하수 슬러지의 처리 및 처리. 하수슬러지 처리방법, 사용시설

기계적, 생물학적 및 물리화학적(재제) 처리 과정에서 폐수 및 폐수에서 방출되는 현탁액은 침전물입니다.

퇴적물의 특성을 특성과 구조를 특성화하고 탈수 과정에서 거동을 결정하는 것으로 나누는 것이 좋습니다.

초기 수질이 소독 효과에 미치는 영향	탁도 증가, 색상 및 pH 저하	물에 유기물이 있어도 살균 효과는 변하지 않습니다.	부유 고형물의 농도가 증가함에 따라 살균 활성이 감소합니다.	부유 고형물의 농도, 온도, 염 조성이 증가함에 따라 감소합니다.	부유 물질의 존재는 소독 효과를 극적으로 감소시킵니다.	영향을 미치지 않는다
물의 관능적 특성에 대한 영향	개선: 페놀을 클로로페놀 냄새가 없는 제품으로 산화	악화: 요오드 냄새, 40-50분 후에 사라짐	개선: 냄새 제거	영향을 미치지 않는다	영향을 미치지 않는다	개선: 냄새 제거
조치 후 기간	복용량에 따라 하루 이상			복용량에 따라 90-150일		대장균은 작동하지 않습니다
소독 시간, 분					곧
방법	염소화	요오드화	오존처리	은 이온 처리	UV 처리	감마 조사

일정한 질량. 액체 침전물에서는 여과 또는 원심 분리에 의해 결정된 부유 고형물의 농도에 거의 가깝습니다.

친수성 유기 침전물에서이 지표는 종종 유기 물질의 함량에 가깝고 질소 물질의 함량을 특성화합니다.

원소 조성은 주로 다음의 함량과 같은 지표 측면에서 유기 퇴적물에 대해 특히 중요합니다. 안정화 정도를 결정하거나 총 산도를 설정하기 위한 탄소 및 수소; 슬러지의 비료 값을 평가하기 위한 질소 및 인; 중금속 등

무기 침전물의 경우 Fe, Mg, Al, Cr, Ca 염(탄산염 및 황산염) 및 Si의 함량을 결정하는 것이 종종 유용합니다.

독성.산업 폐수 슬러지에 포함된 금속(구리, 크롬, 카드뮴, 니켈, 아연, 주석)은 유독합니다. 그들은 인체에 다양한 유형의 생물학적 효과(일반 독성, 돌연변이 유발 및 배아 독성)를 일으킬 수 있는 능력이 있습니다. 독성 및 위험 다양한 금속동일하지 않으며 다음과 같이 추정할 수 있습니다. 실험 동물의 치사량 중앙값.실험 결과에 따르면 크롬과 카드뮴은 동물에게 가장 유독합니다.

물질의 독성 및 누적 특성과 함께 현재 허용되는 최대 허용 농도에 따르면 공중 보건에 대한 가장 큰 위험은 카드뮴, 크롬, 니켈입니다. 구리와 아연은 덜 위험합니다.

중금속 산화물을 포함하는 갈바닉 생산 처리 시설의 퇴적물은 네 번째 위험 등급, 즉 저위험 물질에 속합니다.

원하는 특성을 가진 퇴적물의 형성은 탈수 및 건조 비용을 줄이는 퇴적물의 사용 또는 안전한 저장 가능성을 제공하는 처리 방법의 선택으로 시작됩니다.

하수 슬러지의 안전한 저장 가능성은 슬러지의 다음과 같은 특성 및 특성에 의해 결정됩니다. 슬러지의 겉보기 점도 및 관련 유동성, 슬러지에 포함된 물의 특성.

겉보기 점도와 침전물의 관련 유동성은 입자 사이의 상호 작용력의 강도의 척도로 간주될 수 있습니다. 또한 침전물의 요변성 특성(약간의 교반에도 침전물이 정지 상태에서 젤을 형성하고 유동성을 되돌리는 능력)을 평가할 수 있습니다. 이 속성은 슬러지가 수집, 운송 및 펌핑하는 능력을 평가하는 데 매우 중요합니다.

슬러지 슬러리는 발견된 점도 값이 매우 상대적이고 적용된 전단 응력에 의존하기 때문에 뉴턴 액체가 아닙니다.

퇴적물에 포함된 물의 성질.이 물은 콜로이드 수화수, 모세관, 세포 및 화학적으로 결합된 물을 포함하여 쉽게 제거 및 결합될 수 있는 유리의 양입니다. 결합수를 방출하려면 상당한 노력이 필요합니다. 예를 들어, 세포수는 열처리(건조 또는 소각)에 의해서만 분리됩니다.

이 비율의 대략적인 값은 열중량 측정 방식으로, 즉 일정한 온도에서 압축된 퇴적물 샘플에 대한 중량 손실 곡선을 그리고 적절한 조건에서 처리하여 얻을 수 있습니다. 써모그램이 중단되는 지점은 관계 K = f(5 ")를 도표화하여 결정할 수 있습니다. 여기서 V-건조 속도, g/min; NS - 샘플의 건조 물질 함량, %(그림 2.6).

자유수와 결합수의 비율은 슬러지의 탈수 능력을 평가하는 결정적인 요소입니다.

무화과에서. 2.6 첫 번째 임계 전류는 일정한 건조 속도(1단계)에서 슬러지에서 제거할 수 있는 물의 양을 결정하고 자유수 손실 후 슬러지의 건조 물질 함량을 나타냄을 알 수 있습니다. 다음으로, 결합된 물이 제거됩니다: 먼저, 점까지 NS2 건조 속도 감소와 건조 물질 함량 증가(2단계) 사이의 선형 관계와 건조 속도 감소 속도의 급격한 감소(3단계) 사이에 선형 관계가 있습니다.

이러한 요소에는 다음이 포함됩니다. 저항; 압력 증가의 영향으로 슬러지 압축률의 수치적 특성(슬러지 압축률); 주어진 압력에서 퇴적물에서 건조 물질의 최대 백분율 결정.

다짐 능력은 퇴적물의 퇴적 곡선을 분석하여 결정됩니다. 이 곡선은 저속 교반기가 장착된 용기의 실험실 테스트에서 그려집니다. 곡선은 용기의 체류 시간에 따라 용기의 퇴적물 질량 분리 정도를 나타냅니다.

수분을 생성하는 하수 슬러지의 능력의 가장 중요한 지표는 저항입니다. 저항률(r)의 값은 일반화 매개변수이며 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 P는 침전물이 여과되는 압력(진공)입니다. NS- 필터 표면적; ri는 여액의 점도이고; 와 함께 -여과액의 단위 부피를 얻을 때 필터에 침전된 침전물의 고체상의 질량;

여기서 t는 여과 시간입니다. V-방출되는 침전물의 부피.

습기.이 매개변수는 처리 및 저장 중 슬러지의 구성 및 특성 변화를 고려합니다.

슬러지 압축성.압력 강하가 증가함에 따라 케이크의 기공이 사라지고 여과 저항이 증가합니다. 슬러지 압축성 계수 (NS) 공식에 의해 결정

gr2 -gr{

LGp2-lgi? "(2-5)

여기서 r 및 r2는 압력 />에서 식 (2.3)에 의해 각각 계산된 퇴적물의 저항이며, P2.

물 여과율은 S 값이 1보다 작거나 같거나 큰지에 따라 P가 증가함에 따라 증가하거나 일정하게 유지되거나 감소합니다.

