Экология СПРАВОЧНИК

Количество (объем) осадков составляет 0,5—10% объема сточной воды в зависимости от схемы очистки и влажности осадка.Осадок первичных отстойников — студенистая суспензия серого или светло-коричневого цвета, довольно легко загнивает, издавая неприятный запах, и становится при этом темно-серого или черного цвета. Активный ил и биоплёнка представляют собой хлопьевидную биомассу, состоящую из аэробных бактерий и микроорганизмов с адсорбированными на их поверхности загрязнениями из сточной воды. Активный ил быстро загнивает, издавая специфический за пах. Осадки, включающие реагенты, более стабильны, но так же, как и активный ил, требуют быстрой переработки и полной минерализации.

Далее

Данные табл.З показывают принципиальные возможности некоторых наиболее распространенных методов; результаты переработки принимаются формально, влияние экономического фактора, а также технологических и аппаратурных ограничений не учитывается. Очевидно, каждый прием обработки осадков неизбежно должен дополняться подготовкой, последующим кондиционированием твердой и жидкой фаз и т.п. Поэтому предлагаемые методы следует рассматривать как отдельные процессы в общих схемах полной переработки осадков и сточной воды.

Далее

Любая схема переработки осадков должна отвечать следующим условиям: возможности использования сухого вещества (рис. 1), допустимости ликвидации сухого вещества (рис.2), целесообразности использования побочных продуктов (газа, энергии, тепла) и получения других эффектов (экономии территории и т.п.).

Далее

Комплексные схемы переработки осадков позволяют выбрать оптимальную схему с учетом условий конкретных объектов.Область применения схем определяется рядом факторов, которые необходимо последовательно рассмотреть. Прежде всего дается общая оценка возможности удаления осадка с последующим захоронением, с использованием в хозяйственных целях в качестве биотоплива в парниках, удобрения почвы, кормовой добавки в рацион животных, горючего и других продуктов или с использованием при планировочных работах по благоустройству территорий.

Далее

Одним из самых старых методов обработки осадков является анаэробное сбраживание. В этом методе использовано свойство органических соединений распадаться под действием анаэробных микроорганизмов, развивающихся при определенных температуре и химическом составе. При этом достигается снижение содержания органической части до такого предела, при котором в естественных условиях не продолжаются и не возникают вновь процессы гниения.

Далее

Стабилизация неуплотненных осадков в аэробных условиях изучена сравнительно недавно, но уже применяется в отечественной практике.Аэробная стабилизация используется с целью уменьшения удельного сопротивления фильтрации в качестве предварительной операции перед механическим обезвоживанием и осуществляется в открытых аэрируемых сооружениях типа аэротенков. В зависимости от назначения — полной стабилизации или частичной минерализации — эти сооружения называют аэробными стабилизаторами или минерализаторами.

Далее

Наиболее простой и дешевый способ отделения влаги -уплотнение — достигается отстаиванием, флотацией (всплыванием), совместным уплотнением осадка и активного ила, а также другими приемами, обеспечивающими интенсивное разделение суспензии в осадительных резервуарах.

Далее

В естественных условиях осадки уплотняют и сушат на спланированных и огражденных участках — иловых площадках или прудах — методами испарения, фильтрования или вымораживания влаги.Иловые площадки должны быть просты в устройстве, надежны в эксплуатации и эффективны. За рубежом в последние годы чаще всего применяют иловые площадки на бетонном (железобетонном) основании с дренажными траншеями [84]. Ширина карт составляет 10—120, длина 20—200, высота железобетонных стенок 0,5—1,4 м. Дренажная траншея или лоток шириной 0,3—2,4 и глубиной 0,2—1,6 м заполняется песком с размером частиц 0,5—2 мм. Расстояние между соседними траншеями 10— 20 м. При размерах сторон иловых площадок свыше 150—180 м применяют специальные механизмы для уборки осадков, при меньших размерах — механизмы общего назначения. Наряду с иловыми площадками на бетонном основании за рубежом эксплуатируются площадки других типов, обычно более дешевые и простые по устройству. Нагрузки на иловые площадки различных типов принимаются 1—8 м3/м в год в зависимости от климатических условий.

