В бытовых и промышленных системах водоснабжения установлены специальные очистные сооружения, в которых со временем накапливаются остатки грязных стоков. Иловые отложения содержат огромное количество опасных химических веществ. Если они попадают в почву, то наносят непоправимый вред не только грунту, но и подземным водам. Поэтому выливать загрязненные жидкости без предварительного обезвреживания запрещено.

Утилизация сточных вод промышленных предприятий - обязательная мера, поскольку жидкие отходы отнесены к 4 классу опасности. Они могут отравить воду, используемую людьми, и надолго нарушить баланс земельных и водных ресурсов на местности. Поэтому, чтобы грамотно обеззаразить жидкие продукты, ответственные предприниматели все чаще обращаются к профессионалам утилизационного дела.

Как проводится утилизация осадков сточных вод?

Для эффективной переработки грязных взвесей специалисты применяют комплекс профильного оборудования. Осадки вывозят на высокотехнологичную площадку для их обезвреживания. В результате из жидких примесей можно получить ценный материал для орошения земли, выработки тепловой энергии, строительства и других целей. Непригодный ил сжигают или после обработки используют в качестве удобрения.

Методы утилизации осадков сточных вод выбираются с учетом концентрации и химического состава взвеси. Квалифицированные работники прибегают исключительно к экологически безвредным способам обезвреживания и утилизации. Широкое распространение получил метод пиролиза. Он предусматривает разложение органических соединений под термическим воздействием. Вредные вещества при этом не выделяются.

Грамотно выполненная утилизация стоков обеспечивает:

сохранение на местности благоприятного экологического фона, без присутствия запаха и токсичных выделений в воздух, почву и воду;

получение полезных энергетических, производственных, строительных и остальных ресурсов;

правильное функционирование системы водоснабжения и локальных очистных конструкций;

выполнение производственных процессов без риска получить штраф за неправильный утиль грязной жидкости.

На законодательном уровне необходимость обеззараживания и переработки осадков контролируется Федеральным законом «Об отходах производства и потребления». Не соблюдение санитарно-эпидемиологических и экологических требований влечет немалые штрафные санкции.

Бытовые и промышленные стоки: утилизация выгодна в «ЭКОУМВЕЛЬТ»

Большим опытом в сфере промышленных отходов и переработки грязных стоков любого типа обладают квалифицированные сотрудники из компании «ЭКОУМВЕЛЬТ». Они располагают современным оборудованием и в совершенстве знают, как обезвреживать сточные отложения без ущерба для окружающей среды.

Если обратитесь в «ЭКОУМВЕЛЬТ», тогда утилизация осадка сточных вод будет произведена на наиболее выгодных для вас условиях:

с заключением договора и оформлением официальной отчетной документации, подтверждающей переработку согласно регламенту;

с оплатой профессионального сервиса по минимальным, доступным для всех тарифам;

с предоставлением компанией собственного специализированного транспорта и техники для утилизационных процедур.

Если хотите проконсультироваться по вопросам обработки стоков и оперативно заказать услугу, позвоните к нам или напишите по электронной почте. Утилизация жидких отходов осуществляется в срок, в Москве и с выездом в область!

Большинство людей, нажимая на кнопку унитаза не задумываются, что происходит с тем, что они смывают. Утекло и утекло, делов то. В таком большом городе как Москва в день в канализационную систему утекает не много ни мало четыре миллиона кубометров сточных вод. Это примерно столько же, сколько протекает воды в Москва-реке за день напротив Кремля. Весь этот огромный объем сточной воды нужно очищать и задача это весьма непростая.

В Москве действует две крупнейшие станции очистки сточных вод, примерно одинакового размера. Каждая из них очищает половину того, что «производит» Москва. Про Курьяновскую станцию я уже . Сегодня я расскажу про Люберецкую станцию — мы вновь пробежимся по основным этапам очистки воды, но еще и затронем одну весьма важную тему — как на станциях очистки борются с неприятными запахами с помощью низкотемпературной плазмы и отходов парфюмерной промышленности и почему эта проблема вообще стала актуальна как никогда.

Для начала немного истории. Впервые канализация «пришла» в район современных Люберец в начале ХХ века. Тогда были созданы Люберецкие поля орошения, на которых сточные воды, еще по старой технологии просачивались через землю и тем самым очищались. Со временем эта технология стала неприемлема для все возрастающего количества сточных вод и в 1963 году была построена новая станция очистки — Люберецкая. Чуть позже была построена еще одна станция — Новолюберецкая, фактически граничащая с первой и использующая часть ее инфраструктуры. По сути сейчас это одна большая станция очистки, но состоящая из двух частей — старой и новой.

Взглянем на карту — слева, на западе — старая часть станции, справа, на востоке — новая:

Площадь станции — огромная, по прямой из угла в угол около двух километров.

Как не сложно догадаться — от станции идет запах. Раньше он мало кого волновал, а сейчас эта проблема стала актуальна по двум основным причинам:

1)Когда станция была построена, в 60х, вокруг нее практически никто не жил. Рядом был небольшой поселок, где жили сами работники станции. Тогда эта местность была далеко-далеко от Москвы. Сейчас же идет очень активная застройка. Станцию фактически со всех сторон окружают новостройки и будет их еще больше. Новые дома строят даже на бывших иловых площадках станции (поля, на которые свозился ил оставшийся от переработки сточных вод). В результате жители близлежащих домов вынуждены периодически нюхать «канализационные» запахи, ну и естественно они постоянно жалуются.

