Способ биотермической обработки осадков сточных вод

 

Сущность изобретения: осадки сточных вод смешивают с сыпучим углеродсодержаляют из выражения: щим наполнителем, в качестве которого используют шламовые отходы с температурой 82-121° С, в массовом соотношении осадка и наполнителя, обеспечивающем начальную температуру смеси 54-70° С, которое опреде- Сн ( т.н ten ) Шн Со (ten - to ) где m0 и тн - массовые доли осадка и наполнителя в исходной смеси, Со и Сн удельные теплоемкости осадка и наполнителя, to, IH, 1См - температура осадка, наполнителя и исходной компостной смеси, затем смесь компостируют с аэрацией. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 4 «

»«p yg

К4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921126/26 (22) 21.03,91 (46) 23.05.93. Бюл. hh 19 (71) Самарский инженерно-строительный институт им, А.И,Микояна (72) К.Л.Чертес, И.С,Туровский, А.К.Стрелков, С,В.Степанов, В.H.×èðîâ, В,А,Анциферов, А.М.Солодовников и А.П,Смородин (56) Заявка ФРГ %2423744, кл, СОБF9/04, 1981, (54) СПОСОБ БИОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРА БОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД (57) Сущность изобретения; осадки сточных вод смешивают с сыпучим углеродсодержаИзобретение относится к области обработки осадков сточных вод, а именно к их биотермической обработке в смеси с сыпучими мелкопористыми наполнителями.

Целью изобретения является сокращение продолжительности обработки и углубления распада беззольного вещества.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе биотермической обработки осадков сточных вод, заключающемся в смешении с сыпучими углеродсодержащими наполнителями и компостировать с аэрацией, в качестве наполнителя используются шламовые отходы с температурой 82-121

С, в массовом соотношении осадка и наполнителя, обеспечивающем начальную температуру смеси 54-70 С, которое определяется из выражения: п»о

m»» где mo u mH- массовые доли осадка и наполнителя в исходной смеси;

Со и Сн — удельные теплоемкости осадка и наполнителя;

„„5U„„1816742 А1 щим наполнителем, в качестве которого используют шламовые отходы с температурой

82 — 121 С, в массовом соотношении осадка и наполнителя, обеспечивающем начальную температуру смеси 54 — 70 С, которое опредеmo Сн тн Тсм ляют из выражения: — =

mн Со»см to где mo u mH — массовые доли осадка и наполнителя в исходной смеси, Со и Сн — удельные теплоемкости осадка и наполнителя, to, б», tc — температура осадка, наполнителя и исходной компостной смеси, затем смесь компостируют с аэрацией. 2 табл.

to, t<, tc»» — температуры осадка, наполнителя и исходной компостной смеси.

Сущность предлагаемого решения заключается в проведении биотермической обработки осадков сточных вод путем их смешения с твердоволокнистыми сыпучими наполнителями в рассчитанном по формуле массовом соотношении, выдержке в штабелях или ферментаторах с принудительной аэрацией и последующим дозреванием.

Температура наполнителя на стадии смешения лежит в пределах 82 — 121 С. Введение наполнителя должно обеспечивать исходную температуру смеси 54 — 70 С, что устраняет мезофильную стадию нарастания температур. Причем в качестве наполнителя используют шламовые отходы, нагретые в ходе основного технологического процессов.

Снижение температуры исходной компостной смеси менее 54 С, приводит к низкой активности термофильной микрофлоры, появлению мезофильной стадии нарастания температур и увеличению процессов, снижению эффективности распада беззоль1816742 ного вещества. При температуре исходной компостной смеси выше 70 С происходит ингибирование компостной микрофлоры, а следовательно, увеличение общей продолжительности процесса и уменьшение степени распада беззольного вещества, Снижение температуры наполнителя ниже 82 С при достижении требуемой минимальной температуры исходной компостной смеси — 54 С,: приводит к увеличению массовой долй наполнителя свыше 3 частей на 1 часть осадка и увеличению соотношения углерода к азоту за предел 30: 1, максимально возможный для протекания . эффективной жизнедеятельности компостной микрофлоры. Повышение температуры наполнителя более 121 С приводит к появлению областей в компостной смеси, в которых, в результате ожога, уничтожается компостная микрофлора, что приводит к увеличению общей продолжительности и уменьшению степени распада беззольного вещества.

