Сооружения стабилизации осадка

Стабилизация осадка. Органические осадки и избыточный ил перед обезвоживанием стабилизируют и кондиционируют. Стабилизация осадка производится методами биологической анаэробной и аэробной стабилизации.

Процесс стабилизации проводят для раз­рушения биологически разлагаемой части осадка при помощи микроорганизмов, в результате чего часть органических веществ окисляется, a оставшиеся становятся неспособными к загниванию, т. е. стаби­лизируются. Стабилизация первичных и вторичных осадков сточных вод достигается путем разложения органической части до простых соединений или продуктов, имеющих длительный период ассимиляции окружающей средой.

Биотермический процесс разложения органических веществ осадка, осуществляемый под действием аэробных микроорганизмов называется компостированием. Биотермический процесс наиболее эффективен при компостировании сырого несброженного осадка, при этом количество органических веществ сокращается на 25…40 %.

Стабилизация может осуществляться в анаэробных условиях путем сбраживания осадка в метантенках или в аэробных условиях путем аэрирования осадка в стабилизаторах.

Метантенки. Метантенки применяются для анаэробного сбраживания осадков сточных вод с целью стабилизации осадка и получения метаносодержащего газа.

Метантенк:

1 - подача осадка; 2 - паровой инжектор; 3 - выпуск сброженного осадка;

4 — опорожнение метантенка; 5 - теплоизоляция; 6 - система сбора и отвода газа;

7 - циркуляционная труба; 8 - уровень осадка

Сбраживание осадка в метантенках проводится в мезофильных ( °С) или термофильных ( °C) условиях. Режим сбраживания (термофильный или мезофильный) выбирают с учетом методов последующей обработки осадка.

Определение вместимости метантенков производят в зависи­мости от фактической влажности осадка по суточной дозе загрузки , %:

, (1)

где - предельная загрузка рабочего объема метантенка в сутки, г/м³; — содержание ПАВ в осадке, мг/г сухого осадка; - влажность загружаемого осадка, %.

Максимальную дозу загрузки принимают в зависимости от влажности осадка.

Аэробные стабилизаторы. Аэробная стабилизация осадков сточных вод представляет собой процесс окисления органических субстратов в аэробных условиях. Аэробная стабилизация заключается в длительном аэрировании активного ила или его смеси с сырым осадком в сооружениях типа аэротенков (стабилизаторах).

Аэробная стабилизация — это сложный биохимический процесс, в результате которого происходит распад (окисление) основной части органических беззольных веществ (ОВ) осадка. Оставшееся органическое вещество осадка является стабильным — неспособным к последующему разложению (загниванию). Оптимальная концентрация смеси ила и осадка в стабилизаторе - 15…20 г/л.

Для аэробной стабилизации применяют сооружения типа коридорных аэротенков-вытеснителей.

Аэробный стабилизатор:

1 – зона аэрации; 2 – отстойная часть; 3 – уплотнитель; 4 – система аэрации;

- избыточный активный ил; - фугат от центрифугирования осадка из первичного отстойника; - фугат от центрифугирования аэробно-минерализованной смеси; - отвод аэробно-минерализованной смеси

Расход воздуха на аэробную стабилизацию принимают 1…2 м³/ч на 1 м³ вместимости стабилизатора в зависимости от концентрации осадка. При этом интенсивность аэрации должна быть не менее 6 м³/(м^2.ч).

Расчет аэробных стабилизаторов. Основными параметрами для расчетов аэробных стабилизаторов являются удельный расход кислорода и требуемая продолжительность стабилизации , которые зависят от температуры и возраста ила.

Удельный расход кислорода на стабилизацию составляет для:

- активного ила кг O₂/кг ОВ;

- осадка первичных отстойников кг О₂/кг ОВ.

Период стабилизации ила в стабилизаторе (реакторе-вытеснителе)

, (4)

где и — расчетная температура в аэротенке и стабилизаторе, °С; - возраст ила, сут.

При стабилизации смеси сырого осадка и активного ила параметр смеси можно рассчитать по формуле:

; (5)

где и — период стабилизации соответственно смеси и активного ила, сут; — отношение расходов беззольных частей осадка и избыточного активного ила.

Продолжительность аэрации принимают: для неуплотненного активного ила 3…5 сут, для смеси осадка первичных отстойников и неуплотненного ила 6…7 сут, для смеси осадка и уплотненного активного ила 8…12 сут (при температуре 20 ^оС). Аэробная стабилизация осадка осуществляется при температуре 8…35 °С.

Расчет емкости стабилизатора производитсяна среднюю зимнюю температуру осадка в сооружении (для климатических условий средней полосы °С).