22.Состав и свойства осадков сточных вод. Классификация осадков, технологические схемы обработки осадков, исходя из их основных свойств.

Классиф осадков св:

3 группы:

1. первичные

2. вторич

3. сырьевые

Первич: выделенные из св механ метдами: грубые осадки(мусор св на решетках ситах и тд), тяжелые(песок, минералы, кирпич, стекло и тд, задерж в песколовках, в прием камерах НС и тд), осадки плавающие(всплывающ загрязн св в жироловках, смоломаслоуловителях и тд, к ним относ флотослой в ПО и тд), сырые(выдел из св в период осажд, в ПО кроме сбраживателей, это студенистая вязкая суспензия суспензия, в них до 80% орг вещ.). Перв осадки м иметь не высокую или высокую влажность.

Вторичные: все виды осадков, кот выделены либо в процессе физ-хим, био-хим трансформации, либо они подвержены спец обработке. Делятся:

4 группы:

1. осадки сырые: влаж = 96=99,5%. Относ: выдел из св в рез биохим трансформации веществ. Типа: изб ил из во, прудовый ил и тд. Выдел из св в рез физ-хим обработки: образования во флотаторах.

2. осадки уплотненные: влаж=96-97%. Обрабатываются в илоуплотнителях. Это ил из ВО направляют на уплотнение.

3. минерализованные осадки: влаж=90-95%. Делят: А.Сброженные в анаэроб усл или стабилизир в аероб усл. Это в септической части двухъярус отсойников, септиктенков, метантенков, аероб стабилизаторов. Б. Кондиционированные: термическое или реагентное кондиционирование. Осадки из нагревателей, льдогенераторов, соор для смешения и контакта с реагентами.

4. обезвоженные, подвергнутые сгущению: вл=48-83%. Поддипы: А. на соор естественной сушки(песк площадки, иловые площадки). Б. механ обезвож осадки, обраб на центрифугах, вакуумфильтьрах, центрипресах и тд.

Сырьевые:

1. компостируемые: вл=40-50%. Обезвоженные, обраб осадки с присадками. На площадках компостирования.

2. осадки сухие: вл=5-40%. Осадки высушенные или сожженные(печи, сушилки)

Способы обработки: 2 пути:

(4)

Инертный нестабильный орг осадок
Уплотнение			стабилизация
Кондиционирование
	обезвоживание
		утилизация

Важнейш хар-ки осадков: рН, плотность, концентрации и тд.

Кол-во и кач-во ос завис от:

1. технологии обраб св

2. объемов и кач-ва обрабат св, наличия ПП св, вида ПП и его специфики

3. Эффективности осв, чем выше, тем большее кол-во ос.

4. урбанизированности территории и наличия в сост св атм и инфильтрационных св

Влажность – содержание массы воды в 100 кг осадка, выражается в %. Определяется методом высушивания.

(1) P=100*(Mос-Мсух)/Мос

Мос – масса осадка

Мсух – масса сухого остатка осадка

В структуре осадка влага м. находиться в различной ф-ме:

Формы связи влаги. Величина влажности не позволяет оценить в достаточной мере возможность, условия и степень удаления влаги из осад­ка.

В структуре осадка влага может находиться в форме свободной во­ды, в физико-механической связи с твердыми частицами, а также в физико-химической и химической формах связи. Эти формы выделяют в зависимости от силы связи влаги в осадке.

Свободная влага имеет наименьшую энергию связи со структурой осадка и легко может быть из него удалена. Физико-механически связанная влага это капиллярная вода, вода смачивания и структурная влага. Физико-химической связью удерживается адсорбционная и осмотическая влага, а химически связанная вода, входящая в состав веществ, не выделяется даже при термической сушке осадков.

Механическими методами обезвоживания осадков, а также естест­венной сушкой их на иловых площадках удаляется большая часть свобод­ной воды. Физико-механическая связь нарушается вследствие выпаривания или удаления влаги под давлением в аппаратах, которые развивают давле­ние, большее капиллярного, и разрушают структурные связи. Сила капил­лярной связи зависит в основном от радиуса капилляров..

