Berapa Banyak Lumpur yang Dihasilkan oleh Instalasi Pengolahan Air Limbah?

Jawaban cepat: Instalasi kota menghasilkan sekitar 70–90 g padatan kering per orang per hari. Instalasi industri jauh lebih bervariasi, karena lumpur kimia dari koagulasi sering melebihi lumpur biologis. Ukur berdasarkan padatan kering per hari, lalu konversikan ke volume cake — jangan pernah berdasarkan debit influen.

Aliran hampir tidak memberi tahu Anda apa pun

Dua pabrik yang mengolah jumlah meter kubik per hari yang sama dapat menghasilkan jumlah lumpur yang berbeda beberapa kali lipat. Debit menentukan ukuran pompa dan perpipaan. Jumlah lumpur berasal dari padatan dan beban organik yang masuk, ditambah bahan kimia apa pun yang Anda dosiskan untuk menghilangkannya.

Jadi pertanyaannya harus dibangun ulang sebagai tiga angka terpisah:

1. Padatan kering per hari — biologis plus kimia, dalam kg DS/hari
2. Kekeringan kue — berapa persen kue tersebut berupa padatan setelah dewatering
3. Volume kue — apa yang sebenarnya Anda bayar untuk menyimpan, mengangkut, dan membuang

Kotamadya: mulai dari rakyat

Untuk air limbah domestik, beban desain per kapita adalah titik awal yang paling dapat diandalkan. Pedoman desain Minnesota Pollution Control Agency menggunakan 0,20 lb TSS (91 g) dan 0,17 lb BOD₅ (77 g) per orang per hari sebagai standar minimum desain.

Memprosesnya melalui penangkapan primer dan hasil sekunder menghasilkan kira-kira 70–90 g padatan kering per orang per hari Secara total, terbagi sekitar 60/40 antara lumpur primer dan lumpur aktif limbah. Oleh karena itu, instalasi pengolahan untuk 50.000 orang menghasilkan sekitar 3,5–4,5 ton padatan kering per hari.

Dua peringatan tentang angka per kapita. Angka-angka ini mengasumsikan limbah domestik yang benar-benar domestik — pembuangan industri ke saluran pembuangan langsung mematahkan asumsi tersebut. Dan angka nasional yang dipublikasikan tidak dapat dibandingkan antar wilayah, karena sebagian membagi dengan populasi yang terhubung dan sebagian lagi dengan total populasi.

Industri: mulai dari pemuatan, lalu tambahkan bahan kimianya

Tidak ada jalan pintas per kapita untuk limbah industri. Padatan biologis berasal dari beban organik yang benar-benar tersingkirkan, dan hasilnya sangat bergantung pada berapa lama lumpur berada di dalam sistem.

Umur lumpur adalah inti persoalannya. Pelatihan operator DEP Pennsylvania memberikan waktu retensi lumpur sebesar 3,5–10 hari untuk lumpur aktif konvensional terhadap 20–30 hari untuk aerasi diperpanjangWaktu retensi yang lebih lama berarti lebih banyak biomassa yang dikonsumsi oleh pembusukan endogen, sehingga aerasi yang diperpanjang menghasilkan sekitar setengah hingga sepertiga padatan limbah per kg BOD yang dihilangkan.

Sebagai pemeriksaan tingkat operator, pelatihan lumpur aktif Michigan EGLE menggunakan 0,7 lb padatan per lb BOD yang dihilangkan pada basis total padatan tersuspensi untuk operasi konvensional. Gunakan ini sebagai pemeriksaan kewajaran terhadap angka desain, bukan sebagai angka desain itu sendiri — ini bersifat retensi pendek, berbasis TSS, dan mencakup padatan inert yang terbawa masuk bersama influen.

Lumpur kimia adalah yang mengejutkan orang

Di sinilah perkiraan industri sering keliru. Koagulan tidak hilang — ia mengendap dan masuk ke dalam lumpur.

