Kontroll av naturliga vattenreningsprocesser. Reningsmetoder för avloppsslam, tillämpade anläggningar

största ekologiska problem OSS-länder - förorening av deras territorium med avfall. Särskilt oroande är avfall som genereras vid rening av avloppsvatten från tätbebyggelse - avloppsslam och avloppsslam (nedan kallat SS).

Det huvudsakliga särdraget för sådant avfall är deras tvåkomponentskaraktär: systemet består av organiska och mineraliska komponenter (80 respektive 20 % i färskt avfall och upp till 20 och 80 % i avfall efter långtidsförvaring). Förekomsten av tungmetaller i avfallets sammansättning avgör deras IV-faroklass. Oftast lagras dessa typer av avfall i det fria och är inte föremål för ytterligare behandling.

Till exempel, Vid det här laget har mer än 0,5 miljarder ton WWS ackumulerats i Ukraina, vars totala yta för lagring är cirka 50 km 2 i förorts- och stadsområden.

Frånvaron i världen av effektiva metoder för bortskaffande av denna typ av avfall och den resulterande förvärringen av miljösituationen (förorening av atmosfären och hydrosfären, avvisande av landområden för deponier för lagring av WWS) indikerar relevansen av att hitta nya tillvägagångssätt och teknik för att involvera WWS i ekonomisk cirkulation.

I enlighet med rådets direktiv 86/278/EEC av 06/12/1986 "Om skydd av miljön och i synnerhet jordar vid användning av avloppsslam i jordbruket" i EU:s länder 2005, användes WWS enligt följande: 52% - inom jordbruket, 38% - bränt, 10% - lagras.

Rysslands försök att överföra den utländska erfarenheten av WWS-förbränning till inhemsk mark (byggande av avfallsförbränningsanläggningar) visade sig vara ineffektivt: volymen av den fasta fasen minskade med endast 20 % samtidigt som en stor mängd giftiga gasformiga ämnen och förbränningsprodukter släpptes ut. ut i den atmosfäriska luften. I detta avseende, i Ryssland, liksom i alla andra OSS-länder, är deras lagring fortfarande det huvudsakliga sättet att hantera WWS.

PERSPEKTIV LÖSNINGAR

Håller på att söka alternativa sätt bortskaffande av WWS genom att utföra teoretiska och experimentella studier och pilottestning har vi bevisat att lösningen av miljöproblemet - eliminering av ackumulerade avfallsvolymer - är möjlig genom deras aktiva engagemang i ekonomisk cirkulation i följande industrier:

vägarbete(tillverkning av organo-mineralpulver istället för mineralpulver för asfaltbetong);
konstruktion(produktion av expanderad lerisolering och effektiva keramiska tegelstenar);
jordbrukssektorn(produktion av hög humus organisk gödsel) .

Experimentell implementering av resultaten av arbetet utfördes på ett antal företag i Ukraina:

trottoar av lagringsområdet för tung utrustning MD PMK-34 (Lugansk, 2005), sektion av förbifartsvägen runt Lugansk (vid strejkarna PK220-PK221+50, 2009), trottoar av gatan. Malyutin i antracit (2011);

FÖRRESTEN

Resultaten av observationer av vägytans tillstånd och kvalitet indikerar dess goda prestanda och överträffar traditionella analoger i ett antal indikatorer.

produktion av en pilotsats av effektiva lätta keramiska tegelstenar vid tegelfabriken i Lugansk nr 33 (2005);
produktion av biohumus baserad på WWS vid behandlingsanläggningarna hos Luganskvoda LLC.

KOMMENTARER OM INNOVATIONEN AV ANVÄNDNING AV WWS I VÄGBYGGANDE

Genom att analysera vår samlade erfarenhet av avfallshantering inom vägbyggen kan vi lyfta fram följande: positiva poäng:

Den föreslagna återvinningsmetoden gör det möjligt att involvera stora mängder avfall inom området för stora tonnage industriell produktion;
överföringen av WWS från kategorin avfall till kategorin råvaror bestämmer deras konsumentvärde - avfallet får ett visst värde;
i ekologiska termer placeras avfall av faroklass IV i vägbädden, vars asfaltbetongyta motsvarar faroklass IV;
för framställning av 1 m 3 asfaltbetongblandning kan upp till 200 kg torr WWS kasseras som en analog av mineralpulver för att få ett kvalitetsmaterial motsvarande tillsynskrav till asfaltbetong;
den ekonomiska effekten av den antagna metoden för bortskaffande äger rum både inom vägbyggnadsområdet (att minska kostnaderna för asfaltbetong) och för Vodokanal-företag (förhindra betalningar för avfallshantering etc.);
i den övervägda metoden för avfallshantering är de tekniska, miljömässiga och ekonomiska aspekterna konsekventa.

Problemögonblick relaterat till behovet:

samarbete och samordning av olika avdelningar;
bred diskussion och godkännande av specialister av den valda metoden för avfallshantering;
utveckling och genomförande nationella standarder;
ändringar av Ukrainas lag daterad 05.03.1998 nr 187/98-ВР "Om avfall";
utveckling av tekniska specifikationer för produkter och certifiering;
ändringar av byggregler och förordningar;
förberedelse av en vädjan till ministerkabinettet och miljöskyddsministeriet med en begäran om att utveckla effektiva mekanismer för genomförandet av avfallshanteringsprojekt.

Och till sist, ytterligare en problematisk punkt - kan inte lösa detta problem ensam.

HUR MAN FÖRENKLAR ORGANISATIONSPUNKTER

På vägen till den utbredda användningen av den övervägda metoden för avfallshantering uppstår organisatoriska svårigheter: samarbete är nödvändigt mellan olika avdelningar med olika visioner om deras produktionsuppgifter - allmännyttiga företag (i detta fall Vodokanal - ägaren till avfallet) och en vägbyggnadsorganisation. Samtidigt har de oundvikligen en rad frågor, inkl. ekonomiska och juridiska sådana, som "Behöver vi det?", "Är det en dyr mekanism eller lönsam?", "Vem ska bära riskerna och ansvaret?"

Tyvärr finns det ingen gemensam uppfattning om att det allmänna miljöproblemet - bortskaffandet av WWS (i huvudsak avfall från samhället som samlats upp av allmännyttiga företag) - kan lösas med hjälp av allmännyttiga företag inom vägbyggnadsbranschen genom att involvera sådant avfall i reparations- och byggande av allmänna vägar. Det vill säga att hela processen kan genomföras inom en gemensam avdelning.

NOTERA

Vilket intresse har alla deltagare i processen?
1. Vägbyggnadsindustrin tar emot sediment i form av en analog av mineralpulver (en av komponenterna i asfaltbetong) till ett pris som är mycket lägre än kostnaden för mineralpulver och producerar högkvalitativ asfaltbetongbeläggning till en lägre kostnad.
2. Avloppsreningsföretag gör sig av med ansamlat avfall.
3. Samhället får högkvalitativa och billigare vägytor samtidigt som det förbättrar miljösituationen på det territorium där det bor.

Med hänsyn till det faktum att bortskaffandet av WWS löser ett viktigt miljöproblem av nationell betydelse, bör i detta fall staten vara den mest intresserade deltagaren. Därför är det, under statens överinseende, nödvändigt att utveckla en lämplig rättslig ram som tillgodoser alla deltagares intressen i processen. Detta kommer dock att kräva ett visst tidsintervall, som i ett byråkratiskt system kan vara ganska långt. Samtidigt, som nämnts ovan, är problemet med nederbördsackumulering och möjligheten att lösa det direkt relaterat till allmännyttan, därför måste det lösas här, vilket drastiskt kommer att minska tiden för alla godkännanden, och listan nödvändig dokumentation begränsa till avdelningsstandarder.

VODOKANAL SOM PRODUCENT OCH KONSUMENT AV AVFALL

Är samarbete mellan företag alltid nödvändigt? Låt oss överväga möjligheten att göra sig av med ackumulerade WWS direkt av Vodokanal-företag i deras produktionsverksamhet.

