Ръководство


СТАБИЛИЗИРАНЕ НА УТАЙКИТЕ



жүктеу 1.08 Mb.
бет3/9
Дата04.03.2018
өлшемі1.08 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

СТАБИЛИЗИРАНЕ НА УТАЙКИТЕ


Суровите утайки от уплътнителя могат да останат нетретирани само, ако в последствие бъдат обработени в инсинератор за сурови утайки. Всички други методи изискват стабилизиране на утайките. Целите на процеса на стабилизиране на утайките са:

  • стабилизиране на долния пласт;

  • намаляване на количеството утайки и твърди частици;

  • подобряване на характеристиките на утайките след обезводняване;

  • създаване на възможност за оползотворяване на биогаз, но при значително намаляване на калоричността на стабилизираните утайки, и

  • оползотворяване на получения биогаз за генериране на енергия (в газови двигатели или турбини) или топлина;

  • създаване на буфер и капацитет за съхранение на утайките за третиране.

В зависимост от крайните цели са необходими различни нива на стабилизиране на утайките като обикновено се препоръчва следното:



  • Стабилизирането не е задължително, когато утайките ще бъдат използвани в термични процеси или ще претърпят биологично преобразуване (освен ако транспорта, безопасността или опасенията от страна на операторите на съоръженията за евентуални зловонни газове не го налагат).

  • Оползотворяването в селското стопанство (в течно или сухо състояние) изисква напълно стабилизирани утайки.

  • Употребата им в полутечно състояние върху земи, особено за озеленяване, също налага използването на напълно стабилизирани утайки.

  • Оползотворяването на утайки върху земя след тяхното обезводняване, за рекултивация и озеленяване, изисква те да бъдат поне полу-стабилизирани.

  • Обезвреждането им в депа изисква обезводняване или сушене, както и частично до напълно стабилизирани утайки (в зависимост от метода).

При биологичното стабилизиране на утайките трябва да се разграничат два процеса: аеробен и анаеробен. Обикновено след третиране в метан-танкове, утайките се обезводняват по-лесно и имат малко по-високо съдържание на сухо вещество (↗ BREF WI; 2.2.3.2.3 Третиране в метан-танкове, стp.31). Химичното стабилизиране, например с вар, предлага краткотрайни, а не устойчиви резултати, за разлика от биологичните процеси.

Препоръчително е всеки оператор, в зависимост от избрания начин, да анализира периодично следните параметри с цел определяне на степента на стабилизиране на утайките, която е постигнал, и проследяване на ефективността на използвания метод.


  • Загуби при запалването; при стойност < 50% утайките са добре стабилизирани / 50 - 65% - частично стабилизирани / > 65% - нестабилизирани;

  • Загуба на кислород: при 0.06 kg O2/(kg О.с.в.•д.) утайките са добре стабилизирани.

Допълнително трябва да се проведе тест за токсичните въздействия на състава на водата с 3-фенил тетразолиев хлорид (TTC) и формазан.





Описание на основния процес

Фактори, които да се вземат под внимание

Примерни обекти

Анаеробно стабилизиране


Разграждане:

Това е метод за стабилизиране на първични и вторични утайки, при който обикновено се използват метан-танкове и открити изгниватели. Активният органичен товар и количеството утайки се намаляват посредством биологично разграждане на съдържанието на органичен материал в отсъствието на кислород (анаеробно разграждане).


Разграждането в метан-танкове се извършва при мезофилен (30-38°C) или термофилен (49-57°C) температурен режим и обикновено продължава 20-30 дена.

  • Като страничен продукт се получава метан (биологичен газ), който може да бъде използван за производството на енергия. Тя, на свой ред, може да послужи за последващо сушене на останалите утайки.

  • Изгнилите утайки вече не отделят миризма, тъй като първоначално съдържащите се в тях органични вещества до голяма степен са разградени. Материалът не мирише и се счита за стабилизиран.

Инвестиционните разходи за класически яйцевидни метан-танкове възлизат на 600-1000 евро/m³ капацитет на метан-танка. Допълнителните нужди от персонал са 8-10 часа месечно.

Енергийните потоци от разграждането заедно с топлината, която се образува от горенето на утайките или биогаза, са ефикасен начин за сушене на утайките. Анаеробното разграждане преди горенето може да намали производителността, поради ниската калоричност на третираните в метан-танковете утайки. Затова в този случай се препоръчва единствено обезводняване. Комбинацията от разграждане и обезводняване в мобилни инсталации трябва да се избягва заради високото съдържание на азот във филтрата.



 Отвеждането на газовете в резултат на ферментацията на органичните вещества не позволява те свободно да преминат в атмосферата и по този начин да окажат вредно въздействие върху климата.

ПСОВ с метан-танкове в

София, Стара Загора и Бургас.

ПСОВ с открити изгниватели в Пазарджик, Велико Търново и района на Слънчев бряг


 Изгнилите утайки обикновено се обезводняват по-лесно, отколкото тези, които не са третирани в метан-танкове. По този начин, след механичното обезводняване, съдържанието на сухо вещество е малко по-високо.


 В резултат на ефикасното разграждане на органичните вещества, количеството остатъчни утайки след третирането е с около 20% по-малко в сравнение с това при аеробното стабилизиране.

 Недостатъкът на този процес е, че намалява калоричността на утайките при по-нататъшното им използване за генериране на топлина.

Възможности за оптимизация:

Посредством различни мерки може да бъде постигнато по-добро разграждане на материала и по този начин, намаляване на обема на утайките, както и по-голямо количество газ и по-малко шлака. Те също така влияят положително на по-нататъшното оползотворяване на утайките. Основните препоръчителни дейности са:

  • Хомогенизиране на утайките
    може да се постигне с въвеждането на обикновени разбъркващи елементи (като например пропелерни бъркалки), впръскване на въздух под налягане или циркулационни помпи; двудюзови системи с ниско налягане (до 15 бара) са дори по-добри за създаването на хидродинамична турбулентност и напречни сили. Резултатите са разтваряне на едроструктурните утайки, смесване на третираните части и по-добра флуидност. В идеалния случай това се прави между системата за отвеждане на активните утайки и системата за подаване на утайки към септичния резервоар.

  • Постоянно подаване към изгнивателите
    осигуряване на 24 – часово подаване към метан танка.

  • Недопускане на температурни колебания
    Температурата в метан танка не трябва да пада под 38°C и трябва да се поддържа в постоянни граници.

 Хомогенизирането увеличава вискозитета с до 40%, а ХПК със 130% и по този начин подобрява производството на газ с 10-30%, което на свой ред води до намаляване на нежеланите емисии на парникови газове.




€ Намаляват се разходите за почистване на инсталациите от флокуланти и остатъци

 Нагряването на метан танка с цел подобряване на процеса води до по-голям разход на електроенергия



Дезинтеграция:

При този метод структурата на утайките се променя посредством механични, химични и/или термични процеси и така се улеснява биоразграждането.



  • Химическа дезинтеграция:
    Включва главно:
    –предизвикване на утаяване с помощта на железни соли, което води до намаляване на фосфора и по този начин се подобрява обезводняването,
    –използването на утаители на полимерна основа,
    –добавянето на гасена вар/ хидратирана вар (около 20 - 35% CaO в твърдото вещество) за хигиенизиране на утайките и за стабилизиране на киселинната основа.




  • Термична дезинтеграция:

Основно се прилагат термичната хидролиза или термичната хидролиза под високо налягане. При тези процеси органичното съдържание на изгнилите утайки се разгражда от високата температура и налягането в реактор с непрекъснат цикъл на действие до биологични компоненти с къси вериги. Продуктът на хидролизата се разгражда по-бързо в метан-танковете и води до образуването на значително по-голямо количество газ. От него остава единствено малка част твърди частици, които могат да се върнат обратно за разграждане. Това може да бъде постигнато с модернизиране на вече съществуващите метан-танкове или биореактори в ПСОВ. Процесът може да се приложи преди или след метан танка.
преди метан танка: Първичните и излишните активни утайки се сгъстяват до 6-10% с.в. и се подават към реактора под налягане като се добави топлообменна система.

след метан танка: Утайката се сгъстява до около 10% с.в. и се подава към реактора посредством помпи с високо налягане. Първичните и излишните активни утайки, съдържащи 6-10% с.в., отиват в метан танка заедно с продукта от хидролизата.

.


 По-голямо количество газ, като в същото време значително намаляват остатъчните утайки

ПСОВ Самоков, България

 10-50% повече биогаз поради по-добро разграждане на хидролизата

 Химическата дезинтеграция изкуствено увеличава обема на сухия отпадък, което може да доведе до допълнителни разходи.

 По-добро използване на капацитета и увеличен оборот, безплатен допълнителен капацитет за третиране

Хидролиза:

ПСОВ Блюмелтал/ гр. Пирмасенс, Опенхайм и Долен Селц в Ингелхайм


цяла Германия

 По-добри показатели при обезводняването (до 33% сух остатък)

 По-стабилизирано разграждане (намалява се образуването на пяна/ шлака)

 По-хигиенизирани изгнили утайки

€ Възвращаемостта на инвестицията е налице поради липсата на разходи за обезвреждането на утайките и допълнителното производство на газ

 Връщането на азот и фосфор се увеличава, освен ако не се приложи допълнителен процес за утаяване с магнезиево амониев фосфат (MAP)
(вж. Оползотворяване на фосфора)

Аеробно стабилизиране


Аеробно стабилизиране на утайките:

Микроорганизмите, които се съдържат в утайките се стимулират посредством подавания кислород и почти цялата налична органична материя се превръща в минерални и хумусоподобни крайни продукти. Стимулирането на активността на микроорганизмите и по-нататъшното стабилизиране се постигат в басейни, които се аерират по различен начин: центробежно аериране, въртящи се четки, вентилатори или други вентилационни съоръжения, като например, мембранни дифузори.



 Този процес изисква много електроенергия, което налага използването на допълнително количество за реакцията.




Възможности за оптимизация:

Нитрифициране посредством каскадна система:

Отпадъчните води и активираните утайки трябва да преминат през няколко последователни басейна. Амониевите йони се окисляват от бактериите с помощта на кислород, първо до нитрит, а след това до нитрат и вече се превръщат в не токсични (окислен азот). Добре е да се съчетае с предварително отстраняване на азота.



  • В първия басейн за отстраняване на азот, органичният азот се превръща в молекулен азот, който преминава в атмосферата (денитрификация). Рециркулиращите активни утайки са главната среда, която трябва да бъде третирана. Цялостното намаляване на концентрацията на азот подпомага процеса на стабилизиране.

  • В следващите етапи на денитрификацията (в стъпаловидно разположени басейни) количеството азот, образувало се в предходните нитрификационни басейни, се намалява по същия начин.

Практиката показва, че инсталациите с 2-4 стъпаловидно разположени басейна са най-ефективни. Техническото предимство на това решение не е в резултат на каскадата, а благодарение на начина, по който се разпределя притока на отпадъчни води в нея.

~ Позволява да се спести електроенергия, за разлика от станциите със същия първоначален капацитет

ПСОВ Силщедт, Саксония-Анхалт

ПСОВ Ленещедт-Гревенбрюк, Нордрайн-Вестфалия и в цяла Германия



 Помага да се увеличи капацитета на съществуващите системи с едновременно аеробно стабилизиране,
внезапните повишения и колебанията в притока се компенсират по-добре при каскадната система

 Малко по-високи разходи за разпределянето на потока и за справяне с различните критични ситуации във всеки един басейн от системата

Запръстяване
(Изсушителни полета)





