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자연적인 물 정화 과정의 통제. 하수슬러지 처리방법, 적용설비

가장 큰 생태학적 문제 CIS 국가-폐기물로 인한 영토 오염. 특히 우려되는 것은 도시 폐수 처리 과정에서 발생하는 폐기물 - 하수 슬러지 및 하수 슬러지(이하 SS)입니다.

이러한 폐기물의 주요 특성은 2성분 특성입니다. 시스템은 유기 및 광물 성분으로 구성됩니다(신선 폐기물의 경우 각각 80% 및 20%, 처리 후 폐기물의 경우 최대 20% 및 80%). 장기 보관). 폐기물 구성에 중금속이 존재하면 IV 위험 등급이 결정됩니다. 대부분의 경우 이러한 유형의 폐기물은 야외에 저장되며 추가 처리 대상이 아닙니다.

예를 들어,지금까지 05억 톤 이상의 WWS가 우크라이나에 축적되었으며 총 저장 면적은 교외 및 도시 지역에서 약 50km 2입니다.

이러한 유형의 폐기물을 처리하기 위한 효과적인 방법의 세계 관행의 부재와 그로 인한 환경 상황의 악화(대기 및 수권 오염, WWS 저장을 위한 매립지 거부)는 새로운 접근 방식을 찾는 것과 관련성이 있음을 나타냅니다. 경제 순환에 WWS를 포함시키는 기술.

2005년 유럽 연합 국가에서 1986년 6월 12일 "농업에서 하수 슬러지를 사용할 때 환경 및 특히 토양 보호"의 이사회 지침 86/278/EEC에 따라 WWS는 다음과 같이 사용되었습니다. 52% - 농업에서, 38% - 태워짐, 10% - 비축됨.

WWS 연소에 대한 외국의 경험을 국내 토양으로 이전하려는 러시아의 시도(폐기물 소각 공장 건설)는 비효율적임이 드러났습니다. 고체상의 부피는 20%만 감소하는 동시에 다량의 기체 독성 물질 및 연소 생성물을 방출함 대기 중으로. 이와 관련하여 다른 모든 CIS 국가와 마찬가지로 러시아에서도 저장이 WWS를 처리하는 주요 방법으로 남아 있습니다.

관점 솔루션

검색하는 과정에서 대체 방법이론적 및 수행을 통한 WWS 폐기 실험적 연구및 파일럿 테스트를 통해 다음 산업 분야에서 경제 순환에 적극적으로 참여함으로써 환경 문제의 해결(누적 폐기물 제거)이 가능함을 입증했습니다.

  • 도로 건설(아스팔트 콘크리트용 광물 분말 대신 유기 광물 분말 생산);
  • 건설(팽창 점토 단열재 및 효과적인 세라믹 벽돌의 생산);
  • 농업 부문(고부식토 생산 유기질 비료) .

작업 결과의 실험적 구현은 우크라이나의 여러 기업에서 수행되었습니다.

  • 중장비 보관 지역 MD PMK-34의 포장(Lugansk, 2005), Luhansk 주변 우회 도로의 단면(피켓 PK220-PK221+50, 2009), st. 무연탄의 말류틴(2011);

그런데

노면의 상태와 품질에 대한 관찰 결과는 여러 지표에서 전통적인 유사성을 능가하는 우수한 성능을 나타냅니다.

  • Lugansk 벽돌 공장 No. 33에서 효과적인 경량 세라믹 벽돌의 파일럿 배치 생산(2005);
  • Luganskvoda LLC의 처리 시설에서 WWS를 기반으로 한 생물체 생산.

도로 건설에서 WWS 사용의 혁신에 대한 의견

도로 건설 분야에서 WWS를 활용하면서 축적한 경험을 분석하면 다음과 같이 구분할 수 있습니다. 긍정적인 점:

  • 제안된 재활용 방법은 대용량 폐기물 영역에서 대용량 폐기물을 포함할 수 있습니다. 산업 생산품;
  • WWS를 폐기물 범주에서 원자재 범주로 이전하면 소비자 가치가 결정됩니다. 폐기물은 특정 가치를 얻습니다.
  • 생태학적 측면에서 IV 위험 등급의 폐기물은 IV 위험 등급에 해당하는 아스팔트 콘크리트 포장 도로에 배치됩니다.
  • 1m 3의 아스팔트 콘크리트 혼합물을 생산하기 위해 최대 200kg의 건조 WWS를 광물 분말의 유사체로 처리하여 해당하는 고품질 재료를 얻을 수 있습니다. 규제 요구 사항아스팔트 콘크리트에;
  • 채택 된 처리 방법의 경제적 효과는 도로 건설 분야 (아스팔트 콘크리트 비용 절감)와 Vodokanal 기업 (폐기물 처리 비용 지불 방지) 모두에서 발생합니다.
  • 고려된 폐기물 처리 방법에서 기술적, 환경적 및 경제적 측면이 일치합니다.

문제의 순간필요와 관련하여:

  • 다양한 부서의 협력 및 조정;
  • 선택한 폐기물 처리 방법에 대한 전문가의 폭넓은 논의 및 승인
  • 개발 및 구현 국가 표준;
  • 1998년 5월 3일자 우크라이나법 개정 No. 187/98-ВР "On Waste";
  • 제품 및 인증에 대한 기술 사양 개발;
  • 건축법 및 규정에 대한 수정;
  • 폐기물 처리 프로젝트의 실행을 위한 효과적인 메커니즘 개발 요청과 함께 각료 내각 및 환경 보호부에 항소 준비.

그리고 마지막으로 문제가 하나 더 있습니다. 혼자서 이 문제를 해결할 수 없다.

조직적 요점을 단순화하는 방법

고려 된 폐기물 처리 방법을 널리 사용하는 과정에서 조직의 어려움이 발생합니다. 생산 작업에 대한 다양한 비전을 가진 다양한 부서 - 공공 시설 (이 경우 Vodokanal - 폐기물 소유자) 및 도로 건설 조직. 동시에, 그들은 필연적으로 다음을 포함한 많은 질문을 가지고 있습니다. "필요한가?", "비용이 많이 드는 메커니즘입니까, 수익성이 높은가?", "위험과 책임은 누가 부담해야 하나요?"

불행히도 WWS의 처리(기본적으로 공공 시설이 축적한 사회 폐기물)와 같은 일반적인 환경 문제가 도로 건설 산업의 공공 시설의 도움으로 이러한 폐기물을 수리 및 공공 도로 건설. 즉, 전체 프로세스를 하나의 공동 부서 내에서 수행할 수 있습니다.

노트

이 과정에서 모든 참가자의 관심은 무엇입니까?
1. 도로 건설 산업은 광물 분말 (아스팔트 콘크리트의 구성 요소 중 하나)과 유사한 형태의 퇴적물을 광물 분말 비용보다 훨씬 저렴한 가격으로 받아 저렴한 비용으로 고품질 아스팔트 콘크리트 포장을 생산합니다.
2. 하수처리업체는 축적된 폐기물을 처리합니다.
3. 사회는 거주 지역의 환경 상황을 개선하면서 고품질의 저렴한 노면을 받습니다.

WWS의 처분이 국가적으로 중요한 중요한 환경 문제를 해결한다는 사실을 고려하면, 이 경우 국가가 가장 관심 있는 참가자가 되어야 합니다. 따라서 국가의 후원 하에 프로세스에 참여하는 모든 사람의 이익을 충족할 수 있는 적절한 법적 프레임워크를 개발하는 것이 필요합니다. 그러나 이것은 관료적 시스템에서 상당히 길 수 있는 특정 시간 간격을 필요로 합니다. 동시에 위에서 언급한 바와 같이 강수량 축적 문제 및 해결 가능성은 유틸리티 산업과 직접적으로 관련되어 있으므로 여기에서 해결해야 하며 모든 승인에 걸리는 시간과 목록을 대폭 단축할 수 있습니다. 필요한 서류부서 기준으로 좁혀라.

폐기물의 생산자이자 소비자인 VODOKANAL

기업의 협력은 항상 필요한가? Vodokanal 기업이 생산 활동에서 직접 축적된 WWS를 처분하는 옵션을 고려하십시오.

노트

Vodokanal 기업 수리 작업파이프라인 네트워크에서 고마운손상된 노반을 복원하기 위해 항상 수행되는 것은 아닙니다. 따라서 Luhansk 지역에서 그러한 작업의 양에 대한 대략적인 평균 연간 평가 결과에 따르면 이러한 양은 지역에 따라 적용 범위의 100에서 1000m 2 범위입니다. 구조를 고려하여 대기업, Luganskvoda LLC와 같은 수십 개의 정착, 복원 된 코팅의 면적은 수만 평방 미터에 달할 수 있으며 수백 입방 미터의 아스팔트 콘크리트가 필요합니다.

폐기물을 제거해야 할 필요성, 그 특성으로 인해 폐기 결과 고품질 아스팔트 콘크리트를 얻을 수 있으며 가장 중요한 것은 교란 된 노면 수리에 사용할 가능성이 주요 이유입니다 Vodokanal 기업이 고려한 폐기물 처리 방법의 가능한 사용.

다양한 정착지에 있는 폐수 처리장의 WWS는 몇 가지 차이점에도 불구하고 아스팔트 콘크리트에 긍정적인 영향을 미친다는 점에서 유사하다는 점에 유의해야 합니다. 화학적 구성 요소.

예를 들어, Luhansk(Luganskvoda LLC), Cherkassy(Azot Production Association) 및 Kievvodokanal의 강수에 의해 수정된 아스팔트 콘크리트는 DSTU B V.2.7-119-2003 "도로 및 비행장용 아스팔트 콘크리트 믹스 및 아스팔트 콘크리트의 요구 사항을 충족합니다. 사양"(이하 - DSTU B V.2.7-119-2003)(표 1).

상의하자. 1m3의 아스팔트 콘크리트는 평균 2.2톤의 중량을 가지고 있으며, 1m3의 아스팔트 콘크리트에 6~8%의 퇴적물을 무기질 분말 대체재로 도입하면 132~176kg의 폐기물을 처리할 수 있다. 평균값을 150kg/m 3 이라고 합시다. 따라서 3-5cm의 층 두께로 1m 3의 아스팔트 콘크리트로 노면의 20-30m 2를 만들 수 있습니다.

아시다시피 아스팔트 콘크리트는 쇄석, 모래, 미네랄 분말 및 역청으로 구성됩니다. Vodokanals는 인공 기술 퇴적물로 처음 세 가지 구성 요소의 소유자입니다. 쇄석 - 교체 가능한 바이오 필터 로딩; 모래와 퇴적된 퇴적물은 모래와 실트 현장의 폐기물이다(그림 1). 이 폐기물을 아스팔트 콘크리트로 바꾸려면(유용한 처리) 아스팔트 콘크리트의 계획 생산량의 6-7%에 불과한 도로 역청이라는 하나의 추가 구성 요소만 필요합니다.

기존 폐기물(원재료)과 이러한 폐기물을 사용할 가능성이 있는 수리 및 복원 작업을 수행해야 하는 필요성은 Vodokanal 구조 내에서 전문 기업 또는 사이트를 만드는 기초입니다. 이 장치의 기능은 다음과 같습니다.

  • 기존 폐기물에서 아스팔트 콘크리트 구성 요소 준비(고정);
  • 아스팔트 믹스 생산(모바일);
  • 혼합물을 도로에 놓고 압축 (모바일).

아스팔트 콘크리트의 원료 성분인 WWS 기반 광물(유기 광물) 분말을 준비하는 기술의 본질은 그림 1에 나와 있습니다. 2.

그림에서 다음과 같이. 2, 공급원료(1) - 수분 함량이 최대 50%인 덤프의 퇴적물 - 외부 파편, 식물 및 느슨한 덩어리를 제거하기 위해 메쉬 크기가 5mm(2)인 체를 통해 미리 체질합니다. 체질 된 덩어리는 건조됩니다 (자연 또는 인공 조건) (3) 수분 함량이 10-15%이고 1.25mm 메쉬(5)가 있는 체를 통해 추가 스크리닝을 위해 공급됩니다. 필요한 경우 질량 덩어리(4)의 추가 연삭을 수행할 수 있습니다. 생성된 분말 제품(마이크로필러는 미네랄 분말과 유사함)을 백에 포장하여 보관합니다(6).

유사하게, 쇄석과 모래가 준비됩니다(건조 및 분류). 처리는 즉석 또는 특수 장비를 사용하여 처리장 영역에 위치한 전문 현장에서 수행할 수 있습니다.

원료 준비 단계에서 사용할 수있는 장비를 고려하십시오.

진동 스크린

진동 스크린은 WWS를 스크리닝하는 데 사용됩니다. 다양한 제조사. 따라서 진동 스크린은 다음과 같은 특성을 가질 수 있습니다. “진동 드라이브의 조정 가능한 회전 속도를 통해 진동의 진폭과 주파수를 변경할 수 있습니다. 밀폐형 디자인으로 흡인 시스템 없이 불활성 매체를 사용하여 진동 스크린을 사용할 수 있습니다. 진동체 스크린 입구의 자재 분배 시스템을 통해 스크리닝 표면의 99%를 사용할 수 있습니다. 진동 스크린에는 분할 등급 배선 시스템이 장착되어 있습니다. 스크리닝 표면의 교체를 끝냅니다. 높은 신뢰성, 쉬운 설정조정. 빠르고 쉬운 데크 교체. 최대 3개의 스크리닝 표면 .

다음은 VS-3 진동 스크린의 주요 특성입니다(그림 3).

  • 치수 - 1200 × 800 × 985mm;
  • 설치된 전력 - 0.5kW;
  • 공급 전압 - 380V;
  • 무게 - 165kg;
  • 생산성 — 최대 5t/h;
  • 체 메쉬 크기 - 요청 시 모든 것;
  • 가격 - 800 달러부터.

건조기

건조용 묶음 상품- 토양 - 토양 (퇴적물) 및 모래 - 가속 모드에서 (달리 자연 건조) 드럼 건조기 SB-0.5(그림 4), SB-1.7 등을 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 건조기의 작동 원리와 특성을 고려하십시오(표 2).


로딩 호퍼를 통해 젖은 재료가 드럼으로 공급되고 드럼의 전체 길이를 따라 위치한 내부 노즐로 들어갑니다. 노즐은 드럼 섹션 전체에 재료의 균일한 분포와 우수한 혼합을 제공할 뿐만 아니라 붓는 동안 건조제와의 긴밀한 접촉을 제공합니다. 지속적으로 혼합하면 재료가 드럼에서 출구로 이동합니다. 건조된 물질은 배출 챔버를 통해 제거됩니다.

배송 세트: 건조기, 팬, 제어판. 건조기 SB-0.35 및 SB-0.5에는 전기 히터가 구조에 내장되어 있습니다. 생산 시간 - 1.5-2.5개월. 이러한 건조기의 비용은 18.5 천 달러입니다.

수분 측정기

재료의 수분 함량을 제어하기 위해 VSKM-12U(그림 5)와 같은 다양한 유형의 수분 측정기를 사용할 수 있습니다.

가지고 가자 명세서그러한 수분 측정기:

  • 습도 측정 범위 - 건조 상태에서 전체 수분 포화도까지(특정 재료의 실제 범위는 장치 여권에 표시됨)
  • 상대 오차측정값 - 측정값의 ± 7%;
  • 표면에서 제어 영역의 깊이 - 최대 50mm;
  • 장치에 의해 제어되는 모든 재료에 대한 보정 종속성은 30개 재료에 대한 비휘발성 메모리에 저장됩니다.
  • 선택한 유형의 재료 및 측정 결과는 0.1%의 분해능으로 습도 단위로 직접 2줄 디스플레이에 표시됩니다.
  • 단일 측정의 지속 시간은 2초 이하입니다.
  • 표시 유지 기간 - 15초 이상;
  • 범용 전원 공급 장치: 내장 배터리 및 네트워크 어댑터(충전기이기도 함)를 통해 ~ 220V, 50Hz의 주전원에서 자율적입니다.
  • 전자 장치의 치수 - 80 × 145 × 35mm; 센서 — Æ100×50 mm;
  • 장치의 총 중량 - 500g 이하;
  • 전체 서비스 수명 - 최소 6년;
  • 가격 - 100달러부터.

노트

우리의 계산에 따르면 아스팔트 콘크리트 골재 준비를위한 고정 지점 구성에는 20-25,000 달러의 장비가 필요합니다.

OSV 충전재를 사용한 아스팔트 콘크리트 생산 및 부설

OSV 충전재와 그 부설로 아스팔트 콘크리트를 제조하는 과정에서 직접 사용할 수 있는 장비를 고려해보자.

소형 아스팔트 혼합 공장

Vodokanal의 생산 폐기물로부터 아스팔트 콘크리트 혼합물의 생산 및 다음에서의 사용 포장가능한 복합 단지의 가장 작은 용량이 제안되었습니다 - 모바일 아스팔트 콘크리트 플랜트 (mini-APC) (그림 6). 그러한 단지의 장점은 저렴한 가격, 낮은 운영 및 감가상각비. 공장의 크기가 작기 때문에 보관이 편리할 뿐만 아니라 에너지 효율적인 즉시 가동을 시작하고 완성된 아스팔트 콘크리트를 생산할 수 있습니다. 동시에 아스팔트 콘크리트의 생산은 고온의 혼합물을 사용하여 운송 단계를 우회하여 부설 장소에서 수행되어 재료의 높은 압축률과 아스팔트 콘크리트 포장의 우수한 품질을 보장합니다. .

3-5톤/시간 용량의 미니 조립 공장 비용은 125-500,000달러이고 최대 10톤/시간의 용량은 최대 200만 달러입니다.

3-5 t / h 용량의 미니 ABZ의 주요 특성은 다음과 같습니다.

  • 출구 온도 - 최대 160 °С;
  • 엔진 출력 - 10kW;
  • 발전기 전력 - 15kW;
  • 역청 탱크의 부피 - 700kg;
  • 연료 탱크 부피 - 50kg;
  • 연료 펌프 전력 - 0.18kW;
  • 역청 펌프 전력 - 3kW;
  • 힘 환풍기- 2.2kW;
  • 스킵 호이스트 모터 전력 - 0.75kW;
  • 치수 - 4000 × 1800 × 2800mm;
  • 무게 - 3800kg.

또한 아스팔트 콘크리트의 생산 및 부설 작업의 전체 주기를 수행하려면 뜨거운 역청 운송용 컨테이너와 아스팔트 부설용 미니 스케이트장을 구입해야 합니다(그림 7).

최대 3.5톤의 진동 탠덤 로드 롤러 비용은 11-16,000달러입니다.

따라서 아스팔트 콘크리트의 재료 준비, 생산 및 배치에 필요한 전체 장비 복합체는 약 150-250만 달러의 비용이 들 수 있습니다.

결과

1. 제안 된 기술 계획의 적용은 폐기물 처리 문제를 해결할 것입니다. 하수도지역 수준에서 경제 순환에 참여를 통해.

2. 이 기사에서 고려한 폐기물 처리 방법을 구현하면 수도 시설을 폐기물이 적은 기업 범주로 가져올 수 있습니다.

3. 아스팔트 콘크리트 생산에 WWS를 사용하여 Vodokanal에서 제공하는 서비스 목록을 확장할 수 있습니다(쿼터 내 도로 및 진입로 수리 가능성).

문학

  1. 드로즈드 G.Ya. 광물화된 하수 슬러지의 활용: 문제 및 솔루션 // 생태학자 핸드북. 2014. 제4호. 에스. 84-96.
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  7. Breus R.V., Drozd G.Ya., Gusentsova E.S. 아스팔트 콘크리트 sumish: coris 모델 번호 17974에 대한 특허. 우크라이나. IPC CO4B 26/26 - 번호 U200604831. 적용 2006년 5월 3일. 게시됨 2006년 10월 16일. 황소. 10번.
  • 하수처리시설 운영, 경제성, 재건축 문제
  • 2015년 1월 5일 러시아 연방 정부 법령 No. 3 "물 처리 분야에서 러시아 연방 정부의 특정 법률에 대한 수정안": 새로운 사항은 무엇입니까?

교과서는 슬러지 처리 시설뿐만 아니라 수처리 및 수처리 시설의 효율성을 결정하는 방법을 강조합니다. 자연, 수돗물 및 폐수의 품질에 대한 실험실 및 생산 관리의 방법과 기술이 고려됩니다. 2004년에 같은 이름으로 세 번째 교과서가 출판되었습니다.
전문 2912 "물 공급 및 위생"에서 공부하는 건설 기술 학교 학생들을 위해.

천연, 식수 및 기술 용수의 품질 평가.
러시아 연방 대부분 지역의 물 공급원은 다음과 같습니다. 지표수강(저수지)과 호수는 총 물 섭취량의 65-68%를 차지합니다. 아래는 pH, 염도(염분 함량), 경도, 현탁 및 유기 물질 함량, 상 분산 상태 등 조성의 일부 특성 지표에 따라 수질에 대한 평가입니다.

소스의 물 구성에 대한 추정 및 실제 지표 비교 러시아 연방, 아시아 지역과 북부 지역, 즉, 연질 및 매우 연약한 물뿐만 아니라 저염 및 중염수의 우세를 확인할 수 있습니다. 대부분의 나라에서. 만연한 오염 수역최근 몇 년 동안 관찰된 인위적 및 기술적 기원의 불순물은 집수 지역에서 처리되지 않고 불충분하게 처리된 폐수, 가정 및 산업, 용융수 및 우수의 유입으로 인한 것입니다.

콘텐츠
소개
장 1. 천연 및 산업용 수처리 공정의 기술적 제어.»
1.1. 자연, 음주 및 테크니컬 워터
1.2. 가정용 음용수 및 공업용수 공급 시스템의 수질 연구 및 생산 관리
1.3. 물 전처리, 응집, 침전, 여과 공정 제어
1.4. 물 소독 공정 제어
1.5. 불소화, 탈불소화, 물의 유연, 망간 제거 공정 제어
1.6. 안정화 수처리 공정의 제어. 가스 제거: 산소, 황화수소
1.7. 연수, 담수화 및 담수화 공정 제어
1.8. 순환 냉각수 공급 시스템의 수화학적 작동 모드 제어
1.9. 수냉 프로세스 제어
1.10. 연습 및 작업
섹션 2. 폐수 처리 공정의 기술 제어
2.1. 일반 조항
2.2. 폐수 분류. 오염 물질의 종류와 제거 방법
2.3. 기계적 폐수 처리 공정 제어
2.4. 호기성 생물학적 폐수 처리 시설의 운영 모니터링
2.5. 폐수 후처리 및 소독 공정 관리
2.6. 슬러지 처리 공정의 제어. 메탄 발효 공정 및 소화조 운전 제어
2.7. 슬러지 탈수 및 건조 시설 가동 모니터링
2.8. 산업 폐수 처리 공정의 제어 및 유해 물질 추출 방법
2.9. 파괴적인 방법의 통제 산업 폐수 처리
2.10. 연습 및 작업
결론
문학.

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수질 관리, Alekseev L.S., 2009 - fileskachat.com 책을 빠르고 무료로 다운로드하십시오.

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하수 슬러지의 처리 및 처리는 모든 선진국의 대도시에서 매우 심각한 문제입니다. 정화 과정에서 폐수에 포함된 부유 고형물은 기계 처리 시설에서 침전됩니다.

원시 침전물의 양은 물에 부유하는 입자의 함량과 세척 품질에 직접적으로 의존합니다. 세척 품질이 높을수록 침전물이 더 많이 형성됩니다.

생물학적 처리를 통해 처리되는 처리장에서는 원료 슬러지 외에 활성 슬러지가 형성되며, 이 양은 건조 물질로 환산하여 총 슬러지 부피의 50%에 달할 수 있습니다.

슬러지는 폐기 전에 전처리해야 합니다.

처리 목적- 습도 및 침전물의 양, 불쾌한 냄새, 병원성 미생물(바이러스, 박테리아 등) 및 유해 물질의 수 감소; 운송 비용을 줄이고 환경 친화적인 최종 사용을 보장합니다.

강수 처리를 위해 특수 시설이 건설됩니다.

    메타 탱크;

    호기성 안정제,

    탈수 및 건조를 위한 다양한 설비,

    미사 사이트.

메타텐키 - 이들은 호열성 조건(t o \u003d 30 - 43 o C)의 혐기성 박테리아가 1차 및 2차 정화기에서 원시 잔류물을 발효시키는 밀폐된 탱크입니다. 발효 중에 가스가 방출됩니다. 채널 4 , 수소시간 2 , 이산화탄소CO 2 , 암모니아NH 3 등등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

호기성 안정제 - 이들은 지속적인 공기 퍼지와 함께 유기 부분이 장기간 호기성 미생물에 의해 광물화되는 저장소입니다. 처리된 슬러지는 슬러지 베드에 저장되어 비료로 사용됩니다.

병원성 미생물총, 기생충 알, 바이러스로 오염된 중금속 염을 포함하는 저장된 퇴적물은 환경적 위험을 초래하며 배치 및 처리 방식에 대한 특별한 접근이 필요합니다.

특정 위험은 유해 물질이 다음으로 이동하는 것으로도 나타납니다. 지하수. 슬러지 베드와 매립지 자체가 대기 중으로 유해한 배출의 원인이 될 수 있습니다. 가스 배출은 이전 매립지, 매립지의 토양 및 폐기물 운송 중에도 발생합니다.

대기 오염의 양과 성질은 강수 처리 기술 과정의 매개 변수와 온도 체계에 따라 다릅니다.

많은 양의 강수에 대해 열 건조 및 소각의 두 가지 범주의 방법이 사용됩니다. 열 건조는 비료로 사용되는 유기물을 보존합니다. 퇴적물이 연소되면 유기 물질이 기체 생성물로 전환됩니다.

대부분의 국가에서 연소되는 슬러지의 양이 증가하는 경향이 있습니다. 주요 동인은 토지 가격의 상승으로, 신기술 개발을 매립지 확장보다 비용 효율적이고 환경적으로 더 효율적으로 만듭니다.

불타는 강수

불타는 강수 다른 유형의 처리 및 폐기 대상이 아닌 경우 적용됩니다. 25% 폐수처리장에서 발생하는 슬러지는 농업에 사용되며, 50% 매립지 및 근처에 배치 25% 태워진다.

현재 폐수 처리는 완전한 생물학적 처리의 고전적인 계획에 따라 처리장에서 수행되며, 여기서 1차 정화기의 원시 슬러지와 과잉 활성 슬러지의 혼합물이 형성됩니다.

강수량- 최대 70%의 유기 물질을 포함하는 소독되지 않은 습식(최대 99.7%) 덩어리입니다.

슬러지 처리 작업 순서는 다음과 같습니다.

    격자의 전처리;

    1차 침전조의 슬러지를 활성 슬러지와 혼합하고 혼합물을 얇은 화격자에 걸러내는 단계;

    시약 처리 - 센터 프레스의 응집제 및 탈수;

    탈수된 슬러지를 소각로로 운송;

    용광로에서의 연소 유동화된 모래 층이 있는 "Pyrofluid".

폐수

폐수 처리 시설

침전물

금연 건강 증진 협회

기계적, 생물학적 및 물리화학적(시약) 처리 과정에서 폐기물 및 폐수에서 방출되는 현탁액은 침전물입니다.

퇴적물의 특성을 특성과 구조를 특징 짓는 특성과 탈수 과정에서 거동을 결정하는 특성으로 나누는 것이 좋습니다.

초기 수질이 소독 효과에 미치는 영향

탁도, 색상 및 pH의 성장이 악화됩니다.

물에 유기 물질이 있으면 살균 효과가 변하지 않습니다.

부유 고형물의 농도가 증가함에 따라 살균 활성이 감소합니다.

부유 고형물의 농도, 온도 및 염 조성이 증가함에 따라,

부유 고형물의 존재는 소독 효과를 극적으로 감소시킵니다.

영향을 미치지 않는다

물의 관능적 특성에 대한 영향

개선: 페놀을 클로로페놀 냄새가 없는 제품으로 산화

악화: 요오드 냄새, 40-50분 후에 사라짐

개선: 냄새 제거

영향을 미치지 않는다

영향을 미치지 않는다

개선: 냄새 제거

조치 후 기간

복용량에 따라 하루 이상

복용량에 따라 90-150일

대장균에는 효과가 없습니다

오염 제거 시간, 분

곧

방법

염소화

요오드화

오존처리

은 이온 처리

UV 처리

감마 조사

일정한 질량. 액체 침전물에서는 여과 또는 원심 분리에 의해 결정된 부유 고형물의 농도에 거의 가깝습니다.

친수성 유기 침전물에서이 지표는 종종 유기 물질의 함량에 가깝고 질소 물질의 함량을 특성화합니다.

원소 조성은 주로 다음의 함량과 같은 지표 측면에서 유기 침전물에 대해 특히 중요합니다. 안정화 정도를 결정하거나 총 산도를 설정하기 위한 탄소 및 수소; 퇴적물의 비료 가치를 평가하기 위한 질소 및 인; 중금속 등

무기 침전물의 경우 Fe, Mg, Al, Cr, Ca 염(탄산염 및 황산염) 및 Si의 함량을 결정하는 것이 종종 유용합니다.

독성.산업하수 슬러지에 함유된 금속(구리, 크롬, 카드뮴, 니켈, 아연, 주석)은 유독합니다. 그들은 인체에 다양한 유형의 생물학적 효과(일반 독성, 돌연변이 유발 및 배아 독성)를 일으킬 수 있는 능력이 있습니다. 다양한 금속의 독성 및 위험 정도는 동일하지 않으며 다음으로 평가할 수 있습니다. 실험 동물의 평균 치사량.실험 결과에 따르면 크롬과 카드뮴은 동물에게 가장 유독합니다.

독성과 함께 현재 허용되는 최대 허용 농도에 따르면 물질, 카드뮴, 크롬 및 니켈의 누적 특성은 공중 보건에 가장 큰 위험을 제기합니다. 덜 위험한 것은 구리와 아연입니다.

중금속 산화물을 포함하는 갈바니 산업의 폐수 처리장에서 나오는 퇴적물은 네 번째 위험 등급, 즉 저위험 물질에 속합니다.

원하는 특성을 가진 슬러지의 형성은 탈수 및 건조 비용을 줄이는 슬러지의 재활용 또는 안전한 저장 가능성을 제공하는 세척 방법의 선택으로 시작됩니다.

하수 슬러지의 안전한 저장 가능성은 슬러지의 다음과 같은 특성 및 특성에 의해 결정됩니다. 슬러지의 겉보기 점도 및 관련 유동성, 슬러지에 포함된 물의 특성.

겉보기 점도와 퇴적물의 관련 유동성은 입자 사이의 힘의 강도의 척도로 간주될 수 있습니다. 또한 침전물의 요변성 특성(안정 상태에서 겔을 형성하고 약간의 교반에도 유동성으로 복귀하는 침전물의 능력)을 평가할 수 있습니다. 이 속성은 슬러지가 수집, 운송 및 펌핑하는 능력을 평가하는 데 매우 중요합니다.

