Обработка сброженного осадка

Категории:

Технологические решения для обработки сброженного осадка

Технологические решения для обработки сброженного осадка

Промышленная Группа ЭКОТОН вместе с нашими партнерами Esmil Process Systems накопила исчерпывающий опыт в процессах обработки осадков, образующихся при ферментации питательных веществ в процессах синтеза биогаза. Начиная с тестов на лабораторных установках и заканчивая эксплуатацией на полномасштабном оборудовании, мы стремимся предложить наилучшие доступные технологии (НДТ) и методы управления, используя последние достижения в мембранном разделении и обезвоживании осадков.

Общее описание процесса

Разработанная нами технология обработки сброженного осадка состоит из трех основных процессов и на выходе позволяет получить:

  • сухой обезвоженный осадок;
  • очищенную воду высокого качества, которая пригодна к повторному использованию или для безопасного сброса;
  • концентрат с высоким содержанием питательных веществ.

Пример технологического процесса для обработки сброженного ила

Первый этап технологической схемы заключается в разделении осадка на сухую и жидкую фракцию с помощью процесса обезвоживания. С этой целью мы используем наш высокоэффективный мультидисковый шнековый обезвоживатель (дегидратор), который с помощью небольшого количества флокулянта способен удалить большинство сухих веществ (СВ) из осадка. При этом образуется обезвоженный кек, содержащий до 40% СВ, а объем исходного осадка уменьшается в среднем в 6-10 раз в зависимости от его начальной влажности.

обезвоживающий элемент шнекового дегидратора ЭКОТОН

Второй этап базируется на специальной технологии, использующей вибрирующие мембраны — VSEP (Vibratory Shear Enhanced Processing). Она способна справиться даже с самыми сложными осадками, такими как сброженный ил.

Несмотря на то, что MDQ удаляет большинство сухого вещества, часть его останется вместе с другими растворенными загрязнителями. Твердые частицы могут привести к серьезным проблемам в стандартных мембранных системах, поскольку их поры очень чувствительны к забиванию. Однако технология VSEP основана на использовании вибрирующих мембран, которые у своей поверхности создают высокоинтенсивный поперечный поток, что значительно уменьшает риск забивания последних. Ожидаемая степень восстановления воды на этом этапе составляет 65-80%.

мембрана VSEP

Заключительная стадия обработки сброженного осадка — это технология разделения на спирально скрученных обратноосмотических мембранах. Они играют роль тонкой доочистки пермеата (очищенной воды) на выходе из VSEP установок. Результаты исследований и тестов показывают, что двух прохождений через мембранные установки достаточно, чтобы снизить концентрацию ХПК и аммония на 95 и 98% соответственно.

Сферы дальнейшего применения продуктов работы очистных сооружений:

  • Для растворения технологической среды перед подачей на анаэробное сбраживание;
  • Для процессов мойки / технологического чистки;
  • Для питания котельной (может потребовать дополнительной очистки);
  • Сбрасываться в канализацию без штрафов за превышение норм;
  • Небольшие объемы кека, содержащего высокую концентрацию питательных веществ, может использоваться для мелиорации земель.

Референции

  • 2013 – Kurana UAB, синтез биоэтанола из зерна, Литва (VSEP, ОО)
  • 2017 – Wipptal Cow Manure, Италия (VSEP, ОО)
  • 2018 – Quasar Energy Group LLC, коммунальный осадок, США (MDQ)
  • 2018 – Renergy Inc., коммунальные очистные сооружения, США (MDQ)
  • 2018 – KB BioEnergy Inc., коммунальные очистные сооружения, США (MDQ)
  • 2019 – PowerCrop – Russi, Равенна, Италия (VSEP, ОО)

Пример типовой эффективности технологии

ПараметрЕд.изм
VSEP (Прохождение I)
OO (Прохождение II)
ВходКонц-тПерм-тВходКонц-тПерм-т
ХПКмгO2/л13,08012,8007,9907,99031,960600
Водородный
показатель
од. pH5.685.65.75.76.15.9
Аммониймг/л5,15011,3001,7601,7607,425100
Электропроводность*мкСм/см40,400-15,40015,40073,1001,389
* Электропроводность является интегральным показателем, зависит от концентрации всех растворенных соединений, которые проводят электрический ток, в основном - солей.

Философия обработки сброженного осадка

Поскольку не существует двух одинаковых инфильтратов, важно соблюдать пошаговую стратегию разработки технологии, что позволит увеличить эффективность процесса и уменьшить как капитальные, так и эксплуатационные расходы:
  • Проведение тестов флокуляции осадка с целью выбора оптимального реагента с точки зрения эффективности обезвоживания и экономичности дозы;
  • Проведение лабораторных исследований флокуляции и мембранных процессов и подбор оптимального оборудования;
  • Долговременные пилотные тесты, которые позволят: застраховаться от ошибочных вычислений, которые могут возникнуть за счет неравномерности исходного потока по составу; собрать необходимый массив исходных данных для точных расчетов;
  • Разработка технологии и проектирование очистных сооружений с оценкой эксплуатационных расходов;
  • Возведение очистных сооружений, монтаж оборудования и запуск в эксплуатацию;
  • Всесторонняя сервисная поддержка, включая техническое обслуживание и модернизацию всей системы.