Razmjena tehnologije obrade mulja: zgušnjavanje i odvodnjavanje

Zgušnjavanje mulja uklanja dio vode iz mulja gravitacijom ili mehaničkim putem, smanjujući njegov volumen. Odvodnjavanje mulja mehaničkim putem uklanja dio intersticijske vode iz mulja, dodatno smanjujući njegov volumen. Sadržaj vlage u zgusnutom mulju općenito je 94%–96%, dok je u odvodnjenom mulju općenito oko 80%.

Procesi zgušnjavanja i odvodnjavanja mulja trebaju se sveobuhvatno odrediti na temelju čimbenika kao što su usvojeni proces obrade otpadnih voda, karakteristike mulja, naknadne metode obrade i odlaganja, ekološki zahtjevi, područje lokacije, investicije i operativni troškovi.

3.1 Glavne vrste i karakteristike procesa zgušnjavanja

Metode zgušnjavanja mulja uglavnom se dijele na gravitacijsko zgušnjavanje, mehaničko zgušnjavanje i flotacijsko zgušnjavanje. Trenutno se često koriste gravitacijsko zgušnjavanje i mehaničko zgušnjavanje.

Gravitacijsko zgušnjavanje troši manje električne energije i ima snažan puferski kapacitet, ali zahtijeva veće područje, sklono je otpuštanju fosfora i proizvodi jak miris, što zahtijeva dodatne uređaje za dezodoriranje. Mulj iz primarnog taložnika se zgušnjava gravitacijom, obično smanjujući sadržaj vlage sa 97%–98% na ispod 95%. Višak mulja općenito nije prikladan samo za gravitacijsko zgušnjavanje. Miješanje mulja primarne sedimentacije s viškom aktivnog mulja i zatim zgušnjavanje gravitacijskim djelovanjem može smanjiti sadržaj vlage s 96%–98,5% na ispod 95%.

Mehaničko zgušnjavanje uglavnom uključuje centrifugalno zgušnjavanje, zgušnjavanje s trakom, zgušnjavanje s rotacijskim bubnjem i zgušnjavanje pužnom prešom, koje karakteriziraju mali zahtjevi za prostorom i izbjegavanje otpuštanja fosfora. U usporedbi s gravitacijskim zgušnjavanjem, ono troši više električne energije i zahtijeva dodavanje polimernih koagulansa. Mehaničko zgušnjavanje općenito može smanjiti sadržaj vlage u višku mulja s 99,2%–99,5% na 94%–96%.

3.2 Glavne vrste i karakteristike procesa odvodnjavanja

Mehaničko odvodnjavanje uglavnom uključuje odvodnjavanje trakaste filter preše, centrifugalno odvodnjavanje i odvodnjavanje pločaste i okvirne filter preše.

Odvodnjavanje trakastim filter prešom ima nisku razinu buke i malu potrošnju energije, ali zahtijeva veći otisak i više vode za ispiranje, što rezultira lošijim okruženjem u radionici. Odvodnjavanje trake obično zahtijeva sadržaj vlage u ulaznom mulju ispod 97,5%, a sadržaj vlage u otpadnom mulju obično ispod 82%.

Centrifugalno odvodnjavanje zahtijeva manje prostora, ne zahtijeva vodu za ispiranje i ima bolje okruženje u radionici, ali troši više električne energije, zahtijeva veće doze kemikalija i stvara više buke. Centrifugalno odvodnjavanje obično zahtijeva sadržaj vlage u ulaznom mulju od 95%–99,5%, a sadržaj vlage u otpadnom mulju obično doseže 75%–80%.

Odvodnjavanje filtar preše s pločama i okvirima proizvodi kolače s niskim sadržajem vlage, ali zahtijeva više prostora i vode za ispiranje, što rezultira lošijim okruženjem u radionici. Odvodnjavanje filtarske preše s pločama i okvirom obično zahtijeva sadržaj vlage u ulaznom mulju ispod 97%, a sadržaj vlage u otpadnom mulju obično doseže 65%–75%.

