Tecnologie di trattamento dei fanghi

1. Tecnologie di ispessimento e disidratazione dei fanghi:

Imposti di fanghi:

Scopo: ridurre il volume dei fanghi e migliorare la successiva efficienza del trattamento.

Metodi comuni:

Assimento per gravità: utilizza la sedimentazione a gravità, semplice ed economico.

Aumento della concentrazione di solidi tipici: dallo 0,5-2% al 3-5%.

Tempo di conservazione: 12-24 ore.

Limitazioni: meno efficace per fanghi ad alta fibra o a bassa densità.

Ispessimento meccanico:

Come ispessimento centrifugo, ispessimento della flottazione dell'aria disciolta, maggiore efficienza.

Ispessimento meccanico (Centrifugo/DAF):

Centrifugo: raggiunge la concentrazione di solidi del 6-10%.

DAF (flottazione dell'aria disciolta): rimuove fino al 95% dei solidi sospesi.

Dosaggio polimerico: 2-5 kg/ton di solidi secchi.

Diswatering dei fanghi:

Riduce ulteriormente il contenuto di umidità dei fanghi, facilitando il trasporto e lo smaltimento.

Metodi comuni:

Diswatering del filtro della cinghia: funzionamento continuo, ampiamente utilizzato.

Disidratura centrifuga: alta efficienza, impronta ridotta.

Filtro a piastra e telaio Premere la disidratazione:

Buon effetto di disidratazione, ma operazione intermittente.

Pressa filtro a cinghia:

Raggiunge un contenuto solido del 18-25%.

Throughput: 10-50 m³/ora.

Condizionamento polimerico cruciale per l'efficienza.

Diswatering centrifugo:

Raggiunge un contenuto solido del 25-40%.

G-Force: 2000-3500 G.

Upina inferiore, ma un consumo di energia più elevato.

Premere il filtro della piastra e del telaio:

Raggiunge un contenuto solido del 30-50%.

Pressione operativa: 7-15 bar.

Alto costo di capitale, ma eccellente secchezza.

2. Tecnologie di stabilizzazione dei fanghi:

Digestione aerobica:

Utilizza microrganismi aerobici per decomporre la materia organica, riducendo l'odore e i patogeni. In un ambiente anaerobico, i microrganismi vengono utilizzati per decomporre la materia organica nei fanghi, producendo biogas (principalmente metano), che può essere utilizzato per la generazione di energia o il riscaldamento.

Funzionamento semplice, ma un elevato consumo di energia.

Stabilizzazione della calce:

Aggiungendo la calce, il valore del pH viene aumentato, inibendo l'attività microbica e raggiungendo la stabilizzazione.

Costo inferiore, ma aumenta il volume dei fanghi.

Digestione aerobica:

Riduce i solidi volatili del 30-50%.

Tempo di conservazione: 15-30 giorni.

Richiesta di ossigeno: 1-2 kg di solidi volatili O₂/kg.

Digestione anaerobica:

Resa di metano: 0,5-1 m³ Solidi volatili CH₄/kg distrutti.

Riduzione dei solidi volatili: 40-60%.

Tempo di conservazione: 15-30 giorni.

Temperatura: mesofilo (35-37C) o termofilo (50-55C)

Stabilizzazione della calce:

Aumento del pH a> 12 per la distruzione dei patogeni.

Dosaggio di calce: 20-30% dei solidi secchi.

Aumento del volume dei fanghi del 10-20%.

3. Tecnologie di asciugatura dei fanghi:

Essiccazione dei fanghi:

Rimuove ulteriormente l'umidità dai fanghi, rendendo più facile la gestione e l'utilizzo.

Riduce il contenuto di umidità al 40-60%.

Dipendente dalle condizioni climatiche.

Basso costo operativo.

Tecnologie di asciugatura comuni:

Essiccazione solare: utilizza l'energia solare per evaporare l'umidità, economica e rispettosa dell'ambiente.

Essiccazione ad aria calda: utilizza aria calda per evaporare l'umidità, l'alta efficienza.

Essiccazione a vapore:

Utilizza il vapore per riscaldare i fanghi, un buon effetto di disidratazione.

Essiccazione solare:

Essiccazione termica (aria calda/vapore):

Riduce il contenuto di umidità a <10%.

Consumo di energia: 700-1000 kWh/tonnellata di acqua evaporata.

Alti costi di capitale e operativi.

4. Tecnologie di incenerimento dei fanghi:

Incenerimento dei fanghi:

Incenerimento ad alta temperatura di fanghi, riduzione rapida del volume e recupero del calore.

Richiede un sistema di trattamento del gas di combustione completo per prevenire l'inquinamento secondario.

