Slambehandlingsteknologier

1. Slam tykning og avvanningsteknologier:

Slamfortykning:

Formål: Å redusere slamvolumet og forbedre etterfølgende behandlingseffektivitet.

Vanlige metoder:

Tyngdekraftfortykning: Bruker tyngdekraftsedimentering, enkel og økonomisk.

Typisk økning i faste stoffer: fra 0,5-2% til 3-5%.

Oppbevaringstid: 12-24 timer.

Begrensninger: mindre effektive for slam med høy fiber eller lav tetthet.

Mekanisk fortykning:

Slik som sentrifugal fortykning, oppløst luftflotasjonsfortykning, høyere effektivitet.

Mekanisk fortykning (sentrifugal/DAF):

Sentrifugal: oppnår konsentrasjon av faste stoffer på 6-10%.

DAF (oppløst luftflotasjon): Fjerner opptil 95% av suspenderte faste stoffer.

Polymerdosering: 2-5 kg/tonn tørre faste stoffer.

Slamvanning:

Reduserer ytterligere slamfuktighetsinnhold, letter transport og avhending.

Vanlige metoder:

Beltefilterpressavvanning: Kontinuerlig drift, mye brukt.

Sentrifugal avvanning: høy effektivitet, lite fotavtrykk.

Plate- og rammefilter Trykk på vann:

God avvanningseffekt, men periodisk drift.

Beltfilterpress:

Oppnår faststoffinnhold på 18-25%.

Gjennomstrømning: 10-50 m³/time.

Polymerkondisjonering avgjørende for effektivitet.

Sentrifugal avvanning:

Oppnår faststoffinnhold på 25-40%.

G-Force: 2000-3500 G.

Lavere fotavtrykk, men høyere energiforbruk.

Plate- og rammefilterpress:

Oppnår faststoffinnhold på 30-50%.

Driftstrykk: 7-15 bar.

Høye kapitalkostnader, men utmerket tørrhet.

2. Slamstabiliseringsteknologier:

Aerob fordøyelse:

Bruker aerobe mikroorganismer for å dekomponere organisk materiale, redusere lukt og patogener. I et anaerobt miljø brukes mikroorganismer for å dekomponere det organiske materialet i slam, og produserer biogass (hovedsakelig metan), som kan brukes til kraftproduksjon eller oppvarming.

Enkel drift, men høyt energiforbruk.

Kalkstabilisering:

Ved å tilsette kalk økes pH -verdien, hemmer mikrobiell aktivitet og oppnår stabilisering.

Lavere kostnader, men øker slamvolumet.

Aerob fordøyelse:

Reduserer flyktige faste stoffer med 30-50%.

Oppbevaringstid: 15-30 dager.

Oksygenbehov: 1-2 kg O₂/kg flyktige faste stoffer.

Anaerob fordøyelse:

Metanutbytte: 0,5-1 m³ CH₄/kg flyktige faste stoffer ødelagt.

Flyktige faste stoffer Reduksjon: 40-60%.

Oppbevaringstid: 15-30 dager.

Temperatur: mesofil (35-37c) eller termofil (50-55c)

Kalkstabilisering:

pH øker til> 12 for patogenødeleggelse.

Kalkdosering: 20-30% av tørre faste stoffer.

Økt slamvolum med 10-20%.

3. Slamtørketeknologier:

Slamtørking:

Fjerner ytterligere fuktighet fra slam, noe som gjør det lettere å håndtere og bruke.

Reduserer fuktighetsinnholdet til 40-60%.

Avhengig av klimatiske forhold.

Lave driftskostnader.

Vanlige tørketeknologier:

Soldørking: Bruker solenergi for å fordampe fuktighet, økonomisk og miljøvennlig.

Varmtørking: Bruker varm luft for å fordampe fuktighet, høy effektivitet.

Damptørking:

Bruker damp til å varme opp slam, god avvanningseffekt.

Soltørking:

Termisk tørking (varm luft/damp):

Reduserer fuktighetsinnholdet til <10%.

Energiforbruk: 700-1000 kWh/tonn vann fordampet.

Høye kapital- og driftskostnader.

4. Slamforbrenningsteknologier:

Slamforbrenning:

Forbrenning av høye temperaturer av slam, rask volumreduksjon og varmegjenvinning.

