Sveobuhvatna analiza uklanjanja mulja u pročišćavanju otpadnih voda

I. Definicija i stvaranje mulja

1. Definicija
   Mulj se odnosi na polu-čvrste ili čvrste ostatke generirane tijekom pročišćavanja otpadnih voda. Sastoji se od organskih krhotina, bakterijske biomase, anorganskih čestica, koloida i drugih tvari, karakteriziranih visokim sadržajem vlage (početni ≥99%), visokog organskog sadržaja i biorazgradljivosti. Prema Zakon o prevenciji i kontroli zagađenja vode , mulj je klasificiran kao nusproizvod pročišćavanja otpadnih voda, isključujući projekcije, šljam i griz.

2. Izvori

   • Faze liječenja :::::::::

• Prethodna obrada (npr., zasloni, grit komore) proizvodi projekcije i griz.
• Primarni tretman (primarni spremnici za sedimentaciju) stvara primarni mulj.
• Sekundarni tretman (Biološki reaktori, sekundarni pojavitelji) donosi aktivni mulj.
• Tercijarni tretman (Kemijska koagulacija, filtracija) proizvodi kemijski mulj.
  • Vrste otpadnih voda : Uključuje komunalni, industrijski i vodovod.
  • Prinos : 5–10 tona mulja na 10 000 tona otpadnih voda (pri 80% sadržaja vlage), ovisno o kvaliteti i procesima liječenja.

3. Sastav i rizici
   Mulj sadrži patogene, teške metale (npr. Olovo, kadmij), trajne organske zagađivače i druga onečišćenja. Nepravilno rukovanje može dovesti do sekundarnog zagađenja (eutrofikacija, ispiranje teških metala).

Ii. Metode i procesi uklanjanja ključa

Osnovni ciljevi su Smanjenje volumena, stabilizacija, bezopasnost i oporavak resursa . Ključne faze uključuju zadebljanje, odmrzavanje, stabilizacija, sušenje i konačno odlaganje .

1. Zadebljanje
   • Svrha : Uklonite intersticijsku vodu da biste smanjili volumen (sadržaj vlage sa 99% na 94–97%).
   • Tehnologije :

     Metoda	Prednosti	Ograničenja
     Zadebljanje gravitacije	Niska energija, jednostavan rad	Veliki otisak, puštanje fosfora
     Flotacija	Pogodno za razrijeđeni mulj	Visoka potrošnja energije
     Centrifugalanan	Visoka učinkovitost, kompaktan	Visoki troškovi kapitala i održavanja

2. Odbacivanje
   • Svrha : Smanjite sadržaj vlage na 65–80% za lakši prijevoz.
   • Tehnologije :

• Mehaničke metode : Preša filtriranja remena (za aktivirani mulj), preše za filtriranje ploče i okvira (vlaga ≤60%), centrifuge (kontinuirani rad).
• Prirodno sušenje : Klimatski ovisni, niski troškovi za male biljke.
  • Studija slučaja : Projekt mulja u Šangaju Bailonggang koristi preše za dijafragmu visokog pritiska, tretirajući 1.500 tona/dan; Opterećeni mulj je odlagali ili spaljuo.

3. Stabilizacija
   • Svrha : Degradirajte organske tvari, smanjite mirise i patogene.
   • Metode :

• Anaerobna probava : Proizvodi bioplin (50–70% metan), ali zahtijeva zračne sustave.
• Aerobno kompostiranje : Pretvara mulj u humus za poljoprivredu.
• Stabilizacija vapna : Brza inaktivacija patogena, ali povećava težinu mulja.

4. Sušenje
   • Svrha : Postignite 10–40% sadržaja vlage za oporavak resursa.
   • Tehnologije :

     Metoda	Prednosti	Ograničenja
     Toplinsko sušenje	Smanjenje visokog volumena (90%)	Visoke energije, emisije mirisa
     Solarnino sušenje	Nisko-ugljik, niski trošak	Sporo, ovisan o klimi
     Mikrovalna pećnica	Brzo i jednolično sušenje	Visoki troškovi opreme

5. Konačno odlaganje
   • Odlagalište : Jednostavni, ali zahtijevaju stroge standarde (vlaga ≤60%, organske tvari ≤5%) i rizik stvaranja ispiranja.
   • Spaljivanje : Potpuno smanjenje volumena (10% ostatka pepela), ali treba liječenje ispušnim plinovima.
   • Primjena zemljišta : Komponirani mulj za poboljšanje tla, podložno granicama teških metala.
   • Materijalna ponovna upotreba : Opelje od mulja (npr. Projekt Guangdong Heyuan proizvodi 36.000 cigle/godišnje)

Iii. Usporedba tehnologije

Iv. Aplikacije u stvarnom svijetu

1. Jinjiang Centar za odlaganje mulja (Kina) :
   • Koristi "sušenje topline na parnoj turbini na stražnjem pritisku", obrađujući 180 000 tona godišnje i proizvodi 36 000 cigle/dan.
2. Šangajski projekt Bailonggang :
   • Najveći azijski objekt mulja; Odvodnjavanje visokog tlaka na 40% vlage, a mulj se koristi za odlagalište/spaljivanje.
3. Chongqing projekt za ugradnju :
   • Upotrebljava fluidirano uplinjavanje sloja za pretvaranje 100 tona/dan mulja u paru i električnu energiju.

V. tehnologije u nastajanju

1. Piroliza/karbonizacija : Pretvara mulj u biopular radi sanacije tla ili goriva (energetski intenzivno).
2. Ultrazvučni tretman : Povećava odvodnjavanje kavitacijom (često kombinirano s drugim metodama).
3. Plazma tehnologija : Raspadanje visoke temperature (nula sekundarnog zagađenja; koristi se u Švedskoj/Japanu).
4. Bioelektrokemijski sustavi : Degradacija mikroba s proizvodnjom električne energije (laboratorij).

Vi. Izazovi i preporuke

• Tehničke barijere : Visoka kemijska upotreba (npr. Poliakrilamid), energetski intenzivno sušenje.
• Potrebe politike : Ojačajte standarde recikliranja mulja (npr., Tehničke smjernice za liječenje mulja ) i promicati ponovnu upotrebu pepela u građevinarstvu.
• Optimizacija troškova : Potaknite koprocesiranje s postrojenjima za napajanje/cement da smanje troškove.