La cenere di incenerimento dei fanghi può essere utilizzata per i materiali da costruzione.

5. PIROLISISI:

Questa è una tecnologia che converte la materia organica nei fanghi in bio-olio, biochar e gas combustibile a temperature elevate e carenti di ossigeno.

La tecnologia della pirolisi può ridurre efficacemente il volume dei fanghi e raggiungere il recupero dell'energia.

6. Biochar:

Il biochar prodotto dalla pirolisi dei fanghi ha una struttura porosa e una superficie specifica elevata, che può essere utilizzata per il miglioramento del suolo, l'adsorbimento dei metalli pesanti e il trattamento delle acque reflue.

L'obiettivo di ricerca è il miglioramento della qualità e della gamma di applicazioni di biochar.

Altre tecnologie emergenti:

Ossidazione dell'acqua supercritica:

Ossida e decompone la materia organica nei fanghi ad alta temperatura e pressione.

Elevata efficienza del trattamento, ma elevati requisiti di attrezzatura.

Ossidazione bagnata:

Ossida e decompone gli inquinanti organici in fase liquida con un agente ossidante.

Ossidazione elettrochimica:

Utilizza reazioni elettrochimiche per ossidare e decomporre la materia organica nei fanghi.

È necessario prendere in considerazione molteplici fattori quando si selezionano le tecnologie di trattamento dei fanghi:

1. Caratteristiche dei fanghi:

Composizione:

Contenuto di materia organica dei fanghi, contenuto di metalli pesanti, contenuto di agenti patogeni, ecc., Finiscono direttamente la scelta della tecnologia del trattamento. Ad esempio, i fanghi con un alto contenuto di materia organica sono adatti per la digestione anaerobica, mentre i fanghi con un alto contenuto di metalli pesanti possono richiedere un trattamento più complesso.

Contenuto di umidità:

Il contenuto di umidità dei fanghi influisce sull'efficienza e sui costi del trattamento. I fanghi ad alto contenuto di umidità di solito devono essere concentrati e disidratati per primo.

Stabilità:

La stabilità dei fanghi influisce sui successivi metodi di smaltimento. I fanghi stabili possono essere utilizzati per l'uso del suolo, mentre è possibile che i fanghi instabili possano essere discfuse.

2. Costi di trattamento:

Costi di investimento:

Compresi l'acquisto di attrezzature, la costruzione e altri costi. I costi di investimento delle diverse tecnologie di trattamento variano notevolmente.

Costi operativi:

Compresi il consumo di energia, il consumo chimico, i costi del lavoro, ecc. I costi operativi influenzeranno l'economia a lungo termine della tecnologia del trattamento.

Costi di smaltimento:

Costi di smaltimento dei fanghi dopo il trattamento, come la discarica o l'uso come fertilizzante.

3. Percorsi di utilizzo delle risorse:

Recupero di energia:

Se i fanghi sono adatti alla digestione anaerobica o alla pirolisi, è possibile prendere in considerazione il recupero di energia.

Utilizzo del fertilizzante:

Se i fanghi soddisfano gli standard pertinenti, può essere considerato un fertilizzante per l'agricoltura o il paesaggio.

Utilizzo del materiale da costruzione:

Alcuni fanghi possono essere utilizzati per produrre materiali da costruzione per ottenere l'utilizzo delle risorse.

Utilizzo del terreno:

I fanghi che soddisfano gli standard dopo il trattamento possono essere utilizzati per il miglioramento del suolo.

4. Altri fattori:

Requisiti di protezione ambientale:

La tecnologia del trattamento deve essere conforme agli standard nazionali e locali di protezione ambientale per ridurre l'inquinamento secondario.

Maturità tecnologica:

La scelta della tecnologia di trattamento matura e stabile può ridurre i rischi.

Condizioni del sito:

La costruzione di impianti di trattamento deve considerare l'area del sito, il terreno e altri fattori.

Specifiche scelte tecnologiche di trattamento:

Digestione anaerobica:

Adatto ai fanghi con un alto contenuto di materia organica, è possibile recuperare il biogas.

Digestione aerobica:

Adatto per i fanghi che richiedono un trattamento di stabilizzazione, un funzionamento semplice.

Pirolisi:

Adatto alla riduzione del volume e al recupero dell'energia, ma gli investimenti e i costi operativi sono elevati.

Essiccazione dei fanghi:

Riduce efficacemente il volume dei fanghi prima dello smaltimento dei fanghi.

Incenerimento dei fanghi:

Può ridurre rapidamente il volume, ma produrrà gas di combustione, che richiede un'efficace apparecchiatura di trattamento del gas di combustione.