불용성 결정질 물질은 일반적으로 압축하기 어렵습니다(5가 0에 가까우거나< 0,3). Суспензии с гидрофильными частицами имеют высокую сжимаемость (5>0.5, 도달, 때로는 1.0 초과).

많은 유형의 유기 침전물에는 "임계 압력"이 있으며 그 이상에서는 케이크의 기공이 너무 많이 닫혀 배수가 불가능합니다. 예를 들어, 1.5 MPa 이상의 압력 하에서 여과는 도시 폐수 슬러지에 거의 비효율적입니다. 이것이 압력의 점진적인 증가가 케이크의 압축을 지연시키는 데 몇 가지 이점이 있다고 믿어지는 이유입니다.

주어진 압력에서 슬러지의 최대 건조 물질 함량.강수의 수분은 자유 수분의 형태뿐만 아니라 고체 입자와의 화학적, 물리화학적 및 물리기계적 결합으로 존재할 수 있습니다. 슬러지에 결합된 수분이 많을수록 이를 제거하는 데 더 많은 에너지를 소비해야 합니다. 강수의 수분 손실 증가는 다양한 처리 방법에 의해 자유 수분이 증가하고 결합 수분이 감소하는 방향으로 결합하는 수분-고체 입자 형태를 재분배함으로써 달성됩니다.

수분 함량에 대한 강수량의 여과 계수 의존성에 대한 연구에 따르면 강수량 수분이 감소함에 따라 여과 계수 값도 감소하는 것으로 나타났습니다. 동시에 강수량의 특정 값을 확인할 수 있으며 그 이하에서는 여과 계수가 수분에 거의 의존하지 않습니다. 갈바닉 산업 폐수의 수산화물 슬러지의 경우
67-70 %의 영역에 있으며 폐수의 갈바니 응고 처리 후 침전물의 경우 50-55 %의 영역에 있습니다.

힘.하나의 수분 기준을 사용하여 폐수 처리 중에 생성된 슬러지의 저장 용량을 예측하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 따라서 퇴적물 저장 가능성을 평가하기 위해 강도 특성 - 전단 강도 및 하중지지 능력, 독성, 침출성, 수분, 안정성(강도) 및 여과성.

빨 수 있는.중금속은 탄산염, 인산염, 크롬산염, 황화물 등과 같은 수산화물 또는 난용성 염의 형태로 침전물에 포함되어 있습니다. - 침전물 저장 중에 발생하는 화학적 과정. 하수 슬러지의 침출성 연구에서 보다 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다.

침출된 오염 물질의 양은 많은 요인에 따라 달라집니다. 상 조성 측면에서 하수 슬러지는 용해성 및 반 용해성 성분과 액체로 채워진 기공을 가진 결정 격자로 특징 지어 질 수 있습니다. 침전의 액상은 침전된 양의 중금속과 음이온 SO4, СГ, СО2 "등의 형태로 용해된 염을 포함합니다. 침전물을 저장하는 동안 금속 수산화물의 물리화학적 노화가 발생하여 양이온과 음이온이 탈착됨 액체 상으로 통과하면 pH 값이 감소하고 염 함량이 증가하여 수산화물의 용해도 생성물 감소에 기여합니다. 침출 액체가 침전물에 작용하면 석고와 같은 반용성 화합물이 용해되어 이로 인해 액체상의 염도가 증가합니다. 침출 액체에 산 무수물(황, 석탄, 질산)이 포함되어 있으면 pH 값도 감소합니다.

침전물 침출의 실험적 결정은 정적 및 동적 조건에서 수행됩니다. 정적 연구의 본질은 교반 및 물 교체 없이 침전물 샘플을 증류수에 담그고 6-12개월 동안 물에서 용출된 성분의 함량을 모니터링하는 것입니다. 동적 실험은 모든 유형의 외부 대기 영향(비, 결빙 등)에 노출되는 특수 장비를 갖춘 장소의 자연 조건에서 샘플을 저장하는 것을 제공합니다. 요소의 침출은 현장에서 채취한 물 샘플과 실험(6-12개월 이상) 중 침전물 손실에 의해 제어됩니다.

퇴적물의 수분 손실은 주로 고상의 크기에 달려 있습니다. 입자가 미세할수록 강수의 수분 손실이 악화됩니다. 퇴적물의 유기 부분은 빠르게 부패하는 반면 콜로이드 및 미세하게 분산된 입자의 양이 증가하여 결과적으로 수분 손실이 감소합니다.

그림에서. 2.7은 하수 슬러지 처리의 일반적인 공정 흐름도를 보여줍니다.

현대의 기술적 수단어느 정도의 수분 감소를 달성할 수 있습니다.

현재, 침전물의 압축 및 농축의 네 가지 방법이 사용됩니다(그림 2.7 참조): 중력, 부양, 원심장에서의 농축 및 여과.

중력 압축은 가장 일반적인 퇴적물 압축 방법입니다. 작동이 쉽고 비교적 저렴합니다. 압축 시간은 실험적으로 설정되며 2시간에서 24시간 이상까지 매우 다를 수 있습니다.

압축 시간을 줄이고 수분이 적은 침전물을 얻고 압축기에서 부유 고형물의 제거를 줄이기 위해 압축 중 혼합, 주기적 농축, 응고, 조인트 압축과 같은 다양한 기술이 사용됩니다. 다른 유형강수 및 열중력 방법.

다짐 과정에서 퇴적물을 휘저으면 퇴적물의 단단한 공간 구조가 부분적으로 파괴된다. 서로 분리된 구조화된 퇴적물의 부분을 밀어내는 교반기 블레이드는 퇴적물의 공간 구조에 의해 이전에 포착되고 유지된 자유 수분의 방해받지 않는 방출을 위한 조건을 만듭니다. 느린 교반은 침전물의 개별 입자의 수렴을 촉진하여 큰 응집체를 형성하여 응고를 유도하며, 이는 자체 질량의 작용하에 더 집중적으로 압축됩니다.

그림에서. 2.8은 막대 혼합기에서 교반 시간과 속도에 대한 슬러지 농축 정도의 의존성을 보여줍니다.

최대 효과압축은 0.04m/s의 교반기 블레이드 끝단의 혼합 속도에서 달성되었으며, 정화된 물의 부유 고형물의 함량은 50mg/dm3를 초과하지 않았습니다.

순환 농축은 로드 믹서로 천천히 교반하면서 여러 농축 사이클에서 농축된 퇴적물을 순차적으로 축적하고 각 농축 사이클 후에 정화된 물을 펌핑하여 수행됩니다. 순환 농축 과정의 효율성은 침전물의 연속적인 농축 주기의 수에 의해 결정되는 정수압의 증가와 1회 충전, 2차 플록보다 더 집중적으로 느린 기계적 교반에 의해 설명될 수 있습니다. 형성은 이전에 응고된 침전물에서 관찰되며, 이는 더 무거운 플록과 압축의 가속화로 이어진다.

두꺼워진 퇴적층의 정수압이 아래층으로 증가하면 퇴적물 구조가 변형되고, 응집된 퇴적물 구조에 결합된 물의 일부가 자유수로 전환되며, 이는 여과를 통해 제거됩니다. 두꺼워진 퇴적층의 공극.

