05.10.2016 Важность индивидуального подхода и учета местных условий при выборе технологии утилизации осадка на примере очистных сооружений города «Х»

Каждый год в Украине образуется до 1 млн. тонн осадков по сухому весу (при исходной влажности 98% их масса составляет порядка 50 млн. тонн). Основной объем осадков складируется на иловых площадках, очистка которых на большинстве очистных сооружений не осуществлялась последние 25 – 30 лет.

Ухудшение экологической обстановки и проблемы, связанные с выделением все новых территорий под иловые площадки, ведут к необходимости поиска безопасных и экономически оправданных технологий утилизации осадков.

Среди возможных методов обработки обезвоженных осадков основными являются термические методы (термическая сушка, сжигание, пиролиз, термолиз и др.), биотермические (компостирование, вермикомпостирование и др.), использование в ландшафтном планировании территорий, строительной индустрии и прочие.

Метод утилизации осадков подбирается индивидуально для каждого очистного сооружения с учетом состава осадков и местных условий (наличия территорий, экологической ситуации, заинтересованности предприятий региона в продуктах утилизации и др.)

В качестве примера важности учета местных условий при подборе технологии утилизации осадков сточных вод рассмотрим выбор того или иного технологического решения для города «Х», расположенного в умеренном климатическом поясе.

Основные показатели очистных сооружений города «Х»:

 

— объем сточных вод – 220 тыс. м3/сут;

— объем сырого осадка – 300 м3/сут, влажностью 97,5 %;

— объем избыточного активного ила(ИАИ) – 5100 м3/сут, влажностью 99,2-99,4 %;

— объем смеси уплотненного ИАИ и сырого осадка – 2400 м3/сут, влажностью 97,5-98,5%

 

По существующей технологической схеме обработки осадков ОСК г. «Х» предварительно аэробно стабилизированная и гравитационно уплотненная смесь сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила (ИАИ), подается в цех механического обезвоживания, откуда обезвоженный осадок автотранспортом вывозится на иловые площадки-накопители. После 3 лет выдержки на иловых площадок осадок является обеззараженным, обезвоженным и безопасным отходом.

Такой длительный период подготовки осадка к утилизации не решает проблему отведения площадей под иловые карты, а это влечет за собой значительные капитальные (необходимость строительства новых площадок-накопителей) и эксплуатационные затраты.

Кроме того, нет никаких гарантий, что в дальнейшем этот осадок будет интересен потенциальным потребителям, готовым его приобретать или хотя бы вывозить на условиях самовывоза. Захоронение же его является очень дорогостоящим мероприятием, и требует проведения мониторинга загрязнений в почве и грунтовых водах.

Для решения проблем, связанных с накоплением осадка, мы рассмотрим альтернативные технологии утилизации обезвоженных осадков:

— сжигание осадков;

— компостирование;

— анаэробное сбраживание;

— термическая сушка;

— сушка солнечной энергией.

В ходе рассмотрения возможности внедрения той или иной технологии с технологической точки зрения неприменимыми оказались следующие решения:

 

Анаэробное сбраживание

image001

Метантенки

Соотношение сырого осадка к избыточному активному илу в смеси осадков, подаваемых на сбраживание в метантенки, а также большой возраст активного ила, обуславливают низкий выход биогаза.
Еще одной причиной низкого выхода биогаза является большой возраст ила – в среднем 15 сут., что свидетельствует о частичной предварительной минерализации осадка в аэротенках.Из опыта зарубежных компаний, при сбраживании смеси сырого осадка и ИАИ, достаточный для экономического обоснования проекта выход биогаза достигается при соотношении сырого осадка к ИАИ (по сухому веществу) не менее 40%/60%. В г. «Х» же это соотношение составляет 15%/80%.

 

 

 

 

Термическая сушка

Buffalo Dryer

Высокотемпературная сушка осадков сточных вод

Необходимость внедрения дорогостоящей системы гранулирования и охлаждения высушенных осадков.
Высушенный осадок без последующей его грануляции будет поглощать и накапливать влагу из окружающей среды.
Необходимость охлаждения обусловлена возможностью самовоспламенения высушенного осадка (по теплофизическим характеристикам высушенный осадок влажностью 30-40% близок к бурому углю и торфу) вследствие возникающих в процессе сушки и последующей транспортировки сил трения и статического напряжения.Энергоемкость процесса высокотемпературной сушки – 2100-2500 кВт/ч, низкотемпературной сушки – 800-1000 кВт/ч.

