การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของการกำจัดกากตะกอนในการบำบัดน้ำเสีย

I. คำจำกัดความและการสร้างตะกอน

1. คำนิยาม
   กากตะกอนหมายถึงกึ่งแข็งหรือแข็งที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดน้ำเสีย ประกอบด้วยเศษซากอินทรีย์ชีวมวลแบคทีเรียอนุภาคอนินทรีย์คอลลอยด์และสารอื่น ๆ ที่โดดเด่นด้วยปริมาณความชื้นสูง (เริ่มต้น≥99%) ปริมาณอินทรีย์สูงและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ ตาม กฎหมายป้องกันและควบคุมมลพิษทางน้ำ กากตะกอนจัดเป็นผลพลอยได้จากการบำบัดน้ำเสียไม่รวมการฉายภาพ, ขยะและกรวด

2. แหล่งกำเนิด

   • ขั้นตอนการรักษา -

• การปรับสภาพ (เช่นหน้าจอห้องกรวด) สร้างการฉายและกรวด
• การรักษาเบื้องต้น (ถังตกตะกอนหลัก) สร้างกากตะกอนหลัก
• ทุติยภูมิ (เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ, clarifiers ทุติยภูมิ) ให้กากตะกอนเปิดใช้งาน
• การรักษาระดับอุดมศึกษา (การแข็งตัวของสารเคมีการกรอง) ผลิตกากตะกอนเคมี
  • ประเภทน้ำเสีย - รวมกากตะกอนเทศบาลอุตสาหกรรมและน้ำประปา
  • ผลผลิต - กากตะกอน 5–10 ตันต่อน้ำเสีย 10,000 ตัน (ที่ปริมาณความชื้น 80%) ขึ้นอยู่กับคุณภาพและกระบวนการบำบัดที่มีอิทธิพล

3. องค์ประกอบและความเสี่ยง
   กากตะกอนมีเชื้อโรคโลหะหนัก (เช่นตะกั่วแคดเมียม) มลพิษอินทรีย์แบบถาวรและสารปนเปื้อนอื่น ๆ การจัดการที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่มลพิษรอง (ยูโทรฟิเคชั่น, การชะล้างโลหะหนัก)

ii. วิธีการกำจัดคีย์กากตะกอนและกระบวนการ

วัตถุประสงค์หลักคือ การลดระดับเสียงการรักษาเสถียรภาพความไม่เป็นอันตรายและการกู้คืนทรัพยากร - ขั้นตอนสำคัญรวมถึง ความหนา, dewatering, การรักษาเสถียรภาพ, การอบแห้งและการกำจัดขั้นสุดท้าย .

1. ความหนา
   • วัตถุประสงค์ - กำจัดน้ำคั่นระหว่างหน้าเพื่อลดปริมาณ (ปริมาณความชื้นจาก 99% เป็น 94–97%)
   • เทคโนโลยี -

     วิธี	ข้อดี	ข้อ จำกัด
     แรงโน้มถ่วงหนา	พลังงานต่ำการทำงานง่าย ๆ	รอยเท้าขนาดใหญ่ฟอสฟอรัส
     การลอย	เหมาะสำหรับกากตะกอนเจือจาง	การใช้พลังงานสูง
     การปั่นป่วน	ประสิทธิภาพสูงกะทัดรัด	ค่าใช้จ่ายสูงและค่าบำรุงรักษา

2. การทำให้แห้ง
   • วัตถุประสงค์ - ลดปริมาณความชื้นเป็น 65–80% เพื่อการขนส่งที่ง่ายขึ้น
   • เทคโนโลยี -

• วิธีการทางกล - กดตัวกรองเข็มขัด (สำหรับกากตะกอนที่เปิดใช้งาน), การกดตัวกรองแผ่นและเฟรม (ความชื้น≤60%), centrifuges (การทำงานอย่างต่อเนื่อง)
• การอบแห้งตามธรรมชาติ : ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศต้นทุนต่ำสำหรับพืชขนาดเล็ก
  • กรณีศึกษา : โครงการกากตะกอน Shanghai Bailonggang ใช้เครื่องกรองไดอะแฟรมแรงดันสูงการรักษา 1,500 ตัน/วัน; กากตะกอน Dewatered เป็นหลุมฝังกลบหรือเผา

3. การทำให้เสถียร
   • วัตถุประสงค์ : degrade ออร์แกนิกลดกลิ่นและเชื้อโรค
   • วิธีการ :

