bbk 000000

УДК 504.06

Панкова Г. А., Рублевская О. Н., Леонов Л. В.

Деятельность ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по снижению негативного воздействия на окружающую среду

Аннотация

Приводятся результаты работы ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по сокращению сброса неочищенных сточных вод в водоемы города. Рассказано об использовании на канализационных очистных сооружениях современных технологий, позволивших сократить сброс биогенных элементов с очищенными сточными водами, а также о решении проб­лем обработки и утилизации осадков сточных вод за счет внедрения технологии сжигания, что позволило прекратить складирование обезвоженного осадка на специальных городских полигонах. Излагаются новые и перспективные направления работы ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по снижению негативного воздействия на окружающую среду: учет и очистка дождевого стока; утилизация снега; решение проблемы опасных загрязнений, в частности микропластика и фармацевтических препаратов. С целью дальнейшего сокращения поступления загрязнений в водоемы-приемники (с неочищенными сточными водами) в разработанной «Схеме водоснабжения и водоотведения Санкт-Петербурга на период до 2025 г. с учетом перспективы до 2030 года» предусматривается полное прекращение сброса без очистки общесплавных и хозяйственно-бытовых сточных вод в общесплавную и хозяйственно-бытовую систему водоотведения города до 2022 г., прекращение после 2030 г. сброса без очистки 50% поверхностного стока в раздельную дождевую систему водоотведения города (сейчас очищается лишь 2% поверхностных сточных вод). В Схеме учтена обширная информационная база данных о системах водоснабжения и водоотведения, а также документы городского планирования и схемы, подготовленные по другим направлениям инженерно-энергетического комплекса Санкт-Петербурга.

Ключевые слова

сточные воды , опасные вещества , поверхностный сток , биогенные элементы , сжигание осадка , осадки сточных вод

УДК 628.336.3

Баширов Р., Райнер Цобель, Карстен Веннер

Измельчители RotaCut производства Vogelsang для оптимизации процессов обработки осадков сточных вод

Аннотация

Рассматривается современная измельчительная техника для обработки осадков сточных вод, обеспечивающая повышение эффективности работы очистных сооружений. Отмечается, что обеспечение и поддержание в автоматическом режиме постоянного давления прижатия контактирующих режущих деталей снижает износ их рабочих поверхностей, а также способствует уменьшению простоев оборудования и улучшению качества измельчения с целью оптимизации технологического процесса. Приведенные практические примеры доказывают обоснованность и перспективность использования измельчителей RotaCut производства компании Vogelsang как для обработки осадков сточных вод перед их механическим обезвоживанием, так и для предварительной обработки шлама перед его поступлением в метантенки. На основе изложенной в статье информации делается вывод о возможности оптимизации процессов обработки осадков сточных вод благодаря использованию измельчителей RotaCut.

Ключевые слова

очистные сооружения , автоматизация , осадки сточных вод , измельчение , режущая головка мацератора , давление прижатия

DOI 10.35776/MNP.2019.11.05
УДК 628.385

Литти Ю. В., Ковалев Д. А., Ковалев А. А., Катраева И. В., Михеева Э. Р., Ножевникова А. Н.

Использование аппарата вихревого слоя для повышения эффективности метанового сбраживания осадков сточных вод

Аннотация

Повышение эффективности анаэробного сбраживания осадков сточных вод, включая увеличение выхода метана и глубины минерализации органического вещества, является актуальной задачей. В ходе проведенных исследований изучалось влияние предварительной обработки осадков сточных вод в аппарате вихревого слоя ферромагнитных частиц на эффективность и кинетические параметры последующего анаэробного сбраживания осадка в термофильных условиях. Проведен анализ гранулометрического состава осадков сточных вод до и после обработки в аппарате вихревого слоя. Технологические параметры обработки осадков в аппарате вихревого слоя обусловили увеличение выхода метана на 3%, степени разложения органического вещества на 8–9% и константы гидролиза на 4,7%. Для оценки кинетических параметров процесса были использованы модифицированное уравнение Гомперца и уравнение первого порядка.