Odvodnjavanje pužnom prešom i odvodnjavanje valjkastom prešom zahtijevaju manje prostora, zahtijevaju manje vode za ispiranje, stvaraju manje buke i imaju bolje okruženje u radionici, ali imaju manje kapacitete pojedinačnih-jedinica, veći sadržaj krutih tvari u supernatantu, a primjeri njihove primjene u Kini još uvijek su ograničeni. Potreban sadržaj vlage u mulju za odvodnjavanje vijčane preše općenito je 95%–99,5%, a sadržaj vlage u izlaznom mulju obično može doseći 75%–80%.

Dubinsko odvodnjavanje odnosi se na mulj s udjelom vlage od 55%–65% nakon odvodnjavanja, a pod posebnim uvjetima udio vlage može biti i niži. Trenutačno, većina gradskih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda u mojoj zemlji nemaju primarne taložnike i ne podvrgavaju se obradi anaerobnom digestijom; stoga je sadržaj vlage odvodnjenog mulja uglavnom između 78% i 85%. Ovaj visoki sadržaj vlage predstavlja značajne izazove za naknadnu obradu mulja, transport i odlaganje. Stoga se u područjima s odgovarajućim uvjetima može provesti duboko odvodnjavanje mulja.

Prije dubokog odvodnjavanja, mulj treba učinkovito kondicionirati. Mehanizam kondicioniranja uglavnom uključuje modificiranje organske tvari na površini čestica mulja ili narušavanje stanične i koloidne strukture mulja, smanjujući sposobnost-vezivanja vode mulja; istovremeno, smanjuje kompresibilnost mulja, omogućujući mu da ispuni zahtjeve procesa odvodnjavanja visoke -sušnosti.

Postoje tri glavne vrste metoda kondicioniranja mulja: kemijsko kondicioniranje, fizičko kondicioniranje i toplinsko kondicioniranje.

Kemijsko kondicioniranje uglavnom uključuje dodavanje anorganskih metalnih soli, organskih polimera i raznih modifikatora mulja.

Fizičko kondicioniranje uključuje dodavanje tvari koje ne proizvode kemijske reakcije na mulj kako bi se smanjila ili poboljšala njegova kompresibilnost. Ove tvari uglavnom uključuju pepeo dimnih plinova, dijatomejsku zemlju, pepeo od spaljenog mulja i leteći pepeo.

Termičko kondicioniranje uključuje zamrzavanje, srednje-temperature i visoko-temperaturno zagrijavanje, pri čemu je visoko{2}}temperaturno toplinsko kondicioniranje najčešće. Visoko{4}}temperaturno toplinsko kondicioniranje može se podijeliti u dvije vrste: vruća hidroliza i mokra oksidacija. Visoko{6}}temperaturno toplinsko kondicioniranje postiže duboko odvodnjavanje, a istovremeno smanjuje volumen do određene mjere.

Proces zgušnjavanja i odvodnjavanja mulja stvara veliku količinu neugodnih plinova, prvenstveno iz spremnika za mulj, spremnika za zgušnjavanje, strojarnica za odvodnjavanje mulja i skladišta ili silosa za mulj. Prostorija za odvodnjavanje ključno je područje za kontrolu mirisa tijekom procesa zgušnjavanja mulja i odvodnjavanja jer je neugodne plinove teško raspršiti.

Mjere kontrole mirisa treba provoditi prema zahtjevima procjene utjecaja na okoliš. Novi uređaji za pročišćavanje otpadnih voda trebali bi implementirati zatvorene mjere za spremnike za zgušnjavanje, spremnike za skladištenje mulja, prostorije za odvodnjavanje i područja za skladištenje i transport mulja, koristeći ispušnu ventilaciju za uvlačenje zraka u sustav i njegovu obradu za kontrolu mirisa kako bi se osigurala usklađenost sa standardima emisije. Za projekte obnove koji uključuju kontrolu mirisa, strukture bi trebale biti pokrivene ili zatvorene ovisno o njihovom stanju, te bi se trebali ugraditi dodatni ispušni kanali i sustavi za kontrolu mirisa. Općenito se koriste biološke metode dezodoriranja, ali po potrebi se mogu koristiti i kemijske metode dezodoriranja.