슬러지 슬러리는 발견된 점도가 매우 상대적이고 적용된 전단 응력에 의존하기 때문에 뉴턴 유체가 아닙니다.

퇴적물에 포함된 물의 성질.이 물은 쉽게 제거될 수 있는 자유수와 수화 콜로이드수, 모세관수, 세포수 및 화학적으로 결합된 물을 포함하는 결합수의 합계입니다. 결합수를 분리하려면 상당한 노력이 필요합니다. 예를 들어, 세포수는 열처리(건조 또는 연소)에 의해서만 분리됩니다.

이 비율의 대략적인 값은 열중량 측정 방식으로 얻을 수 있습니다. 즉, 일정한 온도에서 압축된 퇴적물 샘플의 질량 손실 곡선을 플로팅하고 관련 조건. 서모그램이 중단되는 지점은 종속성 K = f(5")를 구성하여 결정할 수 있습니다. 여기서 V-건조 속도, g/min; 에스 - 샘플의 건조 물질 함량, %(그림 2.6).

자유수와 결합수의 비율은 슬러지의 탈수성을 평가하는 결정적인 요소입니다.

무화과에서. 2.6 첫 번째 임계 전류는 일정한 건조 속도(1단계)에서 슬러지에서 제거할 수 있는 물의 양을 결정하고 자유수 손실 후 슬러지의 건조 물질 함량을 나타냄을 알 수 있습니다. 다음으로, 결합된 물이 제거됩니다: 먼저, 점까지 에스2 건조 속도 감소와 건조 물질 함량 증가 사이의 선형 관계(2단계), 그리고 건조 속도 감소 속도의 급격한 감소(3단계).

이러한 요인에는 다음이 포함됩니다. 저항률; 압력 증가의 영향으로 슬러지 압축률의 수치적 특성(슬러지 압축률); 주어진 압력에서 슬러지 내 건조 물질의 최대 백분율 결정.

압축 능력은 퇴적물의 퇴적 곡선 분석에서 결정됩니다. 이 곡선은 다음을 기반으로 그려집니다. 실험실 연구천천히 작동하는 교반기가 장착된 용기에서. 곡선은 용기의 체류 시간에 따라 용기의 퇴적물 덩어리의 분리 정도를 나타냅니다.

수분을 생성하는 하수 슬러지의 능력에 대한 가장 중요한 지표는 저항률입니다. 저항률(g)의 값은 일반화 매개변수이며 다음 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 P는 침전물이 여과되는 압력(진공)입니다. 에프- 필터링 표면적; ri는 여액의 점도이고; 와 함께 -여과액의 단위 부피를 받았을 때 필터에 침착된 침전물의 고체상의 질량;

여기서 t는 여과 기간입니다. V-침전된 양.

습기.이 매개변수는 처리 및 저장 중 슬러지의 구성 및 특성 변화를 고려합니다.

침전물 압축성.압력 강하가 증가함에 따라 케이크 기공이 사라지고 여과에 대한 저항이 증가합니다. 슬러지 압축성 계수 (에스) 공식에 의해 결정

그르2 -gr{

LGp2-lgi?" (2-5)

여기서 r 및 r2는 압력 />에서 식 (2.3)에 의해 각각 계산된 퇴적물의 저항이며, P2.

물 여과율은 S 값이 1보다 작거나 같거나 큰지에 따라 P가 증가함에 따라 증가하거나 일정하게 유지되거나 감소합니다.

불용성 결정질 물질은 일반적으로 압축하기 어렵습니다(5가 0에 가까움 또는< 0,3). Суспензии с гидрофильны­ми частицами имеют высокую сжимаемость (5>0.5, 1.0에 도달하고 때로는 초과).

많은 유형의 유기 슬러지의 경우, 케이크의 기공이 배수가 불가능할 정도로 가까워지는 "임계 압력"도 있습니다. 예를 들어, 도시 하수 슬러지의 경우 1.5 MPa 이상의 압력 여과는 거의 효과가 없습니다. 이것이 압력의 점진적인 증가가 케이크 압축을 지연시키는 데 약간의 이점이 있다고 믿어지는 이유입니다.

주어진 압력에서 슬러지의 최대 건조 물질 함량.강수의 수분은 자유 수분의 형태뿐만 아니라 고체 입자와의 화학적, 물리-화학적 및 물리-기계적 결합일 수 있습니다. 퇴적물에 결합된 수분이 많을수록 이를 제거하는 데 더 많은 에너지가 소비되어야 합니다. 강수량의 증가는 다양한 처리 방법에 의해 자유 수분의 증가와 결합 수분의 감소를 향해 고체 입자와 결합하는 수분 형태를 재분배함으로써 달성됩니다.

습도에 대한 강수 여과 계수의 의존성에 대한 연구에 따르면 강수 습도가 감소하면 여과 계수 값도 감소하는 것으로 나타났습니다. 동시에 특정 값의 강수 습도를 확인할 수 있으며 그 이하에서는 여과 계수가 습도에 거의 의존하지 않습니다. 전기도금 공장에서 나오는 폐수의 수산화물 슬러지의 경우
67-70 %의 영역에 있으며 폐수의 갈바니 응고 처리 후 침전물의 경우 50-55 %의 영역에 있습니다.

힘.단일 수분 기준을 사용하여 폐수 슬러지의 저장 용량을 예측하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 따라서 퇴적물 저장 가능성을 평가하기 위해 강도 특성-전단 강도 및 하중지지 능력, 독성, 침출, 수분, 안정성(강도) 및 여과성.

세탁성.중금속은 수산화물 또는 탄산염, 인산염, 크롬산염, 황화물 등과 같은 난용성 염의 형태로 침전물에 포함되어 있습니다. 금속 화합물의 물 용해도에 대한 문헌 데이터를 사용하면 강수의 위험 등급을 결정할 수 없습니다. 침전물을 저장하는 동안 복잡한 화학 공정이 발생하기 때문에 충분한 정확도로. 침출에 대한 하수 슬러지 테스트를 통해보다 신뢰할 수있는 데이터를 얻을 수 있습니다.

씻어내는 오염의 양은 많은 요인에 따라 달라집니다. 상 구성 측면에서 하수 슬러지는 다음과 같이 특성화 될 수 있습니다. 수정 세포가용성 및 반용해성 성분과 액체로 채워진 기공이 있습니다. 퇴적물의 액상에는 SO4, SG, CO2 "등의 음이온 형태로 중금속 및 용해된 염의 침전물이 포함되어 있습니다. 침전물을 저장하는 동안 금속 수산화물의 물리적 및 화학적 노화가 발생하여 양이온이 탈착됩니다. 음이온이 액상으로 이동하면 pH 값이 감소하고 염 함량이 증가하여 수산화물 용해도 생성물의 감소에 기여합니다. 침출액의 침전물에 노출되면 석고와 같은 반용해성 화합물이 용해되며, 이는 또한 액체상의 염도가 증가합니다.침출 액체에 산(황, 탄산, 질산)의 무수물이 포함되어 있으면 pH 값도 감소합니다.

침전물 세척의 실험적 결정은 정적 및 동적 조건에서 수행됩니다. 정적 연구의 본질은 물을 혼합 및 변경하지 않고 침전물 샘플을 증류수에 담그고 6-12개월 동안 물에서 침출 가능한 성분의 함량을 모니터링하는 것입니다. 동적 실험은 모든 유형의 외부 대기 영향(비, 결빙 등)에 노출되는 특수 장비를 갖춘 장소의 자연 조건에서 샘플을 저장하는 것을 제공합니다. 요소의 세척은 현장에서 채취한 물 샘플과 실험(6-12개월 또는 그 이상) 동안 퇴적물에서 손실에 의해 제어됩니다.

퇴적물의 물 생산량은 주로 고상의 크기에 달려 있습니다. 입자가 작을수록 강수량의 수율이 나빠집니다. 퇴적물의 유기물 부분은 빠르게 부패하는 반면 콜로이드 및 미세 입자의 수가 증가하여 수분 손실이 감소합니다.

