Domov / Technika / Komplexní analýza odstraňování kalů při čištění odpadních vod

Komplexní analýza odstraňování kalů při čištění odpadních vod

Autor: Kate Chen
E-mail: [email protected]
Date: Apr 11th, 2025

I. Definice a generování kalu

  1. Definice
    Kal se vztahuje na polotuhé nebo pevné zbytky generované během čištění odpadních vod. Skládá se z organických zbytků, bakteriální biomasy, anorganických částic, koloidů a dalších látek, charakterizovaných vysokým obsahem vlhkosti (počáteční ≥ 99%), vysokým organickým obsahem a biologicky rozložitelností. Podle Zákon o prevenci a kontrole znečištění vody , Kal je klasifikován jako vedlejší produkt čištění odpadních vod, s výjimkou promítání, spodiny a štěrku.

  2. Zdroje

    • Fáze léčby :
  • Předběžné ošetření (např. Screens, Grit Chambers) vytváří projekce a štěrk.
  • Primární ošetření (Primární sedimentační nádrže) vytváří primární kaly.
  • Sekundární ošetření (Biologické reaktory, sekundární čističe) poskytuje aktivovaný kaly.
  • Terciární léčba (Chemická koagulace, filtrace) produkuje chemický kal.
    • Typy odpadních vod : Zahrnuje komunální, průmyslový a vodovodní kaly.
    • Výtěžek : 5–10 tun kalu na 10 000 tun odpadních vod (při 80% obsahu vlhkosti), v závislosti na procesech vlivné kvality a čištění.
  1. Složení a rizika
    Kal obsahuje patogeny, těžké kovy (např. Olovo, kadmium), přetrvávající organické znečišťující látky a další kontaminanty. Nesprávné manipulace může vést k sekundárnímu znečištění (eutrofizace, vyluhování těžkých kovů).


Ii. Metody a procesy odstraňování klíčů

Hlavní cíle jsou Snížení objemu, stabilizace, neškodnost a obnovení zdrojů . Mezi klíčové fáze patří zahušťování, odvodnění, stabilizace, sušení a konečná likvidace .

  1. Zahušťování
    • Účel : Odstraňte intersticiální vodu pro snížení objemu (obsah vlhkosti z 99% na 94–97%).
    • Technologie :
      Metoda Výhody Omezení
      Zhušťování gravitace Nízká energie, jednoduchá operace Velká stopa, uvolnění fosforu
      Flotace Vhodné pro zředěný kaly Vysoká spotřeba energie
      Odstředivý Vysoká účinnost, kompaktní Vysoké náklady na kapitál a údržbu
  1. Odvodnění
    • Účel : Snižte obsah vlhkosti na 65–80% pro snazší přepravu.
    • Technologie :
  • Mechanické metody : Filtr pásového filtru (pro aktivovaný kaly), lisy filtru desek a rámu (vlhkost ≤ 60%), odstředivky (nepřetržitý provoz).
  • Přirozené sušení : Pro malé rostliny závislé na klimatu.
    • Případová studie : Shanghai Bailonggang Sludge Project používá vysokotlaké membránové filtrové lisy a ošetřuje 1 500 tun/den; Odvodněný kales je skládán nebo spálen.
  1. Stabilizace
    • Účel : Degradujte organické látky, snižte pachy a patogeny.
    • Metody :
  • Anaerobní trávení : Vytváří bioplyn (50–70% metanu), ale vyžaduje vzduchotěsné systémy.
  • Aerobní kompostování : Převádí kaly na humus pro zemědělství.
  • Stabilizace vápna : Rychlá inaktivace patogenu, ale zvyšuje hmotnost kalů.
  1. Sušení
    • Účel : Dosáhněte 10–40% obsahu vlhkosti pro obnovení zdrojů.
    • Technologie :
      Metoda Výhody Omezení
      Tepelné sušení S vysokým objemovým snížením (90%) Vysoká energie, emise zápachu
      Sluneční sušení Nízkohlíkové, nízké náklady Klima-závislé, pomalé
      Mikrovlnná trouba Rychlé a jednotné sušení Vysoké náklady na vybavení
  1. Konečná likvidace
    • Skládkování : Jednoduché, ale vyžaduje přísné standardy (vlhkost ≤ 60%, organické látky ≤ 5%) a rizika generování výluhů.
    • Spalování : Úplné snížení objemu (10% zbytky popela), ale vyžaduje ošetření výfukových plynů.
    • Aplikace půdy : Kompostovaný kal pro zlepšení půdy, s výhradou limitů těžkých kovů.
    • Opětovné použití materiálu : Cludge Bricks (např. Projekt Guangdong Heyuan produkuje 36 000 cihel/rok)

Iii. Porovnání technologií

Fáze Technologie Pros Nevýhody
Zahušťování Gravitace Nízká energie, jednoduchá Velká stopa, uvolnění fosforu
Odstředivý Vysoká účinnost Vysoké náklady
Odvodnění Deska a rámeček Nízká vlhkost (≤ 60%) Provoz dávek, komplexní údržba
Lis pásů Nepřetržité zpracování Vysoké chemické použití, sekundární znečištění
Stabilizace Anaerobní trávení Obnova bioplynu, snížení 30–50% Vysoké investice, potřebné vzduchotěsné systémy
Stabilizace vápna Rychlé zabíjení patogenu Zvýšení hmotnosti, vyšší náklady
Sušení Sluneční Nízký uhlík Závislé na klimatu
Tepelný Rychlé, efektivní Vysoký spotřebu energie
Likvidace Spalování Úplná neškodnost Dioxinová rizika, vysoké náklady
Aplikace půdy Obnovení zdrojů Omezení těžkých kovů

IV. Aplikace v reálném světě

  1. Centrum likvidace kalu Jinjiang (Čína) :
    • Používá „sušení tepla z odpadního odpadu s back-tlačítkem,“ zpracovává 180 000 tun/rok a produkuje 36 000 cihel/den.
  2. Projekt Shanghai Bailonggang :
    • Největší zařízení v Asii; Vysokotlaké odvodnění na 40% vlhkosti, s kalem používaným pro skládku/spalování.
  3. Projekt plyšového plynu Chongqing :
    • Zaměstnává plynulé zplyňování postele k přeměně 100 tun/den kalu na páru a elektřinu.

V. Emerging Technologies

  1. Pyrolýza/karbonizace : Převede kaly na biochar pro sanaci půdy nebo paliva (energeticky náročné).
  2. Ultrazvukové ošetření : Zvyšuje odvodnění prostřednictvím kavitace (často kombinované s jinými metodami).
  3. Plazmatická technologie : Rozklad vysoké teploty (nulové sekundární znečištění; používané ve Švédsku/Japonsku).
  4. Bioelektrochemické systémy : Mikrobiální degradace výrobou elektřiny (laboratorní měřítko).

Vi. Výzvy a doporučení

  • Technické bariéry : Vysoké chemické použití (např. Polyakrylamid), energeticky náročné sušení.
  • Potřeby politiky : Posilujte standardy recyklace kalů (např. Technické pokyny pro léčbu kalů ) a podporovat opětovné použití popela ve stavebnictví.
  • Optimalizace nákladů : Povzbuzujte společné zpracování s elektrárnami s výkonem/cementem ke snížení nákladů.

Contact Us

*We respect your confidentiality and all information are protected.

×
Heslo
Získat heslo
Pro stažení relevantního obsahu zadejte heslo.
Předložit
submit
Pošlete nám prosím zprávu