PRZERÓBKA OSADÓW PRZERÓBKA OSADÓW ŚCIEKOWYCHŚCIEKOWYCH

20092009

Powstawanie osadów Powstawanie osadów ściekowychściekowych

Osady ściekoweOsady ściekowe powstają w powstają w procesie oczyszczania ścieków procesie oczyszczania ścieków bytowychbytowych i i przemysłowych. przemysłowych.

Stanowią one różnorodną mieszaninę Stanowią one różnorodną mieszaninę mikroorganizmów żywych i martwych mikroorganizmów żywych i martwych oraz składników organicznych i oraz składników organicznych i mineralnych.mineralnych.

Osady ściekowe podlegają Osady ściekowe podlegają

procesom rozkładu i humifikacjiprocesom rozkładu i humifikacji zanim staną się ustabilizowaną zanim staną się ustabilizowaną substancją organiczną. substancją organiczną.

Rodzaje osadów surowychRodzaje osadów surowych

Osady

WstepneU=95-96%

WtórneU= 99,0-99,5% Mieszane

Zmiana objętości osaduZmiana objętości osadu

USM

VUSM

VVV

OU

SM

WSMOU

10010

100

Podstawy prawne:Podstawy prawne:

Podstawowym aktem prawnym Podstawowym aktem prawnym regulującym zagadnienia gospodarki regulującym zagadnienia gospodarki odpadami jest odpadami jest UUstawa z dnia 21 kwietnia stawa z dnia 21 kwietnia 2001r o odpadach 2001r o odpadach (Dz.U. nr 62, poz. 628 z późn. zm).(Dz.U. nr 62, poz. 628 z późn. zm).

Istnieje szereg rozporządzeńIstnieje szereg rozporządzeń,, które które w sposób szczegółowy regulują w sposób szczegółowy regulują postępowania z osadami ściekowymi:postępowania z osadami ściekowymi:

METODY PRZERÓBKI OSADÓW METODY PRZERÓBKI OSADÓW ŚCIEKOWYCHŚCIEKOWYCH

Zagęszczanie osadów ściekowych:Zagęszczanie osadów ściekowych: oddzielenie fazy stałej od ciekłej oddzielenie fazy stałej od ciekłej osadu (zmniejszanie objętości bez osadu (zmniejszanie objętości bez utraty konsystencji płynnej). Usuwa utraty konsystencji płynnej). Usuwa się tylko wodę wolną.się tylko wodę wolną.

Zagęszczanie: grawitacyjne;grawitacyjne;

siłą powodującą rozdział fazy stałej od siłą powodującą rozdział fazy stałej od cieczy jest grawitacjacieczy jest grawitacja

mechaniczne;mechaniczne;

wprowadzenie innej siły wprowadzenie innej siły wspomagającej rozdział faz wspomagającej rozdział faz (siła odśrodkowa, ciśnienie).(siła odśrodkowa, ciśnienie).

Urządzenia mechanicznego Urządzenia mechanicznego zagęszczania:zagęszczania:

- zagęszczacze sitowo-taśmowe - zagęszczacze sitowo-taśmowe - zagęszczacze sitowo-bębnowe - zagęszczacze sitowo-bębnowe - zagęszczacze flotacyjne wirówki - zagęszczacze flotacyjne wirówki - zagęszczacze śrubowe - zagęszczacze śrubowe

DESAR w WienhausenDESAR w Wienhausen (zamykanie obiegu materii)(zamykanie obiegu materii)

Oczyszczanieścieków

Oczyszczanie odcieków

OczyOdwadnianieosadów

(flokuacja)

Stabilizacja osadów ściekowych:Stabilizacja osadów ściekowych:

poddawanie osadów biologicznym, poddawanie osadów biologicznym, chemicznym lub termicznym chemicznym lub termicznym procesom przeróbki w celu procesom przeróbki w celu zmniejszenia ich podatności do zmniejszenia ich podatności do zagniwania oraz zmniejszenia ilości zagniwania oraz zmniejszenia ilości organizmów chorobotwórczych.organizmów chorobotwórczych.