Далее

В настоящее время в отечественной практике приняты такие приемы подготовки осадков перед механическим обезвоживанием, как промывка и уплотнение, улучшение структуры, реагентное коагулирование, аэробная минерализация и тепловая обработка.

Далее

Рекомендации по подбору вакуум-фильтров приведены в главе СНиП ¡1-32-74. Серийно выпускаемые барабанные вакуум-фильтры общего назначения (ГОСТ 5748—68) успешно эксплуатируются на ряде отечественных очистных станций для обезвоживания сброженных промытых осадков. Начат выпуск вакуум-фильтров со сходящим полотном, в которых в отличие от обычных фильтров предусмотрена непрерывная промывка, очистка и регенерация фильтровальной ткани. Эти фильтры целесообразно применять для обезвоживания сырых осадков.

Далее

Обезвоживание при фильтр-прессовании происходит так же, как и при вакуум-фильтрации, но в вакуум-фильтре разность давлений создается отсосом из-под фильтра, а в фильтр-прессе — давлением над фильтром, т.е. со стороны осадка. Поэтому эффективность процесса фильтр-прессования определяется не только величиной удельного сопротивления, но и степенью сжимаемости осадка, его структурой.

Далее

У нас в стране наибольшее применение для обработки городских осадков нашли горизонтальные осадительные центрифуги со шнековым удалением осадка (тип ОГШ, рис. 27). Суспензия поступает через питательную трубу в полость шнека и через питательное отверстие — в камеру ротора. При вращении ротора более плотные частицы под действием центробежной силы отжимаются к периферии и "осаждаются" на его внутренней поверхности. Частота вращения шнека на 1—2% отличается от частоты ротора, в результате этого создается медленное вращение их относительно друг друга. Осадок перемещается шнеком к конической части ротора и выгружается по трубе 5; иловая вода (фугат) отводится через окна в роторе и по трубе 3. Изменяя диаметр окружности, на которой расположены окна, можно задерживать частицы большей или меньшей крупности и регулировать влажность осадка и концентрацию сухого вещества в фугате.

Далее

Сепарирование, как и центрифугирование, основано на разделении суспензии на осадок и иловую воду под действием центробежной силы при вращении. Однако осаждение осадка происходит не в свободном пространстве, а в тонком слое, что способствует выделению более мелких частиц, чем на центрифугах. В сепараторах вращающийся ротор заполняется коническими тарелками, между которыми предусмотрены прозоры в несколько миллиметров.

Далее

Реагентное хозяйство цехов механического обезвоживания предназначается для приема, хранения, .приготовления и дозирования реагентов. Наиболее сложным по составу является хозяйство с приготовлением двух видов реагентов для коагулирования и одного вида реагента для регенерации ткани вакуум-фильтров или фильтр-прессов. При проектировании реагентного хозяйства учитывается количество перерабатываемых продуктов, поскольку от вместимости складов, резервуаров, дозаторов и расхода транспортируемых сред зависят компоновка и конструктивные решения зданий, степень механизации и автоматизации и т.п.

Далее

Как указывалось выше, осадок имеет ряд специфических физико-механических свойств, которые необходимо учитывать при его транспортировании и складировании.Вместимость склада для осадка зависит от последующей обработки осадка (сушка, сжигание, компостирование), возможности его вывоза (обеспеченность транспортом, перерывы в приеме осадка при его использовании) и хранения (свободные территории, санитарные разрывы) . Например, при последующем сжигании или сушке объем склада должен соответствовать ожидаемой продолжительности перерыва в работе из-за ремонта установок или отсутствия топлива (газа).

Далее

Осадки после механического обезвоживания в значительной степени обводнены (влажность 50—80%), адгезионны, содержат патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов и способны к загниванию. В связи с этим для обезвреживания и уменьшения объема осадков,а также лучшей утилизации, транспортирования и складирования требуется термическая их обработка.

Далее

Барабанные и многоподовые сушилки. Начало применения термической сушки осадков городских сточных вод относится к 1935—1936 гг. и связано с внедрением вращающихся барабанных сушилок, аналогичных по конструкции печам цементного производства. Такие сушилки эксплуатируются на ряде очистных станций США, Великобритании, ФРГ, Франции, Голландии, Польши, Венгрии, ГДР и других стран [35, 36, 43, 59, 61, 65, 72—74].

