2. stabilizacja

Cel: Biologiczny lub chemiczny rozkład substancji organicznych w celu zapobiegania powstawaniu nieprzyjemnych zapachów i gniciu.

• Stabilizacja beztlenowa:
  • Stosować w komorach fermentacyjnych bez dostępu tlenu.
  • Substancje organiczne są przekształcane w biogaz (metan, CO₂).
  • Zalety: Wytwarzanie energii poprzez produkcję biogazu.
• Stabilizacja tlenowa:
  • Utlenianie substancji organicznych poprzez napowietrzanie.
  • Często stosowany w mniejszych systemach lub w przypadku małej ilości osadu.
• Stabilizacja chemiczna:
  • Dodanie wapna lub innych środków chemicznych w celu zahamowania procesów degradacji biologicznej.

3. odwadnianie osadu

Odwadnianie jest kluczowym etapem obróbki osadów ściekowych i służy do zmniejszenia zawartości wody w osadzie w celu zmniejszenia jego objętości i uczynienia dalszego przetwarzania, transportu lub utylizacji bardziej ekonomicznym. Podczas gdy surowy osad ma zazwyczaj 95-99% zawartości wody, odwadnianie może zwiększyć zawartość ciał stałych do 20-40%. Znacząco obniża to koszty utylizacji i ułatwia termiczne wykorzystanie lub suszenie.

Cel odwadniania osadów ściekowych

• Redukcja objętości:
  • Niższa zawartość wody znacznie obniża koszty transportu i utylizacji.
• Poprawa wydajności suszenia:
  • Odwodniony osad ma niższe zapotrzebowanie na energię do późniejszego suszenia.
• Ulepszona obsługa:
  • Odwodniony osad staje się bardziej stabilny mechanicznie i może być łatwiej transportowany i przetwarzany.

Proces odwadniania

Wybór metody odwadniania zależy od rodzaju osadu, pożądanej wydajności odwadniania i wymagań operacyjnych. Najpopularniejsze metody obejmują

Taśmowe prasy filtracyjne

Taśmowa prasa filtracyjna to technologia mechanicznego odwadniania, która jest szeroko stosowana w oczyszczaniu osadów komunalnych i przemysłowych.

• Zasada działania:
  • Osad jest podawany pomiędzy dwie przepuszczalne taśmy, które są ściskane pod wysokim ciśnieniem.
  • Woda jest tłoczona przez taśmy, podczas gdy cząstki stałe są zatrzymywane.
• Etapy procesu:
  • Kondycjonowanie:
    • Przed odwadnianiem osad jest poddawany działaniu flokulantów (np. polimerów) w celu ułatwienia oddzielenia wody od ciał stałych.
  • Drenaż grawitacyjny:
    • W pierwszej fazie woda przepływa przez taśmy pod wpływem siły grawitacji.
  • Strefa prasowa:
    • Osad przechodzi przez kilka walców, które stopniowo zwiększają ciśnienie w celu dalszego wyciśnięcia wody.
• Cechy wydajności:
  • Końcowa zawartość substancji stałych: 18-25% s.m. (suchej masy).
  • Przepustowość: Wysoka, odpowiednia dla dużych ilości osadu.
• Zalety:
  • Ciągła praca z wysokim stopniem automatyzacji.
  • Niskie koszty operacyjne.
• Wady:
  • Wymagana duża powierzchnia.
  • Podatność na zakłócenia ze strony materiałów włóknistych lub gruboziarnistych cząstek w osadzie.

Komorowe prasy filtracyjne

Prasa filtracyjna komorowa prasa filtracyjna jest procesem nieciągłym, który umożliwia szczególnie wysoką wydajność odwadniania.

• Zasada działania:
  • Osad jest tłoczony do zamkniętych komór wyposażonych w płyty filtracyjne i tkaniny filtracyjne.
  • Wysokie ciśnienie hydrauliczne (do 15 barów) przepycha wodę przez tkaninę filtracyjną, podczas gdy cząstki stałe pozostają z tyłu.
• Etapy procesu:
  • Faza napełniania:
    • Komory są wypełnione szlamem.
  • Faza prasowania:
    • Woda jest wypychana przez ciśnienie hydrauliczne.
  • Opróżnianie:
    • Po procesie prasowania komory są otwierane, a odwodniony osad (placek filtracyjny) jest usuwany.
• Cechy wydajności:
  • Końcowa zawartość substancji stałych: 30-45% s.m.
  • Bardzo wysoka wydajność odwadniania, nawet w przypadku osadów trudnych do odwodnienia.
• Zalety:
  • Wysoka zawartość suchej masy i kompaktowa konstrukcja.
  • Bardzo wydajna separacja wody.
• Wady:
  • Praca nieciągła, dlatego mniej nadaje się do dużych objętości.
  • Wysokie koszty nabycia.

Prasy śrubowe

Prasa śrubowa wykorzystuje obracającą się śrubę, która przeciska osad przez stożkowe sito. Ciśnienie wzrasta, gdy śruba się obraca, wypychając wodę.

• Zasada działania:
  • Osad jest transportowany przez ślimak stożkowy, w którym wzrasta ciśnienie osadu.
  • Woda jest odprowadzana przez sito, podczas gdy odwodniony osad wydostaje się na końcu ślimaka.
• Cechy wydajności:
  • Końcowa zawartość substancji stałych: 15-25 % s.m.
  • Szczególnie nadaje się do osadów włóknistych lub gruboziarnistych.
• Zalety:
  • Kompaktowa konstrukcja i niskie koszty utrzymania.
  • Odporność na wahania właściwości osadu.
• Wady:
  • Niższa wydajność odwadniania w porównaniu z prasami filtracyjnymi.

Wirówki

Wirówki wykorzystują siłę odśrodkową, aby wykorzystać różnice gęstości między wodą a ciałami stałymi i osiągnąć skuteczną separację.

• Zasada działania:
  • Osad jest przyspieszany z dużą prędkością (do 4000 obr./min) w obracającym się korpusie bębna.
  • Woda jest wyciskana na zewnątrz przez siłę odśrodkową, podczas gdy cząstki stałe pozostają wewnątrz bębna.
• Etapy procesu:
  • Karmienie:
    • Osad jest stale pompowany do wirówki.
  • Separacja:
    • Ciała stałe i woda są oddzielane przez siłę odśrodkową.
  • Absolutorium:
    • Odwodniony osad jest odprowadzany za pomocą przenośnika ślimakowego.
• Cechy wydajności:
  • Końcowa zawartość substancji stałych: 20-30% s.m.
  • Nadaje się do dużych objętości i procesów ciągłych.
• Zalety:
  • Wysoka przepustowość i elastyczne dostosowanie do różnych osadów.
  • Kompaktowa konstrukcja.
• Wady:
  • Wysokie zużycie energii i wyższe koszty operacyjne w porównaniu z prasami.