Zawartość substancji organicznejZawartość substancji organicznej

< 48%.< 48%.

METODY PRZERÓBKI OSADÓW ŚCIEKOWYCHMETODY PRZERÓBKI OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Stabilizacja tlenowaStabilizacja tlenowa –napowietrzanie –napowietrzanie osadu i utlenianiu materii organicznej osadu i utlenianiu materii organicznej przez tlen z powietrza. przez tlen z powietrza. KKomory stabilizacji omory stabilizacji tlenowej wyposażone w aeratory. Osad tlenowej wyposażone w aeratory. Osad jest zagęszczany do 3-5% s.m. (przy jest zagęszczany do 3-5% s.m. (przy dostatecznej ilości tlenu komory nie dostatecznej ilości tlenu komory nie wymagają podgrzewania z zewnątrz). wymagają podgrzewania z zewnątrz). Stabilizacja przebiega w sposób nieciągły, Stabilizacja przebiega w sposób nieciągły, tzn. po kilkugodzinnym napowietrzaniu tzn. po kilkugodzinnym napowietrzaniu (spadku p(spadku pHH) wyłącza się aerator, a włącza ) wyłącza się aerator, a włącza się mieszadło. Doprowadzenie świeżej się mieszadło. Doprowadzenie świeżej porcji osadu powoduje wzrost pporcji osadu powoduje wzrost pHH. Po . Po kolejnym napowietrzaniu następuje faza kolejnym napowietrzaniu następuje faza zagęszczania i spustu wody nadosadowej.zagęszczania i spustu wody nadosadowej.

Stabilizacja beztlenowaStabilizacja beztlenowa (fermentacja)- stosowana (fermentacja)- stosowana w dużych oczyszczalniach w dużych oczyszczalniach o przepustowości o przepustowości

> 15 tys. m> 15 tys. m33/d./d.Fermentacja zachodzi Fermentacja zachodzi

w wydzielonych komorach w wydzielonych komorach fermentacyjnychfermentacyjnych

Odwadnianie dzielimy na:Odwadnianie dzielimy na: Naturalne: Naturalne: - poletka – zalewa się warstwami - poletka – zalewa się warstwami

(gr. 0,15-0,2 m, 5-7 razy w roku), pionowe (gr. 0,15-0,2 m, 5-7 razy w roku), pionowe ściany boczne wykonane z ściany boczne wykonane z betonu, na dnie wykonany drenaż rurowy. betonu, na dnie wykonany drenaż rurowy. Górna warstwa to piasek średni lub gruby.Górna warstwa to piasek średni lub gruby.

- laguny – tymczasowe magazynowanie - laguny – tymczasowe magazynowanie osadów. Zmniejszają uwodnienie z 95% do osadów. Zmniejszają uwodnienie z 95% do 65-80%. Parowanie można zwiększyć 65-80%. Parowanie można zwiększyć przez zastosowanie roślin bagiennych np. przez zastosowanie roślin bagiennych np. trzciny. Głębokość osadu to ok. 2 m, trzciny. Głębokość osadu to ok. 2 m, a zalew – miąższość 0,3 m. Cykl pracy a zalew – miąższość 0,3 m. Cykl pracy trwa 3 lata.trwa 3 lata.

Poletka osadowe OŚ OlsztynekPoletka osadowe OŚ Olsztynek

Mechaniczne: Mechaniczne: - prasy filtracyjne – taśmowe i komorowe- prasy filtracyjne – taśmowe i komorowe

Prasy filtracyjne taśmowePrasy filtracyjne taśmowe - wyciskanie wody - wyciskanie wody z osadu, znajdującego się między dwiema taśmami z osadu, znajdującego się między dwiema taśmami filtracyjnymi. Wyróżnia się 3 fazy procesu:filtracyjnymi. Wyróżnia się 3 fazy procesu:

a) a) odwadnianie grawitacyjne - odwadnianie grawitacyjne - prowadzi do prowadzi do usunięcia wody wolnej, dzięki czemu formuje się usunięcia wody wolnej, dzięki czemu formuje się struktura osadu);struktura osadu);

b) b) odwadnianie niskociśnienioweodwadnianie niskociśnieniowe (między (między dwiema taśmami);dwiema taśmami);

c) c) odwadnianie wysokociśnienioweodwadnianie wysokociśnieniowe (między taśmami, które dociskane są przez wałki o (między taśmami, które dociskane są przez wałki o coraz to mniejszych średnicach).coraz to mniejszych średnicach).