다양한 광물 및 유기 화합물이 응고제로 사용됩니다. 시약 경제 시스템에서 시약 솔루션의 품질( 염화 제2철및 석회)에 포함된 활성제의 농도에 따라 다릅니다. 시약 용액의 과잉은 침전물의 여과성을 향상시키지 않고 동시에 희소 물질의 과잉 지출은 운영 비용의 불합리한 증가를 수반하기 때문에 시약 용액의 신중한 제어가 필요합니다.

열화상 압축법에서는 슬러지를 가열합니다. 가열하는 동안 침전물 입자 주변의 수화 껍질이 파괴되고 결합된 물의 일부가 자유수로 통과하여 압축 과정이 향상됩니다. 가수분해 플랜트 폐수 활성 슬러지의 최적 가열 온도는 80-90 ° C입니다. 20-30분 동안 가열한 후 슬러지를 유지하고 압축하면 수분 함량이 99.5%에서 96-95%로 감소합니다. 총 처리 시간은 50-80분입니다.

주식 상장.이 방법의 장점은 매개변수를 즉시 변경하여 조정할 수 있다는 것입니다. 이 방법의 단점은 더 높은 운영 비용과 압축기에 많은 양의 침전물을 축적할 수 없다는 것입니다.

일반적으로 임펠러, 전기 및 압력 부양이 사용됩니다. 후자가 가장 널리 퍼져 있습니다.

부양 압축기를 설계할 때 5-13kg/(m2 x h)의 건조 물질에 대한 특정 하중과 5m3/(m2 x h) 미만의 수력 하중이 규정됩니다. 압축된 침전물의 농도가 측정됩니다: 고분자 전해질 없이 건조 물질에 3-4.5%, 고분자 전해질 용량 및 부하에 따라 고분자 전해질 3.5-6% 사용.

이 시간이 지나면 기포가 침전물을 떠나고 다시 정상 비중을 얻기 때문에 침전물 축적기의 부피는 몇 시간 동안 계산되어야 합니다.

여과 밀봉.여과는 슬러지의 기계적 탈수 방법으로 가장 많이 사용되며 농축에는 거의 사용되지 않습니다. 드럼 필터, 드럼 메쉬 필터 및 필터 컨테이너와 같은 최신 씰 필터 유형이 일반적입니다.

혐기성 발효의 경우 일반적으로 30-35 ° C의 온도에서 중온성 및 52-55 ° C의 온도에서 고온성이라는 두 가지 온도 체계가 사용됩니다.

메탄 발효 공정의 제어에는 고체, 액체 및 기체 상을 측정하고 분석하는 시스템이 포함됩니다. 유입되는 강수량과 활성 슬러지의 부피를 측정하면 소화조 적재량을 부피 D(단위: %)로 계산할 수 있습니다. 소화조의 총 부피는 100%로 간주됩니다. 소화조의 총 부피에 대한 백분율로 표시되는 하루에 유입되는 강수량은 구조물을 적재하는 부피 측정량입니다. 이 값은 소화조 전체 부피의 백분율 또는 부피 단위의 분수(예: 하루 부피 1m3당 침전물 m3)로 표시할 수 있습니다. 예를 들어, 복용량이 D = 8%인 경우 이 값을 표현하는 두 번째 변형은 0.08 m3 / (m3 x 일)입니다.

발효 과정에서 침전물의 양과 소화조에 공급되는 물의 총량은 변하지 않는다고 가정한다. 따라서 회계에서는 과열 증기(발효 덩어리를 가열하는 데 사용)와 함께 공급되는 수분의 양과 제거된 발효 가스로 손실되는 수분의 양을 무시합니다.

유입 및 발효 퇴적물에 대해 주 1-2회 이상 수분 함량 및 회분 함량을 결정하기 위한 분석이 수행됩니다. D뿐만 아니라 초기 강수량의 수분 및 회분 함량을 알면 무회 물질 DBz의 소화조 적재량을 쉽게 계산할 수 있습니다. 하루에 구조물 부피 1m3당 무회 물질 킬로그램으로 측정된 이 값은 폭기조에 대해 결정된 단위 부피당 부하와 유사합니다. 적재 된 퇴적물의 유형과 수분 및 회분 함량 측면에서 특성에 따라 D63 값은 1.5 ~ 6kg / (m3 x day)의 중온 발효 모드 및 고온 모드의 경우 넓은 한계 내에서 다양합니다. 2.5 ~ 12kg / (m3 x 일).

소화조를 작동할 때 가스 형성 성분, 인산염, 합성 계면 활성제 및 총 질소 함량에 대한 침전물의 화학 분석은 일반적으로 분기에 한 번(덜 자주는 한 달에 한 번) 수행됩니다. 분석은 연구 기간 동안 수집된 평균 샘플에서 이루어집니다. 수분 측정 후 남은 건조 침전물을 사용하십시오.

발효 가스의 수는 자동 등록 장치를 사용하여 연속적으로 측정됩니다. 가스 구성의 화학 분석은 10년 또는 한 달에 한 번 수행됩니다. CH4, H2, CO2, N2 및 02를 결정합니다. 공정이 안정되면 H2의 함량(발효의 첫 번째 단계의 생성물)은 2%를 초과해서는 안 되며 CO2의 함량은 30-35를 넘지 않아야 합니다. %. 이 경우 이 과정은 엄격하게 혐기성이므로 산소가 없어야 합니다. 산소의 존재는 분석에 사용된 기기의 대기로부터 완전히 격리되지 않은 경우에만 감지됩니다. 메탄의 양은 일반적으로 60-65%, 질소 - 1-2% 이하입니다. 가스 구성의 일반적인 비율이 변경되면 발효 체제를 위반하여 이유를 찾아야합니다.

메탄 비율의 감소와 이산화탄소 함량의 증가로 표현되는 가스 구성의 깊고 장기적인 변화는 소화조의 "막힘"의 증거일 수 있으며, 이는 확실히 영향을 미칠 것입니다 슬러지 물의 화학 성분. 그것에서 산성상의 생성물은 LFA 외에도 탄산염 함량에 의해 결정되는 슬러지 물의 알칼리도가 동시에 감소하면서 특히 저지방산 (LFA)이 대량으로 나타날 것입니다 및 탄화수소 화합물.

동시에, 적재된 슬러지의 단위 부피에서 가스 수율이 급격히 떨어지고 pH 값이 5.0으로 감소합니다. 산성 발효 가스에서 황화수소 H2S가 나타나고 메탄 CH4가 감소하며 이산화탄소 CO2 농도가 상승합니다. 이 모든 것은 거품의 형성과 소화조 내부의 조밀한 껍질의 축적을 동반합니다.

안정적인 발효 모드에서 슬러지 물의 SFA 함량은 5-15 mEq / dm3 수준이고 알칼리도 값은 70-90 mEq / dm3입니다. 모든 유기산의 합은 아세트산 당량으로, 알칼리도는 중탄산염 이온 당량으로 결정됩니다.

슬러지 물의 화학적 조성은 일주일에 1-3 번 결정됩니다 (강수의 수분 함량 결정 일정에 따라). 또한 슬러지 물에서 암모늄 염의 질소 함량이 결정되며 이는 단백질 성분의 분해 결과로 나타납니다. 소화조의 정상 작동 중 슬러지 물의 암모늄 염 질소 농도는 500 ~ 800 mg / dm3입니다.

