هل يمكن التخلص من نفايات حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي المنزلية والمختلطة، وما هي تكلفة المعالجة؟
|
|
|
|
إن معالجة (حرق) حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي المنزلية والمختلطة ممكنة، بل إنه عند درجات الحرارة التكنولوجية العالية يحدث أكسدة للجزء العضوي من الحمأة إلى غازات غير سامة ورماد.
|
|
المعالجة الحرارية تتيح تقليل حجم الحمأة بشكل كبير والقضاء على الكائنات الحية الدقيقة الممرِضة وبيوض الديدان.
|
هل يجب نزع ماء حمأة الصرف قبل الحرق، وهل يمكن حرقها دون تحضير مسبق بهدف توفير الوقود، وبالتالي الحصول على تكلفة أقل؟
هل يلزم نظام لتنقية الغازات لخفض تراكيز الانبعاثات إلى الحدود المسموح بها، وما هي مكوناته وتركيبته الكيميائية؟ شركة Eco-Spectrum هي مقيم في سكولكوفو منذ عدة سنوات، ويتميز نهجنا بكونه علمياً في البحث عن حلول لأنواع مختلفة من النفايات. ومن أجل الحصول على البيانات اللازمة لفهم ربحية عملية معالجة حمأة مياه الصرف واختيار المفهوم العام للطريقة والتقنية ومدى ملاءمتها لهذه الأنواع من النفايات، نجري سلسلة من الدراسات.
|
تقوم شركة Eco-Spectrum بعمل واسع لتطوير حل تكنولوجي لمعالجة حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، ولهذه الغاية أجرينا أبحاثاً في مجال المعالجة الحرارية للنفايات بمشاركة مختبر مستقل معتمد (للإنبعاثات والرماد) |
الشكل 1 صورة لإجراء القياسات
|
|
الشكل 2 صورة للنفايات (اختبار)
|
نفايات حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة بعد إتمام عمليات معالجتها وفقاً للائحة التكنولوجية، لها الرمز 7 22 200 00 00 0 في الدليل الفيدرالي لتصنيف النفايات (ФККО). 15
|
بعض أنواع هذه النفايات وأكوادها (قائمة ФККО):
- 7 22 200 01 39 4 — حمأة فائضة من محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة;
- 7 22 200 02 39 5 — حمأة مستقرة من محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة;
- 7 22 201 11 39 4 — حمأة فائضة من محطات المعالجة البيولوجية ممزوجة برواسب المعالجة الميكانيكية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة;
- 7 22 221 11 39 4 — رواسب محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، منزوع الماء بالتجفيف الطبيعي، قليلة الخطورة;
- 7 22 221 12 39 5 — رواسب محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، منزوع الماء، شبه غير خطرة;
- 7 22 231 11 33 5 — رواسب محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، منزوع الماء باستخدام الملبدات، شبه غير خطرة.
فئة خطورة النفايات — 4 (الرابعة).
لقد وضعنا لأنفسنا مهمة الحصول على البيانات اللازمة:
- نسبة خفض الأحجام، وتحديد إنتاجية المحرقة
- كمية الأكسجين، وتدفقات الغازات وأحجامها وتركيزات المواد عند المخرج
- تحديد قيم درجات الحرارة التشغيلية في ГК و ВК
- كمية الوقود المستهلك لكل وحدة زمن/كغ
- تحديد كمية وفئة خطورة الرماد المتبقي
- تحديد القيم النوعية للمؤشرات المنظمة، واختيار نظام ГОУ فعال
- تحديد التركيب المكوني للرماد، إلخ.
الجدول 1 البيانات الأولية الخاصة بالنفاية
|
خصائص النفاية |
C, % |
H, % |
O, % |
N, % |
S, % |
Cl, % |
W, % |
A, % |
Q، كيلوكالوري/كغ |
الحرارة النوعية، كيلوجول/(كغ´°С) |
|
الرطوبة وفقًا لجواز المنتج |
19,314 |
2,428 |
14,166 |
0,234 |
0,059 |
0,026 |
11,40 |
52,40 |
1723 |
2200 |
|
رطوبة 40% |
13,079 |
1,644 |
9,593 |
0,158 |
0,040 |
0,018 |
40,0 |
35,485 |
973 |
3000 |
|
رطوبة 60% |
8,720 |
1,096 |
6,395 |
0,106 |
0,026 |
0,012 |
60,000 |
23,657 |
449 |
3500 |
|
رطوبة 80% |
4,360 |
0,548 |
3,198 |
0,053 |
0,013 |
0,006 |
80,0 |
11,828 |
-76 |
3800 |
|
رطوبة 99% |
0,218 |
0,027 |
0,160 |
0,003 |
0,001 |
0,0003 |
99,0 |
0,591 |
-574 |
4100 |
وفقاً لنتائج اختبارات العينات التجريبية من حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، تم الحصول على البيانات التالية:
1. العينة رقم 1 - الرطوبة أكثر من 95%
بلغ استهلاك الوقود لعملية المعالجة الحرارية للعينة رقم 1 نحو 25,3 كغ/ساعة من وقود الديزل، ما يدل على عمل مستمر في الغالب لأجهزة الحرق في الغرفة الرئيسية وغرفة ما بعد الاحتراق للحفاظ على درجة حرارة الوحدة.
عند تجهيز المحطة بوحدة تجفيف النفايات، وباستخدام حرارة غازات المداخن للمحرقة يمكن تحقيق خفض ملموس في تكلفة المعالجة/التخلص حتى 7-10 كغ/ساعة.
حساب ربحية تكاليف المعالجة الحرارية لحمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة (العينة 1):
السعر السوقي لوقود الديزل (جملة) ~42 руб./كغ، أي نحو 0, 485 كغ من وقود الديزل/لكل كغ من النفاية، أي أن التكلفة حسب الوقود 20, 36 руб./لكل 1 كغ من النفاية. وبالتحويل إلى الغاز الطبيعي، وانطلاقاً من قدرات أجهزة الحرق ومعامل العمل في الدورة، يمكن استخلاص تكلفة تقديرية للوقود (الغاز الطبيعي). سيكون استهلاك الغاز الطبيعي 160м3 في الساعة. السعر السوقي للغاز ~5,9 руб./м3، أي نحو 0,7 м3 من الغاز الطبيعي الجاف/لكل كغ من النفاية، أي تكلفة حسب الغاز 4,13 руб./لكل 1 كغ من النفاية
عند تجهيز المحطة بوحدة تجفيف النفايات باستخدام غازات المداخن للمحرقة يمكن خفض تكلفة المعالجة/التخلص عدة مرات. ينبغي أخذ العلم بأن الدراسات أُجريت باستخدام تقنية وتكنولوجيا Eco-Spectrum، ولذلك لا يمكن استخدام/تطبيق هذه المؤشرات على تقنية وتكنولوجيا المصنعين الآخرين.
|
تم إرسال عينة الرماد المتبقي إلى مختبر مستقل معتمد لإجراء دراسة لتوضيح فئة الخطورة والتركيب المكوني (بما في ذلك КХА) لتحليل إمكانية استخدام أو التخلص من الرماد المتبقي كمادة خام لـ ВМР.
|
الشكل 3 مختبر الرماد المتبقي
|
العينة رقم 2 - حمأة منزوع الماء 11, 4 % (حسب جواز المنتج)
بلغ استهلاك الوقود لعملية المعالجة الحرارية للعينة رقم 2 مقدار 8 كغ من وقود الديزل لحرق كتلة نفايات قدرها 93 كغ (أو 7,3 كغ/ساعة من وقود الديزل)، وهو ما يتوافق مع الانقطاع الدوري لـ ГУ.
حساب ربحية تكاليف المعالجة الحرارية لحمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة (العينة 1)
السعر السوقي لوقود الديزل (جملة) ~42 руб./كغ، أي نحو 0, 086 كغ من وقود الديزل/لكل كغ من النفاية، أي أن التكلفة حسب الوقود 3, 61 руб./لكل 1 كغ من النفاية. وبالتحويل إلى الغاز الطبيعي، وانطلاقاً من قدرات أجهزة الحرق ومعامل العمل في الدورة، يمكن استخلاص تكلفة تقديرية للوقود (الغاز الطبيعي). سيكون استهلاك الغاز الطبيعي 55 м3 في الساعة. السعر السوقي للغاز ~5,9 руб./м3، أي نحو 0,6 м3 من الغاز الطبيعي الجاف/لكل كغ من النفاية، أي تكلفة حسب الغاز 3,48 руб./لكل 1 كغ من النفاية
|
يرجى الانتباه!
|
يجب الانتباه إلى أن الدراسات أُجريت باستخدام تقنية وتكنولوجيا شركة Eco-Spectrum، ولذلك فإن هذه المؤشرات لا يمكن استخدامها/تطبيقها على تقنية وتكنولوجيا المصنعين الآخرين. |
النتائج المتعلقة بالرماد المتبقي
.
|
|
بصريًا، الرماد المتبقي محروق بالكامل ولا يحتوي على بقايا عضوية. نسبة الرماد للعينة 1 – 4 % نسبة الرماد للعينة 2 - 33, 12 %
تم إرسال عينة الرماد المتبقي إلى مختبر مستقل معتمد لإجراء دراسة لتوضيح فئة الخطورة والتركيب المكوني (بما في ذلك КХА) لتحليل إمكانية استخدام أو التخلص من الرماد المتبقي كمادة خام لـ ВМР.
|
عند مخرج أنبوب تصريف الغازات بعد نظام ГОУ كان يُرى دخان/بخار أبيض كثيف. وبعد تطبيع معدل تغذية النفايات، عند مخرج أنبوب تصريف الغازات قبل نظام ГОУ وفي وضع التشغيل، لم تكن غازات العادم مرئية.
خلاصة موجزة:
- بالنظر إلى بيانات نتائج العينات المأخوذة من الانبعاثات الصناعية من مختبر مستقل معتمد، يتم إجراء تحليل وحساب لنظام ГОУ لتحقيق الحدود القصوى المسموح بها للتركيزات، وتحديد مكونات نظام ГОУ ومتطلبات المواد الكاشطة ومعدلات استهلاكها، إلخ.
- لتقليل تكاليف الوقود يُوصى باستخدام كتلة التجفيف المسبق بواسطة الحرارة المستمدة من غازات المداخن واستخدام وقود بديل مثل الغاز الطبيعي.
- لزيادة كفاءة المعدات للعينة رقم 1 يُوصى باستخدام كتلة تغذية النفايات السائلة مزودة بمضخة تمعجية، ويتطلب ذلك وضع أنظمة التشغيل (السرعة وحجم التغذية/الدقيقة)، كما يلزم اختيار خصائص معدات الضخ.
- لزيادة كفاءة المعدات للعينة رقم 2 يُوصى بتغذية النفايات باستخدام ناقل لولبي، ويتطلب ذلك وضع أنظمة التشغيل (السرعة وحجم التغذية/الدقيقة) وتصميم نظام لولبي مع مراعاة الحبيبات والحالة التجميعية للمواد الخام (النفاية) الموجهة للمعالجة الحرارية.
إذا كانت لديكم أسئلة حول المعالجة/التخلص من نفايات حمأة محطات المعالجة البيولوجية لمياه الصرف المنزلية والمختلطة، فاتصلوا بنا هاتفياً أو كتابياً.
شاهد تقرير الفيديو:













