An evaluation of autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) of municipal sludge in Ireland


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Abstract

Autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) is an exothermic process where sludge is subjected to temperatures greater than 55 °C and a hydraulic retention time of 6–15 days. Organic solids are degraded and the heat released during the microbial degradation maintains thermophilic temperatures. Autothermal thermophilic aerobic digestion can produce a biologically stable product while reducing both sludge mass and volume. The full-scale ATAD facility in Killarney, Ireland, is unique because the feed sludge is blended from three different secondary treatments and there are seasonal fluctuations in hydraulic load. An assessment of the on-site operational and solids data showed that the process operation has improved since commissioning. Total solids reduction increased from 13.7% in 2001 to 39.1% in 2004. Also, despite some operational problems the regulatory target of 38% reduction in volatile solids was achieved. The data fluctuated but the percent reduction in volatile solids increased from 35.6% in 2001 to 49.8% in 2004. This paper compares the process data obtained from the Killarney site with other ATAD facilities operated in Europe and North America. It discusses some of the operational changes employed to deal with process control issues and it presents recommendations for enhanced ATAD process improvement.RésuméLa digestion aérobie thermophile adiabatique (ATAD) est un procédé exothermique dans lequel les boues sont soumises à des températures supérieures à 55 °C et à un temps de rétention hydraulique entre 6 et 15 jours. Les solides organiques sont dégradés et la chaleur libérée durant la dégradation microbienne maintient des températures thermophiles. L'ATAD peut produire un produit stable biologiquement tout en réduisant le volume et la masse des boues. L'installation ATAD pleine échelle à Killarney, en Irlande, est unique parce que les boues d'alimentation en provenance de trois usines de traitement secondaire sont mélangées et que la charge hydraulique subit des fluctuations saisonnières. Une évaluation des données opérationnelles et des solides sur le site a montré que le procédé opérationnel a été amélioré depuis la mise en service. La réduction en matières solides totales a augmenté de 13,7% en 2001 à 39,1% en 2004. De plus, malgré certains problèmes opérationnels, la cible réglementaire de 38% de réduction des solides volatils a été atteinte. Les données fluctuaient, mais le pourcentage de réduction en solides volatils a augmenté de 35,6% en 2001 à 49,8% en 2004. Le présent article compare les données de procédé obtenues au site de Killarney à d'autres installations ATAD en Europe et en Amérique du Nord. Il aborde certains changements opérationnels employés pour régler les problèmes de contrôle des procédés et il présente des recommandations pour rehausser l'amélioration du procédé ATAD.

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