СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА К ПЕРЕРАБОТКЕ Российский патент 2013 года по МПК C02F11/00 C02F9/08 C02F1/62 C02F1/50 B09B3/00 C02F103/34 

Изобретение относится к области переработки осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства и может быть использовано в технологии изготовления искусственного грунта, применяемого в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.

Известен (SU, авторское свидетельство 1833353) способ подготовки осадка сточных вод к переработке, при реализации которого осадок разделяют на фракции.

Недостатком известного способа является то, что он затрудняет транспортировку твердой фракции на дальнейшую переработку.

Известен (SU, авторское свидетельство 1730056) способ переработки осадка сточных вод. Согласно известному способу при переработке в перерабатываемый осадок вводят предварительно нагретый до 100-140°C нефтяной гудрон или битум в количестве 75-100% от массы осадка, смесь нагревают до 200-300°C и выдерживают в течение 0,25-1 ч с последующим отстаиванием и разделением смеси на утилизируемые продукты. Для обеспечения возможности переработки осадков влажностью 5-45% в смесь перед нагреванием вводят толуол в количестве, достаточном для проведения азеотропной осушки смеси.

Недостатком известного способа подготовки осадка следует признать применение его только при дальнейшей переработке осадка со значительным нагревом.

Известен (RU, патент 2081857) способ подготовки осадка сточных вод к последующей переработке. Согласно известному способу осадок сгущают до 85-90% влажности

Недостатком известного способа является то, что он затрудняет транспортировку твердой фракции на дальнейшую переработку.

Данный источник информации принят в качестве ближайшего аналога.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в обеспечении возможности утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства при транспортировке его по технологической линии с использованием насосов и трубопроводов.

Для получения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ приготовления осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства к переработке. Согласно разработанному способу предварительно осуществляют забор суспензии осадка сточных вод из илового накопителя, перекачивают суспензию забранного осадка по трубопроводу с одновременным определением содержания в нем сухого вещества в узел приготовления осадка, в узле приготовления осадка производят разбавление суспензии до величины 4,5-5,5% масс. сухого вещества с последующим обеззараживанием суспензии, осаждением из суспензии ионов тяжелых металлов и нейтрализацией неприятных запахов, причем забор суспензии осадка осуществляют с использованием смесительного насоса, выполненного с возможностью как перекачивания суспензии из илового накопителя, так и перемешивания суспензии в иловом накопителе, при этом используемый узел обработки содержит три бака, первый из которых предназначен для разбавления суспензии и к которому параллельно подключены второй и третий баки, предназначенные для обеззараживания суспензии, осаждениям из суспензии ионов тяжелых металлов и нейтрализации неприятных запахов, в каждом баке установлено по две лопастных мешалки, по одному насосу перекачивания суспензии осадка, по одному ультразвуковому датчику уровня и по одному узлу дозирования химических реагентов, при этом в первом баке дополнительно установлен датчик определения концентрации сухого вещества. В предпочтительном варианте реализации перед отбором суспензии осадка сточных вод из илового накопителя производят перемешивание суспензии в иловом накопителе. Обычно используют смесительный насос, на входе которого установлен, по меньшей мере, один нож для измельчения крупного мусора, находящегося в суспензии. В большинстве вариантов реализации узел дозирования химических реагентов содержит три емкости из химически стойкого пластика, по меньшей мере, три мембранных высокоточных насосов.

Разработанный способ в преимущественном варианте реализации используют следующим образом.

Первоначально проводят подготовительные работы, состоящие из забора осадка и разбавления осадка до рабочей концентрации. Узел забора осадка сточных вод из илового накопителя предпочтительно содержит смесительный насос производительностью до 35 м³/мин, который базируется на сельскохозяйственном тракторе мощностью не менее 100 л.с. и приводится в движение валом отбора мощности, причем насос подключен к шламопроводу.

Выемку (забор) суспензии осадка сточных вод осуществляют из иловых накопителей с использованием смесительного насоса, который подключен с использованием армированного гибкого шланга к шламопроводу. Насос предпочтительно имеет два режима работы: откачка и перемешивание.

Перемешивание осуществляют за счет закрытия шиберной задвижки на всасывающем трубопроводе и открытия заслонок на выброс осадка обратно в накопитель из насоса. В процессе перемешивания консистенция осадка усредняется и тем самым достигается однородность забираемого осадка.

Перед началом каждого забора осадка рекомендовано перемешивать его в течение 15-30 минут. На всасывающем патрубке насоса установлены два ножа для измельчения крупного мусора, нередко присутствующего в осадке сточных вод предприятий коммунального хозяйства.

После перемешивания суспензию осадка подают в напорный трубопровод, изготовленный из полиэтилена, по которому суспензия попадает в первый приемный бак объемом 200 м³. В трубопроводе вмонтирован инлайн датчик определения содержания сухого вещества (СВ) в суспензии осадка. Датчик в режиме онлайн осуществляет измерения концентрации СВ в транспортируемой по трубопроводу суспензии осадка и, предпочтительно, транслирует их на монитор, находящийся в помещении управления насосами.

Узел приготовления осадка предпочтительно состоит из:

- трех баков, изготовленных из металлических листов, усиленных по бокам швеллерами, причем первый бак объемом 200 м³, второй и третий баки объемом 100 м³, шести лопастных мешалок, установленных по две в каждый бак, трех насосов перекачки осадка (типа "улитка") производительностью 150 м³/ч, установленных по одному в каждый бак, двух датчиков определения концентрации сухого вещества, один из которых установлен на подающем шламопроводе, а другой в первом баке, трех ультразвуковых датчиков уровня, установленных по одному на каждый бак, трех установок дозирования химических реагентов, а также шиберных задвижек и системы труб байпас.

Суспензия осадка, закаченная из илового накопителя, попадает в первый бак. Суспензия осадка, забираемая из илового накопителя, имеет концентрацию 7-12% по СВ. В первом баке производят разбавление осадка до рабочей концентрации - 4,5-5,5 (предпочтительно, 5) % по СВ. Разбавление происходит за счет добавления в суспензию осадка воды или возвратного фильтрата, вытекающего из геотекстильных мешков, используемых для обезвоживания подготовленной суспензии осадка. Фильтрат доставляют из сточного коллектора, проходящего вокруг полигона для складирования осадка, погружным насосом производительностью 100 м³/ч. На основании показаний инлайн датчика определяют количество сухого вещества в поступаемой суспензии осадка и, соответственно, определяют объем воды или фильтрата, необходимого для разбавления исходной суспензии осадка до 5%-й концентрации по СВ. Это количество воды или фильтрата добавляют в первый бак и перемешивают лопастными мешалками в течение приблизительно 30 минут. В процессе перемешивания второй инлайн датчик, установленный в стенке первого бака, измеряет концентрацию смешиваемого осадка и транслирует эти показания на монитор, находящийся в помещении управления насосами.

После разбавления суспензии осадка до рабочей 5%-ой концентрации по СВ, ее перекачивают во второй и третий баки смешения осадка с химическими реагентами. Дозирование химических реагентов во второй и третий баки производят по пластиковым шлангам DN8. Комплекс подачи химических реагентов предпочтительно работает в автоматическом режиме. Сигнал на подачу реагента поступает от ультразвуковых уровнемеров, установленных на втором и третьем баках.

Шнековые насосы перекачки суспензии осадка имеют производительность 300 м³/ч каждый.

Процесс смешения происходит следующим образом:

Из комплекса дозирования химических реагентов во второй и третий баки поочередно добавляются химические реагенты, обеспечивающие обеззараживание, связывание ионы тяжелых металлов в нерастворимые соединения и дезодорирующие суспензию. На этой стадии могут быть использованы любые известные в настоящее время реагенты, ранее применяемые для этих целей.

Два бака необходимы для обеспечения непрерывности процесса работы комплекса. Заполняются они поочередно. Когда из второго бака обработанную реактивами суспензию перекачивают дальше по технологической цепочке, в третьем баке происходит процесс перемешивания химических реагентов с осадком и наоборот. Процесс дозирования химических реагентов и смешения их с осадком занимает приблизительно один час.

Применение разработанного способа позволяет обеспечить возможности утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства при транспортировке его по технологической линии с использованием насосов и трубопроводов.

Изобретение может быть использовано в технологии изготовления искусственного грунта, применяемого в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления изобретения проводят изменение влажности исходного осадка сточных вод. Осуществляют забор суспензии осадка сточных вод из илового накопителя. Перекачивают суспензию забранного осадка по трубопроводу с одновременным определением содержания в нем сухого вещества в узел приготовления осадка, где производят разбавление суспензии с последующим ее обеззараживанием, осаждением ионов тяжелых металлов и нейтрализацией неприятных запахов. Способ обеспечивает возможность утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства при транспортировке его по технологической линии. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ приготовления суспензии осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства к переработке, включающий изменение влажности исходного осадка сточных вод, отличающийся тем, что предварительно осуществляют забор суспензии осадка сточных вод из илового накопителя, перекачивают суспензию забранного осадка по трубопроводу с одновременным определением содержания в нем сухого вещества в узел приготовления осадка, в узле приготовления осадка производят разбавление суспензии до величины 4,5-5,5 мас.% сухого вещества с последующим обеззараживанием суспензии, осаждением из суспензии ионов тяжелых металлов и нейтрализацией неприятных запахов, причем забор суспензии осадка осуществляют с использованием смесительного насоса, выполненного с возможностью как перекачивания суспензии из илового накопителя, так и перемешивания суспензии в иловом накопителе, при этом используемый узел обработки содержит три бака, первый из которых предназначен для разбавления суспензии и к которому параллельно подключены второй и третий баки, предназначенные для обеззараживания суспензии, осаждения из суспензии ионов тяжелых металлов и нейтрализации неприятных запахов, в каждом баке установлено по две лопастных мешалки, по одному насосу перекачивания суспензии осадка, по одному ультразвуковому датчику уровня и по одному узлу дозирования химических реагентов, при этом в первом баке дополнительно установлен датчик определения концентрации сухого вещества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед отбором суспензии осадка сточных вод из илового накопителя производят перемешивание суспензии в иловом накопителе.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесительный насос, на входе которого установлен, по меньшей мере, один нож для измельчения крупного мусора, находящегося в суспензии.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что узел дозирования химических реагентов содержит три емкости из химически стойкого пластика, по меньшей мере, три мембранных высокоточных насоса.