NOTERA

Vodokanal företag efter reparationsarbete på rörledningsnät skyldig att återställa den skadade vägbädden, vilket inte alltid görs. Så, enligt resultaten av vår ungefärliga genomsnittliga årliga bedömning av volymen av sådana arbeten i Luhansk-regionen, varierar dessa volymer från 100 till 1000 m 2 av täckningsområdet, beroende på orten. Med tanke på att strukturen stora företag, såsom Luganskvoda LLC, inkluderar dussintals avräkningar, området med restaurerade beläggningar kan nå tiotusentals kvadratmeter, vilket kräver hundratals kubikmeter asfaltbetong.

Behovet av att bli av med avfall, vars egenskaper gör det möjligt att erhålla asfaltbetong av hög kvalitet som ett resultat av dess bortskaffande, och, viktigast av allt, möjligheten att använda det vid reparation av störda vägytor är de främsta skälen för eventuell användning av den övervägda metoden för avfallshantering av Vodokanal-företag.

Det bör noteras att WWS för avloppsreningsverk i olika bosättningar är lika i sin positiva inverkan på asfaltbetong, trots vissa skillnader. kemisk sammansättning.

Till exempel, Asfaltbetong modifierad av nederbörd i Luhansk (Luganskvoda LLC), Cherkassy (Azot Production Association) och Kievvodokanal uppfyller kraven i DSTU B V.2.7-119-2003 “Asfaltbetongblandningar och asfaltbetong för väg och flygfält. Specifikationer" (nedan - DSTU B V.2.7-119-2003) (tabell 1).

Låt oss diskutera. 1 m 3 asfaltbetong har en medelvikt på 2,2 ton. Med införandet av 6-8 % sediment som ersättning för mineralpulver i 1 m 3 asfaltbetong kan 132-176 kg avfall tas om hand. Låt oss ta ett medelvärde på 150 kg/m 3 . Så, med en lagertjocklek på 3-5 cm, låter 1 m 3 asfaltbetong dig skapa 20-30 m 2 av vägytan.

Asfaltbetong består som bekant av krossad sten, sand, mineralpulver och bitumen. Vodokanaler är ägare till de tre första komponenterna som konstgjorda teknogena avlagringar: krossad sten - utbytbar laddning av biofilter; sand och avsatt sediment är avfall från sand- och siltplatser (Fig. 1). För att omvandla detta avfall till asfaltbetong (användbart bortskaffande) behövs bara en ytterligare komponent - vägbitumen, vars innehåll endast är 6-7% av den planerade produktionen av asfaltbetong.

Befintligt avfall (råvaror) och behovet av att utföra reparations- och restaureringsarbeten med möjlighet att använda detta avfall är grunden för att skapa ett specialiserat företag eller en plats inom Vodokanals struktur. Funktionerna för denna enhet kommer att vara:

beredning av asfaltbetongkomponenter från befintligt avfall (stationärt);
produktion av asfaltblandning (mobil);
lägga blandningen i vägbanan och dess packning (mobil).

Kärnan i tekniken för att förbereda råvarukomponenten i asfaltbetong - mineral (organo-mineral) pulver baserat på WWS - visas i fig. 2.

Som följer av fig. 2, siktas råmaterial (1) - sediment från soptippar med en fukthalt på upp till 50 % - preliminärt genom en sikt med en maskstorlek på 5 mm (2) för att avlägsna främmande skräp, växter och lossa klumpar. Den siktade massan torkas (i naturlig eller konstgjorda förhållanden) (3) till en fukthalt av 10-15 % och matas för ytterligare siktning genom en sikt med 1,25 mm maskvidd (5). Vid behov kan ytterligare slipning av massaklumpar (4) utföras. Den resulterande pulverformiga produkten (mikrofiller är en analog av mineralpulver) packas i påsar och lagras (6).

På samma sätt förbereds krossad sten och sand (torkning och fraktionering). Bearbetning kan utföras på en specialiserad plats belägen på reningsverkets territorium, med hjälp av improviserad eller specialutrustning.

Tänk på utrustningen som kan användas vid beredningen av råvaror.

vibrerande skärmar

Vibrerande skärmar används för skärmning av WWS olika tillverkare. Så vibrerande skärmar kan ha följande egenskaper: "Den justerbara rotationshastigheten för vibrationsdrivningen gör att du kan ändra amplituden och vibrationsfrekvensen. Hermetisk design tillåter användning av vibrerande skärmar utan ett aspirationssystem och med användning av inerta media. Materialfördelningssystemet vid ingången till de vibrerande skärmarna gör att du kan använda 99 % av skärmytan. Vibrationsskärmarna är utrustade med ett ledningssystem i delad klass. Avsluta byte av skärmytor. hög tillförlitlighet, enkel installation och justering. Snabbt och enkelt byte av däck. Upp till tre skärmytor .

Här är huvudegenskaperna hos VS-3 vibrerande skärm (Fig. 3):

dimensioner - 1200 × 800 × 985 mm;
installerad effekt - 0,5 kW;
matningsspänning - 380 V;
vikt - 165 kg;
produktivitet — upp till 5 t/h;
siktens maskstorlek - valfri på begäran;
pris - från 800 dollar.

Torktumlare

För torkning bulkgods- jord-jord (sediment) och sand - i ett accelererat läge (till skillnad från naturlig torkning) det föreslås att använda trumtorkar SB-0.5 (Fig. 4), SB-1.7, etc. Tänk på funktionsprincipen för sådana torkar och deras egenskaper (tabell 2).

Genom laddningstratten matas vått material in i trumman och kommer in i det inre munstycket som är placerat längs hela trummans längd. Munstycket ger jämn fördelning och god blandning av materialet över trumsektionen, samt dess nära kontakt med torkmedlet under hällning. Kontinuerlig blandning rör sig materialet till utgången från trumman. Det torkade materialet avlägsnas genom utmatningskammaren.

Leveransset: torktumlare, fläkt, kontrollpanel. I torktumlare SB-0.35 och SB-0.5 är elvärmaren inbyggd i strukturen. Produktionstid - 1,5-2,5 månader. Kostnaden för sådana torktumlare är från 18,5 tusen dollar.

Fuktmätare

För att kontrollera fukthalten i materialet kan olika typer av fuktmätare användas, till exempel VSKM-12U (Fig. 5).

Låt oss ta specifikationer en sådan fuktmätare:

fuktmätningsintervall - från torrt tillstånd till full fuktmättnad (verkliga intervall för specifika material anges i enhetens pass);
relativt fel mätningar - ± 7% av det uppmätta värdet;
kontrollzonens djup från ytan - upp till 50 mm;
kalibreringsberoende för alla material som kontrolleras av enheten lagras i ett icke-flyktigt minne för 30 material;
den valda typen av material och mätresultaten visas på en två-rads display direkt i luftfuktighetsenheter med en upplösning på 0,1 %;
varaktigheten av en enda mätning är inte mer än 2 s;
varaktighet för innehavsindikationer - inte mindre än 15 s;
universell strömförsörjning: autonom från det inbyggda batteriet och från elnätet ~ 220 V, 50 Hz via en nätverksadapter (det är också en laddare);
dimensioner av den elektroniska enheten - 80 × 145 × 35 mm; sensor — Æ100×50 mm;
enhetens totala vikt - inte mer än 500 g;
full livslängd - minst 6 år;
pris - från 100 dollar.

NOTERA

Enligt våra beräkningar kommer organisationen av en stationär punkt för beredning av asfaltbetongaggregat att kräva utrustning i mängden 20-25 tusen dollar.

Tillverkning av asfaltbetong med OSV spackel och dess utläggning

Tänk på utrustningen som kan användas direkt i processen för tillverkning av asfaltbetong med OSV-fyllmedel och dess läggning.

