تقنيات علاج الحمأة

1.

سماكة الحمأة:

الغرض: لتقليل حجم الحمأة وتحسين كفاءة العلاج اللاحقة.

الطرق الشائعة:

سماكة الجاذبية: يستخدم ترسيب الجاذبية ، بسيط واقتصادي.

زيادة تركيز المواد الصلبة النموذجية: من 0.5-2 ٪ إلى 3-5 ٪.

وقت الاستبقاء: 12-24 ساعة.

القيود: أقل فعالية للحمأة ذات الكثافة العالية أو منخفضة الكثافة.

السماكة الميكانيكية:

مثل سماكة الطرد المركزي ، سماكة تعويم الهواء الذائبة ، كفاءة أعلى.

السمك الميكانيكي (الطرد المركزي/DAF):

الطرد المركزي: يحقق تركيز المواد الصلبة من 6-10 ٪.

DAF (تعويم الهواء المذاب): يزيل ما يصل إلى 95 ٪ من المواد الصلبة المعلقة.

جرعة البوليمر: 2-5 كجم/طن من المواد الصلبة الجافة.

حمأة نزح المياه:

يقلل من محتوى الرطوبة الحمأة ، مما يسهل النقل والتخلص.

الطرق الشائعة:

مرشح الحزام اضغط على نزح المياه: التشغيل المستمر ، يستخدم على نطاق واسع.

نزيل الطرد المركزي: الكفاءة العالية ، البصمة الصغيرة.

مرشح اللوحة والإطار اضغط على نزح المياه:

تأثير النزع الصالح ، ولكن التشغيل المتقطع.

مطبعة مرشح الحزام:

يحقق محتوى المواد الصلبة من 18-25 ٪.

الإنتاجية: 10-50 متر مكعب/ساعة.

تكييف البوليمر أمر بالغ الأهمية للكفاءة.

نهر الطرد المركزي:

يحقق محتوى المواد الصلبة من 25-40 ٪.

G-Force: 2000-3500 G.

انخفاض البصمة ، ولكن ارتفاع استهلاك الطاقة.

صفيحة مرشح اللوحة والإطار:

يحقق محتوى المواد الصلبة من 30-50 ٪.

ضغط التشغيل: 7-15 بار.

ارتفاع تكلفة رأس المال ، ولكن الجفاف الممتاز.

2. تقنيات تثبيت الحمأة:

الهضم الهوائي:

يستخدم الكائنات الحية الدقيقة الهوائية لتحليل المواد العضوية ، وتقليل الرائحة ومسببات الأمراض. في بيئة لاهوائية ، يتم استخدام الكائنات الحية الدقيقة لتحلل المادة العضوية في الحمأة ، وإنتاج الغاز الحيوي (بشكل رئيسي الميثان) ، والتي يمكن استخدامها لتوليد الطاقة أو التدفئة.

عملية بسيطة ، ولكن استهلاك الطاقة العالي.

تثبيت الجير:

عن طريق إضافة الجير ، يتم زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني ، وتثبط النشاط الميكروبي ، وتحقيق الاستقرار.

انخفاض التكلفة ، ولكن يزيد من حجم الحمأة.

الهضم الهوائي:

يقلل المواد الصلبة المتطايرة بنسبة 30-50 ٪.

وقت الاستبقاء: 15-30 يومًا.

الطلب على الأكسجين: 1-2 كجم من المواد الصلبة المتطايرة.

الهضم اللاهوائي:

العائد الميثان: 0.5-1 متر مكعب CH₄/kg المواد الصلبة المتطايرة المدمرة.

تقليل المواد الصلبة المتطايرة: 40-60 ٪.

وقت الاستبقاء: 15-30 يومًا.

درجة الحرارة: mesophilic (35-37C) أو الحرارية (50-55C)

تثبيت الجير:

زيادة درجة الحموضة إلى> 12 لتدمير الممرض.

جرعة الجير: 20-30 ٪ من المواد الصلبة الجافة.

زيادة حجم الحمأة بنسبة 10-20 ٪.

3. تقنيات تجفيف الحمأة:

تجفيف الحمأة:

يزيل الرطوبة من الحمأة ، مما يجعل من السهل التعامل والاستفادة منه.

يقلل محتوى الرطوبة إلى 40-60 ٪.

يعتمد على الظروف المناخية.

التكلفة التشغيلية المنخفضة.

تقنيات التجفيف المشتركة:

تجفيف الطاقة الشمسية: يستخدم الطاقة الشمسية لتبخر الرطوبة والاقتصاد وصديقها للبيئة.

تجفيف الهواء الساخن: يستخدم الهواء الساخن لتبخر الرطوبة والكفاءة العالية.

تجفيف البخار:

يستخدم البخار لتسخين الحمأة ، وتأثير نزيه جيد.

تجفيف الطاقة الشمسية:

التجفيف الحراري (الهواء الساخن/البخار):

يقلل محتوى الرطوبة إلى <10 ٪.

استهلاك الطاقة: 700-1000 كيلو واط/طن من الماء تبخر.

ارتفاع رأس المال والتشغيل.

4. تقنيات حرق الحمأة:

حرق الحمأة:

احتراق درجة الحرارة العالية للحمأة ، وتقليل الحجم السريع ، واستعادة الحرارة.

يتطلب نظام معالجة غاز المداخن الكامل لمنع التلوث الثانوي.

