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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.
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%.
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.
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.
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.
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.
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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