CCI20130725227

228

11. Gospodarka osadami ściekowymi

Termiczne suszenie osadów jest kosztowne i energochłonne - wymaga dostarczenia dużej ilości energii. Zazwyczaj stosowanymi źródłami energii do suszenia są: para wodna, biogaz, gaz ziemny, olej opałowy lub spaliny. Suszenie osadów ściekowych pozwala na osiągnięcie 8-10% wilgotności w produkcie końcowym. Technologie realizujące bezpośredni proces spalania osadów przedstawiono na rys. 11.7.

Pod względem sposobu dostarczenia ciepła proces dzieli się na:

-    suszenie konwekcyjne - gazowy czynnik suszący przepływa bezpośrednio nad materiałem, dostarczając ciepło konieczne do odparowania wilgoci z materiału. Do urządzeń realizujących ten proces można zaliczyć: suszarki bębnowe, taśmowe, fluidalne, szybo-wo-ociekowe;

-    suszenie kontaktowe - ciepło jest dostarczane z nośnika ciepła przez powierzchnię kontaktową. Suszenie zachodzi pod wpływem ciepła pobranego przez suszony osad wskutek zetknięcia się z ogrzaną płaską, względnie cylindryczną powierzchnią. Do tej grupy suszarek zalicza się: suszarki tarczowe, cienkowarstwowe, płaszczowo-rurowe.

Bardziej złożone procesy termiczne są drogie i stosowane tylko w dużych oczyszczalniach. Wykorzystuje się tu procesy cieplne do zmian własności cząstek osadu. Wśród procesów termicznych wyróżnić można:

-    termokondycjonowanie - polega na podgrzaniu osadu w czasie 0,5-1 godziny w temperaturze 120-150 °C przy ciśnieniu 0,5-2,0 MPa. W wyniku ogrzania następuje w osadach denaturacja białek oraz zmiana ich struktury. Otrzymuje się osad łatwo odwadniający się, w związku z tym metoda ta może być używana jako niechemiczna metoda poprawiająca odwadnialność osadu. Do wad tego procesu można zaliczyć dużą zawartość zanieczyszczeń w cieczy osadowej oraz znaczną uciążliwość zapachową, co wymaga budowy instalacji do dezodoryzacji gazu.

-    mokre spalanie - polega na utlenieniu zawiesiny nadmiernego osadu czynnego za pomocą powietrza w temperaturze 200-300 ”C i pod ciśnieniem 2-10 MPa. W tych warunkach komórki osadu czynnego ulegają termicznej destrukcji i rozpadowi, a związki organiczne zawarte w roztworze utleniają się do C0₂ i H,0. Metoda ta znakomicie kondycjonuje osady, pozbawia je nieprzyjemnego zapachu i nadaje im stabilność biologiczną. Wady tego procesu są podobne jak przy termokondycjonowaniu.

-    piroliza - jest procesem niepełnego spalania związków organicznych, tj. w środowisku całkowicie pozbawionego tlenu, bądź przy jego pomijalnie małej ilości. Proces tej jest endotermiczny i wymaga dostarczenia ciepła z zewnątrz, przebiega w temperaturze do 1000 °C (najczęściej 450-900 °C), przy czym organiczna część materiału wsadowego przekształca się w fazę gazową (gazy pirolityczne), fazę ciekłą (oleje pirolityczne), a także pozostaje w postaci stałej (koks pirolityczny). Rozróżnia się pirolizę niskotemperaturową - poniżej 600 °C i wysokotemperaturową - prowadzoną w temperaturze powyżej 600 °C.

-    spalanie - najbardziej rozpowszechniona metoda termicznej utylizacji, systematycznie zyskuje na znaczeniu kosztem składowania osadów na wysypiskach czy nawet w zakresie rolniczego wykorzystania z powodu rosnącego ładunku zanieczyszczeń metali ciężkich. Spalanie jest pełnym utlenieniem związków organicznych osadu w temperaturze 800-1100 °C.