RU2680509C2 - Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений - Google Patents
Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680509C2 RU2680509C2 RU2017120674A RU2017120674A RU2680509C2 RU 2680509 C2 RU2680509 C2 RU 2680509C2 RU 2017120674 A RU2017120674 A RU 2017120674A RU 2017120674 A RU2017120674 A RU 2017120674A RU 2680509 C2 RU2680509 C2 RU 2680509C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- activated sludge
- solution
- excess
- biomass
- sludge
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 7
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 14
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- SYOKIDBDQMKNDQ-XWTIBIIYSA-N vildagliptin Chemical compound C1C(O)(C2)CC(C3)CC1CC32NCC(=O)N1CCC[C@H]1C#N SYOKIDBDQMKNDQ-XWTIBIIYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в области очистки промышленных и бытовых сточных вод при утилизации отработанного активного ила. Для осуществления способа в биомассу отработанного (избыточного) активного ила вводят смесь растворов сульфата аммония 10-12% (NH)SOи гипохлорита натрия 10-12% NaClO из расчета 100 л 10% раствора сульфата аммония (NH)SOна 1 мбиомассы и 100 л 10% раствора гипохлорита натрия NaClO на 1 мбиомассы. Полученную смесь выдерживают в естественных условиях не менее 2 ч и ведут процесс утилизации отработанного активного ила при температуре окружающей среды. Способ обеспечивает значительное сокращение объемов иловых площадок и предотвращение негативного воздействия отработанного (избыточного) активного ила на окружающую среду при устранении неприятного запаха на очистных сооружениях. 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам утилизации отработанного (избыточного) активного ила станций биологической очистки и может быть использовано для улучшения экологического состояния окружающей среды, а также для интенсификации процессов очистки промышленных и бытовых сточных вод.
Известен способ утилизации осадков сточных вод в качестве удобрений с предварительной обработкой, предусматривающей уплотнение, стабилизацию и обезвоживание. При этом, в осадок добавляют известь, которая улучшает водоотдачу осадка (Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М. Стройиздат, 1988, с. 63-81, 208-220).
Однако указанный способ требует значительный капитальных и энергетических затрат по удалению воды, не обеспечивает нейтрализации токсичных тяжелых металлов, токсичных и канцерогенных органических соединений, приводит к постепенному накоплению этих и других вредных веществ в почве и их переходу в организм человека.
Известен способ утилизации осадка с его обеззараживанием с помощью извести, которая вводится в количестве, обеспечивающем pH 11-12, и ее доза при влажности осадка 70-80% составляет 15-20% (по СаО) от массы осадка. При этом происходит повышение температуры и прогрев осадка до 60°C за счет экзотермической реакции гашения извести. (Покровская С.Ф. Касатиков В.А. Использование осадка городских сточных вод в сельском хозяйстве, М. ВНИИГЭИагропром. 1987, с. 3-19).
Однако и этот способ не исключает необходимости удаления воды и связанных с этим энергозатрат, так как для удобрений осадок используется в сыпучем твердом состоянии, кроме того введение извести также не обеспечивает нейтрализации токсичных тяжелых материалов.
Известен способ утилизации активного ила путем сушки и пиролиза избыточного активного ила. Стадия сушки производится при температуре 150-200°С с улавливанием низкокипягцих органических веществ; пиролиз избыточного активного ила - при температуре 450-500°С в течение 30 мин (Дьяков М.С., Вайсман Я.М., Глушанкова И.С., Калинина Е.В. Термическая утилизация избыточного активного ила муниципальных биологических очистных сооружений на примере г. Перми. Эква тэк-2008. Вода: Экология и технология: сб. докл. междунар. конгр. - М., 2008).
Однако этот способ не обеспечивает полного уничтожения массы избыточного активного ила. При сушке и пиролизе 1 т обезвоженного избыточного активного ила с влажностью 85-87% будет образовываться 70-80 кг твердого остатка. Кроме того данный способ требует обустройства дополнительных технологических узлов и энергетических затрат на поддержание необходимый температурных режимов.
Наиболее близким является способ обработки и утилизации избыточного активного ила включающий приготовлении 10% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 и 10% раствора реагентов в биомассу отработанного (избыточного) активного ила из расчета: 100 л 10%-го раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 на 1 м3 биомассы; 100 л 10%-го раствора гипохлорита натрия NaClO на 1 м3 биомассы, затем полученную смесь выдерживают в естественных условиях не менее 2 часов.
Задача изобретения - защита окружающей среды от вредных веществ, образующихся в результате гниения активного ила (совокупность микроорганизмов) на иловых картах очистных сооружений.
Предложенный способ обработки и утилизации отработанного активного ила направлен на полную нейтрализацию твердой фазы биомассы избыточного активного ила, а также устранение неприятного запаха.
Это достигается введением в биомассу избыточного активного ила смеси растворов сульфат аммония 10% (NH4)2SO4 + гипохлорит натрия 10% NaClO.
Способ осуществляют следующим образом.
