污泥,生物溶解和生物源:
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2020年5月28日星期四

污泥,生物溶解和生物源:我们的基本指南

污泥:将废物变成宝贵的资源

需要一系列过程来消除潜在的健康风险,去除水并降低污泥的体积和重量,以提高处置的成本和选择。凭借正确的处理,污水污泥可以从被认为废物被认为是有价值的资源和可销售产品,也称为生物杀死或生物元素的污泥。

污泥含有在处理废水期间分离和产生的有机物。一旦该污泥经过处理以除去病原体并产生稳定的产品,生产生物溶胶。

Biosolids can be used as an alternative to manufactured fertilisers to help play a role in soil quality and fertility improvements, as well as stimulate plant growth. As well as the potential production of an agricultural fertiliser, industrial and municipal sludge can be used to produce a biogas for power generation.

Depending on the country, biosolids must meet strict regulation and quality standards before being applied to land. The treatment and land application practices of biosolids and sewage sludge vary considerably from country to country. In some regions, sewage sludge undergoes advanced treatment and land application is common, whereas in other regions such treatment is unusual and sewage sludge is disposed as waste.

大多数土地申请的国家制定了定义安全申请的质量水平的法规或指南。这些标准通常基于重金属和病原体含量,并适用于输入材料和/或最终产品。

What is sewage sludge?

污泥定义为固体,或半固体和液体残留物在市中心分离或产生。废水处理厂还可从其他设施中进口污泥,例如家庭化粪池或小型治疗厂。由于世界各地处理的巨大废水,必须适当管理这种有机废物。

有两种主要类型的污泥:初级和次要。主要污泥主要是通过沉淀从废水中除去的沉降固体。二次污泥主要是通过生物处理产生的生物质,包括活性污泥和滴流过滤器。

污泥可以富含营养成分,包括氮和磷。结果,一旦治疗,这种有机物质可以将土地作为肥料或有机土壤改进剂。然而,取决于废水处理厂的输入,以及现场上使用的过程,污泥还可含有重金属和可降解的痕量有机化合物。对这些物质的监测并应用基于风险的方法,以使用生物溶解土地可以帮助减轻任何问题。这种方法以指令86/278 / EEC列出,并以欧盟应用于欧盟。瑞士,德国和荷兰的限制因其风险的担忧而被限制为污水污泥到土地;相反,污泥的焚烧是常见的做法。

废水污泥工艺

The treatment of sewage sludge for reuse is known as sludge processing. The aim of sludge processing is to reduce the volume of sludge, and where its recycling to land is considered, to reduce the amount of pathogens and create a stable product.

侧面目的是产生用于能量生产的沼气和/或恢复斯特鲁维(磷)等有用产品。有几种方法可以针对这些目的治疗污泥,但它们通常涉及增稠,脱水和诸如厌氧消化,堆肥或热处理的步骤。

污水污泥处理过程可包括增稠,消化和脱水过程的三个阶段,详述如下。

Thickening:这可以在消化和脱水设施之前进行,以及以下消化和脱水。根据Suez.,增厚是必要的,以减少废水处理产生的污泥的体积。通过减少设施和设备的尺寸以及运营成本,优化调节,稳定和脱水。增厚技术选择通常由治疗厂和空间可用性的大小决定。常用的污泥增厚方法包括溶解的空气浮选和旋转鼓增厚,以及离心机增厚,但这并不像常见。通常,增稠导致2-8%的干固体(DS)和在脱水之后,通常在20-35%的DS系列中。

脱水:在最终处置之前,剩余的污泥是脱水的。通过污泥仍然含有高水平的水,它对污泥干燥和脱水是非常重要的。各种方法可用于该过程:污泥干燥床是一种常见的方法,但可能是耗时的。替代方案是固液单独的装置,包括离心机,旋转滚筒真空过滤器,带滤波器压机,螺旋压机和离心机。对于离心机工艺,它使水能够被检索并使得能够更容易地处理较短的持续时间,根据成本降低Water Online。Furthermore, to help improve dewatering flocculation aids can be added – polymers mainly based on poly-acrylamide.

消化: using anaerobic digestion (without oxygen), digesting sludge can reduce the material in volume by degrading the biomass and recover a biogas. This can be a useful application, with utilities facing a rising production of sludge and increasingly difficulty for disposal, such as costs and regulations. Anaerobic digestion uses anaerobic micro-organisms to convert organic matter into a gaseous product, including methane. There are two main options for digestion: mesophilic (36°C) and thermophilic (50 or 55°C), which can impact the biogas yield.

污泥泵:设计和构建以坚强

污泥在处理过程之间泵送,并且可以在位点上以更液体形式传送。

污泥pumping requires dry or submersible wastewater pumps that are specifically designed to pump liquids with a high solids content. In pumping the viscous liquids containing various amounts of solid particles, the pumps are designed so that they do not get clogged by the slurry and sludge content. It’s paramount that these pumps are not adversely affected, degraded or get clogged.

