Активный ил - сырье для удобрения
В настоящее время образуется большое количество сточных вод и, как следствие, образуется большое количество осадков сточных вод после их переработки. Размещение отходов сточных вод производится на иловых полях, которые отчуждают огромные территории. В мире образуется приблизительно 83млн тонн в год осадков сточных вод (ОСВ), с учетом влажности общая масса мировых осадков составляет приблизительно 4,15 млрд тонн, из которых 100 миллионов тонн образуются в России. В условиях повышения требований к рациональному использованию природных ресурсов возникает необходимость их эффективного использования или утилизации. На территории городского округа Тольятти находятся несколько объектов (биологических очистных сооружений), на которых образуется осадки сточных вод, размещение которых осуществляется на иловых полях, что негативно влияет в целом на окружающую среду и снижает возможность рационального использования природных ресурсов, в частности земельного ресурса.
В результате биологической очистки сточных вод, основанной на питании микроорганизмов органическими веществами (белками, углеводами, органическими веществами и т.п.), которые находятся в сточных водах, образуется приблизительно 15,8 тонн в сутки отхода осадка сточных вод.
Изучив существующие способы использования ила, можно отметить, что наиболее перспективный способ – это использования его в качестве удобрения. Что позволит не только уменьшить отходы сточных вод, но и использовать их в составе сельскохозяйственных удобрений.
Известно, что в процессе работы очистных сооружений основным отходом является осадок сточных вод, который содержит в своем составе органические и неорганические вещества различного происхождения.
Проведен качественный анализ осадков сточных вод на основе проб иловых карт ) на соответствие агрохимическим и токсикологическим свойствам и на их соответствие стандарту к органическим удобрениям согласно ГОСТ Р 54651-2011.
В результате сравнительного анализа полученных результатов испытаний осадков сточных вод с иловых карт предприятия на соответствие требованиям ГОСТ Р 54651-2011 определен основной показатель, который не соответствует требованиям - содержание органического вещества, который необходимо увеличить в 2-4 раза для достижения требуемого значения агрохимического показателя.
Использование осадка сточных вод в качестве вторичного сырья напрямую зависит от его химического состава.
Большие объемы осадков сточных вод, собираемых в больших и малых городах, не могут быть равномерно распределены на пахотные земли из-за следующих причин:
- высокого уровня воды и низкого содержания питательных веществ в осадке сточных вод, что делают транспортировку на большие расстояния слишком дорогостоящими;
- низкой доступности питательных веществ в осадке сточных вод на заводах, что приводит к небольшому увеличению урожайности даже после многих лет повторного добавления осадка.
Поэтому извлечение питательных веществ из осадков сточных вод вместо прямой переработки органических отходов является одним из возможных путей продвижения вперед.
Для повышения органического вещества в осадках сточных вод и получение из него органоминерального удобрения, было выбрано приоритетным направлением его перемешивание с минеральным удобрением и древесными опилками. Предлагаемые методы из патентов основываются, на повышении органического вещества за счёт смешивания активного ила (осадка сточных вод) с минеральным удобрением, в качество которого может выступать карбамид или фосфоритная мука. Недостатком данного метода является незначительные показатели органического вещества в получившимся удобрении.
Предлагаем метод, в котором вместо фосфогипса, который достаточно невыгодно транспортировать как сырье для производства удобрения, использовать один из вариантов минеральных удобрений (например, карбамид или фосфоритную муку).
В фосфоритной муке содержание P2O5 на 22-24% больше, тем самым агрохимические показатели активного ила стабилизируются и будут полностью соответствовать ГОСТ Р 54651-2011 и древесные опилки.
Фосфоритная мука – самое дешевое, энергосберегающее, быстро производимое и высокоэффективное фосфорное удобрение. Удобрение получают размолом фосфоритов до муки, тонина которой до 0,18 мм. Таких частиц в муке должно быть не менее 80 %.
Для получения 1 кг удобрения, необходимо смешать 45 % древесных опилок, 34% осадка сточных вод и 21 % минерального удобрения.
Полученное по данной рецептуре удобрение можно вносить в почвы в количестве 0,2 кг/м2.
Результат при внедрении данного метода представлен в таблице 1.
Таблица 1 – Результат использования осадка сточных вод с минеральным удобрением и древесными опилками
Маркировка, дата отбора и прочая информация об образце |
Органическое вещество% |
Общий фосфор, в пересчете на P2O5% |
Органическое вещество% после приготовления |
Общий фосфор, в пересчете на P2O5% |
Иловое поле 4, май 2021 г. |
21,5 |
1,03 |
35,5 |
1,13 |
Иловое поле 3, май 2021 г. |
18,5 |
0,46 |
32,3 |
0,56 |
Разработана технологическая схема предлагаемого метода (использования активного ила в качестве удобрений путем его смешивания с минеральным удобрением (карбамид или фосфоритная мука) и древесными опилками).
Эколого-экономический эффект будет получен за счет продажи отхода в качестве сельско-хозяйственного удобрения, в настоящее время отход складируется длительное время на иловых карстах предприятия, потом размещается на полигонах.
