تجزیه و تحلیل جامع حذف لجن در تصفیه فاضلاب

I. تعریف و تولید لجن

1. تعریف
   لجن به بقایای نیمه جامد یا جامد تولید شده در طول تصفیه فاضلاب اشاره دارد. این ماده از بقایای آلی ، زیست توده باکتریایی ، ذرات معدنی ، کلوئیدها و سایر مواد تشکیل شده است که با رطوبت بالا (99 ٪ اولیه) ، محتوای آلی بالا و تجزیه پذیری قابل تجزیه است. با توجه به قانون پیشگیری و کنترل آلودگی آب ، لجن به عنوان محصول جانبی از تصفیه فاضلاب ، به استثنای غربالگری ، سس و ریزه کاری طبقه بندی می شود.

2. منابع

   • مراحل درمانی :

• پیش درمانی (به عنوان مثال ، صفحه ها ، اتاق های رنده) غربالگری و ریزه کاری را تولید می کند.
• درمان اولیه (مخازن رسوب اولیه) لجن اولیه تولید می کند.
• درمان ثانویه (راکتورهای بیولوژیکی ، شفاف کننده های ثانویه) لجن فعال شده را بازده می دهند.
• درمان سوم (انعقاد شیمیایی ، تصفیه) لجن شیمیایی تولید می کند.
  • انواع فاضلاب : شامل لجن آبرسانی شهرداری ، صنعتی و آب است.
  • بازده : 5-10 تن لجن در هر 10،000 تن فاضلاب (در 80 ٪ رطوبت) بسته به فرآیندهای کیفیت و تصفیه تأثیرگذار.

3. ترکیب و خطرات
   لجن حاوی پاتوژن ها ، فلزات سنگین (به عنوان مثال ، سرب ، کادمیوم) ، آلاینده های آلی مداوم و سایر آلاینده ها است. رسیدگی نادرست ممکن است منجر به آلودگی ثانویه شود (اتوروفیسم ، شستشوی فلزات سنگین).

ii. روش ها و فرآیندهای حذف لجن کلیدی

اهداف اصلی هستند کاهش حجم ، تثبیت ، بی ضرر و بازیابی منابع بشر مراحل کلیدی شامل ضخیم شدن ، آبگیری ، تثبیت ، خشک کردن و دفع نهایی .

1. ضخیم
   • هدف : آب بینابینی را برای کاهش حجم حذف کنید (میزان رطوبت از 99 ٪ به 94-97 ٪).
   • فن آوری :

     روش	مزایا	محدودیت ها
     ضخیم شدن گرانش	انرژی کم ، کار ساده	ردپای بزرگ ، انتشار فسفر
     شناور	مناسب برای لجن رقیق	مصرف انرژی بالا
     وابسته به مرکز	راندمان بالا ، جمع و جور	هزینه های بالای سرمایه و نگهداری

2. آبکش
   • هدف : برای حمل و نقل آسان ، میزان رطوبت را به 65-80 ٪ کاهش دهید.
   • فن آوری :

• روش های مکانیکی : پرس فیلتر کمربند (برای لجن فعال) ، پرس فیلتر صفحه و قاب (رطوبت 60 ٪) ، سانتریفیوژ (عملکرد مداوم).
• خشک کردن طبیعی : وابسته به آب و هوا ، هزینه کم برای گیاهان کوچک.
  • مطالعه موردی : پروژه لجن شانگهای Bailonggang با استفاده از مطبوعات فیلتر دیافراگم با فشار بالا ، با درمان 1500 تن در روز ؛ لجن آب آب از دفن یا سوزانده شده است.

3. تثبیت
   • هدف : تخریب ارگانیک ، کاهش بو و عوامل بیماری زا.
   • روش :

• هضم بی هوازی : بیوگاز (50-70 ٪ متان) تولید می کند اما به سیستم های هوایی نیاز دارد.
• کمپوست هوازی : لجن را برای کشاورزی به هوموس تبدیل می کند.
• تثبیت آهک : غیرفعال سازی سریع پاتوژن اما وزن لجن را افزایش می دهد.

4. خشک شدن
   • هدف : به میزان رطوبت 10-40 ٪ برای بازیابی منابع.
   • فن آوری :

     روش	مزایا	محدودیت ها
     خشک شدن حرارتی	کاهش حجم بالا (90 ٪)	انرژی بالا ، انتشار بو
     خشک کن	کم کربن ، کم هزینه	وابسته به آب و هوا ، آهسته
     مایکروفی	خشک کردن سریع و یکنواخت	هزینه تجهیزات بالا

5. دفع نهایی
   • محل دفن زباله : ساده اما نیاز به استانداردهای سخت (رطوبت 60 ٪ ، ارگانیک 5 ٪) و خطر تولید شستشو دارد.
   • سوزاندن : کاهش حجم کامل (10 ٪ باقیمانده خاکستر) اما نیاز به درمان اگزوز دارد.
   • کاربرد زمین : لجن کمپوست برای بهبود خاک ، مشمول محدودیت های فلزات سنگین.
   • استفاده مجدد از مواد : آجر لجن (به عنوان مثال ، پروژه Guangdong Heyuan 36000 آجر در سال تولید می کند)

iii مقایسه فناوری

IV برنامه های دنیای واقعی

1. مرکز دفع لجن جینجیانگ (چین) :
   • با استفاده از "خشک کردن گرمای توربین بخار پشتی" ، پردازش 180،000 تن در سال و تولید 36000 آجر در روز.
2. پروژه شانگهای Bailonggang :
   • بزرگترین تأسیسات لجن آسیا ؛ آبگیری با فشار بالا تا 40 ٪ رطوبت ، با لجن مورد استفاده برای دفن زباله/سوزاندن.
3. پروژه گازدار Chongqing :
   • برای تبدیل 100 تن در روز لجن به بخار و برق ، از گازسوزیت بستر سیال استفاده می کند.

V. فن آوری های نوظهور

1. تبدیل به تجزیه/کربن سازی : لجن را برای اصلاح خاک یا سوخت (انرژی پر انرژی) به Biochar تبدیل می کند.
2. درمان ماولانی : آبگیری را از طریق کاویتاسیون تقویت می کند (اغلب با روش های دیگر ترکیب می شود).
3. فناوری پلاسما : تجزیه درجه حرارت بالا (آلودگی ثانویه صفر ؛ در سوئد/ژاپن استفاده می شود).
4. سیستم های بیوالکتروشیمیایی : تخریب میکروبی با تولید برق (مقیاس آزمایشگاه).

vi چالش ها و توصیه ها

• موانع فنی : استفاده بالای شیمیایی (به عنوان مثال ، پلی آکریل آمید) ، خشک کردن انرژی.
• نیازهای سیاست : تقویت استانداردهای بازیافت لجن (به عنوان مثال ، دستورالعمل های فنی برای درمان لجن ) و استفاده مجدد از خاکستر در ساخت و ساز.
• بهینه سازی هزینه : برای کاهش هزینه ها ، پردازش مشترک را با نیروگاه های برق/سیمان تشویق کنید .