Lantai stoikiometrik itu lugas. Tawas yang berubah menjadi aluminium hidroksida menghasilkan sekitar 0,26 kg padatan kering per kg tawas; ferric chloride berubah menjadi ferric hydroxide menghasilkan sekitar 0,66 kg per kg FeCl₃Itu adalah nilai minimum: mereka hanya menghitung hidroksida, bukan fosfat yang terko-presipitasi, organik yang teradsorpsi, atau padatan influen yang terperangkap.

Nilai terukur mengonfirmasi orde besarnya. Sebuah studi tahun 2016 di Desalinasi dan Pengolahan Air terukur 0,40–0,82 mg lumpur per mg FeCl₃ Dosis pada efluen aerobik dan anaerobik. Rentang desain praktis 0,4–0,8 kg DS per kg FeCl₃ dapat dipertahankan.

Jalankan perbandingan dan intinya menjadi jelas. Pada 80 mg/L ferric chloride Anda menghasilkan sekitar 53 mg/L padatan kimia. Tahap biologis yang menyisihkan 200 mg/L BOD pada observed yield 0,3 menghasilkan sekitar 60 mg/L. Pada dosis itu keduanya sudah berada pada orde besaran yang sama — dan dosis industri sering kali jauh lebih tinggi.

Studi tahun 2016 yang sama menemukan bahwa di atas sekitar 80 mg/L FeCl₃, rasio padatan volatil terhadap total turun menjadi sekitar 0,5. Lumpur menjadi setengah mineral. Itu penting dua kali lipat: lumpur mineral lebih berat, dan mengalami dewatering secara berbeda dari lumpur biologis.

Dari padatan kering hingga volume kue

Padatan kering per hari adalah angka teknik. Volume cake adalah angka yang menjadi dasar penagihan Anda.

Konversinya adalah:

Volume cake (m³/hari) = padatan kering (kg/hari) ÷ [ kepadatan bulk cake (kg/m³) × fraksi padatan ]

Kepadatan bulk kue biasanya berada dalam kisaran 1.050–1.250 kg/m³, cenderung ke nilai yang lebih tinggi untuk kue yang dikondisikan dengan kapur atau besi dengan kandungan mineral tinggi. Dengan menggunakan 1.100 kg/m³, satu ton padatan kering menempati sekitar:

• 4,5 m³ pada 20% padatan kering
• 3,6 m³ pada 25%
• 3,0 m³ pada 30%
• 2,6 m³ pada 35%

Memindahkan cake dari 20% menjadi 30% padatan kering memangkas volume pengangkutan sekitar sepertiga, untuk massa padatan yang sama. Jika pembuangan dikenakan biaya berdasarkan volume, itulah dasar komersial untuk filtrasi tekanan yang dinyatakan sebagai aritmetika, bukan sebagai klaim.

Seberapa kering kue yang sebenarnya bisa Anda capai?

Lembar fakta US EPA tentang filter press pelat tersembunyi melaporkan padatan cake sebesar 45–50% untuk lumpur aktif primer plus limbah, dan hingga 55% untuk lumpur tersier yang diolah dengan kapur.

Baca catatan pengondisian sebelum Anda merencanakan berdasarkan angka-angka tersebut. Dokumen yang sama menetapkan 10–30% kapur dan 5–7,5% ferri klorida berdasarkan berat kering untuk mencapainya. Kapur dan besi masuk ke dalam cake sebagai massa inert, jadi sebagian dari persentase tinggi itu adalah padatan tambahan, bukan air yang dihilangkan. Dengan hanya pengondisian polimer, sumber yang sama memberikan sekitar 45% untuk padatan primer dan 35% untuk primer ditambah lumpur aktif limbah.

Sebagai perbandingan, lembar fakta mesin pres filter sabuk EPA memberikan 20–35% untuk lumpur primer mentah ditambah lumpur aktif limbah, dan 12–22% untuk lumpur aktif limbah yang dicerna secara anaerobik. Perbedaan antara filtrasi sabuk dan filtrasi tekanan adalah nyata, dan paling besar pada lumpur yang paling sulit mengalami dewatering.