Liten asfaltblandningsanläggning

För produktion av asfaltbetongblandningar från produktionsavfall från Vodokanal och deras användning i trottoar den minsta kapaciteten av de möjliga komplexen föreslås - en mobil asfaltbetongfabrik (mini-APC) (Fig. 6). Fördelarna med ett sådant komplex är lågt pris, låga drifts- och avskrivningskostnader. Anläggningens små dimensioner tillåter inte bara dess bekväma lagring, utan också energieffektiv omedelbar start och produktion av färdig asfaltbetong. Samtidigt utförs produktionen av asfaltbetong på läggningsplatsen, förbi transportstadiet, med en blandning av hög temperatur, vilket säkerställer en hög grad av komprimering av materialet och utmärkt kvalitet på asfaltbetongbeläggningen .

Kostnaden för en minimonteringsanläggning med en kapacitet på 3-5 ton/timme är 125-500 tusen dollar, och med en kapacitet på upp till 10 ton/timme - upp till 2 miljoner dollar.

Här är de viktigaste egenskaperna hos mini-ABZ med en kapacitet på 3-5 t / h:

utloppstemperatur - upp till 160 ° С;
motoreffekt - 10 kW;
generatoreffekt - 15 kW;
volym bitumentank - 700 kg;
bränsletankvolym - 50 kg;
bränslepumpens effekt - 0,18 kW;
bitumenpumpseffekt - 3 kW;
kraft frånluftsfläkt- 2,2 kW;
hoppa över lyftmotoreffekt - 0,75 kW;
dimensioner - 4000 × 1800 × 2800 mm;
vikt - 3800 kg.

Dessutom, för att utföra en hel cykel av arbete med produktion och läggning av asfaltbetong, är det nödvändigt att köpa en behållare för transport av varm bitumen och en mini-skridskobana för att lägga asfalt (Fig. 7).

Vibrerande tandemvägsrullar som väger upp till 3,5 ton kostar 11-16 tusen dollar.

Således kan hela komplexet av utrustning som krävs för beredning av material, produktion och placering av asfaltbetong kosta cirka 1,5-2,5 miljoner dollar.

FYND

1. Tillämpningen av det föreslagna tekniska systemet kommer att lösa problemet med bortskaffande av avfall avloppsstationer genom deras engagemang i ekonomisk cirkulation på lokal nivå.

2. Genomförandet av metoden för avfallshantering som behandlas i artikeln kommer att göra det möjligt att föra vattenverk i kategorin lågavfallsföretag.

3. Genom att använda WWS vid tillverkning av asfaltbetong kan listan över tjänster som tillhandahålls av Vodokanal utökas (möjligheten att reparera vägar och uppfarter inom kvartalet).

Litteratur

Drozd G.Ya. Utnyttjande av mineraliserat avloppsslam: problem och lösningar // Ekologens handbok. 2014. Nr 4. S. 84-96.
Drozd G.Ya. Problem inom reningssfären med deponerat avloppsslam och metoder för deras lösning // Vattenförsörjning och vattenförsörjning. 2014. Nr 2. S. 20-30.
Drozd G.Ya. Ny teknik för bortskaffande av slam - ett sätt att sänka avloppsreningsanläggningar // Vodoochistka. Vattenbehandling. Vattentillgång. 2014. Nr 3. S. 20-29.
Drozd G.Ya., Breus R.V., Bizirka I.I. Avsatt slam från stadsavlopp. Återvinningskoncept // Lambert Academic Publishing. 2013. 153 sid.
Drozd G.Ya. Förslag om inblandning av deponerat avloppsslam i den ekonomiska omsättningen // Mater. Internationella kongressen "ETEVK-2009". Jalta, 2009. C. 230-242.
Breus R.V., Drozd G.Ya. En metod för att utnyttja sediment från lokala avloppsvatten: Patent för kärnmodellen nr 26095. Ukraina. IPC CO2F1 / 52, CO2F1 / 56, CO4B 26/26 - nr U200612901. Appl. 2006-12-06. Publicerad 09/10/2007. Tjur. Nr 14.
Breus R.V., Drozd G.Ya., Gusentsova E.S. Asfaltbetong sumish: Patent för coris modell nr 17974. Ukraina. IPC CO4B 26/26 - nr U200604831. Appl. 05/03/2006. Publicerad 2006-10-16. Tjur. Nr 10.

Avloppsreningsanläggningar: frågor om drift, ekonomi, återuppbyggnad

Dekret från Ryska federationens regering av 01/05/2015 nr 3 "Om ändringar av vissa lagar från Ryska federationens regering på området för vattenavyttring": vad är nytt?

Läroboken belyser sätt att bestämma effektiviteten hos vattenrenings- och vattenbehandlingsanläggningar, såväl som slamreningsverk. Metoderna och teknikerna för laboratorie- och produktionskontroll över kvaliteten på naturligt vatten, kran- och avloppsvatten beaktas. Den tredje upplagan av läroboken under samma namn gavs ut 2004.
För elever i byggtekniska skolor som studerar i specialiteten 2912 "Vattenförsörjning och sanitet".

KVALITETSBEDÖMNING AV NATUR-, DRYCK- OCH TEKNISKT VATTEN.
Källorna till vattenförsörjning i de flesta regioner i Ryska federationen är ytvatten floder (magasin) och sjöar, som står för 65-68 % av det totala vattenintaget. Nedan är en bedömning av kvaliteten på vattnet i dem, beroende på några karakteristiska indikatorer för sammansättningen: pH, salthalt (salthalt), hårdhet, innehåll av suspenderade och organiska ämnen, såväl som det fasdispergerade tillståndet.

Jämföra de uppskattade och faktiska indikatorerna för vattensammansättningen i källor Ryska Federationen, kan man notera dominansen av mjuka och mycket mjuka, samt låg- och medelmineraliserade vatten i dess asiatiska del och norra regioner, d.v.s. över större delen av landet. Genomgripande föroreningar vatten kroppar föroreningar av antropogent och teknogent ursprung, som observerats under de senaste åren, beror på inflödet av orenat och otillräckligt behandlat avloppsvatten, hushålls- och industri-, smält- och dagvatten från avrinningsområden.

INNEHÅLL
INTRODUKTION
KAPITEL 1. TEKNOLOGISK KONTROLL AV NATURLIGA OCH INDUSTRIELLA VATTENRENINGSPROCESSER.»
1.1. Bedömning av kvaliteten på naturliga, dricka och tekniskt vatten
1.2. Laboratorie- och produktionskontroll av vattenkvalitet i system för dricksvatten och industriell vattenförsörjning
1.3. Kontroll av vattenförbehandling, koagulering, sedimentering, filtreringsprocesser
1.4. Kontroll av vattendesinfektionsprocesser
1.5. Kontroll av processer för fluorering, defluorering, deferrisering av vatten, avlägsnande av mangan
1.6. Kontroll av processer för stabilisering av vattenbehandling. Gasavlägsnande: syre, vätesulfid
1.7. Kontroll av vattenavhärdning, avsaltning och avsaltningsprocesser
1.8. Styrning av det hydrokemiska driftsättet för cirkulerande kylvattenförsörjningssystem
1.9. Kontroll av vattenkylningsprocessen
1.10. Övningar och uppgifter
AVSNITT 2. TEKNOLOGISK KONTROLL AV AVLOPPSVATTENRENINGSPROCESSER
2.1. Allmänna bestämmelser
2.2. Klassificering av avloppsvatten. Typer av föroreningar och metoder för att avlägsna dem
2.3. Kontroll av mekaniska processer för avloppsvattenrening
2.4. Övervakning av driften av aeroba biologiska reningsanläggningar för avloppsvatten
2.5. Kontroll av processerna för efterbehandling och desinfektion av avloppsvatten
2.6. Kontroll av slambehandlingsprocesser. Metanjäsningsprocesser och styrning av kokardrift
2.7. Övervakning av driften av slamavvattnings- och torkningsanläggningar
2.8. Kontroll av industriella avloppsvattenreningsprocesser och metoder för att utvinna skadliga ämnen från dem
2.9. Kontroll av destruktiva metoder Industriell rening av avloppsvatten
2.10. Övningar och uppgifter
SLUTSATS
LITTERATUR.