Пример 1. Процесс биотермической обработки осадка городских канализационных очистных сооружений проводят в аэрируемом штабеле, объемом 4 м . Для этого, механически обезвоженный осадок влажностью 85 с содержанием беззольного вещества 72 7, температурой 20 С смешивают в оттарированном смесителе плужкового типа, периодического действия с наполнителем — гидролизным лигнином, имеющим влажность 50 и содержание беззольного вещества 95 %. Осадок и наполнитель берут в массовом соотношении, рассчитанном по вышеприведенной формуле, чтобы расчетная температура исходной компостной смеси составляла 60 С..Точность поддерживания исходной температуры компостной смеси составляет + 5 С.

При этом, гидролизный лигнин используют с различной температурой — 70-141О C.

Удельные теплоемкости осадка и наполнителя, соответственно — 2800 и 1700 Дж/кг

К. За окончание биотермической обработки принимают момент времени, когда температура компостной смеси снижается до температуры наружного воздуха. В таблице 1 приведены продолжительность обработки и степень распада беззольного вещества по предлагаемому способу при различных начальных температурах наполнителя.

Иэ таблицы 1 видно, что при температуре наполнителя ниже 82" С доля наполнителя превышает 3 массовых частиц на 1 часть осадка, что приводит к увеличению соотношения углерода к азоту за предел 30; 1, максимально возможный для эффективной жизнедеятельности компостной микрофло5

55 ры. При температуре наполнителя свыше

121О С увеличивается продолжительность биотермической обработки и снижается величина распада беззольного вещества.

Пример 2, Процесс биотермической обработки осадка городских канализационных очистных сооружений проводят аналогично примеру 1 при различных температурах наполнителей и массовом соотношении осадка и наполнителя 1: 2, что обеспечивает влажность исходной смеси

61,5 и содержание беззольного вещества

87 Результаты приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что минимальная продолжительность биотермической отработки осадка и максимальный распад беззольного вещества имеют место при температуре исходной компостной смеси

54-70 С. .Пример 3. В качестве наполнителя используют мелассу — шламовый отход свеклосахарной промышленности. Теплоемкость мелассы — t850 Дж/кг . К.

Осадок и мелассу в массовом соотношении 1: 5, такого же состава и по такой же технологии, как в примерах 1, подергают биотермической обработке по известному и предлагаемому способам. B известном способе используют мелассу охлажденную с температурой 22 С и проводят аэрацию с постепенным увеличением температуры в 5 этапов с 22 до 60 С; продолжительность этапа — 1 сут.

Пример 4. Процесс по предлагаемому способу проводят с мелассой, непосредственной после стерилизатора, с температурой 87 С, которая лежит в заданном формулой изобретения интервале температур наполнителя. Исходная температура смеси — 61 С, так же лежит в пределах, обусловленных формулой изобретения, Проведение биотермической обработки осадков сточных вод по предлагаемому способу позволяет сократить продолжительность процесса в 1 5 раза по сравнению с прототипом. Распад беззольного вещества в прототипе -12,(„в предлагаемом варианте28 e

Пример 5. В качестве наполнителя используют пыли ТЭЦ вЂ” шламовые отходы после гидрозолоудаления. Теплоемкость пыли — 3200 Дж/кг К. Осадок и пыль в массовом соотношении 1: 0,9 такого же состава, и такой же технологии как и в примерах 1. 4 подвергают биотермической обработке по известному и предлагаемому способам. По предлагаемому способу — проводят с пылью ТЭЦ, после скруббера с температурой 112 С, которая лежит в заданном

1816742

Таблица1

Таблица2 формулой изобретения интервале температур наполнителя. Исходная температура смеси — 68 С, лежит в пределах указанных формулой. Проведение биотермической обработки осадков сточных вод по предлагаемому способу позволяет сократить продолжительность процесса на 24-38 и увеличить расход беззольного вещества на

8-22 по сравнению с прототипом.

Формула изобретен ия

Способ биотермической обработки осадков сточных вод, включающий смешение с сыпучим углеродсодержащим наполнителем и компостирование с азрацией, о тличающийся тем,что,сцелью сокращения продолжительности обработки и углубления распада беззольного вещества, в качестве сыпучего углеродсодержащего наполнителя используют шламовые отходы с температурой 82 — 121О С в массовом соотношении осадка и наполнителя, обес5 печивающем начальную температуру смеси

54-70 С, которое определяют иэ выражения: п о

10 m, где гпту, ен — массовые доли осадка и наполнителя в исходной смеси;

Со, Сн — удельные теплоемкости осадка и наполнителя;

to, Ь, tc — температуры осадка, наполнителя и исходной компостной смеси.

1816742

Продолжение табл.2

Составитель К.Чертес

Техред M. Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1706 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5