Обезвоживание и утилизация осадков сточных вод
Большое разнообразие состава и свойств образующихся при очистке осадков сточных вод практически исключает создание и использование каких-либо универ-сальных способов обезвоживания [5-6].
Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии - предварительное уплотнение, обезвожи-вание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.
Для снижения влажности, осадки, в том числе и избыточный активный ил, уп-лотняют. На стадии предварительного уплотнения активного ила наибольшее распро-странение получили отстаивание и флотация. Преимущества флотационного сгущения суспензии активного ила:
• простота аппаратурного оформления способа;
• незначительная продолжительность процесса;
• удовлетворительные показатели сгущения суспензии активного ила (ступень сгущения 3,0-5,0);
• не требуется предварительная реагентная обработка.
Достаточно широкое распространение получила напорная флотация для уплот-нения избыточного активного ила. Сущность ее заключается в насыщении воды возду-хом со значительным пересыщением им, что обеспечивается созданием избыточного давления в течение некоторого времени. При снижении давления до атмосферного на-чинают выделяться мельчайшие пузырьки воздуха, которые и флотируют содержащие-ся в воде частицы примесей.
При использовании такого метода для обезвоживания избыточного активного ила микробную биомассу можно сгустить в 300 раз. Такую степень сгущения следует считать хорошей при достаточно простом аппаратурном оформлении процесса напор-ной флотации. Однако потери микробной биомассы с осветленной иловой водой при сгущении активного ила напорной флотацией в некоторых случаях сравнительно боль-шие.
Для уменьшения потерь микробной биомассы и повышения степени сгущения в исходную суспензию активного ила перед флотацией иногда добавляют реагенты, на-пример растворы электролитов.
Интенсификация процесса флотации достигается также введением ПАВ в сгу-щаемую суспензию активного ила. Одним из эффективных методов предварительного уплотнения активного ила является также электрофлотация. Для повышения степени извлечения биомассы активного ила следует вводить в исходную суспензию мине-ральные коагулянты или синтетические флокулянты.
Высокоэффективным методом сгущения осадков сточных вод и избыточного ак-тивного ила является центрефугирование . Преимущества способа - простота, эконо-мичность и низкая влажность сгущенного продукта; недостаток - большой унос твер-дой фазы с осветленной жидкостью (фугатом), что приводит к необходимости допол-нительной стадии очистки фугата, например сепарированием.
Для обезвоживания осадков сточных вод и избыточного активного ила наиболее эффективны непрерывнодействующие, осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Преимущество этих центрифуг - высокая производитель-ность при низком удельном расходе энергии и массе. Недостатки - невысокая степень сгущения осадка, а также быстрый износ шнека и ротора.
Всесторонние исследования безреагентного центрифугирования осадков сточ-ных вод и избыточного ила, показали возможность практического использования этого способа. Исследован новый способ обработки избыточного активного ила, включаю-щий центрифугирование суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстой-ников
Использование центрифуг для механического обезвоживания осадков первич-ных отстойников представляет собой один из перспективных способов, особенно при применении флокулянтов. Так же высокая степень сгущения твердой фазы может быть достигнута на тарельчатых сепараторах.
Эффективность сгущения суспензии активного ила с использованием сепарато-ров существенно зависит от предварительной термореагентной обработки. Технологи-ческая схема обезвоживания активного ила с предварительной термореагентной обра-боткой, уплотнением напорной флотацией и с последующим сгущением в центрифугах и сепараторах представляется перспективной и практичной.
Для кондиционирования активного ила и осадков первичных отстойников и ин-тенсификаций процесса сгущения можно использовать наряду с тепловой и реагентной обработкой и другие способы, например с добавлением золы, в частности полученной от сжигания осадков сточных вод. Практический и научный интерес представляет фло-куляционно-центробежный способ сгущения суспензий.