Prasa filtracyjna

Sucha masa: < 30%

Może pracować bez przerwy

WORKOWNICAWORKOWNICA

WorkowniceWorkownice

Po 10-24 h worek zawiera Po 10-24 h worek zawiera

10-15 kg s.m. 10-15 kg s.m. i 75-80 kg wody.i 75-80 kg wody. Transport na skład, Transport na skład,

gdzie po 2-3 miesiącach gdzie po 2-3 miesiącach uwodnienie = 30-50%. Worki uwodnienie = 30-50%. Worki trafiają dalej na trafiają dalej na składowisko składowisko odpadów.odpadów.

Odwodniony osad w workuOdwodniony osad w worku

Prasy filtracyjne komorowePrasy filtracyjne komorowe – – woda woda wyciskana jest z osadu przez ścianki wyciskana jest z osadu przez ścianki komór z tkaniny filtracyjnejkomór z tkaniny filtracyjnej

WIRÓWKAWIRÓWKA – podobna do bębnowej – podobna do bębnowej pralki automatycznej pralki automatycznej

HigienizacjaHigienizacja - zniszczenie - zniszczenie drobnoustrojów chorobotwórczychdrobnoustrojów chorobotwórczych

wapnowaniewapnowanie –dodanie do osadów –dodanie do osadów ściekowych wapna Ca(OH)ściekowych wapna Ca(OH)22. .

Można też dodawać CaO Można też dodawać CaO ++ efekt efekt termicznytermiczny. .

Stosujemy małe dawki wapna:Stosujemy małe dawki wapna:

1010 dag/kg s.m. na dobrze dag/kg s.m. na dobrze

odwodniony osad – odwodniony osad – 50-6050-60% s.m. % s.m.

Osad z osadników gnilnych Osad z osadników gnilnych i zbiorników bezodpływowych i zbiorników bezodpływowych może być stabilizowany wapnem może być stabilizowany wapnem w cysternie wozu w cysternie wozu asenizacyjnego.asenizacyjnego.

Kompostowanie - Kompostowanie - gromadzenie gromadzenie odpadów przemysłu rolno - spożywczego, odpadów przemysłu rolno - spożywczego, rolniczego, a także zbieranych oddzielnie rolniczego, a także zbieranych oddzielnie organicznych frakcji odpadów organicznych frakcji odpadów komunalnych.     komunalnych.     

           Kompost jest wykorzystywany pod uprawę Kompost jest wykorzystywany pod uprawę

trawników i roślin ozdobnych, natomiast trawników i roślin ozdobnych, natomiast kompost zmieszany z ziemią służy do kompost zmieszany z ziemią służy do zakładania nowych terenów zielonych oraz zakładania nowych terenów zielonych oraz do modernizacji już istniejących. Dojrzałe do modernizacji już istniejących. Dojrzałe podłoże znajduje zastosowanie do podłoże znajduje zastosowanie do rekultywacji terenów zdegradowanych rekultywacji terenów zdegradowanych przyrodniczo, takich jak wysypiska śmieci, przyrodniczo, takich jak wysypiska śmieci, terenów zdegradowanych przez przemysł.terenów zdegradowanych przez przemysł.

