Szybka odpowiedź: Municipal plants produce roughly 70–90 g of dry solids per person per day. Industrial plants vary far more, because chemical sludge from coagulation often exceeds biological sludge. Size on dry solids per day, then convert to cake volume — never on influent flow.
Przepływ nie mówi ci prawie nic
Dwie oczyszczalnie przetwarzające tę samą liczbę metrów sześciennych na dobę mogą wytwarzać ilości osadu różniące się kilkukrotnie. Przepływ determinuje wielkość pomp i rurociągów. Ilość osadu wynika z ładunku substancji stałych i organicznych, które dopływają, plus wszelkich chemikaliów dozowanych w celu ich usunięcia.
Więc pytanie musi zostać przebudowane jako trzy oddzielne liczby:
- Sucha masa na dzień — biological plus chemical, in kg DS/d
- Suchość ciasta — what percentage of that cake is solids after dewatering
- Objętość ciasta — what you actually pay to store, haul and dispose of
Miejskie: zacznij od ludzi
Dla ścieków bytowych najbardziej niezawodnym punktem wyjścia są jednostkowe ładunki projektowe na mieszkańca. Wytyczne projektowe Minnesota Pollution Control Agency stosują 0.20 lb TSS (91 g) and 0.17 lb BOD₅ (77 g) per person per day jako minima projektowe.
Przetwarzając je przez wychwyt pierwotny i wydajność wtórną daje w przybliżeniu 70–90 g dry solids per person per day in total, split about 60/40 between primary sludge and waste activated sludge. A 50,000-person plant therefore produces on the order of 3.5–4.5 tonnes of dry solids per day.
Two warnings on per-capita figures. They assume genuinely domestic sewage — industrial discharges into the sewer break the assumption immediately. And published national figures are not comparable between regions, because some divide by connected population and others by total population.
Przemysłowo: zacznij od wsadu, następnie dodaj chemikalia
Nie istnieje żadna skrócona metoda na ścieki przemysłowe w przeliczeniu na mieszkańca. Ciała stałe pochodzenia biologicznego powstają z ładunku organicznego, który został faktycznie usunięty, a wydajność zależy w dużym stopniu od tego, jak długo osad pozostaje w systemie.
Wiek osadu to cała historia. Szkolenie operatorów Pennsylvania DEP podaje czasy retencji osadu wynoszące 3.5–10 days for conventional activated sludge against 20–30 days for extended aerationDłuższy czas retencji oznacza, że więcej biomasy ulega rozkładowi endogennemu, dlatego przedłużone napowietrzanie wytwarza około jednej drugiej do jednej trzeciej mniej stałych odpadów na kg usuniętego BZT.
Jako kontrola na poziomie operatora, szkolenie Michigan EGLE dotyczące osadu czynnego wykorzystuje 0,7 lb substancji stałych na lb usuniętego BOD on a total suspended solids basis for conventional operation. Use it as a sanity check on a design figure, not as a design figure itself — it is short-retention, TSS-basis, and includes inert solids carried in with the influent.
Osad chemiczny jest tym, który zaskakuje ludzi
This is where industrial estimates go wrong. Coagulant does not disappear — it precipitates and reports to the sludge.
Stechiometryczna podłoga jest prosta. Ałun przekształcający się w wodorotlenek glinu daje około 0,26 kg suchych substancji stałych na kg ałunu; przekształcenie chlorku żelaza(III) w wodorotlenek żelaza(III) daje około 0.66 kg per kg of FeCl₃To są wartości minimalne: uwzględniają wyłącznie wodorotlenek, a nie współstrącony fosforan, zaadsorbowane substancje organiczne ani zatrzymane w osadzie substancje stałe ze ścieków dopływowych.
Zmierzone wartości potwierdzają rząd wielkości. Badanie z 2016 roku w Odsalanie i uzdatnianie wody measured 0.40–0.82 mg of sludge per mg of FeCl₃ dosed across aerobic and anaerobic effluents. A practical design band of 0.4–0.8 kg DS per kg FeCl₃ is defensible.
Run the comparison and the point becomes obvious. At 80 mg/L of ferric chloride you generate around 53 mg/L of chemical solids. A biological stage removing 200 mg/L of BOD at an observed yield of 0.3 produces around 60 mg/L. At that dose the two are already the same order of magnitude — and industrial dosing frequently runs far higher.
The same 2016 study found that above roughly 80 mg/L of FeCl₃ the volatile-to-total solids ratio falls to about 0.5. The sludge becomes half mineral. That matters twice over: mineral sludge is heavier, and it dewaters differently from biological sludge.
Od suchych ciał stałych do objętości placka
Sucha masa na dobę to liczba inżynierska. Objętość placka to liczba, na podstawie której wystawiana jest faktura.
Konwersja jest następująca:
Cake volume (m³/d) = dry solids (kg/d) ÷ [ cake bulk density (kg/m³) × solids fraction ]
Cake bulk density is commonly taken in the range 1,050–1,250 kg/m³, toward the higher end for lime- or iron-conditioned cake with a high mineral content. Using 1,100 kg/m³, one tonne of dry solids occupies roughly:
- 4.5 m³ at 20% dry solids
- 3.6 m³ at 25%
- 3.0 m³ at 30%
- 2.6 m³ at 35%
Przeniesienie ciasta z 20% do 30% suchej masy zmniejsza objętość transportu o około jedną trzecią przy tej samej masie suchej masy. Tam, gdzie utylizacja jest rozliczana objętościowo, jest to komercyjne uzasadnienie filtracji ciśnieniowej wyrażone arytmetycznie, a nie jako twierdzenie.
