Методы обработки осадка
При сбраживании осадка в метантенках образуется метаносодержащий газ (биогаз), весовое количество которого составляет примерно 1 г на 1 г разложившегося органического вещества, теплотворная способность - 5000 ккал/м3. В состав биогаза входят: метан (до 70%), углекислый газ, азот, водород, окись углерода. Получаемый газ после соответствующей обработки может использоваться для получения тепла для подогрева метантенков.
Термофильное сбраживание требует большего расхода тепла, а образующийся осадок плохо отдает воду и требует более тщательной подготовки к обезвоживанию, чем осадок, полученный в мезофильных условиях. С другой стороны, при термофильном сбраживании происходит обеззараживание осадка.
Сбраживание в метантенках - процесс довольно сложный в конструктивном исполнении и в обслуживании, требует больших капитальных и эксплуатационных затрат, образующийся газ взрывоопасен. Объем метантенков может достигать 25% объема всех очистных сооружений. Однако до сих пор сохранился большой удельный вес метантенков среди сооружений по обработке осадка на очистных станциях, построенных 25-30 лет назад, когда этот метод был наиболее изученным и широко применяемым.
Процесс метанового брожения осуществляется бактериями Methanobacterium Omelanskii, Methanobacterium Sohngenii и др Процессы анаэробного сбраживания до сих пор детально изучаются с целью сокращения продолжительности сбраживания, повышения выхода биогаза и увеличения в нем содержания метана, улучшения водоотдающих свойств сброженного осадка. Основными путями интенсификации технологии анаэробного сбраживания являются:
1) оптимизация исходной влажности осадка и нагрузки на метантенки;
2) конструктивное разделение двух свойственных процессу фаз - кислого брожения и метанового брожения - на две и более ступени;
3) повышение температуры сбраживания и улучшение условий перемешивания содержимого метантенков.
При фазовом разделении анаэробного сбраживания на две и более ступеней общая продолжительность процесса может быть сокращена до 3 - 4 суток. В целом, анаэробное сбраживание целесообразно применять для крупных очистных станций.
Процесс аэробной стабилизации осадка значительно проще и безопаснее анаэробных процессов и конструктивно, и в эксплуатации. Аэробная стабилизация осуществляется в резервуарах типа аэротенков при длительной аэрации осадка воздухом. При аэробной стабилизации осадки приобретают хорошую водоотдачу. Стабилизации подвергаются, как правило, активный ил или смесь активного ила с осадком первичных отстойников.
Процесс при температуре около 20 °С длится от 2 до 15 суток в зависимости от вида осадка. При изменении температуры на 10 °С аналогично другим биологическим процессам продолжительность стабилизации изменяется в 2-2,5 раза. Длительность процесса зависит от состава осадка, температуры, интенсивности аэрации и необходимой степени распада органического вещества для получения максимальной зольности и улучшения водоотдачи. Распад органического вещества колеблется в широких пределах в зависимости от свойств осадка: от 5 до 50%.
Расход воздуха, подаваемого в аэробные стабилизаторы, принимается 1-2 м3/ч на 1 м3 объема стабилизатора. Интенсивность аэрации - не ниже 6 м3/(м2.ч) для поддержания осадка во взвешенном состоянии.
Для увеличения концентрации осадка в стабилизаторе выделяется успокоительная зона, из которой отводится иловая вода. Более высокой концентрации (до 20 г/л) можно достичь сочетанием аэробного стабилизатора и уплотнителя, связанных аналогично аэротенку и вторичному отстойнику системой возврата осадка. Влажность осадка после аэробной стабилизации 98-99%, а из уплотнителя - 96,5-97%. Такая система применена в ряде проектов АООТ ЦНИИЭП инженерного оборудования (Россия).
В аэробных стабилизаторах используется пневматическая аэрация, так как механические аэраторы частично разрушают хлопья осадка, что ухудшает его водоотдающие свойства.
После аэробных стабилизаторов осадок направляется для подсушивания на иловые площадки или на механическое обезвоживание, иловая вода - в аэротенки. Основным, наиболее часто применяемым методом обезвоживания осадка является подсушивание его на иловых площадках. Иловые площадки еще долго будут использоваться в практике очистки сточных вод, особенно на очистных сооружениях
Загрузка ...