SE456823B - Foerfarande foer behandling av avloppsslam - Google Patents

Description

456 823 2 Denna slambehandlingsmetod kräver en avsevärd mängd flocknings- medel, och det avvattnade slammet har hög vattenhalt, något som ökar kostnaderna för slambehandlingen i avloppsreningsverk.

En mera avancerad slambehandlingsmetod beskrives i den frans- ka patentansökan 2 103 970. Denna metod innefattar följande steg: förtjockning av ett primärt avloppsslam plus aktiverat slam, upphett- gning av slammet, behandling av slammet med ett organiskt flocknings- medel, och ytterligare mekanisk avvattning. _ Förbrukningen av organiska flockningsmedel är något lägre vid detta förfarande än vid det förut nämnda förfarandet på grund av partiell koagulering av slammet vid upphettningen. Förbrukningen av flockningsmedel är emellertid fortfarande avsevärd, och slammet har en relativt hög vattenhalt efter mekanisk avvattning.

Prototypen för föreliggande uppfinning är ett förfarande för slambehandling som beskrives i den franska patentansökan 2 317 673.

Detta förfarande innefattar följande successiva steg: slamförtjock- ning, konditionering och ytterligare avvattning. Slamkonditione- ringen genomföres på följande sätt: det förtjockade slammet upphet- tas till 70-10000, slammets pH-värde sänkes ned till 3-6 genom be- handling av slammet med ett koaguleringsmedel, varefter slammet neutraliseras och behandlas med ett flockningsmedel.

Detta förfarande är något mera effektivt än de ovan beskrivna förfarandena, och förbrukningen av flockningsmedel är något lägre, vilket beror på en ganska hög slamupphettningstemperatur och på an- vändningen av koaguleringsmedel.

.Förfarandet är emellertid endast obetydligt mera effektivt än andra kända förfaranden, och förbrukningen av reagens för slam- behandlingen enligt detta förfarande är fortfarande ganska hög.

Detta beror på det faktum att slamkoncentrationen efter förtjock- ningen förblir på en låg nivå (ca 3,2-3,5%), vilket ogynnsamt påver- kar alla andra operationer vid förfarandet. Förbrukningen av rea- gens (koaguleringsmedel och flockningsmedel) för slamkonditionering- en och det avvattnade slammets fukthalt är sålunda mycket höga i detta fall. Det bör påpekas att det ovanstående gäller för alla kända slambehandlingsförfaranden. ' Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för behandling av avloppsslam, vilket förfarande in- nefattar en operation som säkerställer en ökning av det förtjockade slammets koncentration, varigenom förfarandets effektivitet förbätt- ras och förbrukningen av flookningsmedel för slambehandlingen minskas. /m 456 823 3 Uppfinningen avser sålunda ett förfarande för slambehandling innefattande slamförtjockning, slamkonditionering och ytterligare slamavvattning. Detta förfarande kännetecknas enligt uppfinningen av att man före förtjockningen av slammet mäter slammets pH-värde och behandlar slammet med ett koaguleringsmedel i en mängd som säkerställer en sänkning av slammets pH-värde ned till 2,5-5.

Denna nya operation gör det möjligt att minska graden av slamkoncentrering under förtjockningen, något som förbättrar effek- tiviteten av de efterföljande slambehandlingsoperationerna och för- bättrar hela förfarandets effektivitet. Dessutom minskas förbruk- ningen av de vid slambehandlingen använda flockningsmedlen.

Enligt föreliggande uppfinning blandas ett primärt avlopps- slam (råslam) med en koncentration av 0,2-1,0% med ett kraftigt aktiverat slam med en koncentration av 0,3-1,0%. Slammets pH-värde mätes därefter, varpå slammet behandlas med ett koaguleringsmedel i en mängd som är tillräcklig för att slammet skall få ett pH- värde inom intervallet 2,5-5,0. Därefter förtjockas slammet i en förtjockare. Om förfarandet för slambehandling innefattar en anaerob rötningsoperation efter förtjockningen av slammet genom sedimente~ ring, sänkes slammets pH-värde ned till ett värde av U,O-5,0.

För sänkning av slammets pH-värde är det möjligt att använda en vätskefas härrörande från det avvattnade slammet (ett filtrat eller ett centrifugat), svavelsyra, saltsyra i form av industriell avfallsprodukt, eller oorganiska salter av flervärda metaller, såsom järnklorid, järnsulfat, etc. Sedan slammet har förtjockats genom- föres londitionering av slammet, varvid det förtjockade slammet huvudsakligen behandlas med ett koaguleringsmedel. Såsom koagule- ringsmedel är det möjligt att använda sådana ämnen som svavelsyra, saltsyra och oorganiska salter av flervärda metaller, t.ex. järn- klorid, järnsulfat, etc. Slammet upphettas därefter till 65-7500.

