Технологія органо-мінеральних добрив з осадів міських стічних вод - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук ТЕХНОЛОГІЯ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ З ОСАДІВ МІСЬКИХ СТІЧНИХ ВОДЗахищаються результати теоретичних і експериментальних досліджень, виконаних для розробки технологічного процесу обезводнення осадів стічних вод і одержання органомінеральних добрив з цих осадів. Досліджено вплив попереднього вакуумування на процеси відстоювання, центрифугування, фільтрування, метанування і сушіння осадів стічних вод. Встановлено, що застосування органомінеральних добрив з осадів стічних вод з добавкою карбаміду позитивно впливає на схожість і ріст пшениці. Розроблено комплексну технологічну схему одержання органомінеральних добрив з осадів стічних вод на базі очисних споруд, до якої крім стадій зневоднення, компостування, кондиціювання і устрою дренажу на мулових майданчиках додано вузол вакуумування активного мулу перед його ущільненням. Запатентовано и внедрено устройство в первичном отстойнике, которое обеспечивает существенное уменьшение попадания воды с плавающими веществами на иловые площадки, а также устройство, которое служит для усреднения исходных сточных вод в первичном отстойнике.Проблема утилізації осадів стічних вод (ОСВ) залишається до кінця не вирішеною і дуже актуальною перш за все тому, що запропоновані технології все ще залишаються дорогими, по друге тому, що зростає дефіцит органомінеральних добрив і палива. Розробити технологію органомінеральних добрив з осадів стічних вод шляхом встановлення нових закономірностей процесів зневоднення, сушіння, і термофільного компостування і обґрунтувати відповідні технологічні і конструктивні рішення на основі цих досліджень з урахуванням місцевих умов. Розробити технологічну схему одержання органомінеральних добрив з осадів стічних вод на базі діючих очисних споруд, яка включає вузол попереднього вакуумування активного мулу з наступним його зневодненням. При проведенні комплексних досліджень були розроблені нові підходи до технології одержання органомінеральних добрив з осадів стічних вод, а саме: - встановлені кінетичні закономірності процесів зневоднення активного мулу шляхом відстоювання, фільтрування і центрифугування, сушіння та анаеробного бродіння після його попереднього вакуумування; досліджено розподіл основних металевих компонентів, які привносяться зі стічними водами на міські очисні споруди, серед сирих осадів, плаваючих речовин, в активному мулі, мулових майданчиках, біоставках і очищених стоках; показано наявність значної неоднорідності осадів в межах мулового майданчику за вмістом металів.У першому розділі викладено аналіз літературних джерел про існуючу проблему утилізації осадів міських стічних вод в Україні та за рубежем. Встановлено, що активний мул під час його відстоювання на протязі 2 діб на відкритому повітрі у мірному циліндрі обємом 250 мл чорніє і розшаровується на верхній і нижній шари чорного осаду та середній світлий шар, який можна умовно назвати водним. На підставі проведених досліджень обґрунтовано висновок про доцільність підвищити ступень зневоднення активного мулу на стадії його ущільнення шляхом застосування фільтру безпосередньо в радіальному ущільнювачі. , де Q - лінійна швидкість рідини, м3/(с..м2); DR - перепад тиску на фільтрувальній перегородці, КПА; w1 - площа фільтрувальної перегородки, м2; C1 - концентрація твердої речовини в осаді, який піддається фільтруванню; u1 - швидкість протікання фільтрату через перегородку, м/с.; m - вязкість фільтрату, Па.с; K1 і K2 - константи фільтру, які залежать від форми і розмірів пор фільтрувальної перегородки; за експериментами К1 = 1,33, К2 = 95,1; t - час, с. Це дасть змогу на довгий час загальмувати процес анаеробного окислення осадів на мулових майданчиках і тим самим зменшити втрати органічної частини осадів і зменшити забруднення атмосферного повітря парниковими газами СО2 та СН4.В дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і розвязана актуальна науково-практична задача, яка полягає в розробці технології одержання органомінеральних добрив з осадів міських стічних вод шляхом встановлення нових закономірностей процесів зневоднення, сушіння, термофільного компостування і кондиціювання і обґрунтування відповідних технологічних і конструктивних рішень на основі цих досліджень з урахуванням місцевих умов. Аналіз відомих методів одержання добрив з осадів міських стічних вод показав, що основною складністю в розробці технології є стадія зневоднення цих осадів, яка викликає великі капітальні, експлуатаційні і транспортні витрати. В останні роки спостерігається тенденція до зниження вмісту важких металів в осадах міських стічних вод і підвищення в них амонійного азоту та фосфатів. Досліджено вплив основних технологічних факторів, в тому числі попереднього вакуумування, на процеси відстоювання, центрифугування, фільтрування, термофільного компостування і сушіння осадів міських стічних вод.

2. Основний зміст роботи