Gospodarka osadami ściekowymi

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
wykres gospodarka osadów ściekowych

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:

1.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.
oczyszczalnia ścieków

2.s​tabilizacja 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.

schemat stabilizacji osadów ściekowych

3.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)

schemat oczyszczalni ścieków

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:

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



Napowietrzanie gazami odlotowymi jako ograniczenie emisji odorów
Previous

Napowietrzanie gazami odlotowymi jako ograniczenie emisji odorów

Leave review
Oczyszczalnie ścieków oraz powiązane z nimi system...
Czytaj więcej...
Tlen dla Bałtyku
Dalej

Tlen dla Bałtyku

Leave review
Nie tylko Akwatech myśli o dobroczynnym natleniani...
Czytaj więcej...

Zobacz także:

Po co komu napowietrzanie?

Po co komu napowietrzanie?

Leave review
Opowiadając ludziom o swojej pracy zawodowej często spotykam się z pytaniem...
Czytaj więcej...
Wpływ temperatury wody na efektywność napowietrzania

Wpływ temperatury wody na efektywność napowietrzania

Leave review
Temperatura wody ma ogromny wpływ na proces napowietrzania. Oddziaływuje on...
Czytaj więcej...
52 szkolenie techniczne Wodkan-Tech

52 szkolenie techniczne Wodkan-Tech

Leave review
Pragniemy poinformować, że w dniach 7-8 września 2017 r. nasza firma wzięła...
Czytaj więcej...
Nie wszystkim tlen potrzebny

Nie wszystkim tlen potrzebny

Leave review
Popularna polska ryba słodkowodna, karaś, może obywać się bez powietrza. W ...
Czytaj więcej...