ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ЗНЕВОДНЕННЯ ОСАДУ З ВИСОКИМ ВМІСТОМ МІНЕРАЛЬНИХ РЕЧОВИН

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2025.02.02

Ключові слова:

зневоднення осаду, стічні води, мінеральні речовини, енергоефективність, пісковий сепаратор, роликовий прес, ефективність системи, механічний знос

Анотація

Зневоднення осаду є критичним етапом у процесі очищення стічних вод, що дозволяє зменшити об’єм осадових мас, оптимізувати витрати на транспортування та утилізацію, а також забезпечити стабілізацію матеріалу для подальшої переробки або видалення. Проаналізовано сучасні тенденції у використанні обладнання для проведення процесів зневоднення осадів стічних вод. Вказано особливості конструкцій та обмеження певних типів обладнання Особливу складність становить обробка осаду з підвищеним вмістом мінеральних домішок, які викликають інтенсивне зношення обладнання, блокування потоку та ускладнення експлуатації традиційних методів зневоднення. Застосування фільтр-пресів і центрифуг у таких умовах виявляється малоефективним, що обумовлює необхідність пошуку більш надійних та енергоощадних технологій. Роликові преси демонструють потенційні переваги завдяки зменшенню абразивного впливу, низькому енергоспоживанню та компактності конструкції. Метою цього дослідження є оцінка ефективності попереднього очищення осаду за допомогою піскового сепаратора перед його подачею на роликовий прес. Наведена методологія проведення дослідження. У якості об’єкту було обрано для зневоднення осади, які формуються внаслідок сухої анаеробної ферментації побутових відходів на сміттєсортувальному підприємстві. Докладно розглянута технологічна схема процесу зневоднення стічних вод. Проведено аналіз фізико-хімічних характеристик осаду до та після сепарації, а також було виміряно навантаження на вали пресу. Наведено конструкцію фільтрувального обладнання та докладно описано принцип його роботи. Порівняльний аналіз осаду до та після обробки в пісковому сепараторі засвідчив суттєве покращення як фізико-хімічних характеристик потоку, так і стабільності експлуатації обладнання. Отримані результати дозволяють оцінити доцільність інтеграції піскового сепаратора у схему зневоднення та його вплив на стабільність роботи обладнання.

Біографії авторів

Віктор Федорович Моїсєєв, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

 Кандидат технічних наук, професор, професор кафедри хімічної техніки та промислової екології

Євгенія Володимирівна Манойло, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

 Кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри хімічної техніки та промислової екології

Максим Анатолійович Лук’яненко

 Аспірант кафедри хімічної техніки та промислової екології

Антон Олексійович Василенко

Аспірант кафедри хімічної техніки та промислової екології

Посилання

Gomes, S., Zhou, J., Li, W., Long, G. Progress in manufacture and properties of construction materials incorporating water treatment sludge: A review. Resources Conservation and Recycling. 2019. Vol. 145, pp. 148–159. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.02.032

Sarmiento, F., Coughenour, J., Conway, K. Sludge cake pumping experience at wastewater treatment plant. Proceedings of the Water Environment Federation. 2006. Vol. 8(2), pp. 292–303. https://doi.org/10.2175/193864706783797113

Zhao, S., Luo, L., Wei, Y. A Review on Sludge Drying after High Pressure Filter Pressing. Frontiers in Science and Engineering. 2024. Vol. 4, pp. 57–60. https://doi.org/10.54691/wpgya346

Novak, J. Dewatering of Sewage Sludge. Drying Technology. 2006. Vol. 24, pp. 1257–1262. https://doi.org/10.1080/07373930600840419

Stickland, A., Skinner, S., Cavalida, R., Scales, P. Optimisation of filter design and operation for wastewater treatment sludge. Separation and Purification Technology. 2018. Vol. 198, pp. 31–37. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2017.01.070

Mamais, D., Tzimas, A., Andreadakis, A. Evaluation of Different Sludge Mechanical Dewatering Technologies. Journal of Residuals Science & Technology. 2009. Vol. 6 (1), pp. 27–34.

Wakeman, R. Separation technologies for sludge dewatering. Journal of hazardous materials. 2007. Vol. 144 (3), pp. 614–619. https://doi.org/10.1016/J.JHAZMAT.2007.01.084

Mahmoud, A., Hoadley, A., Citeau, M., Sorbet, J., Olivier, G., Vaxelaire, J., Olivier, J. A comparative study of electro-dewatering process performance for activated and digested wastewater sludge. Water research. 2018. Vol. 129, pp. 66–82. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.10.063

Wu, B., Dai, X., Chai, X. Critical review on dewatering of sewage sludge: Influential mechanism, conditioning technologies and implications to sludge re-utilizations. Water research. 2020. Vol. 180, pp. 115912. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115912

Shevchenko, A., Shevchenko, T. Containerized Plug and Play Sludge Dewatering Plants as a Energy and Cost-Effectivness Solution for Small and Middle WWTP`S. // 4th International Scientific Conference "Chemical Technology and Engineering". Proceedings, LPNU. Lviv. 2023. pp. 249–252. https://doi.org/10.23939/cte2023.249

Cao, B., Zhang, T., Zhang, W., Wang, D. Enhanced technology based for sewage sludge deep dewatering: A critical review. Water research. 2020. Vol. 189, pp. 116650. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116650

Bajpai, P. Pretreatment of Sludge. In: Management of Pulp and Paper Mill Waste. Springer, Cham. 2015. рр. 31–44. https://doi.org/10.1007/978-3-319-11788-1_4

Meyer, T., Barquin, A., Gionest, P., Tran, H. Multivariate data analysis of full-scale sludge dewatering. Journal of environmental chemical engineering. 2020. Vol. 8, рр. 103648. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103648

Rao, B., Zhu, Y., Mingzhou, Y., Lu, X., Yanjian, W., Huang, G., Xiaoyu, S., Xiaodong, L. High-dry dewatering of sludge based on different pretreatment conditions. Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 122, рр. 288–297. https://doi.org/10.1016/J.PSEP.2018.12.018

Mahmoud, A., Hoadley, A., Citeau, M., Sorbet, J., Olivier, G., Vaxelaire, J., Olivier, J. A comparative study of electro-dewatering process performance for activated and digested wastewater sludge. Water research. 2018. Vol. 129, рр. 66–82. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.10.063

Kolisch, G., Boehler, M., Arancibia, F., Pinnow, D., Krauss, W. A new approach to improve sludge dewatering using a semi-continuous hydraulic press system. Water science and technology: a journal of the International Association on Water Pollution Research. 2005. Vol. 52 (10-11), рр. 211–218. https://doi.org/10.2166/WST.2005.0696

Kim, S., Kim, J., Chung, J. Improved waste-activated sludge dewatering using sludge/oil emulsion, ultrasonic and microwave technologies. Water SA. 2014. Vol. 40, рр. 677–686. https://doi.org/10.4314/WSA.V40I4.13

Citeau, M., Olivier, J., Mahmoud, A., Vaxelaire, J., Larue, O., Vorobiev, E. Pressurised electro-osmotic dewatering of activated and anaerobically digested sludges: electrical variables analysis. Water research. 2012. Vol. 46(14), рр. 4405–4416. https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.05.053

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-20