Отстой городских сточных вод1)
Типы отстоя. Происхождение отстоя может быть различным. В зависимости от степени обработки отстой городских сточных вод обычно делят на четыре категории: первичный, вторичный, третичный и перегнивший в анаэробных условиях. Необработанный первичный отстой состоит из твердых оседающих из сточных вод веществ. Он нестабилен и эстетически неприятен. Вторичный отстой может быть активированным отстоем с биофильтров очистных сооружений и представляет собой твердые вещества, выделяющиеся после вторичного отстоя. Твердые вещества, содержащиеся во вторичном отстое, также относительно нестабильны, но не обладают эстетически неприятными свойствами, присущими необработанному первичному - отстою сточных вод. Третичный отстой есть результат третичного отстоя сточных вод, и большую часть его составляют неорганические вещества (например, известь и глина). Органическая часть третичного отстоя также относительно нестабильна.
Количество отстоя. Первичное осаждение и активирование отстоя при обычной обработке сточных вод позволяют отделить твердые вещества
|
Вид топлива |
В последнее время наблюдается тенденция рассматривать отстой сточных ®°Д как один из видов твердых городских отходов.
В количестве 3,6 кг/м3 сточных вод [2]. Если допустить, что накопление сточных вод на душу населения в среднем составляет 0,379 м3/сут, то на население в 1 млн. человек будет приходиться 98 т сухого отстоя, а в масштабе США -8,64 млн. т в год.
До осушки отстой содержит большое количество влаги. Так, например, отстой, поступающий из осадительного бассейна, содержит около 95% влаги. После некоторой стабилизации отстоя, которая достигается путем его сбраживания, содержание твердых веществ составляет 30%. Согласно реальным оценкам, США могут иметь ежегодно 28,2 млн. т отстоя с 70% влаги. Однако это количество должно резко возрасти вследствие принятия Федеральным управлением по борьбе с загрязнением воды Закона P. L. 92-500, который предписывает вторичную обработку сточных вод по всей стране. При этом накопление твердых веществ должно возрасти в 2-5 раз.
Характеристика отстоя. Доля содержания органической части отстоя городских сточных вод колеблется от 50% в перегнившем отстое до примерно 70% в необработанном отстое. В случаях типичных отстоев содержание азота (N) достигает 2%, фосфора (в виде Р205)-4%, калия (в виде К20)-0,5%. Отмечаются также следы элементов Cd, Си, Ni, Zn, Cr, Hg и Pb.
Использование отстоя. Энергосодержание необработанного отстоя равно примерно 16 284 кДж/кг сухого вещества. Это означает, что при современных темпах накопления отстоя городских сточных вод из них можно получить примерно 1,41 • 1014 кДж/год.
Однако практическое использование отстоя в качестве топлива вызывает существенные затруднения. Главная трудность состоит в том, что высокое влагосодержание не позволяет использовать отстой без осушки, на которую расходуется фактически вся выделяемая в процессе его горения энергия, не говоря уже о затратах, связанных с соблюдением установленных норм по предотвращению загрязнения окружающей среды.
Одним из наиболее эффективных методов получения энергии из отстоя городских сточных вод, по-видимому, является производство метана путем анаэробного перегнивання отстоя. Однако существующие установки для такого процесса либо не функционируют, либо эксплуатируются главным образом для частичной обработки отстоя и уменьшения его объема. При этом лишь на некоторых установках получаемый газ используется для подогрева перегнивателей, в то время как большая часть метана теряется.
Что, касается практической значимости отстоя после химической обработки сточных вод на третичном этапе как возможного источника энергии, в настоящее время из-за наличия в них негорючих соединений возможность его использования для производства энергии вызывает сомнения.
Использование отстоя городских сточных вод в сельском хозяйстве требует значительно меньших экономических и энергетических затрат. Но в этом случае необходимо быть уверенным, что по своему составу отстой может быть применен в качестве удобрения почвы.
