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Tecnologias de tratamento de lodo

Por: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Mar 07th, 2025

1. Tecnologias de espessamento e desidratação do lodo:

Espessamento de lodo:

Objetivo: Reduzir o volume de lodo e melhorar a eficiência subsequente do tratamento.

Métodos comuns:

Espessamento da gravidade: utiliza sedimentação de gravidade, simples e econômica.

Aumento da concentração de sólidos típicos: de 0,5-2% para 3-5%.

Tempo de retenção: 12-24 horas.

Limitações: menos eficazes para lodo de alta fibra ou de baixa densidade.

Espessamento mecânico:

Como espessamento centrífugo, espessamento de flotação de ar dissolvido, maior eficiência.

Espessamento mecânico (Centrifugal/DAF):

Centrifugue: atinge a concentração de sólidos de 6 a 10%.

DAF (flotação de ar dissolvida): remove até 95% dos sólidos suspensos.

Dosagem de polímero: 2-5 kg/tonelada de sólidos secos.

Desidratação de lodo:

Reduz ainda mais o teor de umidade do lodo, facilitando o transporte e o descarte.

Métodos comuns:

Filtro de correia Pressione a desidratação: operação contínua, amplamente usada.

Desidratação centrífuga: alta eficiência, pegada pequena.

Placa e filtro Filtro Pressione a desidratação:

Bom efeito de desidratação, mas operação intermitente.

Filtro de correia Pressione:

Atinge o teor de sólidos de 18-25%.

Taxa de transferência: 10-50 m³/hora.

Condicionamento de polímero crucial para a eficiência.

Desidratação centrífuga:

Atinge o teor de sólidos de 25-40%.

G-Force: 2000-3500 G.

Pegada inferior, mas maior consumo de energia.

Pressione a placa e o filtro de estrutura:

Atinge o teor de sólidos de 30-50%.

Pressão operacional: 7-15 bar.

Alto custo de capital, mas excelente secura.

2. Tecnologias de estabilização de lodo:

Digestão aeróbica:

Utiliza microorganismos aeróbicos para decompor matéria orgânica, reduzindo o odor e os patógenos. Em um ambiente anaeróbico, os microorganismos são usados ​​para decompor a matéria orgânica em lodo, produzindo biogás (principalmente metano), que pode ser usado para geração de energia ou aquecimento.

Operação simples, mas alto consumo de energia.

Estabilização de cal:

Ao adicionar cal, o valor do pH é aumentado, inibindo a atividade microbiana e alcançando a estabilização.

Menor custo, mas aumenta o volume de lodo.

Digestão aeróbica:

Reduz os sólidos voláteis em 30-50%.

Tempo de retenção: 15-30 dias.

Demanda de oxigênio: 1-2 kg de sólidos voláteis.

Digestão anaeróbica:

Rendimento do metano: 0,5-1 m³ Ch₄/kg sólidos voláteis destruídos.

Redução de sólidos voláteis: 40-60%.

Tempo de retenção: 15-30 dias.

Temperatura: mesofílico (35-37C) ou termofílico (50-55C)

Estabilização de cal:

PH Aumentar para> 12 para destruição de patógenos.

Dosagem de cal: 20-30% dos sólidos secos.

Aumento do volume de lodo em 10 a 20%.

3. Tecnologias de secagem de lodo:

Secagem de lodo:

Remove ainda mais a umidade do lodo, facilitando e utilizando.

Reduz o teor de umidade para 40-60%.

Dependente de condições climáticas.

Baixo custo operacional.

Tecnologias de secagem comuns:

Secagem solar: utiliza energia solar para evaporar a umidade, econômica e ecológica.

Secagem ao ar quente: utiliza ar quente para evaporar a umidade, alta eficiência.

Secagem a vapor:

Utiliza vapor para aquecer o lodo, bom efeito de desidratação.

Secagem solar:

Secagem térmica (ar quente/vapor):

Reduz o teor de umidade para <10%.

Consumo de energia: 700-1000 kWh/tonelada de água evaporada.

Altos custos de capital e operação.

4. Tecnologias de incineração de lodo:

Incineração de lodo:

Incineração de alta temperatura de lodo, redução rápida de volume e recuperação de calor.

Requer um sistema completo de tratamento de gás de combustão para impedir a poluição secundária.

As cinzas de incineração de lodo podem ser usadas para materiais de construção.

5. Pirólise:

Esta é uma tecnologia que converte a matéria orgânica em lodo em óleo biológico, biochar e combustível sob condições de alta temperatura e com deficiência de oxigênio.

A tecnologia de pirólise pode efetivamente reduzir o volume de lodo e alcançar a recuperação de energia.

6. Biochar:

O biochar produzido pela pirólise do lodo possui uma estrutura porosa e alta área de superfície específica, que pode ser usada para melhoria do solo, adsorção de metais pesados ​​e tratamento de águas residuais.

O foco da pesquisa está em melhorar a gama de qualidade e aplicação do biochar.

Outras tecnologias emergentes:

Oxidação da água supercrítica:

Oxida e decompõe matéria orgânica em lodo sob alta temperatura e pressão.

Alta eficiência do tratamento, mas requisitos de alto equipamento.

Oxidação úmida:

Oxida e decompõe poluentes orgânicos na fase líquida com um agente oxidante.

Oxidação eletroquímica:

Utiliza reações eletroquímicas para oxidar e decompor a matéria orgânica em lodo.

Vários fatores precisam ser considerados ao selecionar tecnologias de tratamento de lodo:

1. Características de lodo:

Composição:

Lodo conteúdo de matéria orgânica, conteúdo de metais pesados, conteúdo de patógenos etc., afetam diretamente a escolha da tecnologia de tratamento. Por exemplo, o lodo com alto teor de matéria orgânica é adequada para a digestão anaeróbica, enquanto o lodo com alto teor de metais pesados ​​pode exigir tratamento mais complexo.

Teor de umidade:

O conteúdo de umidade do lodo afeta a eficiência e o custo do tratamento. Lodo de alto teor de umidade geralmente precisa ser concentrado e desidratado primeiro.

Estabilidade:

A estabilidade do lodo afeta os métodos subsequentes de descarte. O lodo estável pode ser usado para uso da terra, enquanto o lodo instável pode precisar ser aterrado.

2. Custos de tratamento:

Custos de investimento:

Incluindo compra de equipamentos, construção e outros custos. Os custos de investimento de diferentes tecnologias de tratamento variam muito.

Custos operacionais:

Incluindo consumo de energia, consumo químico, custos de mão-de-obra etc. Os custos operacionais afetarão a economia de longo prazo da tecnologia de tratamento.

Custos de descarte:

Os custos de descarte de lodo após o tratamento, como aterros sanitários ou uso como fertilizante.

3. Vias de utilização de recursos:

Recuperação de energia:

Se o lodo for adequado para digestão anaeróbica ou pirólise, a recuperação de energia pode ser considerada.

Utilização de fertilizantes:

Se o lodo atender aos padrões relevantes, poderá ser considerado fertilizante para a agricultura ou paisagismo.

Utilização de material de construção:

Algum lodo pode ser usado para produzir materiais de construção para obter a utilização de recursos.

Utilização da terra:

O lodo que atende aos padrões após o tratamento pode ser usado para melhorar a terra.

4. Outros fatores:

Requisitos de proteção ambiental:

A tecnologia de tratamento precisa cumprir com os padrões de proteção ambiental nacional e local para reduzir a poluição secundária.

Maturidade tecnológica:

A escolha da tecnologia de tratamento maduro e estável pode reduzir os riscos.

Condições do local:

A construção de instalações de tratamento precisa considerar a área do local, o terreno e outros fatores.

Escolhas de tecnologia de tratamento específicas:

Digestão anaeróbica:

Adequado para lodo com alto teor de matéria orgânica, os biogás podem ser recuperados.

Digestão aeróbica:

Adequado para o lodo que requer tratamento de estabilização, operação simples.

Pirólise:

Adequado para redução de volume e recuperação de energia, mas os custos de investimento e operação são altos.

Secagem de lodo:

Reduz efetivamente o volume de lodo antes do descarte de lodo.

Incineração de lodo:

Pode reduzir rapidamente o volume, mas produzirá gás de combustão, exigindo equipamentos eficazes de tratamento de gás.

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