روشهای دفع و پردازش لجن فاضلاب
ویژگی های لجن:
هر یک از قسمتهای تصفیه خانه لجن متفاوتی تولید می کنند.
حدود 96% از لجن را آب تشکیل می دهد .
جامدات باقیمانده لجن شامل نیتروژن ، فسفر ، پتاسیم ، فلزات سنگین ، پلی کلرومینات بای فنیل(PCBs) ، پاتوژن ها و دیگر ترکیبات است.
لجن بوسیله ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی، باکتریایی و بیولوژیکی تشخیص داده می شود. این ویزگی ها بستگی به منبعی که از آن نشات گرفته ، و واحدهای عملیاتی و فرایندی بستگی دارد:
ویژگی های فیزیکی:
بو و رنگ: لجن تازه حاصل از فاضلاب شهری خاکستری روشن یا زردرنگ است و لجن هضم شده سیاه رنگ است (بدلیل سولفید آهن) و بوی قیری می دهد ، لجن حاصل از دایجسترهای هوازی قهوه ای رنگ، و بوی شبیه به هوموس (گیاه خاک) می دهد.
محتویات آب: حجم لجن بستگی به محتوای آب و به مقدار جزئی ویژگی های جامدات دارد.
3.دانسیته لجن : بستگی به جامدات آن (فرار و غیر فرار) و آب محتوای آن دارد، به طور کلی دانسیته آن بین 95/0 تا 03/1 است.
ب.ویژگی های شیمیایی: برای دایجسترها لجن اهمیت زیادی دارد اما برای آبگیری مهم نیست:
PH: اندازه گیری PH، قلیائیت و اسیدهای آلی در کنترل فرایندها مهم است ، بخصوص در دایجسترهای بی هوازی .
PH در طول فرایندهای دایجستری باید در حد 7 نگه داشته شود، اگر رنج آن به کمتر از 6 و یا بالاتر از 5/8 باشد نشاندهنده نقص فرایند است.
جامدات کل: می تواند معدنی و آلی باشدکه این مقدار بستگی به ماهیت فاضلاب دارد ، که این مقدار بستگی به ماهیت فاضلاب دارد.
تعیین آن مهم است چون در روابط حجم-توده دخالت می کند، بنابراین در آبگیری روی آن تاکید شده است.
جامدات کل با تبخیر در دمای 105 درجه سانتیگراد و وزن باقیمانده تعیین می شوند.
خاکستر باقیمانده نشان دهنده جامدات معدنی و قسمت فرار نشانده مواد آلی است.
در لجن تازه از تانک ته نشینی اولیه 60 تا 70% از کل جامدات را مواد آلی تشکیل می دهد.
بعد از عمل هضم ، جامدات آلی و معدنی بترتیب ،(30تا 40%) و (60تا70%) را تشکیل می دهد.
ارزش کودی :
لجن را براساس محتوای نیتروژنی، فسفری و پتاسیمی ارزیابی می شود.
به طور کلی فسفر و نیتروژنبه مقدار کافی در لجن پیدا می شود.
آزمایشات نشان می دهد که یک تن لجن آبگیری و هضم شده حاوی نیتروژنی برابر با 60kg سولفات آمونیوم و 150kg کربنات کلسیم است.
دیگر ویژگی های شیمیایی:
جامدت سمی مثل نمکهای سرب ، نمکهای فلزی یا آرسنیک می توانند در اطلاعات راجب به هضم کننده ها مفید باشند.مقدار زیادی از این سموم باعث پیشگیری از این فرایند ها می شود.
دترژنتها و چربیها در مقدار زیادی مانع این فرایند می شوند.
مقدار نرمال چربیها در لجن اولیه باید در حدود 7 تا 35% باشد.
رده بندی لجن: لجن براساس یکسری معیارهایی رده بندی می شود.
1- لجن اولیه:
از تانک ته نشینی اولیه تولید می شود.
خاکستری و دارای بوی آزاردهنده است.
لجن چسبناکی است که سوپرناتانت آن گل آلود و بد بوست.
این نوع لجن در دایجسترهای لجن و اینهاف تانک به طور سریعی هضم می شود.
3 to 8% solids
About 70% organic material
Secondary sludge
Consists of wasted microorganisms and inert materials
About 90% organic material
WAS: 0.5 to 2% solids
Trickling filter sludge: 2-5% solids
1- لجن حاصل از رسوبات شیمیایی:
دارای رنگ سیاه است، هرچند سطح آن بخاطر مقدار بالای آهن قرمز است .
بوی آن آزار دهنده است اما بدتر از بوی لجن اولیه نیست
اگر آهک همراه با لجن باشد هیدرات موجود در آهک با آهن و آلوم تشکیل لجن ژلی شکل می دهد.
2- لجن فیلترهای چکنده:
قهوه ای رنگ و لخته ای شکل است.
گرمای خود را به راحتی از دست می دهد
بوی آن تا اندازه ای قابل تحمل است
به طور سریع خشک نمی شود و قبل از آبگیری خیلی خوب هضم می شود.
بهتر است که آن را با لجن اولیه مخلوط کنند تا به راحتی هضم شود.
3- لجن فعال:
لخته ای شکل است و در معراض هوا به آهستگی خشک می شود.
قابلیت آبگیری و خشک شدن آن ضعیف است اگر بتوان آن را به صورت لایه نازکی درآورد آنگاه خشک شدن آن سریع است.
Summary of sludge processing
روشهای دفع و فرایند لجن:
1- عملیات اولیه 2- تغلیظ سازی 3- تثبیت 4- گندزدایی
5- آبگیری 6- مرکب سازی 7- کاهش گرمایی 8- دفع نهایی
عملیات اولیه: شامل خرد کردن ، جداسازی دانه ها هم زدن و نگه داری است خرد کردن به کاهش اندازه ذرات و آماده سازی بهتربهتر مواد برای هضم منجر می شودجداسازی ذانه ها سبب می شود که در صورت هضم لجن در مراحل بعدی تناوب پاکسازی هاضم ها به منظور تخلیه دانه های معدنی هضم نشده کاهش یابد، هم زدن به یکنواخت شدن لجن منجر می شودو محصول یکنواختی برای مراحل بعدی فراهم می شود. در نهایت نگه داری لجن آن را برای طی کردن مراحل بعدی آماده می نماید تغییرات میزان لجن را از بین می برد
تغلیظ سازی:
برای کاهش حجم چندین روش وجود دارد.
روشهای مکانیکی چون فیلتر خلاء و سانتریفیوژ ممکن است در جایی استفاده شود که لجن در حالت نیمه جامد نگه داشته شود، این روشها را معمولًًا قبل از سوزاندن بکار می برند
کاهش حجم بوسیله تغلیظ ثقلی و یا شناورسازی متداولتر است، در هر دو مورد لجن در حالت مایع باقی می ماند .
با عمل تغلیظ غلظت جامدات موجود در لجن فعال از 8/0 درصد به 4 درصد می رسد
تغلیظ سازی ثقلی : یکی از روشهای رایج است که بیشترین استفاده را دارد و بطور معمول ازر تانک های دایره ای استفاده می شود سوپرناتانت به تانک ته نشینی اولیه برگشت داده می شود تغلیظ کننده های ثقلی براساس بارگذاری جامدات و میزان دبی تغلیظ کننده طراحی می شودتغلیظ کننده ثقلی خوب طراحی شده ، بایستی حداقل غللظت جامدات لجن را دوبرابر و حجم لجن را کاهش دهد.
