Examinations of the effect of ashes from coal and biomass co-combustion on the effectiveness of sewage sludge dewatering

High water content and the associated large volume of waste represent a challenge to final disposal of sewage sludge. For this reason, dewatering is one of the most important stages in sewage sludge treatment. However, sewage sludge dewatering is also the most expensive and least explored process. The specific physical and chemical properties of raw sewage sludge make it impossible to obtain satisfactory dewatering effects without primary processing. Water removal efficiency can be improved with sludge conditioning by means of various technologies. Chemical conditioning, which consists in dosing organic flocculants, has been commonly used in wastewater treatment plants. Application of polyelectrolytes to sludge in order to improve its dewaterability generates high operating costs in sewage treatment plants, amounting even to several thousand PLN a month. The economic aspects have driven the development of the research on intensification of sewage sludge dewatering using various materials, including waste. Conditioning of sewage sludge with fuel combustion by-products represents an alternative to commonly used technologies. The paper presents the effect of by-products of co-combustion of hard coal and plant biomass on the efficiency of sewage sludge dewatering. The effect of ash on capillary suction time (CST), water content and specific resistance to filtration was discussed. Physical conditioning of sewage sludge led to the decrease in CST, specific resistance to filtration (SRF) and water content. An increase in filtrate volume after pressure filtration was also observed. The results obtained in the study showed that addition of waste can represent an alternative method of sewage sludge conditioning.

Mankamentem osadów ściekowych pod kątem ich ostatecznej utylizacji jest wysoki stopień uwodnienia i związana z tym duża objętość odpadu. Z tego względu jednym z najważniejszych, ale zarazem jednym z najdroższych i najmniej poznanych etapów przeróbki osadów ściekowych jest proces odwadniania. Specyficzne właściwości fizykochemiczne surowego osadu ściekowego uniemożliwiają uzyskanie zadowalających efektów odwadniania bez wstępnej obróbki osadów ściekowych. Poprawę efektywności usuwania wody z osadów można uzyskać poprzez kondycjonowanie z użyciem różnych dostępnych technik. Powszechnie w oczyszczalniach ścieków stosuje się kondycjonowanie chemiczne, polegające na dozowaniu organicznych flokulantów. Aplikacja polielektrolitów do osadów w aspekcie poprawy ich odwadnialności generuje wysokie koszty eksploatacyjne w oczyszczalniach ścieków, wynoszące nawet kilka tysięcy złotych miesięcznie. Aspekty ekonomiczne doprowadziły do rozwoju badań nad intensyfikacją odwadniania osadów ściekowych z zastosowaniem różnych materiałów, w tym również produktów odpadowych. Kondycjonowanie osadów ściekowych z użyciem ubocznych produktów spalania paliw stanowi alternatywę dla powszechnie stosowanych metod wspomagania odwadnialności osadów. W pracy przedstawiono wpływ popiołu ze współspalania węgla kamiennego i biomasy roślinnej na efektywność procesu odwadniania osadów ściekowych. Omówiono wpływ aplikacji popiołu na wartość CSK, uwodnienie oraz opór właściwy filtracji. Analizie poddano również ilość uzyskanego filtratu po procesie odwadniania. Fizyczne kondycjonowanie osadów ściekowych z użyciem popiołu ze współspalania węgla i biomasy skutkowało obniżeniem CSK oraz uwodnienia osadów. Uzyskane rezultaty potwierdziły spadek wartości ww. parametrów po procesie kondycjonowania osadów popiołami. Odnotowano również zwiększenie ilości filtratu uzyskanego po procesie odwadniania. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że aplikacja popiołów do osadów może stanowić niekonwencjonalną metodę kondycjonowania osadów ściekowych.