يمكن استخدام الرماد في حرق الحمأة لمواد البناء.

5. الانحلال الحراري:

هذه تقنية تحول المادة العضوية في الحمأة إلى الزيوت الحيوية ، والفحم الحيوي ، والغاز القابل للاحتراق في ظل درجة حرارة عالية وظروف تعاني من نقص الأكسجين.

يمكن أن تقلل تقنية الانحلال الحراري بشكل فعال من حجم الحمأة وتحقيق استرداد الطاقة.

6. الفحم الحيوي:

يحتوي الفحم الحيوي الذي ينتج عن الانحلال الحراري للحمأة على بنية مسامية ومساحة سطح محددة عالية ، والتي يمكن استخدامها لتحسين التربة ، وامتزاز المعادن الثقيلة ، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

ينصب تركيز البحث على تحسين مدى جودة وتطبيق الفحم الحيوي.

التقنيات الناشئة الأخرى:

أكسدة الماء فوق الحرج:

أكسد وتحلل المواد العضوية في الحمأة تحت درجة حرارة عالية والضغط.

كفاءة العلاج عالية ، ولكن متطلبات المعدات عالية.

الأكسدة الرطبة:

أكسد ويتحلل الملوثات العضوية في الطور السائل مع عامل مؤكسد.

الأكسدة الكهروكيميائية:

يستخدم التفاعلات الكهروكيميائية لأكسدة وتحلل المواد العضوية في الحمأة.

يجب مراعاة عوامل متعددة عند اختيار تقنيات علاج الحمأة:

1. خصائص الحمأة:

تعبير:

محتوى المسألة العضوية ، ومحتوى المعادن الثقيلة ، ومحتوى العوامل الممرضة ، وما إلى ذلك ، يؤثر بشكل مباشر على اختيار تكنولوجيا العلاج. على سبيل المثال ، تعد الحمأة ذات المحتوى العضوي العالي مناسبة للهضم اللاهوائي ، في حين أن الحمأة ذات المحتوى المعدني الثقيل العالي قد تتطلب علاجًا أكثر تعقيدًا.

محتوى الرطوبة:

محتوى الرطوبة الحمأة يؤثر على كفاءة العلاج والتكلفة. عادة ما تحتاج حمأة محتوى الرطوبة العالية إلى التركيز والنزف أولاً.

استقرار:

ثبات الحمأة يؤثر على طرق التخلص اللاحقة. يمكن استخدام الحمأة المستقرة لاستخدام الأراضي ، في حين أن الحمأة غير المستقرة قد تحتاج إلى أن تكون مملوءة بالأرض.

2. تكاليف العلاج:

تكاليف الاستثمار:

بما في ذلك شراء المعدات والبناء والتكاليف الأخرى. تختلف تكاليف الاستثمار لتقنيات العلاج المختلفة اختلافًا كبيرًا.

تكاليف التشغيل:

بما في ذلك استهلاك الطاقة ، والاستهلاك الكيميائي ، وتكاليف العمالة ، وما إلى ذلك ، ستؤثر تكاليف التشغيل على الاقتصاد على المدى الطويل لتكنولوجيا العلاج.

تكاليف التخلص:

تكاليف التخلص من الحمأة بعد العلاج ، مثل المكب أو استخدام الأسمدة.

3. مسارات استخدام الموارد:

استرداد الطاقة:

إذا كانت الحمأة مناسبة للهضم اللاهوائي أو الانحلال الحراري ، فيمكن النظر في استرداد الطاقة.

استخدام الأسمدة:

إذا كانت الحمأة تلبي المعايير ذات الصلة ، فيمكن اعتبارها سماد للزراعة أو المناظر الطبيعية.

استخدام مواد البناء:

يمكن استخدام بعض الحمأة لإنتاج مواد البناء لتحقيق استخدام الموارد.

استخدام الأراضي:

الحمأة التي تلبي المعايير بعد العلاج يمكن استخدامها لتحسين الأراضي.

4. عوامل أخرى:

متطلبات حماية البيئة:

تحتاج تكنولوجيا العلاج إلى الامتثال لمعايير حماية البيئة الوطنية والمحلية لتقليل التلوث الثانوي.

النضج التكنولوجي:

اختيار تكنولوجيا العلاج الناضجة والمستقرة يمكن أن يقلل من المخاطر.

ظروف الموقع:

يحتاج بناء مرافق العلاج إلى النظر في منطقة الموقع والتضاريس وعوامل أخرى.

خيارات تكنولوجيا العلاج المحددة:

الهضم اللاهوائي:

مناسبة للحمأة مع محتوى المواد العضوية العالية ، يمكن استرداد الغاز الحيوي.

الهضم الهوائي:

مناسبة للحمأة التي تتطلب علاج الاستقرار ، والتشغيل البسيط.

الانحلال الحراري:

مناسبة لخفض الحجم واستعادة الطاقة ، ولكن تكاليف الاستثمار والتشغيل مرتفعة.

تجفيف الحمأة:

يقلل بشكل فعال من حجم الحمأة قبل التخلص من الحمأة.

حرق الحمأة:

يمكن أن يقلل الحجم بسرعة ، ولكنه سيؤدي إلى إنتاج غاز مداخن ، مما يتطلب معدات فعالة لمعالجة غازات المداخن .