2)Канализационные воды стали более концентрированные чем раньше, в советские времена. Произошло это из-за того, что объем используемой воды за последнее время сильно сократился , в то время как в туалет ходить меньше не стали, а даже наоборот — население выросло. Причин того, что «разбавляющей» воды стало намного меньше довольно много:
а)использование счетчиков — воду стали экономнее использовать;
б)использование более современной сантехники — все реже можно встретить текущий кран или унитаз;
в)использование более экономной бытовой техники — стиральные машины, посудомоечные машины и т.п.;
г)закрытие огромного количества промышленных предприятий, которые потребляли очень много воды — АЗЛК, ЗИЛ, Серп и Молот(частично) и т.п.
Как результат — если станция при строительстве рассчитывалась на объем 800 литров воды на человека в сутки, то сейчас реально этот показатель не больше 200. Повышение концентрации и снижение потока привело к ряду побочных эффектов — в канализационных трубах рассчитанных на больший поток стал откладываться осадок, приводящий к неприятным запахам. На самой станции стало больше пахнуть.

Для борьбы с запахом Мосводоканал, в ведении которого находятся очистные сооружения проводит поэтапную реконструкцию сооружений, применяя несколько разных способов избавления от запахов, про которые и пойдет рассказ ниже.

Давайте пойдем по порядку, а точнее по току воды. Сточная вода из Москвы поступает на станцию по Люберецкому канализационному каналу, представляющему собой огромный подземный коллектор заполненный сточными водами. Канал самотечный и почти на всем протяжении идет на очень малой глубине, а порой вообще фактически над землей. Его масштаб можно оценить с крыши административного здания очистных сооружений:

Ширина канала — около 15 метров(разделен на три части), высота — 3 метра.

На станции канал приходит в так называемую приемную камеру, откуда разделяется на два потока — часть идет на старую часть станции, часть на новую. Приемная камера выглядит так:

Сам канал приходит справа-сзади, а разделенный на две части поток уходит по зеленым каналам на заднем плане, каждый из которых может перекрываться так называемым шибером — специальным затвором (на фото — темные конструкции). Тут можно заметить первое нововведение для борьбы с запахами. Приемная камера полностью накрыта листами металла. Раньше она выглядела как «бассейн» заполненный фекальными водами, теперь же их не видно, естественно сплошное металлическое покрытие практически полностью перекрывает запах.

Для технологических целей был оставлен лишь совсем небольшой лючок, приподняв который можно насладиться всем букетом запахов.

Эти огромные шиберы позволяют перекрывать каналы идущие от приемной камеры в случае необходимости.

От приемной камеры идет два канала. Они тоже еще совсем недавно были открытыми, теперь же их полностью накрыли металлическим перекрытием.

Под перекрытием скапливаются газы, выделяющиеся из сточных вод. Главным образом это метан и сероводород — оба газа взрывоопасны при высоких концентрациях, поэтому пространство под перекрытием нужно обязательно вентилировать, но тут возникает следующая проблема — если просто поставить вентилятор, то весь смысл перекрытия просто пропадет — запах попадет наружу. Поэтому для решения проблемы МКБ «Горизонт» разработало и изготовило специальную установку для очистки воздуха. Установка находится в отдельной будочке и к ней идет вентиляционная труба от канала.

Данная установка — экспериментальная, для отработки технологии. В ближайшее время такие установки начнут массово ставить на очистных сооружениях и на канализационно-насосных станциях, которых в Москве более 150 штук и от которых тоже исходят неприятные запахи. Справа на фото — один из разработчиков и испытателей установки — Александр Позиновкий.

Принцип действия установки следующий:
в четыре вертикальные трубы из нержавеющей стали снизу подается загрязненный воздух. В этих же трубах находятся электроды, на которые несколько сот раз в секунду подается высокое напряжение(десятки тысяч вольт), в результате чего возникают разряды и низкотемпературная плазма. При взаимодействии с ней большинство пахнущих газов переходят в жидкое состояние и оседают на стенках труб. По стенам труб постоянно стекает тонкий слой воды, с которым эти вещества смешиваются. Вода циркулирует по кругу, резервуар для воды — синяя емкость справа, снизу на фото. Очищенный воздух выходит сверху из нержавеющих труб и просто выпускается в атмосферу.
Для тех кому интереснее подробнее — , на котором все объяснено.

Для патриотов — установка полностью разработана и создана в России, за исключением стабилизатора питания(снизу в шкафу на фото). Высоковольтная часть установки:

Так как установка экспериментальная — в ней имеется дополнительное измерительное оборудование — газоанализатор и осциллограф.

Осциллограф показывает напряжение на конденсаторах. Во время каждого разряда конденсаторы разряжаются и на осциллограмме хорошо виден процесс их заряда.

К газоанализатору идет две трубки — одна забирает воздух до установки, другая после. Кроме того есть краник, который позволяет выбрать ту трубку, которая подключается к датчику газоанализатора. Александр демонстрирует нам сначала «грязный» воздух. Содержание сероводорода — 10.3 мг/м 3 . После переключения крана — содержание падает практически до нуля: 0.0-0.1.

Каждый из каналов также перекрывается отдельным шибером. Вообще говоря, на станции их огромное количество — торчат тут и там 🙂

После очистки от крупного мусора вода попадает в песколовки, которые, как опять же не сложно догадаться из названия предназначены для удаления мелких твердых частиц. Принцип работы песколовок довольно прост — по сути это длинный прямоугольный резервуар, в котором вода движется с определенной скоростью, в результате песок просто успевает осесть. Также туда подается воздух, который способствует процессу. Снизу песок удаляется с помощью специальных механизмов.