由于它们必须泵送含水物品,如砾石和淤泥,因此许多泵设计用于重型离心泵应用,其中碎片防止使用标准的离心泵。

Furthermore, a high powered mechanism is essential to pump sludge as not only can it contain corrosive and volatile content, but it is also heavy. According to首屈一指的流体系统,为正确的类别选择右泵是很重要的:解决和不稳定。

对于沉降的污泥,粗粒颗粒形式,导致不稳定的混合物。由于泵送所需的流量和功率,因此必须选择适当的泵。至于非沉降污泥,这包括具有低磨损性能的细颗粒。

什么是生物溶解剂?

生物溶胶是使用的术语,特别是在美国,用于在污水处理后产生的产品,可用作土壤调理剂。

生物溶胶可含有可作为肥料再循环的基本植物营养和有机物,以及土壤添加剂。

根据the Environmental Protection Agency (EPA), biosolids are a “nutrient-rich organic materials resulting from the treatment of domestic sewage in a treatment facility. When treated and processed, these residuals can be recycled and applied as fertilizer to improve and maintain productive soils and stimulate plant growth”.

区分生物多体和污泥是很重要的,这取决于该地区。在美国,Biosolids是污水处理后产生的产品。然而,污水污泥是从废水处理过程中收集的固体,该过程没有经历进一步治疗。同时,在德国污泥仍然适用于土地。

在20世纪90年代初期引入了生物溶胶术语,以帮助分化已经治疗和视为适合在土地上使用的污泥。

据此,Biosolids可能含有Macronurid,包括氮,磷,钾和硫。澳大利亚水协会。微量营养素可包括铜,锌,钙,镁,铁,硼和锰也可以包括在生物溶胶中。

Biosolids肥料

As it includes the major crop nutrients of nitrogen, phosphate and sulphur and others, biosolids can used as well as manufactured fertilisers, said UK water utility,SELLN TRET WILDER.

根据EPA的说法,已经显示出符合严格标准和申请率的生物溶胶符合严格标准和申请率的申请率的显着改善和产量“。

含有有机物质,生物糖可以有助于提高“重土壤的可加工性和排水”,水利可力表示,补充说它可以帮助提高“浅色土壤的水持续能力,在长期干燥的天气下减少干旱风险“。它改善了土壤生物活性(如细菌,真菌和蚯蚓的数量),并且通常全部增加土壤肥力。

生物质子质量可能有变异性,取决于废水源,治疗步骤和脱水过程。

此外,土地应用前的储存时间也可以对营养浓度产生很大差异。

在美国,据估计,生产的所有生物杀死约有50%的生物含量用于不到1%的农业用地。在英国,大约80%的生物溶胶被再循环到陆地上,但这与人口密度和可用的耕地相连。

EPA表示,随着更多污水处理厂能够生产高质量的生物溶解,甚至有更多的机会来确保这种有价值的资源“。

生物溶胶的未来

对污泥和生物溶解有影响,他们可能对环境和公共卫生的影响。随着废水处理厂需要去除越来越多的物质,例如金属和药物,其中一些将最终陷入污泥。

在英国内部有一些关于污泥内微薄的存在的初步研究;鉴于通过废水处理厂看到的高拆卸速率,污泥中发现它们并不令人惊讶。

Further research will look to understand whether the levels found are significant or not, especially compared to the other routes to the environment of microplastics.

In some countries, the application of biosolids to land is restricted, primarily due to concerns over long terms environmental impacts regarding heavy metals and organic contaminants. However, this can also be due to public pressure and perception, rather than scientific data.

在美国,在将较低质量的生物溶解到陆地上的人体健康的影响,有一些人的注意力。

迈向2019年的监护人发布了一篇文章标题的生物溶解剂:将人类废物与有毒化学品混合在一起,然后在作物上蔓延。

它引用了塞拉克拉俱乐部的发现,以及一个格鲁吉亚大学学习这与污水污泥用作肥料的疾病增加了增加。

文章引用了前EPA科学家David Lewis,他们在1990年中期反对污泥蔓延。

“花费数十亿美元去除水中的危险化学品和生物废物,只能在我们生活,工作和游戏所在的地方拓展他们的土壤,违背了常识,”他据报道说。

It should be noted that the article referred to the US specifically and Class B biosolids. In the UK, at least, this sludge would not be permitted to be spread on land.

来自美国地质调查(USGS)的科学家报告说,他们也发现了生物溶胶含有相对高的浓度(每公斤数百毫克)常见于各种家用产品和药物中的活性成分。

他们得出结论,尚未知道的是在环境影响方面的这种方式,并且在生物杀死土地上,下一步将看待这些物质的运输和命运。

重要的是要意识到生物溶解的新兴领域,但目前他们因营养含量和土壤调理特性而有利于土地应用。监测和风险评估以及适当的土地申请率,在确保制造最适当使用生物溶胶的情况下是重要的。

- 英国Isle Utities咨询负责人的感谢Karyn Georges,为她在制作本文方面的支持。

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