Przekrój przez poletko Przekrój przez poletko (Obarska-Pempkowiak 2002)(Obarska-Pempkowiak 2002)

Przekrój przez poletko trzcinowePrzekrój przez poletko trzcinowe

Przyrost miąższości osaduPrzyrost miąższości osadu

2-3 lata

8-12 lat

Wzrost roślinności (trzciny)Wzrost roślinności (trzciny)

1-2 lata

2-3 lata

Czarne pola oznaczają fazę zalewania, a kreskowane – fazę opróżniania poletek.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

1

2

Cią

g po

lete

k

Lata eksploatacji

Typowy harmonogram eksploatacji Typowy harmonogram eksploatacji duńskich duńskich

trzcinowych poletek osadowychtrzcinowych poletek osadowych

Poletka w Kolding (Dania)Poletka w Kolding (Dania)

Liczba systemów w DaniiLiczba systemów w Danii

Opróżnianie poletkaOpróżnianie poletka

Zalewanie opróżnionego poletka Zalewanie opróżnionego poletka

Przyrodnicze wykorzystanie osadówPrzyrodnicze wykorzystanie osadów

Konieczne usuwanie Konieczne usuwanie metali ciężkichmetali ciężkich u źródłau źródła, zanim trafią do zbiorczego , zanim trafią do zbiorczego systemu kanalizacji i dalej do oczyszczalni systemu kanalizacji i dalej do oczyszczalni ścieków.ścieków.

Wykorzystanie przyrodnicze osadów do Wykorzystanie przyrodnicze osadów do rekultywacji gruntów (bezpośrednio lub rekultywacji gruntów (bezpośrednio lub jako kompost). Osad zmniejsza spójność jako kompost). Osad zmniejsza spójność gleb ciężkich, zwiększa ich gleb ciężkich, zwiększa ich przepuszczalność. Substancja organiczna przepuszczalność. Substancja organiczna w glebie lekkiej zwiększa polową w glebie lekkiej zwiększa polową pojemność wodną. Uwodniony osad pojemność wodną. Uwodniony osad poniżej 75% może być rozrzucany jako poniżej 75% może być rozrzucany jako obornik. Natomiast powyżej 90 % - obornik. Natomiast powyżej 90 % - wprowadzony do gleby (poprzez iniekcję).wprowadzony do gleby (poprzez iniekcję).

Iniekcja płynnych osadów do glebyIniekcja płynnych osadów do gleby

Deponowanie na składowiskach odpadów.Deponowanie na składowiskach odpadów. Osad przyjmowany na składowisko odpadów powinien Osad przyjmowany na składowisko odpadów powinien

być higienizowany, a jego uwodnienie nie może być higienizowany, a jego uwodnienie nie może przekraczać 95 %. Koszty składowania są bardzo przekraczać 95 %. Koszty składowania są bardzo wysokie. wysokie.

Inne sposoby wykorzystania osadów.Inne sposoby wykorzystania osadów. W elektrowniach elektrotermicznych (posiadających W elektrowniach elektrotermicznych (posiadających

instalację grzejną) następuje suszenie termiczne instalację grzejną) następuje suszenie termiczne osadów. Następuje zamiana w gazy i małe ilości węgla osadów. Następuje zamiana w gazy i małe ilości węgla aktywnego oraz inne składniki mineralne. Wadą jest aktywnego oraz inne składniki mineralne. Wadą jest duża energochłonność.duża energochłonność.

Wyróżniamy także instalacje do suszenia (stacjonarne Wyróżniamy także instalacje do suszenia (stacjonarne lub przewoźne). Produktem suszenia jest granulat, lub przewoźne). Produktem suszenia jest granulat, który może być dodatkiem do kompostu. Można który może być dodatkiem do kompostu. Można składować go na składowisku odpadów lub palić składować go na składowisku odpadów lub palić (w elektrociepłowniach, cementowniach lub (w elektrociepłowniach, cementowniach lub spalarniach odpadów stałych). Produktem spalania spalarniach odpadów stałych). Produktem spalania jest CO2 oraz popiół. Ten ostatni może być jest CO2 oraz popiół. Ten ostatni może być wykorzystany do budowy dróg rolniczych i produkcji wykorzystany do budowy dróg rolniczych i produkcji cementu.cementu.