Спосіб обробки жиромістких осадів стічних вод

Изобретение относится к мясомолочной, масложировой и рыбоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при обработке осадков сточных вод, образующи хся в процессе их очистки. Известен способ обработки осадков сточных вод, предусматривающий смешение сырого осада первичных отстойников и активного яла с аэрированием смеси воздуха, где аэрируемую смесь подвергают магнитной обработке (А.с. №90330, кл. C02 11/00, 1980). Однако способ не предусматривает обработку осадков сточных вод с получением высокоэффективного органического удобрения. За прототип принят способ обработки осадков сточных вод, предусматривающий смешение сырого осадка первичных отстойников и активного ила и аэрирование смеси (А.с. №604827, кл. C02C3/00, 1975). Однако способ не предусматривает такую обработку жиросодержащих осадков сточных вод, в результате которой получают высокоэффективное, экологически чистое и быстродействующее органическое удобрение. В основу изобретения поставлена задача создания способа обработки жиросодержащих осадков сточных вод путем аэрирования смеси сырого осадка и активного ила с целлюлозосодержащим наполнителем и заселения вермикультурой обеспечить интенсификацию процесса биодеградации осадков и обогащение полученного органического удобрения биологически активными веществами. Поставленная задача решается тем, что в способе обработки жиросодержащего осадка предусматривается смешивание сырого осадка из первичных отстойников с активных илом и аэрирование воздухом, согласно изобретению, в смесь сырого осадка и активного ила вводят целлюлозосодержащий наполнитель в объемном соотношении 4 : 1 - 1 : 4, полученную смесь укладывают в бурты и подвергают аэрации в течение 15 - 30 суток, поддерживая влажность 50 80%, после чего заселяют вермикультурой в количестве 2,0 - 4,0тыс. особей на 1м 2 и выдерживают в течение 30 - 60 дней поддерживая влажность 60 - 80%. Причинно-следственная связь между предлагаемыми признаками и техническим результатом заключается в следующем: Сырые жиросодержащие осадки образуются на предприятиях мясомолочной, масложировой и рыбоперерабатывающей промышленности при механических и физико-химических методах очистки сточных вод (в отстойниках, жироловках, флотаторах и др.). Осадки представляют собой массу пастообразной консистенции с неприятным запахом и высоким содержанием жира - 50 - 90% в сухом веществе. Активный ил представляет собой комплекс микроорганизмов коллоидного типа с адсорбированными и частично окисленными загрязнениями, извлеченными из сточных вод при биологических методах очистки (в осветлителяхперегнивателях, аэротенках и др.). Органические вещества сырых осадков и активного ила из-за идущи х процессов распада не находят применения и не могут быть использованы для пищевых и кормовых целей, а для их биодеградации в природных условиях требуется довольно длительное время. В мировой практике технологии обработки осадков, в основном, направлены на их уничтожение. Так, во Франции, Канаде, Бельгии, Дании и др. осадки сжигаются, а получаемое тепло используется для обогрева. Однако этот метод требует чрезвычайно высоких затрат средств и энергии, и вызывает значительное загрязнение воздуха. Утилизация золы требует принятия соответствующи х предупредительных мер из-за низкого содержания в ней органических и питательных веществ. При сжигании осадков сточных вод загрязняющие вещества рассеиваются в радиусе 10км от установки для сжигания. Отечественных технологий по сжиганию осадков нет. На Украине и в странах ближнего зарубежья наиболее распространенными способами обработки осадков является выбрасывание их на свалки, в карьеры, овраги. Специальные площадки для осадков отсутствуют. Только в последней редакции Строительных норм и правил проектирования канализации появилось указание о необходимости предусматривать специальные иловые площадки (полигоны) для складирования осадков. Однако такие способы обработки осадков приводят к серьезному ухудшению окружающей среды и связаны с уничтожением огромного количества органического вещества. При этом воздушный бассейн загрязняется вредными газами - продуктами разложения органических веществ, содержание которых в сотни и тысячи раз превышает ПДК. Происходит отравление водподземных (фильтрация органических и неорганических загрязнений в грунт) и поверхностных (при смыве во время ливней), Отчуждаются значительные, зачастую дефицитные территории из-за выделения из почвы метана их в течении длительного времени после ликвидации иловых площадок невозможно использовать ни под строительство, ни в сельском хозяйстве. Поэтому предлагается такой способ обработки осадков сточных вод и активного ила, в результате которого вместо их уничтожения и загрязнения окружающей среды получается высокоэффективное, экологически чистое органическое удобрение. Данный способ обработки осадков сточных вод предусматривает их аэрирование и переработку вермикультурой. Аэрирование необходимо для разложения органических веществ осадков до более 4 простых соединений, потребляемых вермикультурой. Готовят смесь из сырого жиросодержащего осадка и активного ила. Активный ил обогащает смесь микроорганизмами, которые окисляют органические вещества осадков в присутствии кислорода воздуха. Однако пастообразная консистенция смеси затрудняет прохождение воздуха, поэтому, для придания структуры, обеспечивающей аэрацию, в