Manejo de Biosólidos

Los biosólidos son un subproducto orgánico y rico en nutrientes del proceso de tratamiento de aguas residuales. Son el resultado del tratamiento de aguas residuales en una estación depuradora de aguas residuales. Cuando se tratan y procesan, los biosólidos se pueden reciclar y usar como fertilizante para mantener o mejorar las condiciones del suelo y promover el crecimiento de las plantas. En 2005, la ciudad de Hamilton emprendió un plan maestro de biosólidos para abordar los desafíos asociados con la práctica existente de gestión de biosólidos en la planta de tratamiento de aguas residuales de Woodward.

¿Cómo son tratados en Hamilton?

Previamente, los biosólidos de Hamilton se deshidrataban en la planta como material Clase B y se reutilizaban como una fuente de nutrientes aplicada a la tierra a través del contratista de aplicación de la tierra de la Ciudad. Sin embargo, las limitaciones estacionales y climáticas significaron que un porcentaje de los biosólidos se envió al vertedero como uso final 'no beneficioso' debido a la pérdida del almacenamiento externo.

Mientras que los biosólidos de Clase A y B contienen nutrientes y materia orgánica importantes, en los biosólidos de Clase A, los patógenos deben reducirse a niveles prácticamente indetectables y el material también debe cumplir con estándares estrictos con respecto a metales y olores. Los biosólidos de clase B se tratan, pero contienen niveles más altos de patógenos detectables que los biosólidos de clase A y pueden requerir un permiso de la EPA con condiciones de aplicación en la tierra, cosecha de cultivos y acceso público. Con los avances tecnológicos, como la nueva tecnología que se utiliza en Hamilton, muchas organizaciones se están alejando de los biosólidos de Clase B e invirtiendo en biosólidos de Clase A.

Leer el Plan Maestro de Biosólidos

Se comenzó a trabajar en un nuevo Proceso de Gestión de Biosólidos en junio de 2017 y entró en operaciones en mayo de 2020.

El nuevo proceso de gestión toma hasta 60 000 toneladas húmedas de biosólidos de aguas residuales y los seca en gránulos de grado alimenticio o productos regulados por la Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos. El Proyecto de gestión de biosólidos se creó para desarrollar una solución sostenible a largo plazo para los biosólidos de la ciudad, pasando de un material Clase B de lodos húmedos a un producto Clase A a través de un proceso de peletización. El producto final ahora se puede vender y usar como fertilizante o como reemplazo de combustible.

Los biosólidos deshidratados se bombean al almacenamiento a través del sistema de bombeo de lodos deshidratados existente. Luego se bombea desde cualquiera de los dos silos de almacenamiento de biosólidos al mezclador y se mezcla con el producto seco reciclado para crear un gránulo para el secado. Los gránulos se dejan caer en la entrada del secador de tambor, entre el horno y el tambor. El gas recirculado y el aire de combustión se mezclan y calientan en el horno utilizando gas natural. La evaporación del agua de los gránulos preformados tiene lugar en el tambor giratorio. El gas de alta velocidad, junto con la rotación del tambor, transporta los gránulos a través del tambor hasta que estén lo suficientemente secos y, por lo tanto, lo suficientemente livianos para ser transportados fuera del tambor. A la salida del tambor, el aire del proceso transporta la humedad evaporada y las partículas secas a través de un conducto revestido de cerámica al sistema de separación de dos etapas, que consta de un preseparador y un policlonador, donde los sólidos se separan de la corriente de aire del proceso. .

El material seco que sale del equipo que separa el aire del proceso de los sólidos consiste en partículas secas de muchos tamaños que caen sobre una malla y luego se clasifican por tamaño. La basura se examina primero y luego se deposita en un basurero. Los gránulos gruesos y de gran tamaño se depositan en una trituradora de rodillos y se envían a la papelera de reciclaje junto con las partículas finas. El material restante (aproximadamente de 0,5 mm a 4 mm de tamaño) se transporta a un enfriador de gránulos y luego se transporta neumáticamente al almacenamiento de gránulos. El producto se carga en camiones a través de un transportador de tornillo con tres rampas de descarga sin polvo. El sistema de carga está diseñado de manera que se puede agregar aceite de gránulos para minimizar la generación de polvo durante el transporte y el uso.