Ключевые слова

осадки сточных вод , гранулометрический состав , аппарат вихревого слоя ферромагнитных частиц , метаногенное сбраживание , кинетические параметры , модифицированное уравнение Гомперца , уравнение первого порядка

bbk 000000

УДК 628.31.006.82

Беляева С. Д., Короткова Е. В.

Новые национальные стандарты по использованию и размещению осадков сточных вод

Аннотация

Разработаны новые национальные стандарты Российской Федерации: ГОСТ Р 54534-2011 «Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель»; ГОСТ Р 5453-2011 «Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при размещении и использовании на полигонах». Стандарты устанавливают требования к осадкам сточных вод при их использовании для рекультивации нарушенных земель, а также при размещении и использовании осадков на полигонах. Рассмотрены различные методы подготовки осадков сточных вод, обеспечивающие достижение указанных в стандартах требований, в том числе выдержка в естественных условиях на площадках стабилизации, смешение с инертными материалами, компостирование с органическими наполнителями и др.

Ключевые слова

почвогрунт , осадки сточных вод , рекультивация нарушенных земель , полигон , экологическая сертификация

bbk 000000

УДК 628.336.411

Иванов А. Н., Иванова М. Г.

Обезвоживание осадков сточных вод с применением флокулянта «Сибфлок^®» и специальных колодцев

Аннотация

Описана технология высокоэффективного обезвоживания осадков сточных вод на иловых площадках с применением принципиально нового флокулянта «Сибфлок^®» на основе полиэтиленоксида и специальных щелевых колодцев для сбора и отведения иловой воды. Технология опробована в различных климатических условиях – от Красноярского до Красно­дарского края и внедрена на очистных сооружениях в России и Казахстане. При использовании предлагаемой технологии на иловых площадках осадки сточных вод обезвоживаются до влажности 68–75%, под действием флокулянта «Сибфлок^®» структурируются и после выгрузки с иловой площадки быстро высыхают до влажности 40–55%. В процессе обезвоживания образуются осадки, пригодные для всех известных видов утилизации – от прямого использования в качестве рекультиванта для свалок и полигонов твердых бытовых отходов до переработки в удобрения и почвогрунты, материалы для лесопосадок. Осадки, не пригодные к перечисленным способам утилизации, благодаря свойственному им быстрому высыханию до любой влажности (от 60 до 8%) могут быть эффективно утилизированы в биогазовых установках или специальных печах как в исходном виде, так и в виде топливных брикетов. Технико-экономические показатели и экологический эффект от применения рассмотренной технологии позволяют по праву отнести ее к категории наилучших доступных технологий. Внедрение технологии обезвоживания осадков сточных вод с применением флокулянта «Сибфлок^®» поз­воляет сократить количество необходимых иловых площадок в 4–7 раз, а также улучшить санитарно-экологическую обстановку на очистных сооружениях и прилегающих территориях, в том числе значительно уменьшить запах, освободить заполненные иловые площадки и шламонакопители.

Ключевые слова

обезвоживание , флокулянт , осадки сточных вод , очистные соо­ружения , иловая площадка , щелевой колодец , рекультивация

bbk 000000

УДК 628.336

Рублевская О. Н., Васильев Б. В., Протасовский Е. М., Петров С. В.

Обработка и утилизация осадков сточных вод  на очистных сооружениях Санкт-Петербурга:  опыт и перспективы

Аннотация

Изложен опыт обработки и утилизации осадков сточных вод на канализационных очистных сооружениях Санкт-Петербурга. В качестве основного метода обезвоживания используется центрифугирование. Обезвоживающее оборудование в течение 40 лет постоянно совершенствовалось, в настоящее время применяются декантеры – оборудование последнего поколения, которое позволяет получить влажность обезвоженного осадка 72–75% и обеспечить горение осадка без добавления топлива. В городе функционируют три завода, на которых сжигается осадок со всех очистных сооружений. Сжигание осадка осуществляется в печах с псевдоожиженным слоем при температуре 800–850 °С. Зола, получаемая от сжигания осадка, относится к IV классу опасности. Объем осадка сокращается до 12 раз. Поскольку в результате прекращено складирование нестабилизированного обезвоженного осадка на специальных полигонах, отпала необходимость строительства новых. Дымовые газы подвергаются мокрой (заводы сжигания осадков на Цент­ральной станции аэрации и Юго-Западных очистных соо­ружениях) и сухой очистке. В настоящее время разработан проект реконструкции завода сжигания осадков на Цент­ральной станции аэрации.

