Vergleich von sieben Verfahren zur Behandlung und Entsorgung von Schlamm

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Die gängigsten Verfahren zur Behandlung und Entsorgung von Schlamm sind: 1. Anaerobe Fermentation des Schlammes, 2. Aerobe Kompostierung des Schlammes, 3. Verbrennung des Schlammes zur Energieerzeugung, 4. Sanitäre Deponierung des Schlammes, 5. Trocknung im Rotationsofen, 6. Sekundärfiltration mit Plattenfiltern, 7. Stabilisierung mit Konservierungsstoffen. Im Folgenden erläutert der Autor ausführlich die wichtigsten technischen Merkmale dieser Verfahren, damit Sie sich ein besseres Bild machen können. I. Anaerobe Fermentation von Schlamm – drei Phasen: Hydrolyse, Fermentation, Methanbildung. In der ersten Phase der Hydrolyse werden die Partikel in lösliche Verbindungen umgewandelt. In der zweiten Phase findet die Gärung statt – das Endprodukt dieser Gärung ist ein Vorläufer des Methans. In der dritten Phase entsteht Methan: Acetat wird von Methanogenen zersetzt, und diese nutzen anschließend Wasserstoff, um Methan zu erzeugen. Nachteile: 1. Hohe Investitionskosten, hohe Betriebskosten, Sicherheitsprobleme. 2. Die Vorheizung des Schlammes erfordert viel Wärmeenergie, was nicht ausreicht, um den eigenen Bedarf zu decken. 3. Es entsteht eine große Menge an Schlamm, der erneut aufbereitet werden muss. 4. Methangas lässt sich schwer in das städtische Leitungsnetz einbinden. 5. In den nördlichen Regionen kann es im Winter nicht betrieben werden. 6. Sicherheitsrisiken, großer Flächenbedarf. Derzeit gibt es im Inland mehr als 50 solcher Unternehmen, von denen 29 ihren Betrieb eingestellt haben. Zweitens: Bei der aeroben Kompostierung von Schlamm werden mit Hilfsstoffen wie Stroh der Wassergehalt des Schlammes auf 60 % gesenkt, um mehr Poren zu schaffen und das erforderliche CN-Verhältnis zu erreichen. Gleichzeitig wird kontinuierlich Sauerstoff zugeführt. Nach 25–30 Tagen findet eine Fermentation statt, wodurch der Schlamm verkompostiert wird. Nach Erreichen der Stabilisierung kann es für die Landschaftsgestaltung und Bodenverbesserung verwendet werden. Hauptsächlich gibt es: natürliche Kompostierung, geschlossene Kompostierung, Trommelkompostierung, vertikale Mehrschichtkompostierung usw. Nachteile: 1. Die Qualität des Schlammes ist instabil; schwere Metalle können nicht stabilisiert werden, weshalb er nur als Düngemittel für die Landschaftsgestaltung verwendet werden kann. 2. Der Kompostierungsprozess erzeugt große Mengen an üblen Gerüchen, die die Umgebung verschmutzen. 3. Es werden große Mengen an Stroh und anderen Zusatzstoffen hinzugefügt, um Sauerstoff zuzuführen. Die Betriebskosten liegen bei über 200 Yuan pro Tonne. Drei: Das zentrale Gerät zur Erzeugung von Energie durch die Verbrennung von Schlamm ist der Brenner. Das Hauptgerät hat eine turmartige Form; an der Unterseite befindet sich eine poröse Platte, auf der sich das Wärmeübertragungsmittel – Sand – als Brennbett befindet. Die Innenwände des Turms sind mit feuerfesten Materialien ausgekleidet. Die Gase gelangen von unten in den Turm, und der Schlamm wird dort in einen brodelnden, fluidisierten Zustand versetzt, wodurch er verbrennt. Nachteile: 1. Hohe Investitionskosten, starke Korrosion der Kessel, hohe Wartungskosten. 2. Schlamm mit einem Wassergehalt von 80 % hat einen niedrigen Heizwert. Seine Verbrennung erfordert viel Energie – für die Verfeuerung von 1 Tonne solchen Schlammes sind 70 kg Standardkohle erforderlich. Dadurch steigen die Betriebskosten um 300–400 Yuan pro Tonne. 3. Hat einen erheblichen Einfluss auf die Abgase und kann zu schädlichen Gasen wie Dioxinen führen. IV. Die hygienische Deponierung von Schlamm erfolgt in unserem Land hauptsächlich in Kombination mit Müll. Für den Bau der Deponieflächen sind Kosten von 50–60 Yuan pro Tonne erforderlich. Dadurch können Quellen für Trinkwasser sowie die Luft verschmutzt werden. Zudem benötigen solche Deponien viel Fläche. Es bestehen außerdem Sicherheitsrisiken. Darüber hinaus sind die verfügbaren Flächen für Deponien in unserem Land derzeit begrenzt. Somit wird es bald keine Möglichkeit mehr geben, Schlamm zu deponieren. V. Trocknung in Rotationsöfen: Durch die Verwendung von Energieträgern wie Kohle oder Erdgas wird der Schlamm getrocknet und entwässert. Nachteile: 1. Hoher Energieverbrauch, Betriebskosten von über 300 Yuan/Tonne. 2. Die Trocknung bei hohen Temperaturen kann zu unangenehmen Gerüchen führen. 3. Bei dem Trocknungsprozess sind strenge Anforderungen an die Kontrolle des Staubs erforderlich; es bestehen Sicherheitsrisiken. VI. Durch die zweistufige Pressfiltration wird der Schlamm um etwa 90 % verdünnt. Anschließend werden Zusatzstoffe hinzugefügt, und es erfolgt eine weitere Pressfiltration. Nachteile: 1. Der Feuchtigkeitsgehalt kann nur bei 75–65 % liegen. 2. Es werden große Mengen an Chemikalien hinzugefügt, wodurch das Trockengewicht des Schlammes erhöht wird. Die Betriebskosten liegen bei 180 Yuan pro Tonne. 3. Die Einschränkungen bei der Wiederverwendung von Schlamm nehmen zu. 7. Stabilisatoren: In den ursprünglichen Schlamm werden Kalk sowie andere Stabilisatoren hinzugefügt. Diese reagieren chemisch mit dem Schlamm und erzeugen dabei viel Wärme – dadurch sinkt der Wassergehalt des Schlammes. Nachteile: 1. Zufuhr großer Mengen an Kalk und aluminiumbasierten Materialien, was zu einer Erhöhung der Schlammmenge führt. 2. Der Schlamm kann nicht erneut genutzt werden, er muss lediglich vergraben werden. 3. Die Betriebskosten sind hoch: 130–150 Yuan pro Tonne. Derzeit ist es aufgrund einer einzigen Verarbeitungsmethode kaum möglich, die Anforderungen an die Behandlung und Entsorgung von Schlamm zu erfüllen. Eine ideale Lösung besteht darin, je nach Region und Art des Schlammes sowie unter Berücksichtigung von Klimabedingungen, regionalen Besonderheiten und den Bedingungen am Bauplatz verschiedene Verfahren geschickt miteinander zu kombinieren, um das beste Ergebnis zu erzielen. Bei der Auswahl der Technologien zur Behandlung von Schlamm gibt es keinen besten Ansatz – nur den am besten geeigneten