Odwadnianie osadów ściekowych i czynnych

Odwadnianie osadów. Mechaniczne odwadnianie osadów ściekowych

Odwadnianie osadów ściekowych jest procesem trudnym. Trudność przypisywano głównie temu, że cząstki są bardzo drobne, z natury koloidalne i mają żelową strukturę z powodu flokulacji polimerów. Aby sprostać ograniczeniom w odwadnianiu osadów ściekowych, w ostatnich latach opracowano nowe technologie. Niektóre technologie, takie jak fermentacja osadów ściekowych, mineralizacja osadów ściekowych czy peroksydacja, pozwalają na zmniejszenie ilości osadów ściekowych do odwodnienia poprzez zmianę składu biochemicznego. Niemniej jednak osad ściekowy pozostaje trudny do odwodnienia i dlatego pożądane jest udoskonalenie konwencjonalnych urządzeń odwadniających.

Odwadnianie mechaniczne jest zwykle kojarzone z dużymi oczyszczalniami ścieków i służy do rozdzielania osadu (osad resztkowy z oczyszczalni ścieków lub osad kałowy z urządzeń sanitarnych na miejscu) na część płynną i stałą. Podstawowymi metodami są prasy filtracyjne taśmowe, wirówki i prasy komorowe. Techniki te są zwykle wyrafinowane i rzadko opłacalne w przypadku mniejszych systemów, które mają być wdrażane na poziomie społeczności. Proces ten nie oczyszcza osadu, a jedynie oddziela części stałe od ciekłych. Zarówno części stałe, jak i płynne nadal zawierają patogeny i zanieczyszczenia.

Mechaniczne odwadnianie osadów ściekowych. Zalety.

• Podczas (zautomatyzowanego) procesu wymagane są niewielkie umiejętności lub uwaga operatora
• Wysoka wydajność operacyjna
• Procesy te można całkowicie zautomatyzować
• Zmniejsza objętość osadu i oszczędza koszty magazynowania i transportu

Odwadnianie osadów czynnych. Wady

• Jest to drogie, zaawansowane technologicznie rozwiązanie do odwadniania osadów i stosowane tylko w dużych oczyszczalniach
• Potrzebuje specjalistycznego projektu
• Obsługa i konserwacja wymagają wykwalifikowanych pracowników
• Potrzebne stałe zasilanie

Odwadnianie osadów ściekowych. Czym jest?

Zarówno odwodniony osad, jak i ścieki są nadal niebezpieczne i konieczne jest dalsze oczyszczanie

Odwadnianie usuwa wodę z osadów (osad resztkowy z oczyszczalni ścieków, takich jak systemy osadu czynnego lub osad kałowy z urządzeń sanitarnych na miejscu, takich jak szamba lub latryny), ułatwiając obsługę i tańszy transport do kompostu, spalanie lub składowanie na składowisku odpadów. Odwadnianie może odbywać się za pomocą pras lub wirówek (odwadnianie mechaniczne), filtracji (np. w workach filtracyjnych) lub procesów fizycznych (i biologicznych) w złożach suszarniczych. Mechaniczne odwadnianie i filtracja często wymagają użycia środków chemicznych (koagulantów i flokulantów) w celu usprawnienia procesu.

Proces odwadniania osadów

Prasa do filtrów taśmowych

Nowoczesne prasy taśmowe opierają się na połączeniu kondycjonowania chemicznego, odwadniania grawitacyjnego i docisku mechanicznego w systemie ciągłego zasilania w celu odwodnienia osadu. Osad jest przeciskany pomiędzy naprężonymi taśmami serpentynowymi a szeregiem rolek o zmniejszającej się średnicy (w celu zwiększenia ciśnienia) w celu usunięcia wilgoci i utworzenia odwodnionego osadu

Komorowa prasa filtracyjna

Prasy filtracyjne komorowe wykorzystują filtry do oddzielania cieczy (filtratu) od osadu i zbierania ciał stałych (placek filtracyjny) w komorach. Szereg takich komór do zbierania ciał stałych jest rozmieszczonych w pakiecie płyt. Tkanina filtracyjna jest podtrzymywana przez płytki pakietu płyt. Osad (ewentualnie zmieszany z koagulantem) pompowany jest do komór i na media filtracyjne. Ruchoma płyta (płyta tylna) zaciska pakiet płyt filtracyjnych. Filtrat przechodzi przez tkaninę filtracyjną i wychodzi przez porty filtratu na płytce filtracyjnej. Placek filtracyjny zbiera się na powierzchni medium filtracyjnego w komorach, aż do zapełnienia komory. W razie potrzeby ciasto można umyć lub wysuszyć. Dostępne są ręczne, półautomatyczne i automatyczne prasy filtracyjne komorowe.

Wirówki

Wirówki działają jako ciągłe jednostki zasilające, które usuwają ciała stałe za pomocą przenośnika spiralnego i odprowadzają ciecz przez przelew. Miska ma kształt stożka, który pomaga podnosić ciała stałe z cieczy, pozwalając im wyschnąć na pochyłej powierzchni przed wyładowaniem.

Odwadnianie osadów. Koszty

Systemy te są w większości zaawansowane technologicznie i wymagają specjalistycznego projektowania, co zwiększa koszty. Ponieważ techniki te są zwykle wyrafinowane, rzadko są opłacalne w przypadku mniejszych systemów wdrażanych na poziomie społeczności. Najbardziej opłacalna metoda odwadniania osadów ściekowych zależy od wielu czynników, w tym wielkości zakładu, kosztu dalszego przetwarzania, końcowego zastosowania (np. czy ciepło termiczne można odzyskać poprzez spalanie wysuszonego osadu), utylizacji, wymagań dotyczących kontroli zapachów i ograniczeń przestrzennych.

Odwadnianie osadów. Obsługa i konserwacja

Te systemy techniczne wymagają wysokiego stopnia nadzoru operatora i szkolenia operatora. Układy mechaniczne, takie jak filtry, paski, układy napinające czy łożyska, muszą być odpowiednio konserwowane, aby zapewnić prawidłowe działanie. Wydajność systemów oczyszczania wstępnego przed etapem mechanicznym jest również krytycznym wyznacznikiem wydajności. Podstawowa obróbka zwykle obejmuje usuwanie dużych cząstek stałych i zagęszczanie gnojowicy. Niezbędne jest rutynowe stosowanie flokulantów, zwykle dobieranych podczas instalacji na podstawie porad i wyników testów przeprowadzanych na miejscu przez dostawców chemikaliów polimerowych. Część płynna musi zostać oczyszczona: jest zawracana do oczyszczalni ścieków, z której pochodzi osad (np. osad czynny lub oczyszczana w przepływie pionowym, lub przepływie poziomym). Część stała musi zostać spalona w spalarni na małą lub dużą skalę, lub wyrzucona na składowisko odpadów — może to być również kompostownik.

Aspekty zdrowotne

Proces ten nie służy oczyszczaniu ścieków; oddziela tylko ciała stałe od cieczy. Zarówno części stałe, jak i płynne nadal zawierają patogeny i zanieczyszczenia i muszą być oczyszczane, aby woda była w pełni bezpieczna dla człowiek

Użyteczność

Odwadnianie mechaniczne jest najczęściej stosowane do oczyszczania osadów resztkowych w dużych scentralizowanych oczyszczalniach ścieków. Odwadnianie osadów zmniejsza obciążenia transportowe, a osady o niskiej zawartości wilgoci są łatwiejsze w obróbce. Wymagane jest również przed składowaniem w celu ograniczenia produkcji odcieków, przed kompostowaniem lub spalaniem odwodnionych osadów.