IMPACT OF A HIGH LINEAR WEIGHT POLYMER CO-CONDITIONING WITH POLYALUMINIUM CHLORIDE ON DEWATERING AND CONVECTIVE DRYING OF URBAN RESIDUAL SLUDGE

This paper investigated the influence of Polyaluminium chloride (PAX) co-conditioning with a high linear weight polymer on the dewatering performance and the drying behavior of sludge. The CT linear polymer with a high molecular weight was used combined with PAX for sludge flocculation prior to mechanical dewatering and drying. It was found that sludge conditioned with the couple PAX/ CT led to better flocculation/dewatering process regarding size flocs and specific resistance to filtration. Concerning drying, it appeared that this chemicals combination led to improved drying rates with effect of a reduction of the drying time, when compared to polyelectrolyte used without PAX adding

Influence du stockage des boues de STEP sur les émissions de NH3 et de COV durant leur séchage

Le séchage constitue une étape importante en aval de la déshydratation mécanique en vue de la valorisation agricole ou énergétique des boues de station d’épuration. La teneur en eau peut être réduite à moins de 5%, diminuant ainsi la masse et le volume des boues et, par conséquent, le coût pour le stockage, la manutention et le transport. L'élimination de l'eau augmente considérablement le pouvoir calorifique inférieur, transformant les boues en un combustible convenable. En outre, les boues séchées peuvent être stabilisées et exemptes d'agents pathogènes en fonction de la température et de la durée de traitement. Les technologies convectives sont largement utilisées pour le séchage des boues. Le principal avantage est la simplicité de la technologie et l’inconvénient majeur résulte de la grande quantité d'air à épurer et désodoriser. Le but des travaux menés par l'Université de Liège et VEOLIA Environnement est d'effectuer une caractérisation en laboratoire des émissions gazeuses en fonction des conditions de séchage. Pour ce faire, il est primordial de garantir une qualité constante de l'échantillon initial tout au long des mesures. En effet, même si elles sont conservées à basse température, les boues peuvent être le siège de dégradations biologiques et les propriétés de séchage peuvent être modifiées. Ainsi, la première partie de ce travail est consacrée à l’étude de l'influence de la durée de stockage des boues à 4°C sur les émissions gazeuses produites au cours de leur séchage convectif. Deux types de boues, l’une ayant subi une digestion et l’autre pas, sont étudiés. L’échantillonnage est effectué après la déshydratation mécanique dans deux stations de traitement des eaux usées situées à proximité de l'Université de Liège. Les échantillons sont stockés dans le laboratoire à 4°C dans un récipient hermétique. Pour effectuer les essais, 300 g de boue sont déposés dans le sécheur sous la forme d’un lit d'extrudés de 6 mm de diamètre. La masse de boue, la concentration en ammoniac et la concentration en composés organiques volatils sont mesurées en ligne respectivement par une balance, un analyseur infrarouge et un détecteur à ionisation de flamme. Des thermocouples permettent le suivi de la température en amont, au sein et en aval du lit de boue. Des essais de séchage sont effectués au jour 0 (= jour du prélèvement), et après 1, 2, 4, 10, 17 et 20 jours sous les conditions suivantes : température de l'air = 140°C; vitesse superficielle de l'air = 1 m/s; humidité absolue = 0,005 kgeau/kgair sec. La seconde partie du travail a été réalisée sur un échantillon de boue non digérée conservé à 12°C pour simuler des conditions réelles de stockage. Les essais de séchage ont été menés le jour de prélèvement et après 4, 10 et 20 jours, avec des conditions opératoires similaires. L’étude réalisée avec un stockage à 4°C montre que les émissions gazeuses sont maximales le jour du prélèvement, diminuent fortement durant les deux premiers jours de stockage pour atteindre un niveau constant durant deux semaines avant d’augmenter. Lors du stockage à 12°C, les émissions d’ammoniac et de COV sont multipliées respectivement par un facteur 40 et 4 entre le jour 0 et le jour 20. Ces résultats mettent en évidence l’impact des conditions et de la durée de stockage sur les émissions lors du séchage des boues et montrent l’importance de sécher les boues le plus rapidement possible pour limiter les nuisances

PHOSPHORUS RECOVERY FROM DRIED SLUDGE WITH REACTIVE EXTRACTION TO REMOVE IMPURITIES

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Convective Drying of Mixtures of Sewage Sludge and Sawdust in a Fixed Bed

This work is part of a project aiming at developing a renewable fuel for gasification purposes, through the convective drying of sludge/wood mixtures. The first step consists in characterizing the drying behaviour of sludge/sawdust mixtures, in a convective fixed bed dryer. In particular, the influence of the mixing step (no mixing against 30 s at 40 rpm) and the sawdust/sludge ratio (1/9, 2/8, 3/7 and 4/6 on a dry basis) have been investigated, as well as the drying temperature (50 °C, 80 °C and 110 °C). As showed in a previous work, the addition of dry matter into sludge has an impact on the initial 3D structure of the bed of extrudates to be dried. Moreover, it is well known that the volume shrinkage occurring during sludge drying will affect the drying velocity. In this study, X-ray tomography, a non-invasive imaging technique, is used to assess changes in volume, porosity and exchange surface between the beginning and the end of the drying process. Results first confirm the importance of the mixing step on the drying behaviour: the drying rate of the mixed sludge is slower than the one of original sludge. Nevertheless the addition of sawdust is shown to have a positive impact on the drying process from mass ratio of 2/8, with observed drying rates higher than for the original sludge. During the whole drying process, the volume and exchange surface of the sample increase and the porosity decreases as the mass ratio increases. These results indicate that the air and the sample contact more fully with more sawdust addition, resulting from bed expansion and exchange surface increase. Hence, the heat and mass transfer efficiency between the air and the material increases and consequently the drying rate. Further work will be done in order to assess the impact of the drying temperature and to characterize the behaviour of these samples during pyrolysis using thermo gravimetric analysis

Determination of Moisture Diffusivity During Drying of Mortar Cement: Experimental and Modeling Study

The aim of this study is the experimental characterization of the behaviour of a mortar during convective drying. We focalise on mortar that has a rate water-cement of 0.5. The drying tests are developed in a micro-convective dryer that can use samples weighing from 0 to 8g. The advantage of these experiments is to reproduce the natural conditions that can be found during the treatment of the mortar-atmosphere problems. The response of the drying curve or the drying kinetic depends on the applied drying conditions. So, the temperature of the air varies from 60°C to 130°C, the velocity of the air is changed from 2 m.s-1 to 5 m. s-1and the relative humidity is kept less than 1.7%. The comparison between the experimental results and the proposed analytical solutions of the equation of diffusion represented by Fick’s law, applied for a finite shape, allows determination of the values of the diffusion coefficient. It has a value of 1.71×10-10 m2.s-1 at 60°C, 13.69×10-10 m2.s-1 at 90°C and 16.27×10-10 m2.s-1 at 130°C. Calculation of the activation energy and the D0 constant are also possible

Experimental investigation on vapor pressure of desiccant for air conditioning application

peer reviewe

Forced Convective Drying of Wastewater Sludge with Presentation of Exergy Analysis of the Dryer

The main objective is studying the fundamental aspect, by the mean of the drying kinetics, the application of forced convective drying of wastewater sludge with determination of the optimum drying conditions. The drying system is composed of two units; small samples of 2.5 g are dried in the first unit and bed of sludge weighting 250 g is dried the second unit. The experiments are performed under air temperatures varying between 80°C and 200°C. The range of the air velocity and its humidity is 1- 2 m/s and 0.005- 0.05 kgwater/kgdry air, respectively. The experiments are performed for two different sludges; activated sludge (AS) and thermalized and digested sludge (TDS). Usually, three main drying phases are observed during drying of bed of sludge. These phases are reduced to only two for small samples. Determination of the influent parameters shows that temperature of the drying air and sludge origin can profoundly influence the drying kinetic of the sludge. The exergy analysis of the two units of the drying system allows selecting 140 °C, 2 m/s, 0.05 kgwater/kgdry air as optimum drying condition with an exergy efficiency reaching 90\%

Stratégies de valorisation desboues de stations d'épuration

This presentation will give the last figures about sludge valorisation within EU and will summarize the emerging management routes. The critical role of sludge dewatering and drying will developed in view of the optimization of the whole sludge treatment chain.Phos4Yo

Phos4You: a NW Europe Interreg project aiming at recovering phosphorus from wastewater and wastewater sludge

This paper presents the overview and the goals of the North West Europe Interreg project named Phos4You.Phos4Yo