Krever et komplett røykgassbehandlingssystem for å forhindre sekundær forurensning.

Slamforbrennings aske kan brukes til byggematerialer.

5. Pyrolyse:

Dette er en teknologi som konverterer det organiske materialet i slam til bioolje, biochar og brennbar gass under høye temperaturer og oksygenmangel.

Pyrolyseteknologi kan effektivt redusere slamvolumet og oppnå energigjenvinning.

6. Biochar:

Biochar produsert ved slampyrolyse har en porøs struktur og høyt spesifikt overflateareal, som kan brukes til jordforbedring, tungmetalladsorpsjon og avløpsbehandling.

Forskningsfokuset er å forbedre kvalitets- og anvendelsesområdet til Biochar.

Andre nye teknologier:

Superkritisk vannoksidasjon:

Oksiderer og dekomponerer organisk materiale i slam under høy temperatur og trykk.

Høy behandlingseffektivitet, men krav med høy utstyr.

Våt oksidasjon:

Oksiderer og dekomponerer organiske miljøgifter i væskefasen med et oksidasjonsmiddel.

Elektrokjemisk oksidasjon:

Bruker elektrokjemiske reaksjoner for å oksidere og dekomponere organisk materiale i slam.

Flere faktorer må vurderes når du velger slambehandlingsteknologier:

1. Slamegenskaper:

Sammensetning:

Slam organisk materialeinnhold, tungmetallinnhold, patogeninnhold, etc., påvirker direkte valg av behandlingsteknologi. For eksempel er slam med høyt organisk materialeinnhold egnet for anaerob fordøyelse, mens slam med høyt tungmetallinnhold kan kreve mer kompleks behandling.

Fuktighetsinnhold:

Slamfuktighetsinnhold påvirker behandlingseffektiviteten og kostnadene. Slam med høyt fuktighetsinnhold må vanligvis konsentreres og avvannes først.

Stabilitet:

Slamstabilitet påvirker påfølgende avhendingsmetoder. Stabil slam kan brukes til arealbruk, mens ustabil slam kan trenge å bli deponert.

2. Behandlingskostnader:

Investeringskostnader:

Inkludert kjøp av utstyr, bygging og andre kostnader. Investeringskostnadene for forskjellige behandlingsteknologier varierer veldig.

Driftskostnader:

Inkludert energiforbruk, kjemisk forbruk, arbeidskraftskostnader osv. Driftskostnader vil påvirke den langsiktige økonomien i behandlingsteknologi.

Avhendingskostnader:

Slamskostnader etter behandling, for eksempel deponi eller bruk som gjødsel.

3. Ressursutnyttelsesveier:

Energigjenvinning:

Hvis slammet er egnet for anaerob fordøyelse eller pyrolyse, kan energigjenvinning vurderes.

Gjødselutnyttelse:

Hvis slammet oppfyller relevante standarder, kan det betraktes som gjødsel for landbruk eller landskapsarkitektur.

Bygningsmateriellutnyttelse:

Noe slam kan brukes til å produsere byggematerialer for å oppnå ressursutnyttelse.

Landutnyttelse:

Slam som oppfyller standarder etter behandling kan brukes til forbedring av land.

4. Andre faktorer:

Krav til miljøvern:

Behandlingsteknologi må overholde nasjonale og lokale miljøvernstandarder for å redusere sekundær forurensning.

Teknologisk modenhet:

Å velge moden og stabil behandlingsteknologi kan redusere risikoen.

Nettstedforhold:

Bygging av behandlingsanlegg må vurdere stedsområde, terreng og andre faktorer.

Spesifikke valg av behandlingsteknologi:

Anaerob fordøyelse:

Egnet for slam med innhold av høyt organisk materiale, kan biogass gjenvinnes.

Aerob fordøyelse:

Passer for slam som krever stabilisering av behandling, enkel drift.

Pyrolyse:

Egnet for volumreduksjon og energigjenvinning, men investerings- og driftskostnadene er høye.

Slamtørking:

Reduserer effektivt slamvolum før slamavfall.

Slamforbrenning:

Kan raskt redusere volumet, men vil produsere røykgass, og krever effektivt røykgassbehandlingsutstyr.