Osady ściekowe są produktem oczyszczania ścieków i powstają na skutek szeregu procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych i biologicznych zachodzących w oczyszczalniach ścieków.

Wg definicji zaproponowanej przez Europejski Komitet Normalizacyjny osadem ściekowym nazywamy mieszaninę wody i ciał stałych oddzielonych z różnych typów wody w rezultacie procesów naturalnych lub sztucznych.

Zagospodarowanie osadów na oczyszczalniach ścieków do niedawna było problemem drugorzędnym. Znormalizowane zasady w Unii Europejskiej spowodowały zmianę podejścia do tego procesu. Istniejące oczyszczalnie poddawane są modernizacji, a nowe projektowane tak, aby osady były zagospodarowywane.

Zawartość organizmów chorobotwórczych oraz proces zagniwania powodują, że nieprzerobione, surowe osady są dużym zagrożeniem dla środowiska.

Podstawowym procesem w gospodarce osadami ściekowymi jest stabilizacja tj. proces, w wyniku którego osady te nie zagniwają, nie wydzielają nieprzyjemnych zapachów, a także są częściowo lub całkowicie pozbawione mikroorganizmów. Omawiany proces jest bardzo kosztowny i stanowi w przybliżeniu ok. 50 % wartości urządzeń na oczyszczalniach ścieków.

Stabilizację osadów dzielimy na:

• procesy biologiczne
• procesy chemiczne
• procesy termiczne

Schemat obrazujący podział osadów

Tlenowa stabilizacja osadów ? to rozkład zanieczyszczeń organicznych osadów w warunkach tlenowych (w obecności tlenu). Jest to metoda wykorzystująca biologiczny rozkład zanieczyszczeń organicznych zawartych w osadach surowych. Tlenowa stabilizacja oparta jest na tlenowym rozkładzie masy organicznej w warunkach głodu substratowego.

Proces ten prowadzony jest w wydzielonych, otwartych lub zamkniętych zbiornikach z doprowadzeniem powietrza lub łącznie z metodą osadu czynnego z przedłużonym napowietrzaniem. Proces ten powoduje zmniejszenie masy organicznej osadu.

Fazy stabilizacji tlenowej:

• I faza ? charakteryzuje się wysokim stopniem zapotrzebowania tlenu, gwałtownym rozwojem masy bakteryjnej oraz obniżeniem zawartości substancji stałych w osadzie.
• II faza ? zmniejszenie zapotrzebowania tlenu i zmniejszenie masy bakteryjnej.
• III faza ? zapotrzebowanie tlenu ulega dalszemu zmniejszeniu, ilości masy bakteryjnej zmniejsza się tylko w niewielkim stopniu.

Metody:

• stabilizacja symultaniczna (= przez przedłużone napowietrzanie)
  • przeprowadzana równocześnie z procesem oczyszczania ścieków w komorach osadu czynnego
  • stosowana w małych oczyszczalniach ze względu na prostotę procesu
  • wymaga długiego wieku osadu i niskiego obciążenia.
  • nie zalecana do systemów z biologicznym usuwaniem fosforu i denitryfikacją, wymagających krótszego wieku osadu.
    
• stabilizacja w wydzielonych komorach w temperaturze otoczenia
  Napowietrzanie osadu odbywa się w wydzielonych zbiornikach, z lub bez okresowego odprowadzania wody nadosadowej. Mikroorganizmy utleniają rozkładalne związków organicznych zawartych w tych osadach, a następnie dokonują samoutlenienia własnej biomasy. W ten sposób otrzymujemy osad stabilny, zawierający niewiele substancji mogących ulegać rozkładowi.
  Przy odprowadzaniu wymagane jest okresowe wyłączanie napowietrzania celem zagęszczenia osadu.
  Stosowanie procesu uzasadnione jest w oczyszczalniach o wielkości do 2000-3000 m3/d.
  
• stabilizacja autotermiczna termofilowa
  Proces polega na napowietrzaniu osadu w zamkniętych, izolowanych termicznie zbiornikach. Na skutek wydzielania ciepła podczas rozkładu temperatura osadu podnosi się do 55-80?C (możliwy odzysk ciepła). Na każdy gram tlenu zużytego w procesach rozkładu biologicznego wydziela się 3,5 kcal ciepła (równoważne około 5 kcal na g smo biomasy)

Rys. http://www.fuchs-germany.com

• wydzielona stabilizacja autotermiczna termofilowa, czas zatrzymania 5¸6 d; następuje pełna dezynfekcja osadu oraz konieczność oczyszczania powietrza odlotowego;
• wstępna stabilizacja autotermiczna termofilowa przed fermentacją beztlenową mezofilową ? następuje dezynfekcja, zwiększenie ilości gazu fermentacyjnego i stopnia stabilizacji, czas zatrzymania to 12¸24h.

Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych przewiduje, że ilość osadów. Które powstaną w komunalnych oczyszczalniach ścieków w 2015 r., wyniesie ok. 640 tys. ton s.m.

Inwestycje związane z infrastrukturą wodno ? ściekową mają być istotnym elementem ograniczenia wpływu światowego kryzysu gospodarczego. Na infrastrukturę oczyszczalni ścieków i wodociągów w 2009 r. trafi 5,5 ? 7,2 mld zł. Wykorzystanie środków unijnych to okazja do wdrożenia nowoczesnych i efektywnych metod gospodarki osadami w Polsce.

Bibliografia:
Nowoczesne metody przekształcania osadów ściekowych ? Wodociągi i Kanalizacja 1/2009
http://www.wastewater.pl
http://www.chem.univ.gda.pl/~bojirka/POS.pdf
http://greenworld.serwus.pl/osady%20sciekowe.htm

 Prześlij znajomemu