Drying of waste water treatment sludge in fluidized bed of inert particles

Abstract

Waste water treatment sludge is generated in increasing quantities, as the amount of treated municipal and industrial waste water increases. Also, the requirements concerning the conditions of sludge storage/landfill or reuse are growing. Due to these reasons, new solutions regarding sludge treatment, management and utilization are needed [1]. The benefits of drying waste water treatment sludge can be seen in several aspects: the dried sludge can be stored for longer periods of time and further used as an organic fertilizer, it can be a source of useful (active) microorganisms that can be reused in waste water treatment. Drying also enables incineration or co-incineration of sludge. Sludge drying process reduces mass and volume of the product, making its storage, transport, packaging and retail easier [2-4].

Sušenjem mulja iz procesa prečišćavanja otpadnih voda mogu se dobiti dva glavna upotrebljiva proizvoda: osušeni mulj može se skladištiti i koristiti kao organsko đubrivo, a može sadržati i aktivne (žive) mikroorganizme koji se ponovo mogu koristiti u tretmanu otpadnih voda. Sušenje suspenzija i pasta u fluidizovanom sloju inertnih čestica predstavlja atraktivnu alternativu ostalim postupcima sušenja u pogledu osnovnih kriterijuma za ocenu efikasnosti kao što su specifični kapacitet isparavanja, specifični utrošak toplote i specifični utrošak vazduha. Visoka efikasnost sušenja je rezultat velikih kontaktnih površina i velikih temperaturnih razlika između ulaznog i izlaznog toka vazduha za sušenje. Intenzivno mešanje inertnih čestica tokom agregativne fluidizacije obezbeđuje približno jednaku temperaturu u celoj zapremini sloja te ne postoji rizik od lokalnog pregrevanja. U radu su prikazani rezultati ispitivanja sušenja mulja na pilot postrojenju za sušenje suspenzija i pasta nominalnog kapaciteta isparavanja do20 kgH2O/h, čiji je centralni deo cilindrična kolona prečnika 215 mm sa fluidizovanim slojem staklenih sfera. Ispitivan je uticaj operativnih uslova na performanse sistema za sušenje i na kvalitet praškastog osušenog aktivnog mulja. Glavni cilj je da se odrede optimalne temperature sušenja mulja pri kojima bi korisni mikroorganizmu u mulju ostali aktivni (živi), a pri kojim aktivni mulj može da se koristi kao oragansko đubrivo. Izvršena je analiza efikasnosti sušenja sa stanovišta kapaciteta isparavanja i potrošnje vazduha u cilju boljeg sagledavanja performansi sistema za sušenje. Jednostavni bilansi mase i toplote adekvatno predviđaju radni režim sistema za sušenje u fluidizovanom sloju inertnog materijala.