Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, содержат различные загрязнения. После механической, биологической и физико-химической очистки остаётся осадок, называемы суспензией.
Городские сточные воды, являясь продуктом жизнедеятельности человека, содержат в себе отбросы и жировые вещества. Для их глубокой очистки на первичном этапе применяются решётки, задерживающие грубые примеси, далее – песколовки, которые задерживают минеральные примеси.
На вторичном этапе для биологической очистки используются микроорганизмы. Для очистных сооружений небольшой производительности применяют биоценоз. В результате анаэробно очистки, загрязнения преобразовываются в биогаз и биоудобрения.
Характеристика осадков и их виды
Существует два типа осадков: первичные и вторичные. К первой группе принадлежат отбросы, задерживаемые решётками, песколовками и осадок из отстойников. Ко второй группе относятся излишки активного ила, а также сброженный осадок.
Суспензия, остающаяся после очистки первичной механической очистки на решётках, содержит частицы глины и песка достаточно большого размера. Кроме этого, в отбросах остается пластик, резина, остатки пищи, которые в дальнейшем начинают гнить.
Осадки подразделяют на два вида:
- сырой – из первичных отстойников;
- избытки активного ила – из вторичных отстойников.
Песок
Песок, размером от 0,1 до 5 мм, удерживаемый песколовками, относится к нерастворимым минеральным примесям.
В его составе большое количество органики, что является опасным с точки зрения санитарно-эпидемиологических норм, что делает его дальнейшее применение крайне ограниченным.
Иловый осадок
Избыточный ил из системы очистки состоит из бактерий и простейших организмов, способных самостоятельно сформировать тонко дисперсионные вещества в хлопья.
Его структура – это хлопьевая масса бурого цвета, не имеющая запаха в свежем виде. При загнивании ил выделяет специфических запах. Отличительными чертами активного ила из аэротенков являются высокое удельное сопротивление фильтрации и повышенная влажность.
Складирование отходов в хранилищах экономически невыгодно и представляет собой угрозу для экологии. Поэтому остатки активного ила перерабатываются. Этот процесс происходит в три этапа.
Переработка осадков очистных сооружений
В целях обеззараживания, стабилизации, повышения физико-механических качеств, снижения запаха осадки сточных вод должны проходить обработку.
Первый этап – обеззараживание. Проводится в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией, так как в процессе выделяется газ. Для обеззараживания используется дезинфицирующие вещества на основе перекиси водорода.
Второй этап – детоксикация различными методами. Например, один из способов – это занесение сорбента и его выдерживание на протяжении двух часов. В этот момент происходит уменьшение содержания неорганических и органических токсичных веществ за счет их стабилизации.
Третий этап – обезвоживание механическим способом в различных устройствах.
Они делятся на три категории:
- аппараты, где исключение воды происходит под разряжением;
- аппараты, в которых под давлением уменьшается влажность сточных осадков;
- аппараты, где за счет центробежного поля происходит удаление влаги с осадков.
После процесса переработки ил применяют:
- в качестве топлива;
- органического удобрения;
- при производстве кормовых белков;
- для улучшения состава песчаных почв;
- в качестве питательной среды для водорослей;
- в качестве подстилки на полигонах бытовых отходах.
Обезвоженный осадок
Наиболее распространённым и эффективным способом утилизации иловых остатков является обезвоживание. Помимо того, что для естественной сушки нужны большие открытые участки, данный метод обезвоживания негативным образом сказывается на состоянии почвы и окружающей среды в целом. Поэтому обезвоживание производится в специализированных центрифугах, фильтр-прессах и вакуумных фильтрах.
Инновационным методом для переработки отходов является пиролиз – это процесс расщепления органических веществ под действием высоких температур в бескислородных условиях. Готовым продуктом служит безопасная смола и экологит, которые являются исходным материалом для производства бетона и керамзита.
Существует около 50 разных моделей пиролизных устройств, которые активно разрабатывают как в России, так и за рубежом. В зависимости от особенностей установки, состояния сырья и температуры эксплуатации они имеют различные технические характеристики.
Но для достижения нужной температуры необходимо большое количество горючего. Тогда специалисты создали взрывную камеру – в ней температура могла подниматься до 5000°С. Её основные плюсы – это простота конструкции, возможность использования различной влажности, максимальная продуктивность.