Как часто бывает в технике — идея простая, а исполнение — сложное. Так и тут — визуально это самая «навороченная» конструкция на пути очистки воды.

Песколовки облюбовали чайки. Вообще чаек на Люберецкой станции оказалось очень много, но именно на песколовках их было больше всего.

Увеличил фотографию уже дома и посмеялся с их вида — забавные птички. Называются чайки озерные. Нет, темная голова у них не потому что они постоянно окунают ее туда, куда не надо, просто такая конструктивная особенность 🙂
Скоро им впрочем придется не легко — многие открытые водные поверхности на станции будут накрыты.

Вернемся к технике. На фото — дно песколовки (не работающей в данный момент). Именно туда оседает песок и оттуда же и удаляется.

После песколовок вода снова поступает в общий канал.

Тут можно увидеть, как выглядели все каналы на станции, до того как их начали накрывать. Этот канал прямо сейчас накрывается.

Каркас варят из нержавейки, как и большинство металлических конструкций в канализации. Дело в том, что в канализации очень агрессивная среда — вода полная всяких веществ, 100% влажность, газы способствующие коррозии. Обычное железо очень быстро превращается в труху в таких условиях.

Работы ведутся прямо над действующим каналом — так как это один из двух основных каналов, то отключить его нельзя (москвичи ждать не будут:)).

На фото небольшой перепад уровня, около 50 сантиметров. Дно в этом месте сделано специальной формы, для гашения горизонтальной скорости воды. Как результат — очень активное бурление.

После песколовок вода поступает на первичные отстойники. На фото — на переднем плане камера, в которую поступает вода, из нее она попадает в центральную часть отстойника на заднем плане.

Классический отстойник выглядит так:

А без воды — так:

Грязная вода поступает из отверстия в центре отстойника и попадает в общий объем. В самом отстойнике взвесь содержащаяся в грязной воде постепенно оседает на дно, по которому постоянно перемещается илосгребатель, закрепленный на ферме, вращающейся по кругу. Скребок сгребает осадок в специальный кольцевой лоток, а из него, в свою очередь он попадает в круглый приямок, откуда откачивается по трубе специальными насосами. Излишки воды утекают в канал проложенный по кругу отстойника и оттуда в трубу.

Первичные отстойники — еще один источник неприятных запахов на станции, т.к. в них находится фактически грязная (очищенная только от твердых примесей) канализационная вода. Для того чтобы избавится от запаха Москводоканал решил накрыть отстойники, но тут встала большая проблема. Диаметр отстойника составляет 54 метра(!). Фото с человеком для масштаба:

При этом если делать крышу, то она должна во-первых выдерживать снеговую нагрузку зимой, во-вторых иметь только одну опору по центру — над самим отстойником опоры делать нельзя, т.к. там постоянно вращается ферма. В результате было принято элегантное решение — сделать перекрытие плавающим.

Перекрытие собрано из плавающих блоков из нержавеющей стали. Причем внешнее кольцо блоков закреплено неподвижно, а внутренняя часть вращается наплаву, вместе с фермой.

Такое решение оказалось очень удачным, т.к. во-первых отпадает проблема со снеговой нагрузкой, а во вторых не образуется объема воздуха, который пришлось бы вентилировать и дополнительно очищать.

По утверждениям Мосводоканала данная конструкция снизила выбросы пахнущих газов на 97%.

Данный отстойник был первым и экспериментальным, где была отработана данная технология. Эксперимент признан успешным и сейчас на Курьяновской станции уже накрывают подобным образом другие отстойники. Со временем все первичные отстойники будут накрыты подобным образом.

Однако, процесс реконструкции длительный — отключить всю станцию сразу невозможно, реконструировать отстойники можно только друг за другом, отключая по очереди. Да и деньги нужны немалые. Поэтому, пока не все отстойники накрыты применяют третий по счету способ борьбы с запахами — распыление нейтрализующих веществ.

Вокруг первичных отстойников были установлены специальные распылители, которые создают облако веществ нейтрализующих запахи. Сами вещества пахнут не сказать чтобы очень приятно или неприятно, но довольно специфично, впрочем их задача не замаскировать запах, а нейтрализовать его. К сожалению не запомнил конкретных веществ, которые применяются, но как сказали на станции — это отходы парфюмерной промышленности Франции.

Для распыления используются специальные форсунки, которые создают частицы диаметром 5-10 микрон. Давление в трубах если не ошибаюсь 6-8 атмосфер.

После первичных отстойников вода поступает в аэротэнки — длинные бетонные резервуары. В них подается огромное количество воздуха по трубам, а также содержится активный ил — основа всего метода биологической очистки вод. Активный ил перерабатывает «отходы», при этом быстро размножается. Процесс аналогичен тому, что происходит в природе в водоемах, однако протекает во много раз быстрее из-за теплой воды, большого количества воздуха и ила.

Воздух подается из главного машинного зала, в котором установлены турбовоздуходувки. Три башенки над зданием — воздухозаборники. Процесс подачи воздуха требует огромного количества электричества, при этом прекращение подачи воздуха приводит к катастрофическим последствиям, т.к. активный ил очень быстро погибает, а его восстановление может занять месяцы(!).

Аэротэнки, как ни странно особо не источают сильных неприятных запахов, поэтому их накрывать не планируется.

На этой фотографии видно как грязная вода поступает в аэротэнк(темная) и смешивается с активным илом(коричневый).

