В России ежегодно накапливается более 2 млн тонн сухого илового осадка, большая часть которого направляется для захоронения на мусорные полигоны, что негативно сказывается на окружающей среде. Долгое время ученые не могли разработать технологии переработки илового осадка, которые полностью соответствовали бы санитарным нормам. Но в настоящее время появились методы достаточно экологичной переработки и утилизации отходов сточных вод. В этой статье мы расскажем, как образуется иловый осадок и какой бизнес можно организовать на его переработке.
В ходе очистки сточных и промышленных вод, образуется иловый осадок, который угрожает экологии. Он представляет собой среду, идеальную для быстрого размножения болезнетворных бактерий, которые распространяются дальше, нанося вред здоровью человека. Иловый осадок относится к отходам IV или V класса опасности.
Образование илового осадка и методы очистки сточных вод
Сточные воды поочередно проходят следующие этапы очистки:
- Механический — это метод, в ходе которого происходит удаление механических примесей путем фильтрации и отстаивания. Крупные частицы фильтруются с помощью сита, решеток, песколовок, септиков. Поверхностные загрязнения собирают нефтеловушкой, бензомаслоуловителем и др.
- Химический метод — это добавление химических реагентов в сточные воды, где реагенты вступая в реакцию с загрязнениями, способствуют осаждению этих загрязнений.
- Физико-химический метод — удаление из сточных вод тонкодисперсных и растворенных неорганических примесей, в процессе чего происходит разрушение органических веществ. Такой метод включает в себя: окисление, сорбцию, коагуляцию, электролиз.
- Биологический метод — очистка с помощью биофильтров, биологических рек, аэротенков:
- биофильтры пропускают сточную воду через крупнозернистый материал, покрытый бактериальной пленкой, благодаря которой происходит процесс биологического окисления;
- биологические пруды заполняют живыми организмами, которые очищают водоемы — дафнии, улитки-катушки, двустворчатые моллюски-шаровики;
- аэротенки — большие железобетонные резервуары со сточной водой и активным илом, в них тоже происходит очистка сточных вод. В аэротенках очищающее начало занимают активный ил из бактерий и микроорганизмов. Эти живые существа развиваются, склеиваясь в хлопья и выделяют ферменты для минерализации органических загрязнений. Ил оседает вместе с хлопьями и отделяется от очищенной воды.
Иловый осадок представляет из себя хлопьевую бурую массу повышенной влажности без запаха. При гниении запах становится неприятным и специфическим.
Способы переработки и утилизации илового осадка
Иловый осадок собирают, обезвоживают и утилизируют. Методы переработки отходов сточных вод:
- захоронение;
- сжигание;
- анаэробное сбраживание;
- компостирование;
- стабилизация известью.
Вышеуказанные методы имеют свои недостатки: применение дорогостоящих реагентов, высокая затрата электроэнергии и образование взрывчатых газов.
Более современный и безопасный способ утилизации илового осадка это — пиролиз. Технология пиролиза включает в себя переработку при высоких температурах до 700 С, без доступа кислорода. На выходе получают горючий газ около 55%, полукокс 35%, жидкое органическое вещество примерно 15%, которые дальше найдут свое применение.
Во что можно переработать иловый осадок
Один из вариантов бизнеса на переработке илового осадка — это производство корма для животных: рогатого скота, свиней и птиц. Активный ил содержит в себе высокое количество белка (62%) и азотистых веществ (4,4-9,0%). Опыты на свиньях показали, что корм с таким составом благоприятно влияет на вес, при этом расход корма в два раза меньше и составляет 3,3 кг на 1 кг привеса.
Вторым вариантом является переработка илового осадка в удобрения. Экспериментальные результаты доказали, что переработка ила для ускорения роста растений технически осуществима и безопасна. Компостированный обезвреженных осадок можно использовать для посадки деревьев и растений. Благодаря достаточно высокому содержанию азота и фосфатов осадок сточных вод можно использовать в качестве удобрения на сельскохозяйственных землях. В настоящее время около 50% осадка сточных вод в Германии используется в качестве удобрений.
В ходе исследования выяснилось, что такое удобрение имеет благоприятный состав, увеличивает количество железа в выращенных растениях. В иловом осадке повышенное содержание углерода и водорода, которые структурируют почву. Также плодородие почвы увеличивают содержащийся в иловом осадке азот и фосфор. Соответственно удобрения на основе осадков сточных вод в целом благоприятно влияют на рост растений.
Третьим вариантом переработки осадка сточных вод является производство биотоплива. Технология предполагает переработку при высоких температурах в биотопливо, которое можно будет использовать на заводах и тепловых электростанциях.
При пиролизной переработке илового осадка на выходе получают шлак, который также используется:
- При смешивании осадка сточных вод с цементом. Таким образом при помощи вибропрессования можно получить тротуарную плитку.
- Для ремонта поврежденных участков дороги: шлаком засыпают дорожные ямы.
Переработка илового осадка в России
В Москве планируется строительство двух новых заводов для переработки илового осадка. Концессионное соглашение с «ООО Гринтех» было подписано на 20 лет, где 3 года уйдет на строительство, а остальные 17 лет — на эксплуатацию.
В столице на протяжении многих лет обсуждали переработку илового осадка сточных вод. Новые предприятия для переработки будут соответствовать всем экологическим стандартам. Заводы разместят на Люберецких и Курьяновских очистных сооружениях. В процессе переработки можно получить твердое биотопливо, которое будет отправляться на цементный завод для отапливания. Будущие заводы планируют производить до 250 тыс тонн в год такого топлива.