Slamupphettningstemperaturen har bestämts experimentellt. Det upp- hettade slammet behandlas sedan med ett flockningsmedel.

När slammet konditioneras på detta sätt, minskas värmeför- brukningen med 12-50% jämfört med värmeförbrukningen vid prototyp- förfarandet, eftersom det slam som konditioneras har en högre kon- centration. Av samma skäl minskas den erforderliga mängden flock- ningsmedel med 3-10%.

Efter konditioneringen avvattnas slammet. Dennaoperation genomföras med hjälp av ett tryckfilter eller en centrifug eller genom torkning på slamtorkbäddar. De nämnda behandlingarna gör 456 823 U det möjligt att öka kakans koncentration med 1,0-2,0%.

Nedan anges specifika exempel på experiment genomförda i en- lighet med förfarandet enligt uppfinningen för slambehandling. För genomförande av experimenten framställdes fyra liknande slamportio- m, ner, där varje slamportion utgjordes av en blandning av råslam och aktiverat slam. Förhållandet mellan råslammet och det aktiverade slammet var lika med 1:1, räknat på slammets torrsubstans. Slam- dkoncentrationen var 3 g/l. _ Exempel 1. Först mättes slamportíonens pH-värde, som visade sig vara 6,5. Man bestämde därefter den mängd surt koagulerings- medel som erfordrades för sänkning av pH-värdet ned till 2,5. Den- na mängd visade sig vara 65 kg/ton torrsubstans i slammet. Det an- vända koaguleringsmedlet var svavelsyra. Slamportionen behandlades med nämnda mängd koaguleringsmedel, varefter slammets pH-värde var 2,5. Därefter förtjockades slammet i en sedimenteringsbassäng.

Efter förtjockningen hade det förtjockade slammet en koncentration av 5,8%. Slammet konditionerades därefter, varvid det först behand- lades med svavelsyra såsom koaguleringsmedel i en mängd av 5 kg/ton torrsubstans i slammet. Sedan upphettades slammet till TOOC. Ett flockningsmedel sattes därpå till slammet i en mängd av 1,55 kg/ton torrsubstans i slammet. Det konditionerade slammet underkastades mekanisk avvattning i en centrifug och i ett vakuumfilter. Efter avvattningen av slammet i centrifugen hade slammet en vattenhalt av 65,8%, och efter avvattningen i vakuumfiltret hade slammet en vattenhalt av 69%.

Exempel 2. Man mätte först slamportionens pH-värde, som visade sig vara 6,5. Därefter bestämdes den mängd koagulerings- medel som erfordrades för sänkning av pH-värdet ned till 3,7. Denna mängd visade sig vara H5 kg/ton torrsubstans i slammet. Såsom koagu- leringsmedel användes svavelsyra. Slamportíonen behandlades med denna mängd koaguleringsmedel, varefter slammets pH-värde var 3,7.

Slamportíonen förtjockades sedan i en sedimenteringsbassäng. Efter förtjockningen hade det förtjockade slammet en koncentration av 5,2%. Slammet konditionerades därefter. Först behandlades slammet med svavelsyra såsom koaguleringsmedel i en mängd av 25 kg/ton torr- substans i slammet, varefter slammet upphettades till YOOC. Ett 1 flockningsmedel sattes sedan till slammet i en mängd av 1,N1 kg/ton torrsubstans i slammet. Det konditionerade slammet underkastades mekanisk avvattning i en centrifug och i ett vakuumfilter. Efter avvattningen av slammet i centrifugen hade slammet en vattenhalt .Q 456 823 5 av 6H,2%, och efter avvattningen i vakuumfiltret hade slammet en vattenhalt av 69,7%.

Exemgel 3. Man mätte först slamportionens pH-värde, som vi- sade sig vara 6,5. Därefter bestämdes den mängd koaguäeringsmedel som erfordrades för sänkning av pH-värdet ned till 5,0. Denna mängd visade sig vara 20 kg/ton torrsubstans i slammet. Såsom koagule- ringsmedel användes svavelsyra. Slamportíonen behandlades med nämn- da mängd koaguleringsmedel, varefter slammet hade ett pH-värde av 5,0. Slamportionen förtjockades sedan i en sedimenteringsbassäng.

Efter förtjockningen hade det förtjockade slammet en koncentration av U,fl%. Därefter kondítionerades slammet. Slammet behandlades först med svavelsyra såsom koaguleringsmedel i en mängd av 50 kg/ ton torrsubstans i slammet, varpå slammet upphettades till YOOC.

