Przeróbka osadów ściekowych.pdf

PRZERÓBKA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Przeróbka osadów ściekowych traktowana jeszcze niedawno jako zadanie

drugorzędne w stosunku do oczyszczania ścieków szybko nabiera znaczenia

równorzędnego.

Wybudowane wcześniej oczyszczalnie oraz wiele spośród budowanych obecnie

w oparciu o wcześniej przygotowane projekty, będą zmuszone do uzupełnień i

modernizacji.

Zmiana sytuacji podyktowana jest szybko postępującą zmianą podejścia do

osadów w Państwach Unii Europejskiej, co z kolei zobowiązuje do podobnego

podejścia państwa ubiegające się o członkostwo.

Z całą pewnością osady ściekowe, w zależności od przygotowania oraz

warunków lokalnych, będą nadal stanowić odpad do składowania albo produkt do

wykorzystania.

Osady przewidziane do składowania jako odpad będą musiały podlegać daleko

idącym przetworzeniom.

Jeszcze obecnie wielu inwestorów i projektantów z trudem godzi się z

koniecznością daleko idącego odwadniania, higienizacji i stabilizacji, jako warunków

złożenia osadu na składowisku, a już trzeba brać pod uwagę nową sytuację.

W krajach Unii i Polsce istnieją akty prawne, które zakładają istnienie tylko dwóch

typów składowisk.

Pierwsze to składowiska aktywne dla odpadów reagujących, w tym dla

odpadów komunalnych i osadów ściekowych, a drugie to składowiska ostateczne ,

dla odpadów nie reagujących, w tym komunalnych i osadów ściekowych, ale po ich

przetworzeniu. Oczekuje się, że wysypiska aktywne znikną już po 2005 roku, dlatego

daleko idące przetworzenie osadu ściekowego będzie nieuniknione.

Osady ściekowe jako produkt będą musiały spełniać szereg wymogów co do

formy i jakości, dlatego sugeruje się opracowanie norm jakościowych. Jeśli

wymieniony “towar” byłby zbywany poniżej kosztów wytworzenia, to i tak koszty te

mogą być mniejsze aniżeli koszty związane z przetwarzaniem osadu na nie

reaktywny odpad.

Z produkcją osadów o znormalizowanych parametrach wiążą się zmiany

organizacyjne gospodarki ściekowej już na etapie kanalizacji ogólnospławnej.

Osady, które objętościowo stanowią 3% ścieków, zawierają ponad połowę

całego ładunku zanieczyszczeń dopływających w ściekach surowych. W

oczyszczalni z biologicznym usuwaniem związków biogennych, o przepływie 10 tys.

m 3 /d uzyskuje się dziennie 2730 kg suchej masy osadu (273 m 3 /d). Strącanie

chemiczne zanieczyszczeń ścieków może zwiększyć tę ilość osadu do 3400 kg s.m. /

d (340 m 3 /d).

Zwykle nie ma większych problemów z higienizacją i usuwaniem piasku oraz

skratek z oczyszczalni np. na składowiska odpadów, ale koszty przeróbki

pozostałych osadów stanowią 30-40% kosztów inwestycyjnych oraz 50%

kosztów eksploatacyjnych całej oczyszczalni.

Zwykle przystępowano do budowy oczyszczalni ścieków na podstawie

projektu, w którym przeróbka i unieszkodliwianie osadów kryła się pod napisem na

strzałce:

osad do przeróbki.

Osady ściekowe powstające w oczyszczalni (rys 1,2,3,4) muszą być

przetworzone na nieszkodliwe produkty końcowe a następnie usunięte z terenu

oczyszczalni.

OSADY ŚCIEKOWE

Osady surowe

Osady

zmineralizowane

Rys. 1. Ogólny podział osadów ściekowych.

Osady powstające w oczyszczalni muszą być przetworzone na nieszkodliwe

produkty końcowe i usunięte z terenu oczyszczalni.

Metody „magazynowania” osadu w oczyszczalni, jaskrawo widoczne w wielu

obiektach, są rażącym przykładem bezmyślności i beztroski projektantów.

Operatorowi oczyszczalni zostawia się więc problem bardzo trudny, a najczęściej

niemożliwy do rozwiązania we własnym zakresie.

Osad wstępny powstaje w wyniku sedymentacji łatwo opadających zawiesin

w osadniku wstępnym. Usuwa się zwykle w ten sposób prawie 60% zawiesiny

ogólnej i 30% zanieczyszczeń określanych parametrem BZT 5 . Stosowane chemiczne

wspomaganie sedymentacji wstępnej poprawia efekty usuwania BZT 5 do 60%, ale w

konsekwencji zwiększa ogólną ilość osadów powstających w oczyszczalni – niekiedy

o 30%, stąd wstępne strącanie nie jest powszechnie zalecane. Osad wstępny jest

dziś czasem cennym materiałem, z którego uzyskuje się niskocząsteczkowe kwasy

tłuszczowe zwane lotnymi (LKT). Uzyskane kwasy stanowią źródło węgla dla

mikroorganizmów podczas biologicznego oczyszczania ścieków.

ścieki

Oczyszczanie

mechaniczne

Osadnik

wstępny

ścieki

oczysz. mech.

Wysypisko

skratki

piasek

Osad wstępny

Obróbka

Rys. 2. Pozyskiwanie osadu wstępnego (OW) oraz innych odpadów z oczyszczania

mechanicznego.

Osad biologiczny tzn. wtórny (nadmierny) powstaje jako wynik

biologicznego rozkładu związków organicznych, nie usuniętych w osadniku

wstępnym – czyli ok. 70% BZT 5 ścieków surowych.

Osad nadmierny stanowią komórki „przyrastającej” masy osadu czynnego i

pozostałej po sedymentacji wstępnej zawiesiny ogólnej. W zależności od czasu

przetrzymania osadu (tzw. wieku osadu) w procesie biologicznym wytwarza się od

0,2 do 0,8 kg suchej masy osadu (s.m.) na 1 kg usuniętego BZT 5 .

Skład osadów jest ważny z powodu wyboru sposobu stabilizacji, możliwości

jego ostatecznego unieszkodliwiania, jest podstawą do oceny prawidłowości

przebiegu procesu stabilizacji oraz oceny stabilności osadu. Skład uzależniony jest

od rodzaju i ilości zanieczyszczeń usuwanych ze ścieków.

Oczyszczanie

biologiczne

Osadnik

wstępny

ścieki

oczysz. mech.

ścieki

oczysz. biolog.

Osad

nadmierny

Rys. 3. Pozyskiwanie osadu nadmiernego (ON) z oczyszczania biologicznego .

ścieki

oczysz. mech.

Oczyszczanie

chemiczne

ścieki

oczysz. chem.

Osadnik

Osad

chemiczny

Rys. 4. Pozyskiwanie osadu chemicznego (OCH) w procesie chemicznego

oczyszczania.

Osady ściekowe można scharakteryzować poprzez określenie masy

wydzielanego osadu w kilogramach suchej masy na dobę (kg s.m./d), określenie

objętości wydzielonego osadu w m 3 na dobę (m 3 /d), oraz w procentach natężenia

dopływu ścieków (%).

Charakteryzowanie ilości osadu przez określenie jego objętości jest mniej

jednoznaczne od podawania suchej masy. Objętość wydzielonego osadu zależna

jest od masy osadu oraz jego uwodnienia, tj. zawartości wody w osadzie.

Uwodnienie osadu wyznacza się doświadczalnie w laboratorium poprzez wagowe

określenie masy pobranego osadu „mokrego” i masy osadu po wysuszeniu w

temperaturze 105 stopni.

Zakres analiz fizyczno-chemicznych osadów zależy od celu i potrzeb

użytkownika. Są to: temperatura, barwa, konsystencja, uwodnienie oraz chemiczne:

sucha masa, sucha masa organiczna, zawartość azotu, fosforu, potasu (N P K),

zawartość poszczególnych metali ciężkich oraz ich suma, kwasy lotne. Ponadto

wykonuje się oznaczenia biologiczne: liczba bakterii chorobotwórczych, pasożytów i

jaj pasożytów. Czasem oznacza się zawartość pestycydów, tłuszczy i białek.

Osad surowy

Osad surowy po

zagęszczeniu

Osad po fermentacji i

odwodnieniu na wirówkach

100%

objętoś

99%

wody

objętoś

pierwot

nej

80%

wody

usuwanej

objętoś

pierwot

nej

1% ciał

stałych

95%

wody

5% ciał

stałych

75%

wody

25% ciał

stałych

Rys. 5. Zmiana masy, uwodnienia i objętości osadów w procesach stabilizacji

Skład fizyczno-chemiczny osadów zależy od rodzaju i ilości ścieków

wprowadzanych do kanalizacji oraz metod ich oczyszczania. W ostatnich latach w

wielu krajach obserwuje się obniżenie zawartości metali ciężkich w osadach, gdyż

ścieki przemysłowe przed wprowadzeniem do kanalizacji ogólnospławnej muszą być

podczyszczone. Ma to ogromne znaczenie podczas wykorzystania osadów (tab. 1.)

Własności technologiczne decydują o podatności osadów do stabilizacji lub

ostatecznego unieszkodliwiania. Do nich należą: charakterystyka postaci wody

występującej w osadzie, opór właściwy osadu, podatność na odwodnienie, ciepło

spalania i wartość opałowa osadu, lepkość i charakterystyka płynięcia osadu (osad

przypomina swoją konsystencją ketczup i płynie inaczej niż woda).

Oznaczenia własności technologicznych osadów należą do grupy oznaczeń

specjalnych, praktycznie rzadko wykonywanych w eksploatacji oczyszczalni.

Istotnym parametrem jakości osadów ściekowych jest wielkość zanieczyszczeń

sanitarnych (tab. 2)

Tabela 1. Dopuszczalna zawartość metali ciężkich w osadach przeznaczonych

do rolniczego i nierolniczego wykorzystania

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: