Технологии утилизации осадков сточных вод

Сточные воды, поступающие с предприятий или домов, подлежат очистке перед сбросом в грунт или водоемы. Обязательное условие – степень чистоты, составляющая 95-98%. В процессе обработки появляется осадок, который повторно используется или утилизируется. Способ утилизации осадков сточных вод определяется составом и источником.

Состав осадков сточных вод

Виды осадков сточных вод:

  • отложения с поверхности решёток;
  • отложения с песчаными элементами;
  • тяжёлые формы отходов из первичных отстойников;
  • компоненты со дна, полученные путем взаимодействия с коагулирующими веществами;
  • активный ил, используемый для биохимической очистки воды в аэротенках;
  • пленка биологического происхождения, располагающаяся на поверхности сточных вод в биофильтрах;
  • смесь из активного ила и тяжёлых составляющих стоков.

Компоненты осадков сточных вод (ОСВ):

  1. 80-85% – составляющие жирового, белкового и углеводного характера.
  2. 60-80% – твердые органические вещества.
  3. Остаточный объём – элементы лигнина и гумуса.

В зависимости от преобладающего компонента ОСВ различаются:

  • минеральные;
  • органические;
  • смешанные.

Осадок, который состоит из сырых отложений, остающихся на дне очистных сооружений, содержит азот, калий фосфор. Микроэлементы часто применяются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Длительное нахождение подобных веществ приводит к загниванию, выделению биогазов. Также провоцируют парадоксальную реакцию, когда осадок вместо выпадения, всплывает на поверхность воды. Поэтому чистить контейнеры требуется регулярно.

Характеристики

Осадки, получаемые при очищении стоков, обладают определенными характеристиками:

Вам будет интересно!  Методы анализа сточных вод: химический, микробиологический, токсикологический
Параметр

Норма

Реактивность среды в фазе активации 6-8
Температура среды 12-20 градусов
Влажность отходов, убираемых с решеток 80%
их объёмная масса 750 кг/м3
Влажность отложений из песколовок 60%
их зольность 70-90%
их объёмная масса 1500 кг/ м3
Влажность осадка из камеры-отстойника 93-95%

Наибольший объем ОСВ (90-99%) – вода. Она делится на гигроскопическую, свободную и коллоидно-связанную.

Вид воды Гигроскопическая Свободная Коллоидно-связанная
Способ очистки Для утилизации применяют способ сжигания. Фильтрация и отжим помогает отделить воду от тяжелых компонентов. Термическая обработка, флокуляция, коагуляция переводят коллоидно-связанную воду в свободную форму.

Обработка и стабилизация осадочных отложений

Обработка включает несколько этапов:

  • сгущение с удалением 60% влаги, уменьшением общего объема на 50%;
  • уплотнение;
  • стабилизация;
  • кондиционирование.

Обработка преследует цель – удалить жидкость и получить шлам. Последний представлен мелкодисперсными частицами, переработанными загрязнителями.

Чтобы провести уплотнение используют следующие технологические подходы:

  • вибрация;
  • гравитация;
  • флотация;
  • фильтрование;
  • комбинация нескольких методов.

Наиболее распространенным и простым способом уплотнения считается гравитационная методика. Предназначена для сжатия активного ила и осадков. Применяют отстойники вертикальной и радиальной ориентации. Продолжительность – от 5 до 24 часов. При необходимости ускорить процедуру используют:

  • коагуляцию с хлорным железом;
  • нагрев до 90 градусов;
  • перемешивание с другими осадками.

Метод флотации основан на способности пузырьков воздуха поднимать на поверхность воды фрагменты осадка. Управление скоростью осуществляется путем изменения потока подачи воздуха.

После обработки начинается фаза стабилизации. Необходима для разделения сложных органических соединений на воду, метан и диоксид углерода. Проводят в анаэробных и аэробных условиях. Если используют аэробную стабилизацию, то степень распада невысокая, но ОСВ характеризуется стабильностью. Недостаток кислородной обработки – сохранение яиц гельминтов, что требует дополнительной дезинвазии сточных вод.