Gratis nedladdning e-bok i ett bekvämt format, titta och läs:
Ladda ner boken Vattenkvalitetskontroll, Alekseev L.S., 2009 - fileskachat.com, snabb och gratis nedladdning.

Ladda ner djvu
Du kan köpa den här boken nedan bästa pris till rabatt med leverans i hela Ryssland.

Rening och bortskaffande av avloppsslam är ett mycket akut problem för storstäder i alla högt utvecklade länder. Under reningsprocessen faller suspenderade fasta ämnen i avloppsvatten ut i mekaniska reningsanläggningar.

Mängden råa sediment beror direkt på innehållet av suspenderade partiklar i vattnet och kvaliteten på rengöringen: ju högre kvalitet på rengöringen, desto mer sediment bildas.

Vid reningsverk med biologisk rening bildas, förutom råslam, aktivt slam, vars mängd torrsubstansmässigt kan nå 50 % av den totala slamvolymen.

Slam måste förbehandlas före kassering.

Syftet med bearbetningen- minskning av fuktighet och sedimentvolym, obehaglig lukt, antalet patogena mikroorganismer (virus, bakterier, etc.) och skadliga ämnen; minska transportkostnaderna och säkerställa en miljövänlig slutanvändning.

För behandling av nederbörd byggs speciella anläggningar:

metatankar;

aeroba stabilisatorer,

olika installationer för avvattning och torkning,

siltplatser.

Metatenki - dessa är hermetiskt förseglade tankar, där anaeroba bakterier under termofila förhållanden (t o \u003d 30 - 43 o C) fermenterar den råa återstoden i primära och sekundära klarare. Under jäsningen frigörs gaser: CH 4 , väteH 2 , koldioxidCO 2 ammoniakNH 3 etc., som sedan kan användas för olika ändamål.

Aeroba stabilisatorer - dessa är reservoarer där den organiska delen mineraliseras av aeroba mikroorganismer under lång tid med konstant luftrening. Det behandlade slammet lagras i slambäddar och används sedan som gödning.

De lagrade sedimenten som innehåller salter av tungmetaller, förorenade med patogen mikroflora, helmintägg, virus, utgör en miljöfara och kräver en extraordinär inställning till sättet att placera och deponera.

En viss fara är också representerad av migration av skadliga ämnen till grundvatten. Slambäddar och deponier i sig kan vara källor till skadliga utsläpp till atmosfären. Utsläpp av gaser sker även från marken på tidigare deponier, deponier och vid transport av avfall.

Volymen och arten av luftföroreningar beror på parametrarna för den tekniska processen för bearbetning av nederbörd och på temperaturregimen.

För stora nederbördsvolymer används två kategorier av metoder: termisk torkning och förbränning. Termisk torkning bevarar organiskt material som används som gödningsmedel. När sediment förbränns omvandlas organiska ämnen till gasformiga produkter.

I de flesta länder finns en uppåtgående trend i mängden förbränt slam. Den främsta drivkraften är de stigande markpriserna, vilket gör utvecklingen av ny teknik mer kostnadseffektiv och miljöeffektivare än utbyggnaden av deponiområden.

Brinnande nederbörd

Brinnande nederbörd gäller om de inte är föremål för andra typer av bearbetning och bortskaffande. 25% slam som genereras vid avloppsreningsverk används inom jordbruket, 50% placeras på soptippar och nära 25% är bränd.

För närvarande utförs avloppsvattenrening vid reningsverk enligt det klassiska schemat för fullständig biologisk rening, där en blandning av råslam från primära klarare och överskott av aktivt slam bildas.

Nederbörd- detta är en icke desinficerad våt (upp till 99,7%) massa som innehåller upp till 70% organiska ämnen.

Sekvensen av operationer för slambehandling är som följer:

förbehandling på galler;

blanda slam från primära sedimenteringstankar med aktivt slam och sila blandningen på tunna galler;

behandling med ett reagens - flockningsmedel och uttorkning på mittpressar;

transport av torkat slam till förbränningsugnar;

förbränning i ugnar "Pyrofluid" med ett fluidiserat lager av sand.

Avloppsvatten

Reningsverk

sediment

aska

Suspensioner som frigörs från avfall och avloppsvatten i processen för deras mekaniska, biologiska och fysikalisk-kemiska (reagens) behandling är sediment.

Det är tillrådligt att dela upp sedimentens egenskaper i de som kännetecknar deras natur och struktur, såväl som de som bestämmer deras beteende i uttorkningsprocessen.

Inverkan av initial vattenkvalitet på desinfektionseffekt	Tillväxten av grumlighet, färg och pH förvärras	I närvaro av organiska ämnen i vatten förändras inte den bakteriedödande effekten.	När koncentrationen av suspenderade ämnen ökar, minskar den bakteriedödande aktiviteten.	Med en ökning av koncentrationen av suspenderade ämnen, temperatur och saltsammansättning,	Närvaron av suspenderade ämnen minskar dramatiskt desinfektionseffekten.	Påverkar inte
Påverkan på vattnets organoleptiska egenskaper	Förbättrar: oxiderar fenoler till produkter som inte har klorfenollukt	Förvärrar: lukt av jod, som försvinner efter 40-50 minuter	Förbättrar: Eliminerar lukter	Påverkar inte	Påverkar inte	Förbättrar: eliminerar lukt
Period efter åtgärd	En dag eller mer beroende på dos			90-150 dagar beroende på dos		Fungerar inte på Escherichia coli
Dekontamineringstid, min					Omedelbart
Metod	Klorering	jodering	Ozonering	Silverjonbehandling	UV-behandling	Gammastrålning

konstant massa. I flytande sediment är det ungefär nära koncentrationen av suspenderade fasta ämnen bestämt genom filtrering eller centrifugering.

I hydrofila organiska sediment ligger denna indikator ofta nära innehållet av organiska ämnen och kännetecknar innehållet av kvävehaltiga ämnen.

Elementarsammansättningen är särskilt viktig för organiska sediment, främst när det gäller sådana indikatorer som innehållet av: kol och väte för att bestämma graden av stabilisering eller fastställa den totala surheten; kväve och fosfor för att bedöma sedimentets gödselvärde; tungmetaller etc.

För oorganiska sediment är det ofta användbart att bestämma innehållet av Fe, Mg, Al, Cr, Ca-salter (karbonater och sulfater) och Si.

Giftighet. Metaller som finns i industriellt avloppsslam (koppar, krom, kadmium, nickel, zink, tenn) är giftiga. De har förmågan att orsaka olika typer av biologiska effekter i människokroppen - allmänt giftiga, mutagena och embryotoxiska. Graden av toxicitet och fara för olika metaller är inte densamma och kan bedömas av Genomsnittliga dödliga doser för försöksdjur. Experimentella resultat visar att krom och kadmium är de mest giftiga för djur.

Enligt de för närvarande accepterade högsta tillåtna koncentrationerna, som tillsammans med toxicitet tar hänsyn till ämnens kumulativa egenskaper utgör kadmium, krom och nickel den största faran för folkhälsan; mindre farliga är koppar och zink.

Sediment från avloppsreningsverk från galvanisk industri som innehåller oxider av tungmetaller tillhör den fjärde faroklassen, det vill säga lågfarliga ämnen.

Bildandet av slam med önskade egenskaper börjar med valet av de rengöringsmetoder som ger möjlighet till återvinning eller säker lagring av slam, vilket minskar kostnaderna för deras uttorkning och torkning.

Möjligheten till säker lagring av avloppsslam bestäms av följande egenskaper och egenskaper hos slammet: slammets skenbara viskositet och tillhörande flytbarhet, samt naturen hos vattnet som finns i slammet.

