Биосолиды: полезный побочный продукт фильтрации сточных вод

Биосолиды: полезный побочный продукт фильтрации сточных вод

Богатые питательными веществами органические материалы, получаемые в результате фильтрации (очистки) бытовых сточных вод очистными сооружениями, называют биосолидами. По меркам науки — это полезный ресурс, содержащий необходимые питательные вещества для растений, а также органические вещества, удачно подходящие (после переработки) для удобрения почвы. Биосолиды — хорошо изученный продукт. Десятилетия исследований показали: этот материал безопасен для использования в области производства сельскохозяйственных культур.

Как формируются биосолиды из канализационных стоков?

Осадок сточных вод, как правило, представлен твёрдыми веществами, отфильтрованными в процессе технологической обработки сточных вод, но не прошедших дальнейшую обработку. Так называемый шлам обычно содержит до 3% твердых веществ. Считается, что продукт отстоя сточных вод получает характеристику биосолида после прохождения дополнительной обработки с целью значительного уменьшения патогенных микроорганизмов и летучих органических веществ. В результате образуется стабилизированный продукт, пригодный для полезного использования.

Продукт очистки сточных (канализационных) вод - биосолиды
Вот такие, примерно, формируются вещества после прохождения системы фильтрации бытовых канализационных сбросов, — биосолиды, содержащие массу полезных добавок для сельскохозяйственных растений

Биосолиды обычно содержат от 15% до 90% твёрдых веществ. Вещество тщательно обрабатывается и контролируется на содержимое, после чего используется в соответствии с нормативными требованиями. Подобного рода биологические вещества рассматриваются основным побочным продуктом технологического процесса обработки сточных вод. При надлежащей обработке биосолиды допустимо использовать по целому ряду направлений.

Характерным биологическим требованием для биосолидов является требование сепарации канализационных шламов. Регулирующие органы тщательно различают осадок сточных вод и биосолиды. Этот продукт допустимо рассматривать как таковой только в том случае, если удовлетворяются требования ряда утверждённых руководящих принципов управления биосолидами.

В частности, состав продукта допускает наличие:

  1. Макронутриентов: азот, фосфор, калий, сера.
  2. Микронутриенты: медь, цинк, кальций, магний, железо, бор, молибден, марганец.

Допускается также содержание следов синтетических органических соединений и металлов, в том числе:

  • мышьяка,
  • кадмия,
  • хрома,
  • свинца,
  • ртути,
  • никеля,
  • селена.

Процентом содержания выше отмеченных загрязняющих веществ устанавливаются требования, при которых биосолиды допустимо использовать в том или ином случае. Все возможные варианты применения регулируются соответствующими государственными органами.

Для чего допустимо использовать биосолиды?

Продукт рекомендуется применять в качестве удобрения для улучшения и поддержания продуктивных почв и стимулирования роста растений. Также актуальным видится использование продукта для удобрения почвы садов и парков, восстановления мест добычи полезных ископаемых.

Применение биосолидов на практике сельского хозяйства
Сельскохозяйственной сферой очень активно используются биосолиды с целью получения большей урожайности. Между тем сферы применения не ограничиваются одним сельским и дачным хозяйством

Достаточно часто биосолиды находят применение:

  • в сельском хозяйстве (подпитка винограда, зерновых, пастбищных, масличных);
  • для когенерации, производства электроэнергии, рекуперации энергии;
  • для формирования дорожного основания;
  • в лесном хозяйстве;
  • на восстановлении земель;
  • в ландшафтном дизайне и удобрении верхнего слоя почвы;
  • при компостировании;
  • при получении масла из шлама.

Кроме того, биосолиды используются:

  • на производстве кирпича и других строительных материалов;
  • на витрификации (производство стекла);
  • на производстве био-топлива;
  • как заменитель топлива.

Биосолиды классифицируются в соответствии с химическим составом и уровнем патогенных микроорганизмов, остающихся в продукте после производства. Далеко не весь продукт подходит исключительно для всех применений. Более низкого качества вещества, как правило, используются для дорожного строительства и реабилитации шахтных площадок.

Только самый высокий класс биосолидов допускается использовать под нужды сельского хозяйства при выращивании культур, предназначенных к потреблению человеком. Регуляторы — государственные департаменты здравоохранения и охраны окружающей среды, по сути, должны строго контролировать производство, качество и применение биосолидов.

Как технологически производятся биосолиды?

Типичная установка обработки канализационных сточных вод предполагает ряд процессов очистки, в результате чего производится оборотная вода и биосолиды. Наглядно процесс демонстрирует схема ниже

Схема получения биосолидов в процессе очистки стоков
Схема фильтрации: 1 – сеть канализации; 2 – грубый фильтр; 3 – утилизация; 4 – первичный отстойник; 5 – шлам; 6 – осадочная ёмкость; 7 – возврат активного ила; 8 – аэрационная ёмкость; 9 – сжатый воздух; 10 – последний отстойник; 11 – оборотная вода класса «В» и «С»; 12 – третичная очистка; 13 – дезинфекция хлором или ультрафиолетом; 14 – оборотная вода класса «А»; A, B, C, D — потребители оборотной воды

Если озвучивать простым языком, биосолиды производятся за счёт соответствующей обработки бытовой канализации. Сточные канализационные массы традиционно содержат использованную техническую воду домашних хозяйств, полученную:

Нельзя не учитывать и промышленные сбросы в канализацию. Промышленный сброс, как правило, регулируется установкой соответствующих ограничений. Требования ограничительного характера устанавливаются таким образом, чтобы любые потенциально опасные соединения не проникали в систему канализации на уровнях, способных нанести вред окружающей среде или людям.

Процесс очистки сточных вод отмечается активным участием микроорганизмов, переваривающих канализационное содержимое. Благодаря микроорганизмам, полностью разрушаются исходные органические твердые вещества, ранее сброшенные в канализационную систему.

Процессом очистки разделяются сточные воды с низким содержанием твердых частиц и компонент твердых веществ — осадки сточных вод. Содержание воды в твердых веществах дополнительно снижается путём прохождения твёрдыми веществами цикла соответствующих механических процессов. В результате получается продукт – биосолид.

Какой уровень качества конечного продукта?

Состав биосолидов включает погибшие микроорганизмы, незначительную долю активных (живых) микроорганизмов, а также любые инертные твердые вещества, например, песок, неизбежно присутствующие в системе канализации.

Конечное значение качества получаемого на выходе продукта зависит от качественных показателей сточных вод, поступающих для обработки на очистные сооружения. Также качественные показатели определят технология процесса очистки.

Строительные "биосолидные" кирпичи
Так называемые «биосолидные» кирпичи – строительный материал, действительно обладающий солидными характеристиками, превышающими даже характеристики самого качественного традиционного кирпича

Применительно к сельскохозяйственным культурам, нормы внесения биосолидов в почву ограничиваются питательными потребностями конкретной культуры. Питательные вещества для растений медленно высвобождаются в течение всего вегетационного периода.

Такой процесс позволяет растительной культуре поглощать питательные вещества по мере роста. Эффективность процесса снижает вероятность загрязнения подземных вод азотом и фосфором.

Использование подобного рода материалов при производстве сельскохозяйственных культур, потребляемых человеком, при условии соответствия существующим федеральными руководящими принципами и положениями, представляет незначительный риск для потребителя.


При помощи информации: EPA


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *