Назначение: максимальное сокращение объема осадка путем окисления всей органической части осадка, получение тепловой энергии.
В России в настоящее время используют установки сжигания в псевдоожиженном слое песка (известен еще целый ряд вариантов реализации подпроцесса сжигания и применяемого оборудования, но для осадка ГСВ они пока не нашли применения в отечественной практике).
Осадок сжигается в горячем слое песка, который псевдоожижается поступающим в зону горения воздухом. Осадок в процессе псевдоожижения эффективно смешивается с песком, вода быстро испаряется, а органическое вещество окисляется. В верхней части печи, свободной от кипящего слоя, происходит доокисление в газовой фазе. Полученная в результате сжигания зола улавливается на электрофильтрах, а дымовые газы очищаются мокрой (щелочным реагентом) или сухой (рукавные фильтры) газоочисткой.
Потребность подпроцесса во внешних энергоресурсах и его величина зависят от содержания сухого вещества и органики в исходном осадке.
Содержание органического вещества в золе является важной технологической характеристикой и не должно превышать 5%.
Далеко не все описанные выше подпроцессы оказывают непосредственное воздействие на эмиссии. Часть из них влияет на надежность работы ОС, их ресурсо- и энергопотребление, экономические показатели.
В части группы подпроцессов очистки сточных вод непосредственное воздействие на эмиссию загрязняющих веществ в водные объекты оказывают следующие подпроцессы N 6, 8, 9, 11. В части группы подпроцессов обработки осадка на эмиссии в виде объема потенциальных отходов и их свойств оказывают воздействие подпроцессы N 13, 16, 17, 18, 19.
Для удобства дальнейшего анализа данным подпроцессам присвоены условные обозначения (см.: таблица 2.21).
Таблица 2.21 - Условные обозначения подпроцессов
Наименование типа подпроцесса | Условное обозначение |
Биологическая очистка | |
Полная биологическая очистка | БО |
Полная биологическая очистка с нитрификацией | БН |
Биологическая очистка с удалением азота методом нитри-денитрификации | БНД |
Биологическая очистка с удалением азота и фосфора (обобщенное определение) | БНДФ |
Биологическая очистка с удалением азота и химическим удалением фосфора | БНДХФ |
Очистка с биологическим удалением азота и фосфора | БНДБФ |
Очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора | БНДБХФ |
Доочистка | |
Зернистые (включая плавающую загрузку) и дисковые фильтры/с реагентами | Ф/ФР |
Биофильтры | БФ |
Биопруды | БП |
Обеззараживание | |
Хлором или гипохлоритом | ЖХ и ГХ |
Дехлорирование после хлорирования | ДХ |
УФ | УФ |
Обработка осадка | |
Аэробная стабилизация | АС |
Анаэробное (метановое) сбраживание | МС |
Уплотнение и сушка на иловых площадках | ИП |
Сгущение и сушка на иловых площадках с флокулянтом | ИПФ |
Компостирование обезвоженного осадка | КО |
Термическая сушка | ТС |
Сжигание | СЖ |
Результаты анализа данных полученных анкет по применению основных технологий на ОС ГСВ приведены в таблице 2.22.
Таблица 2.22 - Результаты анализа данных полученных анкет по применению основных технологий на ОС ГСВ
Показатели | Доля для групп ОС с различной ПП, %* | |||
более 300 тыс. м/сут | 100-300 тыс. м/сут | менее 100 тыс. м/сут | в целом по всем группам | |
Общее количество объектов, по которым учтены данные | 20 ед. | 30 ед. | 150 ед. | Всего 200 ед. |
Объекты с сооружениями биологической очистки | 100 | 96,7 | 100 | 99,5 |
В том числе объекты, на которых биологическая очистка осуществляется в аэротенках | 100 | 100 | 95,6 | 96,7 |
В том числе объекты, на которых биологическая очистка осуществляется в биофильтрах | 0 | 0 | 4,4* | 3,3 |
Объекты, на которых применяется удаление азота (технология нитри-денитрификации) | 20 | 16 | 14 | 15 |
Объекты, на которых применяется дефосфатация | 10 | 10 | 8 | 8,5 |
Объекты, имеющие доочистку | 20 | 29 | 31 | 29,6 |
Объекты, на которых осуществляется УФ-обеззараживание | 25 | 30 | 18 | 20,5 |
Объекты, имеющие обеззараживание хлором | 35 | 32 | 28 | 29,3 |
Объекты, на которых осуществляется обеззараживание гипохлоритом натрия | 30 | 22 | 24 | 24,3 |
Объекты, на которых осуществляется обеззараживание нехлорным реагентом | 0 | 0 | 4 | 3,0 |
Объекты, на которых не производится обеззараживание | 10 | 16 | 26 | 22,9 |
Объекты, на которых осуществляется аэробная стабилизация | 20 | 16 | 24 | 22,4 |
Объекты, на которых осуществляется анаэробное сбраживание | 35 | 13 | 8 | 11,5 |
Объекты, на которых осуществляется механическое обезвоживание осадка | 80 | 71 | 31 | 41,9 |
* При использовании нескольких альтернативных технологий на объекте он учитывался в анализе с учетом доли каждой из технологий в общем объеме обрабатываемых сточных вод. |
Проделанный анализ объектов, по которым были заполнены анкеты, позволяет сделать следующие выводы:
- на всех, кроме одного, объектах, эксплуатируются сооружения биологической очистки;
- всего 6 из них реализованы по технологии биофильтров, причем все по устаревшей технологии (щебеночная загрузка). По данным членов технической рабочей группы, на ОС меньшей производительности (не относящихся к I-й категории) данная технология представлена существенно шире;
- менее 10% из них используют современные технологии, обеспечивающие удаление азота и фосфора. Тенденция к увеличению этой доли с увеличением ПП есть, но не принципиальная;
- около 30% объектов имеют сооружения доочистки от взвешенных веществ, однако согласно анализу анкет (раздел) эффективность подавляющего большинства этих сооружений очень низкая;
- экологически безопасное УФ-обеззараживание опережает в своем развитии технологии удаления азота и фосфора, достигнув 20% от общего количества объектов;
- наибольший прогресс достигнут в переходе на механическое обезвоживание - его применяют свыше 40% всех объектов и 75% ОС с ПП свыше 100 тыс. м/сут (однако следует отметить, что данная статистика не содержит информации о степени реализации механического обезвоживания);
- стабилизация осадка (анаэробное сбраживание и аэробная стабилизация) используется всего на 1/3 объектов, при этом на 2/3 от этого количества применяется малоэффективный и энергоемкий метод аэробной стабилизации. На большинстве объектов сооружения анаэробного сбраживания используются неэффективно или не эксплуатируются.
Ни на одном из объектов, по которым были присланы анкеты, не применяются специальные технологии очистки ГСВ от техногенных загрязнений (тяжелых металлов, СПАВ, нефтепродуктов, фенолов). Также, по данным экспертов - членов ТРГ, отсутствует информация об использовании таких технологий на других объектах. То же самое относится к растворенным минеральным загрязнениям (хлориды, сульфаты, общая минерализация).
По данным экспертов, большинство проектов, разработанных за последние 15-20 лет, содержат информацию о том, что они предусматривают очистку ГСВ до требований рыбохозяйственных ПДК. Однако эта информация не имеет отношения к реальным возможностям принятых в проектах технических решений и является лишь одним из негативных последствий предъявления нереализуемых требований (см.: раздел 1.2.3). Как показано в разделе 3, факты выполнения требований рыбохозяйственных ПДК (не по нескольким показателям, а по всему перечню контролируемых показателей) в реальности отсутствуют.
Важным аспектом обработанных данных является их представительность в части диапазона ПП, не относящегося к I-й категории природопользования в терминологии 219-ФЗ [32]. Рассылка анкет была адресована объектам, которые должны подпасть под l-ю категорию (поступление сточных вод свыше 20 тыс. м). Наряду с такими объектами было получено определенное число анкет по объектам меньшей производительности. В анализ были включены объекты с производительностью свыше 5 тыс. м/сут.