Η ασβεστοποίηση ως προηγμένη επεξεργασία για τηνεξυγίανση ξγ ητης λυματολάσπης και την μείωση των οσμών

Transcript

1 Η ασβεστοποίηση ως προηγμένη επεξεργασία για τηνεξυγίανση ξγ ητης λυματολάσπης και την μείωση των οσμών ημητριάδης Γεώργιος

2 Λυματολάσπη Στόχοι της επεξεργασίας της λυματολάσπης (παστερίωση, αφυδάτωση) Σύσταση λυματολάσπης Η επεξεργασία με ασβέστη της λυματολάσπης Παράμετροι Φυσικό-χημική προσέγγιση Εξυγίανση της λυματολάσπης με ασβεστοποίηση Ορισμός και περιγραφή παθογόνων Μηχανισμοί καταστροφής παθογόνων Η ασβεστοποίηση ως εξουδετέρωση δυσάρεστων οσμών Η ασβεστοποίηση ως εξουδετέρωση δυσάρεστων οσμών Ενώσεις και χαρακτηριστικά οσμών Μηχανισμοί παραγωγής οσμών

3 ιαδικασία επεξεργασίας λυμάτων

4 Στόχοι επεξεργασίας με ασβέστη Σταθεροποίηση, αφυδάτωση και μείωση του όγκου της λάσπης Μερική αποσύνθεση ύθ οργανικής ύλης Εξυγίανση Εξουδετέρωση οσμών

5 Σύσταση λυματολάσπης Νερό Ελεύθερο και δεσμευμένο νερό Κυτταρικό νερό Στερεά ιαλυμένες ουσίες (< 1 nm) Κολλοειδή σωματίδια (< 1 µm) Αδρανή σωματίδια Παθογόνοι μικροοργανισμοί (βακτηρίδια, ιοί, παράσιτα)

6 Η ασβεστοποίηση Προιόντα ασβέστη Άνυδρη άσβεστος (CaO) Υδράσβεστος (Ca(OH) 2 ) Α β λ ό β ό λ (C (OH) Ασβεστοπολτός, ασβεστόγαλα (Ca(OH) 2 Ιδιότητες Χημική σύσταση Αντιδραστικότητα Περιεκτικότητα σε ενεργό οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου Κοκκομετρία Βασικές παράμετροι για την επεξεργασία με ασβέστη Τροφοδοσία ασβέστη Έλεγχος δοσομέτρησης ασβέστη Ομογενής κατανομή ασβέστη στην λάσπη ιάρκεια της ασβεστοποίησης

7 Φυσικές και χημικές ιδιότητες Εξουδετέρωση όξινου περιβάλλοντος Αύξηση του ph με την χρήση CaO, Ca(OH) 2, ασβεστογάλακτος Ca(OH) Ca OH - ph=-log([h] + )=-log([oh] - / ; ) Αύξηση του ph πάνω από 12 που χρειάζεται για την εξυγίανση Μετά την εξουδετέρωση των οξέων της λάσπης Αύξηση της θερμοκρασίας Η ενυδάτωση του ασβέστη προκαλεί εξωθερμική αντίδραση CaO + H 2 O Ca(OH) 2 ΔH=-65.2 kj 2 ( ) 2 Με 15 % στερεά και 100 % ασβέστη αναλογικά με τα στερεά η ενυδάτωση προκαλεί ΔT>50 C που χρειάζεται για την εξυγίανση ph και T είναι οι κινητήριοι μηχανισμοί για την επεξεργασία της λυματολάσπης

8 Εξυγίανση λυματολάσπης Εξυγίανση της λυματολάσπης σημαίνει την καταστροφή των παθογόνων μικροοργανισμών Παθογόνα : βιολογικοί φορείς που προκαλούν ασθένειες Βακτηρίδια Ιοί Παράσιτα

9 Βακτηρίδια Έντερόκοκκος (G+) Στρεπτόκοκκος (G+) Κόλοβακτηρίδια (G-) Σαλμονέλα G-)

10 Ιοί Έντερικός ιός Κολιφάγος Parvovirus

11 Παράσιτα Helminth eggs Helminth parasite Oocysts Cryptosporidium p

12 Καταστροφή παθογόνων Η αύξηση του ph της λάσπης προκαλεί αλκαλική υδρόλυση η οποία καταστρέφει τα πρωτεϊνικά κυτταρικά τοιχώματα των παθογόνων και ένζυμων. Επίσης, καταστρέφει τα νουκλεικά οξέα (RNA και DNA) και τα συστατικά των κυττάρων των υδατανθράκων και λιπιδίων. Η αύξηση η της θερμοκρασίας ρ (θερμόλυση) καταστρέφει ολοκληρωτικά την ύπαρξη των μικροοργανισμών, αδρανοποιώντας τα ένζυμα των παθογόνων και αυξάνοντας την οσμωτική πίεση των βιολογικών κυττάρων.

13 Σύμφωνα, με την Ευρωπαϊκή και Αμερικανική νομοθεσία τα εξής κριτήρια υπάρχουν για την ολική καταστροφή των μικροοργανισμών: Βακτηρίδια και ιοί (ph>12 + αδρανοποίηση για 48 ώρες) Παρασιτικοί οργανισμοί Εξουδετέρωση (ph >12 + T 55 o C+ αδρανοποίηση 1,25 2 ώρες) Παστερίωση (ph >12 + T 60 o C+ αδρανοποίηση 5 ώρες)

14 Μείωση των οσμών Οι ενοχλητικές οσμές στα λύματα προκαλούνται από τους παρακάτω φορείς: Ανόργανες και οργανικές θειούχες ενώσεις H2S, C2H2SH, (CH3)2S, (CH3)2S2, (CH3)2S3 Ενώσεις αμμωνίας Πτητικά λιπαρά οξέα Με ph>12 και θερμοκρασία > 55 ο C, δημιουργείται και ελευθερώνεται αμμωνία (ΝΗ3), επίσης ελευθερώνεται τριμεθυλαμίνη η οποία διασπάται από την αφυδάτωση των πολυμερών που χρησιμοποιούνται για την διεργασία και δεν επιτρέπεται η δημιουργία πτητικών θειούχων ενώσεων, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει ενοχλητική οσμή στο τελικό προϊόν της επεξεργασίας.

15 Πλεονεκτήματα της ασβεστοποίησης Βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτητων της λυματολάσπης - αφυδάτωση Εξουδετέρωση των αρνητικών φορτίων με Ca2+ Σε συνδυασμό με Fe3+ και Al3+, ξεκινά μια αύξηση του ph προκαλώντας ταχύτατη κατακρήμνιση των άμορφων Fe(OH)3 or Al(OH)3. Αυτά αντιδρούν σαν ανόργανα πολυμερή. Μετατροπή των H2CO3 and HCO3- σε CaCO3, CO3 βελτιώνοντας την απορρόφηση της λάσπης

16 Μετά την ασβεστοποίηση υπάρχει μεγάλο ποσοστό αφυδάτωσης. Η σύσταση της επιτρέπει την εύκολη μεταφορά και εναπόθεση της.

17 Πλεονεκτήματα Εξυγίανση Απώλεια όγκου σταθεροποίηση Εξουδετέρωση δυσάρεστων οσμών Χαμηλό κόστος

18 Λυματολάσπη μετά από ασβεστοποίηση.

19 Λυματολάσπη μετά από ασβεστοποίηση με το εξειδικευμένο Caolim (προιόν ελεγχόμενης αντιδραστικότητας)