Новый термохимический метод облегчает проблемы с энергией от сточных вод

Представьте себе сценарий, когда отходы, вырабатываемые очистными сооружениями, после переваривания могут стать потенциальным источником энергии.Термохимическая обработка, способ преобразования перевариваемого ила в энергию, сталкивается с серьезными проблемами в достижении энергетической самодостаточности.

Исследования показывают, что термические химические обработки, такие как сжигание и пиролиз, борются с энергетическим балансом.от 73% до 35% влажность сушильного ила потребляет 3Даже при рекуперации тепла (5,936 МВтч) общий спрос на энергию (6,6483 МВтч) превышает.

Пиролиз сталкивается с подобными препятствиями. Грязь сначала должна быть высушена до 10% влажности.Тем не менее, общий тепловой баланс остается отрицательным (-4Даже при сжигании всех продуктов пиролиза получается всего 5600 МВтч, но требуется еще 1699 МВтч.

Сушка грязи до 10% влажности перед газификацией требует соотношения эквивалентности 0,3 для самодостаточности.Но даже сжигание синтеза оставляет отрицательный энергетический баланс..

Лагуны грязи, часто сочетающиеся с анаэробным перевариванием, предлагают низкотехнологичное решение, особенно для малых очистных сооружений.Эти лагуны обычно имеют размер 0.2·0,5 м3 на человека и предназначены для 7·15 лет использования до удаления ила. Глубины варьируются от 3·5 м, с не менее чем 1 м свободного борта.

Правильная конструкция включает 3:1 боковые склоны и непроницаемые облицовки, простирающиеся на 1 метр выше и ниже максимального уровня воды.в то время как выпускные плотины возвращают перемещенную воду в очистную установкуДвойные лагуны позволяют заполнять одну, а другую опустошать.

Современные технологии обычно восстанавливают струвит из анаэробного переваривающего супернатанта, особенно в усовершенствованных биологических системах удаления фосфора.,Термодинамические расчеты показывают, что, хотя струвит и гидроксиапатит могут образовываться при более высоких уровнях рН,К-струвит не осаждается в переваривателях из-за доминирования кристаллизации струвита.

Перевариваемый ила проявляет большую текучесть и уменьшенную эластичность в устойчивом состоянии, что объясняется более слабыми коллоидными силами или менее жесткими структурами.и внеклеточные полимерные вещества (EPS), свойства грязевых пластов, включая передачу массы, поверхностные характеристики и стабильность, сильно зависят от состава ЭПС.

При предварительной обработке микроволновой/пероксидом водорода (MW/H2O2) цвет и структура ила заметно изменяются.Обработка MW/H2O2 полностью разрывает клеточные мембраныТем не менее, менее 40% органических веществ переносятся на наднаселение, что предполагает частичное разрушение при температуре ниже 100 °C.

Стабилизация известком повышает pH грязи до ≥12 в течение не менее двух часов с использованием Ca ((OH) 2 или CaO, эффективно инактивируя бактерии и вирусы (хотя и менее эффективно против паразитов), снижая запахи.Тепловая обработка включает давление на грязь при 260°C в течение 30 минут, убивая патогены и улучшая обезвоживаемость.

Критические параметры мониторинга включают:

• pH: Обычно нейтральный (7,0) в сырой грязи, немного выше в переработанной грязи и ниже в кислотофазной грязи.
• Общая щелочность (TA): выражается в mg-CaCO3/L, имеет решающее значение для поддержания слабых щелочных условий в метановой ферментации.
• Летучие жирные кислоты (ЛГЖ): Промежуточные продукты переваривания, где высокие концентрации пропионата могут указывать на нестабильность процесса.

Соотношение VFA/TA (FOS/TAC) служит операционным параметром, хотя не должно быть единственным контрольным показателем.

Исследования оценивали такие материалы для иммобилизации, как агар, алгинат кальция, полиакриламид (ПА) и поливинил-алкоголь (ПВА), а также порошок активированного угля (PAC) и смолу DEAE.В то время как ПА продемонстрировала сильную способность к пролиферации микробовУльтразвуковая кавитация усиливает обезвоживание, нарушая структуру ила.особенно в сочетании с химическими препаратами, такими как полиэлектролиты или щелочи.