Den skenbara viskositeten och den tillhörande fluiditeten hos sediment kan betraktas som ett mått på intensiteten hos krafterna i förhållandet mellan partiklar. Det gör det också möjligt att utvärdera fällningens tixotropa karaktär (förmågan hos fällningen att bilda en gel i vila och återgå till flytbarhet även vid lätt omrörning). Denna egenskap är mycket viktig för att bedöma slammets förmåga att samla upp, transportera och pumpa.

Slamslammet är inte en newtonsk vätska eftersom den påträffade viskositeten är mycket relativ och beror på den applicerade skjuvspänningen.

Naturen på vattnet som finns i sedimentet. Detta vatten är summan av fritt vatten, som lätt kan avlägsnas, och bundet vatten, inklusive kolloidalt hydreringsvatten, kapillärvatten, cellulärt vatten och kemiskt bundet vatten. Isoleringen av bundet vatten kräver avsevärd ansträngning. Till exempel separeras cellulärt vatten endast genom värmebehandling (torkning eller förbränning).

Det ungefärliga värdet av detta förhållande kan erhållas termogravimetriskt, d.v.s. genom att plotta massaförlustkurvan för ett prov av komprimerat sediment vid en konstant temperatur och bearbetning i relevanta villkor. Den punkt vid vilken termogrammet har ett brott kan bestämmas genom att konstruera beroendet K = f (5"), där V- torkhastighet, g/min; S - Innehållet torrsubstans i provet, % (Fig. 2.6).

Förhållandet mellan fritt och bundet vatten är en avgörande faktor vid bedömningen av ett slams avvattningsbarhet.

Från fig. 2.6 kan man se att den första kritiska strömmen bestämmer mängden vatten som kan avlägsnas från slammet med konstant torkhastighet (fas 1), och representerar torrsubstanshalten i slammet efter förlusten av fritt vatten. Därefter avlägsnas bundet vatten: först till punkten S2 med ett linjärt samband mellan en minskning av torkhastigheten och en ökning av torrsubstanshalten (fas 2), och sedan med en kraftigare minskning av minskningshastigheten i torkningshastigheten (fas 3).

Dessa faktorer inkluderar: förmågan att täta; resistivitet; numeriska egenskaper för slamkompressibilitet under påverkan av ökande tryck (slamkompressibilitet); bestämning av den maximala andelen torrsubstans i slammet vid ett givet tryck.

Förmågan att packa bestäms från analysen av sedimentationskurvan för sediment. Denna kurva är ritad utifrån laboratorieforskning i ett kärl utrustat med en långsamverkande omrörare. Kurvan kännetecknar graden av separation av sedimentmassan i kärlet beroende på uppehållstiden i det.

Den viktigaste indikatorn på avloppsslammets förmåga att avge fukt är resistiviteten. Värdet på resistivitet (g) är en generaliserande parameter och bestäms av formeln

Där P är trycket (vakuum) vid vilket sedimentet filtreras; F- filtrerande ytarea; ri är filtratets viskositet; MED - massan av den fasta fasen av fällningen avsatt på filtret vid mottagande av en enhetsvolym av filtratet;

Här är t filtreringens varaktighet; V- mängden utfälld.

Fuktighet. Denna parameter tar hänsyn till förändringar i slammets sammansättning och egenskaper under bearbetning och lagring.

Sedimentkompressibilitet. När tryckfallet ökar försvinner kakporerna och motståndet mot filtrering ökar. Slamkompressibilitetsfaktor (S) bestäms av formeln

gr2 -gr{

Lgp2-lgi?" (2-5)

Där r och r2 är resistiviteten för sedimentet, beräknat med formeln (2.3), respektive vid ett tryck />, och R2.

Vattenfiltreringshastigheten kommer att öka, förbli konstant eller minska när P ökar, beroende på om värdet på S är mindre än, lika med eller större än ett.

Olösliga kristallina ämnen är vanligtvis svåra att komprimera (5 nära 0 eller< 0,3). Суспензии с гидрофильными частицами имеют высокую сжимаемость (5>0,5, som når och ibland överstiger 1,0).

För många typer av organiskt slam finns det till och med ett "kritiskt tryck" över vilket kakans porer stänger sig så mycket att dränering blir omöjlig. Till exempel, för stadsavloppsslam är tryckfiltrering över 1,5 MPa nästan ineffektiv. Detta är anledningen till att en gradvis ökning av trycket tros ha en viss fördel när det gäller att fördröja kakkomprimeringen.

Den maximala torrsubstanshalten i slammet vid ett givet tryck. Fukt i nederbörd kan vara i kemiska, fysikalisk-kemiska och fysikalisk-mekaniska bindningar med fasta partiklar, såväl som i form av fri fukt. Ju mer bunden fukt som finns i sedimentet, desto mer energi måste det läggas på för att avlägsna det. En ökning av vattenutbytet av utfällning uppnås genom att omfördela formerna av fuktbindning med fasta partiklar mot en ökning av fri och en minskning av bunden fukt genom olika bearbetningsmetoder.

Studier av beroendet av nederbördskoefficientens filtreringskoefficient på deras luftfuktighet har visat att med en minskning av nederbördsfuktigheten minskar också värdena för filtreringskoefficienten. Samtidigt kan vissa värden för nederbördsfuktighet noteras, under vilka filtreringskoefficienten beror lite på luftfuktigheten. För hydroxidslam av avloppsvatten från galvaniseringsanläggningar, det
ligger i regionen 67-70%, och för sediment efter galvanisk koaguleringsbehandling av avloppsvatten - i regionen 50-55%.

Styrka. Att använda ett enda fuktkriterium för att förutsäga lagringskapaciteten för avloppsvattenslam är inte tillräckligt. Därför, för att bedöma möjligheten att lagra sediment, används deras hållfasthetsegenskaper - skjuvhållfasthet och bärförmåga, toxicitet, urlakning, fukt, stabilitet (styrka) och filtrerbarhet.

Tvättbarhet. Tungmetaller finns i sediment i form av hydroxider eller svårlösliga salter, såsom karbonater, fosfater, kromater, sulfider, etc. Användningen av litteraturdata om metallföreningars löslighet i vatten gör det inte möjligt att bestämma faroklassen för nederbörd med tillräcklig noggrannhet, eftersom komplexa -kemiska processer som inträffar under lagring av sediment. Mer tillförlitliga data kan erhållas genom att testa avloppsslam för urlakning.

Mängden föroreningar som tvättas ut beror på många faktorer. Vad gäller fassammansättning kan avloppsslam karakteriseras som kristallcell med lösliga och halvlösliga beståndsdelar och porer fyllda med vätska. Sedimentens flytande fas innehåller sedimentära mängder av tungmetaller och lösta salter i form av anjoner SO4, SG, CO2 ", etc. Under lagring av sediment sker fysisk och kemisk åldring av metallhydroxider, som ett resultat av vilka desorberade katjoner och anjoner går över i vätskefasen, sjunker pH-värdet och salthalten ökar, vilket bidrar till att minska hydroxidlöslighetsprodukterna. När de utsätts för sedimentet från lakvätskan löses halvlösliga föreningar, såsom gips, vilket också leder till en ökning av salthalten i vätskefasen. Om lakvätskan innehåller anhydrider av syror (svavelsyra, kolsyra, salpeter) minskar även pH-värdet.

Experimentell bestämning av utspolning av sediment utförs under statiska och dynamiska förhållanden. Kärnan i den statiska studien är blötläggning av sedimentprover i destillerat vatten utan att blanda och byta vatten, följt av övervakning av innehållet av den lakbara komponenten i vattnet i 6-12 månader. Ett dynamiskt experiment tillhandahåller lagring av prover under naturliga förhållanden på speciellt utrustade platser, där de utsätts för alla typer av yttre atmosfäriska influenser (regn, frysning, etc.). Uttvättningen av elementet kontrolleras både i vattenprover som tas från platsen och genom dess förlust i sedimentet under experimentet (6-12 månader eller mer).