Часть сооружений в настоящее время отключено и законсервировано, по причинам о которых я писал в начале поста — снижение потока воды в последние годы.

После аэротэнков вода попадает во вторичные отстойники. Конструктивно они полностью повторяют первичные. Их назначение — отделить активный ил от уже очищенной воды.

Законсервированные вторичные отстойники.

Вторичные отстойники не пахнут — по сути тут уже чистая вода.

Вода собираемая в кольцевой лоток отстойника утекает в трубу. Часть воды проходит дополнительное УФ обеззараживание и сливается в речку Пехорку, часть же воды по подземному каналу идет до Москва-реки.

Осевший же активный ил используется для получения метана, который потом хранится в полуподземных резервуарах — метантэнках и используется на собственной ТЭЦ.

Отработавший ил отправляется на иловые площадки в Подмосковье, где его дополнительно обезвоживают и либо захоранивают, либо сжигают.

На последок панорама станции с крыши административного здания. Нажмите для увеличения.

Компания «ЭкоТехпром-Юг» предлагает услуги по утилизации сточных вод. Все работы проводятся в полном соответствии с нормативно-правовыми актами, принятыми в сфере деятельности по сбору и утилизации отходов.

Что входит в комплекс работ по утилизации стоков

Утилизация сточных вод включает следующие направления:

• сбор промышленных и бытовых стоков, а также дождевых вод;
• очистку выгребных ям и септиков;
• обслуживание туалетов со стерилизацией химическими средствами;
• обслуживание сетей водоотведения;
• сбор осадка очистных сооружений.

Также в комплекс работ входит транспортировка и обезвреживание стоков.

Целью переработки бытовых сточных вод должно стать их использование в сельском хозяйстве, повторное применение моющих средств, получение метана из органических компонентов. В агропромышленном комплексе подготовленные стоки могут быть востребованы для полива растений, создания смесей для гидропоники, в рыбоводстве.

Кому полезны наши услуги

Услуги по утилизации стоков необходимы как юридическим, так и физическим лицам. В переработке осадка, который остался после обработки сбросов, нуждаются очистные сооружения предприятий тяжелой и легкой промышленности, автомойки. Также мы нужны городскому коммунальному хозяйству и частному жилищному сектору, в котором нет центральной канализации.

Как происходит переработка осадка очистных сооружений

Очистка сточных вод крупных предприятий организована на месте производства. В сферу наших услуг входит транспортировка и обезвреживание осадка, который скапливается в процессе обработки стоков. В его состав входят тяжелые металлы, ПАВ и нефтепродукты, вредные для окружающей среды. Поэтому обработке отстоявшегося слоя уделяется большое внимание.

Утилизация осадков происходит по следующим технологиям:

• депонирование (испарение) на иловых площадках;
• компостирование для последующего использования в качестве удобрений;
• сжигание;
• пиролиз.

Самая эффективная и экологически безопасная технология переработки - это пиролиз. Он заключается в термическом разложении органических веществ без доступа кислорода. Из неорганической составляющей получают чистый шлак (окислы металлов), который используется в качестве минерального наполнителя для цемента, заполнения отвалов в дорожно-строительных работах, ландшафтном планировании территорий. Также он применяется при производстве вибропрессованной тротуарной плитки.

Вопрос о том, по какой технологии будет проводиться утилизация осадка сточных вод, решается для каждого предприятия индивидуально. Это зависит от местных условий и состава массы.

Для приема осадка используются ассенизаторские илососные машины. Выкачка и транспортировка содержимого сливных ям производится каналопромывочной и комбинированной техникой, оборудованной вакуумными насосами.

Наши преимущества

«ЭкоПромтех-Юг» - специализированная компания, имеющая лицензию на проведение работ по утилизации стоков. У нас работают высококвалифицированные специалисты, которые обладают ценными знаниями и умениями в области технологических процессов переработки. Благодаря большому парку спецтехники мы можем справляться с задачами любой сложности. Наши заказчики получают все документы, необходимые для отчета перед надзорными органами. Мы работаем на договорной основе, гарантируем соблюдение сроков вывоза отходов, экологическую чистоту процесса.

Позвоните в компанию «ЭкоПромтех-Юг», и утилизация сточных вод вашей организации будет проведена по самой экономичной и эффективной технологии.

Сточные воды, поступающие с предприятий или домов, подлежат очистке перед сбросом в грунт или водоемы. Обязательное условие – степень чистоты, составляющая 95-98%. В процессе обработки появляется осадок, который повторно используется или утилизируется. Способ утилизации осадков сточных вод определяется составом и источником.

Виды осадков сточных вод:

• отложения с поверхности решёток;
• отложения с песчаными элементами;
• тяжёлые формы отходов из первичных отстойников;
• компоненты со дна, полученные путем взаимодействия с коагулирующими веществами;
• активный ил, используемый для биохимической очистки воды в аэротенках;
• пленка биологического происхождения, располагающаяся на поверхности сточных вод в биофильтрах;
• смесь из активного ила и тяжёлых составляющих стоков.

Компоненты осадков сточных вод (ОСВ):

1. 80-85% – составляющие жирового, белкового и углеводного характера.
2. 60-80% – твердые органические вещества.
3. Остаточный объём – элементы лигнина и гумуса.

В зависимости от преобладающего компонента ОСВ различаются:

• минеральные;
• органические;
• смешанные.

Осадок, который состоит из сырых отложений, остающихся на дне очистных сооружений, содержит азот, калий фосфор. Микроэлементы часто применяются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Длительное нахождение подобных веществ приводит к загниванию, выделению биогазов. Также провоцируют парадоксальную реакцию, когда осадок вместо выпадения, всплывает на поверхность воды. Поэтому чистить контейнеры требуется регулярно.

Характеристики

Осадки, получаемые при очищении стоков, обладают определенными характеристиками:

Наибольший объем ОСВ (90-99%) – вода. Она делится на гигроскопическую, свободную и коллоидно-связанную.

Обработка и стабилизация осадочных отложений

Обработка включает несколько этапов:

• сгущение с удалением 60% влаги, уменьшением общего объема на 50%;
• уплотнение;
• стабилизация;
• кондиционирование.

Обработка преследует цель – удалить жидкость и получить шлам. Последний представлен мелкодисперсными частицами, переработанными загрязнителями.

Чтобы провести уплотнение используют следующие технологические подходы:

• вибрация;
• гравитация;
• флотация;
• фильтрование;
• комбинация нескольких методов.

Наиболее распространенным и простым способом уплотнения считается гравитационная методика. Предназначена для сжатия активного ила и осадков. Применяют отстойники вертикальной и радиальной ориентации. Продолжительность – от 5 до 24 часов. При необходимости ускорить процедуру используют:

• коагуляцию с хлорным железом;
• нагрев до 90 градусов;
• перемешивание с другими осадками.

Метод флотации основан на способности пузырьков воздуха поднимать на поверхность воды фрагменты осадка. Управление скоростью осуществляется путем изменения потока подачи воздуха.

После обработки начинается фаза стабилизации. Необходима для разделения сложных органических соединений на воду, метан и диоксид углерода. Проводят в анаэробных и аэробных условиях. Если используют аэробную стабилизацию, то степень распада невысокая, но ОСВ характеризуется стабильностью. Недостаток кислородной обработки – сохранение яиц гельминтов, что требует дополнительной дезинвазии сточных вод.

Технологии утилизации осадков сточных вод

Сегодня существует несколько методик утилизации – депонирование, сжигание, пиролиз, использование в виде удобрений. Каждый вариант обладает преимуществами и недостатками. Но все выполняют важную задачу – перерабатывают осадки. Некоторые способны давать сырье для вторичного использования.

С экологической точки зрения перспективными считаются подходы утилизации, позволяющие повторно применять полученные вещества.

Депонирование на иловых площадках

На иловых площадках сегодня утилизируется до 90% всех осадков. Недостаток методики – испарения, загрязняющие атмосферный воздух. Выделяющийся биогаз, превышает допустимые границы, ухудшает качество воздуха. Поэтому дополнительно требуется кондиционирование осадков, полученных из сточных вод. При попадании в грунт – зашлаковывают грунтовые воды и водоемы.

Утилизация в качестве удобрений

По классу опасности относятся к 4 группе, как наименее опасные. Поэтому их разрешается утилизировать в качестве удобрений сельскохозяйственных угодий.

Исключение – осадки, содержащие тяжелые металлы, токсичные вещества. Для контроля загрязнения создаются нормативные документы, в которых установлены допустимые границы концентрации опасных компонентов.

В странах Западной Европы фермы, специализирующиеся на выращивании экологически чистых растений, отказались от применения подобных удобрений на своих землях.

Сжигание осадков сточных вод

Метод утилизации путем сжигания осадков сточных вод реализуется следующим образом:

• активация факела из горячего песка;
• расположение над потоком воздуха;
• проведение жидкости с осадками через факел;
• сжигание с образованием газа;
• очищение газа.

Начало строительства заводов по утилизации, работающих по программе сжигания, датируется 1980 годом в США, Японии, странах Европы. Отрицательное влияние на окружающую среду приостановило дальнейшее использования данной методики уже в 1990 году.

В Европейских странах пользуется популярностью технологии утилизации осадков с получением сырья для вторичного использования. Также подобные способы сокращают эксплуатационные затраты.

Пиролиз

Пиролиз считается самым прогрессивным методом утилизации. В основе пиролиза – разложение органических компонентов под влиянием высоких температур (700 градусов) без участия кислорода (анаэробный способ).

Преимущество перед прямым сжиганием – исключение вредных веществ, попадающих в атмосферу вместе с газом. Причина данного явления заключается в технологии утилизации, ведь с помощью пиролиза обрабатываются исключительно органические компоненты.

Результат термического разложения:

• 55% горючего газа;
• 35% полукокса;
• 15% жидких органических элементов.

Органика улетает вместе с газом, полукокс подвергается дальнейшей обработке (газификация) с получением горючего газа. После газификации оксиды металлов остаются в форме очищенного шлака, доступного дальнейшему использованию.

Использование шлака

Полученный в результате утилизации шлак, успешно применяют в строительстве и ремонте дорог. Предложено несколько способов вторичного применения:

1. Если смешать шлак с цементом, подвергнуть вибропрессовке, то на выходе получается тротуарная плитка. Толщина каждой пластины составляет 10 см. Конфигурация и цвет вариабельны, меняются в зависимости от желания покупателя.
2. Также с помощью шлака заполняют отвалы, ремонтируют поврежденные участки дорожного полотна.

Утилизация сегодня выходит на новый уровень, когда стремятся найти способ максимально полной переработки ОСВ. Применения вторичного сырья – показатель здоровой страны, желающей сохранить экологию для себя и будущих поколений.

