Ил, осадок, образующийся на очистных сооружениях, представляет собой твердый, полутвердый или шламообразный материал - побочный продукт процессов очистки сточных вод. Этот осадок классифицируется на два типа:
- Первичный ил - образуется в результате химического осаждения.
- Вторичный ил - биомасса, возникающая в результате биологической обработки.
Методы Очистки
1. Сгущение Сгущение - это первый этап обработки осадка, так как нецелесообразно обрабатывать жидкий осадок, представляющий собой взвесь твердых частиц. Сгущение обычно производится в гравитационных сгустителях, которые могут уменьшить объем осадка более чем на 50%. Альтернативой гравитационному сгущению является флотация растворенным воздухом, где пузырьки воздуха поднимают твердые частицы на поверхность, образуя слой сгущенного осадка.
2. Сбраживание Сбраживание осадка - это биологический процесс, при котором происходит разложение органических веществ, уменьшение массы твердых частиц, уничтожение патогенных микроорганизмов.
- Анаэробное сбраживание: Первый этап: Осадок, загущенный до содержания сухих веществ около 5%, нагревают и перемешивают в закрытом резервуаре. Бактерии гидролизуют крупные молекулы, такие как белки и липиды, расщепляя их на более мелкие водорастворимые молекулы, которые затем ферментируются в различные жирные кислоты.
Второй этап: Осадок поступает в другой резервуар, где другие бактерии преобразуют растворенные вещества в биогаз - смесь углекислого газа и метана. Метан используется в качестве топлива для обогрева первого резервуара и для выработки электроэнергии для установки.
- Аэробное сбраживание: Осадок аэрируется в открытом резервуаре около 20 дней. Этот процесс не предполагает образование газообразного метана и требует большего энергопотребления для аэрации. Аэробное сбраживание часто применяется в небольших системах продленной аэрации (метод полного окисления) или контактной стабилизации (метода удаления из воды азотных соединений).
3. Удаление Воды
Обезвоживание - важный этап перед утилизацией. Обезвоженный осадок может содержать до 70% воды, но его можно обрабатывать как твердый материал. Самый простой способ обезвоживания - сушильные камеры для ила, где осадок выкладывают на песок для высыхания. Процессы выпаривания и дренажа уменьшают объем влаги, и спустя шесть недель осадочная корка может содержать около 40% твердых частиц.
Альтернативные методы включают вакуумные фильтры, центрифуги и ленточные фильтр-прессы. Эти системы требуют предварительного кондиционирования осадка, достигаемый добавлением химических веществ.
Утилизация
- Обезвоженный осадок может быть захоронен на санитарных свалках или использоваться на сельскохозяйственных землях как удобрение. Однако, осадок, содержащий токсичные промышленные химикаты, не используется на землях, где выращиваются продукты для потребления человеком.
- Сжигание: В городских условиях осадок может сжигаться, превращая его в золу. Сжигание требует тщательного контроля загрязнения воздуха и использования очистительных устройств, таких как скрубберы и фильтры.
- Метантенки : Осадок добавляют в специальные конструкции, где происходит подача тепла и анаэробное разложение органики до жирных кислот (брожение), а затем до метана и углекислого газа.
- Компостирование : Осадок сточных вод транспортируют на специальную площадку, где перемешивают с древесными опилками и формируют так называемый компостный бурт. При оптимальной влажности, температуре и действии микроорганизмов происходит переработка органики в компост, который затем можно использовать под различные насаждения, также рекультивации земель.
Очистка и утилизация осадка сточных вод - важные этапы, снижающие объем и стабилизирующие органические вещества. Стабилизированный осадок безопасен в обращении, что снижает затраты на его транспортировку и хранение.