El aire caliente del proceso que sale del equipo de separación transporta el vapor de agua evaporado y algunas partículas muy finas. Un condensador/subenfriador de bandeja de impacto enfría el aire del proceso, lo que hace que la humedad evaporada se condense y se elimine mientras que al mismo tiempo elimina las partículas y los compuestos orgánicos volátiles (COV) condensables. La mayor parte del aire del proceso se recircula de regreso al horno y permanece en el circuito del proceso, lo que minimiza las emisiones al aire. El resto pasa a través de un depurador Venturi y un oxidante térmico regenerativo ('RTO') de tres cámaras antes de salir del sistema y entrar en la atmósfera a través de una chimenea.

El sistema de secado incorpora sistemas de recolección de polvo de proceso que utilizan filtros de tela para eliminar el polvo de una serie de fuentes cerradas, incluidos los transportadores, la pantalla, el enfriador de gránulos, el silo de productos y los conductos de descarga. El polvo recolectado se recicla en el proceso o se elimina como basura. Los colectores de polvo se conducen al sistema de control de olores para su tratamiento. Los sistemas de seguridad del proceso del secador incluyen extinción de emergencia, extinción de chispas, monitoreo de monóxido de carbono y oxígeno, monitoreo de temperatura y otros mecanismos de seguridad según lo requerido por NFPA 68, 69 y 820. También hay un sistema de protección de nitrógeno para el silo del producto y la papelera de reciclaje. .

La secadora utiliza aceite mineral o un producto no peligroso similar como supresor de polvo para el producto beneficioso. El aceite se almacena en un tanque de doble pared con contención secundaria. Los servicios públicos requeridos incluyen electricidad, gas natural, agua residual y agua potable. Las descargas de aguas residuales de proceso se realizarán desde los lavadores de bandeja y Venturi.

El proyecto le permite a la Ciudad procesar y comercializar biosólidos de la manera más eficiente, proporcionando un costo fijo conocido durante un período de 30 años que se validó a través de un umbral de asequibilidad predeterminado. La asociación público-privada recibió el apoyo de Infraestructura de Canadá bajo el Fondo P3 de Canadá, y la construcción y la operación y el mantenimiento continuos de la nueva instalación estarán a cargo de Harbor City Solutions.

Beneficios inmediatos

Silos de almacenamiento de biosólidos deshidratadosLos biosólidos deshidratados se bombean al almacenamiento a través del sistema de bombeo de lodos deshidratados existente.

Mezclador Los biosólidos deshidratados se bombean desde los silos de almacenamiento al mezclador para mezclarlos con el producto seco reciclado; esto crea un gránulo adecuado para el secado.

secador de tambor Los pellets se dejan caer en la entrada del secador de tambor, entre el horno y el tambor. El gas recirculado y el aire de combustión se mezclan y calientan en el horno con gas natural y eliminan el agua de los gránulos preformados.

Separador de aire/sólidos Una vez que salen del tambor, la humedad evaporada y las partículas secas se transportan a un sistema de separación de dos etapas. Esto permite que los sólidos se separen de la corriente de aire del proceso.

Pantalla agitadora Este proceso clasifica los gránulos secos por tamaño. La basura se examina primero y cae en un basurero. Los gránulos gruesos y de gran tamaño se depositan en una trituradora de rodillos y se envían a la papelera de reciclaje junto con las partículas finas. El material restante (aproximadamente de 0,5 mm a 4 mm de tamaño) se transporta a un enfriador de gránulos y luego se transporta neumáticamente al almacenamiento de gránulos.

silo de almacenamiento Aquí es donde se almacenan los pellets tamizados y enfriados que no se reciclan. El producto se carga en camiones a través de un transportador de tornillo con tres conductos de descarga sin polvo y se vende como fertilizante o combustible.