2006-02-08

Из истории Проблемы удаления сточных вод занимают общество очень давно. В древнем городе Ксантен (в наст. вр. на территории Германии), построенном римлянами в 100 г. н.э., проживало около 10 000 человек. Уже в те времена существовала сеть труб для сточных вод: из домов они отводились в главные сточные каналы, а оттуда сливались в близлежащую реку Рейн. Это были две системы и обе были защищены от воздействия внешней среды. Сточные трубы были выложены дубовыми панелями, а позднее главные каналы стали облицовывать камнем и обмазывать глиной. Более отдаленные римские аванпосты использовали другие методы сброса сточных вод из туалетов. И по сей день можно увидеть одну из таких систем (122 г. н.э.) в небольшом римском гарнизоне в Хуастиде на границе между Шотландией и Англией. Туалеты были построены над ручьем, куда стекали сточные воды. В наши дни прямой сброс в окружающую среду становится невозможным как для внутренних, так и для промышленных сточных вод. Даже в старые времена, когда численность населения не была столь велика, сброс сточных вод в ручьи, реки и моря приводил к различным заболеваниям. Количество воды, используемой для внутренних целей в нашем столетии, критически возрастает, создавая эквивалентное повышение объема сточных вод. В большинстве стран слив необработанных сточных вод запрещен и большая их часть в обязательном порядке должна быть очищена перед возвратом в природу.

Очистка бытовых сточных вод

Хозяйственные сточные воды должны быть очищены от присутствующих в них твердых тел и растворимых веществ, таких как фосфаты и нитраты, и бактерий. Большинство станций переработки воды используют аэробный метод, который ускоряет естественные процессы и, тем самым, очищает сточные воды. В общем виде процесс очистки представляет собой последовательность ряда операций, разновидность и последовательность которых зависит от размера очистного предприятия, санитарно-гигиенических норм, в том числе территориальных, и других законодательных актов. Сначала стоки поступают на очистное предприятие либо самотеком, либо по трубопроводу, снабженному насосными станциями. Обычно входящие воды фильтруются для удаления крупных твердых веществ. На рис. 1 представлена схема небольшого типичного очистного предприятия по переработке сточных вод.

Первичное оседание

В процессе первичного оседания сточные воды накапливаются в цистернах в течение определенного периода времени. Находящиеся в воде твердые вещества выпадают на дно цистерны и в последствии убираются для дальнейшей переработки.

Вторичная переработка

На этом этапе сточная вода закачивается в аэрационные цистерны, где она смешивается с бактериями, перерабатывающими органические отходы в воде. Для поддержания жизнеспособности этих бактерий необходим кислород, который обычно подается из баллонов и смешивается с воздухом. Другой метод — нагнетание воздуха в цистерны компрессорами; иногда используют одновременно обе технологии. В ряде случаев вышеописанную технологию заменяет так называемый фильтрующий слой из бактерий: сточная вода протекает над слоем камней, и бактерии, находящиеся в пустотах между ними, способствуют процессу переработки.

Окончательное осаждение

Затем вода закачивается в огромные цистерны, где также действуют бактерии: попадаяснизу в центр цистерны через подземные трубопроводы, вода поднимается наверх и медленно движется в водослив наружу. Остаток бактерий и осадок соскребаются со дна медленно вращающимися скребками, прикрепленными к мосту. Некоторое количество осадков возвращается на станцию аэрации, чтобы обеспечить новый источник бактерий. Вытекающая вода может быть слита в ближайшую реку, канал или озеро, последние несколько процентов очистки завершаются естественным путем.

Переработка осадков

После окончательного осаждения осадки либо складируются на отведенном месте, либо уничтожаются путем сжигания. В настоящее время приоритетной становится тенденция их дальнейшей переработки. Осадки уплотняются и закачиваются в ферментационную цистерну, где они хранятся при температуре 32°С без доступа кислорода. Опасные бактерии при этом уничтожаются, что сопровождается выделением газа метана, а общий объем осадков в конечном итоге уменьшается. Метан хранится в газовой камере и может быть использован как энергетическое сырье, например, для выработки тепла для ферментационной цистерны или центрального отопления станции. После этого осадок обезвоживается прессованием и затем уничтожается. Еще один вариант уменьшения объема осадков (до 1/20) перед уничтожением — складирование их в компостном хранилище.

Очистка промышленных сточных вод

Некоторую специфику имеет процесс очистки промышленных сточных вод. В настоящее время широко применяются как традиционные, так и вновь разработанные технологии. В зависимости от отрасли промышленности, это может быть целый комплекс различных методов, позволяющих получать твердый осадок различной концентрации. Аэрация воздуха используется для увеличения плавучести загрязняющих веществ, которые впоследствии удаляются с поверхности. Также распространены такие физические методы как просеивание, технология мембраны, центрифуги и обратный осмос. Более сложные методы— физико-химической очистки.

К ним относится, например, фильтр с активированным углем, который известен своими свойствами абсорбции многих вредных веществ.Ионный обмен эффективен для очистки небольшого количества сточной воды с растворенными загрязняющими веществами, например, при удалении серебра из воды в фотопромышленности. Широко применяется процесс аэробиологической очистки, ускоряющий природную биологическую активность бактерий, — процесс аналогичен описанному выше для переработки бытовых сточных вод. Биоанаэробная очистка — переработка в восходящем анаэробном отстойном реакторе, заключенном в бетонную оболочку, в среде без доступа кислорода.