 

 

 

 

 

 


Сушка солнечной энергией

image003

Солнечная сушка осадка

Исходя из местных климатических условий — необходимость отведения значительных территорий – до 50 000 м2 (осуществляется в своего рода теплицах).
Исходя из местных условий; а также объемов и состава осадка, нуждающегося в утилизации, наиболее интересными и требующими дальнейшего рассмотрения оказались технологии сжигания осадков и компостирование.
Также был проведен расчет капитальных и эксплуатационных затрат на реализацию каждой из рассмотренных технологий.

 

 

 

 

 

Обобщенные данные приведены в Таблице № 1:

Таблица 1: Сравнение капитальных и эксплуатационных затрат при реализации различных технологических решений по утилизации осадков.

 

Технология Капитальные затраты, евро Эксплуатационные затраты,
евро/м3осадков
Сжигание осадков 18 125 000,00 45,00
Компостирование 1 950 000,00 7,00
Анаэробное сбраживание 7 655 000,00 25,00
Термическая сушка 7 875 000,00 20,00
Сушка солнечной энергией 5 775 000,00 10,00

 

 

image004image005

Наименее затратным, согласно расчетам, является метод компостирования  обезвоженных осадков.

Кроме того в отличие от других технологий обработки обезвоженных  осадков, при компостировании утилизируется 100% осадка, и не образуется побочных продуктов, требующих дальнейшей утилизации. Так, например, при сжигании осадков образуется зола, 98% которой относится к IV классу опасности, и может быть направлена на полигоны ТБО, а оставшиеся 2% относятся к III классу, и требуют обращения соответствующего токсичным отходам [1].

При этом, основным препятствием использования осадков в качестве удобрений и аргументом в пользу более радикальных и капиталоемких технологических решений его утилизации, таких как сжигание или захоронение, является присутствие в осадках тяжелых металлов.

Согласно полученным данным, содержание тяжелых металлов в осадках сточных вод г. «Х» находится в приделах норм, предъявляемых к осадкам при внесении их в почву и использовании в качестве удобрений.

Дополнительным аргументом в пользу производства удобрений является состояние земельных ресурсов в Украине.

По данным Госкомстата Украины, снижение использования органических и минеральных удобрений в земледелии привело к отрицательному балансу гумуса в грунтах (при рекомендуемой специалистами дозе внесения органических удобрений в 10-12 т/га фактически вносится 1,5-2,5 т/га), что привело к ухудшению урожайности и снижению эффективности земледелия [2].

Таким образом, биотермическая утилизация осадка (компостирование) на очистных сооружениях города «Х» позволит решить сразу две проблемы: избавиться от практики накопления осадков, и оказать содействие в повышении плодородности почв за счет внесения компоста. Этот метод является наиболее подходящим для водоочистных сооружений г. «Х».

При этом стоит заметить, что ни один из существующих сегодня методов утилизации осадков не является универсальным. Метод, являющийся оптимальным для одного объекта, может оказаться абсолютно неприменимым для другого. Осадки сточных вод индивидуальны по своему химическому составу и свойствам, в связи с чем возможные пути их утилизации определяется отдельно для каждого водоочистного сооружения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Туровский И.С., Осадки сточных вод. Обезвоживание и обеззараживание — М.: ДеЛи принт, 2008. — 376 с.;
  2. Рудницкий Е.Н., Исследование целесообразности внесения осадков сточных вод в качестве органоминеральных удобрений в условиях Украины, УДК 631.33 – ХНТУСХ им. Петра Василенка.

 

Вернуться в Публикации
Местоположение/маршрут

ООО «Сантехслужба ГОРОД» Адрес: 61082, Харьковский р-н, с. Котляры, ул. Безлюдовская, 2

Обратный звонок

Ваше имя:

Ваш телефон:

Ваш вопрос:

телефон офиса: +38(057)780-04-71
Написать нам

Ваше имя:

Ваш телефон:

Тема письма:

наш email:info@santeh-gorod.com
Поиск

Спасибо

Отзывы

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *