Свойства осадка и способы его обработки
На очистных станциях в значительном количестве скапливается осадок, задерживаемый на решетках, в первичных и вторичных отстойниках. Отбросы, задерживаемые на решетках, перемалываются в дробилках, в виде пульпы сбрасываются в канал за решетками и выпадают в осадок в первичных отстойниках.
Если на станциях работают биофильтры, то на поверхности их загрузки образуется биопленка, представляющая собой скопления микроорганизмов и сорбированных на них нерастворенных веществ. Биопленка периодически отмирает, вымывается из биофильтра и задерживается во вторичных отстойниках, откуда перекачивается на сооружения для обработки осадка.
Если станции имеют аэротенки, то в них содержится активный ил. Ил вместе с водой непрерывно выносится из аэротенков и осаждается во вторичных отстойниках, основная масса его возвращается в аэротенки, а часть (избыточный активный ил) после уплотнения направляется в сооружения для перегнивания.
В сыром виде осадок имеет ряд отрицательных свойств: плохо сохнет, издает неприятный запах, опасен в санитарном отношении, так как содержит большое количество яиц гельминтов, что ограничивает его использование. Однако органический осадок, обработанный соответствующим способом в специальных перегниватель-ных камерах, теряет гнилостный запах, приобретает однородную зернистую структуру и при сушке хорошо отдает влагу; содержащиеся в нем азот, фосфор и калий хорошо усваиваются растениями при использовании его для удобрения; количество осадка уменьшается, так как часть органического вещества, минерализуясь, переходит в растворенное и газообразное состояние. Вследствие этого на современных очистных станциях осадок обрабатывают в специальных сооружениях — перегнивателях.
Основные компоненты сырых осадков — углеводы, жироподобные и белковые вещества — в сумме составляют 80—85%. Остальные 15—20% представляют собой лигнино-гумусовый комплекс. Углеводы в осадке представлены полисахарами, геми- и альфацеллюлозой. Органическое вещество, содержащее углерод, распадается с образованием жирных кислот, которые, в свою очередь, разлагаясь, выделяют метан, углекислоту, водород, спирты, окись углерода и воду. Органическое вещество, содержащее азот, распадаясь, образует аммиак и свободный азот, а содержащее серу — сероводород.
Распад органического вещества в анаэробных (бескислородных) условиях происходит в две фазы. В первой фазе распада, которая называется кислой или водородной, из углеводов, жиров и белков выделяются основные продукты распада — жирные кислоты и водород, а также углекислота, спирты, аминокислоты, аммиак, сероводород и др. В этом процессе участвуют сапрофитные бактерии. Во второй фазе распада (брожения) — щелочной или метановой — разрушаются выделившиеся в первой фазе кислоты, образуя метан, диоксид углерода и небольшие количества водорода. В брожении участвуют метановые бактерии.
Важным фактором, влияющим на весь ход распада органического вещества, является отношение объема вновь поступающего сырого осадка к объему зрелого и бродящего осадка, т. е. доза загрузки. Обычно указывается суточная доза загрузки в процентах, которая обратно пропорциональна периоду сбраживания. Так, при продолжительности сбраживания 25 дней суточная доза равна 4%, при 10 днях — 10%. Ход процесса сбраживания определяется качественным составом иловой жидкости, химическим составом сброженного осадка, составом и количеством газа, выделяющегося в ходе процесса. Чтобы можно было судить о качестве сырого и сброженного осадков, определяют нх температуру, влажность, наличие органического (беззольного) вещества, жиров, углеводов, общего азота.
Существуют три вида сооружений по обработке осадка:
1) септики;
2) двухъярусные отстойники; развитием этой конструкции являются осветлители-перегниватели;
3) метантенки.
Сброженный в них осадок можно использовать в качестве удобрения, так как осадок содержит азот, фосфор и калий. Кроме того, в процессе брожения осадков получается метан, который сама станция использует как топливо. Для обработки небольших объемов осадков применяют метод аэробной стабилизации, осуществляемой в сооружениях типа аэро-тенков.
Прежде чем использовать осадок, необходимо понизить его влажность, которая составляет 94—97%.
Наиболее просто и дешево подсушивать осадок естественным путем, разливая его по поверхности иловых площадок. Таким способом можно снизить влажность осадка до 75—80%. Объем его при этом уменьшается в 4—7 раз. Однако для крупных станций такой способ сушки требует слишком больших земельных площадей. Поэтому целесобразно переходить на искусственные механические и термические способы обезвоживания осадка. К механическим способам относятся: центрифугирование, фильтр-прессование, фильтрование. При подсушивании осадка до влажности 80% наиболее экономично искусственное фильтрование на вакуум-фильтрах. Если необходима последующая его сушка, то применяют термический способ. Ранее считалось, что целесообразно высушивать только сброженные осадки. Разработаны механические способы сушки, которые позволяют обезвоживать даже сырые осадки.
Метод сжигания осадков применяется для ликвидации производственных шламов некоторых отраслей промышленности и осадков городских очистных станций. При сжигании полностью окисляются органические вещества осадков и образуется стерильный остаток — зола. Обезвоженные осадки сжигают в многоподовых или барабанных печах, в реакторах со взвешенным слоем.
Часть 2
Побочным продуктом обработки сточной жидкости на очистных станциях является осадок, задерживаемый на решетках, ситах, в первичных и вторичных отстойниках. Осадок скапливается на станциях в значительном количестве. В «сыром» виде этот осадок обладает рядом отрицательных свойств: он плохо сохнет, издает неприятный запах, является опасным в санитарном отношении, осадок трудно транспортировать, что ограничивает его использование. Однако соответствующим способом сработанный в специальных перегнивательных камерах органический осадок становится иным: он теряет гнилостный запах, приобретает однородную зернистую структуру и хорошо отдает при сушке влагу, содержащиеся в нем азот, фосфор и калий.
Септики обычно выполняют из бетона, кирпича или в редких «чаях из дерева. По своей конструкции они подразделяются а многокамерные (две или три камеры) и однокамерные.
На рис. 1 изображен перегородчатый септик с тремя камерами одинакового объема, выполненными из железобетонных котец диаметром 1250 мм. Практика строительства и эксплуатации таких септиков показала, что конструкция их проста и удобна.
Как видно из рис. 1, впуск в септик и выпуск из него воды могут производиться при помощи простого тройника, конец которого опущен ниже корки. Иногда для задержания всплывающих в септике веществ устанавливают доску, погруженную на 50 см ниже уровня воды. В разделительных стенках септика выше расчетного уровня воды оставляют вентиляционные отверстия размером 0,2 X 0,2 м.
Очистка сточных вод - Свойства осадка и способы его обработки
Остались вопросы по теме - "Свойства осадка и способы его обработки", задайте их на