Ключевые слова

очистные сооружения , осадки сточных вод , зола , центрифуги , завод сжигания осадков , обезвоженный осадок

bbk 000000

УДК 628.336.71

Панкова Г. А., Петров С. В.

Опыт эксплуатации заводов по сжиганию осадков  сточных вод в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

Аннотация

Рассказано об опыте эксплуатации заводов по сжиганию осадков сточных вод на очистных сооружениях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». Описана технология сжигания осадков в «кипящем» слое. Процесс происходит за счет теп­лотворной способности обезвоженных осадков сточных вод. Тепло, образующееся в процессе горения, является вторичным энергетическим ресурсом и используется в технологическом процессе для подогрева дутьевого воздуха, отопления производственных помещений и выработки электроэнергии на очистных сооружениях канализации. Дано сравнение процессов очистки дымовых газов, образующихся при горении. На заводах сжигания осадков используются способы «мокрой» и «сухой» очистки дымовых газов. Качество очищенных газов соответствует нормативным требованиям. Описаны мероприятия, которые были проведены для повышения надежности и эффективности работы завода на Центральной станции аэрации Санкт-Петербурга. Полученный опыт был учтен при проектировании заводов сжигания осадков на Юго-Западных очистных сооружениях и Северной станции аэрации. На всех заводах принята технология сжигания осадков в печах с «кипящим» слоем. Заводы обеспечивают сжигание всего осадка, образующегося на канализационных очистных сооружениях Санкт-Петербурга.

Ключевые слова

утилизация тепла , осадки сточных вод , печь для сжигания осадков , очистка дымовых газов , теплотворная способность , вторичный энергетический ресурс

УДК 628.381:006.3:349.6
DOI 10.35776/VST.2023.04.06

Самбурский Г. А., Шкаредо В. А., Эпштейн А. Д., Максимова А. С.

Осадки сточных вод: вторичное сырье или побочные продукты?

Аннотация

Анализируются вопросы развития нормативного регулирования обращения с осадками сточных вод. Даются рекомендации для организаций водопроводно-канализационного хозяйства по отнесению прошедших обработку осадков сточных вод к побочному продукту производства или к вторичному ресурсу. Отмечается, что анонсированный Минприроды России переход к экономике замкнутого цикла требует развития нормативно-правовой базы, однако паспорт федерального проекта «Экономика замкнутого цикла» и презентационные материалы Минэкономразвития РФ и публично-правовой компании «Российский экологический оператор» ограничивают вопросы экономики замкнутого цикла исключительно задачами в сфере обращения с отходами, что несет в себе высокие риски значительных издержек, связанных с признанием осадков сточных вод отходом. Введение новых, нормативно закреп­ленных понятий «вторичное сырье» и «побочный продукт производства» должно сыграть решающую роль в развитии регулирования процессов обращения с осадками сточных вод и вовлечения их в хозяйственную деятельность в качестве товаров.

Ключевые слова

осадки сточных вод , экономика замкнутого цикла , вторичное сырье , побочный продукт производства

DOI 10.35776/MNP.2019.11.04
УДК 628.336.54

Пономаренко А. М., Кевбрина М. В., Дорофеев А. Г., Николаев Ю. А., Грачев Владимир Анатольевич, Козлов М. Н., Агарев А. М.

Основные результаты промышленных испытаний технологии сбраживания осадка с рециклом биомассы

Аннотация

Приведены результаты проведенных в лабораторных условиях исследований технологии сбраживания осадка сточных вод с рециклом биомассы и испытаний ее в промышленном масштабе. При проведении промышленных испытаний в варианте с рециклом биомассы удалось дос­тичь увеличения распада беззольного вещества в среднем до 56,6% (значение в контрольном варианте 42,2%). Увеличение распада беззольного вещества значительно улучшило водоотдающие свойства осадка. Среднее увеличение выхода биогаза составило 3%. В процессе эксперимента негативного влияния технологии рецикла осадка на технологическую работу метантенка не зафиксировано. Полученные результаты исследований позволяют сделать вывод о высокой перспективности внедрения технологии сбраживания осадка с рециклом биомассы на московских очистных сооружениях. Расчеты показали, что при внедрении этой технологии можно ожидать сокращения объема сухого вещества на выходе из метантенков по сравнению с традиционной технологией на 9–10%. Необходимость использования флокулянта при сгущении рецикла минимизируется улучшением водоотдающих свойств осадка и, таким образом, снижением его потребности при обезвоживании.

Ключевые слова

анаэробное сбраживание , осадки сточных вод , сгущение осадка , рецикл , увеличение распада беззольного вещества

bbk 000000

УДК 628.336

Кулаков А. А., Терехова Е. М., Куцевол М. А.

Совершенствование методов обработки осадков городских сточных вод

Аннотация

Реализация технологических схем удаления азота и фосфора из сточных вод требует индивидуального подхода к об­работке образующихся осадков. Длительное нахождение осадка при уплотнении на сооружениях в бескислородных условиях приводит к его загниванию, ухудшению влагоотдающих свойств и выходу фосфатов в надиловую воду. Представлены результаты исследований возможности интенсификации процессов уплотнения осадков городских сточных вод на примере очистных сооружений г. Вологды, которые используют технологии нитри-денитрификации и биологической дефосфотации при очистке стоков. При обезвоживании осадков на ленточном фильтр-прессе образуются возвратные потоки – фильтрат и промывная вода. Фильтрат содержит остаточное количество флокулянта, который может быть повторно использован. Выявлено, что добавление фильтрата цеха обезвоживания к уплотняемому илу в доле 10–15% приводит к увеличению скорости уплотнения, особенно в первые 30 минут процесса, что позволяет практически вдвое уменьшить объем ила. Отмечено, что предварительная аэрация уплотняемого ила в течение 3 часов сокращает продолжительность уплотнения за счет увеличения скорости осаждения с 0,8 до 1,2–1,4 мм/мин. Разработана технологическая схема обработки осадка, включающая двухступенчатое уплотнение с предварительной аэрацией и дозированием фильтрата и последующее механическое обезвоживание. Комбинирование процессов предварительной аэрации и дозирования фильтрата обеспечивает сокращение продолжительности уплотнения осадка до 3–6 часов, улучшение его влагоотдающих свойств и уменьшение дозы флокулянта при обезвоживании.

Ключевые слова

фильтрат , активный ил , уплотнение , осадки сточных вод , дефосфотация , предварительная аэрация

bbk 000000

УДК 628.336.71:628.477.8

Лобанов Ф. И., Моран Эрик, Плеханов А. В.

Термическая обработка – перспективное направление  утилизации осадков сточных вод

Аннотация

Присутствие токсичных элементов в осадках сточных вод очистных сооружений канализации не позволяет в полной мере использовать биошлам с высоким содержанием азота, фосфора и калия в качестве эффективных органических или комплексных органоминеральных удобрений и почвогрунтов для восстановления нарушенных земель. В связи с этим стоит задача разработки новых технологий обработки осадка сточных вод для снижения негативного воздействия на окружающую среду с применением различных методов пассивации подвижных форм токсичных металлов. Приведены данные о металлических печах из высокотехнологичного сплава с псевдоожиженным слоем для термической обработки осадков сточных вод в сравнении с печами из огнеупорного кирпича. Компактные печи в модульном исполнении предназначены для сжигания от 2000 до 6000 тонн осадка в год на небольших станциях очистки сточных вод. Печи для средних и больших очистных станций рассчитаны на объем сжигаемого осадка от 6000 до 80 000 тонн в год. Использование минеральных присадок и различных неорганических сорбентов обеспечивает эффективную очистку отходящих газов. Показано, что металлические печи запатентованной конструкции имеют преимущества перед традиционными печами из огнеупорного кирпича, особенно при использовании на небольших станциях аэрации.