После отвода отработанного (избыточного) активного ила от блока биологической очистки сточных вод, его перемещают на иловые карты, где он подвергается естественному разложению, выделяя резкий, неприятный запах и различные токсические вещества, образующиеся в результате его распада. Приготавливают 10%-й раствор сульфата аммония (NH4)2SO4 и 10%-й раствор гипохлорита натрия NaClO. Затем осуществляют одновременный ввод растворов реагентов в биомассу отработанного (избыточного) активного ила из расчета: 100 л 10%-го раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 на 1 м биомассы; 100 л 10%-го раствора гипохлорита натрия NaClO на 1 м биомассы. Полученную смесь выдерживают в естественных условиях не менее 2 часов. В процессе реакции происходит растворение биомассы отработанного (избыточного) активного ила. После этого остаточную жидкость отводят в голову сооружений очистки сточных вод. При этом часть жидкой фазы естественным образом фильтруется в грунт.
После обработки активного ила смесью растворов сульфата аммония и гипохлорита натрия 10% (NH4)2SO4+10% NaClO, освобождаются карты хранения избыточного активного ила, вся масса активного ила растворяется.
Остаточная вода фильтруется с большей скоростью освобождая карты для повторного заполнения.
Были рассмотрены и использованы различные химические способы решения поставленной задачи. В результате экспериментов были подобраны необходимые концентрации и взаимосочетания химических реагентов, что дало возможность устранить запахи и уничтожить весь активный ил, поступающий на иловые карты (иловые площадки).
Это дает возможность защитить окружающую среду от вредных выбросов, а также уменьшить количество карт, необходимых для хранения отработанного активного ила очистных сооружений.
В процессе эксперимента было большое количество различных окислителей и восстановителей: H2SO4, HJ, HBr, SnCl2, FeSO4, MnSO4, Cr2(SO4)3, KMnO4, MnO2, K2Cr2,O7, (NH4)2SO4, HNO3, H2O2, CnO, FeCl3, NaOCl и др.
Все перечисленные вещества применялись как в чистом виде, так и в виде растворов различной концентрации в диапазоне: 1%-20%.
Наилучший эффект был достигнут при применении смеси растворов 10% (NH4)2SO4+10% NaClO.
Введение этого сочетания растворов с указанной концентрацией в массу отработанного (избыточного) активного ила, приводило к полной нейтрализации запаха, а также полому исчезновению осадка активного ила.
Применение данной смеси реагентов дает возможность убрать всевозможные запахи, сопутствующие гниению отходов активного ила, а также освободить значительные объемы иловых карт для последующего их заполнения, также полученная после обработки жидкость может быть использованна для получения различных металлов методом электролиза.
Кроме того снижаются транспортные затраты, затраты на горючее, связанные с доставкой активного ила на иловые карты или в качестве удобрения на сельскохозяйственные поля.
Испытание предлагаемого способа утилизации отработанного активного ила очистных сооружений проведено в лаборатории кафедры «Гидравлики, водоснабжения и водоотведения» ФГБОУВО «ВГТУ» в 2016 г. Способ рекомендован к внедрению на городских станциях очистки сточных вод или других производственных очистных сооружениях сточных вод, включающих в себя биологическую очистку.
Claims (1)
- Способ обработки и утилизации активного ила очистных сооружений, включающий приготовление раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 и раствора гипохлорита натрия NaClO, затем одновременный ввод растворов реагентов в биомассу отработанного (избыточного) активного ила из расчета: 100 л 10% раствора сульфата аммония (NH4)SO4 на 1 м3 биомассы, 100 л 10%-го раствора гипохлорита натрия NaClO на 1 м3 биомассы, выдержку полученной смеси в естественных условиях не менее 2 ч, отличающийся тем, что в биомассу отработанного (избыточного) активного ила вводят смесь растворов сульфата аммония 10-12% (NH4)SO4 и гипохлорита натрия 10-12% NaClO и ведут процесс утилизации отработанного активного ила при температуре окружающей среды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120674A RU2680509C2 (ru) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120674A RU2680509C2 (ru) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017120674A3 RU2017120674A3 (ru) | 2018-12-13 |
| RU2017120674A RU2017120674A (ru) | 2018-12-13 |
| RU2680509C2 true RU2680509C2 (ru) | 2019-02-21 |
Family
ID=64746801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120674A RU2680509C2 (ru) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680509C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775962C1 (ru) * | 2021-02-15 | 2022-07-12 | Максим Юрьевич Лёхин | Способ и устройство термического обеззараживания активного ила, используемого для биологической очистки сточных вод |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242601A (en) * | 1991-06-06 | 1993-09-07 | Alternative Technologies For Waste, Inc. | Sludge treatment with CaO or CaC2 and recovery of CaO therefrom |
| RU2133231C1 (ru) * | 1998-02-02 | 1999-07-20 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ переработки избыточного активного ила, содержащего тяжелые металлы |