Vattenutbytet av sediment beror till stor del på storleken på deras fasta fas. Ju mindre partiklar, desto sämre vattenutbyte av nederbörd. Den organiska delen av sedimentet ruttnar snabbt samtidigt som antalet kolloidala och fina partiklar ökar, vilket resulterar i en minskning av vattenförlusten.

På fig. Figur 2.7 visar ett typiskt processflöde som används för att behandla avloppsslam.

Modern tekniska medel vilken grad av fuktminskning som helst kan uppnås.

För närvarande används fyra metoder för packning och förtjockning av sediment (se fig. 2.7): gravitation, flotation, förtjockning i ett centrifugalfält och filtrering.

Gravitationskomprimering är den vanligaste metoden för sedimentkomprimering. Det är lätt att använda och relativt billigt. Komprimeringstiden ställs in experimentellt och kan vara mycket olika - från 2 till 24 timmar eller mer.

För att minska packningens varaktighet, erhålla ett sediment med lägre fukthalt och minska avlägsnandet av suspenderade partiklar från kompaktorn, används olika metoder: blandning under packning, cyklisk förtjockning, koagulering, fogkomprimering olika sorter nederbörd och termogravitationsmetod.

När slammet omrörs under packningen sker en partiell förstörelse av slammets kontinuerliga rumsliga struktur. Omrörarens blad, som flyttar isär de delar av det strukturerade slammet som slits isär från varandra, skapar förutsättningar för obehindrat frigörande av fri fukt, som tidigare fångats och hållits kvar av slammets rumsliga struktur. Långsam blandning bidrar till konvergensen av individuella sedimentpartiklar, vilket leder till deras koagulering med bildandet av stora aggregat, som komprimeras mer intensivt under inverkan av sin egen massa.

På fig. 2.8 visar beroendet av graden av sedimentförtjockning på blandningens varaktighet och hastighet i en stavblandare.

Den maximala komprimeringseffekten uppnåddes vid blandningshastigheter på änden av blandarbladen på 0,04 m/s, innehållet av suspenderade fasta ämnen i det klarnade vattnet översteg inte 50 mg/dm3.

Cyklisk förtjockning utförs genom att successivt ackumulera det förtjockade slammet från flera förtjockningscykler under långsam omrörning med en stavomrörare och pumpa ut klarat vatten efter varje förtjockningscykel. Effektiviteten av den cykliska förtjockningsprocessen kan förklaras av det faktum att med en ökning av det hydrostatiska trycket, bestämt av antalet på varandra följande slamförtjockningscykler, och långsam mekanisk blandning mer intensivt än med en enda fyllning, observeras sekundär flockning i de tidigare koagulerat slam, vilket leder till viktning av flingorna och acceleration av packningsdrag.

En ökning av det hydrostatiska trycket från de överliggande skikten av det förtjockade sedimentet till de underliggande leder till deformation av sedimentstrukturen, åtföljd av övergången av en del av vattnet bundet i sedimentets flockiga strukturer till fritt vatten, som avlägsnas genom filtrering genom porutrymmet i det förtjockade sedimentskiktet.

Olika mineraliska och organiska föreningar används som koaguleringsmedel. I reagenshanteringssystemet styrs kvaliteten på reagenslösningar (järn(III)klorid och kalk) av koncentrationen av det aktiva medlet i dem. Noggrann kontroll av reagenslösningar är nödvändig, eftersom deras överskott inte förbättrar filtrerbarheten av sediment, samtidigt som överdriven konsumtion av knappa ämnen medför en orimlig ökning av driftskostnaden.

I den termografiska komprimeringsmetoden utsätts fällningen för uppvärmning. Under uppvärmningen förstörs hydreringsskalet runt sedimentpartikeln, en del av det bundna vattnet går över i fritt vatten och därför förbättras packningsprocessen. Den optimala temperaturen för uppvärmning av det aktiverade slammet av avloppsvatten från hydrolysanläggningar är 80-90°C. Efter uppvärmning i 20-30 minuter, följt av slamhållning och komprimering, minskar dess fukthalt från 99,5 till 96-95%. Den totala handläggningstiden är 50-80 minuter.

Flotation. Fördelen med denna metod är att den kan styras genom att ändra parametrarna i farten. Nackdelarna med metoden är bland annat högre driftskostnader och omöjligheten att samla en stor mängd sediment i komprimatorn.

Typiskt används impeller, elektrisk och tryckflotation. Det senare är det mest utbredda.

Vid konstruktion av en flotationskomprimator föreskrivs en specifik torrsubstansbelastning på 5-13 kg / (m2 x h) och en hydraulisk belastning på mindre än 5 m3 / (m2 x h); koncentrationen av det komprimerade sedimentet tas: utan polyelektrolyter 3-4,5% av torrsubstans, med användning av polyelektrolyter 3,5-6% i enlighet med polyelektrolytens dos och belastningen.

Volymen av slamackumulatorn bör beräknas i flera timmar, eftersom efter denna tid lämnar luftbubblorna slammet och det återfår sin normala specifika vikt.

Filtreringstätning. Filtrering används oftast som en metod för mekanisk dehydrering av slam och används sällan för att förtjocka dem. Följande typer av moderna tätningsfilter är vanliga: trumfilter, trumma sil och filterbehållare.

För anaerob matsmältning används vanligtvis två temperaturregimer: mesofil vid en temperatur av 30-35°C och termofil vid en temperatur av 52-55°C.

Kontroll av metanjäsningsprocesser inkluderar ett system för mätningar och analyser av fasta, flytande och gasformiga faser. Att mäta mängden inkommande nederbörd och aktivt slam i volym gör det möjligt att beräkna den dagliga dosen för laddning av rötkammaren med volym D i %. Den totala volymen av kokaren tas till 100 %. Volymen av inkommande nederbörd per dag, uttryckt i procent av kokarens totala volym, är den volymetriska dosen av belastning av strukturen. Detta värde kan uttryckas antingen som en procentandel av kokarens totala volym eller i bråkdelar av en enhet av dess volym, det vill säga i m3 sediment per 1 m3 volym per dag. Till exempel, om dosen D \u003d 8%, är den andra versionen av uttrycket för detta värde 0,08 m3 / (m3 x dag).

Det antas att volymen av sediment och den totala mängden vatten som kommer in i rötkammaren inte förändras under jäsningsprocessen. I redovisningen försummas alltså mängden fukt som kommer in med överhettad ånga (används för att värma den jästa massan) och som också går förlorad med de avlägsnade jäsgaserna.

Minst 1-2 gånger i veckan för inkommande och rötat slam görs analyser för att fastställa dess fukthalt och askhalt. Genom att känna till fukthalten och askhalten i de initiala sedimenten, såväl som D, är det inte svårt att beräkna laddningsdosen för kokaren med det askfria ämnet Dbz. Detta värde, mätt i kilogram askfritt ämne per 1 m3 strukturvolym per dag, liknar belastningen per volymenhet som bestämts för flygtankar. Beroende på vilken typ av sediment som laddas och deras egenskaper när det gäller fukt och askhalt varierar värdet på D63 kraftigt: för det mesofila jäsningssättet från 1,5 till 6 kg / (m3 x dag), och för det termofila läget - från 2,5 till 12 kg / (m3 x dag).

Under driften av kokare utförs vanligen kemisk analys av sediment för innehållet av gasbildande komponenter, såväl som fosfater, ytaktiva ämnen och totalt kväve en gång i kvartalet (mindre än en gång i månaden). Analysen görs från genomsnittliga prover som samlats in under studieperioden. De torkade fällningarna som finns kvar efter bestämning av fukthalten används.