Jaką suchość ciasta można faktycznie osiągnąć
Arkusz informacyjny amerykańskiej EPA dotyczący pras filtracyjnych z płytami wgłębnymi podaje zawartość substancji stałych w placku na poziomie 45–50% for primary plus waste activated sludge, a w przypadku osadu trzeciorzędowego poddanego obróbce wapnem – do 55%.
Read the conditioning note before you plan around those figures. The same document specifies 10–30% lime and 5–7.5% ferric chloride on a dry weight basis to reach them. Lime and iron report to the cake as inert mass, so part of that high percentage is added solids rather than removed water. With kondycjonowanie polimerowe, to samo źródło podaje około 45% dla osadów wstępnych i 35% dla osadów wstępnych plus osadu czynnego.
For comparison, the EPA belt filter press fact sheet gives 20–35% for raw primary plus waste activated sludge, and 12–22% for anaerobically digested waste activated sludge. The gap between belt and pressure filtration is real, and it is widest on the sludges that dewater worst.
One more citable line worth knowing: the EPA fact sheet states recessed-plate filter presses are cost-effective for plants below roughly 4 MGD (about 15,000 m³/d).
Co wysłać w celu oszacowania ilości osadu
- Obsługiwana populacja lub przepływ procesowy oraz COD/BOD i TSS w ściekach dopływowych
- Czy kanalizacja przyjmuje zrzuty przemysłowe i z jakich branż
- Rodzaj i dawka koagulantu oraz ewentualne dodanie wapna
- Wiek osadu lub tryb napowietrzania, jeśli stopień biologiczny już istnieje
- Czy osad jest poddawany fermentacji czy zagęszczaniu przed odwadnianiem
- How disposal is charged — by weight or by volume
Powiązane: ile potrzebujesz płyt filtracyjnych, Dobór prasy filtracyjnej do osadów komunalnych według liczby ludności, oraz prasa filtracyjna a prasa śrubowaPowiązany sprzęt: Komorowa prasa filtracyjna i Membranowa prasa filtracyjna.
Najczęściej zadawane pytania
Ile osadu produkuje dziennie oczyszczalnia ścieków?
Miejskie oczyszczalnie wytwarzają około 70 do 90 gramów suchej masy na osobę na dobę. Oczyszczalnia obsługująca 50 000 osób produkuje około 3,5 do 4,5 tony suchej masy dziennie. W zakładach przemysłowych wartości wahają się znacznie bardziej, ponieważ o tej liczbie decyduje dawka koagulantu i ładunek organiczny, a nie liczba ludności.
Czy mogę oszacować ilość osadu na podstawie natężenia przepływu?
Nie. Rozmiary przepływu, pompy i rurociągi, a nie ilość osadu. Dwie oczyszczalnie oczyszczające identyczne objętości mogą wytwarzać kilkukrotnie różne masy osadu w zależności od zawartości substancji stałych w ściekach dopływających, ładunku organicznego i dozowania chemikaliów. Zamiast tego oszacuj na podstawie suchej masy na dzień.
Ile osadu powstaje w wyniku działania chlorku żelaza(III)?
Około 0,4 do 0,8 kg suchej masy na kg dozowanego chlorku żelaza(III), na podstawie zmierzonych wartości. Stechiometryczna dolna granica wynosi 0,66 kg na kg, licząc tylko osad wodorotlenku. Ałun daje około 0,26 kg na kg na tej samej podstawie.
Czy osad chemiczny waży więcej niż osad biologiczny?
Często tak, w zakładach przemysłowych. Przy 80 mg/L chlorku żelazawego ciała stałe pochodzenia chemicznego są już porównywalne z ciałami stałymi pochodzenia biologicznego z usuwania 200 mg/L BZT. Powyżej tej dawki osad staje się w przybliżeniu w połowie mineralny, co zmienia zarówno jego masę, jak i zachowanie podczas odwadniania.
Jak przekształcić suche substancje stałe w objętość ciasta?
Podziel dzienną ilość suchych substancji stałych przez gęstość nasypową placka pomnożoną przez udział substancji stałych. Przyjmując 1 100 kg na metr sześcienny, jedna tona suchych substancji stałych daje około 3,0 metra sześciennego placka przy 30% suchych substancji stałych lub 4,5 metra sześciennego przy 20%.
Czy wydłużone napowietrzanie powoduje powstawanie mniejszej ilości osadu?
Tak, około jednej drugiej do jednej trzeciej konwencjonalnego osadu czynnego na kg usuniętego BOD. Powodem jest wiek osadu: wydłużone napowietrzanie trwa od 20 do 30 dni w porównaniu z 3,5 do 10 dni w konwencjonalnym, więc rozkład endogenny zużywa więcej biomasy.
Prześlij nam swoje obciążenie populacyjne lub procesowe, dawkę koagulantu i podstawę unieszkodliwiania, a my wspólnie obliczymy ilość osadu i objętość placka: poproś o wycenę osadu i sizingu.
Referencje: US EPA — Recessed-Plate Filter Press Fact Sheet (832-F-00-058), US EPA — Gravity Thickening Fact Sheet (832-F-03-022), Minnesota Pollution Control Agency — Design Flow and Loading Determination Guidelines.