Обработка и утилизация осадков сточных вод

Сейчас можно считать, что с точки зрения технологии и экономики сложность представляет не очистка сточных вод, а проблемы обработки и утилизации осадков. Количество образующейся твердой фазы на очистных сооружениях зависит от состава и расхода сточных вод, методов очистки и составляет от 0,01 до 3% от стоков. Влажность колеблется от 85% (предприятия стройиндустрии) до 99,8% (активный ил).

Основные задачи обработки осадков сточных вод:

– обезвоживание;

– обеззараживание;

– утилизация.

Обезвоживание. Хорошо обезвоживаются минеральные осадки (на простейших сооружениях). В неминеральных осадках сначала проводится процедура кондиционирования (с помощью коагулянтов – извести, с помощью автоклавирования, замораживания, различного вида излучений – инфракрасного, ультрафиолетового, ультразвукового и т.д.).

После кондиционирования осадки подвергают собственно процессу обезвоживания. В основном применяются механические методы (центрифуги, вакуум-фильтры, фильтр-прессы) с последующей сушкой.

Обезвоживание обеспечивает уменьшение объема осадков до 20 раз. При этом они становятся непатогенными. Один из последних методов разработан в Австрии. Обезвоживание идет на сетчатом фильтре, а сушка – во взвешенном слое при tº = 85ºС. В сушильную печь осадок подается в распыленном состоянии газом. В результате осушенный осадок выпадает в виде гранул размером 1-5 мм.

Большие объемы образующихся осадков (особенно на станциях очистки городских сточных вод) создают серьезную проблему их утилизации. В ряде европейских стран и в США осадки до недавнего времени сбрасывали в море. Сейчас это строго запрещено в большинстве стран, хотя в ряде стран такая практика все еще имеет место. Так, например, в Англии 30% осадков сбрасываются прямо в море без обработки.

На первом этапе с целью более полного использования органического вещества и уменьшения загрязнения окружающей среды наиболее целесообразным является анаэробное сбраживание осадков и избыточных илов, биопленок очистных сооружений в метантенках с получением биогаза, состоящего в среднем на 65% из метана, 33% CO₂ и 2% H₂, N₂, H₂S, O₂.

На 1 г органического вещества получается 1 г газа, или 8-15 м³ газа на 1 м³ смеси. Биогаз накапливают в газгольдерах и применяют для бытовых и промышленных целей. В Германии такая практика применяется повсеместно. У нас в стране, к сожалению, имеются лишь единицы таких очистных сооружений, где организовано промышленное использование газа. В основном же он сжигается на “свечу”, загрязняя атмосферу. В развитых странах из биогаза газогенераторными двигателями вырабатывается электроэнергия в количествах превышающих потребности очистной станции.

Можно использовать осадок для удобрения, поскольку по содержанию углерода, фосфора, азота, калия он близок к навозу крупного рогатого скота. Сейчас широко распространена утилизация осадков на удобрения. Так, в той же Англии 42% илов очистных сооружений используется в сельском хозяйстве. Используются илы для удобрения и в других европейских странах. Но при этом установлены высокие нормативы к их качеству с точки зрения отсутствия в них токсикантов, особенно жесткие требования к наличию в них тяжелых металлов. Лидируют по требованиям Германия, Дания и Нидерланды, в Англии требования более мягкие, еще более мягкие нормы в США. У нас в России очистка в большинстве случаев хуже, чем в Европе и США, и в илах присутствуют тяжелые металлы в достаточно больших количествах.

Учитывая это, нормативные рекомендации санитарно-гигиенических органов на их использование для производства сельскохозяйственной продукции пока не разработаны. Имеется разрешение только на использование осадка для удобрения парковых зон и декоративных культур.

Одним из возможных путей доведения содержания тяжелых металлов в осадках до нормы является “разбавление” их путем компостирования с торфом, опадом листвы, соломой и др. с последующим использованием в качестве удобрения после соответствующей санитарно-токсикологической проверки.

Весьма перспективной может быть технология переработки полученных компостов с помощью гибридов красного калифорнийского червя (вермикультивирование) и получение ценного удобрения – биогумуса. У нас в стране пока эта технология все еще находится в процессе освоения.

Промышленные стоки дают так называемые шламы (осадки), которые должны проходить проверку на токсичность. По физическому состоянию шламы промышленных стоков могут быть твердые, пастообразные и жидкие, а по токсичности подразделяются на 4 класса:

I – чрезвычайно опасные;

II – высокоопасные;

III – умеренноопасные;

IV – малоопасные.

Минеральные шламы IV класса опасности рекомендуется использовать в строительной индустрии, металлическом производстве. Токсичные шламы I-III класса подлежат обезвреживанию и захоронению на полигонах, специально разработанных для токсичных промышленных отходов. Вывоз токсичных шламов на полигоны твердых бытовых отходов (ТБО), т.е. на мусорные свалки, недопустим вследствие возможности попадания токсикантов в грунтовые воды.

Наконец о борьбе с загрязнением сельской местности. Бытовые отходы сбрасываются в септиктенки. В отличие от бытового колодца, септиктенк представляет собой водонепроницаемый резервуар, изготовленный из металла или бетона. Твердые отходы оседают на дно, где разлагаются под действием бактерий. Жидкость направляется в распределительный узел, а затем по трубам на поля орошения. Эти трубы (глиняные или пластмассовые), имеющие отверстия, закапываются на некоторую глубину в землю. Сточные воды попадают в почву, и почвенные микроорганизмы разлагают поступающие по трубам отходы.

Дата добавления: 2015-08-13