Способ обработки осадков сточных вод Советский патент 1991 года по МПК C02F11/16 C02F103/00 

Изобретение относится к обработке осадков сточных вод путем их биотермической переработки и может быть использовано на мусороперерабатывающих заводах для обезвоживания и переработки в компост твердых бытовых отходов и осадков сточных вод.

Целью изобретения является повышение выхода компоста- и удешевление процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Механически обезвоженный (или подсушенный на иловых площадках) осадок сточ- ных вод (ОСВ) влажностью 75-80% подвергают биотермической переработке совместно с твердыми бытовыми отходами (ТБО), при этом обезвоженный ОСВ делят на два потока, один из которых совместно с ТБО подают в горизонтальные вращающиеся биобарабаны при массовом соотношении ТБО:ОСВ 2:1-3:1.

Смесь подвергают биотермической переработке в течение 20-36 ч (20-28 ч при

о о го

sQ

сл

CJ

положительной и 28-36 ч при отрицательной температуре окружающей среды) при скорости вращения биобарабана 1-1,5 мин . За это время происходит гомогенизация материала и его частичное истирание, термофильные аэробные микроорганизмы достигают фазы максимальной биологической активности, температура смеси повышается до 45-50°С,

После выгрузки из барабана, сортировки (с целью извлечения балластных примесей) и дробления полученный продукт смешивают с другим потоком ОСВ в массовом соотношении 2:1-3:1 и смесь компостируют в штабелях с разовым перемешиванием в течение 30-60 сут.

На первой стадии переработки получается необезвреженный гомогенизированный продукт на основе ТБО и ОСВ (ГПТО), обладающий высокой биологической активностью. Он не может использоваться ни как биотопливо, ни как компост, так как не про- шеп необходимых стадий обезвреживания и минерализации органического вещества. Благодаря высокому биоэнергетическому потенциалу при дозревании в штабелях в ГПТО интенсивно развивается процесс тер- могенеза, что позволяет прокомпостировать в смеси с ним дополнительное количество осадка.

Пои постоянной скорости вращения 1- 1,5 необходимое число оборотов (1500) биобарабан делает соответственно за 24-17 ч, при этом обеспечивается необходимый уровень активности термофильных микроорганизмов, определяемый повышением температуры смеси до 45- 50°С.

При переработке смеси на малых скоростях вращения температура в биобарабане не достигает 50°С и не обеспечиваются необходимые условия для активного развития термофилов даже за 72 ч переработки.

Влияние времени переработки смеси ТБО и ОСВ в биобарабанах на ее температуру приведено в табл. 1.

Сравнение предложенного способа (при различном количестве ОСВ, подаваемого на компостирование) с прототипом приведено в табл. 2.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, во всех штабелях, кроме штабеля с соотношением смешиваемых компонентов 1:1, прогрев всей массы компостируемой смеси до температуры 50°С произошел через 30 сут после закладки. А в штабеле 5 даже через 60 сут температура обезвреживания не была достигнута. Санитарно-гигиеническая оценка такого компоста

показала наличие в нем жизнеспособных яиц гельминтов и низкий титр СоМ. Таким образом, при соотношении ГПТО и осадка 1 :1 необходимый уровень обезврежи- вания смеси не обеспечивается.

Верхний предел соотношения смешиваемых компонентов определяют экономической целесообразностью процесса, при этом процесс тем экономичней, чем боль- 0 шее количество осадка может быть обезвре- жено совместно с ТБО.

При соотношении смешиваемых компонентов 4:1 обезвреживается дополнительно только 70% оставшегося осадка. При соот- 5 ношении 3:1 обезвреживается весь осадок. Полученный после дозревания в штабелях компост отвечает требованиям на компост из ТБО (ТТ) и может быть использован в качестве ценного органического удобре- 0 ния.

Предлагаемый способ позволяет обезвредить и переработать в 3-4 раза больше осадка, чем по известному способу совместной биотермической переработки ТБО и 5 ОСВ в биобарабанах, повысить производительность мусороперерабатывающих заводов по переработке ТБО в 2 раза, а по выпуску компоста в 2,5 раза без дополнительной установки основного оборудова- 0 ния.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов совместной биотермической переработки ТБО и ОСВ приведен в табл. 3.

5Пример. Совместной биотермической

переработке подвергают смесь ТБО г.Минска средней влажности 48% и механически обезвоженный осадок Минской станции аэрации влажностью 77%. Смесь отходов в 0 соотношении ТБО:ОСВ 2,5:1 загружают в биобарабан КМ-101А (d 4 м, I 36 м). . Переработку смеси ведут при скорости врэ щения биобарабана 1,0 мин 1 в течение 20- 36 ч. После достижения в биобарабане 5 температуры 45-50°С смесь выгружают, просеивают на цилиндрическом грохоте ГЦ- 05 и измельчают в дробилке КМ-001-1. Полученный гомогенизированный продукт- смешивают с дополнительным количеством 0 механически обезвоженного осадка в соотношении ГПТО:ОСВ 2:1 и смесь укладывают в штабели высотой 2,5 м с естественной аэрацией. После достижения в штабеле температуры 50°С производят разовое пере- 5 мешивание компостируемой массы универсальным погрузчиком Д-565.

Результаты биотермической обработки ОСВ с ТБО по предлагаемому способу приведены в табл. 4. Полученный компост практически не отличается от компоста из одних ТБО.

Основные показатели качества компоста приведены в табл. 5.

Как показывают приведенные данные, компост, полученный в результате совместной переработки ТБО и ОСВ по предлагаемому способу, отвечает основным требованием на компост, вырабатываемый мусороперерабатывающими заводами.

Формула изобретения

1. Способ обработки осадков сточных вод, зчлючающий их обезвоживание, био- термическую переработку совместно с твердыми бытовыми отходами в горизонтальных вращающихся биобарабанзх, сортировку, измельчение и компостирование в штабелях, отличающийся тем, что, с

целью повышения выхода компоста и удешевления процесса, осадки после обезвоживания делят на два потока, один из которых подают на биотермическую обработку в биобарабанах в смеси с твердыми бытовыми от ходами при скорости вращения биобарабанов 1,0-1,5мин .полученныйпродукт после сортировки и измельчения смеши- вают с другим потоком обезвоженных

осадков в массовом соотношении 2:1-3:1.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что обработку в биобарабанах ведут при массовом соотношении твердые бытовые отходы:обезвоженные осадки 2:1-3:1 в

течение 20-36 ч

3.Способ по пп.1 и 2, от т и ч а ю щи й- с я тем, что компостирование ведут в течение 30-60 сут при разовом перемешивании.

Изобретение касается обработки осадков сточных вод путем их биотермической переработки и может быть использовано на мусороперерабатывающих заводах для обезвоживания и переработки в компост твердых бытовых отходов и осадков сточных вод. Целью изобретения является повышение выхода компоста и удешевление процесса. В способе обработки осадков сточных вод, включающем их обезвоживание, биотермическую переработку совместно с твердыми бытовыми отходами в горизонтальных вращающихся биобарабанах, сортировку, измельчение и компостирование в штабелях, осадки после обезвоживания делят на два потока, один из которых подают на биотермическую обработку в биобарабанах в смеси с твердыми бытовыми отходами при скорости вращения биобарабанов 1,0-1,5 мин^-1, полученный продукт после сортировки и измельчения смешивают с другим потоком обезвоженных осадков в массовом соотношении 2:1-3:1 в течение 20-36 ч, причем компостирование ведут в течение 30-60 сут при разовом перемешивании. 2 з.п.ф-лы, 5 табл.

Т а б т и ц а 1

пыт Соотношение ГПТО и добавляемогок нему ОСВ

Влажность смеси, поступающейна компостирование,

7

1 1:0 (прототип)

54-56

4:1 3:1 2:1 1:1

58,6-60,2 59,7-61,0 61,7-63,0 65,5-66,5

30

30 30 30 60

52-67

51-67 52-71 52-68 32-46

Отс„

0,01

Обн.

(обезвреж. не обесп.)

0,01 0,01 0,01 0,001

70 100 150 300

Отвечает техническим требованиям (ТТ) на компост из ТБО

То же

Не соответствует ТТ по степени обезвреживания

от

сг

Ю

CD U1 CJ

оо

Количество биобарабанов КМ-101А

(4х36м)4

Количество перерабатываемых ТБО,

тыс.т/год90

Соотношение ТБО и ОСВ в процессе биотермической переработки отходов в биобарабанах (при влажности смеси 60%)2:

Продолжительность переработки смеси

ТБО и ОСВ в биобарабанах, ч48

Количество ОСВ, перерабатываемое в биобятабанах, тыс.т/год45

Количество гомогенизированного

продукта на основе ТБО и ОСВ (ГПТО),

поступающее на площадки дозревания

(с учетом некомпостируемых отходов

в размере 30% пт массы ТБО и потерь

влаги при просеивании, дроблении

и транспортировке в размере 8% от

исходной влажности отходов) . 10

Соотношение ГПТО. ОСВ

Дополнительное количество осадка, обезвреживаемое на второй стадии обработки

Выход компоста, тыс.т/год75

Себестоимость компоста, руб./т 16

Количество обезвреженного ОСВ,

тыс.т/год45

Показатели

Температура окружающей среды, С

Количество ТСО, загружаемое в биобарабан, т

Количество ОСВ, загружаемое в биобарабан, т

Содержание органического вещества в смеси, % сухой массы

Скорость вращения биобарабана,

Продолжительность переработки смеси ТБО и ОСВ в биобарабане, ч

Таблица 3

180

2:1

24

90

200 2,5:1

80

190

12,0

170

Таблица 4 Пример

)-(+25)

(+6)-(+8)

120

50

60

1,0

24

(-10)-(-12)

120

50

64

1,0

36

Содержание органического вещества

в гомогенизированном продукте,

% сухом массы64

Дополнительное количество ОСИ, смешанное с гомогенизированным продуктом на основе ТБО и ОСВ, т55

Продолжительность обезвреживания

в штабелях, сут30

Температура компостируемой смеси в штабелях, С:

через 20 сут45-5

через 30 сут55-6

через 60 сутРаспад органического вещества при компостировании смеси в штабелях, % 13,2

ескохой

%

, %

%

43-45 0,67-0,69

48,3-54,3 1,90-2,10 0,58-0,63

0,38-0,45

0,1

7,1-7,5

Продолжение табл. 4

64

55 60

41-50 47-55 53-62

18,0

Таблица 5

45

40

1,60-1,,8

0,29-0,,5

0,50-0,,4

0,1Ј0,01 6,2-6,8