Представлява почти естествен метод за бавно обезводняване и стабилизиране на утайките до тяхната минерализация. Те се превръщат в материя, наподобяваща пластове пръст, която се отвежда и оставя да престои в конструирани блата или лагуни. Намаляването на първоначалния обем на утайките до около 90-95% отнема доста време. Дехидратирането се постига чрез изпаряване и благодарение на гравитацията. Изграждат се басейни с бетонови стени или със земнонасипни диги с дренажни ивици. По принцип, басейните за обикновено стабилизиране и сушене (пълнят се до 0.5 m височина) се чистят 1-3 пъти в годината. Когато сушенето е по-продължително, те се напълват повече (>1m). Процесите, в които смес от различни материали, включително утайки се натрупва на редове и се оставя на открито за компостиране, спадат към същата категория. В зависимост от метода, поетапно могат да се използват структурен материал, минерални вещества и различни добавки. При биологичния процес за съвместното третиране на утайките с неорганични и органични вещества се използват изкопани земни маси, други биогенни отпадъци, замърсени почви и утайки, съдържащи фибри. Необходимото пространство за почвообразуване в непълен басейн с дълбочина 1.5-1.7m (без дренажната конструкция) е приблизително 0.25 m²/е.ж. за аеробно стабилизирани утайки и 0.5m²/е.ж., когато те са анаеробно стабилизирани. Общото време за експлоатация до първото основно почистване на въпросния басейн е от 5 до 10 години.

~ Много нисък разход на енергия (само около 10 % от потреблението, което се изисква за механичното обезводняване)

ПСОВ, например в Разлог, Обзор, Поповец и Зимовина – цяла България

€ Ниски експлоатационни разходи, например няма разходи за разбъркване

 Изисква се голямо пространство и много време.

Възможности за оптимизация:

Конструирани блата или лагуни:

Вместо изсушителни полета може да се проектират и конструират блата с основа от пясък или дребен чакъл. Те се използват за изсушаване на утайките.Обезводняването се извършва от растенията, които се нуждаят от вода. Порите на филтриращия материал служат и като среда за развитие на микроорганизмите, които пречистват отпадъчните води. Голямо предимство имат конструираните блата, засети с тръстика (например, Phragmites australis), тъй като, освен по-висока степен на обезводняване (намаляване на обема), те осигуряват и повишено разграждане на замърсителите. Всички органични компоненти в утайките се разграждат до повече от 50%. Тръстиката трябва да е гъсто засята, 4-5 стъбла/m². Тръстиковите полета могат да се използват 20-25 години без да се почистват. Излишният филтрат, обаче, трябва да се върне посредством дренажна система в ПСОВ.



Приблизителната инвестиция за изграждане на такъв тип инсталация в Германия е 60 евро /m² третирана площ (с всички съоръжения включително)

 По-висока степен на стабилизация на утайките в дългосрочен план, в сравнение с аеробното третиране, и производство на използваема биомаса

Завод за вторично почвообразуване в Нордерней, Шлезвик-Холщайн/Хунсрюк, Рейнланд-Палатинате, ПСОВ Айбелсхаузен, Хесен
цяла Германия

 Голяма гъвкавост по отношение на

  • захранването (особено подходящ за области със силно променлив обем на утайките)

  • възможности за последващо използване на остатъците от процеса (оползотворяването върху земя според търсенето)

Създаването и използването на допълнителни басейни за съхранение с цел отделяне на утайките през периода от ноември до април, за да се предотвратят проблеми, свързани с подаването им през зимата (замръзването на басейните не позволява на новопостъпилите утайки да се обезводнят достатъчно, което през пролетта води до риск от разграждане в междинния слой течност и образуване на силни миризми).










Каталог: wp-content -> uploads -> file -> Press
file -> Самогипноз
file -> Решение №233/07. 02. 2005 г на Обс-костинброд, Общински съвет Костинброд на свое заседание, проведено на 04. 07. 2008 година, прие
file -> Програма за управление и разпореждане с имоти общинска собственост, както следва: в точка Продажба по реда на чл. 35 от зос чрез публичен търг или публично оповестен конкурс
file -> Информационная карта программы
file -> Қазақтың ұлттық ойыны – «Тәуекел» Бауржанов Азамат Бауржанулы «Рыков атындағы орта мектебі»
file -> Учебное пособие для самостоятельной работы иностранных студентов международного факультета по специальности 12020101
file -> Повишаване на обществената информираност за новото Рамсарско място в България „Карстов комплекс Драгоманско блато”
Press -> Въз основа на заповед на министъра на околната среда и водите №рд-696/16
Press -> Приети сигнали по “зеления телефон” и електронната поща в мосв за месец април 2012 година


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет