Las aguas residuales de la planta municipal de tratamiento de aguas residuales se refieren a los residuos sólidos, semisólidos y líquidos producidos después del tratamiento de aguas residuales. Contiene una gran cantidad de materia orgánica, metales pesados, bacterias patógenas y bacterias patógenas, etc., sin ningún tratamiento, causará graves daños al medio ambiente. Contaminación. Los requisitos generales para el tratamiento de lodos son la estabilización, descontaminación y reducción. Existen muchos métodos para el tratamiento y la eliminación de lodos en el hogar y en el extranjero, generalmente con concentración, digestión, deshidratación, secado, uso efectivo (principalmente para uso agrícola), vertederos e incineración, o una combinación de varios métodos. Hay que decir que el tratamiento y la eliminación de los lodos de las plantas de aguas residuales es muy diferente al de los países avanzados.
La estabilización y la deshidratación de lodos de aguas residuales (generalmente la deshidratación hasta un contenido de humedad del 70% al 80%) generalmente se denomina tratamiento de lodos; El compostaje, el relleno sanitario, el secado, el tratamiento térmico y la utilización final de los lodos se denominan Desecho de lodos. Si las sustancias tóxicas y dañinas en los lodos deshidratados superan los estándares agrícolas, se deben considerar las tecnologías de relleno sanitario y secado de lodos e incineración. Desde el desarrollo del tratamiento de lodos en el extranjero, el control de los lodos para las tierras de cultivo se está volviendo cada vez más estricto en Europa, Japón o los Estados Unidos, y la proporción de secado de lodos y tratamiento térmico aumenta año tras año.
1. Tratamiento de lodos.
El tratamiento de estabilización de lodos tiene estabilidad aeróbica y estabilidad anaeróbica. La estabilización aeróbica tiene muchas ventajas, pero el consumo de energía es muy alto y solo se usa cuando la cantidad de lodo es pequeña. La estabilización anaeróbica de los lodos se realiza generalmente mediante un método de digestión anaeróbica a temperatura media (35 ° C). En la actualidad, más de una docena de plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala han adoptado este método. Después de digerir el lodo, se reduce el contenido de materia orgánica, el rendimiento es estable, se reduce el volumen total y se genera una gran cantidad de biogás durante el proceso de digestión del lodo (la degradación de la digestión de 1 kg DQO puede producir 350 L de biogás). ) Reciclar y reutilizar.
Sin embargo, debido al complicado proceso del dispositivo de digestión, la inversión única es grande y la operación es difícil. El costo de los equipos de digestión anaerobia y utilización de biogás de los lodos representa aproximadamente el 30% de los costos de inversión y operación de las plantas de tratamiento de aguas residuales, y la mayoría de ellos requieren tecnología y equipos importados. De la operación real del digestor encuestado, solo unos pocos lograron los resultados esperados. Hay problemas de gestión y diseño, así como los problemas económicos y de seguridad de la utilización del biogás.
Además de la digestión anaerobia de los lodos, el problema de la estabilización de los lodos debe combinarse con el esquema de reducción de la generación de lodos y la estabilización del lodo en el proceso de tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, en el diseño del proceso de tratamiento de aguas residuales, el tiempo de aireación de las aguas residuales se extiende para reducir la producción de lodos; la edad del lodo del lodo (como la edad del lodo de más de 20 días) aumenta en los parámetros de diseño, y el lodo tiende a ser estable al proceso de tratamiento de aguas residuales. Para plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas y medianas, es recomendable utilizar un proceso de tratamiento con una función de aireación retardada (como un proceso de tratamiento como la zanja de oxidación). Algunos procesos de tratamiento de aguas residuales tienen una inversión baja (como la sección A del método AB), y la cantidad de lodo es grande, lo que aumenta el costo de tratamiento de los lodos.
La estabilidad de los lodos no significa que los lodos sean inofensivos. Las tierras agrícolas también deben cumplir con la norma nacional para el control de contaminantes en el uso agrícola. Entre ellos, los requisitos de cadmio, mercurio, arsénico, benzopireno y bifenilo policlorado son relativamente altos, y la naturaleza de los lodos debe controlarse controlando estrictamente la descarga de fuentes de aguas residuales industriales.
En términos de estabilización de lodos, además de los métodos biológicos (incluida la digestión a temperatura media, la digestión a alta temperatura y la utilización de microorganismos y ciertos aditivos), también se utilizan métodos químicos, y se agrega lodo deshidratado con ácido clorhídrico para ajustar el pH a 2 ~ 3, la reacción durante 60 minutos seguido de la adición de nitrato de sodio; Un poco de cal añadida a los lodos deshidratados. Este último se utiliza más en Europa.