Ett flockningsmedel sattes sedan till slammet i en mängd av 1,U55 kg/ton torrsubstans i slammet. Det konditionerade slammet under- kastades mekanisk avvattning i en centrífug, och det sålunda avvatt- nade slammet hade en vattenhalt av 65%. Efter avvattning av slammet i ett vakuumfilter hade slammet en vattenhalt av 70,1%.

Exempel U. Man mätte först slamportionens pH-värde, som visade sig vara 6,5. Denna slamportion behandlades icke med ett koaguleringsmedel före förtjockningen såsom i de föregående exemp- len. Efter mätningen av pH-värdet förtjockades slamportíonen i en sedimenteringsbassäng. Efter förtjockningen hade slammet en kon- centration av H,0%. Slammet konditionerades därefter. Först behand- lades slammet med svavelsyra såsom koaguleringsmedel i en mängd av 70 kg/ton torrsubstans i slammet, varefter slammet upphettades till 7000. Ett flockningsmedel sattes sedan till slammet i en mängd av 1,50 kg/ton torrsubstans í slammet. Det konditionerade slammet underkastades mekanisk avvattning i en centrifug och i ett vakuum- filter. Efter avvattníngen av slammet i centrifugen hade slammet en vattenhalt av 66%, och efter avvattningen i vakuumfiltret hade slammet en vattenhalt av 71%. ” Alla data i de föregående exemplen är sammanställda i nedan- stående tabell 1. 456 825 6 Tabell 1 Data Exempel 1 Exempel 2 Exempel 3 Exempel Ä Oförtjockad blandning av slam: .s Koncentration, g/l 3 3 3 3 PH 2:5 3:7 5:0 6:5 Koncentration av suspenderat matèrial i effluenten från förtjockaren, mg/l 55 60 85 105 Det förtjockade slannets koncentration, % 5,8 5,2 H,ü H,0 Syraförbrukning före för- tjockning, kg per ton torrsubstans i slannet 65 H5 20 ~ Syraförbrukning under kon- ditionering av det för- tjockade slannet, kg per 5 ton torrsubstans i slammet 5 25 50 70 tet förtjockade slammets pH-värde 3,8 fl,9 5,9 6,3 Relativ värmeförbrukning för slanmpphettning, % 70 77 88 100 Förbrukning av flocknings- nedel, kg per ton torr- substans i slammet 1,35 1,ü1 1,H55 1,50 Vattenhaüzi slam avwnmnat i: en centrifug, % 63,8 64,2 65 66 ett vakuumfiiter, % 69 69,7 70,1 71 Koncentration av suspenderat material i vätskefasen efter avvattning, mg/l H8 H6 50 50 Även om speciella utföringsformer av uppfinningen har beskri- vits ovan är uppfinningen icke begränsad därtill, utan fackmannen inser lätt att många modifikationer är möjliga inom ramen för upp- finningen såsom den definieras i patentkravet.

Fördelarna med förfarandet enligt uppfinningen för behandling ,av avloppsslam utgöres av en ökning av behandlingens effektivitet och en minskning av förbrukningen av flockningsmedel för slambehand- lingen. Dessa fördelar illustreras i nedanstående tabell 2, där för- farandet enligt uppfinningen jämföres med samma förfarande utan be- handling av slammet med ett koaguleringsmedel före förtjockningen vid användning i ett avloppsreningsverk med en kapacitet av 2 x 10 m3 avloppsvatten/dygn.

Claims (1)

1. 456 823 Förfarande för 7 Tabell 2 Data Förfaræudec enlig: sanna förfarande utan behand- uppfinningen ling av slan¶§t med ett koa- guleringsmedél före förtjock- nämen Avloppsreningsverkets 6 6 kapacitet, m3/dygn 2 - 10 2 ~ 10 Mängd slam (torrsubstans), ton/dygn ' 400 H00 Màç@.awæmtnæ:slæm ton/dygn . 1U50 1560 Förbrukning av flocknings- medel, kg/dygn 570 600 Svavelsyraförbrukning, ton/dygn 26,8 25,8 Naturgasförbrukning för slamupphettning, m3/dygn BBHOO HBUOO Kalkförbrukning, ton/dygn NO H0 Antal centrífuger 10 12 Patentkrav slambehandling innefattande slamförtjockning, slamkonditioneríng och slamavvattning, k ä n n e t e c k n a t av att man före förtjqckníng av slammet mäter slammets pH-värde och behandlar-slammet med ett koaguleringsmedel i en mängd som säkerställer en sänkning av slammets pH~värde ned till 2,5-5,0.