Yhdyskuntalietteen käsittely ennen termistä kuivausta ja polttoa

Abstract

Työn tavoitteena on kartoittaa yhdyskuntalietteen käsittelyä lietteenpolttolaitoksen tarpeita ajatellen. Lietteen käsittelytekniikoiden ja kuljetusvaihtoehtojen selvittäminen on siis työn keskeinen tavoite. Lisäksi otetaan selvää näiden tekijöiden kustannusrakenteesta. Yhdyskuntalietteen ominaisuuksien sekä käsittelyyn liittyvien ongelmakohtien valottaminen kuuluu samoin työn tavoitteisiin. Työssä tehdään muun ohella case-tarkastelua Kaakkois-Suomen alueeseen liittyen. Tavoitteena on muodostaa tarkoitukseen soveltuva lietteenkäsittelymalli kullekin tapaukselle.

Työn alkuosassa tutustutaan yleisesti lietteeseen sekä polttoaineen että jätteen roolissa. Tarkastelu sisältää tietoja lietteen ominaisuuksista ja muodostuvista määristä sekä lietteenkäsittelyssä olennaisista lainsäädännöllisistä seikoista. Samoin katsastetaan hieman jäteve¬denpuhdistusprosessiin sekä näin ollen lietteen syntyyn. Lietteen esikäsittelyä, mekaanista vedenerotusta, termistä kuivausta ja polttoa tarkastellaan yleisessä valossa. Mekaanisen vedenerotuksen osalta myös eritellään ja vertaillaan laitteita. Etenkin linko, mutta myös suotonauhapuristin osoittautuivat erityisen sopiviksi kunnallisen lietteen käsittelyyn.

Työn loppupuoliskolla kiinnitetään huomiota lietteen varastointiin sekä syöttö-ja purkumenetelmiin, lyhyen etäisyyden siirtoon ja pidemmän matkan kuljetukseen. Case-tapauksissa pohditaan Kymenlaakson ja Etelä-Karjalan paikallisia lietteenkäsittelymahdollisuuksia. Mekaanisesti kuivattua lietettä käsitellään kyseisissätapauksissa vuosittain 6000 t ja 15 000 t. Lietteen polton tuottama sähkö- ja lämpöteho näyttävät riippuvan voimakkaasti lietteen kuiva-ainepitoisuudesta, eivät niinkään lietteen muista ominaisuuksista. Lietteenkäsittelykustannukset tiivistetystä lietteestä termiseen kuivaukseen soveltuvaksi polttoaineeksi vaihtelevat10-20 \ lietetonnia kohden, riippuen käsittelyvaiheiden määrästä. Kustannuksia syntyy eniten mekaanisesta vedenerotuksesta ja varastoinnista.

The aim of the study was to examine the treatment of municipal sewage sludge from the viewpoint of the sludge incineration plant. An essential goal of the study was to establish the treatment methods and transport options for sludge and to find out their costs. Another aim was to presentthe characteristics of municipal sewage sludge and problems in sludge treatment. In addition, the study includes an examination of sludge handling in SoutheastFinland with an aim to formulate an appropriate model for sludge treatment for each case.

The beginning of the study deals with sludge from the point of view of both fuel and waste. Characteristics and volumes of municipal sewage sludge, legal limitations and the general process of wastewater treatment are discussed. The study deals with pretreatment, mechanical dewatering, thermal drying and incineration of sludge. The machines of the dewatering process are also specified and compared. The research indicates that the centrifuge and belt filter press are ideal especially for municipal sewage sludge.

The final part of the study includes a more detailed inspection of the stages of sludge treatment. Attention is paid to the storage of sludge, feeding and discharge systems, conveyance and transportation. Local possibilities for sludge treatment in the Kymenlaakso and South Karelia regions are considered. In these cases, 6000 t and 15 000 t of mechanically dewatered sludge is treated every year,respectively. In both cases, it seems that electric and heat power depends strongly on the dry solids content of sludge, not so much on other sludge properties. The costs of sludge treatment, from thickening to feeding for thermal drying, range between 10 and 20 euros per ton. The cost depends on the number of treatment stages. Mechanical dewatering and storage cause most of the costs.