2. Eliminación de lodos.
(1) Abono compuesto
Para la mayoría de las plantas de aguas residuales (especialmente una gran cantidad de plantas de aguas residuales pequeñas), los lodos son una solución factible y realista para las tierras agrícolas. El nitrógeno, fósforo, potasio y oligoelementos en el lodo aumentan el rendimiento de los cultivos; La materia orgánica y el humus en el lodo son buenas enmiendas del suelo. Los lodos se concentran, deshidratan y transportan adecuadamente a los suburbios o provincias vecinas como fertilizantes agrícolas, que es el método adoptado por muchas plantas de aguas residuales. Sin embargo, la fertilización en tierras de cultivo es estacional. Cuando no se necesita lodo, la planta de alcantarillado estará embarrada y afectará el funcionamiento normal. Por lo tanto, algunas plantas de aguas residuales pagan los aranceles, de modo que los agricultores puedan retirar el lodo sin preguntar a dónde va, lo que causará una contaminación secundaria.
(2) Relleno sanitario.
Este método cubre un área grande y tiene una gran cantidad de operaciones. En la temporada de lluvias, los lodos son más difíciles de compactar y el sitio debe seleccionarse después del período de uso. El uso del relleno sanitario de lodos para plantas de alcantarillado a gran escala es el último recurso. El costo de los rellenos sanitarios no es bajo. También hay sistemas de recolección de seguridad de biogás para rellenos sanitarios en países extranjeros. Existen requisitos especiales para suelos en capas y cubiertos, drenaje y enverdecimiento. En vista del aumento de los precios de la tierra y el olor de los vertederos, en los últimos años, independientemente de los países de la UE o de los Estados Unidos y Japón, la proporción de rellenos sanitarios de lodos se está reduciendo cada vez más, y los vertederos existentes en los Estados Unidos estar gradualmente cerrado.
Algunas ciudades tienen la intención de enviar lodos de alcantarillado a vertederos urbanos para su eliminación. Hay dos problemas prácticos: Primero, los problemas del sistema de gestión. El diseño, el diseño y la inversión de la estación de transferencia de residuos y el relleno sanitario son administrados por la Oficina de Saneamiento Ambiental, mientras que los lodos de la planta de tratamiento de aguas residuales son administrados por el sistema municipal. No se considera que el diseño del sitio del relleno sanitario y la distancia del sitio acepten los lodos de la planta de aguas residuales; El lodo deshidratado tiene un alto contenido de humedad. Los lodos transportados al vertedero requieren un contenido de humedad de no más del 30%. En la actualidad, el contenido de humedad del lodo deshidratado de la planta de aguas residuales es del 70% al 80%. Dichos lodos no se trituran ni se rellenan fácilmente a menos que los lodos estén preparados adecuadamente. Seque o añada la lima y el tratamiento con floculante. Independientemente del relleno sanitario, los lodos deben tratarse con un esquema de deshidratación de alta sequedad.
(3) Secado e incineración.
Debido a que la combinación de secado de lodos e incineración de lodos tiene menos inversión única que la incineración de lodos individuales y bajo costo de tratamiento, el secado de lodos es a menudo un tratamiento previo a la incineración. El secado del lodo puede controlar el contenido de humedad del lodo del 10% al 40%, reducir el volumen y el peso del lodo, reducir los costos de transporte y las tarifas de los vertederos, y reducir en gran medida el olor de los lodos.
El dispositivo de secado se divide en secado directo y secado indirecto, y su consumo de energía está relacionado con la composición del lodo y la humedad. El secado indirecto (utilizando biogás a través de un intercambiador de calor) generalmente se recomienda con una unidad de secado vertical y un proceso de lecho fluidizado. En el proceso de secado e incineración en tándem, el grado de secado depende del valor calorífico del fango y de la energía térmica del incinerador de recuperación, de modo que la energía del secado se equilibre lo más posible sin combustible adicional. El diseño y secado de lodos en Shanghai Shidongkou tiene un alto poder calorífico y un alto valor calorífico. Incinerador de lecho fluidizado de lodo, la temperatura es superior a 800 ° C, la arena se recicla en el horno y el gas de escape externo debe tratarse adecuadamente.