무화과에. 그림 2.7은 하수 슬러지를 처리하는 데 사용되는 일반적인 공정 흐름을 보여줍니다.

현대의 기술적 수단어느 정도의 수분 감소를 달성할 수 있습니다.

현재 침전물의 압축 및 농축 방법은 중력, 부유선광, 원심장에서의 농축 및 여과의 4가지 방법이 사용됩니다(그림 2.7 참조).

중력 압축은 퇴적물 압축의 가장 일반적인 방법입니다. 사용하기 쉽고 비교적 저렴합니다. 압축 시간은 실험적으로 설정되며 2시간에서 24시간 이상까지 매우 다를 수 있습니다.

다짐 기간을 줄이고 수분 함량이 낮은 침전물을 얻고 다짐기에서 부유 고형물의 제거를 줄이기 위해 다짐 중 혼합, 주기적 농축, 응고, 접합 다짐 등 다양한 방법이 사용됩니다. 다양한 종류강수 및 열중력 방법.

다짐 과정에서 슬러지가 교반되면 슬러지의 연속적인 공간 구조가 부분적으로 파괴된다. 교반기의 블레이드는 서로 분리된 구조화된 슬러지의 부분을 분리하여 이전에 슬러지의 공간 구조에 의해 포착 및 보유된 자유 수분의 방해받지 않는 방출을 위한 조건을 만듭니다. 느린 혼합은 개별 퇴적물 입자의 수렴에 기여하여 자체 질량의 작용에 따라 더 집중적으로 압축되는 큰 응집체의 형성으로 응고됩니다.

무화과에. 2.8은 막대 혼합기에서 혼합 시간과 속도에 대한 침전물의 농축 정도의 의존성을 보여줍니다.

최대 압축 효과는 0.04m/s의 혼합기 블레이드 끝의 혼합 속도에서 달성되었으며, 정화수 내 부유 고형물의 함량은 50mg/dm3를 초과하지 않았습니다.

순환 농축은 로드 교반기로 천천히 교반하면서 여러 농축 사이클에서 농축 슬러지를 연속적으로 축적하고 각 농축 사이클 후에 정화수를 펌핑하여 수행됩니다. 순환 농축 공정의 효율성은 연속적인 슬러지 농축 주기의 수에 의해 결정되는 정수압의 증가와 단일 충전보다 더 집중적으로 느린 기계적 혼합으로 설명할 수 있습니다. 응고된 슬러지는 플레이크의 가중치를 부여하고 압축 드래프트를 가속화합니다.

두꺼워진 퇴적물의 위층의 정수압이 아래층으로 증가하면 퇴적물의 응집 구조에 결합된 물의 일부가 제거되는 자유수로의 전이와 함께 퇴적물 구조의 변형이 발생합니다. 두꺼워진 퇴적층의 공극을 통한 여과.

다양한 광물 및 유기 화합물이 응고제로 사용됩니다. 시약 관리 시스템에서 시약 용액(염화제이철 및 석회)의 품질은 활성제의 농도에 의해 제어됩니다. 시약 용액의 과잉은 침전물의 여과성을 향상시키지 않는 동시에 희소 물질의 과도한 소비는 운영 비용의 부당한 증가를 수반하기 때문에 시약 용액의 신중한 제어가 필요합니다.

열화상 압축법에서는 침전물을 가열합니다. 가열하는 동안 침전물 입자 주변의 수화 껍질이 파괴되고 결합 된 물의 일부가 자유수로 통과하므로 압축 과정이 향상됩니다. 가수분해 플랜트 폐수의 활성 슬러지를 가열하기 위한 최적의 온도는 80-90°C입니다. 20-30분 동안 가열한 후 슬러지 유지 및 압축을 수행하면 수분 함량이 99.5%에서 96-95%로 감소합니다. 총 처리 시간은 50-80분입니다.

주식 상장.이 방법의 장점은 매개변수를 즉석에서 변경하여 제어할 수 있다는 것입니다. 이 방법의 단점은 더 높은 운영 비용과 압축기에 많은 양의 침전물을 축적할 수 없다는 것입니다.

일반적으로 임펠러, 전기 및 압력 부양이 사용됩니다. 후자가 가장 널리 퍼져 있습니다.

부양 압축기를 설계할 때 5-13kg/(m2 x h)의 특정 건조물 하중과 5m3/(m2 x h) 미만의 수력 하중이 규정됩니다. 압축된 침전물의 농도는 다음과 같습니다. 고분자 전해질이 없으면 건조 물질 기준으로 3-4.5%, 고분자 전해질의 양과 부하에 따라 고분자 전해질 3.5-6%를 사용합니다.

슬러지 축적기의 부피는 몇 시간 동안 계산되어야 합니다. 이 시간이 지나면 기포가 슬러지를 떠나 정상 비중을 회복하기 때문입니다.

여과 밀봉.여과는 슬러지의 기계적 탈수 방법으로 가장 많이 사용되며 농축에는 거의 사용되지 않습니다. 다음 유형의 최신 밀봉 필터가 일반적입니다. 드럼 필터, 드럼 거르는 사람및 필터 용기.

혐기성 소화의 경우 일반적으로 30-35°C의 중온성 및 52-55°C의 고온성이라는 두 가지 온도 체계가 사용됩니다.

메탄 발효 공정의 제어에는 고체, 액체 및 기체상의 측정 및 분석 시스템이 포함됩니다. 유입되는 강수량과 활성 슬러지의 부피를 측정하면 소화조의 일일 적재량을 부피 D in%로 계산할 수 있습니다. 소화조의 총 부피는 100%로 간주됩니다. 소화조의 총 부피에 대한 백분율로 표시되는 1일 유입 강수 부피는 설비 적재의 부피 측정량입니다. 이 값은 소화조 전체 부피의 백분율 또는 부피 단위의 분수로 표시할 수 있습니다. 즉, 하루 부피 1m3당 침전물 m3로 표시됩니다. 예를 들어, 복용량이 D \u003d 8%이면 이 값에 대한 표현식의 두 번째 버전은 0.08 m3 / (m3 x day)입니다.

발효 과정에서 침전물의 양과 소화조에 들어가는 물의 총량은 변하지 않는다고 가정합니다. 따라서 회계에서 과열 증기(발효된 덩어리를 가열하는 데 사용됨)와 함께 유입되고 제거된 발효 가스와 함께 손실되는 수분의 양은 무시됩니다.

유입 및 소화 슬러지에 대해 주 1-2회 이상 수분 함량 및 회분 함량을 결정하기 위한 분석이 수행됩니다. D뿐만 아니라 초기 퇴적물의 습도와 회분 함량을 알면 무회 물질 Dbz를 사용하여 소화조 적재량을 계산하는 것은 어렵지 않습니다. 하루에 구조 부피 1m3당 무회 물질의 킬로그램으로 측정된 이 값은 에어로탱크에 대해 결정된 부피 단위당 하중과 유사합니다. 적재된 침전물의 유형과 수분 및 회분 함량 측면의 특성에 따라 D63의 값은 1.5 ~ 6kg/(m3 x day)의 중온 발효 모드와 호열 모드의 경우 - 부터 크게 달라집니다. 2.5 ~ 12kg / (m3 x 일).

소화조 운전 중 퇴적물에 대한 화학분석은 기체발생성분, 인산염, 계면활성제, 총질소 함량에 대한 화학분석은 보통 분기 1회(월 1회 미만)로 한다. 분석은 연구 기간 동안 수집된 평균 샘플에서 이루어집니다. 수분 함량 측정 후 남은 건조 침전물을 사용합니다.

