5.3. Утилизация осадков сточных вод

Применение осадков в качестве удобрений. Осадки сточных вод содержат биогенные элементы (табл. 14), необходимые для развития растений микроэлементы и органические соединения. Поэтому они могут представлять интерес в агротехнике как органическое удобрение и средство для улучшения структуры почвы. Внесение осадков уменьшает кислотность почвы, увеличивает содержание азота, фосфора, гумусовых веществ. Особенно благоприятно действуют на кислые почвы осадки, обработанные известью.

Однако использование осадков сточных вод в качестве удобрения ограничивается рядом обстоятельств:

1. Экономически целесообразно транспортировать и применять только осадки, высушенные до влажности 35–45%, объем которых в 2–2,5 раза меньше по сравнению с механически обезвоженными.

2. В большинстве городов и населенных пунктов в городскую канализационную сеть поступает значительная доля производственных стоков. Осадки, выделяемые в процессах очистки таких городских сточных вод, могут содержать токсичные соединения, в том числе соли тяжелых металлов. К примеру, с осадками, которые образуются на Минской очистной станции аэрации, ежегодно вывозятся десятки килограммов цинка и меди, сотни килограммов кадмия, тысячи килограммов свинца и никеля.

3. Высокое содержание микроэлементов (В, Mn, Mo, Co и др.) также оказывает неблагоприятное воздействие на рост растений и качество сельскохозяйственной продукции.

Таблица 14. Содержание биогенных элементов

В осадках сточных вод, % от массы сухого вещества

Вид осадка	Содержание биогенных элементов
	азота общего	фосфора общего (в пересчете на Р2О5)	калия общего (в пересчете на K2О)
Сырой осадок	1,6–6,0	0,6–5,2	0,1–0,6
Сброженный осадок	1,7–7,5	0,9–6,6	0,2–0,5
Активный ил	2,4–10,0	2,3–8,0	0,3–0,4
Смесь осадка первичных отстойников и активного ила	2,0–8,0	1,0–7,0	0,2–0,5

Применение осадков в качестве кормовых добавок. Активный ил содержит белок, жиры, витамины, аминокислоты и другие ценные компоненты. После сгущения и сушки в щадящих условиях из него можно получить продукт, по питательной ценности близкий к кормовым дрожжам. Исследования по использованию активного ила в качестве кормовых белково-витаминных добавок проводятся во многих странах. Однако для практической реализации этих разработок требуется проведение обширных физиологических, токсикологических и других исследований на сельскохозяйственных животных.

Пиролиз осадков. Это наиболее разработанный процесс промышленной переработки осадков сточных вод. Высокотемпературному нагреву без доступа кислорода осадки могут подвергаться отдельно или вместе с твердыми бытовыми отходами.

В результате пиролиза осадков получается пирокарбон (полукокс), представляющий собой черную массу, легко рассыпающуюся в порошок. Пирокарбон можно использовать в качестве топлива либо для получения азота и фосфора. Количество газообразных продуктов, выделяющихся в процессе пиролиза осадков, составляет 9,0–11,5% от массы сухого вещества. В выделяющихся газах содержатся непредельные углеводороды, сероводород, окись углерода, водород, метан, этан, азот. Теплота сгорания газов составляет около 4000 кДж/м³.

Преимуществами пиролиза осадков по сравнению со сжиганием являются:

– меньший вынос золы и других загрязнений в атмосферу;

– возможность проведения процесса без использования дополнительного источника топлива (если содержание сухого вещества в осадке превышает 25%).

К недостаткам пиролитической переработки следует отнести пожаровзрывоопасность установок и наличие кислотообразующих компонентов в отводимых газах, что требует использования оборудования с высокой коррозионной стойкостью.