분석 및 측정 데이터에 따르면 많은 계산이 이루어지며 그 결과 D 및 D63이 결정되며 강수 P63의 무회 물질 분해 비율 (수분 및 회분 함량의 변화에 의해 고려됨 ) 뿐만 아니라 가스 출력 Pg, 적재된 건조 물질 1kg 및 발효된 무회 물질 1kg의 가스 출력 및 침전물 1m3당 증기 소비량.

정상적인 발효를 방해하는 이유는 소화조에 신선한 침전물을 많이 적재하는 것, 급격한 온도 변화 및 발효할 수 없는 불순물을 소화조에 적재하는 것입니다. 이러한 이유의 영향으로 메탄 생성 미생물의 활동이 억제되고 슬러지 발효 과정의 강도가 감소합니다.

소화조의 작업에 대한 설명은 표에 제공된 형식에 따라 이루어집니다. 2.17.

~에 시운전 작업우선, 소화조의 기밀성, 안전 밸브의 존재, 혼합 장치의 존재 및 성능을 확인합니다. 구조물의 고정 부분에 강철 회전 부품이 마찰될 수 있으므로 스파크가 발생할 가능성에 주의하십시오.

표 2.17

소화조 작업의 월간 기록 시트

소화조 작동의 기술 매개 변수를 자동으로 제어하기 위해 다음 장치가 사용됩니다.

1. 구내의 가스 함량을 모니터링하고 공기 중 방폭(최대 2%) 가스 함량을 신호하는 장치. 신호장치의 센서는 주입실의 벽면에 설치되고 지시장치는 제어반에 설치되어 최대 500m 거리에서 센서에서 분리가 가능합니다. 공기가 도달하면 비상 팬과 소리(조명) 경보 신호가 자동으로 켜집니다.

2. 침전물 온도 조절 장치. 여기에는 기본 장치가 포함됩니다. 즉, 소화조 탱크에 내장된 슬리브의 구리 또는 백금 열 저항 및 보조 장치제어판에서.

3. 소화조에서 나오는 가스 유량을 측정하기 위해 멤브레인 또는 벨 차압 게이지를 1차 변환기로 사용하고 기록기를 2차 변환기로 사용합니다. 발생하는 가스의 양이 매일 기록됩니다.

또한 소화조의 일반적인 설계는 각 소화조의 가스 파이프라인에서 가스 온도 측정과 가스 압력 측정을 제공합니다.

메탄 발효 공정의 제어는 다음 목표를 달성하기 위해 수행됩니다.

주어진 부패 정도에 도달했을 때 발효 기간을 줄여 시설의 양을 줄이고 자본 비용을 줄입니다.

소화조 자체 가열 비용을 줄이고 추가 유형의 에너지를 얻기 위해 발효 과정에서 방출되는 바이오 가스의 양을 늘리십시오.

바이오 가스의 메탄 함량을 증가시켜 발열량과 활용 효율을 높입니다.

성취 좋은 밀봉탈수 시설의 비용을 줄이기 위해 소화 슬러지의 탈수 특성.

폐수 슬러지 처리의 주요 임무는 최종 제품을 얻는 것이며, 그 특성은 국가 경제의 이익을 위해 활용 가능성을 보장하거나 환경 피해를 최소화합니다. 이 작업을 수행하는 데 사용되는 기술 체계는 매우 다양합니다.

모든 기계, 물리-화학적 처리장에서 하수 슬러지를 처리하는 기술 프로세스 생물학적 처리압축(농축), 유기 부분의 안정화, 컨디셔닝, 탈수, 열처리, 가치 있는 제품의 활용 또는 침전물의 청산(Scheme 2)의 주요 단계로 나눌 수 있습니다.

그림 5 - 하수슬러지 처리 단계 및 방법

퇴적물의 압축

퇴적물의 압축은 자유 수분 제거와 관련이 있으며 퇴적물 처리를 위한 모든 기술 계획에서 필요한 단계입니다. 압축하면 평균 60%의 수분이 제거되고 퇴적물의 질량은 2.5배 감소합니다.

압축에는 중력, 여과, 원심 및 진동 방법이 사용됩니다. 중력 압축 방법이 가장 일반적입니다. 이것은 분산상의 입자의 침전을 기반으로 합니다. 수직 또는 방사형 침전조는 슬러지 압축기로 사용됩니다.

활성 슬러지의 압축은 습식 슬러지의 압축과 달리 슬러지의 특성 변화를 동반합니다. 콜로이드 시스템으로서의 활성 슬러지는 구조 형성 능력이 높기 때문에 압축으로 인해 자유수의 일부가 결합 상태로 전환되고 슬러지 내 결합수 함량이 증가하면 체액 손실의 악화.

화학 시약 처리와 같은 특수 처리 방법을 사용하면 결합된 물의 일부를 자유 상태로 전환할 수 있습니다. 그러나 결합된 물의 상당 부분은 증발에 의해서만 제거될 수 있습니다.

슬러지 안정화

혐기성 안정화

도시 폐수 슬러지를 중화하는 주요 방법은 혐기성 소화입니다. 발효를 메탄이라고 하는 이유는 퇴적물에서 유기물이 분해되어 주요 생성물 중 하나로 메탄이 형성되기 때문입니다.

메탄 발효의 생화학적 과정은 하수 슬러지의 유기물을 산화시키는 미생물 군집의 능력을 기반으로 합니다.

산업용 메탄 발효는 광범위한 박테리아 배양으로 수행됩니다. 이론적으로 침전물 발효는 산성과 알칼리성의 두 단계로 구성된 것으로 간주됩니다.

산성 또는 수소 발효의 첫 번째 단계에서 세포 외 박테리아 효소의 작용하에 침전물과 슬러지의 복잡한 유기 물질은 먼저 더 간단한 것으로 가수 분해됩니다. 단백질 - 펩타이드 및 아미노산, 지방 - 글리세롤 및 지방산, 탄수화물 - 단순 설탕. 박테리아 세포에서 이러한 물질의 추가 변형은 주로 유기산인 첫 번째 단계의 최종 생성물을 형성합니다. 형성된 산의 90% 이상이 부티르산, 프로피온산 및 아세트산입니다. 다른 비교적 단순한 유기 물질(알데하이드, 알코올)과 무기 물질(암모니아, 황화수소, 이산화탄소, 수소)도 형성됩니다.

발효의 산성 단계는 젖산, 프로피온산 박테리아와 같은 통성 혐기성 및 부티르산, 아세톤 부틸, 셀룰로오스 박테리아와 같은 엄격한(절대) 혐기성인 일반 부생물에 의해 수행됩니다. 발효의 첫 번째 단계를 담당하는 대부분의 박테리아 종은 포자 형성 형태입니다. 알칼리성 또는 메탄 발효의 두 번째 단계에서는 환경 조건에 매우 민감한 메탄 형성 박테리아인 비포자성 절대 혐기성 미생물의 중요한 활동의 결과로 첫 번째 단계의 최종 생성물에서 메탄과 탄산이 형성됩니다. .

메탄은 CO 2 또는 아세트산의 메틸 그룹의 환원의 결과로 형성됩니다.

여기서 AN 2 는 메탄 형성 박테리아에 대한 수소 공여체 역할을 하는 유기 물질이고; 일반적으로 이들은 지방산(아세트산 제외)과 알코올(메틸 제외)입니다.

많은 유형의 메탄 형성 박테리아가 산성 단계에서 형성된 분자 수소를 산화시킵니다. 그러면 메탄 형성 반응은 다음과 같습니다.

아세트산과 메틸 알코올을 사용하는 미생물은 다음과 같은 반응을 수행합니다.