Достаточно прочные хлопья образуются в биосуспензиях, в том числе и в сус-пензии активного ила, при проведении комплексной обработки. Один из наиболее эф-фективных способов такой обработки - аэробная стабилизация суспензии активного ила с термореагентной обработкой. Следует отметить, что термореагентная обработка не только усиливает образование агрегатов частиц квазитвердой фазы биосуспензии, но и приводит к обезвреживанию получаемого в дальнейшем готового продукта, что весь-ма важно при использовании биомассы микроорганизмов в качестве кормовой добавки. Иногда высокий эффект флокуляции достигается только при аэробной стабилизации и термообработки суспензии.
После уплотнения (сгущения) дальнейшее обезвоживание суспензии активного ила достигается выпариванием и сушкой или одной сушкой. Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод можно рекомендовать распылительные сушилки, непрерывные сушилки струйного типа и сушилки с инертным псевдоожиженным носи-телем.
Поскольку концентрированная иловая суспензия имеет высокую вязкость, перед сушкой ее целесообразно предварительно подогреть. Если же биомасса в дальнейшем будет использоваться в качестве кормовой добавки, то необходима тепловая обработка.
Использование осадков сточных вод и активного ила
Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено доста-точно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.
В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.
Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использо-вание барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечи-вает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.
Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активно-го ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его при-менения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий кон-троль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности ис-пользования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.
Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.В на-стоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппа-ратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влия-ния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.
Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высу-шенных, компостированных и пастеризованных. В случае образования больших объе-мов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.
В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением замени-телей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [1 баррель - 159 л.]
Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удоб-но хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на про-изводство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан тре-буются дополнительные капитальные затраты на его хранение.
Проведенные токсикологические исследования показали возможность перера-ботки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.
Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет насколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилиза-ции, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.
Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории: минеральные, органические осадки и избыточный активный ил. Наиболее легко обезвоживаются минеральные осадки и гораздо труднее органические осадки и избыточный активный ил. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии - предварительное уплотнение, обезвожи-вание, термическую сушку (сжигание). Перед обезвоживанием органические осадки можно сбраживать или стабилизировать, а также кондиционировать термореагентной обработкой.
Для снижения влажности, осадки, в том числе и избыточный активный ил, уп-лотняют. На стадии предварительного уплотнения активного ила наибольшее распро-странение получили отстаивание и флотация. Преимущества флотационного сгущения суспензии активного ила:
• простота аппаратурного оформления способа;
• незначительная продолжительность процесса;
• удовлетворительные показатели сгущения суспензии активного ила (ступень сгущения 3,0-5,0);
• не требуется предварительная реагентная обработка.
Достаточно широкое распространение получила напорная флотация для уплот-нения избыточного активного ила. Сущность ее заключается в насыщении воды возду-хом со значительным пересыщением им, что обеспечивается созданием избыточного давления в течение некоторого времени. При снижении давления до атмосферного на-чинают выделяться мельчайшие пузырьки воздуха, которые и флотируют содержащие-ся в воде частицы примесей.
При использовании такого метода для обезвоживания избыточного активного ила микробную биомассу можно сгустить в 300 раз. Такую степень сгущения следует считать хорошей при достаточно простом аппаратурном оформлении процесса напор-ной флотации. Однако потери микробной биомассы с осветленной иловой водой при сгущении активного ила напорной флотацией в некоторых случаях сравнительно боль-шие.
Для уменьшения потерь микробной биомассы и повышения степени сгущения в исходную суспензию активного ила перед флотацией иногда добавляют реагенты, на-пример растворы электролитов.
Интенсификация процесса флотации достигается также введением ПАВ в сгу-щаемую суспензию активного ила. Одним из эффективных методов предварительного уплотнения активного ила является также электрофлотация. Для повышения степени извлечения биомассы активного ила следует вводить в исходную суспензию мине-ральные коагулянты или синтетические флокулянты.
