Mi az iszap a szennyvízkezelésben?
Minden szennyvíztisztító telep termel egy maradék áramot, amelyet nem lehet figyelmen kívül hagyni: iszapot. Az elsődleges derítőből, a másodlagos derítőből és a vegyszeres pelyhesítő tartályból a leülepedett szennyeződések sötét, viszkózus iszap formájában gyűlnek össze, amely még mindig 95-99 tömeg% víz . Más szóval, a kezelési munkákból kilépő "hulladék" többnyire az a víz, amelyet a bejövő áramlásból el kellett távolítani.
Az Egyesült Államok EPA meghatározása szerint a szennyvíziszap a települési szennyvízkezelés során keletkező szilárd, félszilárd vagy folyékony maradék. Az Encyclopaedia Britannica hasonló meghatározást használ: a szennyvízkezelési folyamatok melléktermékeként keletkező szilárd, félszilárd vagy zagyos maradékanyag. Miután az iszapot stabilizálták, hogy megfeleljen a hasznos újrafelhasználás szabályozási szabványainak, bioszilárd anyagoknak nevezik.
Az iszap összetétele a forrással együtt változik. Az a települési szennyvíztisztító telep , az iszap hazai szerves anyagokban, nitrogénben és foszforban gazdag; ipari telephelyen kémiai csapadékot, nehézfémeket vagy olajokat tartalmazhat. Ami állandó marad, az a feladat: koncentrálja a szilárd anyagokat, csökkentse a víztartalmat, és stabilizálja a maradék anyagot az ártalmatlanítás vagy újrafelhasználás előtt.
Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a töredékeket, amelyek a legfontosabbak a kezelési döntések szempontjából.
| Összetevő | Részesedés a teljes tömegből | Hatás a kezelésre |
|---|---|---|
| Víz | 95-99% | Beállítja a szivattyúzás, tárolás és szállítás hangerejét |
| Szerves anyag | 50-70% szárazanyag | A szag és a bomlás fő mozgatórugója; az emésztés célpontja |
| Tápanyagok (nitrogén, foszfor) | 1-5% szárazanyag | Adja meg a műtrágya értékét; tápanyag-terhelési kockázatokat okoz |
| Szervetlen szilárd anyagok | 20-40% szárazanyag | Homok és fémsók, amelyek kopják a szivattyúkat és a képernyőfelületeket |
| Nyomokban lévő szennyeződések | Változó | A mikroműanyagok, a nehézfémek és a kórokozók alakítják az ártalmatlanítási szabályokat |
Hogyan keletkezik iszap egy kezelővonatban?
Az iszap nem egyetlen anyag. A folyamat különböző pontjain képződik, és a keletkezési pont szabályozza, hogyan viselkedik az iszap a víztelenítő berendezésben.
Elsődleges iszap
Szűrés és szemcseeltávolítás után az elsődleges derítő a legnehezebb szerves szilárd anyagokat ülepíti ki. Az elsődleges iszap a lebegőanyag mintegy 50-60%-át szállítja a hagyományos települési áramlásban. Rostos, kavicsos, erős szagú, de viszonylag könnyen vizet bocsát ki, így a legkönnyebben sűríthető és vízteleníthető iszap.
Másodlagos (biológiai) iszap
A biológiai reaktor az oldott szerves anyagokat bakteriális biomasszává alakítja. Amikor ez a biomassza leülepedik a másodlagos derítőben, hulladék eleveniszapként (WAS) eltávolítják. A WAS csak 0,5–1,5% szárazanyag-tartalom mellett hagyja el a tartályt, és baktériumsejtjei olyan szorosan kötik meg a vizet, hogy több polimert és hosszabb retenciós időt igényel a víztelenítésben. mert a különböző iszaptípusok eltérően reagálnak a víztelenítésre , a kizárólag elsődleges iszaphoz méretezett gép gyakran megküzd a WAS által uralt patakon. A legtöbb növény ezért összekeveri a két folyamot, hogy egységesebb táplálékot hozzon létre.
Vegyi iszap
A foszfor eltávolítására vagy koagulálására szolgáló vegyszeres adagolás fém-hidroxid-pelyheket eredményez. A vegyi iszap sűrű, finom szemcsés és koptató; növeli a polimerigényt, és lerövidítheti a szivattyútömítések és a préssziták élettartamát. Egy puffertartály, amely homogenizálja az elsődleges, másodlagos és vegyi iszapot a víztelenítés előtt, egyszerű befektetés, amely jelentős előnyökkel jár.
1. ábra Ültető tartály vázlatos rajza: a betáplálás a középponthoz közel kerül be, a tisztított szennyvíz túlfolyik a peremen, és az iszaptakarót aláfolyóként sűrítik le.
A nedvességtartalom az igazi probléma
A nedvességtartalom a legfontosabb szám az iszapkezelésben. A települési nyers iszap jellemzően 97–99%-a víz. A sűrítés eltávolítja a részecskék közötti szabad vizet, a víztelenítés a megkötött vizet, a szárítás pedig elpárologtatja a maradékot. Az egyes szakaszok hatását az alábbiakban mutatjuk be.