Вам будет интересно!  Утилизация покрышек: переработка резиновых старых автопокрышек

Технологии утилизации осадков сточных вод

Сегодня существует несколько методик утилизации – депонирование, сжигание, пиролиз, использование в виде удобрений. Каждый вариант обладает преимуществами и недостатками. Но все выполняют важную задачу – перерабатывают осадки. Некоторые способны давать сырье для вторичного использования.

С экологической точки зрения перспективными считаются подходы утилизации, позволяющие повторно применять полученные вещества.

Депонирование на иловых площадках

На иловых площадках сегодня утилизируется до 90% всех осадков. Недостаток методики – испарения, загрязняющие атмосферный воздух. Выделяющийся биогаз, превышает допустимые границы, ухудшает качество воздуха. Поэтому дополнительно требуется кондиционирование осадков, полученных из сточных вод. При попадании в грунт – зашлаковывают грунтовые воды и водоемы.

Утилизация в качестве удобрений

По классу опасности относятся к 4 группе, как наименее опасные. Поэтому их разрешается утилизировать в качестве удобрений сельскохозяйственных угодий.

Исключение – осадки, содержащие тяжелые металлы, токсичные вещества. Для контроля загрязнения создаются нормативные документы, в которых установлены допустимые границы концентрации опасных компонентов.

В странах Западной Европы фермы, специализирующиеся на выращивании экологически чистых растений, отказались от применения подобных удобрений на своих землях.

Сжигание осадков сточных вод

Метод утилизации путем сжигания осадков сточных вод реализуется следующим образом:

  • активация факела из горячего песка;
  • расположение над потоком воздуха;
  • проведение жидкости с осадками через факел;
  • сжигание с образованием газа;
  • очищение газа.

Начало строительства заводов по утилизации, работающих по программе сжигания, датируется 1980 годом в США, Японии, странах Европы. Отрицательное влияние на окружающую среду приостановило дальнейшее использования данной методики уже в 1990 году.

Вам будет интересно!  Утилизация шприцов и игл одноразового использования

В Европейских странах пользуется популярностью технологии утилизации осадков с получением сырья для вторичного использования. Также подобные способы сокращают эксплуатационные затраты.

Пиролиз

Пиролиз считается самым прогрессивным методом утилизации. В основе пиролиза – разложение органических компонентов под влиянием высоких температур (700 градусов) без участия кислорода (анаэробный способ).

Преимущество перед прямым сжиганием – исключение вредных веществ, попадающих в атмосферу вместе с газом. Причина данного явления заключается в технологии утилизации, ведь с помощью пиролиза обрабатываются исключительно органические компоненты.

Результат термического разложения:

  • 55% горючего газа;
  • 35% полукокса;
  • 15% жидких органических элементов.

Органика улетает вместе с газом, полукокс подвергается дальнейшей обработке (газификация) с получением горючего газа. После газификации оксиды металлов остаются в форме очищенного шлака, доступного дальнейшему использованию.

Использование шлака

Полученный в результате утилизации шлак, успешно применяют в строительстве и ремонте дорог. Предложено несколько способов вторичного применения:

  1. Если смешать шлак с цементом, подвергнуть вибропрессовке, то на выходе получается тротуарная плитка. Толщина каждой пластины составляет 10 см. Конфигурация и цвет вариабельны, меняются в зависимости от желания покупателя.
  2. Также с помощью шлака заполняют отвалы, ремонтируют поврежденные участки дорожного полотна.

Утилизация сегодня выходит на новый уровень, когда стремятся найти способ максимально полной переработки ОСВ. Применения вторичного сырья – показатель здоровой страны, желающей сохранить экологию для себя и будущих поколений.

 

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...