در طراحی تغلیظ کننده ثقلی ، میزان بار جامدات ورودی به این واحد با توجه به نوع لجن متفاوت است و برای لجن فعال 20 تا 40 کیلو گرم در مترمربع لجن اولیه بعلاوه لجن صافی چکنده 60 تا 100 کیلو گرم در مترمربع و برای لجن اولیه تنها 100 تا 150 کیلو گرم در مترمربع می تواند باشد
تغلیظ کننده شناوری:
تغلیظ سازی شناوری بیشتر برای فرایندهای تصفیه بیولوژیکی رشد معلق مثل فرایند لجن فعال یا فرایند نیتریفیکاسیون رشد معلق کاربرد دارد و برای دیگر لجن هایی مثل لجن اولیه، فیلتر چکنده ، لجن دایجسترهای هوازی، و لجنی که شامل نمک های فلزی از رسوب سازی شیمیایی باشد نیز کاربرد دارد
در تغلیظ کننده های شناوری میزان بارگذاری جامدات و ویژگیهای لجن (SVI) و میزان کاربرد پلیمرها دخالت دارد، اگر SVIکمتر از 200 باشد میزان استفاده از پلیمرها کم می شود ، وقتی که میزان بارگذاری جامدات بیشتر از 10kg/m2.h باشد احتمال زیادی در بوجود آمدن مشکلات است، استفاده از پلیمرها باعث افزایش کارایی موثر در حذف جامدات از 95% به 98%-99% می شود، میزان پلیمرهای مورد نیاز برای تغلیظ سازی 2-5kg پلیمرخشک در هر گرم جامدات خشک است
میزان بار ورودی جامدات برای برای تغلیظ کننده با شناورسازی به کمک هوای محلول به شرح زیر است:
برای لجن فعال 25 تا 27 کیلوگرم در مترمربع در روز، برای لجن فعال ته نشین شده 10 تا 50 ، برای لجن اولیه و ثانویه 100 تا 200 کیلوگرم در مترمربع در روز و برای لجن اولیه تنها بیش از 200 کیلوگرم در مترمربع در روز می تواند باشد
Sludge Treatment: Thickening
Flotation
Especially effective on activated sludge
Increases solids content from 0.5 – 1% to 3-6%
Gravity thickening
Best with primary sludge
Increases solids content from 1-3% to 10%
Primary
Sludge
Gravity Thickening
Secondary
Sludge
Flotation
Further processing
Thickening
Gravity Belt Thickener
(From: http://frontiertech.simplenet.com/
FTIgravitybelt.htm)
Gravity Thickener
(From: http://www.thomasregister.com/
olc/dorroliver/sedi.htm)
Flotation
مزایای تغلیظ کننده های ثقلی:
اجازه این را می دهد که بار در دایجسترهای لجن افزایش پیدا کند
غلظت لجن را برای فیلترهای خلاء افزایش می دهد
مقدار مواد شیمیایی مورد نیاز را برای واحدهای دیگر حذف لجن کاهش می دهد
هزینه انتقال لجن را کاهش می دهد
زمین مورد نیاز برای دفع لجن را کاهش می دهد.
توصیه شده که میزان بار هیدرولیکی 15/5-31m3/m2.d برای لجن اولیه ، 4-8 m3/m2.d برای لجن فعال و 6-16m3/m2.d برای ترکیبی از لجن اولیه و لجن فعال باید باشد
تثبیت:تثبیت عملی است که در آن مواد آلی و ناپایدار را به مواد پایدار تبدیل می کنند
اهداف: 1- کاهش پاتوژن ها 2- حذف بوهای نامطلوب 3- کاهش یا حذف مواد آلی که خاصیت گندیدگی و فساد دارند
موفقیت در این مرحله بستگی به تاثیر عملیات تثبیت یا فراینده بر مواد آلی موجود در لجن دارد
دو نوع روش برای تثبیت مواد وجود دارد:
1- روش بیولوژیکی شامل ؛ دایجسترهای هوازی و دایجسترهای بیهوازی ( هضم لجن )
2-روش غیربیولوژیکی شامل ؛ اکسیداسیون با کلر ، تثبیت آهکی (تثبیت فیزیکو شیمیای لجن)
1- روشهای بیولژیکی تثبیت لجن:
قبل از عمل تثبیت لجن ، معمولا ً لجن حاوی مواد آلی زیادی است و مواد معدنی در کمترین حد است، این مواد آلی به آسانی تجزیه می شود
در این عمل : 1- کاهش پاتوژن 2- کاهش موثر بو 3- حذف یا کاهش مواد فساد پذیر را داریم.
در این عمل مواد آلی به معدنی تبدیل میشود.
هضم لجن:
در هضم لجن، مواد آلی باقیمانده موجود در لجن تغلیظ شده / ته نشین شده حاصل از تانک ته نشینی اولیه و ثانویه را برای آبگیری و دیگر مراحل ، کاهش می دهیم.
مشاهدات نشان می دهد که لجن هضم شده نسبت به لجن خام آب خود را بهتر از دست می دهد.
بنابرایند تجزیه و تثبیت مواد آلی موجود در لجن خام الزامی است
فرایند هضم بی هوازی لجن:
یکی از فرایندهای قدیمی بکار رفته در هضم لجن است
تجزیه مواد آلی دزر غیاب اکسیژن انجام می گیرد
امروزه برای تثبیت لجن های حاصل از اختلاط لجن اولیه و ثانویع بکار می رود.
