从1973年到1976年，美国环境保护署和加利福尼亚州在加利福尼亚州的卡森市发起了一项试点研究。最终的技术报告于1980年完成，可以在环保署的网站上找到，标题为活性污泥处理(PDF)，文件EPA-600 / 2-80-147。
几种处理废活性污泥的技术已被测试，但报告认可的过程是“溶解气浮可用于浓缩废活性污泥。”同时考虑了好氧消化和厌氧消化。然而，好氧消化并没有显著的好处，由于需要额外的能量输入，被抛弃在厌氧消化中，这也产生了一种可用的能量来源。
尽管有这个报告的发现，一些植物选择跳过这一步溶解空气浮选增厚然后把它们的污泥直接送到消化池而不需要额外的浓缩步骤。
后续分析比较了添加和不添加气浮增稠的增稠消化工艺的能耗。
无废活性污泥浓缩的典型污水处理厂工艺流程图:
废物活性污泥加厚典型废水处理厂的流程图：
点击上面的图片查看完整尺寸的pdf文件。
操作参数
废水温度
通常，任何植物中废水的温度都是由该区域的地下温度主导，这对于深埋的管道来说，这仍然保持恒定。其他因素可能会影响该水温，但一旦水使其地下，地下管的温度将决定水的温度。
因此，美国污水处理厂的典型影响的温度范围是：
大多数国家均落入50°F-60°F的范围内。
蒸煮器温度
对于中温消化，目标温度在68°F和108°F之间，98°F是最典型的目标。
需要加热以从废水温度到蒸煮器温度。所需的加热能量将是使用DAF与DAF使用DAF的消化器的成本的关键组分。加热浓稠的污泥将比加热的能量大大减少，未解脱。
水比热容量
幸运的是，在废水器中通常看见的条件下，幸运的是，水的比水和4.178kJ / kg /°C和4.205 kJ / kg /°C的范围不大。出于此分析的目的，我们将使用：
能源成本
为了做成本比较，我们需要对电力和天然气都进行定价，因为用电加热的效率是非常差的。2017年美国商业能源成本调查显示，最低为0.075美元/千瓦时，最高为0.29美元/千瓦时，大多数公用事业收费接近0.10美元/千瓦时。
天然气的售价通常为每百万英热单位(MMBTU)美元，该单位的价格范围为1美元/MMBTU至6美元/MMBTU，平均价格约为3美元/MMBTU。然而，为了保持单位之间的一致性，我们将其转换为每千瓦时成本:
成本分析
要使用您的本地信息进行自己的分析，下载此样本成本和ROI计算电子表格。
分析将使用下列方程进行比较。注意，我们假设水的密度是3。785千克/加仑。
测试用例#1(平均用例)
我们假设废水处理厂在其二次澄清剂或澄清剂中产生1000GPm的废物活性污泥（是）。这里我们将假设平均温度，天然气和电气成本。
比较:
没有DAF(或其他污泥增稠)
废活性污泥以1000加仑/分的流速从二级澄清池进入蒸煮池，TSS浓度为5000毫克/升。
通过以下等式给出加热水的总能量成本：
注:沼气池确实从生物过程中产生热量，所以天然气消耗不会真的那么高。然而，加厚和未加厚的情况下释放的能量是相同的，因此相对成本的差异是相同的。
有一个DAF.
使用1200gPM的120英尺直径的DAF用于将污泥从0.5％（5000mg / L）加厚至4％（40,000mg / L）。进入蒸煮器的流量是Q = 1000 * 0.5％/ 4％= 125GPm。
估计DAF系统总成本：600,000美元。
请接触WesTech为您的需求提供适当的DAF系统上的引文。
DAF系统电气负载为:循环泵:55kw，空气压缩机:5kw，驱动电机:1kw
总能源成本：
概括
- 总成本节省：439,756美元
- 预计回收期:1.36年
- ROI基于20年的DAF估计寿命：8.19米
测试用例#2(悲观的用例)
这个测试用例代表了估计节省的悲观场景。计算假定电力成本适中，天然气价格低廉，启动水温较高，以及与测试案例#1相同的污泥。
没有一个是
用同样的DAF
概括
- 每年总共节省:81,021美元
- 估计投资回收期：7.4岁
- 基于DAF 20年估计寿命的投资回报率:102万美元
结论
即使在最悲观的情况下，在入料蒸煮器之前用DAF增稠也会导致大量的能源节约和成本节省。
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