Высокоэффективным методом сгущения осадков сточных вод и избыточного ак-тивного ила является центрефугирование . Преимущества способа - простота, эконо-мичность и низкая влажность сгущенного продукта; недостаток - большой унос твер-дой фазы с осветленной жидкостью (фугатом), что приводит к необходимости допол-нительной стадии очистки фугата, например сепарированием.
Для обезвоживания осадков сточных вод и избыточного активного ила наиболее эффективны непрерывнодействующие, осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Преимущество этих центрифуг - высокая производитель-ность при низком удельном расходе энергии и массе. Недостатки - невысокая степень сгущения осадка, а также быстрый износ шнека и ротора.
Всесторонние исследования безреагентного центрифугирования осадков сточ-ных вод и избыточного ила, показали возможность практического использования этого способа. Исследован новый способ обработки избыточного активного ила, включаю-щий центрифугирование суспензии активного ила, отбираемой из вторичных отстой-ников
Использование центрифуг для механического обезвоживания осадков первич-ных отстойников представляет собой один из перспективных способов, особенно при применении флокулянтов. Так же высокая степень сгущения твердой фазы может быть достигнута на тарельчатых сепараторах.
Эффективность сгущения суспензии активного ила с использованием сепарато-ров существенно зависит от предварительной термореагентной обработки. Технологи-ческая схема обезвоживания активного ила с предварительной термореагентной обра-боткой, уплотнением напорной флотацией и с последующим сгущением в центрифугах и сепараторах представляется перспективной и практичной.
Для кондиционирования активного ила и осадков первичных отстойников и ин-тенсификаций процесса сгущения можно использовать наряду с тепловой и реагентной обработкой и другие способы, например с добавлением золы, в частности полученной от сжигания осадков сточных вод. Практический и научный интерес представляет фло-куляционно-центробежный способ сгущения суспензий.
Достаточно прочные хлопья образуются в биосуспензиях, в том числе и в сус-пензии активного ила, при проведении комплексной обработки. Один из наиболее эф-фективных способов такой обработки - аэробная стабилизация суспензии активного ила с термореагентной обработкой. Следует отметить, что термореагентная обработка не только усиливает образование агрегатов частиц квазитвердой фазы биосуспензии, но и приводит к обезвреживанию получаемого в дальнейшем готового продукта, что весь-ма важно при использовании биомассы микроорганизмов в качестве кормовой добавки. Иногда высокий эффект флокуляции достигается только при аэробной стабилизации и термообработки суспензии.
После уплотнения (сгущения) дальнейшее обезвоживание суспензии активного ила достигается выпариванием и сушкой или одной сушкой. Для сушки избыточного активного ила и осадков сточных вод можно рекомендовать распылительные сушилки, непрерывные сушилки струйного типа и сушилки с инертным псевдоожиженным носи-телем.
Поскольку концентрированная иловая суспензия имеет высокую вязкость, перед сушкой ее целесообразно предварительно подогреть. Если же биомасса в дальнейшем будет использоваться в качестве кормовой добавки, то необходима тепловая обработка.
Использование осадков сточных вод и активного ила
Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено доста-точно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.
В качестве удобрения можно использовать те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.
Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использо-вание барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечи-вает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.
Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активно-го ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его при-менения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий кон-троль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности ис-пользования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.
Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.В на-стоящее время известно достаточно много эффективных и достаточно простых в аппа-ратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влия-ния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.
Представляет интерес практика использования осадков сточных вод в ФРГ. По санитарным соображениям в ФРГ допускается использование в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высу-шенных, компостированных и пастеризованных. В случае образования больших объе-мов осадков сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов, из-за чего их нельзя использовать в качестве удобрения, по-видимому, целесообразно использовать другие пути утилизации, например, сжигание осадков.
В ФРГ также предложен способ сжигания активного ила с получением замени-телей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [1 баррель - 159 л.]
Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удоб-но хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на про-изводство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан тре-буются дополнительные капитальные затраты на его хранение.
Проведенные токсикологические исследования показали возможность перера-ботки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.
Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет насколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилиза-ции, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.