이러한 모든 반응은 메탄 형성 박테리아의 에너지원이며, 각각은 출발 물질의 일련의 연속적인 효소 변형입니다. 이제 비타민 B12가 메탄 형성 과정에 참여한다는 사실이 확인되었으며, 이는 메탄 형성 박테리아의 에너지 산화 환원 반응에서 수소 전달의 주요 역할에 기인합니다.

산성 및 메탄 단계에서 물질의 변형 속도는 동일하므로 안정적인 발효 과정을 통해 첫 번째 단계의 생성물인 산이 축적되지 않는다고 믿어집니다.

발효 공정은 배출 가스의 조성과 부피, 슬러지 수질, 발효 슬러지의 화학적 조성으로 특징지어집니다.

생성되는 가스는 주로 메탄과 이산화탄소로 구성됩니다. 정상적인 (알칼리성) 발효 중에 첫 번째 단계의 생성물인 수소는 에너지 대사의 산화 환원 반응에서 메탄 형성 박테리아에 의해 사용되기 때문에 가스에 1-2% 이하의 부피로 남아 있을 수 있습니다.

암모니아가 존재하면 사용 가능한 철 이온과 쉽게 결합하여 콜로이드 황화철을 형성하기 때문에 단백질 분해 중에 방출되는 황화수소 H 2 S는 실제로 가스에 들어 가지 않습니다.

단백질 물질의 가암모니아화의 최종 생성물인 암모니아는 이산화탄소와 결합하여 탄산염과 중탄산염을 형성하여 슬러지의 높은 알칼리도를 결정합니다.

에 따라 화학적 구성 요소발효 중 침전물은 침전물 1m 3 당 5 ~ 15m 3 가스가 방출됩니다.

발효 과정의 속도는 온도에 따라 다릅니다. 따라서 25-27 ° C의 침전물 온도에서 프로세스는 25-30 일 지속됩니다. 10 ° C에서 지속 시간이 4 개월 이상으로 증가합니다. 발효를 가속화하고 이에 필요한 시설의 부피를 줄이기 위해 침전물의 인공 가열을 30-35 ° C 또는 50-55 ° C의 온도로 사용합니다.

정상적으로 진행되는 메탄발효 공정은 배지의 약알칼리성 반응(pH ≈ 7, b), 슬러지 물의 높은 알칼리도(65-90 mEq/L) 및 낮은 지방산 함량(최대 5 -12mEq/L). 슬러지 물의 암모늄 질소 농도는 500 - 800 mg / l에 이릅니다.

프로세스 중단은 구조, 변경 사항에 대한 과부하의 결과일 수 있습니다. 온도 체제, 침전물이있는 독성 물질 섭취 등 위반은 지방산 축적, 슬러지 물의 알칼리도 감소 및 pH 저하로 나타납니다. 형성된 가스의 양이 급격히 감소하고 발효의 산성 단계의 산물 인 가스의 탄산 및 수소 함량이 증가합니다.

발효의 첫 번째 단계를 담당하는 산 형성 박테리아는 모든 종류의 박테리아에 더 내성이 있습니다. 불리한 조건, 과부하를 포함합니다. 발효를 위해 공급되는 퇴적물은 대부분 그와 함께 씨를 뿌리고 있습니다. 빠르게 증식하는 산을 형성하는 박테리아는 박테리아 덩어리의 동화 능력을 증가시켜 증가된 스트레스에 적응합니다. 동시에 첫 번째 상의 속도가 증가하고 배지에 다량의 지방산이 나타납니다.

메탄 박테리아는 매우 천천히 증식합니다. 일부 종의 생성 시간은 며칠이므로 작물 수를 빠르게 늘릴 수 없으며 젖은 퇴적물의 함량은 미미합니다. 발효 덩어리의 중화 능력(알칼리성 예비)이 소진되자마자 pH가 급격히 떨어지며, 이는 메탄 형성 박테리아의 죽음으로 이어집니다.

슬러지의 정상적인 발효에 매우 중요한 것은 폐수의 구성, 특히 슬러지 발효 과정을 수행하는 미생물의 중요한 활동을 억제하거나 마비시키는 물질의 존재입니다. 따라서 산업 및 가정용 폐수의 공동 처리 가능성에 대한 문제는 특성 및 이화학적 구성에 따라 개별 사례에서 해결되어야 합니다.

가정용 폐수와 산업 폐수를 혼합 할 때 폐수 혼합물의 pH = 7-8이고 온도가 6 ° C 이상이어야합니다.

30℃ 독성 또는 유해 물질의 함량은 혐기성 조건에서 발생하는 미생물의 최대 허용 농도를 초과해서는 안됩니다. 예를 들어, 슬러지 내 구리 함량이 슬러지 건조물의 0.5%를 초과하면 감속이 발생합니다. 생화학 반응발효 과정의 두 번째 단계와 산성 단계 반응의 가속화. 신선한 퇴적물의 무회 물질 질량에 0.037 %의 아비산 수소 나트륨을 투여하면 유기물의 분해 과정이 느려집니다.

세 가지 유형의 구조가 미가공 슬러지를 처리하고 발효하는 데 사용됩니다. 1) 정화조(정화조); 2) 2단 침전조; 3) 소화기.

정화조에서는 물이 동시에 정화되고 침전된 침전물이 분해됩니다. 정화조는 현재 소규모 스테이션에서 사용됩니다.

2단 침전조에서는 침전부가 하부에 위치한 부패성(정화조) 챔버와 분리되어 있습니다. 2층 침전조 설계의 발전은 청징제-붕괴기입니다.

슬러지 처리를 위해 현재 가장 널리 사용되는 소화조 탱크는 인공 가열 및 교반으로 슬러지 발효에만 사용됩니다.

발효슬러지는 높은 습도(95~98%), 농업시비를 위해 (기존으로 이동의 어려움으로 인해 차량압력 분배 네트워크 장치 없이). 수분은 퇴적물의 부피를 결정하는 주요 요인입니다. 따라서 슬러지 처리의 주요 임무는 물을 분리하여 부피를 줄이고 운반 가능한 제품을 얻는 것입니다.

폐수 처리 중에 슬러지가 형성되어 위생상 위험합니다. 처리 및/또는 폐기해야 합니다. 하수 슬러지 처리는 다음과 같은 방법으로 수행됩니다.

안정화;
봉인;
조절;
탈수;
파괴;
처분.

처리 방법의 선택은 강수의 유형과 특성에 따라 다릅니다. 기원에 따라 강수량은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
1. 기본:
1.1. 거친 (화격자 및 체에 형성, 습도 - 80%);
1.2. 무거운 (모래 함정에서, 습도 - 60%);
1.3. 부동 (침강 탱크에서, 습도 - 60%);
1.4. 원시(1차 침전조 및 정화기에서, 습도 약 93-95%);
2. 보조:
2.1. 원시(2차 침전조에서, 습도 약 99.2-99.7%);
2.2. 발효(퇴적물 안정화 시설에서, 습도 - 97%);
2.3. 압축(슬러지 압축기 및 슬러지 압축기에서, 습도 - 90-96 %%);
2.4. 탈수됨(탈수 시설에서, 습도 - 68-75%);
2.5. 건조 (건조기 후).

또한 강수는 위험, 독성의 정도에 따라 나뉩니다.

낮은 위험;
보통 위험;
매우 위험합니다.
매우 위험합니다.

하수슬러지 다짐 및 안정화

하수 슬러지의 압축은 부피의 감소입니다. 일반적으로 탈수 전에 적용됩니다. 슬러지 압축기(활성 슬러지 압축) 및 슬러지 압축기(1차 침전조에서 형성되는 활성 슬러지와 습식 슬러지의 혼합물 압축)에서 수행할 수 있습니다. 구조적으로 씰에는 방사형과 수직의 두 가지 유형이 있습니다. 부유기는 또한 침전물을 압축하는 데 사용됩니다(소화기 또는 열처리 전).

강수 안정화폐수에는 두 가지 유형이 있습니다.
1. 혐기성:
1.1. 소화기(제조사: R. Lach GmbH, KRESTA);
1.2. 정화조 (합금 하수도 시스템에 접근하지 않는 개별 건물의 경우), 그 후 물을 소독하고 매립지로 가져갑니다. (제조 회사: GRAF, AUGUST-ECO, Akyop; Unitary Enterprise "Polymerkonstruktsiya").
1.3. 2단계 침전조(최대 10,000m3/일 용량;
1.4. 청징제 - 붕괴제.
2. 에어로빅:
2.1. 복도 에어로탱크;
2.2. 확장 폭기 폭기조;
2.3. 폭기 탱크 디스플레이서.

하수 슬러지 조절- 물 방출 특성을 개선하는 처리, 그 결과 후속 기계적 탈수 효과가 증가합니다.
컨디셔닝 방법:
1. 시약:
1.1 응고(철, 알루미늄, 석회);
1.2 중화
2. 열처리;
3. 해동

하수슬러지 탈수- 최대 건조를 위해 젖은 부분을 다음에서 분리합니다.

진공 필터(제조 회사: Koch Industries, Eagle Group);
진동 필터;
필터 프레스(Ekoton);
원심분리기(제조업체 Humbolt, Flottweq, Alfa, Laval);
드럼 건조기;
분리기;
역류 건조기;
진공 건조 설비;
슬러지 플랫폼.

하수 슬러지의 파괴는 다음과 같은 방법으로 수행됩니다.

"습식" 산화;
타고 있는;
열분해;
가스화.

처리 후 대부분의 퇴적물은 매립지로 보내집니다. 그러나 비위생적인 강우량은 예를 들어 숲을 심거나 겨울에 도로를 뿌리는 데 사용할 수 있습니다(모래 함정에서 나온 퇴적물). 기존에는 처리 후 2차 침전조에서 나온 슬러지를 식물 비료로 사용했다.

도시폐수 슬러지는 부피가 크고 습도가 높으며 조성 및 특성이 불균일하며 빠르게 분해 및 부패할 수 있는 유기물을 함유하고 있습니다. 퇴적물은 박테리아 및 병원성 미생물총과 기생충 알로 오염되어 있습니다.

1차 침전조의 침전물과 과잉 활성 슬러지는 65~75%가 유기물이고 80~85%는 단백질, 지방 및 탄수화물입니다.

하수 슬러지는 여과하기 어려운 슬러지 현탁액을 말합니다. 침전물의 물 방출 특성은 특정 여과 저항 및 원심 분리 지수를 특징으로 합니다.

슬러지 처리의 기술적 과정은 다음과 같은 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 유기 부분의 안정화; 조절; 탈수; 열처리; 귀중한 제품의 폐기 또는 퇴적물의 폐기.

슬러지 및 하수슬러지 다짐. 채택 된 계획의 의존성을 감안할 때 하수 처리장 1차 침전조의 슬러지, 과잉 활성 슬러지, 1차 침전조의 침전물과 과잉 활성 슬러지의 혼합물, 부유 슬러지, 침전물 및 안정화 후 슬러지를 압축할 수 있습니다.

과잉 활성 슬러지를 압축하기 위해 치료 시설중력 유형의 수직 및 방사형 슬러지 압축기 또는 압축 부상의 원리로 작동하는 부상 슬러지 압축기를 사용하십시오.

중력 압축은 과잉 활성 슬러지의 부피를 줄이는 가장 일반적인 기술입니다. 구조의 부피와 후속 처리에 필요한 전기 비용을 크게 줄입니다. 수직 및 방사형 씰의 디자인은 1차 침전지의 디자인과 유사합니다.

방사형 슬러지 압축기에서 슬러지의 수집 및 제거는 슬러지 스크레이퍼 또는 슬러지 펌프에 의해 수행됩니다. 슬러지 스크레이퍼와 슬러지 펌프가 장착된 수직 슬러지 압축기와 방사형 압축기의 작동을 비교하면 슬러지 스크레이퍼가 있는 방사형 슬러지 압축기가 가장 효율적인 것으로 나타났습니다. 이는 압축 과정에서 활성 슬러지의 혼합이 느리고 수직 슬러지 압축기에 비해 방사형 슬러지 압축기의 높이가 낮기 때문입니다. 교반하면 활성 슬러지의 점도와 동전기 전위가 감소하여 더 나은 응집 및 침전에 기여합니다. 이러한 이유로, 현대적인 디자인슬러지 압축기는 저구배 믹서 장치를 제공합니다.

활성 슬러지의 부상 압축은 부패를 방지하고 압축 시간과 구조물의 부피를 단축시킵니다. 잉여 활성 슬러지 압축을위한 부유 장치는 일반적으로 내부 장비가 다른 직경 6, 9, 12, 15, 18, 20, 24m 및 깊이 2-3m의 원형 탱크입니다.

혐기성 및 호기성 조건에서 하수 슬러지 및 활성 슬러지의 안정화. 1차 및 2차 퇴적물의 안정화는 유기 부분을 환경에 의해 장기간 동화되는 단순한 화합물 또는 생성물로 분해함으로써 달성된다. 강수 안정화를 수행해야 합니다. 다른 방법- 생물학적, 화학적, 물리적 및 이들의 조합.

생물학적 혐기성 및 호기성 안정화의 가장 널리 사용되는 방법. ~에 소량침전물은 정화조, 2층 침전조 및 정화기(분해기)에 의해 사용됩니다. 소화조 및 호기성 광화제는 대량의 침전물을 처리하는 데 사용됩니다.

소화조에서 생화학 적 안정화 과정은 혐기성 조건에서 수행되며 최종 제품, 주로 메탄 및 이산화탄소에 대한 복잡한 미생물 복합체의 중요한 활동의 결과로 퇴적물의 유기 물질이 분해됩니다.

현대 개념에 따르면 혐기성 메탄 소화에는 서로 다른 박테리아 그룹이 수행하는 4가지 상호 관련된 단계가 포함됩니다.

1. 효소 가수 분해 단계는 빠르게 성장하는 통성 혐기성 생물에 의해 수행되며, 엑소자임을 분비하며, 여기에는 용해되지 않은 복잡한 유기 화합물의 가수 분해가 더 간단한 용해 물질의 형성으로 수행됩니다. 최적의 가치이 박테리아 그룹의 발달을 위한 pH는 6.5 - 7.5 범위입니다.

2. 산성화 단계(산성)는 휘발성 지방산, 아미노산, 알코올, 수소 및 이산화탄소... 이 단계는 불리한 환경 조건에 매우 강한 빠르게 성장하는 이종 박테리아에 의해 수행됩니다.

3. VFA, 아미노산 및 알코올이 아세트산으로 전환되는 아세트산 생성 단계는 아세트산 생성 박테리아의 두 그룹에 의해 수행됩니다. 이전 단계의 생성물에서 수소가 방출되어 아세테이트를 형성하는 첫 번째 그룹은 일반적으로 수소를 형성하는 아세토겐이라고 합니다.

CH2CH2COOH + 2H 2 0 CH3COOH + CO + 3H 2.

아세테이트를 형성하고 수소를 사용하여 이산화탄소를 감소시키는 두 번째 그룹은 일반적으로 수소를 사용하는 아세토겐이라고 합니다.

4H 2 + 2CO 2 CH COOH + 2H 2 O.

4. 메탄 생성 단계는 환경 조건의 변화, 특히 7.0 - 7.5 미만의 pH 감소 및 온도에 매우 민감한 엄격한 혐기성 미생물인 천천히 성장하는 박테리아에 의해 수행됩니다. 메탄 생성 물질의 다른 그룹은 두 가지 방식으로 메탄을 형성합니다.

아세테이트 분해에 의해:

CH 3 COOH CH 4 + CO 2,

이산화탄소 감소:

C0 2 + H 2 채널 4 + H 2 0.

첫 번째 경로는 72%의 메탄을 생성하고 두 번째 경로는 28%를 생성합니다.

발효 과정이 느립니다. 이를 가속화하고 구조물의 부피를 줄이기 위해 인공 슬러지 가열이 사용됩니다. 동시에 가스는 훨씬 더 효율적으로 방출됩니다. 메탄은 포집되어 연료로 사용해야 합니다. 온도에 대한 의존성을 고려하여 중온성(t = 30 - 35) 및 호열성(t = 50 - 55)의 두 가지 유형의 공정이 구별됩니다.

소화조 탱크는 철근 콘크리트 또는 강철로 만들어진 원추형 또는 평평한 바닥으로 밀봉된 수직 탱크입니다.

소화기의 계획은 그림 1에 나와 있습니다. 3.2.17. 슬러지 수준은 소화조의 좁은 목에서 유지되어 발효 덩어리의 단위 표면적당 가스 방출 속도를 증가시키고 조밀한 크러스트의 형성을 방지합니다.

쌀. 3.2.17. 메탄텐크 :

1 - 슬러지 공급; 2 - 스팀 인젝터; 3 - 발효 슬러지의 방출;

4 - 소화조 비우기; 5 - 단열재;

6 - 가스 수집 및 제거 시스템; 7 - 순환 파이프; 8 - 침전물 수준

하수 슬러지의 호기성 안정화는 호기성 조건에서 유기물 산화 과정입니다. 혐기성 소화와 달리 호기성 안정화는 한 단계에서 발생합니다.

C 5 H 7 N0 2 +50 2 -> 5C0 2 + 2H 2 0 + NH 3,

이어서 NH 3 를 NO 3 로 산화시킨다.

고화되지 않고 압축된 잉여 활성 슬러지와 1차 정화기의 침전물과의 혼합물은 호기성 안정화를 겪을 수 있습니다.

침전물의 호기성 안정화는 일반적으로 깊이 3-5m의 폭기조와 같은 구조물에서 수행되며, 호기적으로 안정화된 침전물의 침전 및 압축은 독립형 슬러지 압축기 또는 특수 용기에서 1.5-5시간 동안 수행되어야 합니다. 안정기 내부의 지정된 영역. 압축 슬러지의 수분 함량은 96.5 - 98.5%입니다. 슬러지 물은 폭기조로 보내야 합니다. 호기성 안정제의 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 3.2.18.

쌀. 3.2.18. Mineralizer 도표: I - 폭기 구역; II - 침강 구역; III - 침전물 압축기; 1 - 안정화 된 침전물; 2 - 침전물의 배출; 3 - 공기 덕트; 4 - 비우기; 5 - 슬러지 혼합물; 6 - 기계식 탈수소에서 나온 농축액

강수량의 호기성 안정화는 생물학적으로 안정적인 제품의 생산, 우수한 수분 수율, 사용 용이성 및 구조물의 낮은 건설 비용을 보장합니다. 동시에 폭기에 대한 상당한 에너지 비용으로 인해 용량이 50 - 100,000m 3 / day 이상인 처리 시설에서이 프로세스를 사용하는 가능성이 제한됩니다.

하수슬러지 소독. 도시폐수 퇴적물에는 병원성 미생물과 기생충 알이 다수 포함되어 있어 처리 및 저장 전에 퇴적물을 소독하는 것이 매우 중요하다. 하수 슬러지의 소독은 다음과 같은 다양한 방법으로 이루어집니다.

열 - 가열, 건조, 연소;

화학 - 화학 시약으로 처리;

생물열 - 퇴비화;

생물학적 - 원생 동물, 곰팡이 및 토양 식물에 의한 미생물 파괴;

물리적 영향 - 방사선, 고주파 전류, 초음파 진동, 자외선 등

일반적 특성하수 슬러지의 소독 과정은 표에 나와 있습니다. 3.2.2. 대형 폭기 스테이션에서는 기계적으로 탈수된 슬러지의 열 건조를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 운송 비용을 절감하고 슬러지에서 비료를 얻을 수 있습니다. 벌크 재료... 처리 용량이 최대 20,000m 3 / day인 폭기장에서 연료 및 에너지 비용을 줄이려면 최대 50,000m 3 / day의 구충 챔버를 사용하는 것이 좋습니다. 화학 소독. 슬러지를 비료로 처리할 수 없는 경우에는 발생열을 이용하여 소각할 수 있다.

하수슬러지 소독방법 지표 표 3.2.2

프로세스	열 소모량, 탈수 슬러지 1개당 MJ	처리 후 수분, %	방법의 주요 장점	이 방법의 주요 단점	선호하는 응용 분야
구충 챔버에서의 처리	600-700	60-70	작동 용이성, 낮은 연료 소비	상대적으로 높은 습도 및 슬러지 운송 비용	처리량이 최대 20인 폐수 처리장
역류 건조기의 열 건조	1900-2800	35-40	운송 비용 절감, 비료 및 연료 활용 간소화	높은 소비연료, 자격을 갖춘 인력이 필요하므로 연도 가스를 청소하는 것이 매우 중요합니다.	100 이상의 처리량으로 동일
생열처리(퇴비화)	-	45-50	연료비, 에너지비, 운송비 절감, 고품질 비료 준비 중	방수 코팅 및 충전재 사용 (가정 폐기물, 기성품 이탄 퇴비, 톱밥 등)이있는 현장 건설의 필요성	최대 200개의 처리량으로 동일
발생하는 열을 이용한 연소	-300 ~ +1800	-	운송 비용이 크게 감소하고 추가 열을 얻을 수 있습니다.	필요 효과적인 청소폐가스, 자격을 갖춘 인력의 필요성	슬러지 또는 고독성 비료 소비자가 없는 폐수 처리장

1차 침전조의 침전물과 과잉 활성 슬러지는 65~75%가 유기물이고 80~85%는 단백질, 지방 및 탄수화물입니다.

하수 슬러지는 여과하기 어려운 슬러지 현탁액을 말합니다. 침전물의 물 방출 특성은 특정 여과 저항 및 원심 분리 지수를 특징으로 합니다.

슬러지 및 하수슬러지 다짐. 처리장의 채택된 계획에 따라 1차 침전조의 침전물, 과잉 활성 슬러지, 1차 침전조의 침전물과 과잉 활성 슬러지의 혼합물, 부유 슬러지, 침전물 및 안정화 후 슬러지를 압축할 수 있습니다.

