Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 134 )

Воздействие на различные экологические среды

Термическая стабилизация потребляет много энергии и может способствовать выделению неприятных запахов. Аэробная стабилизация также потребляет много энергии на перемешивание и подачу кислорода.

Эксплуатационные данные

Процесс химической стабилизации требует невысокие технические требования, способствует обезвоживанию нисходящего потока и уменьшению образования запахов и роста патогенных микроорганизмов. При этом процесс увеличивает содержание твердых веществ в осадке.

Процесс термической стабилизации имеет низкую потребность в площади и является эффективным для обработки обезвоженного осадка и уничтожения бактерий. Выбор этого процесса зависит от того, является ли тепло естественным, извлеченным в качестве побочного продукта из процессов, или требуется непосредственное потребление энергии.

В результате процесса аэробной стабилизации образуется осадок без запаха. Процесс относительно легок в применении. Но на процесс в значительной мере влияет температура, и осадок плохо поддается механическому обезвоживанию.

В результате процесса анаэробной стабилизации образуется газ, являющийся источником энергии. Этот метод имеет долгий период очистки сточных вод. В результате его применения достигается высокая минерализация осадка.

Применимость

Применяется на всех установках в секторе ППНМ, в которых образуется осадок.

Экономические показатели

Термическая и анаэробная стабилизация требуют значительных капиталовложений. Аэробная стабилизация требует низкие капиталовложения.

Справочная литература

[13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г., 65, Германия, 2002 г., 145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.6.1.3 Уплотнение осадка (Т40)

Описание

Уплотнение осуществляется в процессах, используемым для увеличения содержания твердых веществ в осадке, посредством удаления части жидкой фракции. Методы, используемые для уплотнения осадка: отстаивание, центрифугирование и DAF. Самый простой метод уплотнения осадка: дать осадку затвердеть в отстойнике для осадка.

Уплотнение осадка можно применять для осадка после первичной и вторичной очистки. Осадок после первичной очистки состоит в основном из неорганических веществ и/или «первичных» органических твердых веществ. Эти вещества оседают и уплотняются без добавления химикатов, так как осадок не отводится сточной водой из аппарата. Вода после вторичной очистки осадка связана во флокулированном осадке и ее трудно удалить.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение объема осадка.

Воздействие на различные экологические среды

При использовании метода DAF возможны выделения неприятных запахов. При использовании центрифугирования высокое энергопотребление, шумовое воздействие и вибрация.

Эксплуатационные данные

Осадок, извлеченный со дна отстойника после первичной и вторичной очистки, содержит примерно 0,5-1,0% твердых веществ и до 4% сухих твердых веществ после применения DAF.

При использовании DAF система работает аэробно. В этом случае возможны засорения.

На эффективность уплотнения в процессе отстаивания влияет толщина слоя осадка, а не объем надосадочной жидкости. Поэтому высокий и узкий отстойник эффективнее низкого с большой площадью поверхности. Этот метод потребляет мало энергии.

В зависимости от способа первичного удаления осадка необходимо использовать два отстойника для осаждения в спокойном состоянии в одном отстойнике, в то время как в другом отстойнике происходит процесс наполнения. Если это невозможно, впуск осадка происходит вверху отстойника, по возможности на разделительную перегородку для минимизации гидравлических скачков. Время пребывания в отстойнике зависит от структуры осадка. Необходимо не допускать чрезмерного времени удерживания, чтобы снизить возможность возникновения анаэробных условий с последующим выделением неприятных запахов и коррозии.

В отстойнике должно быть обеспечено легкое перемешивание. В отстойнике обычно используется гребенчатый осадкоуплотнитель для уменьшения расслоения осадка и выделения увлеченных газов и воды. Обычный гребенчатый/гравитационный осадкоуплотнитель уплотняет осадок до 4-8% сухих твердых веществ, в зависимости от структуры свежего осадка и, в частности, от относительного содержания осадка из первичного отстойника. Нарастание скорости уплотнителя находится в диапазоне 20-30 м3 потока/м2 площади поверхности в день.

Центрифугирование обеспечивает захват твердых веществ, которые не поддаются фильтрации, не требует много места, оборудование легко установить, но отфильтрованный осадок имеет низкое содержание твердых веществ. Потребляет много энергии. Для проведения процесса требуется опытный технический персонал.

Для многих предприятий уплотнения осадка достаточно для снижения объема осадка до уровня, позволяющего утилизацию за пределами предприятия с довольно низкими капиталовложениями. Для более крупных предприятий процесс уплотнения является первой стадией перед дальнейшим обезвоживанием.

Применимость

Применяется на всех установках в секторе ППНМ, в которых образуется осадок.

Экономические показатели

Снижение затрат на подачу воды насосами на больших очистных сооружениях сточных вод. Уплотнение осадка имеет низкие текущие расходы.

Движущая сила внедрения

Снижение диаметра трубопровода и затрат на подачу воды насосами на больших очистных сооружениях сточных вод.

Справочная литература

[13, Агентство по окружающей среде Англии и Уэльса, 2000 г., 65, Германия, 2002 г., 145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.6.1.4 Обезвоживание осадка (Т41)

Описание

Цель обезвоживания осадка такая же, как и при уплотнении (см. раздел 7.5.6.1.3) с единственной разницей в том, что содержание твердых веществ намного больше. Существует ряд процессов обезвоживания осадка и их выбор зависит от структуры и частоты образования твердых веществ, а также от требований к отфильтрованному осадку. Используемые методы обезвоживания: центрифугирование, ленточный пресс-фильтр, фильтр-пресс и вакуумные фильтры.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение объема осадка.

Воздействие на различные экологические среды

При использовании центрифугирования высокое энергопотребление, шум и вибрация, но эти процессы зависят о скорости и интенсивности отдельных операций.

Эксплуатационные данные

Центрифугирование представляет собой продолжительный процесс, в результате которого образуется отфильтрованный осадок с содержанием до 40% сухих твердых веществ в зависимости от вида осадка. Так как центрифуга закрыта, выделения неприятных запахов минимальны. Кроме того, центрифугирование обеспечивает захват твердых веществ, которые не поддаются фильтрации, не требует много места, оборудование легко установить. Но потребляет много энергии, отфильтрованный осадок содержит низкое содержание твердых веществ. Для проведения процесса требуется опытный технический персонал.

Фильтр-прессы используются периодически и трудоемки. «Пластины» покрыты подходящей тканью для фильтрования; в зависимости от применения, осадок поступает в кассету пресс-формы. Осадок обезвоживается под давлением и фильтрат проходит через фильтровальную ткань. После понижения давления и разделения пластин отфильтрованный осадок счищается вручную или применяются вибрационные механизмы для автоматизации процесса. В результате применения фильтр-пресса образуется отфильтрованный осадок с содержанием до 40% сухих твердых веществ. Полученный фильтрат содержит низкие концентрации ВВ. Недостатки метода: периодическое использование и ограниченный срок службы фильтровальной ткани.

Процессы применения ленточных пресс-фильтров и вакуумных фильтров длительные, фильтровальная ткань непрерывно скользит по валам, интенсивно обезвоживающим осадок. Оптимизация технических характеристик требует периодического и специализированного обслуживания.

В результате применения ленточного фильтр-пресса образуется отфильтрованный осадок с содержанием до 35% сухих твердых веществ. Кроме того, ленточные фильтр-прессы имеют высокую эффективность обезвоживания и относительно просты в обслуживании. Недостатки: ограничение водонапора, непродолжительный срок службы и чувствительность к структурным показателям осадка.

Вакуумные фильтры представляют собой сложные системы с максимальным перепадом давления 1 бар. Полученный фильтрат может содержать высокие концентрации ВВ.

Применимость

Применяется на всех установках в секторе ППНМ, в которых образуется осадок.

Экономические показатели

Осадок с содержанием более 10% сухих твердых веществ трудно и дорого откачивать насосом. В результате обезвоживания образуется отфильтрованный осадок с содержанием 20-50% сухих твердых веществ. По мере снижения содержания воды уменьшаются расходы на утилизацию. Фильтр-прессы требуют высоких затрат на оплату рабочей силы. Вакуумные фильтры требуют высоких текущих эксплуатационных затрат.

Движущая сила внедрения

Снижение затрат на утилизацию.

Справочная литература

[1, CIAA, 2002 г., 65, Германия, 2002 г., 199, Финляндия, 2003 г.].

7.5.6.1.5 Сушка осадка (Т42)

Описание

Сушка осадка представляет собой метод, в результате применения которого уменьшается содержание воды посредством выпаривания воды. Целью сушки является удаление влаги из необработанного осадка в целях дальнейшего эффективного использования или утилизации.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение объема осадка.

Эксплуатационные данные

Содержание влаги в сухом остатке может быть менее 10%. Сушка может быть выполнена посредством естественного выпаривания, если позволяют местные погодные и климатические условия, использования отходящего тепла из установки или посредством непосредственного энергопотребления.

Справочная литература

[145, Metcalf & Eddy, 1991 г.]

7.5.7 Очистка сточных вод в различных секторах

В данном разделе представлена информация об очистке сточных вод в определенных секторах и в отдельных категориях этих секторов.

7.5.7.1 Мясо и птица

7.5.7.1.1 Очистка сточных вод