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Optimization of the treatment and disposal of sewage sludge in the ATO of Como: options and scenarios assessment.

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3 Table of Contents 1. Introduction .............................................................................................................................................................................. 13 2. Conventional sludge management .................................................................................................................................. 15 2.1 Sludge sources, quantities and management ...................................................................................................... 15 2.2 Sludge characteristics ................................................................................................................................................... 16 2.3 Sludge treatment phases .............................................................................................................................................. 17 2.3.1 Thickening ................................................................................................................................................................. 17 2.3.2 Stabilization .............................................................................................................................................................. 18 2.3.3 Conditioning and dewatering ............................................................................................................................ 19 2.3.4 Drying .......................................................................................................................................................................... 20 2.4 Sludge disposal................................................................................................................................................................. 20 2.4.1 Agricultural reuse ................................................................................................................................................... 21 2.4.2 Incineration ............................................................................................................................................................... 26 2.5 Costs ..................................................................................................................................................................................... 28 2.5.1 Agricultural reuse ................................................................................................................................................... 28 2.5.2 Incineration ............................................................................................................................................................... 29 3. Sludge management in the ATO of Como ..................................................................................................................... 31 3.1 Background situation of the ATO of Como ........................................................................................................... 31 3.2 Sludge treatment and disposal in the 7 biggest plants .................................................................................... 34 3.2.1 Sludge treatment lines and production ......................................................................................................... 34 3.2.2 Characteristics of the sludge .............................................................................................................................. 38 3.2.3 Sludge disposal ........................................................................................................................................................ 42 3.2.4 Disposal costs ........................................................................................................................................................... 45 3.3 Sludge treatment and disposal in the small (≤ 2000 PE) plants.................................................................. 47 3.4 The future of the ATO: centralization of water services ................................................................................. 48 3.5 The future of sludge treatment and disposal ...................................................................................................... 49 4. Innovative solutions .............................................................................................................................................................. 51 4.1 The need for innovation in sludge management ............................................................................................... 51 4.2 Available databases and SYST&MS .......................................................................................................................... 54 4.3 Improvements in the sludge production and treatment ................................................................................ 57 4.3.1 Water line interventions ...................................................................................................................................... 58 4.3.2 Sludge line interventions ..................................................................................................................................... 60 4.4 Options in sludge disposal........................................................................................................................................... 63 4.4.1 Incineration ............................................................................................................................................................... 63 4.4.2 Pyrolysis ..................................................................................................................................................................... 66 4 4.4.3 Gasification ................................................................................................................................................................ 67 4.4.4 Environmental aspects ......................................................................................................................................... 68 4.4.5 Sewage sludge ash valorization ........................................................................................................................ 70 4.5 ATO planned interventions ......................................................................................................................................... 72 5. Assessment of scenarios for the ATO of Como ........................................................................................................... 73 5.1 Scenario 0: agricultural reuse .................................................................................................................................... 73 5.1.1 Assumptions and development ........................................................................................................................ 73 5.1.2 Conclusions ............................................................................................................................................................... 76 5.2 Scenario 1: sludge-to-energy by means of incineration.................................................................................. 78 5.2.1 Assumptions and development ........................................................................................................................ 78 5.2.2 Economical and financial assessment ............................................................................................................ 82 5.2.3 Sensitivity analysis ................................................................................................................................................. 84 5.2.4 Environmental aspects ......................................................................................................................................... 86 5.2.5 Conclusions ............................................................................................................................................................... 87 5.3 Scenario 2: sludge-to-energy by means of pyrolysis ........................................................................................ 88 5.3.1 Assumptions and development ........................................................................................................................ 88 5.3.2 Economical and financial assessment ............................................................................................................ 96 5.3.3 Sensitivity analysis ................................................................................................................................................. 99 5.3.4 Environmental aspects .......................................................................................................................................100 5.3.5 Conclusions .............................................................................................................................................................101 5.4 Electrokinetic dewatering addition .......................................................................................................................101 5.4.1 Electrokinetic dewatering application.........................................................................................................101 5.5 Sewage sludge treatment and disposal chains for Como district..............................................................104 5.6 SWOT analysis ................................................................................................................................................................112 6. Conclusion ...............................................................................................................................................................................115 References ....................................................................................................................................................................................117 APPENDIX 1 .................................................................................................................................................................................123 APPENDIX 2 .................................................................................................................................................................................131 APPENDIX 3 .................................................................................................................................................................................138 Acknowledgements ..................................................................................................................................................................142
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Optimization of the treatment and disposal of sewage sludge in the ATO of Como: options and scenarios assessment.

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Informazioni tesi

  Autore: Walter Malacrida
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2013-14
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Environmental and Geomatic Engineering
  Relatore: Roberto Canziani
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 142

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