لجن در تصفیه فاضلاب چیست؟ راهنمای عملی برای اپراتورهای کارخانه

لجن در تصفیه فاضلاب چیست؟

هر تصفیه خانه فاضلاب یک جریان باقیمانده تولید می کند که نمی توان آن را نادیده گرفت: لجن. از زلال ساز اولیه، زلال ساز ثانویه و مخزن لخته سازی شیمیایی، آلاینده های ته نشین شده به صورت دوغاب تیره و چسبناک جمع می شوند که هنوز باقی مانده است. 95-99 درصد وزنی آب . به عبارت دیگر، "ضایعات" خروج از یک تصفیه عمدتاً آبی است که قرار بود از جریان ورودی حذف شود.

سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده، لجن فاضلاب را به عنوان باقیمانده جامد، نیمه جامد یا مایع تولید شده در طی تصفیه فاضلاب شهری تعریف می کند. دایره المعارف بریتانیکا از تعریف مشابهی استفاده می کند: مواد باقیمانده جامد، نیمه جامد یا دوغابی که به عنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه فاضلاب تولید می شود. هنگامی که لجن برای رعایت استانداردهای نظارتی برای استفاده مجدد مفید تثبیت شد، به آن بیوسولید می گویند.

ترکیب لجن با منبع تغییر می کند. در یک تصفیه خانه فاضلاب شهری لجن غنی از مواد آلی خانگی، نیتروژن و فسفر است. در یک سایت صنعتی ممکن است حاوی رسوبات شیمیایی، فلزات سنگین یا روغن باشد. آنچه ثابت می ماند وظیفه است: مواد جامد را غلیظ کنید، محتوای آب را کاهش دهید و مواد باقی مانده را قبل از دفع یا استفاده مجدد تثبیت کنید.

جدول زیر بخش هایی را که برای تصمیم گیری های درمانی مهم هستند، خلاصه می کند.

چگونه لجن در قطار درمانی تولید می شود؟

لجن یک ماده واحد نیست. در نقاط مختلف فرآیند تشکیل می شود و نقطه مبدا نحوه رفتار لجن در تجهیزات آبگیری را کنترل می کند.

لجن اولیه

پس از غربالگری و حذف شن، زلال‌کننده اولیه سنگین‌ترین جامدات آلی را ته نشین می‌کند. لجن اولیه حدود 50 تا 60 درصد از جامدات معلق را در جریان شهری معمولی حمل می کند. این الیاف، شن و بوی قوی است، اما آب را نسبتاً آسان آزاد می کند، که آن را آسان ترین لجن برای غلیظ شدن و آبگیری می کند.

لجن ثانویه (بیولوژیکی).

راکتور بیولوژیکی مواد آلی محلول را به زیست توده باکتریایی تبدیل می کند. هنگامی که آن زیست توده در زلال ساز ثانویه ته نشین می شود، به صورت لجن فعال زباله (WAS) حذف می شود. WAS مخزن را تنها با 0.5 تا 1.5 درصد جامدات خشک باقی می‌گذارد و سلول‌های باکتریایی آن آب را چنان محکم می‌بندند که به پلیمر بیشتر و زمان ماندگاری طولانی‌تری در آب‌گیری نیاز دارد. چون انواع لجن متفاوت به آبگیری واکنش نشان می دهند ، ماشینی که به تنهایی برای لجن اولیه ساخته شده است، اغلب در جریانی که تحت سلطه WAS است با مشکل مواجه می شود. بنابراین اکثر گیاهان این دو جریان را با هم ترکیب می‌کنند تا خوراک منسجم‌تری ایجاد کنند.

لجن شیمیایی

دوز شیمیایی برای حذف فسفر یا انعقاد لخته های هیدروکسید فلزی تولید می کند. لجن شیمیایی متراکم، ریزدانه و ساینده است. تقاضای پلیمر را افزایش می دهد و می تواند عمر آب بندی پمپ ها و صفحه های پرس را کاهش دهد. مخزن بافری که لجن اولیه، ثانویه و شیمیایی را قبل از آبگیری همگن می کند، یک سرمایه گذاری ساده با مزایای پایین دستی بزرگ است.