Центрифугированием или фильтр-прессованием, при которых воз­можно нарушение более прочных видов связи, можно добиться удаления части связанной влаги.

Свобод вода – не связана с частицей, она легко удаляется из осадка.

Физ-мех связанная вода(капиллярная) – граничная вода , захвач частицей и удерживаемая ею, но молекулы м. отрываться от хлопьев, это вода смачивания и структур влага.

Физ-хим связанная вода – слой воды, молекулы, кот плотно удерж на пов частици. Это осмотическая влага и адсорбц влага.

Химич связ вода – вход в сост тв вещ. Эта вода, вход в сост вещ, не выдел даже при терм сушке, но разрушается только при сжигании.

(2) Vсв=1000м3

Vвлаж.ос.=1000*100/(100-99)=100000 – это при 99% влажности.

Сушим до 95%:

Vос=100000*(100-99)/(100-95)=20000 м3

До 70%:

20000*(100-95)/(100-70)=3300 м3

(2) – пример сушки.

Осадок сушат при 105 град.

Зольность – содерж в ос не летучих минер примесей, %. Осн минераль часть ос: песок, силикаты.

(3) З=100*Мпрок/Мсух

Мпрок – масса прокален массы ос

Мсух – масса высушенного ос

По зольности осадки: минерального состава(зольность от 30%), орг состава(не более 10%), и орг и минеральные вещ в составе.

Токсичность осадка – определяется степень ос произв методом биол тестирования с примен тестир организмов, наиб чувствительных к тестир среде. Это безразмерная империч вел-на, назыв индексом токсичности, для разных тест-объктов.

Бактериальная заселенность – в ос выше, чем в св, в ней содерж бактерии, грибы, простейшие черви и тд. Проблема обеззараж осадков – уничтожение яиц гельминтов(надо большую t).

Гранулометр состав: влагоотдача ос завис от крупности частиц и их распол, крупные частицы лучше отдают влагу.

Изучают общий состав, минеральный состав.

Агрохим показ ос: чтоб опред пригодность ос к исп в кач-ве удобр, определяют содерж азота, калия и фосфора. Осадки проигрывают торфяному навозу только по калию, надо его добавлять при использовании ос в кач-ве удобрений.

Валовое содерж тяж ме и мышьяка. Вал содерж – содерж в г/кг сухого осадка. Тяж ме должны быть, но в микроскопических кол-вах. Этот показатель нормируется. Тяж ме: Pb, Cd, Ni, Cr, Mn, Zn, Cu.

Показатели влагоотдачи - это показатели влагоотдающих св-ств ос: способность к обезвоживанию под действием мех сил - это удельное сопротивление фильтрации(способность осадка к влагоотдаче при обезвоживании методами фильтрования под действиями вакуума или давления), сжимаемость(сужение пор осадка при давлении и возрастание сопротивления фильтрации), индекс центрифугирования(критерий, характеризующий водоотдачу осадка в центробежном поле).

Топливные св-ва осадка: осадки м.б. рассмотрены как топливо. Ос сжигают и смотрят состав по газам, сравнивают с распространенными топливными материалами. Затем опред выход летучих вещ, теплоту сгорания, зольность, влажность и тд.

Химический недожог: сводиться к определению СО в дымовых газах.

ТС обработки осадков

Линия обработки осадка – вторичная линия на ос. Основная – осв. В результате стараются из осадков получить ценные вещества. Возможность утилизации осадков завис от кач-ва исходного осадка, также строительства и наладки оборудования для получения какого-то продукта из осадка.

Основные два свойства осадков: токсичность(инертность), стабильность(нестабильность).

Есть 4 схемы, вкл линию обработки и утилизации осадка.

Токсичные нестабильные осадки сначала стабилизуют, потом уплотняют(гравитационно, сепарационно, флотационно и тд), кондиционируют(обрабатывают минераль реагентами и тд), обезвоживают(факуум-фильтрование и тд), далее деструктируют или утилизируют.