La tecnología de secado con aumento de calcio es un método recientemente desarrollado en China que utiliza aditivos para secar, estabilizar y reciclar lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. Utilizando un agente exotérmico de dos componentes que contiene cal viva (alcalina) y sulfato de hierro y aluminio (ácido), los lodos de podredumbre por ácido orgánico se secan, deshidratan y modifican a través de un sistema de secado de lodos de alta eficiencia, y luego se transforman en materiales inorgánicos estabilizados. Basado en el principio de que el hidróxido de calcio se deshidrata en óxido de calcio, los aditivos se pueden reciclar y usar repetidamente después de calcinar el material procesado a alta temperatura. El propósito de esta investigación es utilizar un agente exotérmico de dos componentes para reemplazar el actual proceso de tratamiento de lodos de un solo componente "método de cal" extranjero, reduciendo así el costo de la inocuidad de los lodos.
El agente incrementador de calcio utilizado para tratar los lodos es un agente exotérmico sólido ácido-base de dos componentes. El componente alcalino del agente exotérmico es la cal viva activada. CaO+H2O= Ca(OH)2+ exotérmico de hidratación
Ca(OH)2+ materia orgánica en lodos acuosos = sal de calcio orgánica + NH3 ↑
El componente ácido del exotérmico El agente es ácido sulfúrico. Las sales de hierro y aluminio, además de productos químicos, también se pueden obtener a partir de la escoria secada al sol de sales de sulfato de hierro decapadas en plantas siderúrgicas u otras escorias químicas de eliminación de hierro. La reacción principal se puede simplificar y describir como:
Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4+calor de hidratación
AL2(SO4)3+6H2O= 2AL( OH)3+3H2SO4+hidratación exotérmica
También hay una reacción entre los componentes ácidos y alcalinos del agente exotérmico:
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+ 2H2O+neutralización ácido-base exotérmica
Agregar una cantidad adecuada puede calentar rápidamente el lodo por encima de 100 °C y evaporar una gran cantidad de vapor de agua en un corto período de tiempo para lograr el propósito de secado y deshidratación. y esterilización. El pH del material de tratamiento de lodos se puede ajustar mediante la relación ácido-base de doble componente, y los elementos añadidos son calcio, hierro, aluminio y sus compuestos, que pueden ser aceptados por los productos de materiales de construcción en general. En comparación con la misma dosis de cal viva simple, el agente calefactor ácido-base de dos componentes aumenta el calor en más de un 30%.
3.3 Flujo del proceso
La escala del tratamiento de aguas residuales de Fangzhuang es de 40.000 m3/d y la producción de lodos es de aproximadamente 20-30 m3/d (contenido de humedad del 80%). El lodo consta de tres partes: el lodo de sedimentación primaria en el tanque de sedimentación primario, el lodo restante del tratamiento biológico y el lodo químico en el tanque de reacción de alta eficiencia. 3.4 Efecto del tratamiento
La planta de tratamiento de aguas residuales de Fangzhuang utiliza tecnología de secado con aumento de calcio para tratar lodos deshidratados con un contenido de humedad de aproximadamente el 80%. Se realizaron análisis de secado con aumento de calcio del lodo. El lodo deshidratado después de que se distribuye el agente térmico, la temperatura aumenta rápidamente. La temperatura máxima alcanza los 95 °C en 10 minutos y el aumento de temperatura es de aproximadamente 70 °C. Los datos de la prueba son los siguientes:
Tabla 2 Tabla de datos de la prueba
Nombre Contenido de humedad (%) Materia orgánica (%) Coliformes fecales
(piezas/g ) Intestino grueso Flora bacteriana
(piezas/g) Recuento bacteriano total
(piezas/g)
Antes del tratamiento A 77,8 42,1 5,0E+05 1,2E +07 4,3 E+08
Antes del tratamiento B 79,7 42,8 3,2E+05 8,4E+06 5,4E+07
Después del tratamiento A 28,0 3,28 No detectado No detectado No detectado
Después del tratamiento, B 27,9 7,89 No detectado No detectado No detectado
El contenido de humedad del lodo seco es aproximadamente del 50% y los componentes orgánicos se reducen considerablemente, logrando el objetivo de reducir el contenido de humedad y El propósito de la materia orgánica, mientras que el aumento drástico de la temperatura también puede estabilizar completamente el lodo. Después del apilamiento y la liberación suficiente de calor, la humedad final del material de tratamiento de lodos es del 20 al 30% y el tamaño de partícula es <Φ10 mm; El material de tratamiento de lodos ha sido analizado y ensayado, y su composición química y componentes minerales son aptos para la fabricación de productos materiales de construcción como cemento, baldosas, etc.
4 Perspectivas tecnológicas
La tecnología de lodos secos mejorados con calcio proporciona un amplio mercado para la inocuidad, reducción y utilización de recursos de los lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. Esta tecnología no tiene contaminación secundaria. Las emisiones secas no contienen dioxinas ni otros contaminantes y, al mismo tiempo, se pasivan los metales pesados y se reducen los coliformes fecales, los coliformes y el número total de bacterias en los productos secos. Además, el lodo seco no producirá lixiviados durante el transporte y es muy seguro.
Dado que se utiliza el agente exotérmico de dos componentes de cal viva (alcalina) y sulfato de hierro y aluminio (ácido), se utilizan métodos químicos para el secado. Por lo tanto, en comparación con la tecnología de secado térmico de lodos, no hay riesgo de explosión de polvo ni efecto de secado. es seguro y confiable. Al mismo tiempo, debido a la reducción de la inversión en seguridad, el proceso de purificación de gas de este método es más sencillo que el del método de secado térmico, por lo que la inversión inicial en construcción es menor. Debido al proceso de secado con cal, la energía para la evaporación del agua en los lodos proviene de la reacción exotérmica de los aditivos, que consume menos energía que la reacción exotérmica del secado térmico. El consumo de electricidad y el consumo de agua en el proceso de secado son ambos bajos. por lo que el costo operativo es bajo y el ahorro de energía. La nueva tecnología para reducir el consumo de productos secos se puede reutilizar y es económica.
La promoción de la tecnología de secado que aumenta el calcio pronto reemplazará el actual proceso extranjero de tratamiento de lodos de un solo componente y transformará los lodos en materiales de construcción en términos de escala de inversión y costo de eliminación, es mejor que el secado térmico extranjero; En comparación con eso, ha disminuido significativamente. Ha logrado la inocuidad, la reducción y la utilización de recursos de los lodos, evitó la contaminación secundaria de los lodos y proporcionó un plan de implementación seguro y económico para el tratamiento y eliminación de lodos en plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas. merecedoras de promoción.