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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2017.59.6.1
Description:

Natural freeze/thaw processing is a simple, practical and low-cost solid-liquid separation method, which can effectively dewater wastewater sludge in Northern Canadian communities located in cold climate conditions. This method is especially effective when used in small treatment plants in remote and cold regions as typical dewatering methods require complex and expensive equipment, skilled operators and special maintenance. The objective of this research was to evaluate freeze/thaw processing as a method for dewatering, nutrient solubilisation and organics separation of wastewater sludge originating from two different wastewater treatment facilities: a Biological Nutrient Removal (BNR) plant and non-BNR plant. The results of experiments showed the effectiveness of this method for sludge dewatering and solubilisation of organics and nutrients. The sludge solid content increased approximately 10-fold after freeze/thaw processing. The treatment solubilised 15.2%, 33.5% and 21.5% of the initial total nitrogen, total phosphorus and total chemical oxygen demand, respectively for the non-BNR sludge. These values were 6.3%, 80.0% and 16.5%, respectively for the BNR sludge. The released phosphorus and nitrogen in the water can be recovered and used as fertilizer for agricultural purposes, supporting northern food production.

Keywords: biosolids, freeze/thaw, sludge dewatering, nutrient recovery.
Résumé:

Le processus naturel de gel/dégel est une méthode simple, pratique et peu dispendieuse de séparation des liquides, qui peut déshydrater efficacement les boues résiduaires dans les communautés du Nord canadien soumises aux conditions nordiques. Cette méthode est particulièrement efficace lorsqu’utilisée dans de petites usines de traitement dans les régions éloignées et froides, car les méthodes usuelles de déshydratation nécessitent des équipements complexes et dispendieux, des opérateurs qualifiés et une maintenance particulière. L’objectif de ce projet de recherche était d’évaluer le processus de gel/dégel comme méthode de déshydratation, de solubilisation des éléments nutritifs et de séparation des composés organiques des boues résiduaires provenant de deux usines différentes de traitement des eaux usées : une usine d’extraction biologique de nutriants [BNR] et une usine non BNR. Les résultats ont confirmé l’efficacité de cette méthode pour la déshydratation des boues et la solubilisation des nutriants et des composés organiques. Le contenu solide des boues décuplait après le processus de gel/dégel. Le traitement solubilisait respectivement 15,2 %, 33,5 % et 21,5 % de l’azote total initial, du phosphore total et de la demande chimique en oxygène totale pour les boues non BNR. Ces valeurs étaient 6,3 %, 89,0 % et 16,5 % respectivement pour les boues BNR. Le phosphore et l’azote relâchés dans l’eau pourraient être récupérés et utilisés comme fertilisants à des fins agricoles pour supporter la production d’aliments nordiques.

Mots-clés:

biosolides, gel/dégel, déshydratation de boues, récupération d’éléments nutritifs.

Citation: Sabri, M., N. Cicek and Q. Yuan. 2017. Comparison of nutrient solubilisation and dewatering by freeze/thaw processing of sludge from Biological Nutrient Removal (BNR) and Non-BNR wastewater treatment plants. Canadian Biosystems Engineering 59: 6.1-6.8.
Volume: 59
Issue: 1
Pages 6.1 - 6.8
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: February 23, 2018
Technical field: Waste management Engineering
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Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
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Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
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