Autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) — Part II: Review of research and full-scale operating experiences

摘要

Autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) is an exothermic process where sludge is subjected to temperatures greater than 55°C for at least 4 hours, over 6-10days. Organic solids are degraded and the heat released during the microbial degradation is used to bring the process temperature within the thermophilic range. It produces a biologically stable product, achieving a reduction in biomass, while using smaller digesters, compared to mesophilic aerobic and anaerobic digestion. There are no regulatory requirements in North America and Europe for the reduction of the volume of total solids in sludge processing. However, a reduction in the volume of material for final disposal has cost benefits. By virtue of the residual mass, volume reductions are easily made through dewatering or dehydrating steps following ATAD. Despite the apparent advantages of ATAD, limited information on the process is available in the literature. Concerns still exist about documented cases of odour issues, problems with sludge dewaterability, foaming, excess use of polymers and high-energy consumption. This article presents some relevant bench-scale and pilot ATAD study data, with appropriate discussion. It also assembles information from a range of sources and provides an insight into actual application and experiences with full-scale ATAD.La digestion aérobie thermophile adiabatique est un procédé exothermique dans lequel les boues sont soumises à des températures supérieures à 55 °C pour au moins quatre heures sur une période de 6 à 10 jours. Les solides organiques sont dégradés et la chaleur libérée durant la dégradation microbienne est utilisée pour amener la température du procédé dans la plage thermophile. Ce procédé génère un produit biologique stable, réduisant la biomasse, tout en utilisant des digesteurs plus petits par rapport aux digestions mésophiles aérobies et anaérobies. Il n'y a aucune exigence réglementaire en Amérique du Nord ou en Europe touchant la réduction de volume des solides totaux dans le traitement des boues. Toutefois, une réduction du volume de matériel pour la déposition finale présente des avantages financiers. Les réductions de volume sont facilement atteignables par des étapes de déshydratation après l'ATAD. Malgré les avantages évidents de l'ATAD, la littérature ne contient que peu d'information sur ce procédé. Des préoccupations existent toujours concernant certains cas documentés sur les questions d'odeurs, des problèmes de potentiel de déshydratation des boues, la formation de mousse, l'utilisation excessive de polymères et une forte consommation d'énergie. Le présent article aborde certaines données d'études ATAD pilotes et en laboratoire ainsi qu'une discussion appropriée. Il rassemble également de l'information provenant de diverses sources et fournit aperçu de l'utilisation et des expériences réelles avec des ATAD à pleine échelle.