발효 가스의 양에 대한 설명은 자동 등록 장치를 사용하여 지속적으로 수행됩니다. 가스 구성의 화학 분석은 10년 또는 한 달에 한 번 수행됩니다. CH4, H2, CO2, N2 및 02가 결정됩니다.공정이 안정되면 H2의 함량 - 발효의 첫 번째 단계의 산물 -이 2 %를 초과해서는 안되며 CO2의 함량은 30-35 %를 초과해서는 안됩니다 . 이 경우 이 과정은 엄격하게 혐기성이므로 산소가 없어야 합니다. 산소의 존재는 분석에 사용되는 기기의 대기로부터 완전히 격리되지 않은 경우에만 감지됩니다. 메탄의 양은 일반적으로 60-65%, 질소 - 1-2% 이하입니다. 가스 구성의 일반적인 비율이 변경되면 발효 체제를 위반하여 이유를 찾아야합니다.

메탄 비율의 감소와 이산화탄소 함량의 증가로 표현되는 가스 구성의 깊고 장기적인 변화는 소화조의 시큼한 증거일 수 있으며, 이는 반드시 소화조의 화학적 조성에 영향을 미칩니다. 틈새 물. 산성상 생성물, 특히 저급 지방산(LFA)은 NFA 외에 탄산염 및 탄화수소 화합물의 함량에 의해 결정되는 틈새수의 알칼리도가 동시에 감소하면서 다량으로 나타납니다.

이 경우 적재된 침전물의 단위 부피당 가스 생산량이 급격히 떨어지고 pH 값이 5.0으로 감소합니다. 황화수소 H2S는 산 발효 가스에 나타나고 메탄 CH4는 감소하고 이산화탄소 CO2 농도는 크게 증가합니다. 이 모든 것은 거품의 형성과 소화조 내부의 조밀한 껍질의 축적을 동반합니다.

안정적인 발효 체제에서 간질수 내 SFA 함량은 5-15 mg-eq/dm3 수준이고 알칼리도는 70-90 mg-eq/dm3입니다. 모든 유기산의 합은 초산 당량으로 결정되고 알칼리도는 중탄산염 이온 당량으로 결정됩니다.

간질수의 화학적 조성은 일주일에 1-3회 결정됩니다(침전물의 수분 함량 결정 일정에 따라). 또한 틈새 물에서 단백질 성분의 분해 결과로 나타나는 암모늄 염의 질소 함량을 결정하십시오. 소화조가 정상적으로 작동하는 동안 간극수의 암모늄염 질소 농도는 500~800mg/dm3입니다.

분석 및 측정에 따르면 많은 계산이 이루어지며 그 결과 D 및 D63이 결정되며 강수 P63의 무회분 물질 분해 비율(습도 및 회분 함량의 변화로 설명됨) , 가스 출력 Рg뿐만 아니라 1kg의 적재 된 건조 물질 및 1kg의 발효 무회 물질 및 침전물 1m3 당 증기 소비의 가스 출력.

정상적인 발효를 위반하는 이유는 소화조에 신선한 슬러지를 많이 적재하는 것, 온도의 급격한 변동 및 소화할 수 없는 불순물을 소화조에 적재하는 것입니다. 이러한 원인의 영향으로 메탄 생성 미생물의 활동이 억제되고 슬러지 발효 과정의 강도가 감소합니다.

소화조 작동에 대한 설명은 표에 제공된 형식으로 수행됩니다. 2.17.

시운전 중에 우선 소화조의 견고성을 확인하고 안전 밸브, 혼합 장치의 존재 및 성능뿐만 아니라; 구조물의 고정 부분에 있는 강철 회전 부분의 스침 가능성으로 인한 스파크 가능성에 주의를 기울입니다.

표 2.17

소화조 작업에 대한 월간 회계 명세서

다음 장치는 소화조 작동의 기술 매개변수를 자동으로 제어하는 ​​데 사용됩니다.

1. 구내의 가스 오염을 모니터링하고 공기 중 방폭(최대 2%) 가스 함량을 신호하는 장치. 신호장치의 센서는 주입실의 벽면에 설치되고 지시장치는 제어반에 설치되어 최대 500m 거리에서 센서로부터 분리가 가능합니다. 공기가 도달하면 비상 팬과 비상 소리(조명) 신호가 자동으로 켜집니다.

2. 슬러지 온도 조절 장치. 여기에는 기본 장치인 소화조 탱크에 내장된 슬리브의 구리 또는 백금 열 저항과 제어 패널의 보조 장치가 포함됩니다.

3. 소화조에서 나오는 가스 흐름을 측정하기 위해 멤브레인 또는 벨 차압 게이지가 1차 변환기로 사용되고 기록기가 2차 변환기로 사용됩니다. 방출된 가스의 양은 매일 기록됩니다.

또한 소화조의 일반적인 설계는 각 소화조의 가스 파이프라인에서 가스 온도를 측정하고 가스 압력을 측정합니다.

메탄 발효 공정의 제어는 다음 목표를 달성하기 위해 수행됩니다.

주어진 붕괴 정도에 도달했을 때 소화 기간을 줄여 구조의 부피를 줄이고 결과적으로 자본 비용을 줄입니다.

소화조 자체 가열 비용을 줄이고 추가로 다른 유형의 에너지를 얻기 위해 발효 과정에서 방출되는 바이오 가스의 양을 늘리십시오.

바이오가스의 메탄 함량을 증가시켜 발열량과 활용 효율을 높입니다.

소화된 슬러지의 우수한 압축 및 수분 방출 특성을 달성하여 탈수 시설 비용을 절감합니다.

하수 슬러지 처리의 주요 임무는 최종 제품을 얻는 것입니다. 국가 경제로 인한 피해를 최소화하거나 환경. 이 작업을 구현하는 데 사용되는 기술 체계는 매우 다양합니다.

기계적, 물리적, 화학적 및 생물학적 처리를 위한 모든 처리장의 하수 슬러지 처리를 위한 기술 프로세스는 다음과 같은 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 압축(농축), 유기 부분의 안정화, 컨디셔닝, 탈수, 열처리, 가치 있는 제품의 재활용 또는 침전물 제거(계획 2) .

그림 5 - 하수슬러지 처리 단계 및 방법

강수 압축

슬러지 압축은 자유 수분 제거와 관련이 있으며 슬러지 처리를 위한 모든 기술 계획에서 필요한 단계입니다. 압축하는 동안 평균 60%의 수분이 제거되고 퇴적물 질량이 2.5배 감소합니다.

압축에는 중력, 여과, 원심 및 진동 방법이 사용됩니다. 중력 압축이 가장 일반적입니다. 이것은 분산상의 입자의 침전을 기반으로 합니다. 수직 또는 방사형 침전조는 슬러지 농축기로 사용됩니다.

활성 슬러지의 압축은 원료 슬러지의 압축과 달리 슬러지의 특성 변화를 동반합니다. 콜로이드 시스템으로서의 활성 슬러지는 구조 형성 능력이 높기 때문에 압축으로 인해 자유수의 일부가 다음으로 전환됩니다. 바운드 상태, 슬러지 내 결합수 함량의 증가는 수분 손실의 악화로 이어진다.

화학 시약 처리와 같은 특수 처리 방법을 적용하여 결합된 물의 일부를 자유 상태로 전환하는 것이 가능합니다. 그러나 결합된 물의 상당 부분은 증발에 의해서만 제거될 수 있습니다.

슬러지 안정화

혐기성 안정화

혐기성 소화는 도시 하수 슬러지의 주요 처리 방법입니다. 발효를 메탄발효라고 하는데, 이는 퇴적물의 유기물이 분해되어 주요 생성물 중 하나로 메탄이 형성되기 때문이다.

메탄 발효의 생화학적 과정은 미생물 군집이 생활하는 동안 하수 슬러지의 유기 물질을 산화시키는 능력을 기반으로 합니다.

산업용 메탄 발효는 광범위한 박테리아 배양에 의해 수행됩니다. 이론적으로 침전물의 발효는 산성과 알칼리성의 두 단계로 구성된 것으로 간주됩니다.