شکل 1. شماتیک مخزن ته نشینی: خوراک در نزدیکی مرکز وارد می شود، پساب زلال شده از لبه سرریز می کند، و پوشش لجن به عنوان جریان زیرین برای ضخیم شدن کشیده می شود.

محتوای رطوبت مشکل واقعی است

میزان رطوبت تنها مهم ترین عدد در مدیریت لجن است. لجن خام شهری معمولاً 97 تا 99 درصد آب است. غلیظ شدن، آب آزاد بین ذرات را از بین می برد، آبگیری آب محدود شده را خارج می کند و خشک کردن باقیمانده را تبخیر می کند. اثر هر مرحله در زیر نشان داده شده است.

کاهش رطوبت در مراحل معمولی درمان مقادیر مرحله نشان دهنده محدوده های معمول برای لجن شهری است. ارقام واقعی به منبع لجن، دوز پلیمر و عملکرد تجهیزات بستگی دارد.

محاسبات قابل توجه است. یک تن لجن با رطوبت 99 درصد تنها 10 کیلوگرم جامدات خشک را در خود جای می دهد. آبگیری همان جرم جامد تا 25 درصد جامدات خشک، حدود 40 کیلوگرم کیک تولید می کند که وزن آن برای ذخیره، پمپاژ و حمل 25 برابر کاهش می یابد. به همین دلیل است که سرمایه گذاری در تجهیزات آبگیری معمولاً از طریق صرفه جویی در حمل و نقل در یک دوره عملیاتی کوتاه بازپرداخت می شود.

چرا لجن تصفیه نشده را نمی توان مستقیماً دفع کرد؟

لجن تصفیه نشده از نظر بیولوژیکی ناپایدار است. مواد آلی به تجزیه ادامه می دهند و سولفید هیدروژن و آمونیاک آزاد می کنند. این ماده بو می دهد، بردارها را جذب می کند و در صورت انتشار در محیط، اکسیژن مصرف می کند. پاتوژن هایی مانند سالمونلا و ویروس های روده ای برای هفته ها در لجن خام زنده می مانند، بنابراین دفع مستقیم زمین خطرات واقعی سلامت عمومی را به همراه دارد.

رگولاتورها با قوانین سختگیرانه پاسخ داده اند. در ایالات متحده، قانون 40 CFR قسمت 503 EPA، بیوسولیدها را ملزم می‌کند تا قبل از استفاده در زمین، محدودیت‌های شاخص‌های پاتوژن و فلزات سنگین را رعایت کنند. در اروپا، دستورالعمل تصفیه فاضلاب شهری و قوانین ملی پیگیری، صنعت را به سمت تثبیت لجن و بازیافت مواد مغذی سوق داده است. بنابراین تصفیه لجن یک الزام مجوز است نه یک انتخاب.

هزینه قضیه را تقویت می کند. تخمین های صنعت معمولاً مشخص می شود 20 تا 50 درصد از بودجه عملیاتی یک کارخانه فاضلاب برای پردازش و دفع لجن. از آنجایی که هزینه های حمل و نقل و انعام بر اساس وزن دریافت می شود، باقی ماندن آب در کیک مستقیماً به پول تبدیل می شود.

قطار لجن درمانی

صرف نظر از نوع لجن، توالی تصفیه از همان منطق چهار مرحله ای پیروی می کند: غلیظ شدن، تثبیت، آبگیری و در صورت لزوم خشک کردن. هر مرحله بخش متفاوتی از آب را هدف قرار می دهد و مواد را برای مرحله بعدی آماده می کند.

ضخیم شدن

ضخیم شدن concentrates sludge from about 1% to 4–6% dry solids by removing free water. Gravity belt thickeners, drum thickeners and flotation units are common choices. The water removed is returned to the plant inlet, and the smaller sludge volume allows downstream digesters or dewatering machines to be sized smaller.

آبگیری

آبگیری مکانیکی آب باقیمانده پس از غلیظ شدن را از بین می برد. فیلتر پرس های تسمه ای و سانتریفیوژها برای جریان های زیاد کار می کنند، در حالی که فیلتر پرس های محفظه ای در عملیات دسته ای خشکی بالایی ایجاد می کنند. الف دستگاه آبگیری لجن پرس پیچ یک انتخاب متداول برای لجن بیولوژیکی و صنعتی است زیرا پیچ با چرخش آهسته آن لجن را روی صفحه سیم گوه ای بدون سرعت بالا و نیاز آب شستشوی سانتریفیوژ فشرده می کند.

دستگاه آبگیری لجن پرس پیچ، سازندگان جداکننده مایع جامد Qingben Environmental Protection یک تولید کننده دستگاه آبگیری لجن پرس پیچ چین و کارخانه جداکننده مایع جامد است. مشاهده محصول →

جایی که مسیر دفع نیاز به کیک خشک تری دارد، a دستگاه آبگیری عمیق لجن پیوسته کمربند فشار قوی فشار تدریجی بالاتری را برای فشار دادن جامدات کیک از تقریباً 25٪ تا 35-60٪ اعمال می کند، و تناژ ارسال شده به محل دفن زباله یا سوزاندن را با یک حاشیه بزرگ دیگر کاهش می دهد.

تولید کنندگان ماشین آلات آبگیری عمیق لجن پیوسته کمربند فشار بالا Qingben Environmental Protection یک کمربند فشار بالا در چین است که تولید کنندگان و کارخانه ماشین آلات آبگیری عمیق لجن لجن پرفشار چین است. مشاهده محصول →

مواد جامد خشک کیک معمولی برای فن آوری های معمول آبگیری و خشک کردن محدوده. میله‌ها از حداقل تا حداکثر مقادیر گزارش‌شده در برگه‌های داده تجهیزات و ادبیات صنعت باز می‌شوند.

خشک کردن

خشک کردن حرارتی مخصوص گیاهانی است که به محصولاتی با 60 تا 85 درصد جامدات خشک نیاز دارند: گرانول های پایداری که می توانند بدون بو ذخیره شوند، با بازیابی انرژی بالاتر سوزانده شوند یا به عنوان سوخت جایگزین فروخته شوند. خشک کن های با دمای پایین در دمای 40 تا 75 درجه سانتیگراد با استفاده از پمپ های حرارتی یا گرمای هدر رفته کار می کنند، که آنها را ایمن تر و کارآمدتر از سیستم های با دمای بالا می کند. الف دستگاه لجن خشک کن نوع تسمه ای با دمای پایین در جاهایی که گرمای باقیمانده در دسترس است یا جایی که گیاه نیاز به کاهش شدید جرم نهایی دارد، به خوبی جا می گیرد. اپراتورها در حال مقایسه خشک کردن در دمای پایین و دمای بالا باید کل انرژی ورودی به ازای هر کیلوگرم آب حذف شده را محاسبه کند، نه فقط خشکی خروجی را.

تولید کنندگان ماشین خشک کن لجن نوع کمربند دمای پایین، کارخانه سفارشی - حفاظت از محیط زیست Qingben یک دستگاه خشک کن لجن کمربند با دمای پایین چین است که تولید کنندگان و کارخانه، سفارشی حرفه ای... مشاهده محصول →

جایی که لجن تصفیه شده به پایان می رسد

نقطه پایان تعیین می کند که چه میزان درمان موجه است. کاربرد زمین جامدات زیستی تثبیت شده مسیر غالب در بسیاری از مناطق است. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده گزارش می دهد که بیش از نیمی از جامدات زیستی تولید شده در این کشور مورد استفاده در زمین است و ارقام یورواستات نشان می دهد که تقریباً نیمی از لجن فاضلاب اتحادیه اروپا در زمین های کشاورزی استفاده می شود. در جایی که زمین کشاورزی در دسترس نیست، کیک آبگیری شده به محل دفن زباله یا سوزاندن با بازیابی انرژی می رود.

جهت تغییر مقررات در اروپا و چین به سمت بازیافت فسفر، عملیات بدون کربن و تحویل کمتر دفن زباله است. برای اپراتورها، درس عملی ساده است: لجن خشک تر و پایدارتر همه این گزینه ها را باز نگه می دارد، در حالی که یک کیک مرطوب و ناپایدار آنها را محدود می کند.

سوالات متداول