Tratamiento de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales

El tratamiento de lodos en las plantas de tratamiento de aguas residuales se refiere a una serie de procesos para reducir, estabilizar, tratar de forma inocua y utilizar los recursos de los lodos generados durante el tratamiento de aguas residuales. Los lodos son un producto inevitable del tratamiento de aguas residuales. Proviene principalmente de sustancias sólidas o semisólidas formadas por precipitación, concentración o separación de sólidos suspendidos, microorganismos y materia orgánica en las aguas residuales durante el tratamiento biológico y químico. Los siguientes son los procesos típicos y métodos comunes para el tratamiento de lodos en plantas de tratamiento de aguas residuales en general: 1. Espesamiento de lodos - espesamiento por gravedad: Utilizando la diferencia de densidad entre el lodo y el agua, el lodo se espesa inicialmente para reducir su contenido de agua a través de sedimentación natural o sedimentación en placa inclinada/tubo inclinado. - Concentración por flotación: utiliza la adhesión de pequeñas burbujas a las partículas de lodo para hacer que las partículas de lodo floten hacia la superficie del agua y lograr la separación sólido-líquido. - Concentración centrífuga: El lodo se separa del sólido mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación a alta velocidad de la centrífuga para obtener un lodo concentrado. 2. Digestión de lodos - Digestión anaeróbica: En condiciones anaeróbicas o anóxicas, se utilizan microorganismos anaeróbicos para descomponer la materia orgánica de los lodos y producir biogás (que puede recuperarse como energía), dióxido de carbono y residuos de lodos estabilizados. La digestión anaeróbica puede reducir significativamente el volumen de lodos, estabilizar la materia orgánica, matar patógenos y recuperar energía. - Digestión aeróbica: En condiciones aeróbicas, la materia orgánica del lodo se convierte en dióxido de carbono, agua y células microbianas a través de la oxidación biológica de microorganismos aeróbicos, reduciendo aún más el contenido de materia orgánica, al mismo tiempo que tiene un cierto efecto de eliminación de patógenos. La digestión aeróbica generalmente no produce tanta reducción de lodos como la digestión anaeróbica, pero requiere un tiempo de residencia más corto. 3. Deshidratación de lodos - Deshidratación mecánica: incluye prensa de filtro de banda, prensa de filtro de placa y marco, deshidratador centrífugo, etc., que eliminan aún más la humedad del lodo a través de presión física o fuerza centrífuga, reduciendo el contenido de humedad del lodo a aproximadamente 60% a 80%, formando una torta de lodo relativamente seca y dura, que es conveniente para su posterior tratamiento o eliminación. - Acondicionamiento químico: Antes de la deshidratación, a veces se añaden coagulantes (como poliacrilamida) o floculantes (como cloruro de polialuminio) para acondicionar el lodo para mejorar las propiedades de deshidratación del lodo y aumentar la eficiencia de deshidratación. 4. Deshidratación profunda - secado térmico: El lodo deshidratado se seca aún más mediante métodos de calentamiento como aire caliente y vapor para reducir el contenido de humedad al 10% al 40%, reduciendo significativamente el volumen y aumentando el valor calorífico, lo que es conveniente para la incineración posterior o la utilización de recursos. - Secado con bomba de calor de baja temperatura: utilizando la tecnología de bomba de calor de baja temperatura, se puede lograr una deshidratación profunda de lodos con un menor consumo de energía, lo que es especialmente adecuado para ocasiones con altos requisitos de recuperación de energía y respeto al medio ambiente. 5. Estabilización de lodos – compostaje: Mediante la fermentación aeróbica, la materia orgánica de los lodos se convierte en humus estable bajo la acción de microorganismos para producir fertilizante orgánico. Es adecuado para lodos que contienen más materia vegetal. - Tratamiento termoquímico: como la hidrólisis térmica, la oxidación húmeda, la incineración, etc., a través de alta temperatura u oxidación química, puede descomponer completamente la materia orgánica, matar patógenos y lograr la inocuidad y reducción de lodos. 6. Disposición final y utilización de recursos - uso de la tierra: Una vez inofensivos y estabilizados, los lodos de depuradora, como los productos de compost, se pueden utilizar directamente para mejorar el suelo o fertilizar las tierras de cultivo, pero deben cumplir con estrictas normas y supervisión agrícola. - Vertedero: Los lodos que no sean aptos para el uso de la tierra pueden enviarse a vertederos que cumplan con los requisitos de protección ambiental para un vertido seguro, pero se debe minimizar el espacio ocupado por el vertedero. - Incineración: Los lodos se queman completamente en un incinerador de lodos para lograr la máxima reducción, a la vez que se recupera energía térmica para la generación de energía o calefacción. Las cenizas después de la incineración son en pequeñas cantidades, estables e inofensivas y pueden usarse como materia prima para materiales de construcción o depositarse de manera segura en vertederos. - Utilización de materiales de construcción: como fabricación de ladrillos, fabricación de arcilla expandida, etc., utilizando lodos como materia prima o aditivo para producir diversos productos de materiales de construcción. 7. Monitoreo y gestión ambiental - Registrar y supervisar todo el proceso de generación, tratamiento y eliminación de lodos: garantizar que el tratamiento de lodos cumpla con las leyes, regulaciones y normas nacionales y locales pertinentes. - Pruebas periódicas: supervisar diversos indicadores de los lodos tratados (como el contenido de humedad, el contenido de materia orgánica, el contenido de metales pesados, el número de patógenos, etc.) para garantizar que se cumplan los estándares de descarga o utilización. - Plan de respuesta a emergencias: formular planes de respuesta a emergencias para hacer frente a emergencias como fallas en las instalaciones de tratamiento de lodos y fugas de lodos para reducir el impacto en el medio ambiente. El tratamiento de lodos en las plantas depuradoras de aguas residuales es un proceso integral. Es necesario seleccionar una combinación adecuada de tecnologías de tratamiento en función de las características de los lodos y las condiciones reales locales, teniendo en cuenta los beneficios económicos, los beneficios ambientales y los beneficios sociales. Al mismo tiempo, con el avance de la tecnología y la mejora de los requisitos de protección ambiental, los procesos de tratamiento de lodos también se optimizan e innovan continuamente para lograr objetivos de eliminación de lodos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente.