Analisis komprehensif pemindahan lumpur dalam pengolahan air limbah

I. Definisi dan pembuatan lumpur

1. Definisi
   Lumpur mengacu pada residu semi-padat atau padat yang dihasilkan selama pengolahan air limbah. Ini terdiri dari puing -puing organik, biomassa bakteri, partikel anorganik, koloid, dan zat lain, ditandai dengan kadar air yang tinggi (awal ≥99%), kadar organik yang tinggi, dan biodegradabilitas. Menurut Hukum Pencegahan dan Kontrol Polusi Air , lumpur diklasifikasikan sebagai produk sampingan dari pengolahan air limbah, tidak termasuk pemutaran, sampah, dan grit.

2. Sumber

   • Tahap pengobatan :

• Pretreatment (mis., Layar, ruang grit) menghasilkan pemutaran dan grit.
• Pengobatan primer (Tangki sedimentasi primer) menghasilkan lumpur primer.
• Perawatan sekunder (Reaktor biologis, klarifikasi sekunder) menghasilkan lumpur teraktivasi.
• Perawatan tersier (koagulasi kimia, filtrasi) menghasilkan lumpur kimia.
  • Jenis air limbah : Termasuk lumpur kota, industri, dan pasokan air.
  • Menghasilkan : 5–10 ton lumpur per 10.000 ton air limbah (pada 80% kadar air), tergantung pada kualitas pengaruh dan proses pengolahan.

3. Komposisi dan Risiko
   Lumpur mengandung patogen, logam berat (mis., Timbal, kadmium), polutan organik persisten, dan kontaminan lainnya. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan polusi sekunder (eutrofikasi, pencucian logam berat).

Ii. Metode dan proses penghapusan lumpur kunci

Tujuan intinya adalah pengurangan volume, stabilisasi, ketidakberdayaan, dan pemulihan sumber daya . Tahap utama termasuk penebalan, pengeringan, stabilisasi, pengeringan, dan pembuangan akhir .

1. Penebalan
   • Tujuan : Lepaskan air interstitial untuk mengurangi volume (kadar air dari 99% menjadi 94-97%).
   • Teknologi :

     Metode	Keuntungan	Batasan
     Penebalan gravitasi	Energi rendah, operasi sederhana	Jejak kaki besar, pelepasan fosfor
     Pengapungan	Cocok untuk lumpur encer	Konsumsi energi tinggi
     Sentrifugal	Efisiensi tinggi, kompak	Biaya modal dan pemeliharaan yang tinggi

2. Dewatering
   • Tujuan : Mengurangi kadar air menjadi 65-80% untuk transportasi yang lebih mudah.
   • Teknologi :

• Metode mekanis : Penekanan filter sabuk (untuk lumpur aktif), penekan filter pelat-dan-frame (kelembaban ≤60%), sentrifugasi (operasi kontinu).
• Pengeringan alami : Bergantung pada iklim, biaya rendah untuk tanaman kecil.
  • Studi kasus : Proyek Sludge Shanghai Bailonggang menggunakan tekanan filter diafragma bertekanan tinggi, merawat 1.500 ton/hari; Lumpur Dewatered ditahan atau dibakar.

3. Stabilisasi
   • Tujuan : Degradasi organik, mengurangi bau, dan patogen.
   • Metode :

• Pencernaan anaerob : Menghasilkan biogas (50-70% metana) tetapi membutuhkan sistem kedap udara.
• Pengomposan aerobik : Memerih ke lumpur menjadi humus untuk pertanian.
• Stabilisasi kapur : Inaktivasi patogen cepat tetapi meningkatkan berat lumpur.

4. Pengeringan
   • Tujuan : Mencapai 10–40% kadar air untuk pemulihan sumber daya.
   • Teknologi :

     Metode	Keuntungan	Batasan
     Pengeringan termal	Pengurangan volume tinggi (90%)	Energi tinggi, emisi bau
     Pengeringan matahari	Biaya rendah karbon, rendah	Tergantung iklim, lambat
     Microwave	Pengeringan cepat dan seragam	Biaya peralatan tinggi

5. Pembuangan akhir
   • TPA : Sederhana tetapi membutuhkan standar yang ketat (kelembaban ≤60%, organik ≤5%) dan risiko generasi lindi.
   • Pembakaran : Pengurangan volume lengkap (residu abu 10%) tetapi membutuhkan perawatan knalpot.
   • Aplikasi Tanah : Lumpur kompos untuk perbaikan tanah, tunduk pada batas logam berat.
   • Penggunaan kembali materi : Lumpur batu bata (mis., Proyek Guangdong Heyuan menghasilkan 36.000 batu bata/tahun)

AKU AKU AKU. Perbandingan Teknologi

Iv. Aplikasi dunia nyata

1. Pusat Pembuangan Lumpur Jinjiang (Cina) :
   • Menggunakan "Pengerukan Limbah Turbin Uap Tekanan Kembali," memproses 180.000 ton/tahun dan memproduksi 36.000 batu bata/hari.
2. Proyek Shanghai Bailonggang :
   • Fasilitas lumpur terbesar di Asia; Dewatering bertekanan tinggi hingga 40% kelembaban, dengan lumpur digunakan untuk TPA/pembakaran.
3. Proyek Gasifikasi Chongqing :
   • Menggunakan gasifikasi unggun terfluidisasi untuk mengubah 100 ton/hari lumpur menjadi uap dan listrik.

V. Teknologi Emerging

1. Pirolisis/karbonisasi : Mengubah lumpur menjadi biochar untuk perbaikan tanah atau bahan bakar (intensif energi).
2. Perawatan ultrasonik : Meningkatkan pengeringan melalui kavitasi (sering dikombinasikan dengan metode lain).
3. Teknologi plasma : Dekomposisi suhu tinggi (nol polusi sekunder; digunakan di Swedia/Jepang).
4. Sistem Bioelektrokimia : Degradasi mikroba dengan pembangkit listrik (skala laboratorium).

Vi. Tantangan dan rekomendasi

• Hambatan Teknis : Penggunaan kimia tinggi (mis., Polyacrylamide), pengeringan intensif energi.
• Kebutuhan kebijakan : Memperkuat standar daur ulang lumpur (mis., Pedoman Teknis untuk Perawatan Lumpur ) dan mempromosikan penggunaan kembali abu dalam konstruksi.
• Optimasi biaya : Mendorong pemrosesan bersama dengan pembangkit listrik/semen untuk mengurangi biaya.