Методы обеззараживания и утилизации осадков сточных вод

Осадки сточных вод образуются как в городском хозяйстве после очистки коммунально-бытовых и промышленных стоков, так и в сельском хозяйстве при очистке стоков фермерских животноводческих хозяйств, стоков, образующихся при первичной переработке мяса и молока, зерна, фруктов и овощей. Отличительная экологическая особенность осадков городских сточных вод — повышенное содержание соединений тяжелых металлов и СПАВ, в то же время для всех осадков характерны высокая влажность (до 82%) и обсемененность быстроразвивающейся патогенной микрофлорой и яйцами гельминтов. Содержание органической части характеризуется высокими показателями ВПК и ХПК, которые варьируют в зависимости от концентрации органических веществ в достаточно широких пределах — от 2000 до 7000 мг/л. Перечисленные особенности определяют способы обезвреживания и переработки осадков.

В соответствии с СанИиН 2.1.7.573—96 «Почва. Очистка населенных мест. Бытовые и промышленные отходы. Санитарная охрана почвы. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» (в ред. 2011 г.) [8] и СНиП 2.04.03—85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (ред. от 20.05.1986) |9| обезвреживание, обеззараживание и утилизация осадков сточных вод могут осуществляться следующими методами:

• • термофильное сбраживание в метантенках или термическая обработка (сушка);
• • дегельминтизация ИК-облучением;
• • пастеризация при температуре 70 °C в течение 20 мин;
• • химическое обезвреживание;
• • аэробная стабилизация с предварительным нагревом смеси сырого осадка с активным илом при температуре 6(Н65°С в течение 2 ч;
• • компостирование с водопоглощающими и разрыхляющими компонентами — опилками, сухими листьями, соломой и торфом, при условии достижения во всех частях компоста температуры не менее 60 °C;
• • выдерживание на иловых площадках в течение 1—3 лет в зависимости от климатических условий.

Методы биохимической (аэробной и анаэробной), биологической и термической обработки были рассмотрены ранее, поэтому следует подробнее остановиться на химических методах обезвреживания.

Реагентная обработка осадков сточных вод проводится не столько для разрушения органической части субстрата, сколько в целях обеззараживания, стабилизации и уплотнения осадка и не требует больших капиталовложений. Основным и наиболее дешевым реагентом является негашеная известь СаО. Обработка известью проводится исходя из соотношения 10—30% к общему объему субстрата в зависимости от метода обработки, состава осадка и продолжительности процесса. При обработке известью одновременно увеличивается щелочность среды (pH > 8), останавливается процесс кислого брожения, являющийся источником неприятного запаха, гибнут практически все патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы. Кроме того, образование нерастворимых форм соединений при обработке известью способствует коагуляции и уплотнению осадка (кондиционированию), что ускоряет осаждение и улучшает фильтруемость. Коагуляцияэто процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц. В сочетании с известью может применяться трехвалентное хлорное железо, что также способствует образованию хлопьев с высокоразвитой поверхностью и более эффективному осаждению осадка за счет соосаждения. При этом происходят разрыв сольвентных оболочек и изменение форм связи воды, что способствует изменению структуры осадка и улучшению его водоотдающих свойств. В качестве коагулянтов используют также сульфаты железа и алюминия. Для кратковременного обеззараживания жидких осадков можно применять сильные окислители — перекиспые соединения и хлор.

Использование синтетических органических препаратов тиазона или дазомета в соотношении 0,2—2,0% к общей массе при выдержке не менее 3 сут также позволяет эффективно обезвреживать осадки сточных вод. При температуре 20—25°С тиазон разрушается и выветривается за 15—18 дней, но при пониженной температуре и влажности этот срок увеличивается до 25 дней и более. Поэтому после обработки тиазопом, обладающим неизбирательной фунгицидной, нематицидной и инсектицидной активностью, осадки должны выдерживаться до 30 сут в буртах, покрытых пленкой, на площадках с твердым покрытием. Обработанный реагентами осадок можно вносить в почву осенью, после уборки урожая.

Результаты обезвреживания необходимо контролировать в лабораторных условиях при проведении агрохимических исследований на присутствие в осадках жизнеспособных яиц гельминтов (аскарид, власоглавов, анкилостомид и др.), патогенных энтеробактерий, а также на содержание подвижных форм фосфора, калия и тяжелых металлов (свинца, кадмия, хрома, меди, никеля, ртути, цинка); pH = 6,5⁸, 0 [8].

После обеззараживания или сбраживания в метантенках осадки сточных вод могут быть использованы в качестве органических или органоминеральных удобрений (при соблюдении режимов выдержки от месяца до полугода) под полевые и кормовые культуры, на пастбищах, паровых полях, для рекультивации земель, в городском зеленом хозяйстве.