市政和工業(yè)廢水處理廠的經(jīng)理都知道，處理污泥占運(yùn)營(yíng)成本的大部分。這些成本可能占工廠總成本的40％至60％，具體取決于工廠的規(guī)模和初始廢水的特性。
傳統(tǒng)的處置方式，包括將污泥送到填埋場(chǎng)或在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中重新用作肥料，正在變得越來(lái)越不可行。就像垃圾填埋場(chǎng)要收取更高的費(fèi)用，或者由于法規(guī)更加嚴(yán)格而完全拒絕有機(jī)材料一樣，運(yùn)輸成本也隨之增加。盡管幾代農(nóng)民依靠營(yíng)養(yǎng)豐富的污泥作為一種廉價(jià)（或在某些情況下是免費(fèi)的）補(bǔ)充耕地的方法，但從歐洲到美國(guó)的衛(wèi)生管理者越來(lái)越關(guān)注食物中污染物吸收對(duì)健康的潛在負(fù)面影響。這不僅給農(nóng)民帶來(lái)了問(wèn)題，也給處理廠的管理者帶來(lái)了問(wèn)題，他們依靠污泥-化肥的方式來(lái)避免處置費(fèi)。
每個(gè)廢水處理廠都需要量身定制的系統(tǒng)
為給定工廠制定最佳污泥管理系統(tǒng)時(shí)，沒(méi)有靈丹妙藥。旨在減少揮發(fā)性固體含量的污泥消化方法包括化學(xué)，生物或熱過(guò)程，其選擇取決于給水的特性，處理后的污泥的最終用途以及成本和效率。當(dāng)減少污泥本身的體積時(shí)，污泥處置成本將降到最低，因此最佳技術(shù)將以可靠，低維護(hù)和經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)污泥體積的減少。
減少污泥量是一個(gè)多步驟的過(guò)程
整個(gè)污泥管理系統(tǒng)將包括污泥篩選，增稠，脫水，干燥以及處置和/或再利用。在過(guò)程的每個(gè)步驟中，工廠經(jīng)理都面臨著多種選擇，以利用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其最終目標(biāo)。在每個(gè)步驟中選擇的解決方案必須權(quán)衡效率，性能和可靠性以及成本和技術(shù)方面的考慮。
污泥篩分可以過(guò)濾掉碎屑并保護(hù)系統(tǒng)。
在污泥可以進(jìn)入需氧或厭氧消化之前，有必要清除任何“干擾性固體”，例如頭發(fā)，纖維，塑料和其他粗物質(zhì)。此步驟可防止在后續(xù)處理階段中發(fā)生的任何設(shè)備損壞中斷。用于污泥篩分的技術(shù)可以包括螺旋壓榨機(jī)，篩分壓榨機(jī)和精細(xì)篩分設(shè)備。
污泥濃縮可將污泥量減少多達(dá)90％
污泥增稠先于污泥消化和穩(wěn)定，并減少污泥中的游離水含量，使生物固體含量在5％至10％之間。最初的水量減少使得污泥消化器更小，更具成本效益。污泥增稠的常用方法包括圓盤增稠器，螺桿增稠器和濾帶。每個(gè)選項(xiàng)都有其優(yōu)勢(shì)，并根據(jù)工廠和污泥的獨(dú)特情況進(jìn)行選擇。盤式增稠器結(jié)構(gòu)緊湊，其設(shè)計(jì)非常適合小尺寸場(chǎng)景。濾床適用于沉降性較低的污泥，而螺桿增稠劑由不銹鋼制成，可實(shí)現(xiàn)完美的表面處理和耐腐蝕性。在所有情況下，均應(yīng)權(quán)衡用水，用電和維護(hù)需求與成本和給水適用性之間的關(guān)系。
污泥脫水進(jìn)一步減少了水含量和體積
消化之前或之后發(fā)生的污泥脫水進(jìn)一步降低了污泥的游離水含量，導(dǎo)致固體含量在20％至80％之間。脫水的目的是產(chǎn)生具有最小可能的固體含量的液體流和具有最小可能的水含量的固體產(chǎn)物。污泥脫水的常用方法包括螺旋壓榨機(jī)，帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)。在這些選項(xiàng)中進(jìn)行選擇時(shí)，考慮的因素將包括輸入污泥是生的還是已消化的，是否經(jīng)過(guò)增稠處理以及最終采用的處置方法（垃圾填埋，能源再利用，農(nóng)業(yè)等）。最佳技術(shù)將被設(shè)計(jì)來(lái)處理各種污泥質(zhì)量，維護(hù)需求，對(duì)粗料的敏感性，并針對(duì)功率和水消耗進(jìn)行優(yōu)化。
污泥干燥產(chǎn)生更干燥，更輕的生物固體產(chǎn)品
盡管脫水污泥適用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用，但使用污泥作為肥料的限制日益嚴(yán)格，導(dǎo)致運(yùn)輸和垃圾填埋處理成為替代選擇。由于污泥量會(huì)影響運(yùn)輸和處置成本，因此，獲得既干燥又顆粒狀的經(jīng)過(guò)消毒的生物固體產(chǎn)品將大大降低這些成本。最終的干燥產(chǎn)品是通過(guò)太陽(yáng)能主動(dòng)式干燥機(jī)或帶式干燥機(jī)進(jìn)行污泥干燥而實(shí)現(xiàn)的，其中可以減少80％的體積并減少90％的重量。選擇帶式干燥機(jī)時(shí)，必須考慮到平衡污泥干燥所需的電熱輸入與廢熱利用的成本和環(huán)境可持續(xù)性之間的平衡。利用太陽(yáng)能來(lái)干燥污泥的太陽(yáng)能干燥機(jī)提供了一種環(huán)保的替代方案。
干燥的生物固體更易于處置，可以轉(zhuǎn)化為可再生能源
。干燥的污泥的有機(jī)和熱特性使其成為一種資產(chǎn)，如果巧妙地加以利用。污泥產(chǎn)生的沼氣和沼氣可被捕獲并在多種應(yīng)用中重復(fù)使用，包括生物燃料，電力（既在現(xiàn)場(chǎng)又饋入電網(wǎng)）和熱能。根據(jù)情況，此電源可用于使廢水處理廠100％能源自給，或在出售給第三方時(shí)用作收入來(lái)源。同樣，脫水的消化污泥可用于燃料應(yīng)用，堆肥和農(nóng)業(yè)。
污泥管理和處置的多方面綜合方法將降低成本并改善環(huán)境
無(wú)論廢水處理廠是市政的，工業(yè)的，大型的，中型的還是小型的，未來(lái)的污泥處理方法都將需要前所未有的創(chuàng)新和智能技術(shù)。環(huán)境法規(guī)是不斷變化的污泥管理和處置格局的主要驅(qū)動(dòng)力。運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)和污泥作為肥料的主要途徑正在減少。在減少污泥量以最大程度減少處置方面存在新的機(jī)會(huì)，并將干燥的生物固體用于能源供應(yīng)和其他應(yīng)用中。由于污泥的處理和干燥過(guò)程復(fù)雜且昂貴，因此，如果工廠運(yùn)營(yíng)商要利用這些新機(jī)會(huì)，則在每個(gè)階段選擇合適的技術(shù)至關(guān)重要。最佳選擇將針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，給水特性和最終用途應(yīng)用量身定制。
