Способ переработки осадков сточных вод

Изобретение относится к химической промышленности и к сельскому хозяйству, а именно к технологии переработки осадков городских сточных вод в органические удобрения. Способ переработки осадков сточных вод включает обработку осадков химическими реагентами. Обработанные аминокислотным реагентом-детоксикантом, содержащим ионы меди, цинка, свинца, хрома, кобальта, никеля и кадмия, осадки выдерживают до достижения рН 7,2-7,5, с последующим распределением осадков на иловых картах и обработкой перемешанного с водой аминокислотным реагентом-бактерицидом, на основе гидратов гидроксоаминокислотных комплексных соединений меди (2+) с выдерживанием обработанного осадка по времени, зависящим от объема осадка на одной площадке и числа мест дозировки на иловых картах, и повторной обработкой осадка, распределенного на карте, аминокислотным реагентом-детоксикантом, приготавливаемым из белоксодержащих материалов, перемешенным с водой в процентном содержании 10% реагента-детоксиканта к 90% воды и выдержкой осадков в течение 20 дней. Далее производят компостирование полученной органоминеральной композиции. Реализация данного способа позволяет упростить переработку осадков сточных вод и снизить уровень опасности иловых масс на очистных сооружениях. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относиться к химической промышленности и к сельскому хозяйству, а именно к технологии переработки осадков городских сточных вод в органические удобрения.

При большом разнообразии способов отчистки осадков сточных вод возникла потребность в переработке осадков, загрязненных тяжелыми металлами и содержащих патогенную микрофлору, в компост и биогумус, на очистных сооружениях.

Известен способ получения продукта окислительно-гидролитической деструкции осадков бытовых и/или промышленных сточных вод, в том числе и активного ила (RU 2081857, кл. C02F 11/18, B09B 3/00, 20.06.1997), согласно способу суспензию осадков, в том числе и активного ила, сгущенную до 85-90% влажности, подвергают тепловой обработке при 150-220°C, при давлении 0.5-3.0 мПа в течение 10-120 мин, после чего при поддержании температуры 150-200°C суспензию последовательно обрабатывают щелочным агентом до pH>10 и кислородосодержащим газом при давлении 1.5-5.0 мПа в течение 20-180 минут с последующим снижением давления до атмосферного, охлаждением суспензии до температуры менее 100°C и отделением целевого продукта в виде органоминерального комплекса от твердого осадка, содержащего нерастворимые соли тяжелых металлов.

Недостатком данного способа является сложность его исполнения, а также значительная стоимость.

Прототипом способа является способ переработки отходов (RU 2342204, кл. B09B 3/00, 2008 г.), включающий смешение осадка с оксидом кальция, полученный при переработке твердых кальцийсодержащих отходов, продукт смешения обрабатывают цементом, выдерживают до образования пастообразного состояния, а затем гранулируют и высушивают полученные гранулы.

Недостатком известного способа является низкая степень детоксикации тяжелых металлов в осадках сточных вод.

Задачей изобретения является разработка способа переработки осадков сточных вод загрязненных тяжелыми металлами, содержащих патогенную микрофлору, а также перевод тяжелых металлов в нетоксичную форму.

Техническим результатом является упрощение переработки осадков сточных вод и снижение уровня опасности иловых масс на очистных сооружениях.

Поставленная задача и указанный технические результат достигаются тем, что способ переработки осадков сточных вод включает обработку осадков химическими реагентами, согласно изобретению обработанные аминокислотным реагентом-детоксикантом, содержащим ионы меди, цинка, свинца, хрома, кобальта, никеля и кадмия, осадки выдерживают до достижения pH 7,2-7,5, с последующим распределением осадков на иловых картах и обработкой перемешанного с водой аминокислотным реагентом-бактерицидом, на основе гидратов гидроксоаминокислотных комплексных соединений меди (2+) с выдерживанием обработанного осадка по времени, зависящем от объема осадка на одной площадке и числа мест дозировки на иловых картах, и повторной обработкой осадка, распределенного на карте, аминокислотным реагентом-детоксикантом, приготавливаемым из белоксодержащих материалов, перемешенным с водой в процентном содержании 10% реагента-детоксиканта к 90% воды и выдержкой осадков в течение 20 дней, после чего производят компостирование полученной органоминеральной композиции. Перед каждой обработкой осадка проводят определение его остаточного загрязнения, а компостирование проводят очаговым, и/или площадочным, и/или послойным способами.