Далее

В странах Западной Европы, в США, Канаде, Австралии широко практикуется сжигание осадков сточных вод во вращающихся барабанных и многоподовых печах, а также в печах с кипящим слоем, распылительных и циклонных топках.

Далее

Сухой осадок хранят в мешках, контейнерах, силосах, бункерах, крытых складах и на открытых площадках, золу — на открытых складах. В схемах с предварительным механическим обезвоживанием склады обезвоженного и сухого осадков и золы объединяют, обеспечивая раздельное их хранение.

Далее

Принципиальная схема работы установки (рис. 38) следующая. Подлежащие окислению вещества высоконапорным насосом подаются в систему; туда же поступает воздух от компрессора. Водовоздушная смесь проходит теплообменники, нагреваясь до температуры, при которой начинается самопроизвольное окисление без добавления тепла извне, и поступает в реактор, где происходит весьма интенсивное окисление с выделением теплоты сгорания органических загрязнений. Продукты горения (жидкость, насыщенный пар, газы) отдают тепло поступающей в теплообменник водовоздушной смеси и удаляются для дальнейшей обработки.

Далее

При оценке теплотворной способности осадков следует учитывать, что значительная часть энергии, затрачиваемая в процессе, идет на сжатие воздуха, поэтому необходимо точно знать количество выделяемого тепла и потребляемого воздуха.

Далее

При жидкофазном окислении в нагретую до 180—300°С суспензию подается воздух под давлением, при котором вода испаряется не полностью. До начала процесса окислитель (кислород воздуха) в газообразном состоянии, а "горючее" (органические загрязнения) в жидком (раствор) или твердом (суспензия) состоянии. Как правило, органические загрязнения таких продуктов, как осадки сточных вод, легко окисляются. Плохо окисляются вещества, легко отгоняемые с водяным паром и нерастворимые в воде. Поэтому взаимодействие в процессе идет лишь в результате диффузии и растворения воздуха (кислорода) в воде.

Далее

ЦНИИЭП инженерного оборудования совместно с ИГИ проведены экспериментальные исследования основных закономерностей процесса жидкофазного окисления осадков сточных вод в полупроиз-водственных условиях на установках периодического и непрерывного действия на территории Люблинской станции аэрации.

Далее

На основании экспериментальных данных составлены комплексные схемы обработки осадков и шерстомойных сточных вод (см. рис. 9).Учитывая, что осадок влажностью ниже 95% не перекачивается плунжерными высоконапорными насосами, достаточно избыточный активный ил уплотнить обычным способом и смешать его-с осадком из первичных отстойников.

Далее

При меньшей глубине окисления процесс значительно удешевляется за счет снижения температуры и главным образом давления и расхода воздуха. Выбирая степень окисления, необходимо учитывать свойства осадка и его фильтрата. Более глубокое окисление экономически оправдано на крупных установках.

Далее

В последние годы за рубежом построено и эксплуатируется свыше 20 производственных установок для жидкофазного окисления, в том числе около 15 для обработки осадков (табл. 9). В качестве примера ниже дается описание установок, эксплуатирующихся в городах Рай и Чикаго (США).

Далее

Метод жидкофазного окисления основан на интенсификации технологии, высоких параметров процесса и предполагает использование специальной аппаратуры из нержавеющих сталей, что требует в каждом конкретном случае тщательного технико-экономического обоснования (табл. 12 и 13).

Далее

Городской мусор, включающий пищевые и бытовые отходы, богат органическими примесями (зольность 30—35%), которые разлагаются в метантенках примерно с той же интенсивностью и глубиной, как и осадки сточных вод[27]. По элементарному составу мусор близок к осадкам [21]. Содержание основных питательных элементов в мусоре ставит его в ряд эффективных органических удобрений. Внесение в почву компоста из мусора или из смеси его с осадком создает благоприятные для жизнедеятельности растений физико-химические условия; увеличивается емкость поглощения и буферность почвы; создается прочная комковатая структура почвы; улучшаются водяные и воздушные свойства и тепловой режим почвы, уменьшается ее эрозия.

Далее