Satu lagi kalimat yang layak dikutip untuk diketahui: lembar fakta EPA menyatakan bahwa filter press dengan pelat resesif hemat biaya untuk pabrik di bawah sekitar 4 MGD (sekitar 15.000 m³/d).

Apa yang perlu dikirim untuk estimasi sludge

• Populasi yang dilayani, atau aliran proses dan COD/BOD serta TSS influen
• Apakah saluran pembuangan menerima buangan industri, dan dari industri apa
• Jenis dan dosis koagulan, serta penambahan kapur jika ada
• Umur lumpur atau mode aerasi, jika tahap biologis sudah ada
• Apakah lumpur dicerna atau dikentalkan sebelum dewatering
• Bagaimana pembuangan dikenakan biaya — berdasarkan berat atau volume

Terkait: berapa banyak pelat filter yang Anda butuhkan, penentuan ukuran filter press untuk lumpur kota berdasarkan populasi, dan filter press versus screw presskami. Peralatan terkait: Filter Press Chamber dan Filter Press Membran.

pertanyaan yang sering diajukan

Berapa banyak lumpur yang dihasilkan oleh instalasi pengolahan air limbah per hari?

Pabrik kota menghasilkan sekitar 70 hingga 90 gram padatan kering per orang per hari. Pabrik dengan 50.000 orang menghasilkan sekitar 3,5 hingga 4,5 ton padatan kering setiap hari. Pabrik industri jauh lebih bervariasi, karena dosis koagulan dan beban organik yang menentukan angka tersebut, bukan populasi.

Bisakah saya memperkirakan lumpur dari laju aliran?

Tidak. Ukuran aliran pompa dan perpipaan, bukan kuantitas lumpur. Dua pabrik yang mengolah volume identik dapat menghasilkan massa lumpur beberapa kali berbeda tergantung pada padatan influen, beban organik dan dosis kimia. Perkirakan dari padatan kering per hari sebagai gantinya.

Berapa banyak lumpur yang dihasilkan oleh ferric chloride?

Sekitar 0,4 hingga 0,8 kg padatan kering per kg ferric chloride yang ditambahkan, berdasarkan nilai terukur. Batas stoikiometri adalah 0,66 kg per kg, hanya menghitung endapan hidroksida. Alum menghasilkan sekitar 0,26 kg per kg pada dasar yang sama.

Apakah lumpur kimia lebih berat daripada lumpur biologis?

Sering kali ya, di pabrik industri. Pada 80 mg/L ferric chloride, padatan kimia sudah sebanding dengan padatan biologis dari penghilangan BOD 200 mg/L. Di atas dosis itu, lumpur menjadi kira-kira setengah mineral, yang mengubah baik massanya maupun perilaku dewatering-nya.

Bagaimana cara mengubah padatan kering menjadi volume kue?

Bagi padatan kering per hari dengan kepadatan curah cake dikalikan dengan fraksi padatan. Dengan menggunakan 1.100 kg per meter kubik, satu ton padatan kering menghasilkan sekitar 3,0 meter kubik cake pada 30% padatan kering, atau 4,5 meter kubik pada 20%.

Apakah aerasi diperpanjang menghasilkan lumpur yang lebih sedikit?

Ya, kira-kira setengah hingga sepertiga dari lumpur aktif konvensional per kg BOD yang dihilangkan. Alasannya adalah umur lumpur: aerasi diperpanjang berjalan 20 hingga 30 hari dibandingkan 3,5 hingga 10 hari pada konvensional, sehingga pembusukan endogen mengonsumsi lebih banyak biomassa.

Kirimkan populasi atau beban proses Anda, dosis koagulan dan dasar pembuangannya, dan kami akan menghitung jumlah lumpur serta volume cake bersama Anda: minta perkiraan sludge dan sizing.

Referensi: US EPA — Lembar Fakta Filter Press Pelat Tersembunyi (832-F-00-058), US EPA — Lembar Fakta Penebalan Gravitasi (832-F-03-022), Minnesota Pollution Control Agency — Pedoman Penentuan Debit Desain dan Beban.