| RU2280620C1 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-07-27 | ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Способ утилизации стоков доильных залов молочных ферм |
| CN101585624A (zh) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 北京锦奥华荣科技有限公司 | 适于中水回用的医疗污水的生物安全处理系统 |
| US7947104B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-05-24 | Vitag Corp. | Process for treating sludge and manufacturing bioorganically-augmented high nitrogen-containing inorganic fertilizer |
| RU113265U1 (ru) * | 2011-07-07 | 2012-02-10 | Григорий Владимирович Красавин | Комплектно-блочная модульная очистная станция заводского изготовления с подготовкой выделенных осадков к утилизации |
| RU2570546C2 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-12-10 | Акционерное общество "Компания "ЭКОС" | Способ безотходной биологической очистки сточных вод с переработкой выделенных осадков |
-
2017
- 2017-06-13 RU RU2017120674A patent/RU2680509C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242601A (en) * | 1991-06-06 | 1993-09-07 | Alternative Technologies For Waste, Inc. | Sludge treatment with CaO or CaC2 and recovery of CaO therefrom |
| RU2133231C1 (ru) * | 1998-02-02 | 1999-07-20 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ переработки избыточного активного ила, содержащего тяжелые металлы |
| RU2280620C1 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-07-27 | ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Способ утилизации стоков доильных залов молочных ферм |
| US7947104B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-05-24 | Vitag Corp. | Process for treating sludge and manufacturing bioorganically-augmented high nitrogen-containing inorganic fertilizer |
| CN101585624A (zh) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 北京锦奥华荣科技有限公司 | 适于中水回用的医疗污水的生物安全处理系统 |
| RU113265U1 (ru) * | 2011-07-07 | 2012-02-10 | Григорий Владимирович Красавин | Комплектно-блочная модульная очистная станция заводского изготовления с подготовкой выделенных осадков к утилизации |
| RU2570546C2 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-12-10 | Акционерное общество "Компания "ЭКОС" | Способ безотходной биологической очистки сточных вод с переработкой выделенных осадков |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2775962C1 (ru) * | 2021-02-15 | 2022-07-12 | Максим Юрьевич Лёхин | Способ и устройство термического обеззараживания активного ила, используемого для биологической очистки сточных вод |
| RU2797197C1 (ru) * | 2022-07-27 | 2023-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "РУССКАЯ ТОРФЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Способ обработки осадков сточных вод биологических очистных сооружений нефтехимических предприятий с получением техногрунтов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017120674A3 (ru) | 2018-12-13 |
| RU2017120674A (ru) | 2018-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lei et al. | Pretreatment of anaerobic digestion effluent with ammonia stripping and biogas purification | |
| ES2728092T3 (es) | Método para tratar materiales biológicos asociados con el ciclo de purificación de aguas residuales | |
| JP6007446B2 (ja) | 可溶性シリカを含んだフルボ酸鉄含有物の製造方法 | |
| RU2011103054A (ru) | Способ селективного извлечения фосфора из твердых материалов | |
| KR20130103550A (ko) | 피처리수의 생물학적 정화제, 생물학적 정화 시스템 및 생물학적 정화 방법 | |
| Patrick et al. | Origins, mechanisms, and remedies of fluoride ions from ground and surface water: A Review | |
| RU2680509C2 (ru) | Способ утилизации отработанного активного ила очистных сооружений | |
| Anoop et al. | Effect of sugar mill on physico-chemical characteristics of ground water of surrounding area | |
| Prabowo et al. | Decreasing level of heavy metals Fe and Mn use the wetland method at coal open mining PT Bukit Asam South Sumatra Province | |
| Vidlarova et al. | Contribution to the study of ammonia removal from digestate by struvite precipitation | |
| CN204281502U (zh) | 污水处理装置 | |
| RU2426713C1 (ru) | Способ получения органоминерального удобрения | |
| SE0800652L (sv) | Avlopp | |
| RU2175580C2 (ru) | Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений | |
| Elgarahy et al. | Biosolids management and utilizations: A review | |
| RU2649894C1 (ru) | Способ обезвреживания активного ила | |
| RU2432324C1 (ru) | Способ детоксикации и обеззараживания осадков сточных вод | |
| Simşek et al. | Ammonium recovery from biocatalytic calcification reactor effluent by struvite precipitation | |
| Nezdoyminov et al. | POSSIBILITY OF USING EXCESSIVE ACTIVE SLUDGE AS ORGANOMINERALFERTILIZER | |
| CN204224389U (zh) | 污水处理装置 | |
| KR100414945B1 (ko) | 고사 폐목에 서식하는 미생물을 이용한 폐수처리방법 | |
| RU2414314C1 (ru) | Способ очистки сточных вод рекультивированных полигонов твердых бытовых отходов | |
| KR101260380B1 (ko) | 개펄 및 적조구제물질 및 이를 이용한 구제방법 | |
| Zahari | Influence of Contact Time on Effectiveness of Recycle Alum Sludge as Pollutant Removal | |
| Rajimol et al. | Semi-surface horizontal flow constructed wetland treatment of domestic sewage effluent on its irrigation quality |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200614 |