سه نوع واکنش شیمیایی و بیو شیمیایی رخ می دهد: تخمیر ، اسیدوژن (تشکیل ترکیبات آلی محلول و اسیدهای آلی با زنجیره کوتاه)، متانوژنیک ( باکتریها اسیدهای الی را به متان و co2 تبدیل می کنند)
در این فرایند مواد موجود در لجن هیدرولیزه شده، متان و دی اکسید کربن تولید می کند
اگرچه همه مواد آلی سریع تجزیه می شوند ولی موادی مثل لیگنین و دیگر مواد سلولزی در مقابل عمل تجزیه مقاوم اند
co2 در دایجسترها از فاز تخمیر و متانوژیک تولید می شودتشکیل co2 و اسید کربنیک از مصرف قلیائیت بدست می آیندقلیائیت را می توان با اضافه کردن بی کربنات سدیم ، آهک یا کربنات سدیم فراهم می شود
مواد آلی + باکتری باکتری + مواد آلی مقاوم باقیمانده + CH4 +CO2 + H2O
فرایند هضم هوازی لجن:
برای تثبیت و کاهش جامدات معلق فرار بکار می رود
این فرایند برای موارد زیر استفاده می شود
این فرایند برای موارد زیر استفاده می شود:
1- مواد زائد حاصل از لجن فعال 2- مخلوط لجن فعال یا فیلترهای چکنده + لجن اولیه 3- لجن زائد حاصل از دستگاههای تصفیه لجن فعال که ته نشینی اولیه ندارد
بی کربناتهای آمونیوم، منیزیم و کلسیم نمونه ای از موادی هستند که باعث قلیائیت در دایجسترها می شوندو بی کربنات آمونیوم از شست پروتئین ها در لجن خام بدست می آیندبرای آنکه دایجسترها خوب عمل کنند باید غلظت قلیائیت کل در دامنه ای بین 2000-5000mg/l باشد
اندازه آنها کوچک است
بافت های سلولی تحت شرایط هوازی به CO2 و H2O اکسید شده و NH3 هم به نیترات اکسید شده که این کار منجر به کاهش لجن می شود، و منجر به تبدیل شدن مواد به نمکهای محلول می شود.
بعضی مواد که دارای دیواره همی سلولزی و سلولزی اند، خیلی دیر و پس از چند ماه تجزیه می شوند.
مواد آلی + CO2 + باکتری CO2 + NH3 + انرژی +تولیدات دیگر
زمان ماند میکروبی را بسته به دما 10 تا 28 روز در نظر می گیرند
Sludge Treatment: Stabilization
Aerobic Digestion
Extension of activated sludge
Accomplished by aeration of sludge then followed by sedimentation
Supernatant goes back to head of plant (high in BOD, TKN, total-P)
Treated sludge is 3% solids
Anaerobic Digestion
2 stage: acid fermentation followed by methane production
Advantages:
produce methane
do not add oxygen
As with aerobic digestion, supernatant goes to headworks
پارامترهای کنترلی در هضم بی هوازی :
1- زمان ماند هیدرولیکی 2- زمان ماند جامدات 3- درجه حرارت 4- قلیائیت 5- PH 6- حضور مواد سمی 7- حضور مواد فلزی و غذایی
زمان ماند جامدات(SRT) :متوسط زمانی که در دایجستر برای جامدات در نظر می گیرند و از نسبت توده جامدات در رابکتور به توده ای از جامدات که د رطول روز حذف می شوند، سه واکنش ( هیدرولیز ، تخمیر و متانوژنیک ) مستقیماً به SRT بستگی دارند افزایش یا کاهش SRT باعث افزایش یا کاهش هریک از این واکنش ها می شود اگر SRT کم باشد باکتریها نمی توانند به اندازه کافی رشد کنند و فرایند هضم ناقص می شود
زمان ماند هیدرولیکی: متوسط زمانی که در دایجستر برای مایعات در نظر می گیرند و از نسبت حجم مایع موجود در راکتور به مقدار جامدات بیولوژیکی که در طول روز کاهش داده می شود
برای کارایی موثر سیستم هضم بی هوازی، باید باکتری های متانوژن و غیر متانوژن در تعادل دینامیکی با هم قرار گیرند
بنابراین وجود اکسیژن محلول و غلظت مواد پیشگیری کننده مانند فلزات سنگین و سولفید برای باکتری های متانوژن سمی است
PH باید بین 6/6 تا 6/7 باشد
نسبت BOD:N:P=100:2.5:0.5 باید باشد
دما: بر فعالیتهای سوخت و ساز میکروبی تاثیر می گذارد و نیز در میزان انتقال گاز و ویژگیهای ته نشینی جامدات تاثیر می گذاردرنج اپتیمم دما برای فاز مزوفیلیک 30 تا 38 درجه سانتیگراد و برای فاز ترموفیلیک 49 تا 57 درجه سانتیگراد است
پارامترهای کنترلی در هضم هوازی:
دما:بستگی به شرایط آب و هوایی و وسعت نوسانات دارد چون این نوع تانکها سربازند
کاهش جامدات فرار: 35تا50%از جامدات فرار کاهش می یابد
SRT: 10تا 20 روز است
حجم تانک هوادهی
غلظت جامدات ورودی: اگر بیش از 5/3تا4%باشد بر عمل میکسرهای هوادهی تاثیر می گذارد
اکسیژن مورد نیاز : باید حداقل 1 میلی گرم در لیتر باشد
اکسیژن در سه فرایند بکار می رود: 1- مواد آلی کربنه منبع غذایی ارگانیسم های هوازی اند.
2- وجود اکسیدهای نیتروژنی بدست آمده از نیترات و آمونیاک و ترکیبات نیتروژنی آلی برای بعضی باکتری ها ضروری است 3- کاهش ترکیبات شیمیایی مثل Fe+2 ، سولفیتها و سولفیدها کهد بوسیله اکسیژن اکسیده میشوند بکار می رود
مزایای هاضم های هوازی در مقایسه با نوع بی هوازی:
1-غلظت کم BOD در سوپرناتانت 2- تولید بوی کم 3- بازیافت موادی که خاصی کودی دارند 4- عملیات نسبتاً راحت است 5- هزینه سرمایه گذاری آن کم است برای هضم مواد قابل تجزیه بیولوژیکی مناسب است
معایب: 1-هزینه زیاد برای تهیه اکیژنا نیاز است 2- محصولات آن ویژگی آبگیری کمی دارند 3- این فرایند تحت توثیر دما ، محیط، شکل تانک ، غلظت جامدات ، نوع وسیله اختلاط/هوادهی،جنس تانکقرار دارد و نیز گاز متان تولید نمی کند
Stabilization
Anaerobic Digestion
Aerobic Digestion
Stabilization — Anaerobic
*CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O
*CH3COOH CH4 + CO2
*Sludge transformed to H2 and CH3COOH by fermentation
کمپوست کردن لجن:
یک روشی است که برای تجزیه بیولژیکی مواد آلی و تبدیل آنها به محصولات نهایی استفاده می شود.
در حین تجزیه مواد بزرگ آلی به موادی ساده تر گرما تولید می شود که ممن است به 50 تا 70 دجه سانتیگراد برسد و خاصیت پاستوریزاسیون دارد و باعث تخریب بسیاری از ارگانیسم ها می شود
لجنی که کمپوست شده دارای موادی بهداشتی و بویی شبیه به گیاه خاک و دارای قدرت کودی بالایی دارد.
تقریباً 20 تا 30% از جامدات فرار به CO2 و آب تبدیل می شود، و بطور کلی لجن پاستوریزه می شود
کمپوست ممکن است تحت شرایط هوازی یا بی هوازی بوجود آید اما نوع هوازی آن رایجتر است
لجن کمپوست شده ممکن است برای اصلاح خاک بکار رود
مراحل کمپوست کردن:
1- آماده سازی مواد زائد 2- تجزیه مواد زائد آماده شده 3- آماده سازی تولیدات
جداسازی، کاهش اندازه ذرات، و اضافه کردن رطوبت و مواد غذایی قسمتی از این فعالیتهاست.
روشهای غیر بیولوژیکی تثبیت لجن: 1- تثبیت با آهک و 2- اکسیداسیون با کلر
فرایند تثبیت با آهک :
آهک به لجن اضافه می شود تا حدی که PH به عدد 12 و یا بالاتر از آن برسد.
