Dijeljenje tehnologije obrade mulja: zgušnjavanje i odvodnjavanje

Zgušnjavanje mulja uklanja dio vode iz mulja gravitacijom ili mehaničkim putem, smanjujući njegovu zapreminu. Odvodnjavanje mulja uklanja dio intersticijske vode iz mulja putem mehaničkih sredstava, dodatno smanjujući njegovu zapreminu. Sadržaj vlage zgusnutog mulja je generalno 94% – 96%, dok je dehidrirani mulj općenito oko 80%.

Proces zgušnjavanja i odvodnjavanja mulja treba sveobuhvatno odrediti na osnovu faktora kao što su usvojeni proces prečišćavanja otpadnih voda, karakteristike mulja, naknadni tretman i metode odlaganja, ekološki zahtjevi, površina lokacije, investicioni i operativni troškovi.

3.1 Glavne vrste i karakteristike procesa zgušnjavanja

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

Gravitaciono zgušnjavanje troši manje električne energije i ima jak puferski kapacitet, ali zahtijeva veću površinu, sklono je oslobađanju fosfora i proizvodi jak miris, što zahtijeva dodatne uređaje za dezodoraciju. Mulj primarnog taložnika se zgušnjava gravitacijom, tipično smanjujući sadržaj vlage sa 97%–98% na ispod 95%. Višak mulja općenito nije pogodan samo za gravitacijsko zgušnjavanje. Miješanje primarnog taložnog mulja sa viškom aktivnog mulja i zatim zgušnjavanje gravitacijom može smanjiti sadržaj vlage sa 96%–98,5% na ispod 95%.

Mehaničko zgušnjavanje uglavnom uključuje centrifugalno zgušnjavanje, zgušnjavanje trake, zgušnjavanje rotirajućim bubnjem i zgušnjavanje vijčanih presa, koje karakteriziraju niski zahtjevi za prostorom i izbjegavanje oslobađanja fosfora. U poređenju sa gravitacionim zgušnjavanjem, troši više električne energije i zahteva dodavanje polimernih koagulanata. Mehaničko zgušnjavanje generalno može smanjiti sadržaj vlage viška mulja sa 99,2%–99,5% na 94%–96%.

3.2 Glavne vrste i karakteristike procesa odvodnjavanja

Mehaničko odvodnjavanje uglavnom uključuje odvodnjavanje trakastom filter presom, centrifugalno odvodnjavanje i odvodnjavanje filter presom sa pločama i okvirom.

Odvodnjavanje trakastom filter presom ima nisku buku i nisku potrošnju energije, ali zahtijeva veći otisak i više vode za ispiranje, što rezultira lošijim okruženjem u radionici. Odvodnjavanje trakom tipično zahtijeva sadržaj vlage u mulju koji dolazi 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 udio vlage u mulju od 95%–99,5%, a sadržaj vlage u otpadnom mulju obično doseže 75%–80%.

Odvodnjavanje ploča i okvira filter presa proizvodi kolače sa niskim sadržajem vlage, ali zahtijeva više prostora i vode za ispiranje, što rezultira lošijim okruženjem u radionici. Odvodnjavanje sa pločastim i okvirnim filter presama obično zahtijeva sadržaj vlage u mulju ispod 97%, a sadržaj vlage u otpadnom mulju obično doseže 65%-75%.

Odvodnjavanje vijčanim presama i odvodnjavanje valjkastim presama zahtijevaju manje prostora na podu, zahtijevaju manje vode za ispiranje, stvaraju manje buke i imaju bolje okruženje u radionici, ali imaju manji kapacitet pojedinačnih- jedinica, veći sadržaj supernatanta, a primjeri njihove primjene u Kini su još uvijek ograničeni. Potreban sadržaj vlage u mulju za odvodnjavanje pužnom presom je općenito 95%–99,5%, a izlazni sadržaj vlage u mulju obično može doseći 75%–80%.

Dubinsko odvodnjavanje se odnosi na mulj sa sadržajem vlage od 55%–65% nakon odvodnjavanja, a pod posebnim uslovima sadržaj vlage može biti i manji. Trenutno, većini postrojenja za prečišćavanje gradskih otpadnih voda u mojoj zemlji nedostaju primarni taložnici i ne prolaze kroz tretman anaerobnom digestijom; stoga je sadržaj vlage u dehidriranom mulju uglavnom između 78% i 85%. Ovaj visok sadržaj vlage predstavlja značajne izazove za naknadnu obradu mulja, transport i odlaganje. Stoga se u područjima sa odgovarajućim uslovima može izvršiti dubinsko odvodnjavanje mulja.

Prije dubokog odvodnjavanja, mulj treba efikasno kondicionirati. Mehanizam kondicioniranja uglavnom uključuje modificiranje organske tvari na površini čestica mulja ili narušavanje ćelijske i koloidne strukture mulja, smanjujući sposobnost vezivanja vode{1}}mulja; istovremeno, smanjuje kompresibilnost mulja, omogućavajući mu da ispuni zahtjeve procesa odvodnjavanja visoke-sušnosti.

Postoje tri glavne vrste metoda kondicioniranja mulja: hemijsko kondicioniranje, fizičko kondicioniranje i termičko kondicioniranje.

Hemijsko kondicioniranje uglavnom uključuje dodavanje neorganskih metalnih soli, organskih polimera i raznih modifikatora mulja.

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

Termičko kondicioniranje uključuje smrzavanje, srednju{0}}temperaturu i visoko-grijanje, pri čemu je toplotno kondicioniranje visoke{2}}najčešće. Visokotemperaturno termičko kondicioniranje može se podijeliti u dva tipa: vruća hidroliza i mokra oksidacija. Visokotemperaturno{6}}termičko kondicioniranje postiže duboko odvodnjavanje, a istovremeno smanjuje zapreminu u određenoj mjeri.

Proces zgušnjavanja i odvodnjavanja mulja stvara veliku količinu mirisnih gasova, prvenstveno iz rezervoara za skladištenje mulja, rezervoara za zgušnjavanje, mašinskih prostorija za odvodnjavanje mulja i šupa za skladištenje mulja ili silosa. Prostorija za odvodnjavanje je ključna oblast za kontrolu mirisa tokom procesa zgušnjavanja mulja i procesa odvodnje jer je mirisne gasove teško raspršiti.

Mere kontrole mirisa treba primeniti u skladu sa zahtevima procene uticaja na životnu sredinu. Nova postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda treba da implementiraju priložene mere za zgušnjavanje rezervoara, rezervoara za skladištenje mulja, prostorija za odvodnjavanje i prostorija za skladištenje i transport mulja, koristeći izduvnu ventilaciju za uvlačenje vazduha u sistem i tretman za kontrolu mirisa kako bi se osigurala usklađenost sa standardima emisije. Za projekte renoviranja koji uključuju kontrolu neugodnih mirisa, strukture bi trebale biti pokrivene ili zatvorene ovisno o njihovom stanju, te bi se trebali instalirati dodatni izduvni kanali i sistemi za kontrolu mirisa. Obično se koriste metode biološke dezodoracije, ali se po potrebi mogu koristiti i hemijske metode dezodoracije.