Ключевые слова

очистные сооружения , экологическая безопасность , осадки сточных вод , металлические печи с псевдо­ожиженным слоем , сжигание биошлама

bbk 000000

УДК 628.336.71

Дуамбеков М. С., Иванов А. Н., Иванова Н. В.

Экологический проект «Органический пояс вокруг городов Казахстана – 2020»

Аннотация

Приведено описание реализуемого в настоящее время экологического проекта «Органический пояс вокруг городов Казахстана – 2020», который существенно затрагивает водохозяйственную отрасль. Актуальность проекта продиктована изменением республиканского законодательства, в частности статьи 301 Экологического кодекса Республики Казахстан (2016г.), касающейся норм и правил захоронения отходов. Новый нормативный документ ограничивает (а фактически запрещает) складирование обезвоженных осадков сточных вод на полигонах и предписывает осуществлять их дальнейшую переработку с целью перевода этих отходов из категории «опасные органические отходы» в рекультиванты, почвенные субстраты и т. д. Проект предусматривает использование российской технологии обез­воживания осадков сточных вод на иловых площадках с применением флокулянта «Сибфлок®» и технологии ускоренного компостирования органических отходов, разработанной специалистами Международной академии экологии (Астана, Казахстан). Реализация проекта позволит не только значительно сократить объем обезвоженных коммунальных шламов, направляемых на полигоны для захоронения, но и организовать производство почвоподобных субстратов, грунтов для рекультивации опустыненных территорий, полигонов, свалок, а при глубокой переработке – для городского зеленого хозяйства.

Ключевые слова

компостирование , обезвоживание , флокулянт , иловые площадки , экологический ущерб , осадки сточных вод , рекультивация , биоконверсия , восстановление нарушенных земель

bbk 000000

УДК 628.336.57

Козлов М. Н., Богомолов М. В., Кевбрина М. В., Агарев А. М.

Эффективность интенсификации сбраживания осадков сточных вод

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований интенсификации сбраживания осадков сточных вод применительно к технологической схеме Курьяновских очистных сооружений. В Инженерно-технологическом центре АО «Мосводоканал» испытаны в лабораторных условиях и экономически просчитаны три варианта интенсификации сбраживания: обработка осадка с помощью термогидролиза перед сбраживанием, увеличение гидравлического времени пребывания, увеличение времени пребывания по сухому веществу. Целью работы было сравнение эффективности сбраживания осадков при применении данных технологических решений. Увеличение гидравлического времени пребывания осадка (HRT) происходит за счет интенсификации сгущения осадка перед метантенками. Как показывает опыт Пражских очистных сооружений, одна только интенсификация сгущения позволяет увеличить эффективность на несколько процентов. Это же было подтверждено в ходе лабораторных испытаний в Инженерно-технологическом центре. Обработка осадка перед сбраживанием для ускорения стадии гидролиза устойчивого органического вещества, например термогидролиз, обеспечивает значительное ускорение всего процесса через активацию самой медленной стадии гидролиза, а в результате и общее увеличение распада беззольного вещества и выработки биогаза на 10–30%. Однако такого рода технологии требуют значительных капитальных затрат. Увеличение времени пребывания по сухому веществу (SRT) достигается за счет удержания твердых частиц в метантенке и при сохранении гид­равлического времени пребывания (HRT). Добиться этого можно удержанием или возвратом твердых час­тиц в метантенк. Примером является технология рециркуляции осадка, позволяющая обеспечить высокую степень распада органического вещества за счет увеличения времени пребывания по сухому веществу, не прибегая при этом к значительным капиталовложениям. Таким образом, по итогам исследований данная технология была признана наиболее экономически выгодной.

Ключевые слова

термогидролиз , осадки сточных вод , рециркуляция осадка , интенсификация сбраживания , распад органического вещества