Обеззараживание осадка (дегельминтизация и уничтожение патогенных микроорганизмов).

Если осадок после обработки планируется использовать как удобрение, его необходимо подвергать обеззараживанию. Дегельминтизация – это уничтожение яиц гельминтов (личинок глистов). Яйца гельминтов погибают, если в течение 20 минут осадок выдержать при температуре 60⁰С. Способ и оборудование для нагрева осадка не принципиальны, главное, создать оптимальный режим процесса. В частности, осадок может быть нагрет в емкости острым паром или при помощи змеевика с теплоносителем. На некоторых очистных станциях осадок нагревают лампами инфракрасного излучения: осадок распределяют тонким (1-1,5см) слоем по медленно движущемуся транспортеру, лампы располагаются над транспортером. Дегельминтизации подвергаются все виды осадков, кроме тех, которые сброжены в метантенках в термофильном режиме: осадок, выдержанный в течение 1-2 недель при температуре 50-55⁰С, уже является стерильным, все яйца гельминтов в таких условиях погибают.

Дегельминтизации можно подвергать не только жидкие, но и уже обезвоженные осадки. Частичная дегельминтизация твердого осадка достигается при его биотермической обработке - компостировании в полевых условиях. (Подробно об этом процессе – в разделе «Компостирование осадка»).

Личинки глистов являются очень жизнеспособными, более жизнеспособными, чем патогенные микроорганизмы. Если достигнута дегельминтизация, значит большинство патогенных микроорганизмов тем более уничтожены.

Обезвоживание осадка

Обезвоживание осадка осуществляется в цехах механического обезвоживания на фильтр-прессах или центрифугах.

Чтобы осадок лучше отдавал воду при механическом обезвоживании, его предварительно обрабатывают органическими полимерами - флокулянтами. При этом разрушается коллоидная структура осадка: химически связанная влага переходит в свободное состояние и легко отделяется от твердого вещества. Реагентное хозяйство блока флокуляции - обычное. Это баки для приготовления растворов флокулянтов, насос-дозатор и трубопроводы. Для смешения осадка с реагентом может применяться смеситель любого типа.

Широко применяются флокулянты на основе полиакриламида – ПАА (отечественный) и Praestol (импортный). Доля активного реагента в отечественном товарном продукте разных марок составляет 50-56%, в импортном – больше. Реагенты выпускаются в виде гранул. Необходимая доза флокулянта составляет 2-8 кг на 1 тонну сухого вещества осадка. Флокулянты подаются в осадок в виде водного раствора с концентрацией 0,1%. Сухой товарный продукт сначала разбавляется водой в растворных баках до концентрации 0,5% и в таком виде хранится несколько часов (до суток). Затем этот раствор уже в расходных баках еще разбавляется до концентрации 0,1%. Для лучшего перемешивания реагента с водой применяются электромешалки с небольшой скоростью вращения (чтобы полимерные цепи не разбились). (В ПАА, кроме полимера, содержится сульфат аммония – 40%)

Фильтр-прессы.

Разработаны фильтр-прессы разных конструкций: ленточные, камерные, шнековые, рамные. Назначение одно и то же у всех - отделение осадка от воды. Различные конструкции рассмотрим в курсе «Водоотведение 2». Сейчас приведу только одну конструкцию фильтр-пресса: рамный с горизонтальными плитами (похожа на фильтр-прессы на наших Пермских ОС). Можно привести другие конструкции (из интернета или других источников).

Центрифуги.

Для обезвоживания осадка используются центрифуги ОГШ – осадительные горизонтальные шнековые. Под действием центробежной силы осадок отбрасывается к стенкам ротора, и происходит его отжим. Шнеком, расположенным внутри центрифуги, осадок перемещается к отверстию выгрузки.

Осадок подается на центрифугу и обрабатывается там в напорном режиме.

На центрифугах осадок обезвоживается до влажности 60-65%. Однако центрифуги не получили такого широкого распространения, как фильтр-прессы из-за высокой концентрации примесей в отделенной иловой воде.

Обезвоженный осадок называется кек. По СП, осадок должен обезвоживаться до влажности не более 82%. Обычно он имеет влажность 60-80% и внешне выглядит как сырая земля. Его погружают в машины и вывозят на площадки компостирования или в места складирования (захоронения). Побочным продуктом процесса обезвоживания является фугат. Это жидкость, отделенная от осадка. По СП, остаточная концентрация взвешенных веществ в фугате не должна превышать 500 мг/л. Фугат направляют в аэротенк для совместной очистки со сточными водами.

