Утилизация и ликвидация осадков сточных вод

Перед направлением осадков сточных вод на ликвидацию их подвергают предварительной обработке для получения шлама. Удельное сопротивление осадков сточных вод изменяется в широких пределах (для сырого активного ила r = 720 млрд...78 600 млрд см/г).

Технологический цикл обработки осадков, представленный на рис. 16.11, включает все виды обработки, ликвидации и утилизации.

Уплотнение осадков является первичной стадией их обработки и связано с удалением свободной влаги. При уплотнении удаляется около 60% влаги и масса осадка сокращается в 2,5 раза.

Различают: гравитационный метод (оседание частиц в отстойниках- илопоглотителях); флотационный(прилипание частиц активного ила к пузырькам воздуха и всплывание вместе с ними на поверхность в установках напорной флотации); центробежный (уплотнение осадков в циклонах и центрифугах); вибрационный.

Стабилизация осадков осуществляется для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества на диоксид углерода, метан и воду, что предотвращает загнивание осадков при длительном хранении на открытом воздухе. Для стабилизации применяется в основном аэробная – длительное аэрирование осадков в сооружениях типа аэротенков, в результате чего распадается основная часть биологически разлагаемых веществ, подверженных гниению.

Продолжительность стабилизации неуплотненного избыточного активного ила 7...10 суток (удельный расход воздуха 1 кубометр в час), а сырого осадка ила – 10...12 суток (1,2...1,5 кубометра в час).

Рис. 16.11. Схема процессов обработки осадка

Кондиционирование осадков – предварительная их подготовка перед обезвоживанием или утилизацией с целью снижения удельного сопротивления и улучшения водоотдающих свойств осадков вследствие изменения их структуры и форм связи воды.

При реагентной обработке осадка происходит коагуляция – процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц.

Обезвоживание – предназначено для получения шлама с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы до 80%:

- на иловых площадках-уплотнителях;

- механическим обезвоживанием;

- в центрифугах.

Термическая обработка проводится при подготовке осадков к рекуперации, используя конвективные сушилки: барабанные, со встречными струями, с кипящим слоем, распылительные. Метод простой, но дорогостоящий.

Ликвидация осадков сточных водиспользуется тогда, когда утилизация невозможна или экономически нецелесообразна.

Наиболее распространенным методом является сжигание осадков, уменьшающее их объем в 80...100 раз. Дымовые газы содержат углекислый газ, пары воды и другие компоненты. Осадки сжигают в печах кипящего слоя, многоподовых, барабанных, циклонных и распылительных.

К временным способам ликвидации осадков можно отнести сброс жидких осадков в накопители и закачка в земельные пустоты.

Утилизация – переработка отходов, употребление с пользой. Один из способов утилизации осадков сточных вод – регенерация металлов вакуумной кристаллизацией и нейтрализацией, что особенно актуально для гальванических, прокатных, штамповочных и термических цехов.

В пересчете на сухое вещество активный ил содержит 37...52% белков, 20...35% аминокислот, а также витамины группы В. Он может быть использован для кормления рыб, птиц и животных. Так, например, разработаны различные технологические схемы получения белково-витаминного кормового продукта (белвитамила), производства смеси кормовых дрожжей с илом и получения технологического витамина В12 для комбикормовой промышленности.

Для переработки и захоронения отходов промышленности используются специальные полигоны, включающие участки приема и обезвреживания отходов гальванических производств, приема и захоронения органических отходов, захоронения особо вредных отходов, приема и сжигания жидких горючих и других отходов (СНиП 2.01.28-85).

ЗАЩИТА ЛИТОСФЕРЫ

Развитие химизации во всех отраслях промышленного производства усилило загрязнение почвы. Особенно большие масштабы загрязнения стали принимать в связи с применением в сельском хозяйстве гербицидов (токсических веществ, применяемых для уничтожения сорняков), инсектицидов (химических средств борьбы с насекомыми), дефолиантов(химические вещества, удаляющие листья с растений для облегчения механизированной уборки урожая, например хлопчатника) и другие пестициды (ядохимикаты, используемые для борьбы с вредителями, вредителями зерна и т. п., с эктопаразитами домашних животных, а также переносчиками опасных заболеваний для человека и животных).

В зонах расположения промышленных предприятий почва загрязняется отходами производства, нефтепродуктами, цементной и металлической пылью, соединениями мышьяка, ртути, фтора, свинца и другими, угнетающими рост растений и здоровье человека.

Практически все доступные химические элементы (87 из 104) используются в производственной практике. Только объем извлекаемой из недр горной массы превысил в нашей стране 15 млрд тонн в год. Однако в хозяйственный оборот вовлекается лишь около 5 млрд тонн, а на производство готовой продукции расходуется менее 7% добытых полезных ископаемых.

Накопление значительных масс твердых отходов во многих отраслях промышленности вызвано существующим уровнем технологии переработки соответствующего сырья и недостаточностью его комплексного использования.

К сожалению, уровень оперативной утилизации отходов очень низкий: в хозяйственный оборот вовлекается только 20% шлаков цветной металлургии, 10...12% золошлаковых отходов и менее 4% отходов углеобогащения, что ведет к нарастанию массы складируемых отходов.

Строго однозначного определения понятия <отходы производства> не сформулировано. Обычно под этим термином скрываются вторичные материальные ресурсы (ВМР), использование которых в материальном производстве, как правило, требует определенных дополнительных операций.

Так, например, строительная индустрия и промышленность строительных материалов ежегодно добывают и потребляют около 3,5 млрд тонн нерудного сырья, большая часть которого может быть заменена промышленными отходами. При этом организация производства продукции будет в 2...3 раза дешевле!

Источники образования твердых отходов в различных видах производства могут быть представлены следующим образом (рис. 16.12).

Большая доля в общем объеме твердых отходов принадлежит металлическим отходам (лом – 43%).

На машиностроительных предприятиях образуется до 55% амортизационного лома от замены технологической оснастки и инструмента, а 22% – безвозвратные потери от коррозии и истирания.

Рис. 16.12. Источники возникновения отходов в материальном производстве

В черной металлургии на 1 т выплавляемой стали приходиться 650 кг лома и отходов металла, в машиностроении – 260 кг. В то же время на некоторых машиностроительных предприятиях эти отходы достигают 50...84% массы заготовок (обработка резанием).