Одной из наиболее острых проблем, связанных с предотвращением антропогенного загрязнения окружающей среды, является утилизация осадков от биологической очистки сточных вод (ООСВ). Это крупнотоннажный отход нуждается в сложном процессе утилизации из-за наличия в его составе экологически опасных загрязнителей — соединений тяжёлых металлов, патогенной микрофлоры, коагулянтов и других. Ежегодно в Российской Федерации образуется более 7-8 млн тонн осадков сточных вод, а в крупных городах объем осадков от биологической очистки сточных вод может составлять порядка трети от количества всех отходов производства и потребления. Для естественного обезвоживания и биохимической стабилизации осадков, образующихся на очистных канализационных станциях, существуют специальные инженерные сооружения — иловые площадки.
История обезвреживания ООСВ
Первые методы обработки ила заключались в создании иловых лагун и траншей, которые заполнялись жидким илом и засыпались землей, в которых ил должен был стекать и разлагаться почвенными организмами. Сброженный осадок не нужно было накрывать, что ускоряло скорость загрузки. Недостатками лагун и траншей были потребность в большой площади поверхности лагун и источаемый неприятный запах. Чтобы справиться с проблемой неприятного запаха, вызванного влажным, непереваренным осадком, были разработаны различные методы обезвоживания осадка. Фильтр-прессы, которые обезвоживали осадок с помощью сильного давления, использовались уже около 1880 года.
Несмотря на внедрение механических, тепловых и иных способов обработки осадков, иловые площадки различных типов и модификаций широко применяются в нашей стране и за рубежом как в качестве основных сооружений для подсушки осадков, так и в качестве резервных площадок при применении искусственных методов обезвоживания.
В настоящее время иловые площадки в зависимости от технологии процесса подсушки осадка и вида устраиваемого основания делятся на разные виды:
— на естественном основании (без дренажа и с дренажем); — на искусственном основании (песчано-гравийном, асфальтобетонном); — с оттаиванием и поверхностным удалением иловой воды; — иловые площадки-уплотнители и др.
Осадок, как правило, подсушивается до влажности не более 70-80%. Дальнейшее его хранение на иловых площадках нецелесообразно, так как при этом происходит дображивание осадка и увеличение его зольности. В период выдержки осадков, не прошедших соответствующую обработку, на иловых площадках идут биологические процессы (гниение, брожение), сопровождающиеся выделением одорантов, накоплением коллоидных и мелкодисперсных частиц, увеличением загрязненности иловой воды, переходом тяжелых металлов. В результате этого процесса в районе расположения иловых площадок может наблюдаться химическое и бактериальное загрязнение атмосферного воздуха, грунтовых и подземных вод, т.е. комплексное воздействие на компоненты природной среды, интенсивность которого изменяется во времени и трудно прогнозируется.
Опыт использования иловых площадок в условиях средней полосы РФ показал, что работают они недостаточно эффективно. Одним из возможных методов, ускоряющих естественную сушку осадка на них, является процесс ворошения, когда удаляется растительный покров и разрушается поверхностная корка для ускорения подсыхания осадка в теплое сухое время и более глубокого промораживания в зимнее.
Стремление снизить влажность осадков и сделать возможным дальнейшее использование продуктов их переработки на меньших площадях привело к поиску оптимизации процесса обезвреживания. Готовые технологии обезвоживания, очистки и обеззараживания позволяют выбирать и комбинировать различные подходы под конкретные условия, что и является основной целью при утилизации осадка.
В мировой практике есть примеры применения иловых осадков при создании дорожного полотна или добавления в удобрения для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. Так, в Китае из полученных 39 млн тонн осадков 29,3% осадков было утилизировано путем внесения в землю в качестве удобрения.
В Санкт-Петербурге весь осадок сточных вод сжигается на трех заводах. На Люберецких очистных сооружениях АО «Мосводоканал» иловый осадок используется для получения ценного топлива — биогаза, который выделяется в процессе сбраживания. Благодаря ему удается обеспечить около половины потребностей сооружений в электроэнергии. Кроме того, из части обезвоженного осадка с Люберецких очистных сооружений производится твердое биологическое топливо. Оно передается цементным заводам, которые используют его в качестве добавки к основному топливу. Технология получила положительное заключение Государственной экологической экспертизы. Также планируется создание предприятия, где будут использованы передовые технологии для удаления из сточных вод азота и фосфора с возможностью получения ценного фосфатного удобрения, что позволит улучшить качество стока от очистных сооружений.
Москва
