bbk 000000

УДК 628.336.098.4

Ванюшина А. Я., Данилович Д. А.

Анаэробное сбраживание – ключевая технология обработки осадков городских сточных вод (часть 1)

Аннотация

Рассмотрены варианты технологий обработки осадка городских сточных вод, различающиеся подходом к стабилизации органического вещества. Описаны технологические и экологические последствия размещения сырых осадков сточных вод на полигонах: выделение дурнопахнущих веществ, повторное разжижение обезвоженных осадков, приводящее к необходимости повторного обезвоживания. Показано, что классическая технология аэробной стабилизации, активно использовавшаяся в прошлом веке, не соответствует современным требованиям как по энергопотреблению, так и по глубине распада. Рассмотрены процессы автотермичного термофильного аэробного сбраживания и компостирования как технологии, направленные на получение из осадка безопасного и высококачественного удобрения. Сделан вывод, что их применение экономически ограничено ситуациями, в которых возможна почвенная утилизация всего количества осадка. Рассмотрены проблемы отечественного подхода к сбраживанию, заключающегося в использовании термофильного режима с крайне малым временем пребывания осадка в метантенке. Наличие в осадке, сброженном в таком режиме, большой доли мелких частиц приводило к проблемам с обезвоживанием в 1960–1980-е годы. Описаны пути решения этих проблем на Курьяновских и Люберецких очистных сооружениях г. Москвы, в том числе с использованием современного обезвоживающего оборудования. Делается вывод, что анаэробное сбраживание осадка сточных вод в метантенках в XXI веке не имеет сравнимых альтернатив для крупных и средних канализационных очистных сооружений. Рассмотрены основные тенденции в применении процесса сбраживания, конструктивного исполнения метантенков, методы интенсификации процесса (термогидролиз, дезинтеграция, ультразвук, разделение на фазы, рециркуляция сброженного осадка. Обобщена информация по свойствам биогаза. Статья публикуется с продолжением.

Ключевые слова

компостирование , анаэробное сбраживание , осадок сточных вод , стабилизация , термофильное сбраживание

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. – М., Министерство строительства РФ, Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, 1998. 39 с.
2. Scisson J. P., Finkbeiner Jr. ATAD, the next generation: design, construction, start-up and operation of the first municipal 2nd generation ATAD: Proc. of WEF/AWWA/CWEA Joint Residuals and Bioso­lids Management Conference and Exhibition 2003.
3. Гюнтер Л. И., Гольдфарб Л. Л. Метантенки. – М.: Стройиздат, 1992. 128 с.
4. Johnsoт T. S., Scanlan P. A., Yurtsever D., Kuchenrither R. D. State of practice: Bioso­lids energy and resource recovery: Water Convention, SIWW 09, Singapore, 23–26 June 2009.
5. Pakhomov A. N., Danilovitch D. A., Streltsov S. A., Daineko F. A., Belov N. A., Sorensen J., Dalgaard O. Improvement of sludge digester operation at Kuryanovo and Lyuberetskaya wastewater treatment plants: IWA Sludge Management Conference «Sustanable sludge manage­ment: state of the art, challenges and perspectives». Moscow, 29–31 May 2006.
6. Храменков С. В., Пахомов А. Н., Стрельцов С. А., Кевбрина М. В., Ванюшина А. Я., Агарёв А. М. Повышение эффективности обработки осадка сточных вод с помощью высокотемпературного гидролиза перед сбраживанием // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 10. С. 55–60.
7. Рублевская О. Н., Мельник Е. А. Пути решения проблемы энергосбережения в системе канализования Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 12. С. 45–51.
8. Pe’rez-Elvira S., Fdz-Polanco M., Plaza F. I., Garralon G., Fdz-Polanco F. Ultrasound pre-treatment for anaerobic digestion improvement // Water Science & Technology. 2009. Vol. 66 (6). PP. 1525–1532.
9. Hogan F., Mormede S., Clark P., Crane M. Ultrasonic sludge treatment for enhanced anaerobic digestion // Water Science & Technology. 2004. Vol. 50 (9). PP. 25–32.
10. Roxburgh R., Sieger R., Johnson B., Rabinowitz H., Goodwin S. Sludge minimization technologies – doing more to get less: Proceedings of the Water Environment Federation, WEFTEC 2006: Session 1 through Session 10. PP. 506–525 (20).
11. Jenicek P., Bartacek J., Kutil J., Zabranska J., Dohanyos M. Potentials and limits of anaerobic digestion of sewage sludge: Energy self-suf-cient municipal wastewater treatment plant? // Water Science & Technology. 2012. Vol. 66 (6). PP. 1277–1281.
12. Puchajda B., Oleszkiewicz J. Single and two-stage anaerobic digestion: Hydrolysis, Acidification and Pathogen Inactivation 2003. Proceedings of the Water Environment Federation – WEFTEC 2003. Session 61 through Session 70. PP. 284–301 (18).
13. Ostapczuk R., Bassette P. C., Dassanayake C., Bevington G. Recuperative thickening: decoupling the SRT from the HRT reduces capital expenditures and increases biogas production for CHP utilization: Proceedings of the Water Environment Federation – WEFTEC 2011. Session 31–40. PP. 2348–2355 (8).
14. Николаев Ю. А., Кевбрина М. В., Дорофеев А. Г., Ванюшина А. Я., Агарёв А. М. Высокоэффективная технология метанового сбраживания осадка сточных вод с рециклом биомассы // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 10. С. 61–67.
15. Vanyushina A. Ya., Agarev A. M., Moyzhes S. I., Nikolaev Yu. A., Kevbrina M. V., Kozlov M. N. Comparison of different thickening methods for active biomass recycle to anaerobic digestion of wastewater sludge // Water Science & Technology. 2012. Vol. 66 (8). PP. 1787–1793.