Nedvességcsökkentés a tipikus kezelési szakaszokban. A szakaszértékek a települési iszap általánosan elért tartományait jelentik; a tényleges adatok az iszapforrástól, a polimer adagolástól és a berendezés teljesítményétől függenek.
Az aritmetika feltűnő. Egy tonna 99%-os nedvességtartalmú iszap mindössze 10 kg szárazanyagot tartalmaz. Ugyanennek a szilárdanyag-tömegnek a víztelenítése 25% szárazanyag-tartalomra körülbelül 40 kg pogácsát eredményez, ami 25-szörös súlycsökkenést jelent a tárolás, a szivattyúzás és a szállítás során. Éppen ezért a víztelenítő berendezésekbe történő beruházások általában rövid üzemidőn belüli szállítási megtakarítással térülnek meg.
Miért nem lehet a kezeletlen iszapot közvetlenül ártalmatlanítani?
A kezeletlen iszap biológiailag instabil. A szerves anyagok tovább bomlanak, hidrogén-szulfid és ammónia szabadul fel; az anyag szaga van, vonzza a vektorokat, és ha a környezetbe kerül, oxigént fogyaszt. A kórokozók, például a szalmonella és a bélben oldódó vírusok hetekig életben maradnak a nyers iszapban, így a közvetlen talajelhelyezés valós közegészségügyi kockázatot jelent.
A szabályozó hatóságok szigorú szabályokkal válaszoltak. Az Egyesült Államokban az EPA 40 CFR Part 503 szabálya előírja, hogy a bioszilárd anyagoknak meg kell felelniük a kórokozóindikátorokra és a nehézfémekre vonatkozó határértékeknek a talajon való kijuttatás előtt. Európában a települési szennyvízkezelésről szóló irányelv és az azt követő nemzeti törvények az iszap stabilizálása és a tápanyag-visszanyerés irányába sodorták az ipart. Az iszap kezelése ezért engedélyköteles, nem választás.
A költségek megerősítik az ügyet. Az iparági becslések jellemzően attribútumok Egy szennyvíztelep működési költségvetésének 20-50%-a az iszap feldolgozásához és ártalmatlanításához. Mivel a fuvarozási és borravaló díjakat súly alapján számítják fel, a tortában hagyott víz közvetlenül pénzzé válik.
Az iszapkezelő vonat
Az iszap típusától függetlenül a kezelési sorrend ugyanazt a négylépcsős logikát követi: sűrítés, stabilizálás, víztelenítés, és szükség esetén szárítás. Mindegyik szakasz a víz más-más részét célozza meg, és előkészíti az anyagot a következő lépéshez.
Sűrűsödés
Sűrűsödés concentrates sludge from about 1% to 4–6% dry solids by removing free water. Gravity belt thickeners, drum thickeners and flotation units are common choices. The water removed is returned to the plant inlet, and the smaller sludge volume allows downstream digesters or dewatering machines to be sized smaller.
Víztelenítés
A mechanikus víztelenítés eltávolítja a sűrítés után visszamaradt vizet. A szalagos szűrőprések és centrifugák a nagy áramlások igáslovai, míg a kamrás szűrőprések nagy szárazságot biztosítanak szakaszos üzemben. A csavarpréses iszapvíztelenítő gép gyakori választás biológiai és ipari iszap esetén, mert lassan forgó csavarja az iszapot egy ékhuzalos szitához nyomja a centrifuga nagy sebessége és mosóvíz igénye nélkül.
Csavarprés iszapvíztelenítő gép, szilárd-folyadék szeparátor gyártók A Qingben Environmental Protection egy kínai csavarpréses iszapvíztelenítő gépgyártó és szilárd-folyadék szeparátorgyár, a Profe... Termék megtekintése → Ahol az ártalmatlanítási útvonal még szárazabb süteményt kíván, a nagynyomású szalagos folyamatos iszap mélyvíztelenítő gép fokozatosan nagyobb nyomást fejt ki a sütemény szilárdanyagának nagyjából 25%-ról 35-60%-ra való tolására, ezzel további nagy különbséggel csökkentve a hulladéklerakókba vagy elégetésre kerülő mennyiséget.