При механическом обезвоживании осадка предусматриваются резервные сооружения на случай аварии. Это иловые площадки; они должны быть рассчитаны на прием 20 % годового количества осадков.

Иловые площадки

Иловые площадки предназначены для обезвоживания осадка в естественных условиях. В городах с населением до 15 тыс.ЭКЖ иловые площадки могут быть не резервными, а основными сооружениями для обезвоживания осадка.

Иловые площадки – это спланированные, строго горизонтальные участки земли, разделенные оградительными валиками на карты. Число карт принимается не менее четырех. На площадках осадок обезвоживается до влажности Р=75-80% и внешне выглядит, как сырая земля.

Обычно по грунту укладывают слой гравия, затем слой песка. Для отвода отделенных от осадка дренажных вод на площадках предусматривают траншеи с керамическими или полиэтиленовыми трубами. Траншеи располагаются на расстоянии 6-8 м друг от друга; в стыках труб предусматривают зазоры для приема дренажных вод. Траншеи засыпаются фильтрующим материалом, например, мелким гравием.

Оградительные валики иловых карт имеют высоту 0,7-1,0 м, ширину по верху - не менее 0,7 м. Осадок подается на площадки по трубопроводу в напорном режиме; перед площадками устанавливается колодец – гаситель напора. Распределение осадка по площадкам производится уже в самотечном режиме при помощи бетонных лотков, они проложены в теле оградительных валиков с уклоном не менее 0,01. Напуск осадка производится так, чтобы заполнять сразу целое число карт. Осадок наливается слоем 25-30 см. Чтобы основание площадки не размывалось струей осадка, в месте налива (напуска) его прикрывают деревянным щитом. Продолжительность обезвоживания осадка на площадках составляет около месяца. Размеры площадок зависят от способа уборки обезвоженного осадка. При ручной уборке ширина карт назначается не более 10 м, а при механизированной - не более 40 м. Для заезда техники на карты предусматривают пандусы.

Необходимая площадь иловых карт определяется по количеству стабилизированного и уплотненного осадка V_у(м³/м²*год) и по нормативной нагрузке на площадки - q; q находится в пределах от 0,8 до 2,5 м³/м²*год, в зависимости от типа площадок, условий стабилизации осадка, климатического района; параметр определяется по табл. 20 СП.

Кроме площадок традиционных конструкций, получили распространение площадки - илоуплотнители. Они представляют собой прямоугольные железобетонные резервуары высотой около 2 м, шириной от 9 до 18 м. Предусматривается не менее 2-х параллельных отделений сооружения. Резервуары не заглублены, они устанавливаются на земле. Через 10-15 м по длине резервуаров, в стенках на различных уровнях расположены окна с шиберами. Они необходимы для сброса отстоенной иловой воды. Обезвоженный осадок убирают механизированным способом. Для заезда техники на площадки-резервуары предусматриваются пандусы. (далее – рисунок). Допустимая нагрузка на площадки - илоуплотнители на 20-25% раза больше, чем на обычные площадки.

Проектировщики должны учитывать тот факт, что на иловых площадках обезвоживание происходит за счет испарения; при этом удаляется не только свободная, но и химически связанная влага, поэтому нет необходимости в предварительной обработке осадка флокулянтами перед подачей на площадки.

Компостирование осадка.

Обезвоженный осадок, если позволяет его состав, можно использовать в качестве удобрения. Перед использованием осадок подвергают биотермической обработке – компостированию. Осадок перемешивают с наполнителем и складывают в штабели высотой 1,5-3 м. Наполнителями могут быть листва, кора, опил, солома. Штабели размещают на бетонных площадках и укрывают теплоизоляционным материалом. В основании штабеля прокладываются перфорированные трубы, через которые в толщу осадка подается воздух расходом Q_air=15-25 м³/час на каждую тонну органического вещества осадка. На небольших очистных станциях аэрацию осадка можно осуществлять путем его периодического перемешивания вручную. При биотермической обработке происходит дальнейшее окисление органического вещества осадка, его минерализация, стабилизация. Расщепление органических соединений является экзотермическим процессом; масса осадка на площадках компостирования нагревается, и благодаря этому достигается дополнительное, хотя и не полное, обеззараживание осадка. Чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения, он должен находиться на площадках компостирования несколько лет (СП: 1-5 лет для разных осадков).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: