Обработка и утилизация осадков сточных вод

Обработка и утилизация осадков сточных вод является очень острой проблемой для крупных городов всех высокоразвитых стран. В процессе очистки взвешенные вещества, содержащиеся в сточных водах, выпадают в осадок в сооружениях механической очистки.

Количество сырого осадка напрямую зависит от содержания взвешенных частиц в воде и качества очистки: чем выше качество очистки, тем больше образуется осадка.

На очистных станциях с биологической очисткой, кроме сырого осадка, образуется активный ил, количество которого по сухому веществу может достигать 50% от общего объема осадка.

Перед утилизацией осадок должен подвергаться предварительной обработке.

Цель обработки - уменьшение влажности и объема осадка, неприятного запаха, количества патогенных микроорганизмов (вирусов, бактерий и др.) и вредных веществ; снижение затрат на транспортировку и обеспечение экологически безопасного конечного использования.

Для обработки осадков строят специальные сооружения:

• метатенки;

• аэробные стабилизаторы,

• различные установки для обезвоживания и сушки,

• иловые площадки.

Метатенки – это герметически закрытые резервуары, где анаэробные бактерии в термофильных условиях ( t ^о = 30 - 43 ^оС) сбраживают сырой остаток на первичных и вторичных отстойников. В процессе брожения выделяются газы: CH₄, водород H₂, углекислый газ CO₂, аммиак NH₃ и др., которые могут затем использоваться для различных целей.

Аэробные стабилизаторы – это резервуары, где органическая часть длительное время минерализуется аэробными микроорганизмами при постоянной продувке воздухом. Обработанный осадок складируется на иловых площадках и затем используется как удобрение.

Складируемые осадки, содержащие соли тяжелых металлов, загрязненные патогенной микрофлорой, яйцами гельминтов, вирусами, представляют экологическую опасность и требуют неординарного подхода к режиму размещения и утилизации.

Определенную опасность представляет и миграция вредных веществ в грунтовые воды. Иловые площадки и полигоны сами могут быть источниками выделения вредных веществ в атмосферу. Эмиссия газов происходит также из почв бывших свалок, полигонов и при транспортировке отходов.

Объемы и характер загрязнений атмосферы зависят от параметров технологического процесса обработки осадков и от температурного режима.

При больших объемах осадков используются две категории методов: термическая сушка и сжигание. При термической сушке сохраняются органические вещества, используемые в качестве удобрений. При сжигании осадков органические вещества превращаются в газообразные продукты.

В большинстве стран наблюдается тенденция к увеличению объемов сжигаемых осадков. Главным стимулом является рост цен на землю, что делает освоение новых технологий экономически более выгодным и экологически более эффективным, чем расширение территорий полигонов.

Сжигание осадков

Сжигание осадков применяется, если они не подлежат другим видам обработки и утилизации. 25% образующихся на очистных сооружениях осадков используется в сельском хозяйстве, 50% размещается на полигонах и около 25% сжигается.

В настоящее время очистка сточных вод осуществляется на очистных станциях по классической схеме полной биологической очистки, при которой образуется смесь сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила.

Осадки – это необеззараженная влажная (до 99,7%) масса, содержащая до 70% органических веществ.

Последовательность операций по обработке осадка следующая:

• предварительная обработка на решетках;

• перемешивание осадка из первичных отстойников с активным илом и процеживание смеси на тонких решетках;

• обработка реагентом – флокулянтом и обезвоживание на центр- прессах;

• транспортировка обезвоженных осадков к печам сжигания;

• сжигание в печах «Пирофлюид» с псевдосжиженным слоем песка.

Сточные воды

Очистные сооружения

осадок

зола

печь для

сжигания осадка

изготовление шлакоблоков или

использование в городском строительстве

Рис. 9. Схема завода по сжиганию осадков сточных вод

Очистка газов от пыли осуществляется на электрофильтрах, а от вредных примесей – путем кислой и щелочной промывки. Эффект очистки газов – более 99%, что удовлетворяет требованиям российских и европейских нормативов.