산 또는 수소 발효의 첫 번째 단계에서 침전물과 슬러지의 복잡한 유기 물질은 세포 외 박테리아 효소의 작용에 의해 먼저 더 간단한 것으로 가수분해됩니다. 단백질은 펩타이드와 아미노산, 지방은 글리세롤, 지방산, 탄수화물 - 단당류. 박테리아 세포에서 이러한 물질의 추가 변형은 첫 번째 단계의 최종 생성물, 주로 유기산의 형성으로 이어집니다. 형성된 산의 90% 이상이 부티르산, 프로피온산 및 아세트산입니다. 다른 비교적 단순한 유기 물질(알데히드, 알코올)과 무기 물질(암모니아, 황화수소, 이산화탄소, 수소)도 형성됩니다.

발효의 산성 단계는 젖산, 프로피온산 박테리아와 같은 통성 혐기성 및 부티르산, 아세토노부틸, 셀룰로오스 박테리아와 같은 엄격한(절대) 혐기성인 일반 부생물에 의해 수행됩니다. 발효의 첫 번째 단계를 담당하는 대부분의 박테리아 종은 포자 형성입니다. 알칼리성 또는 메탄 발효의 두 번째 단계에서 메탄 형성 박테리아의 중요한 활동 결과로 첫 번째 단계의 최종 산물에서 메탄과 탄산이 형성됩니다. .

메탄은 CO 2 또는 아세트산의 메틸 그룹의 환원의 결과로 형성됩니다.

여기서 AH 2 는 메탄 형성 박테리아의 수소 공여체 역할을 하는 유기 물질입니다. 일반적으로 이들은 지방산(아세트산 제외)과 알코올(메틸 제외)입니다.

많은 종류의 메탄 형성 박테리아가 산성 단계에서 형성된 분자 수소를 산화시키고 메탄 형성 반응은 다음과 같은 형태를 가집니다.

아세트산과 메틸알코올을 사용하는 미생물은 다음과 같은 반응을 합니다.

이러한 모든 반응은 메탄을 생성하는 박테리아의 에너지원이며, 각각은 출발 물질의 일련의 연속적인 효소 변형입니다. 이제 비타민 B12가 메탄 형성 과정에 참여한다는 사실이 확인되었으며, 이는 메탄 형성 박테리아의 에너지 산화 환원 반응에서 수소 전달의 주요 역할로 알려져 있습니다.

산성 및 메탄 단계에서 물질의 변형 속도는 동일하므로 안정적인 발효 과정을 통해 첫 번째 단계의 생성물인 산이 축적되지 않는다고 믿어집니다.

발효 과정은 방출된 가스의 조성과 부피, 간질수의 품질, 소화된 슬러지의 화학적 조성이 특징입니다.

생성된 가스는 주로 메탄과 이산화탄소로 구성됩니다. 정상(알칼리성) 발효 중에 첫 번째 단계의 생성물인 수소는 에너지 대사의 산화환원 반응에서 메탄 형성 박테리아에 의해 사용되기 때문에 가스에 1-2% 이하의 부피로 남아 있을 수 있습니다.

단백질 분해 중에 방출되는 황화수소 H 2 S는 암모니아가 존재하면 사용 가능한 철 이온과 쉽게 콜로이드성 황화철로 결합하기 때문에 가스에 실제로 들어가지 않습니다.

단백질 물질의 가암모니아화의 최종 생성물인 암모니아는 탄산과 결합하여 탄산염 및 중탄산염을 형성하여 간질수의 높은 알칼리도를 유발합니다.

발효 중 침전물의 화학적 조성에 따라 침전물 1m 3 당 5 ~ 15m 3의 가스가 방출됩니다.

발효 과정의 속도는 온도에 따라 다릅니다. 따라서 25-27 ° C의 침전물 온도에서 프로세스는 25-30 일 지속됩니다. 10°C에서 지속 시간은 4개월 이상으로 증가합니다. 발효를 가속화하고 이에 필요한 시설의 부피를 줄이기 위해 30 -35 ° C 또는 50 - 55 ° C의 온도로 슬러지의 인공 가열이 사용됩니다.

일반적으로 발생하는 메탄 발효 과정은 배지의 약알칼리성 반응(pH? 7.b), 높은 알칼리도의 간질수(65–90 mg-eq/l) 및 낮은 지방산 함량(최대 5–12 mg-eq/l). 틈새수의 암모늄 질소 농도는 500 - 800 mg/l에 이릅니다.

프로세스 중단은 설비 과부하로 인해 발생할 수 있습니다. 온도 체계, 침전물과 함께 독성 물질 섭취 등. 장애는 지방산 축적, 간질수의 알칼리도 감소 및 pH 강하에서 나타납니다. 생성 가스의 부피가 급격히 감소하고 발효의 산성 단계의 생성물인 탄산 및 수소의 함량이 가스에서 증가합니다.

발효의 첫 번째 단계를 담당하는 산을 형성하는 박테리아는 어떤 종류의 불리한 조건, 과부하 포함. 발효를 위해 들어가는 퇴적물은 대부분 그와 함께 씨를 뿌리고 있습니다. 빠르게 증식하는 산 형성 박테리아는 박테리아 덩어리의 동화 능력을 증가시켜 증가된 부하에 적응합니다. 이 경우 첫 번째 상의 비율이 증가하고 배지에 많은 양의 지방산이 나타납니다.

메탄 박테리아는 매우 천천히 증식합니다. 일부 종의 생성 시간은 며칠이므로 배양 수를 빠르게 늘릴 수 없으며 원시 퇴적물의 함량이 미미합니다. 발효 덩어리(알칼리성 예비)의 중화 능력이 소진되자마자 pH가 급격히 떨어지고 메탄 형성 박테리아가 죽습니다.

정상적인 슬러지 발효에 매우 중요한 것은 폐수의 구성, 특히 슬러지 발효 과정을 수행하는 미생물의 중요한 활동을 억제하거나 마비시키는 물질의 존재입니다. 따라서 산업 및 가정용 폐수의 공동 처리 가능성에 대한 문제는 특성 및 물리 화학적 구성에 따라 개별 사례에서 해결해야합니다.

가정용 폐수와 산업 폐수를 혼합 할 때 폐수 혼합물의 pH = 7 - 8이고 온도가 6 ° C 이상이어야합니다.

30°C 독성 또는 유해 물질의 함량이 한도를 초과해서는 안됩니다. 허용 농도혐기성 조건에서 자라는 미생물용. 예를 들어, 침전물 중 구리의 함량이 슬러지 건조물의 0.5% 이상인 경우 발효 과정의 두 번째 단계의 생화학 반응이 느려지고 산성 단계의 반응이 가속화됩니다. 신선한 퇴적물의 무회 물질의 0.037 중량 %의 수소화 아비산 나트륨의 복용량에서 유기물의 분해 과정이 느려집니다.

원 슬러지의 처리 및 발효에는 세 가지 유형의 구조가 사용됩니다. 1) 정화조(정화조); 2) 2단 침전조; 3) 소화기.

정화조에서는 물이 맑아지는 동시에 그 안에서 떨어진 침전물이 썩어가고 있습니다. 정화조는 현재 처리량이 적은 스테이션에서 사용됩니다.

2단 침전조에서는 침전부가 하부에 위치한 부패성(정화조) 챔버와 분리되어 있습니다. 2층 침전조 설계의 개발은 정화기-분해기입니다.

슬러지 처리를 위해 현재 가장 널리 사용되는 소화조는 인공 가열 및 교반을 통한 슬러지 발효에만 사용됩니다.

소화된 슬러지는 높은 습도(95~98%), 비료용 농업용으로 사용하기 어려움(재래식으로 이동이 어려워 차량압력 분배 네트워크 없이). 습도는 퇴적물의 양을 결정하는 주요 요인입니다. 따라서 슬러지 처리의 주요 임무는 물을 분리하고 운반 가능한 제품을 얻어 부피를 줄이는 것입니다.

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