Введен в способ этап, при котором анализируется степень загрязненности осадков примесями и патогенными организмами, на основании полученных данных подготавливают необходимый объем (V_рд) аминокислотного реагента-детоксиканта, предварительно рассчитав дозу (P) (по суммарному мольному содержанию металлов)

где m - содержание металла в граммах на килограмм осадков.

,

где V_oc - объем осадка на площадке, м³; - средняя влажность осадка, %.

После подготовки реагента им орошают осадки сточных вод и выдерживают до постоянного значения pH 7,2-7,5 - это позволяет связать ионы металлов, абсорбированные в частицах, превратив их в устойчивые нетоксичные комплексные соединения.

Введение в способ этапа, при котором осадки распределяют на иловых картах и подготавливают аминокислотный реагент-бактерицид, композиция гидратов гидроксоаминокислотных комплексных соединений меди (2+), при этом общий объем реагента (V_рб) рассчитывается следующим образом:

где V_oc - объем осадка на площадке, м³; - средняя влажность осадка, %.

При этом доза реагента (v₁), приходящаяся на каждую зону иловых карт, составляет:

,

где L - периметр площадки, м; 16 - рекомендуемое расстояние между зонами.

Разбавляя полученный объем с водой в процентном содержании 10% реагента-детоксиканта к 90% воды и перемешивают с осадками с выдержкой по времени (Т) обеззараживания осадков:

где V_oc - объем осадка на площадке, м³.

После проведения анализа осадков на остаточное загрязнение проводится повторная обработка аминокислотным реагентом-детоксикантом, аналогично первому этапу, при этом расчет количества реагента, приходящегося на каждую зону иловых карт (v₂), будет рассчитываться как:

Полученное количество реагента-детоксиканта разбавляют водой до 10% раствора и перемешивают с осадками, с последующей выдержкой смеси в течение 20 дней - этот этап позволяет осуществить деструкцию вирусов, необратимое ингибирование токсинов и остановку процесса гниения, а также произвести нейтрализацию солей тяжелых металлов.

Введение этапа, при котором осуществляется компостирование полученной органоминеральной композиции очаговым способом и/или площадочным способом и/или послойным способом, позволяет получить компост или биогумус.

Способ прошел полный цикл испытаний, при котором были получены положительные результаты.

1. Способ переработки осадков сточных вод, включающий обработку осадков химическими реагентами, отличающийся тем, что обработанные аминокислотным реагентом-детоксикантом, содержащим ионы меди, цинка, свинца, хрома, кобальта, никеля и кадмия, осадки выдерживают до достижения рН=7,2-7,5 с последующим распределением осадков на иловых картах и обработкой перемешанным с водой аминокислотным реагентом-бактерицидом на основе гидратов гидроксоаминокислотных комплексных соединений меди (2+) с выдерживанием обработанного осадка по времени, зависящим от объема осадка на одной площадке и числа мест дозировки на иловых картах, и повторной обработкой осадка, распределенного на карте, аминокислотным реагентом-детоксикантом, приготавливаемым из белоксодержащих материалов, перемешанным с водой в процентном содержании 10% реагента-детоксиканта к 90% воды, и выдержкой осадков в течение 20 дней, после чего производят компостирование полученной органоминеральной композиции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед каждой обработкой осадка проводят определение его остаточного загрязнения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что компостирование проводят очаговым, и/или площадочным, и/или послойным способами.