Методы обеззараживания осадков городских сточных вод

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФГБОУ ВПО Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижний Новгород

FGBOU VPO Nizhny Novgorod state architectural and construction University, Nizhny Novgorod

Методы обеззараживания осадков городских сточных вод

Methods of municipal wastewater sludge disinfection

Чугрова Е.Н., Жакевич М.О.

Chugrova E.N., Zhakevich M.O.

Обеззараживание осадков сточных вод - процедура, необходимая для уничтожения патогенных микроорганизмов и вирусов, которые могут быть возбудителями болезней у людей и животных. Для обеззараживания осадков городских сточных вод могут применяться термические(сжигание, сушка, прогревание), биотермические(компостирование), биологические(с помощью простейших), физические воздействия(радиоактивное и ультрафиолетовое излучение, ультразвуковые колебания, токи высокой частоты), олигодинамический (воздействие ионов благородных металлов), химический( с помощью сильных окислителей). На практике широкое применение получил именно последний способ.

В процессе коагуляции осадков, последующего их обезвоживания и прогревания до 60 С происходят резкое снижение числа микроорганизмов и практически 100%-ная деформация и гибель яиц гельминтов. Обработка при более высоких температурах (пастеризация, термосушка) позволяет уничтожить в осадках не только яйца гельминтов и патогенные микроорганизмы, но и вирусы.

Термическое обеззараживание осадков

В соответствии с СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения» аппараты для термической обработки должны обеспечивать прогрев всей массы осадка до температуры не менее 600С.

Обработка осадков при более высоких температурах позволяет уничтожить в осадках не только яйца гельминтов и патогенные микроорганизмы, но и вирусы. В связи с тем, что объем жидких осадков в несколько раз больше объема механически обезвоженных, их прогревание до указанной температуры требует значительно большего расхода тепла. [1]

Наиболее распространенным методом термического обеззараживания является пастеризация, предложенная Луи Пастером еще в 1860-х гг. На очистных сооружениях водоотведения он применяется следующим образом: первичный осадок и избыточный ил нагреваются в резервуаре для обеззараживания до температуры 65°C-100°C. Время обработки при 65°C составляет 30 минут, при 70°C - 25 минут, при 80°C - 10 минут.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Установка для пастеризации осадка в Кохтла-Ярве (Эстония).

Для обезвреживания и одновременной сушки активного ила могут применяться распылительные сушилки и сушилки-грануляторы, каталитические генераторы тепла с мягким режимом сушки, предотвращающим спекание органических веществ. .[1]

Биотермическое обеззараживание осадков

При проведении биотермического процесса в аэробных условиях компостирование осадка осуществляется с наполнителями: твердыми бытовыми отходами, опилками, листвой, корой, сухим осадком сточных вод. При биотермической обработке смеси осадков сточных вод и твердых бытовых отходов последние перед компостированием подвергаются сортировке и дроблению, из них извлекаются черные и цветные металлы. Если компостирование смеси твердых бытовых отходов и осадков производится на мусороперерабатывающих заводах, то в этом случае могут применяться аппараты - ферментаторы, биобарабаны, а так же штабели с механизацией всех работ, связанных с эксплуатацией штабелей.[2]

Для компостирования механически обезвоженных или подсушенных на иловых площадках осадков сточных вод, применяют различные технологии и оборудование: в штабелях на площадках с использованием бульдозеров, экскаваторов, смесителей двухвальных плужкового типа периодичностью действия либо другого оборудования и механизмов; в траншеях с использованием оборудования для перемешивания, гомогенизации и насыщения воздухом; в биобарабанах; в ферментаторах и др. При применении указанных технологий продолжительность процесса компостирования осадков с наполнителями составляет от 2--12 суток (механизированные методы) до 3--6 месяцев (компостирование в штабелях).

Наиболее простой метод - полевое компостирование (давно используется в сельском хозяйстве.

Также большой интерес представляет применяемая в ряде стран технология разведения червей на отходах - вермикомпостирование . Эта технология основана на способности червей заглатывать и в процессе своей жизнедеятельности перерабатывать большое количество органических остатков из отходов .