처리시설에서 잉여 활성슬러지를 압축하기 위하여 중력식 수직형 및 방사형 슬러지 압축기 또는 압축부상 원리로 작동하는 부유선광 슬러지 압축기가 사용된다.

방사형 슬러지 압축기에서 슬러지의 수집 및 제거는 슬러지 스크레이퍼 또는 슬러지 펌프에 의해 수행됩니다. 슬러지 스크레이퍼와 슬러지 펌프가 장착된 수직 슬러지 압축기와 방사형 압축기의 작동을 비교하면 슬러지 스크레이퍼가 있는 방사형 슬러지 압축기가 가장 효율적인 것으로 나타났습니다. 이것은 압축 과정에서 활성 슬러지의 혼합이 느리고 수직 슬러지 압축기에 비해 방사형 슬러지 압축기의 높이가 낮기 때문입니다. 교반하면 활성 슬러지의 점도와 동전기 전위가 감소하여 더 나은 응집 및 침전에 기여합니다. 따라서 슬러지 압축기의 현대적인 디자인에서는 저구배 믹서 장치가 제공됩니다.

활성 슬러지의 부상 압축은 썩음을 방지하고 압축 시간과 구조물의 부피를 줄입니다. 잉여 활성 슬러지의 압축을 위한 부유 선광기는 일반적으로 내부 장비가 다른 직경 6, 9, 12, 15, 18, 20, 24m 및 깊이 2-3m의 원형 탱크입니다.

혐기성 및 호기성 조건에서 하수 슬러지 및 활성 슬러지의 안정화. 1차 및 2차 퇴적물의 안정화는 유기 부분을 환경에 의해 장기간 동화되는 단순한 화합물 또는 생성물로 분해함으로써 달성된다. 침전의 안정화는 생물학적, 화학적, 물리적 및 이들의 조합과 같은 다양한 방법으로 수행할 수 있습니다.

생물학적 혐기성 및 호기성 안정화의 가장 널리 사용되는 방법. 소량의 강수량으로 정화조, 2단 침전조 및 정화조 - 분해기가 사용됩니다. 소화조 및 호기성 광화제는 대량의 침전물을 처리하는 데 사용됩니다.

현대 개념에 따르면 혐기성 메탄 소화에는 서로 다른 박테리아 그룹이 수행하는 4가지 상호 관련된 단계가 포함됩니다.

1. 효소 가수분해 단계는 빠르게 성장하는 통성 혐기성 미생물에 의해 수행되고, 엑소자임 분비
더 간단한 용질의 형성과 함께 용해되지 않은 복잡한 유기 화합물의 가수 분해가 수행되는 참여. 이 박테리아 그룹의 발달을 위한 최적의 pH는 6.5 - 7.5 범위입니다.

2. 산성화 단계(산성)는 휘발성 지방산, 아미노산, 알코올, 수소 및 이산화탄소의 방출을 동반합니다. 이 단계는 불리한 환경 조건에 매우 강한 빠르게 성장하는 이종 박테리아에 의해 수행됩니다.

3. VFA, 아미노산 및 알코올이 아세트산으로 전환되는 아세트산 생성 단계는 아세트산 생성 박테리아의 두 그룹에 의해 수행됩니다. 이전 단계의 생성물에서 수소가 방출되어 아세테이트를 형성하는 첫 번째 그룹은 수소를 형성하는 아세토겐이라고 합니다.

CH2CH2COOH + 2H 2 0 CH3COOH + CO + 3H 2.

아세테이트를 형성하고 수소를 사용하여 이산화탄소를 감소시키는 두 번째 그룹은 수소를 사용하는 아세토겐이라고 합니다.

4H 2 + 2CO 2 CH COOH + 2H 2 O.

아세테이트 분해에 의해:

CH 3 COOH CH 4 + CO 2,

이산화탄소 감소:

C0 2 + H 2 채널 4 + H 2 0.

첫 번째 경로는 72%의 메탄을 생성하고 두 번째 경로는 28%를 생성합니다.

발효 과정이 느립니다. 이를 가속화하고 구조물의 부피를 줄이기 위해 인공 슬러지 가열이 사용됩니다. 동시에 가스는 훨씬 더 효율적으로 방출됩니다. 메탄은 포집되어 연료로 사용할 수 있습니다. 온도에 따라 중온성(t = 30 - 35) 및 호열성(t = 50 - 55)의 두 가지 유형의 공정이 구별됩니다.

소화조 탱크는 철근 콘크리트 또는 강철로 만들어진 원추형 또는 평평한 바닥이 있는 밀봉된 수직 탱크입니다.

소화기의 계획은 그림 1에 나와 있습니다. 3.2.17. 슬러지 수준은 소화조의 좁은 목에서 유지되므로 발효 덩어리의 단위 표면당 가스 발생 강도를 높이고 조밀한 크러스트의 형성을 방지할 수 있습니다.

쌀. 3.2.17. 메탄텐크 :

1 - 슬러지 공급; 2 - 스팀 인젝터; 3 - 발효 슬러지의 방출;

4 - 소화조 비우기; 5 - 단열재;

6 - 가스 수집 및 제거 시스템; 7 - 순환 파이프; 8 - 침전물 수준

하수 슬러지의 호기성 안정화는 호기성 조건에서 유기물 산화 과정입니다. 혐기성 소화와 달리 호기성 안정화는 한 단계에서 발생합니다.

C 5 H 7 N0 2 +50 2 -> 5C0 2 + 2H 2 0 + NH 3,

이어서 NH 3 를 NO 3 로 산화시킨다.

고화되지 않고 압축된 잉여 활성 슬러지와 1차 정화기의 침전물과의 혼합물은 호기성 안정화를 겪을 수 있습니다.

강수량의 호기성 안정화는 생물학적으로 안정적인 제품의 생산, 우수한 수분 수율, 사용 용이성 및 구조물의 낮은 건설 비용을 보장합니다. 그러나 폭기에 대한 상당한 에너지 비용으로 인해 용량이 50 - 100,000m3/day 이상인 처리 시설에서 이 공정을 사용하는 가능성이 제한됩니다.

하수슬러지 소독. 도시폐수의 슬러지는 병원성 미생물과 기생충 알을 다량 함유하고 있어 슬러지를 소독한 후 폐기 및 보관해야 한다. 하수 슬러지의 소독은 다음과 같은 다양한 방법으로 이루어집니다.

열 - 가열, 건조, 연소;

화학 - 화학 시약으로 처리;

생물열 - 퇴비화;

생물학적 - 원생 동물, 곰팡이 및 토양 식물에 의한 미생물 파괴;

물리적 영향 - 방사선, 고주파 전류, 초음파 진동, 자외선 등

하수 슬러지 소독 과정의 일반적인 특성은 표에 나와 있습니다. 3.2.2. 대형 폭기 스테이션에서는 기계적으로 탈수된 슬러지의 열 건조를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 운송 비용을 줄이고 슬러지에서 벌크 물질 형태로 비료를 얻을 수 있습니다. 처리량이 최대 20,000m 3 / day인 폭기장에서 연료 및 에너지 비용을 줄이려면 화학 소독 방법인 최대 50,000m3 / day의 구충 챔버를 사용하는 것이 좋습니다. 슬러지를 비료로 처리할 수 없는 경우에는 발생열을 이용하여 소각할 수 있다.