Deljenje tehnologije obdelave blata: zgoščevanje in odstranjevanje vode

Zgoščevanje blata odstrani nekaj vode iz blata z gravitacijo ali mehanskimi sredstvi, kar zmanjša njegov volumen. Odvodnjavanje blata odstrani nekaj intersticijske vode iz blata z mehanskimi sredstvi, kar dodatno zmanjša njegov volumen. Vsebnost vlage v zgoščenem blatu je na splošno 94 %–96 %, medtem ko je vsebnost vlage v odvodnjenem blatu na splošno okoli 80 %.

Postopke zgoščevanja in odvodnjavanja blata je treba celovito določiti na podlagi dejavnikov, kot so sprejeti postopek čiščenja odpadne vode, značilnosti blata, naknadne metode obdelave in odstranjevanja, okoljske zahteve, območje lokacije, naložbe in obratovalni stroški.

3.1 Glavne vrste in značilnosti procesov zgoščevanja

Metode zgoščevanja blata so v glavnem razdeljene na gravitacijsko zgoščevanje, mehansko zgoščevanje in flotacijsko zgoščevanje. Trenutno se pogosto uporablja gravitacijsko zgoščevanje in mehansko zgoščevanje.

Gravitacijsko zgoščevanje porabi manj električne energije in ima močno pufersko zmogljivost, vendar zahteva večjo površino, je nagnjeno k sproščanju fosforja in proizvaja močan vonj, kar zahteva dodatne naprave za dezodoriranje. Blato iz primarnega usedalnika se zgosti zaradi gravitacije, kar običajno zmanjša vsebnost vlage s 97 %–98 % na manj kot 95 %. Odvečno blato na splošno ni primerno samo za gravitacijsko zgoščevanje. Mešanje blata iz primarne sedimentacije s presežnim aktivnim blatom in nato zgoščevanje s pomočjo gravitacije lahko zmanjša vsebnost vlage s 96 %–98,5 % na manj kot 95 %.

Mehansko zgoščevanje vključuje predvsem centrifugalno zgoščevanje, zgoščevanje s trakom, zgoščevanje z rotacijskim bobnom in zgoščevanje s vijačno stiskalnico, za katere je značilna majhna zahteva prostora in izogibanje sproščanju fosforja. V primerjavi z gravitacijskim zgoščevanjem porabi več električne energije in zahteva dodajanje polimernih koagulantov. Mehansko zgoščevanje lahko na splošno zmanjša vsebnost vlage v odvečnem blatu z 99,2 %–99,5 % na 94 %–96 %.

3.2 Glavne vrste in značilnosti postopkov odstranjevanja vode

Mehansko odvodnjavanje v glavnem vključuje odvodnjavanje s tračno filtrirno stiskalnico, centrifugalno odvodnjavanje ter odvodnjavanje s ploščato in okvirno filtrirno stiskalnico.

Odvodnjavanje s tračno filtrirno stiskalnico ima nizek hrup in majhno porabo energije, vendar zahteva večji odtis in več vode za izpiranje, kar ima za posledico slabše okolje v delavnici. Odvodnjavanje traku običajno zahteva vsebnost vlage v dotočnem blatu pod 97,5 %, vsebnost vlage v odpadnem blatu pa običajno pod 82 %.

Centrifugalno odvodnjavanje zahteva manj prostora, ne zahteva vode za izpiranje in ima boljše delovniško okolje, vendar porabi več električne energije, zahteva večje odmerke kemikalij in povzroča več hrupa. Centrifugalno odvodnjavanje običajno zahteva vsebnost vlage v dotočnem blatu 95–99,5 %, vsebnost vlage v odpadnem blatu pa običajno doseže 75–80 %.

Odvodnjavanje s ploščato in okvirno filtrirno stiskalnico proizvaja pogače z nizko vsebnostjo vlage, vendar zahteva več talne površine in vode za izpiranje, kar ima za posledico slabše okolje v delavnici. Odvodnjavanje s ploščato in okvirno filtrirno stiskalnico običajno zahteva vsebnost vlage v dotočnem blatu pod 97 %, vsebnost vlage v iztočnem blatu pa običajno doseže 65 %–75 %.