PH بالا محیطی را خلق می کند که دلخواه هیچکدام از میکروبها نباشد.
اضافه کردن آهک برای آسانی عمل آبگیری بکار می رود که مقدار آن هم بالا است
تثبیت با آهک در PH بالای 12 و در مدت 3 ساعت بیشتری راندمان را در حذف میکروبها داریم.
در این روش آهک با آب واکنش می دهد و آهک هیدراته تولید می شوددر اثر واکنش آهک با آب دمای آن به 70 درجه سانتیگراد در مدت 30 دقیقه می رساند
اکسیداسیون با کلر:
در این عمل مواد شیمیایی در لجن را با گاز کلر اکسید می کنیم.
بطور کلی واکنشهای آن در دوره کوتاهتری انجام می گیرد
در این عمل مقدار زیادی اسید هیدروکلرو تشکیل می شود که می تواند فلزات سنگین را حل کند و غلظت آنها را در سوپرناتانت زیادکند
سوپرناتات ممکن است حاوی غلظت زیادی از کلروآمین ها باشد.
Sludge Treatment: Conditioning
Chemical Conditioning
Add lime, ferric chloride, or alum
Can also add polymers
Chemicals are added just prior to de-watering stage
Heat Treatment
High temperatures (175-230 oC)
High pressures (10 to 20 atmospheres)
Advantages
bound water is released and sludge is easily dewatered
Disadvantages
complex process
highly concentrated liquid stream
اصلاح شیمیایی:
لجن را قبل از عمل آبگیری بهبود می بخشد
مواد شیمیایی استفاده شده عبارتند ازکلرید فریک ، آهک ، آلوم، پلیمرهای آلی
اضافه کردن مواد شیمیایی باعث افزایش جامدات موجود در لجن میشو د اما در اضافه کردن پلیمرهای آلی این مشکل پیش نمی آید
اضافه کردن آهک و نمک های آهن باعث می شود که جامدات لجن 20 تا 30% افزایش یابند
اصلاح لجن ممکن است بصورت شیمیایی باشد که همراه با اضافه کردن مواد شیمیایی برای لخته سازی مواد آلی و غیرآلی و یا بصورت فیزیکی باشد که در این صورت تغییراتی از طریق سرد و گرم کردن انجام می گیرد.
اصلاح شیمیایی محتوای رطوبت موجود در لجن را از 90تا99% به 65تا85% می رساند
فاکتورهای موثر در اصلاح لجن:
شمل ویژگی های جامدات(منبع و غلظت)، PH، قلیائیت، نوع سیستم آبگیری و نوع اختلاط می باشد
تصفیه گرمایی:
فرایندی است که برای اصلاح و تثبیت لجن بکار می رود
تصفیه گرمایی شامل گرمادادن برای یک دوره کوتاه که در این فرایند جامدات منعقد می شوند و ساختارهای ژلی شکسته شده و مقدار آب موجود در لجن کاهش داده می شودو لجن سریع آبگیری می شود
سوپرناتانت آن حاوی BOD بالای است که ممکن است نیاز به تصفیه ویژه ای داشته باشد
مزایا:
1- مقدار لجن بطور نرمال نیاز به اصلاح شیمیایی ندارد
2- در لجن تثبیت شده بیشتر ارگانیسم های پاتوژن از بین می روند
3- به ازای هر گرم جامدات فرار 28 تا 30 کیلو ژول ارزش گرمایی در مواد لجن وجود دارد
4- مقدار جامدات را در لجن می تواند 30 تا 50% کاهش دهد
معایب:
1- هزینه سرمایه گذاری بالاست 2- نیاز به نظازت نزدیک ، اپراتور ماهر و نگه داری دارد
3- پساب حاصل از این فرایند حاوی غلظت بالایی از مواد آلی ، رنگی و آمونیاکی است
4- یکسری گازهای نامطلوبی تولید می شود که نیاز است آنها را کنترل کنیم
5- خوردگی و پوسیدگی موجود در لوله و تعویض کنندهای گرمایی و راکتورها ، نیاز به شستشو با اسید و استفاده از جت آب را می طلبد
آبگیری لجن:
مهمترین مرحله از کل مراحلی است که در روی لجن انجام می گیرد.