смесь вводят целлюлозосодержащий наполнитель. В качестве целлюлозосодержащего наполнителя можно использовать древесные опилки, измельченные отходы деревянной тары и обрывки упаковочных материалов, остатки растительного сырья (листья, солому, отходи овощей и фр уктов и др.), тор ф. Приготовленную смесь укладывают в бурты и аэрируют, В процессе аэрации происходит интенсивное развитие и размножение микроорганизмов, при этом температура повышается до 50 - 80°C. При повышении температуры ускоряются процессы окисления и распада органических веществ осадков, а также происходит обеззараживание массы смеси. Существенное влияние на прохождение процессов окисления оказывает влажность смеси, так как питательные вещества для микроорганизмов растворяются в воде, перед тем, как станут доступны для их потребления. Исследовали влияние влажности на прохождение процессов окисления органического вещества во время аэрации. Полученные данные представлены в табл.1. Данные исследований показали, что оптимальной влажностью при аэрации является влажность 50 - 80%. Увеличение влажности свыше 80% приводит к торможению процессов окисления в смеси. В процессе распада белковых веществ осадков образуется аммиак, который пагубно влияет на жизнедеятельность вермикультуры. Аэрация ускоряет вывод аммиака из смеси, что делает ее пригодной для употребления вермикультурой. Исследовали влияние длительности аэрации на качество смеси. Полученные данные представлены в табл.2. Данные исследований показали, что оптимальным сроком проведения аэрации является 15 - 30 дней. После аэрирования проводят заселение смеси вермикультурой. Происходит процесс переработки органических веществ исходного сырья в удобрение. Процесс называется вермикультивированием, а полученное органическое удобрение вермикомпост (биогумус). В процессе переработки происходит заглатывание кусочков органического вещества вермикультурой и формование в кишечной полости вермикультуры гумусовы х веществ. Они заметно и в лучшую сторону отличаются по химическому составу от того гумуса, что образуется при участии только микроорганизмов, так как в кишечнике вермикультуры происходят процессы полимеризации продуктов распада органических веществ и формируются молекулы гуминовых кислот. По сравнению с органическими удобрениями, полученными традиционными способами, биогумус содержит значительно большее количество подвижных форм элементов питания растений. Благодаря интенсивной ферментации биогумус накапливает большое количество биологически активных веществ (ауксинов, гетероауксинов и др.), которые ускоряют прорастание семян, улучшают приживаемость рассады, положительно влияют на рост и развитие растений, повышают их устойчивость к болезням. Чрезвычайно важно и то, что микроорганизмы, которые находятся в биогумусе, способствуют переводу токсичных форм металлов в малоподвижные, а также блокируют поступление в растения и продукцию радионуклидов. Изучали технологические режимы, обеспечивающие интенсивную переработку смеси вермикультурой. Исследовали влияние количества вносимой вермикультуры на качество перерабатываемой смеси. Данные исследований представлены в табл.3. Данные исследований показали, что оптимальным количеством вносимой вермикультуры является 2,0 - 4,0тыс. особей на 1м 2. Исследовали влияние влажности на качество переработки смеси вермикультурой. Данные исследований представлены в табл.4. Данные исследований показали, что оптимальной влажностью смеси при переработке вермикультурой является влажность 60 - 80%. Исследовали влияние продолжительности переработки смеси вермикультурой на качество переработки. Данные исследований представлены в табл.5. Данные исследований показали, что оптимальным сроком переработки смеси вермикультурой является 30 - 60 дней, увеличение сроков переработки экономически невыгодно, так как увеличивается стоимость переработки и полученного органического удобрения. Таким образом данные исследований показали, что выбранные режимы оптимальны, и позволяют обеспечит интенсивную биодеградацию осадков и обогащение полученного органического удобрения биологически активными веществами, т.е. получение биогумуса высокого качества. Способ осуществляется следующим образом. Берут сырой жиросодержащий осадок и активный ил и смешивают с целлюлозосодержащим наполнителем в объемном соотношении 4 : 1 - 1 : 4, готовую смесь укладывают в бурты и аэрируют в течение 15 30сут, поддерживая влажность 50 - 80%. После аэрации смесь заселяют вермикультурой в количестве 2,0 - 4,0тыс. особей на 1м 2 и выдерживают в течение 30 - 60 суток поддерживая влажность в пределах 60 - 80%. Пример 1. Берут сырой жиросодержащий осадок и активный ил, смешивают их с древесными опилками в объемном соотношении 5 : 1, укладывают полученную смесь в бурты и аэрируют в течение 22 суток, поддерживая влажность 65%. Затем смесь заселяют вермикультурой в количестве 3,0тыс. особей на 1м 2 и выдерживают в течение 45 суток поддерживая влажность 70%. Остальные примеры аналогичны описанному, отличаются соотношением сырого жиросодержащего осадка и активного ила с древесными опилками - 4 : 1, 1 : 1, 1 : 4, 1 : 5. Качество полученных смесей представлено в табл.6. Таким образом, данные исследований показали, что соотношение сырого осадка и активного ила с древесными опилками влияет на качество аэрации и переработку сме-си вермикультурой, оптимальными являются соотношения 4 : 1 - 1 : 4.