Способ переработки осадков сточных вод на органоминеральные удобрения Российский патент 2020 года по МПК C02F11/122 C02F11/148 C05D3/02 C05D5/00 C05F3/00 C05F7/00 

Изобретение относится к обработке осадков сточных вод и может быть использовано для их переработки на органоминеральные удобрения.

Известен способ получения органоминерального удобрения из осадков сточных вод (Патент RU №2142930, МПК C02F, 1999, авторы Дзиминскас Ч.А., Смирнова В.М., Тишков К.Н., Трунова И.Г., Элькинд К.М.) обработкой кислым промывочным раствором, нейтрализацией щелочным реагентом, отличающийся тем, что осадки сточных вод предварительно просушивают, измельчают, подвергают магнитной сепарации, немагнитную фракцию обрабатывают кислым промывочным раствором противотоком, промывают полученный осадок водой, промывную воду используют для приготовления кислого промывочного раствора, отработанный кислый промывочный раствор подщелачивают любым известным способом и при рН 1,5-1,8 выделяют осадок гуматов тяжелых металлов, который обрабатывают аммиачным раствором до рН 10,5-11,0, и полученный раствор гумата аммония используют для нейтрализации осадков сточных вод после операции промывки водой, полученное удобрение сушат, из отработанного кислого промывочного раствора выделяют тяжелые металлы, а регенерированный раствор используют для обработки осадков.

Данный способ отличается многостадийностью и сложностью процесса, а также значительной энергоемкостью, что является его недостатками.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения органического удобрения из осадка сточных вод (Патент RU 2299872, 4-й вариант выполнения, МПК 8 C05F 7/00, 2007.), включающий смешивание осадка сточных вод с органическим компонентом и последующее аэробное компостирование полученной смеси, в качестве осадка сточных вод используют свежий обезвоженный осадок сточных вод сроком хранения менее 3 лет, а в качестве органического компонента используют пивную дробину, или опилки, или торф при следующем объемном соотношении соответственно 0,5:0,5 или 0,6:0,4 с добавлением биоактиватора в виде компостной закваски, приготовленной на пивной дробине в количестве не менее 15% от объема компостируемой смеси, а по окончании компостирования проводят естественное подсушивание компоста. Длительность компостирования составляет 4 месяца.

Предлагаемое техническое решение позволяет избежать указанных недостатков и сократить продолжительность процесса.

Сущность нашего изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение позволит уменьшить время получения удобрения из осадка сточных вод в 2 раза по сравнению с аналогом.

Технический результат - разрабатываемые удобрения из осадков сточных вод повысят плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, не загрязняя окружающую природную среду.

Указанный технический результат достигается при проведении способа переработки осадков сточных вод, включающий обезвоживание осадка, подсушивание и смешивание полученного осадка сточных вод с органическим компонентом в объемном соотношении 0,5:0,5 при периодическом перемешивании полученной смеси отличающийся тем, что обезвоживание осадка осуществляют на фильтр-прессах с площадью поверхности фильтрования 2,5-50 м, подачей осадка под давлением не менее 0,6 МПа; расходом сжатого воздуха на просушку осадка - 0,2 м³/мин. на 1 м² фильтровальной поверхности, осуществляют предварительное кондиционирование осадка органическими флокулянтами в дозе 4-9 мг/л, с последующей обработкой полученного кека негашеной известью и одновременным обеззараживанием за счет повышения температуры до 80°С при реакции негашеной извести с водой, затем обезвоженный осадок подсушивают до влажности 50% и смешивают с навозом в качестве органического компонента.

С целью улучшения свойств осадков целесообразны их компостирование, стабилизация или обеззараживание. Затем осадок будет подсушиваться до влажности 50%, вследствие чего его объем уменьшится в 3-8 раз, затем погрузится на транспортные средства и будет отвозится к месту использования.

Несомненным достоинством разрабатываемого удобрения из осадков сточных вод является высокое содержание органического вещества - до 75%. Органические вещества в значительной мере определяют направление процесса почвообразования, биологические, химические и физические свойства почвенной среды.

Конечные потребители органических удобрений: сельскохозяйственные предприятия, личные подсобные хозяйства, крестьянские (фермерские) хозяйства, владельцы дачных участков.

Для обезвоживания осадков сточных вод наибольшее распространение получили фильтр-прессы с площадью поверхности фильтрования 2,5-50 м.

Параметры фильтр-прессования:

- подача осадка под давлением не менее 0,6 МПа;

- расход сжатого воздуха на просушку осадка - 0,2 м³/мин. на 1 м² фильтровальной поверхности;

- давление сжатого воздуха - 0,6 МПа;

- расход промывной воды - 4 л/мин. на 1 м² поверхности;

- давление промывной воды - 0,3 МПа.

С целью улучшения свойств осадков целесообразны их компостирование, стабилизация или обеззараживание. Затем осадок погрузится на транспортные средства и будет отвозиться к месту использования.

При производстве удобрений не должно образовываться технологических отходов, ведущих к загрязнению объектов окружающей среды. Удобрения из осадков сточных вод будут производиться в рассыпном или расфасованном виде.

Площадки хранения удобрений с боковых сторон будут иметь бортики и канавки для стока избыточной влаги. Избыточная влага будет отводиться в дренажно-канализационную систему. Дренажная система иловых площадок с дренажными трубами включает:

- верхний слой песка 15-25 см, с эффективным диаметром 0,3-1,2 мм и коэффициентом неоднородности менее 5;

- слой гравия высотой 20-45 см, с размерами зерен 0,3-2,3 см;

- дренажные трубы, часто изготавливаемые из керамики или пластмасса, минимальным диаметром 10 см, с открытыми торцами, расположенные на расстоянии 2-6 см друг от друга.

Изобретение относится к химической промышленности и сельскому хозяйству и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений. Осадки сточных вод предварительно кондиционируют органическими флокулянтами в дозе 4-9 мг/л. Полученный кек обрабатывают негашеной известью и одновременно обеззараживают за счет повышения температуры до 80°С при реакции негашеной извести с водой. Обезвоживание осадка осуществляют на фильтр-прессах с площадью поверхности фильтрования 2,5-50 м путём подачи осадка под давлением не менее 0,6 МПа при расходе сжатого воздуха 0,2 м³/мин на 1 м² фильтровальной поверхности. Обезвоженный осадок подсушивают до влажности 50 % и смешивают с навозом в качестве органического компонента в объемном соотношении 0,5:0,5 при периодическом перемешивании полученной смеси. Изобретение позволяет повысить плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур, не загрязняя окружающую природную среду.

Способ переработки осадков сточных вод на органоминеральные удобрения, включающий обезвоживание осадка, подсушивание и смешивание полученного осадка сточных вод с органическим компонентом в объемном соотношении 0,5:0,5 при периодическом перемешивании полученной смеси, отличающийся тем, что обезвоживание осадка осуществляют на фильтр-прессах с площадью поверхности фильтрования 2,5-50 м, подачей осадка под давлением не менее 0,6 МПа, расходом сжатого воздуха на просушку осадка - 0,2 м³/мин на 1 м² фильтровальной поверхности, осуществляют предварительное кондиционирование осадка органическими флокулянтами в дозе 4-9 мг/л с последующей обработкой полученного кека негашеной известью и одновременным обеззараживанием за счет повышения температуры до 80°С при реакции негашеной извести с водой, затем обезвоженный осадок подсушивают до влажности 50% и смешивают с навозом в качестве органического компонента.