Kattava analyysi lietteen poistosta jäteveden käsittelyssä

I. Lietteen määritelmä ja muodostuminen

1. Määritelmä
   Liete viittaa jäteveden käsittelyn aikana tuotettuihin puolijohdea tai kiinteitä jäännöksiä. Se koostuu orgaanisista roskista, bakteerien biomassasta, epäorgaanisista hiukkasista, kolloideista ja muista aineista, joille on tunnusomaista korkea kosteuspitoisuus (alkuperäinen ≥99%), korkeasta orgaanisesta pitoisuudesta ja biohajoavuudesta. Mukaan Veden pilaantumisen ehkäisy- ja valvontalaki , liette luokitellaan jätevedenkäsittelyn sivutuotteeksi, lukuun ottamatta seulontoja, saastumista ja hiekkaa.

2. Lähteet

   • Hoitovaiheet -

• Esikäsittely (esim. Näytöt, hiekkakammiot) tuottaa näytöksiä ja hiekkaa.
• Ensisijainen hoito (Ensisijaiset sedimentaatiosäiliöt) tuottaa ensisijaisen lietteen.
• Toissijainen hoito (Biologiset reaktorit, sekundaariset selkeyttimet) tuottaa aktivoidun lietteen.
• Korkea -asteen hoito (Kemiallinen hyytyminen, suodatus) tuottaa kemiallista lietteä.
  • Jätevesityypit - Sisältää kunnalliset, teollisuus- ja vesihuoltolietteet.
  • Antaa - 5–10 tonnia lietteä kohti 10 000 tonnia jätevettä (80%- n kosteuspitoisuudessa), riippuen vaikuttavista laatu- ja hoitoprosesseista.

3. Koostumus ja riskit
   Liete sisältää patogeenejä, raskasmetalleja (esim. Lyijy, kadmium), pysyviä orgaanisia epäpuhtauksia ja muita epäpuhtauksia. Väärä käsittely voi johtaa sekundaariseen pilaantumiseen (eutrofaation, raskasmetallin huuhtoutumiseen).

II. Avain lietteen poistomenetelmät ja prosessit

Päätavoitteet ovat Volume vähentäminen, vakauttaminen, vaarattomuus ja resurssien palautuminen . Avainvaiheet sisältävät paksuuntuminen, vedenpoisto, stabilointi, kuivaus ja lopullinen hävittäminen .

1. Sakeuttaminen
   • Tarkoitus - Poista interstitiaalinen vesi määrän vähentämiseksi (kosteuspitoisuus 99%- sta 94–97%- iin).
   • Tekniikka -

     Menetelmä	Edut	Rajoitukset
     Painovoima	Matala energia, yksinkertainen toiminta	Suuri jalanjälki, fosforin vapautus
     Vaahdotus	Sopii laimennettuun lietteeseen	Korkea energiankulutus
     Keskipako-	Tehokas, kompakti	Korkeat pääoman ja ylläpitokustannukset

2. Vedenpoisto
   • Tarkoitus : Vähennä kosteuspitoisuus 65–80%: iin kuljetuksen helpottamiseksi.
   • Tekniikka :

• Mekaaniset menetelmät : Vyöhihnasuodatinpuristimet (aktivoitulle lietteelle), levy- ja kehyssuodatinpuristimet (kosteus ≤60%), sentrifugit (jatkuva toiminta).
• Luonnollinen kuivaus : Ilmastoriippuvainen, alhaiset kustannukset pienille kasveille.
  • Tapaustutkimus : Shanghai Bailonggang-lieteprojekti käyttää korkeapaineisia kalvosuodatinpuristimia, hoitaen 1 500 tonnia/päivä; Vesien vähitetty liette on kaatopaikalla tai poltettu.

3. Vakauttaminen
   • Tarkoitus : Hajota orgaanisia aineita, vähennä hajuja ja taudinaiheuttajia.
   • Menetelmät :

• Anaerobinen ruuansulatus : Tuottaa biokaasua (50–70% metaania), mutta vaatii ilmatiivisjärjestelmiä.
• Aerobinen kompostointi : Muuntaa lietteen humukseen maataloutta varten.
• Kalkinvakaus : Nopea patogeenin inaktivointi, mutta lisää lietteen painoa.

4. Kuivuminen
   • Tarkoitus : Saavuttaa 10–40%: n kosteuspitoisuus resurssien palauttamiseksi.
   • Tekniikka :

     Menetelmä	Edut	Rajoitukset
     Lämmönkuivaus	Suuri äänenvoimakkuus (90%)	Korkean energian, hajupäästöt
     Aurinkokuivaus	Alhaisen hiilen, edulliset kustannukset	Ilmastosta riippuvainen, hidas
     Mikroaaltouuni	Nopea ja yhtenäinen kuivaus	Korkeat laitekustannukset

5. Loppusijoitus
   • Kaatopaikka : Yksinkertainen, mutta vaatii tiukat standardit (kosteus ≤60%, orgaaniset ≤5%) ja riskit suodattaen.
   • Poltto : Täydellinen äänenvoimakkuuden vähentäminen (10% tuhkajäämä), mutta se tarvitsee pakokaasun hoidon.
   • Maarahakemus : Kompostoidut lietteet maaperän parantamiseksi, raskasmetallien rajojen alainen.
   • Materiaalien uudelleenkäyttö : Lietteen tiilet (esim. Guangdong Heyuan -projekti tuottaa 36 000 tiiliä/vuosi)

III. Tekniikan vertailu

Iv. Reaalimaailman sovellukset

1. Jinjiangin lietteen hävittämiskeskus (Kiina) :
   • Käyttää "takapaineen höyryturbiinin jätealueen kuivumista", käsittelee 180 000 tonnia vuodessa ja tuottaa 36 000 tiiliä päivässä.
2. Shanghai Bailonggang -projekti :
   • Aasian suurin lietteen laitos; Korkeapaine vedenpoisto 40%: n kosteuteen, lietteen avulla kaatopaikkaan/polttamiseen.
3. Chongqingin kaasutusprojekti :
   • Työskentelee nuhjuisen sängyn kaasutteluaan 100 tonnin lietteen muuttamiseksi höyryksi ja sähköksi.

V. Emerging Technologies

1. Pyrolyysi/hiilihappo : Muuntaa lietteen biochariksi maaperän korjaamiseksi tai polttoaineeksi (energiaintensiivinen).
2. Ultraäänihoito : Parantaa vedenpoistoa kavitaation kautta (usein yhdistettynä muihin menetelmiin).
3. Plasmatekniikka : Korkean lämpötilan hajoaminen (nolla toissijainen pilaantuminen; Ruotsissa/Japanissa).
4. Bioelektrokemialliset järjestelmät : Mikrobien hajoaminen sähköntuotannolla (laboratorio-asteikko).

Vi. Haasteet ja suositukset

• Tekniset esteet : Korkea kemiallinen käyttö (esim. Polyakryyliamidi), energiaintensiivinen kuivaus.
• Politiikan tarpeet : Vahvista lietteen kierrätysstandardeja (esim. Lietekäsittelyn tekniset ohjeet ) ja edistä tuhkan uudelleenkäyttöä rakentamisessa.
• Kustannusoptimointi : Kannusta samanaikaisesti tehon/sementtilaitosten kanssa kustannusten vähentämiseksi.