Osady z oczyszczania ścieków w zakładach przemysłu spożywczego

Prezentacja na temat: "Osady z oczyszczania ścieków w zakładach przemysłu spożywczego"— Zapis prezentacji:

1 Osady z oczyszczania ścieków w zakładach przemysłu spożywczego
Dr inż. Agnieszka Nawirska Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

2 Rodzaje osadów ściekowych
osad wstępny – powstaje procesie sedymentacji w osadnikach wstępnych osad wtórny – wydzielany jest w osadnikach wtórnych osad nadmierne – wydzielany jako nadmiar osady po recyrkulacji osadu czynnego osad chemiczny – powstaje przy stosowaniu koagulacji lub neutralizacji ścieków z użyciem związków chemicznych

3 Osady po kolejnych stopniach przeróbki można podzielić następująco:
osady zagęszczone - po procesie zagęszczania osady stabilizowane w procesach beztlenowych (przefermentowane) osady ustabilizowane w procesach tlenowych osady odwodnione - po operacjach odwadniania osady zhigienizowane - po pasteryzacji, wapnowaniu lub suszeniu

4 Skład osadów ściekowych
uzależniony jest od: rodzaju ścieków stosowanej technologii ich oczyszczania etapu oczyszczania, z którego pochodzą

5 Skład osadów ściekowych
Niezależnie od stosowanych metod oczyszczania ścieków osady zawierają: duże ilości węgla (20÷40% w s.m.) substancji organicznej (nie stabilizowane zawierają 75÷85% s.m., stabilizowane 30÷50% s.m.) mają wysokie uwodnienie (osad nadmierny do 99,5%)

6 Skład osadów ściekowych
charakteryzują się znaczną zawartością makroskładników: azotu od 2,34 do 6,05% w s.m. fosforu 1,18÷2,70% w s.m. potasu 0,18÷0,57% w s.m. Oprócz tych składników w osadach znajduje się: wapń 1,36÷4,28% w s.m. magnez 0,12÷0,42% w s.m.

7 Parametry technologiczne osadów
Przy niektórych metodach przeróbki osadów konieczne jest poznanie także innych jego właściwości do których należą: właściwości hydrauliczne – potrzebne przy obliczaniu przewodów transportowych uwodnienie, objętość i gęstość – te parametry konieczne są przy projektowaniu zbiorników, komór fermentacyjnych, wirówek

8 Parametry technologiczne osadów
zdolność do fermentacji – cecha szczególnie ważna przy wymiarowaniu komór fermentacyjnych i urządzeń do biogazu właściwości filtracyjne (zdolność odwadniania) – istotna właściwość przy obliczaniu poletek i lagun oraz pras ciepło spalania i inne właściwości paliwowe – istotne przy projektowaniu procesów termicznego unieszkodliwiania właściwości nawozowe – ważne przy ich przyrodniczym wykorzystaniu

9 Metody zagospodarowani osadów ściekowych

10 Gospodarka osadami ściekowymi obejmuje następujące procesy:
wstępne zagęszczanie stabilizacja wtórne zagęszczanie osadu ustabilizowanego higienizacja końcowe zagospodarowanie (unieszkodliwianie)

11 prasy filtry wirówki ZAGĘSZCZANIE OSADÓW poletka laguny naturalne
mechaniczne poletka laguny

12 Zagęszczenie osadu zarówno wstępne jak i wtórne może być:
samoistne, w którym cząsteczki osadu sedymentują w wyniku działania siły grawitacji flotacyjne, w którym cząstki osadu wynoszone są na powierzchnię zagęszczacza przy użyciu czynnika flotującego mechaniczne, w którym wodę z osadu oddziela się w procesie filtracji lub wirowania

13 Samoistne zagęszczanie
Poletka osadowe Poletka osadowe na wolnym powietrzu Poletka osadowe pod przykryciem

14 Samoistne zagęszczanie
Laguny osadowe

15 Flotacyjne zagęszczanie
przy użyciu powietrza bez dodatku polimerów z dodatkiem polimerów Stosunek powietrza do suchej masy osadu powinien wynosić 0,02÷0,04 kg/kg s.m. przy obciążeniu powierzchni zagęszczacza 60 ÷300 kg s.m./m2d Osad z zakładów mięsnych po flotacji powietrzem z dodatkiem polimerów

16 Mechaniczne zagęszczanie
Istotą zagęszczania mechanicznego jest wprowadzenia do procesu dodatkowej siły wspomagającej rozdziała faz: siła odśrodkowa ciśnienie

