Improved Sludge Dewatering : An analysis of the polymer dosage’s impact on the final sludge dry content

Vatten som används av pappers- och massaindustrin måste renas och då bildas olika sorters slam. För avvattning av slam går det åt stora mängder kemikalier och processen är ofta kostsam. Dock är det en viktig process inom vattenreningen. Skoghalls bruk vill förbränna så mycket slam som möjligt på plats för energiutvinning, vilket kräver en relativt hög torrhalt på slammet. I det här arbetet har det undersökts om det finns förbättringsmöjligheter i slamavvattningsprocessen genom att undersöka olika parametrar som bland annat torrhalter, flöden, slamkvoter och drift av skruvpressar. En del av syftet med arbetet var att bedöma precisionen av de installerade mätinstrumenten Acospector Acoustic Chemometer som mäter torrhalter i processen genom akustisk spektroskopi. Torrhalterna jämfördes mot uppmätta labbvärden vid samma position och slutsatsen blev att alla fem instrumenten bedömdes kunna följa labbvärdena relativt bra, men det var ACO 4 som mäter blandslam bestående av framförallt bio- och kemslam som visade på bäst resultat. Målet med arbetet var att minska polymerdoseringen innan skruvpressarna för att på så sätt spara pengar. Parametrar i processen har jämförts mot sluttorrhalterna efter skruvpressarna med hjälp av bland annat korrelationsanalys för att upptäcka eventuella samband. Resultaten visade på att det bästa slammet att polymerdosera efter var blandslam bestående av bio- och kemslam. Genom att polymerdosera efter torrsubstansmängden genom att utgå från torrhalten på slammet tillsammans med flödet skulle doseringen av polymerer kunna minska. Dessutom skulle en kostnad på mellan 219 000 – 274 000 kr under månaderna maj och april 2018 kunna sparas, vid användandet av en sats på 8 kgpolymer/tonTS blandslam. Sluttorrhalten visade ett samband gällande slamkvoter där det var gynnsamt med en hög kvot av fiberslam och en lägre kvot av blandslam (bio- och kemslam). Torrhalten efter den nya skruvpressen gynnades av en låg nivå av slam i pressen och ett högt moment medan den äldre pressen gav högre sluttorrhalter vid ett lågt varvtal. Ett fortsatt arbete skulle kunna vara att testa förslaget av polymerdosering i den verkliga processen. Water used in the pulp and paper industry needs to be purified and through that forms different types of sludge. Large amounts of chemicals are used for dewatering sludge and the process is often expensive. However, it is an important process within wastewater treatment. Skoghall’s mill wants to incinerate as much sludge as possible on site to produce energy, which requires a relatively high dry content of the sludge. In this work, the improvement possibilities have been examined by analyzing different parameters. For example, the amount of suspended solids, flows, sludge ratios and operation of the screw presses. Part of the purpose of the work was to assess the accuracy of the installed measuring instruments Acospector Acoustic Chemometer which measures dry content in the process by using acoustic spectroscopy. The measured dry content was compared to values measured by lab at the same position and the conclusion was that all five instruments were able to follow the lab values quite well. Though it was ACO 4 that measures mixed sludge consisting of biological and chemical sludge which showed the best results. The aim of the work was to reduce the polymer dosage before the screw presses in order to save money. Parameters were compared to the final dry content after the presses by correlation analysis among other methods. The results showed that, by polymer dosing based on the dry content of mixed sludge, consisting of biological and chemical sludge, together with the flow, large amounts of polymers could be saved. Also, about 219 000 – 274 000 SEK could be saved during the months May and April 2018, when using a batch of 8 kgpolymers/tondry matter mixed sludge. The final dry content after the screw presses showed a correlation to sludge ratios where it was favorable with a high ratio of fiber sludge and a lower ratio of mixed sludge (biological and chemical sludge). The final dry matter after the newest screw press were favored by a low level of sludge in the press and a high moment. The older press showed a higher final dry content with a lower speed. Continued work could be to test the proposal of polymer dosage in the actual process.