Redovisning av mängden jäsgaser utförs kontinuerligt med hjälp av automatiska registreringsanordningar. Kemisk analys av sammansättningen av gaser utförs en gång per decennium eller en månad. CH4, H2, CO2, N2 och 02 bestäms. Om processen är stabil bör innehållet av H2 - produkten från den första fasen av jäsningen - inte överstiga 2%, innehållet av CO2 bör inte överstiga 30-35% . I det här fallet bör syre vara frånvarande, eftersom denna process är strikt anaerob. Närvaron av syre detekteras endast på grund av att instrumenten som används för analys inte iakttas fullständig isolering från atmosfärisk luft. Mängden metan är vanligtvis 60-65%, kväve - inte mer än 1-2%. Om de vanliga förhållandena i sammansättningen av gaser förändras, bör skälen sökas i strid med jäsningsregimen.

Djupa och långvariga förändringar i sammansättningen av gaser, uttryckta i en minskning av andelen metan och en ökning av innehållet av koldioxid, kan vara bevis på försurning av kokaren, vilket nödvändigtvis kommer att påverka den kemiska sammansättningen av kokaren. mellanliggande vatten. Syrafasprodukter, särskilt lägre fettsyror (LFA), kommer att förekomma i den i stora mängder, med en samtidig minskning av alkaliniteten hos interstitiellt vatten, vilket bestäms, förutom NFA, av innehållet av karbonat- och kolkarbonatföreningar.

I detta fall sker ett kraftigt fall i gasutbytet per volymenhet av det laddade sedimentet och en minskning av pH-värdet till 5,0. Svavelväte H2S förekommer i gaserna vid sur jäsning, metan CH4 minskar och koncentrationen av koldioxid CO2 ökar kraftigt. Allt detta åtföljs av bildandet av skum och ackumuleringen av en tät skorpa inuti kokaren.

Under en stabil jäsning är halten av SFA i interstitiellt vatten på nivån 5-15 mg-ekv/dm3, och alkaliniteten är 70-90 mg-eq/dm3. Summan av alla organiska syror bestäms genom ekvivalenten av ättiksyra, och alkaliniteten bestäms genom ekvivalenten av bikarbonatjonen.

Den kemiska sammansättningen av interstitiellt vatten bestäms 1-3 gånger i veckan (enligt schemat för bestämning av fukthalten i sediment). I interstitiellt vatten, bestäm dessutom kvävehalten i ammoniumsalter, som uppträder som ett resultat av nedbrytningen av proteinkomponenter. Under normal drift av kokaren är koncentrationen av kväve av ammoniumsalter i interstitiellt vatten från 500 till 800 mg/dm3.

Enligt analysen och mätningarna görs ett antal beräkningar, som ett resultat av vilka D och D63 bestäms, procentandelen av sönderdelningen av det askfria ämnet i nederbörden P63 (beräknad av förändringar i fuktighet och askhalt) , såväl som gasuttaget Рg, gasuttaget från 1 kg laddat torrsubstans och 1 kg jäst askfritt ämne och ångförbrukning per 1 m3 sediment.

Orsakerna till brott mot normal jäsning kan vara: en hög dos av laddning av kokaren med färskt slam, en kraftig temperatursvängning och laddning i kokaren av föroreningar som inte kan smältas. Som ett resultat av effekterna av dessa orsaker hämmas aktiviteten hos metanproducerande mikroorganismer och intensiteten i slamjäsningsprocessen minskar.

Redovisning för driften av kokaren utförs i den form som anges i tabell. 2.17.

Vid idrifttagning kontrolleras först och främst kokarnas täthet, närvaron av säkerhetsventiler, såväl som närvaron och prestanda hos blandningsanordningar; Uppmärksamhet uppmärksammas på möjligheten av gnistor på grund av eventuellt betning av stålroterande delar på fasta konstruktionsdelar.

Tabell 2.17

Redovisning av månadsbokföring av kokares arbete

Följande enheter används för automatiserad styrning av tekniska parametrar för drift av kokare.

1. Anordningar för övervakning av gaskontamination av lokaler och signalering av explosionssäker (upp till 2%) gasinnehåll i luften. Signalanordningens sensor är installerad på väggen i injektionsrummet, och indikeringsanordningen är installerad på kontrollpanelen, som kan tas bort från sensorn på ett avstånd av upp till 500 m. När nödkoncentrationen av metan i luften nås, nödfläkten och ljudsignalen (ljus) för nödsituationen slås på automatiskt.

2. Kontrollanordning för slamtemperatur. Den innehåller en primär enhet - ett termiskt motstånd av koppar eller platina i en hylsa inbäddad i kokartanken och en sekundär enhet på kontrollpanelen.

3. För att mäta gasflödet från kokarna används en membran- eller klockdifferentialtrycksmätare som primär omvandlare och en skrivare som sekundär. Mängden gas som frigörs registreras dagligen.

Dessutom tillhandahåller typiska konstruktioner av kokare mätning av gastemperaturen i gasledningar från varje kokare och mätning av gastrycket.

Kontrollen av metanjäsningsprocesser utförs för att uppnå följande mål:

Minska varaktigheten av matsmältningen när en given grad av förfall uppnås för att minska volymen av strukturer och, följaktligen, kapitalkostnader;

Öka mängden biogas som frigörs under jäsningsprocessen för att använda den för att minska kostnaderna för att värma själva kokarna och dessutom få andra typer av energi;

Öka halten av metan i biogas för att öka dess värmevärde och utnyttjandeeffektivitet;

Att uppnå goda packnings- och vattenavgivande egenskaper hos det rötade slammet för att minska kostnaderna för anläggningar för dess avvattning.

Huvuduppgiften för rening av avloppsslam är att erhålla slutprodukten, vars egenskaper gör det möjligt att använda den för att nationalekonomi eller minimera skadorna som orsakas av miljö. De tekniska system som används för att genomföra denna uppgift är mycket olika.

Teknologiska processer för rening av avloppsslam vid alla reningsverk för mekanisk, fysikalisk, kemisk och biologisk rening kan delas in i följande huvudsteg: packning (förtjockning), stabilisering av den organiska delen, konditionering, uttorkning, värmebehandling, återvinning av värdefulla produkter eller eliminering av sediment (schema 2) .

Figur 5 - Stadier och metoder för rening av avloppsslam

Nederbördspackning

Slamkomprimering är förknippat med avlägsnande av fri fukt och är ett nödvändigt steg i alla tekniska system för slambehandling. Vid packning avlägsnas i genomsnitt 60 % av fukten och sedimentmassan minskas med 2,5 gånger.

För packning, gravitation, filtrering, centrifugal och vibrationsmetoder används. Tyngdkraftskomprimering är det vanligaste. Den är baserad på sedimentering av partiklar från den dispergerade fasen. Vertikala eller radiella sedimenteringstankar används som slamförtjockare.

Kompakteringen av aktivt slam, till skillnad från packningen av råslam, åtföljs av en förändring av slammets egenskaper. Aktivt slam som kolloidalt system har en hög strukturbildande förmåga, vilket gör att dess packning leder till övergången av en del av det fria vattnet till bundet tillstånd, och en ökning av innehållet av bundet vatten i slammet leder till en försämring av vattenförlusten.

Genom att tillämpa speciella behandlingsmetoder, till exempel behandling med kemiska reagens, är det möjligt att uppnå överföring av en del av det bundna vattnet till ett fritt tillstånd. En betydande del av det bundna vattnet kan dock endast avlägsnas genom avdunstning.

Slamstabilisering

Anaerob stabilisering

Anaerob rötning är den huvudsakliga metoden för bortskaffande av stadsavloppsslam. Jäsning kallas metanjäsning, för som ett resultat av nedbrytningen av organiskt material i sediment bildas metan som en av huvudprodukterna.

Den biokemiska processen för metanjäsning är baserad på förmågan hos mikroorganismsamhällen att oxidera organiska ämnen i avloppsslam under sin livsaktivitet.

Industriell metanjäsning utförs av ett brett spektrum av bakteriekulturer. Teoretiskt övervägs jäsning av sediment, bestående av två faser: sura och alkaliska.

I den första fasen av syra- eller vätejäsningen hydrolyseras först komplexa organiska ämnen av sediment och slam till enklare under inverkan av extracellulära bakteriella enzymer: proteiner till peptider och aminosyror, fetter till glycerol och fettsyror, kolhydrater - till enkla sockerarter. Ytterligare omvandlingar av dessa ämnen i bakterieceller leder till bildandet av slutprodukter från den första fasen, främst organiska syror. Mer än 90 % av de bildade syrorna är smörsyra, propionsyra och ättiksyra. Andra relativt enkla organiska ämnen (aldehyder, alkoholer) och oorganiska ämnen (ammoniak, vätesulfid, koldioxid, väte) bildas också.

Den sura fasen av fermenteringen utförs av vanliga saprofyter: fakultativa anaerober som mjölksyra, propionsyrabakterier och strikta (obligat) anaerober som smörsyra, acetonobutyl, cellulosabakterier. De flesta av de bakteriearter som är ansvariga för den första fasen av fermenteringen är sporbildande. I den andra fasen av alkalisk eller metanjäsning bildas metan och kolsyra från slutprodukterna från den första fasen som ett resultat av den vitala aktiviteten hos metanbildande bakterier - icke-sporbärande obligata anaerober, mycket känsliga för miljöförhållanden .

Metan bildas som ett resultat av reduktionen av CO 2 eller metylgruppen i ättiksyra:

där AH 2 är ett organiskt ämne som fungerar som vätedonator för metanbildande bakterier; vanligtvis är dessa fettsyror (förutom ättiksyra) och alkoholer (förutom metyl).

Många typer av metanbildande bakterier oxiderar det molekylära väte som bildas i syrafasen.Då har reaktionen av metanbildning formen:

Mikroorganismer som använder ättiksyra och metylalkohol utför följande reaktioner:

Alla dessa reaktioner är energikällor för metanbildande bakterier, och var och en av dem är en serie successiva enzymatiska transformationer av utgångsmaterialet. Det har nu konstaterats att vitamin B 12 deltar i processen för metanbildning, vilket tillskrivs huvudrollen i överföringen av väte i energiredoxreaktionerna i metanbildande bakterier.

Man tror att omvandlingshastigheten för ämnen i sura faser och metanfaser är desamma, därför, med en stabil jäsningsprocess, finns det ingen ackumulering av syror - produkter från den första fasen.

Jäsningsprocessen kännetecknas av sammansättningen och volymen av den frigjorda gasen, kvaliteten på det interstitiella vattnet och den kemiska sammansättningen av det rötade slammet.

Den resulterande gasen består huvudsakligen av metan och koldioxid. Under normal (alkalisk) fermentering kan väte som en produkt av den första fasen finnas kvar i gasen i en volym på högst 1–2 %, eftersom det används av metanbildande bakterier i redoxreaktioner av energiomsättning.

Vätesulfiden H 2 S som frigörs under nedbrytningen av proteinet kommer praktiskt taget inte in i gasen, eftersom den i närvaro av ammoniak lätt binder med tillgängliga järnjoner till kolloidal järnsulfid.

Slutprodukten av ammonifiering av proteinämnen, ammoniak, binder med kolsyra för att bilda karbonater och bikarbonater, vilket orsakar hög alkalinitet hos interstitiellt vatten.

Beroende på sedimentens kemiska sammansättning under jäsningen frigörs från 5 till 15 m 3 gas per 1 m 3 sediment.

Fermenteringsprocessens hastighet beror på temperaturen. Så, vid en sedimenttemperatur på 25 - 27 ° C, varar processen 25 - 30 dagar; vid 10°C ökar dess varaktighet till 4 månader eller mer. För att påskynda jäsningen och minska volymen av anläggningar som krävs för detta, används konstgjord uppvärmning av slammet till en temperatur på 30 -35 ° C eller 50 - 55 ° C.

En normalt förekommande process av metanjäsning kännetecknas av en svagt alkalisk reaktion av mediet (pH? 7.b), hög alkalinitet av interstitiellt vatten (65–90 mg-eq/l) och en låg halt av fettsyror (upp till 5–12 mg-ekv/l). Koncentrationen av ammoniumkväve i det interstitiella vattnet når 500 - 800 mg/l.

Processstörningar kan vara resultatet av överbelastning av en anläggning, förändring temperaturregim, intag av giftiga ämnen med sediment, etc. Störningen visar sig i ackumulering av fettsyror, en minskning av alkaliniteten hos interstitiellt vatten och en sänkning av pH. Volymen av den resulterande gasen minskar kraftigt, innehållet av kolsyra och väte, produkterna från jäsningens sura fas, ökar i gasen.

Syrabildande bakterier som ansvarar för den första fasen av jäsningen är mer resistenta mot alla typer av ogynnsamma förhållanden inklusive överbelastning. Sediment som kommer in för jäsning sås till stor del med dem. Snabbt förökande, syrabildande bakterier ökar bakteriemassans assimileringsförmåga och anpassar sig därmed till ökad belastning. I det här fallet ökar hastigheten för den första fasen, och en stor mängd fettsyror uppträder i mediet.

Metanbakterier förökar sig mycket långsamt. Generationstiden för vissa arter är flera dagar, så de kan inte snabbt öka antalet kulturer, och deras innehåll i det råa sedimentet är obetydligt. Så fort den jäsande massans (alkalinitetsreserv) neutraliserande förmåga är uttömd sjunker pH kraftigt, vilket leder till att metanbildande bakterier dör.

Av stor betydelse för normal slamjäsning är avloppsvattnets sammansättning, särskilt närvaron i dem av sådana ämnen som hämmar eller förlamar den vitala aktiviteten hos mikroorganismer som utför slamjäsningsprocessen. Därför bör frågan om möjligheten till gemensam rening av industri- och hushållsavloppsvatten lösas i varje enskilt fall, beroende på deras art och fysikalisk-kemiska sammansättning.

Vid blandning av hushållsavloppsvatten med industriavloppsvatten är det nödvändigt att avloppsvattenblandningen har ett pH = 7 - 8 och en temperatur som inte är lägre än 6 ° C och inte högre

30°C. Innehållet av giftiga eller skadliga ämnen bör inte överskrida gränsen tillåten koncentration för mikroorganismer som växer under anaeroba förhållanden. Till exempel, när halten koppar i sedimentet är mer än 0,5 % av torrsubstansen i slammet, saktar de biokemiska reaktionerna av den andra fasen av jäsningsprocessen ner och reaktionerna i den sura fasen accelererar. Vid en dos av natriumhydroarsenit på 0,037 viktprocent av det askfria ämnet i färskt sediment saktar nedbrytningsprocessen av organiskt material ner.

Tre typer av strukturer används för bearbetning och jäsning av råslam: 1) septiktankar (septiktankar); 2) tvåstegs sedimenteringstankar; 3) rötkammare.

I septiktankar renas vatten och sedimentet som fallit ur det ruttnar samtidigt. Septiktankar används för närvarande på stationer med liten genomströmning.

I tvåstegs sedimenteringstankar är sedimenteringsdelen separerad från den förruttnande (septiska) kammaren som finns i den nedre delen. Utvecklingen av designen av en tvåstegs sedimenteringstank är en klarare-nedbrytare.

För slambehandling är rötkammare för närvarande mest använda, som endast används för slamjäsning med konstgjord uppvärmning och omrörning.

Det rötade slammet har hög luftfuktighet(95 - 98%), vilket gör det svårt att använda det i jordbruket för gödningsmedel (på grund av svårigheten att flytta med konventionella fordon utan tryckfördelningsnät). Fuktighet är den viktigaste faktorn som bestämmer mängden sediment. Därför är huvuduppgiften för slambehandling att minska dess volym genom att separera vatten och erhålla en transportabel produkt.