اهمیت زیادی روی هزینه و کارایی فرایندهای بعدی دارد
این عمل برای کاهش رطوبت لجن استفاده می شود
این عمل بدلایل زیر انجام می گیرد:
1- هزینه انتقال لجن را برا ی دفع نهایی کاهش می دهد.
2- لجن آبگیری شده بهتر از لجن تغلیظ شده کنترل می شود
3- آبگیری دوره خشک کردن و سوزاندن لجن را کاهش وارزش انرژی زایی را بالا و رطوبت را کم می کند
4- لجن آبگیری شده ، به طور کلی مقدار شیرابه را در landfill کاهش می دهد و برای کاهش بو هم در بعضی موارد از آبگیری استفاده می کنند
فاکتورهای موثر در عمل آبگیری:
PH ، غلظت جامدات معلق، مواد آلی، مواد سلولزی، اندازه ذره ای و توزیع پلیمرهای اگزوسلولار
انواع روشهای آبگیری:
1- روشهای طبیعی: بسترهای لجن خشک کن
2- روشهای مکانیکی: فیلترهای خلاء، تراکم سازی، جداسازی سانتریفیوژی
بسترهای لجن خشک کن: روشی رایج و وسیع در آبگیری لجن است و لجن خشک شده را در زمین دفع می کنند
مزایا: 1- هزینه کم نیاز دارد 2- توجهات به آن کم است 3- غلظت جامدات در لجن خشک شده بالاست
معایب:1- فضای زیادی نیاز دارد 2- ویژگی های آب و هوایی بر خشک شدن آن تاثیر می گذاردباعث تجمع حشرات و تولید بو می شود
انتخاب وسیله مکانیکی با توجه به نوع لجن ، ویژگی های آبگیری لجن،و فضای موجود تعیین می شود مثلا لجن های حاصل از دایجسترهای هوازی بطور سریع آبگیری نمی شوند
در گذشته فیلترهای خلاء بیشتر برای آبگیری لجن فاضلاب شهری بکار می رفت ام امروزه با دیگر تجهیزات جایگزین شده و ممکن است برای کاربردهای صنعتی بکار رود
جداسازهای سانتریفیوژی : برای جداسازی مایعات با دانسیته مختلف بکار می رود و در صنعت اسفاده وسیعی دارد
Sludge Treatment: De-watering
Sludge Drying Beds
Most popular method
Simple
Low maintenance
Effected by climate
Filtration
Apply vacuum to pull out water
Force out water by essentially squeezing water between two moving filter belts
De-watering
Sludge Drying Beds
Vacuum Filtration
(From: http://www.infilcodegremont.com/)
(From: http://www.thomasregister.com/
olc/dorroliver)
فرایند گند زدایی و خشک کردن:
برای جلوگیری از اشعای بیماری ها لازم است
این فرایند شامل مراحل زیر است:
1- پاستوریزاسیون در دمای 70 درجه سانتیگراد و به مدت 30 دقیقه
2- PH بالا: که برای این کار از آهک استفاده می کنند ، و PH باید به بالاتر از 12 برسد و مدت تماس آن نیز 3 ساعت باید باشد.
3- ذخیره سازی لجن هضم شده در دوره طولانی ( در دمای 20 درجه ساتیگراد به مدت 60 روز و در دمای 4 درجه سانتیگراد به مدت 120 روز باید باشد
مزایا: هزینه انتقال مواد را کاهش می دهد، کاهش پاتوژن ها ،بهبود قابلیت نگه داری
سوزاندن: تبدیل کامل جامدات آلی به محصولات نهایی اکید شده؛CO2 ، آب و خاکستر
مزایا: 1- کاهش حجم لجن که در نتیجه آن فضای لازم برای دفع را کاهش می دهد 2- تخریب پاتوژن ها و ترکیبات سمی
معایب:1- هزینه عملیاتی و سرمایه گذاری بالاست 2- نیاز به مهارت بالایی دارد 3- مواد تولید شده از آن ممکن است برای محیط مضر باشد مانند دی اکسین ها که از سوزاندن پلاستیک بدست می آید
Land disposal of Biosolids
Farming land is one of the way of Biosolid disposal.
Nutrient in the Biosolid from waste water treatment plant could be used as biofertilizer.
2 way of disposal:
1- Injected as liquid to soil.
2- Add to soil as solid.
The 2 way of disposing Biosolid into agriculture land
Sludge used as fertilizer
Sludge Treatment
Ash
پایان