• การย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน : ผลิตก๊าซชีวภาพ (มีเธน 50–70%) แต่ต้องใช้ระบบสุญญากาศ
• การทำปุ๋ยหมักแอโรบิก : แปลงกากตะกอนเป็นซากพืชเพื่อการเกษตร
• การรักษาเสถียรภาพของมะนาว : การหยุดการทำงานของเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว แต่เพิ่มน้ำหนักกากตะกอน

4. การทำให้แห้ง
   • วัตถุประสงค์ : บรรลุปริมาณความชื้น 10–40% สำหรับการกู้คืนทรัพยากร
   • เทคโนโลยี :

     วิธี	ข้อดี	ข้อ จำกัด
     การอบแห้งด้วยความร้อน	การลดปริมาณมาก (90%)	พลังงานสูงการปล่อยกลิ่น
     การอบแห้งด้วยแสงอาทิตย์	คาร์บอนต่ำต้นทุนต่ำ	ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศช้า
     ไมโครเวฟ	แห้งเร็วและสม่ำเสมอ	ต้นทุนอุปกรณ์สูง

5. การกำจัดขั้นสุดท้าย
   • การฝังกลบ : ง่าย แต่ต้องใช้มาตรฐานที่เข้มงวด (ความชื้น≤60%, สารอินทรีย์≤5%) และความเสี่ยงในการผลิตน้ำชะล้าง
   • การเผา : การลดระดับเสียงที่สมบูรณ์ (Ash ที่เหลืออยู่ 10%) แต่ต้องใช้การบำบัดด้วยไอเสีย
   • แอปพลิเคชันที่ดิน : กากตะกอนปุ๋ยหมักเพื่อการปรับปรุงดินขึ้นอยู่กับขีด จำกัด ของโลหะหนัก
   • นำวัสดุมาใช้ซ้ำ : อิฐกากตะกอน (เช่นโครงการมณฑลกวางตุ้ง Heyuan ผลิตอิฐ 36,000/ปี)

iii. การเปรียบเทียบเทคโนโลยี

iv. แอปพลิเคชันโลกแห่งความเป็นจริง

1. ศูนย์กำจัดกากตะกอน Jinjiang (จีน) :
   • ใช้ "การอบแห้งด้วยความร้อนจากกังหันความดันกลับ" แปรรูป 180,000 ตัน/ปีและผลิตอิฐ 36,000/วัน
2. โครงการ Shanghai Bailonggang :
   • สิ่งอำนวยความสะดวกกากตะกอนที่ใหญ่ที่สุดของเอเชีย การแยกความดันสูงถึง 40% ความชื้นโดยมีกากตะกอนที่ใช้สำหรับการฝังกลบ/การเผา
3. โครงการการแปรสภาพเป็นแก๊งฉง :
   • มีการใช้แก๊สฟลูอิไดซ์เบดเพื่อแปลง 100 ตัน/วันของกากตะกอนเป็นไอน้ำและไฟฟ้า

V. เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่

1. ไพโรไลซิส/คาร์บอน : แปลงกากตะกอนเป็น biochar สำหรับการฟื้นฟูดินหรือเชื้อเพลิง (ใช้พลังงานมาก)
2. การรักษาด้วยคลื่นเสียง : เพิ่มการแยกน้ำผ่าน cavitation (มักจะรวมกับวิธีอื่น ๆ )
3. เทคโนโลยีพลาสมา : การสลายตัวที่อุณหภูมิสูง (มลพิษรองเป็นศูนย์; ใช้ในสวีเดน/ญี่ปุ่น)
4. ระบบชีวภาพทางชีวภาพ : การย่อยสลายของจุลินทรีย์ด้วยการผลิตไฟฟ้า (ระดับห้องปฏิบัติการ)

VI. ความท้าทายและคำแนะนำ

• อุปสรรคทางเทคนิค : การใช้สารเคมีสูง (เช่น polyacrylamide), การอบแห้งที่ใช้พลังงานมาก
• ความต้องการนโยบาย : เสริมสร้างมาตรฐานการรีไซเคิลกากตะกอน (เช่น,, แนวทางทางเทคนิคสำหรับการรักษากากตะกอน ) และส่งเสริมการใช้เถ้าใหม่ในการก่อสร้าง
• การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน : ส่งเสริมการประมวลผลร่วมกับโรงไฟฟ้า/ซีเมนต์เพื่อลดค่าใช้จ่าย