Традиционные физико-химические методы переработки сточных вод приводят к образованию значительного количества твердых отходов. Некоторая их часть накапливается уже на первичной стадии осаждения, а остальные обусловлены приростом биомассы за счет биологического окисления углеродсодержащих компонентов в сточных водах. Твердые отходы изначально существуют в виде различных суспензий с содержанием твердых компонентов от 1 до 10%. По этой причине процессам выделения, переработки и ликвидации ила стоков следует уделять особое внимание при проектировании и эксплуатации любого предприятия по переработке сточных вод.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 "Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений" осадки, образующиеся в процессе очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, могут быть использованы в качестве удобрений в сельском хозяйстве, промышленном цветоводстве, зеленом строительстве, в лесных и декоративных питомниках, а также для биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов ТБО.
Среди альтернативных методов утилизации обезвоженного осадка первичных отстойников и избыточного активного ила, образующих основной объем отходов, можно выделить следующие:
- сжигание в специальных илосжигательных печах, оснащенных системой газоочистки;
- термическое разложение в пиролитических реакторах.
Метод сжигания широко практикуется, комплексы оборудования, реализующие этот метод, внедрены на многих предприятиях водоотведения в различных городах.
Опыт внедрения установок по сжиганию осадка в илосжигательных печах.
Функционирование городских канализационных очистных сооружений не ограничивается очисткой сточных вод. Важной частью их работы является обработка и утилизация образующихся осадков. Несмотря на то, что используемые во всем мире технологические процессы очистки сточных вод и обработки осадков схожи, проблема утилизации осадков индивидуальна для каждого крупного города. В мегаполисах с многомиллионным населением, таких как Санкт-Петербург, ежедневный объем стоков, поступающих в городскую канализацию, исчисляется миллионами кубических метров. В процессе очистки сточных вод ежесуточно образуется около 1500 м3 осадков, состоящих из смеси осадка первичных отстойников и избыточного активного ила.
До начала 1990-х годов основные усилия специалистов были направлены на совершенствование технологии и оборудования по обезвоживанию осадка с целью уменьшения его объема. Для этого оптимизировались режимы работы первичных отстойников и илоуплотнителей, в цехах обезвоживания вводились в эксплуатацию новые виды оборудования. Испытывались и внедрялись более эффективные флокулянты. Все это позволило увеличить содержание сухих веществ складируемого осадка с 22 - 23 до 25 - 28%, что привело к снижению его объема.
К началу 1990-х годов один из трех полигонов ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" - "Волхонка-1" был полностью заполнен, а полигоны "Волхонка-2" (площадью 37 га) и "Северный" (83 га) были заполнены примерно на 70% и 50% соответственно. Таким образом, при сохранении темпов заполнения полигонов складирования осадка, а также с учетом строительства и запуска в эксплуатацию новых Юго-Западных очистных сооружений и выхода на проектную производительность Северной станции аэрации свободные площади полигонов могли быть заполнены уже к началу 2000-х годов.
Дальнейшее строительство полигонов было признано нецелесообразным по следующим причинам:
- экологические проблемы, связанные с эксплуатацией полигонов как потенциальных источников загрязнения атмосферы и подземных вод;
- большие затраты на строительство новых и рекультивацию старых полигонов;
- необходимость выделения значительных земельных площадей для строительства полигонов.