При этом органические загрязнения разрушаются, высвобождая биогазы как полезный продукт. В качестве примера рассмотрим процесс переработки сточных вод на фабрике HEINEKEN в Хертогенбоше (Голландия), где установлена очистная система PAQUES BV — эта технология для промышленной очистки отработанной воды достаточно широко распространена в мировой практике. Технологический процесс условно представляет собой четыре стадии:

• удаление крупных включений;
• гидравлическая буферизация;
• предокисление;
• анаэробная очистка.

Дополнительно предусмотрена так называемая «аварийная цистерна» для сбора и нейтрализации сточных вод с большой амплитудой колебаний pH.

Первая стадия

Крупные включения, не подлежащие разрушению биологическим путем, удаляются из воды сетчатым фильтром. Они могут включать в себя дрожжевые частицы, кизельгур, горлышки бутылок и т.д. Отфильтрованная масса подается с помощью архимедова винта в пресс, где обезвоживается с соответствующим уменьшением в объеме. Спрессованные отходы собираются в контейнеры. Фильтр автоматически очищается под воздействием высокого давления, что предотвращает образование осадка.

Вторая стадия

В двух больших круглых бетонных буферных цистернах объемом 2250 м 3 одновременно протекают следующие химические реакции:

• выравнивание гидравлической амплитуды и амплитуды загрязнения;
• гидролиз посредством деятельности микробов, а также частичное окисление;
• буферизация кислотных и алкалиновых амплитуд в вытравленной сточной воде;
• осаждение и последующее удаление осевших веществ (в первойбуферной цистерне).

Благодаря помещенным в первую буферную цистерну смесителям процесс смешивания происходит однородно: скреперный механизм медленно перемещает осевшие вещества в центральный сборный пункт. «По дороге» осевшие отходы подвергаются дальнейшей обработке. Дополнительная аварийная цистерна объемом 2250 м 3 используется для сбора сточной воды с высокой кислотной или алкалиновой амплитудой. Когда уровень pH в буферной цистерне приближается к приемлемому, вода с небольшой скоростью поступает в дальнейшую переработку, дополнительно проходя через угольные фильтры.

Третья стадия

Окислительная цистерна дает возможность контролировать уровень кислотности среды и, тем самым, создавать оптимальные условия для процесса предокисления. Он протекает в круглой бетонной цистерне, закрытой пластиковой крышкой. Воздух из цистерны постоянно удаляется и очищается во избежание распространения неприятного запаха. После завершения стадии предокисления вода перекачивается в анаэробные реакторы.

Четвертая стадия

Процесс анаэробизации протекает в шести реакторах Biopaq Internal Circulation (каждый объемом 160 м 3) в два этапа. На первом в каждом из реакторов происходит интенсивное образование биогазов, часть которого используется в работающих на газе насосах, обеспечивающих внутреннюю циркуляцию сточных вод. На втором этапе реакторы используются как буфер для осадков. Количество осадка постепенно увеличивается и его избыток извлекается из каждого реактора и перекачивается в накопительную цистерну. В верхней части реактора скапливается биогаз, который после буферизации очищается и высушивается. После прохождения всех четырех стадий очистки вода подается на местное предприятие по переработке сточной воды.

Коррозия оборудования

Подверженность коррозии оборудования, задействованного в процессе переработки сточных вод, чрезвычайно велика из-за большой влажности, растворенных солей, выделяющегося сероводорода, аммиака, бактерий, солнечного воздействия, органических и неорганических кислот и различных других химических веществ. К сожалению, это неизбежные «спутники» процессов переработки.

Максимальному риску подвержено оборудование, работающее в погруженном или частично погруженном состоянии, особенно используемое на первых стадиях очистки: фильтры-экраны, цистерны предварительного осаждения, скребки и аэраторы — присутствие в атмосфере сероводорода способствует образованию коррозийно-сульфирической кислоты. Многие поверхности, например, внешняя сторона цистерн, подвержены коррозии даже при нормальном использовании в обычном климате. Промышленные сточные воды порой столь агрессивны, что могут стать причиной очень сильной коррозии. В некоторых ситуациях справиться с ней без специалиста невозможно.

Под воздействием агрессивных факторов разлагаются не только стальные и металлические элементы, но и бетонные конструкции (так называемый износ бетона). Например, бетонные резервуары первичной очистки. Они разрушаются под воздействием кислоты. Для разложения органических включений растительного происхождения— отходов картофеля, муки, солода, сахарной свеклы и т.д.— температура в цистерне должна быть не ниже 35-37°С, но и количество образующейся серной кислоты, а следовательно и коррозионная активность, напрямую зависят от температуры: при одинаковой концентрации сероводорода при температуре 18°С серной кислоты образуется в три раза больше, чем при температуре 12°С. Кислород, используемый в процессе гниения, способствует образованию на стенках труб над поверхностью воды сероводорода (в виде конденсата).

Затем он под воздействием аэробных бактерий окисляется в серную кислоту. Процессы разложения довольно длительные и сточные воды зачастую подолгу находятся в резервуарах, концентрация сероводорода в конденсате которых может образовать на бетонной поверхности раствор 6%-ой серной кислоты. Чем длиннее трубопровод, тем дольше сточная вода находится в системе и тем больший объем кислорода участвует в процессе распада.

Например, если сточные воды поступают на станцию очистки из нескольких районов, то воды наиболее отдаленных из них могут находиться в системе долгое время. Возвращаясь к нашему примеру с бетонным резервуаром для первичной очистки, процесс образования сероводорода будет выглядеть следующим образом (рис. 2).

Повышение уровня кислотности происходит в конденсате, образующемся на стенках резервуара выше уровня сточных вод, и воздействует он на бетон выше уровня воды. Закрытые резервуары еще более уязвимы. Последняя тенденция — размещение предприятий по очистке воды под крышей (чтобы устранить неприятный запах и исключить случаи сдувания обильной пены сильным ветром с цистерн первичного осаждения) стала возможной только благодаря современным качественным технологиям борьбы с коррозией.

Проблема коррозии актуальна для оборудования, используемого практически на всех этапах переработки сточных вод. Полиуретаны часто не отвечают предъявляемым требованиям, даже в условиях относительно низкой кислотности. Поливинилхлоридные покрытия могут быть ослаблены в месте стыковочных швов, которые также подвергаются повышенной нагрузке из-за сужения или расширения при перепаде температур. Кислота в этих местах просачивается за трещины и разъедает бетон.

Борьба с коррозией на очистных предприятиях

Конечно, идеальный выход — использовать меньше стали, но в большинстве случаев замена на более коррозионностойкие материалы приводит к несоизмеримомуи зачастую неоправданному увеличению капитальных затрат. Кроме того, срок службы полимерных конструкций в пять раз меньше, чем традиционных стальных с хорошей защитной системой, а стоимость на этапе первоначальных вложений увеличивается в два раза. Главное преимущество стали — это относительно невысокая стоимость и возможность восстановления путем последующей переплавки. По-возможности, следует избегать использования разных металлов, если это невозможно, максимально изолировать их друг от друга.

Защита покрасочными системами

Для защиты стальных отстойных цистерн и других конструкций применяются современные покрасочные системы. Выбор системы для каждого конкретного случая зависит от ожидаемых условий применения. Там, где предполагается воздействие жирных кислот, содержащихся в сточных водах, идеальное решение — покрасочные системы на эпоксидной основе, самым передовым из них присуща прочная защита от истирания и осадков животных и растительных жиров. Она может противостоять кислотности от 2 до 10.

В менее суровых условиях подходят стандартные эпоксидные или угольно-эпоксидные системы. Они хорошо противостоят воздействию серной кислоты. Тем не менее по экологическим причинам в некоторых странах отмечается тенденция к поиску альтернативных покрытий. Последние разработки химической промышленности и испытания показали, что высококачественные эпоксидные краски без смол оказываются более надежными, чем эпоксидные покрытия с угольно-каменистым дегтем.

В качестве альтернативы покрасочной системе используется покрытие «торкет-бетон» — бетон наносится методом разбрызгивания толщиной 5 см с финишным эпоксидным покрытием. Мнения по поводу эффективности этой технологии различны, но при сильном воздействии сероводорода этого оказывается недостаточно. После торкет-бетона можно использовать покрытие PVC, результаты применения которого оцениваются специалистами высоко, но это дорогостоящая технология.

Лучше всего использовать покрасочную систему при постройке новых сооружений, но чаще всего тяжелый и дорогостоящий ремонт проводится на работающих станциях. В любом случае покрытие наносится на чистую и сухую поверхность, чего при работающем оборудовании добиться крайне нелегко. Например насос фановой системы и примыкающая камера не могут быть сухими дольше 12-16 ч.

После этого входные клапаны должны быть открыты для сточных вод на несколько часов, затем цикл может повториться. Насколько это сложно, зависит от вида насосной камеры. В некоторых из них рабочее перекрытие осуществить достаточно легко. В камерах с насосами, погруженными в воду, это сделать невозможно. Единственным решением здесь может быть использование резервных насосов и цистерн. Цена покрасочных систем зависит от типа и сложности технологического цикла каждого конкретного очистного предприятия, но составляет примерно 0,3-3% стоимости новой конструкции.

Резюме

Оборудование в промышленности по очистке воды должно функционировать круглый год 24 ч в сутки с минимальным временем остановки для технического обслуживания. Все конструкции должны быть полностью надежными, выдерживать длительный период времени между профилактическими и техническими обслуживаниями, которые должны быть максимально быстрыми и простыми. Хотя подавляющая часть оборудования по очистке воды действует в коррозионной среде, обычная сталь все еще остается наиболее выгодным материалом для большей части оборудования.

Для эффективной защиты от коррозии в условиях полного и частичного погружения требуется ее защита при помощи современных покрасочных систем. Стандарный и наиболее распространенный вариант — нанесение эпоксидной грунтовки с последующим нанесением эпоксидного покрытия с угольно-каменистым дегтем. Менеджер по экспорту компании «Лэндстари», всемирно известного производителя оборудования для переработки сточных вод, уверяет, что при правильном нанесении такая система исправно работает и после 15-20 лет службы.

Определения

Подобно многим отраслям промышленности, для процессов очистки воды характерна собственная техническая терминология:

• активный осадок — осадок, содержащий живые бактерии;
• аэрация — растворение воздуха в жидкости;
• аэробный — содержащий или использующий воздух;
• анаэробный — без воздуха;
• архимедов насос— насос, поднимающий жидкость до верхнего уровня с помощью вращающегося винта;
• сероводород — растворимый в жидкости токсичный газ с неприятным запахом;
• эквивалент постоянного населения— мера мощности предприятия по очистке воды по отношению к количеству населения, которое оно обслуживает;
• кизельгур — диатомовая земля, материал для фильтров;
• экран — фильтр для извлечения твердых тел из сточных вод;
• отстойная цистерна — цистерна или резервуар, в котором твердые суспензированные частицы могут опуститься на дно.
• бактерии, снижающие уровень солей серной кислоты — бактерии, которые могут превратить нерастворенные частицы серы в сероводород, растворимый в воде.