Si los lodos deshidratados se incineran junto con la basura, la experiencia extranjera es agregar del 15% al 20% de los lodos con un contenido de agua del 30% por tonelada de desechos. Es probable que el secado y la incineración de lodos sean la dirección de desarrollo de las grandes plantas de tratamiento de aguas residuales en algunas ciudades grandes. Por supuesto, debido a los estrictos requisitos para la eliminación de polvo de los incineradores en el extranjero, además del uso de la eliminación de polvo eléctrica, es necesario enfriar y calentar, agregar ácido y álcali para lograr emisiones de polvo sin humo.
(4) Comparación de vertedero e incineración.
Comparando los esquemas de relleno sanitario de lodos y disposición de incineración, el flujo principal del proceso es:
Lodos originales → concentración → digestión → deshidratación → relleno sanitario
Lodo original → concentración → (digestión) → deshidratación → incineración → incineración vertedero de cenizas
Para el proceso de tratamiento de incineración, para evitar la reducción del valor calorífico de los lodos después de la digestión, también es posible no realizar la digestión y la eliminación de los lodos. Los resultados de la comparación económica de los dos procesos anteriores, independientemente del uso de equipo doméstico o equipo importado, los costos de eliminación de los dos son básicamente los mismos. Los lodos se eliminan de acuerdo con el equipo doméstico y el costo de operación se convierte en sólidos secos de lodos. El costo total del tratamiento es de aproximadamente 800 yuanes / t. La planta de tratamiento de aguas residuales de 10.000 m3 / d produce 2 toneladas de DS, y el costo del tratamiento por tonelada de lodo es de aproximadamente 0,16 yuanes, que se compara con el costo del tratamiento de aguas residuales de la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas (excluyendo la depreciación y el interés de reembolso) 0,3-0,45 yuanes / m3. El costo debe aumentarse entre un 35% y un 50%, lo que es equivalente al ejemplo extranjero.
Dado que el costo de ingeniería y el costo de operación del relleno sanitario de lodos y la incineración de lodos son aproximadamente iguales, el esquema de incineración tiene ventajas obvias de la inocuidad y la reducción de los lodos. Esta es también la razón por la cual la incineración de lodos se ha desarrollado rápidamente en países extranjeros (especialmente en Europa Occidental y Japón). El lodo en los Países Bajos es 100% eliminado por incineración. Después de la incineración, se puede utilizar una pequeña cantidad de lodo para concreto, productos de ladrillos, agregados para pavimento de la calzada y relleno para la construcción de ingeniería.
3.El tratamiento y la eliminación de los residuos deben prestar atención al problema
(1) Al diseñar instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas, el control de las fuentes de contaminación industrial, el proceso de tratamiento de aguas residuales y el tratamiento y eliminación de lodos deben considerarse como un sistema. Sobre la base del análisis de la composición de lodos y la cantidad de la planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad, es correcto planificar de forma integral la eliminación de lodos, coordinar la relación multipartita e implementar el plan de implementación por fases. El tratamiento de lodos de la planta de aguas residuales no se elimina seriamente, y el tratamiento de aguas residuales es incompleto.
(2) Para la eliminación final de los lodos, nuestra falta de experiencia, como el secado de los lodos y el diseño de los incineradores, es mucho más complicado que el proceso de tratamiento de aguas residuales. Debemos estudiar seriamente, introducir, digerir y absorber tecnología y experiencia extranjeras. Es necesario formular y mejorar las normas y estándares relacionados con la eliminación de lodos. Los dispositivos de digestión de lodos y de utilización de biogás de algunas plantas de tratamiento de aguas residuales en China son básicamente tecnología y equipos importados del exterior.
(3) Utilice múltiples formas de resolver el problema de los lodos. La gran fábrica es diferente de la pequeña, y el sur y el norte son diferentes. En algunos lugares, los lodos se pueden combinar con la eliminación de basura, y algunos lodos locales se pueden combinar con las centrales eléctricas de carbón. Para el lodo de una pequeña planta de aguas residuales con una gran cantidad de tierra, es necesario resumir la experiencia del uso agrícola. En la tecnología de secado y calentamiento de lodos, también se pueden considerar varias soluciones como la energía solar, microondas y oxidación húmeda. Algunos lodos se pueden tratar junto con lodos en el tratamiento de aguas residuales industriales. Es necesario ser bueno para resumir las experiencias y lecciones de varios lugares y desarrollar vigorosamente el equipo localizado. Esta es una industria del amanecer. Es necesario explorar activamente métodos de eliminación y tratamiento de lodos de usos múltiples, inocuos y de bajo costo adecuados para las condiciones nacionales.