Odvodnjavanje z vijačnimi stiskalnicami in odvodnjavanje z valjčnimi stiskalnicami zahtevata manj talne površine, zahtevata manj vode za izpiranje, ustvarjata manj hrupa in imata boljše delovniško okolje, vendar imata manjše zmogljivosti posamezne-enote, večjo vsebnost trdnih delcev v supernatantu in primeri njihove uporabe na Kitajskem so še vedno omejeni. Zahtevana vsebnost vlage v blatu za odvodnjavanje vijačne stiskalnice je običajno 95 %–99,5 %, vsebnost vlage v izhodnem blatu pa lahko običajno doseže 75 %–80 %.

Globinsko odvodnjavanje se nanaša na blato z vsebnostjo vlage 55%–65% po odvodnjavanju, pod posebnimi pogoji pa je lahko vsebnost vlage še nižja. Trenutno večina mestnih čistilnih naprav v moji državi nima primarnih sedimentacijskih rezervoarjev in ni obdelana z anaerobno razgradnjo; zato je vsebnost vlage v odvodnjenem blatu večinoma med 78 % in 85 %. Ta visoka vsebnost vlage predstavlja velike izzive za kasnejšo obdelavo blata, prevoz in odlaganje. Zato je na območjih z ustreznimi pogoji mogoče izvesti globinsko odvodnjavanje blata.

Pred globokim odvodnjavanjem je treba blato učinkovito kondicionirati. Mehanizem kondicioniranja v glavnem vključuje spreminjanje organske snovi na površini delcev blata ali motnje celične in koloidne strukture blata, kar zmanjšuje vodo-zmožnost vezave blata; hkrati zmanjša stisljivost blata, kar mu omogoča, da izpolnjuje zahteve visoko-suhih postopkov odvodnjavanja.

Obstajajo tri glavne vrste metod kondicioniranja blata: kemično kondicioniranje, fizično kondicioniranje in toplotno kondicioniranje.

Kemično kondicioniranje v glavnem vključuje dodajanje anorganskih kovinskih soli, organskih polimerov in različnih modifikatorjev blata.

Fizično kondicioniranje vključuje dodajanje snovi, ki ne povzročajo kemičnih reakcij v blato, da se zmanjša ali izboljša njegova stisljivost. Te snovi vključujejo predvsem pepel dimnih plinov, diatomejsko zemljo, pepel iz sežganega blata in elektrofiltrski pepel.

Toplotno kondicioniranje vključuje zmrzovanje, srednjo-temperaturo in visoko-temperaturno ogrevanje, pri čemer je visoko{2}}temperaturno toplotno kondicioniranje najpogostejše. Visoko{4}}termično kondicioniranje lahko razdelimo na dve vrsti: vroča hidroliza in mokra oksidacija. Visoko{6}}temperaturno toplotno kondicioniranje doseže globoko odstranjevanje vode, hkrati pa do določene mere zmanjša prostornino.

Postopek zgoščevanja in odvodnjavanja blata ustvarja veliko količino plinov s smradom, predvsem iz rezervoarjev za shranjevanje blata, rezervoarjev za zgoščevanje, strojnic za odvodnjavanje blata in skladišč ali silosov za blato. Prostor za odvodnjavanje je ključno področje za nadzor vonjav med postopkom zgoščevanja blata in odvodnjavanja, ker je smrdljive pline težko razpršiti.

Ukrepe za nadzor vonjav je treba izvajati v skladu z zahtevami presoje vplivov na okolje. Nove čistilne naprave bi morale izvajati priložene ukrepe za zbiralnike za zgoščevanje, rezervoarje za shranjevanje blata, prostore za odvodnjavanje ter območja za shranjevanje in transport blata, z uporabo izpušnega prezračevanja za črpanje zraka v sistem in njegovo obdelavo za nadzor vonjav, da se zagotovi skladnost s standardi emisij. Pri obnovitvenih projektih, ki vključujejo nadzor vonjav, je treba strukture pokriti ali zapreti, odvisno od njihovega stanja, ter namestiti dodatne izpušne kanale in sisteme za nadzor vonjav. Na splošno se uporabljajo biološke metode dezodoriranja, po potrebi pa se lahko uporabijo tudi kemične metode dezodoriranja.