Nagynyomású szalagos folyamatos iszap mélyvíztelenítő gépek gyártói A Qingben Environmental Protection egy kínai nagynyomású szalagos folyamatos iszap mélyvíztelenítő gép gyártója és gyára, Profe... Termék megtekintése → Tipikus sütemény száraz-szilárdanyag-tartományok a szokásos víztelenítési és szárítási technológiákhoz. A sávok a berendezések adatlapjain és az ipari szakirodalomban közölt minimális és maximális értékeket fedik le.
| Technológia | Tipikus sütemény szilárd anyagok | A legalkalmasabb | Fő kompromisszum |
|---|---|---|---|
| Csavarprés | 20-35% | Biológiai iszap, olajos és változó takarmány | Alacsonyabb energia- és mosóvíz; mérsékelt szárazság |
| Szíjszűrő prés | 18-25% | Nagy önkormányzati áramlások | Folyamatos működés; a torta a polimer minőségétől függ |
| Centrifuga | 20-28% | Nagy áteresztőképességű növények stabil takarmányozással | Nagy teljesítményfelvétel, zaj és görgetési kopás |
| Kamrás szűrőprés | 30-45% | Csoportos polírozás és kis átfolyások | Csoportos működés és nagyobb munkaerő-ráfordítás |
| Nagynyomású szalag press | 35-60% | Hulladéklerakási és égetési útvonalak | Magasabb tőke- és vegyipari felhasználás |
Szárítás
A termikus szárítás azon üzemek számára van fenntartva, amelyeknek 60-85% szárazanyag-tartalmú termékekre van szükségük: stabil granulátumra, amely szagtalanul tárolható, nagyobb energia-visszanyeréssel elégethető, vagy alternatív tüzelőanyagként értékesíthető. Az alacsony hőmérsékletű szárítók 40–75°C-on működnek hőszivattyúval vagy hulladékhővel, ami biztonságosabbá és energiahatékonyabbá teszi őket, mint a magas hőmérsékletű rendszerek. A alacsony hőmérsékletű szalagos iszapszárító gép jól illeszkedik ott, ahol maradékhő áll rendelkezésre, vagy ahol a növénynek erősen csökkentenie kell a végső tömeget. Operátorok összehasonlítása alacsony hőmérsékletű és magas hőmérsékletű szárítás ki kell számítani a teljes energiabevitelt kilogrammonként eltávolított vízre, nem csak a kilépési szárazságot.
Alacsony hőmérsékletű szalag típusú iszapszárító gépek gyártói, egyedi gyár - A Qingben Environmental Protection egy kínai alacsony hőmérsékletű szalag típusú iszapszárító gép gyártója és gyára, professzionális... Termék megtekintése → Hol végződik a kezelt iszap
A végpont határozza meg, hogy mennyi kezelés indokolt. A stabilizált bioszilárd anyagok talajon történő kijuttatása a domináns út számos régióban; Az Egyesült Államok EPA jelentése szerint az országban termelt bioszilárd anyagok több mint felét a földeken alkalmazzák, és az Eurostat adatai szerint az EU szennyvíziszapjának nagyjából felét mezőgazdasági területeken használják fel. Ahol nem áll rendelkezésre termőföld, a víztelenített sütemény hulladéklerakóba kerül, vagy energia-visszanyeréssel történő elégetésre kerül.
A szabályozás változásának iránya Európában és Kínában a foszfor visszanyerése, a szén-dioxid-semleges működés és a kevesebb hulladéklerakó kiszállítás felé irányul. A kezelők számára a gyakorlati lecke egyszerű: a szárazabb, stabilabb iszap mindezeket a lehetőségeket nyitva tartja, míg a nedves, instabil torta korlátozza őket.
Gyakran Ismételt Kérdések
Q1. Az iszap ugyanaz, mint a bioszilárd anyagok?
Nem. Az iszap a derítők kezeletlen mellékterméke. A bioszilárd anyagok olyan iszap, amelyet feltárással, mésszel vagy szárítással stabilizáltak, hogy megfeleljenek a biztonságos talajkijuttatásra vonatkozó szabványoknak.
Q2. Mennyi vizet tartalmaz az iszap?
Nyersiszap is 95–99% water. Thickening lowers it to about 94–96% moisture, mechanical dewatering to 60–85%, and thermal drying can bring it down to 10–40%.
Q3. Melyik víztelenítési módszer adja a legszárazabb süteményt?
A mechanikai lehetőségek közül a kamrás szűrőprések és a nagynyomású szalagprések elérik a 30-60%-os szárazanyag-tartalmat. A csigaprések mérsékelt szárazságot biztosítanak, de sokkal jobban tolerálják az olajos és változó takarmányokat.
Q4. Miért van az iszap olyan erős szaga?
A szag a szerves anyagok mikrobiális bomlásából származik, amely hidrogén-szulfidot és illékony zsírsavakat szabadít fel. Az emésztés, a mészstabilizálás és a szárítás elnyomja ezt a biológiai aktivitást.
Q5. Használható-e a szennyvíziszap műtrágyaként?
Igen, ha először kezelik. A stabilizált bioszilárd anyagok nitrogént és foszfort tartalmaznak, és széles körben használják talajjavítóként, de a nehézfém-tartalomnak és a kórokozók szintjének meg kell felelnie a helyi előírásoknak.
Q6. Milyen gyakran kell tisztítani a víztelenítő berendezést?
A legtöbb üzem naponta átöblíti a présszitákat és a szállítószalagokat, és hetente mélyebb tisztítást végez. A csavarmenetek, a képernyők és a csapágyak havi ellenőrzést érdemelnek a nem tervezett leállások elkerülése érdekében.