Технологии, применяемые в регионе Балтийского моря, варьируются от простого компостирования в открытых валках с минимальным количеством конструкций до полностью закрытых камер с ускоренным процессом обработки и высоким качеством очистки воздуха. Данные технологии являются проверенными, их возможности и ограничения известны. Наиболее экономически выгодные технологии обработки осадка - компостирование в валках и туннельное компостирование. Эксплуатация и техническое обслуживание при применении обоих методов относительно просты и требуют лишь базовых знаний биологии и биохимии компостирования.

В последние годы нашей стране и за рубежом компостирование получает все более широкое применение.

Физическое обеззараживание осадков

Радиационный метод. Обработка осадков ускоренными электронами и гаммалучами в 1 Мрад и выше полностью уничтожает патогенные кишечные бактерии и яйца гельминтов. После такой обработки осадки соответствуют требованиям, предъявляемым к осадкам, используемым в качестве удобрения. При облучении необходимо создавать равномерный слой осадка толщиной, не превышающей проникающей способности электронов.[2]

Другие физические методы, такие как обработка воды ускоренными электрическими зарядами, электрическими разрядами малой мощности, переменным электрическим током, магнитная обработка, термообработка, обработка ультразвуком, микрофильтрование, радиационное обеззараживание используются редко из-за высокой энергоемкости или сложности аппаратуры, а также из-за не изученности образующихся в процессе обработки воды соединений. Многие из этих методов находятся на стадии чисто научных разработок.

Химическое обеззараживание осадков

В наши дни данный способ имеет самое широкое распространение. Для очисти осадков сточных вод. используют химические вещества, которые применяют также для удобрения почвы и уничтожения вредных почвенных микроорганизмов или сорняков. К таким веществам относятся аммиак (аммиачная вода), тиозон, карбатион, формальдегид и др.

Применение безводного аммиака наиболее эффективно, так как требуется меньший расход аммиака, что связано с экзотермической реакцией при его растворении. Применение безводного аммиака позволяет получать обеззараженный осадок меньшей влажности. Для смешения осадка с аммиаком могут применяться двухвальные шнековые или лопастные смесители непрерывного действия.

Двухвальный шнековый смеситель

Тиозон оказывает губительное действие не только на яйца гельминтов, но и на патогенные бактерии, в том числе туберкулеза, на яйца и личинки мух. Это обеспечивает получение эпидемиологически безопасного, пригодного для удобрения осадка, внесение которого в почву позволяет дополнительно осуществлять основную функцию тиазона, то есть уничтожать в почве возбудителей инфекций, плесени, фитонематоды и сорняки.С применением извести, тиазона и др. вышеперечисленных веществ происходит их двойное действие на почву и осадки, что снижает затраты на обеззараживание садков с последующей их утилизацией в виде удобрения.[3]

Такие вещества как формальдегид, тиазон и аммиак требуют осторожного к себе обращения по причине своей токсичности, а аммиак ко всему прочему еще и взрывоопасен. Чтобы не допустить загрязнения почвы и грунтовых вод азотом, внесение обеззараженных осадков необходимо выполнять дозировано. Внесение осадков обеззараженных другими веществами должно выполняться в соответствии с их действием. Чтобы снизить дозы реагентов, используют термохимические и термомеханические методы обеззараживания. В России и за рубежом широкое распространение получил метод компостирования или биотермической обработки. Осадки смешиваются с наполнителями (разного рода отходы), и выдерживаются в буртах, траншеях, штабелях и др. Происходит повышение температуры осадков до 55-720С, снижение массы и обеззараживание.

компостирование обеззараживание сточный вода

Список литературы

1. Туровский И.С. Обработка осадка сточных вод - М: Стройиздат, 1988. - 146 с.

2. Яковлев С. В. Водоотведение и очистка сточных вод - Изд. 2-е. М.: Стройиздат, 1974 - 480 с.

3. http://www.purebalticsea.eu/

Размещено на Allbest.ru