تحليل شامل لإزالة الحمأة في معالجة مياه الصرف الصحي

1. تعريف وتوليد الحمأة

1. تعريف
   تشير الحمأة إلى بقايا شبه صلبة أو صلبة تم إنشاؤها أثناء معالجة مياه الصرف الصحي. وهو يتألف من الحطام العضوي ، والكتلة الحيوية البكتيرية ، والجزيئات غير العضوية ، والغرويات ، وغيرها من المواد ، التي تتميز بمحتوى الرطوبة العالي (الأولي ≥99 ٪) ، والمحتوى العضوي العالي ، وقابلية التحلل الحيوي. وفقا ل قانون الوقاية من تلوث المياه والسيطرة عليها ، يتم تصنيف الحمأة على أنها نتيجة ثانوية لمعالجة مياه الصرف الصحي ، باستثناء الفحوصات ، الحثالة ، والحصى.

2. مصادر

   • مراحل العلاج :

• المعالجة (على سبيل المثال ، الشاشات ، غرف الحمل) تنتج فحوصات وحصباء.
• العلاج الأساسي (خزانات الترسيب الأولية) يولد الحمأة الأولية.
• العلاج الثانوي (المفاعلات البيولوجية ، المرشحات الثانوية) تعطي الحمأة المنشطة.
• العلاج الثلاثية (التخثر الكيميائي ، الترشيح) ينتج الحمأة الكيميائية.
  • أنواع مياه الصرف الصحي : يشمل الحمأة البلدية والصناعية والمياه.
  • أَثْمَر : 5-10 طن من الحمأة لكل 10000 طن من مياه الصرف الصحي (بنسبة 80 ٪ من محتوى الرطوبة) ، اعتمادًا على عمليات الجودة والمعالجة المؤثرة.

3. التكوين والمخاطر
   تحتوي الحمأة على مسببات الأمراض والمعادن الثقيلة (على سبيل المثال ، الرصاص ، الكادميوم) ، الملوثات العضوية المستمرة ، والملوثات الأخرى. قد يؤدي التعامل بشكل غير لائق إلى التلوث الثانوي (التخثث ، رايش المعادن الثقيلة).

الثاني. أساليب وعمليات إزالة الحمأة الرئيسية

الأهداف الأساسية الحد من الحجم ، والاستقرار ، والضرر ، واستعادة الموارد . تشمل المراحل الرئيسية سماكة ، إزالة المياه ، الاستقرار ، التجفيف ، والتخلص النهائي .

1. سماكة
   • غاية : قم بإزالة الماء الخلالي لتقليل الحجم (محتوى الرطوبة من 99 ٪ إلى 94-97 ٪).
   • التقنيات :

     طريقة	المزايا	القيود
     سماكة الجاذبية	طاقة منخفضة ، عملية بسيطة	البصمة الكبيرة ، إطلاق الفوسفور
     التعويم	مناسبة لخفة الحمأة	استهلاك الطاقة العالية
     الطرد المركزي	كفاءة عالية ، مضغوطة	ارتفاع تكاليف رأس المال والصيانة

2. نزح
   • غاية : تقليل محتوى الرطوبة إلى 65-80 ٪ لسهولة النقل.
   • التقنيات :

• الطرق الميكانيكية : يضغط مرشح الحزام (للحمأة المنشطة) ، وضغط مرشح اللوحة والإطار (الرطوبة ≤60 ٪) ، والطرد المركزي (التشغيل المستمر).
• التجفيف الطبيعي : تعتمد على المناخ ، منخفضة التكلفة للنباتات الصغيرة.
  • دراسة حالة : يستخدم مشروع Shanghai Bailonggang الحمأة ضغوط مرشح الحجاب الحاجز عالي الضغط ، وعلاج 1500 طن/يوم ؛ الحمأة المزعجة مملوءة الأرض أو المحرق.

3. الاستقرار
   • غاية : تحلل المواد العضوية ، وتقليل الروائح ، ومسببات الأمراض.
   • طُرق :

• الهضم اللاهوائي : ينتج الغاز الحيوي (50-70 ٪ الميثان) ولكنه يتطلب أنظمة محكمة الإغلاق.
• السماد الهوائي : يحول الحمأة إلى الدبال للزراعة.
• تثبيت الجير : تعطيل الممرض السريع ولكن يزيد من وزن الحمأة.

4. تجفيف
   • غاية : تحقيق محتوى الرطوبة 10-40 ٪ لاستعادة الموارد.
   • التقنيات :

     طريقة	المزايا	القيود
     التجفيف الحراري	انخفاض كبير في الحجم (90 ٪)	طاقة عالية ، انبعاثات الرائحة
     تجفيف الطاقة الشمسية	منخفض الكربون ، منخفضة التكلفة	يعتمد على المناخ ، بطيء
     الميكروويف	تجفيف سريع وموحد	تكاليف المعدات المرتفعة

5. التخلص النهائي
   • تعبئة الأرض : بسيط ولكن يتطلب معايير صارمة (الرطوبة ≤60 ٪ ، العضوية ≤5 ٪) والمخاطر توليد المادة المرتشحة.
   • الحرق : انخفاض كامل في الحجم (10 ٪ بقايا الرماد) ولكن يحتاج إلى علاج العادم.
   • تطبيق الأرض : حمأة سماد لتحسين التربة ، مع مراعاة حدود المعادن الثقيلة.
   • إعادة استخدام المواد : Sludge Bricks (على سبيل المثال ، مشروع Guangdong Heyuan ينتج 36000 طوب/سنة)

ثالثا. مقارنة التكنولوجيا

رابعا. تطبيقات العالم الحقيقي

1. مركز جينجيانغ للتخلص من الحمأة (الصين) :
   • يستخدم "تجفيف حرارة التوربينات البخارية للضغط الخلفي" ، معالجة 180،000 طن في السنة وإنتاج 36000 طوب/يوم.
2. مشروع شنغهاي بيلونجغانج :
   • أكبر منشأة حمأة في آسيا ؛ نزيه عالي الضغط إلى 40 ٪ من الرطوبة ، مع الحمأة المستخدمة لمددف/حرق.
3. مشروع غازات تشونغتشينغ :
   • توظف تغويز السرير المائع لتحويل 100 طن/يوم من الحمأة إلى البخار والكهرباء.

خامسا التقنيات الناشئة

1. الانحلال الحراري/الكربنة : يحول الحمأة إلى الفحم الحيوي لعلاج التربة أو الوقود (كثيفة الطاقة).
2. العلاج بالموجات فوق الصوتية : يعزز إزالة المياه عبر التجويف (غالبًا ما يتم دمجها مع طرق أخرى).
3. تكنولوجيا البلازما : تحلل درجات الحرارة العالية (التلوث الثانوي صفر ؛ يستخدم في السويد/اليابان).
4. الأنظمة الكيميائية الحيوية : تدهور الميكروبات مع توليد الكهرباء (على نطاق المختبر).

السادس. التحديات والتوصيات

• الحواجز الفنية : الاستخدام الكيميائي العالي (على سبيل المثال ، polyacrylamide) ، تجفيف كثافة الطاقة.
• احتياجات السياسة : تعزيز معايير إعادة تدوير الحمأة (على سبيل المثال ، المبادئ التوجيهية الفنية لعلاج الحمأة ) وتعزيز إعادة استخدام الرماد في البناء.
• تحسين التكلفة : تشجيع المعالجة المشتركة مع محطات الطاقة/الأسمنت لتقليل التكاليف .