17 Mechaniczne zagęszczanie
Do mechanicznego zagęszczania osadów stosowane są zagęszczacze : sitowo-taśmowe sitowo-bębnowe flotacyjne śrubowe A także wirówki zagęszczające filtry próżniowe

18 Mechaniczne zagęszczanie
Filtry próżniowe Taśmowe filtry próżniowe Osiągane podciśnienie od 75 kPa do 85 kPa Na przebieg procesu filtracji mają wpływ warunki procesu charakter osadu

19 Mechaniczne zagęszczanie
Prasy filtracyjne

20 Prasy filtracyjne taśmowe
Osad poddawany zagęszczaniu na prasach filtracyjnych taśmowych powinien być: odgazowany skoagulowany

21 Przy doborze polielektolitów do pras filtracyjnych taśmowych należy zwrócić uwagę na:
Wielkość flokuł powinna wynosić 1÷3 cm Lepkość filtraty – nie może być lepki ponieważ zwiększa się opór filtracji co utrudnia uwalnianie wody Wytrzymałość struktury osadu – osad pod wpływem siły ścinającej nie może wypływać poza taśmy

22 Prasy filtracyjne taśmowe

23 Prasy filtracyjne komorowe
Pracują cyklicznie napełnianie filtracja rozładunek mycie

24 Mechaniczne zagęszczanie
Wirówki Wirówki do zagęszczania osadów z przemysłu mięsnego Wirówka dekantacyjna

25 Stabilizacja osadów to procesy: biologiczne chemiczne fizyczne

26 Procesy biologiczne fermentacja – procesy beztlenowe
kompostowanie – procesy tlenowe

27 Fermentacja Procesy cząstkowe
hydroliza złożonej materii organicznej fermentacja aminokwasów beztlenowe utlenianie produktów pośrednich produkcja octanów z CO2 i H2 przetwarzanie octanów w metan przetwarzanie CO2 i H2 w metan

28 Fermentacja Proces fermentacji może być prowadzone:
z odzyskiem biogazu bez odzysku biogazu

29 Fermentacja – WKF

30 Fermentacja z odzyskiem biogazu

31 Fermentacja bez odzysku biogazu

32 Kompostowanie Metody kompostowania:
metoda tradycyjna w pryzmach na otwartej przestrzeni kompostowanie w kontenerach kompostowanie w biostabilizatorach kompostowanie w bioreaktorach

33 Kompostowanie

34 Suszenie Proces suszenia przebiega według następujących etapów:
suszenie wstępne, temperatura osadów wzrasta do stałej wartości suszenie zasadnicze, stan ustalony (suszenie ze stałą prędkością) suszenie końcowe, w którym rozpoczyna się suszenie ze zmniejszającą się prędkością prowadzącą do osiągnięcia uwodnienia równowagowego

35 Słoneczna suszarnia osadów ist

36 Suszarnia typu KULT HUBER

37 Higienizacja Proces ten prowadzi się najczęściej przy użyciu wapna, jest to najtańszy i najskuteczniejszy sposób dezaktywacji mikroorganizmów

38 Higienizacja W praktyce spotyka się trzy sposoby mieszania osadów ściekowych z wapnem: dodawanie wapna palonego w postaci CaO do osadów po mechanicznym odwodnieniu wapnowanie uwodnionych osadów przed ich mechanicznym odwadnianiem dawkowanie wapna do uwodnionego osadu w trakcie wprowadzania osadów do gleby

39 Mieszanie osadu z wapnem

40 Przyrodnicze wykorzystanie
Pod pojęciem przyrodniczego użytkowania osadów rozumie się stosowanie ich do: nawożenia gleb i roślin, to rodzaj rolniczego wykorzystania osadów, które wprowadzane są do gleb użytków rolnych i zielonych (pola uprawne i łąki)

41 Przyrodnicze wykorzystanie
rekultywacji gleb zdegradowanych, hałd, zwałowisk, nieużytków roślinnego utrwalania bezglebowych gruntów narażonych na erozję wodną i wietrzną nawożenie terenów leśnych produkcji kompostu na wyżej wymienione cele

42 W środowisku przyrodniczym osady nie mogą być stosowane:
w parkach narodowych i rezerwatach przyrody na terenach objętych innymi formami ochrony przyrody, niż wyżej wymienione, jeżeli osady ściekowe zostały wytworzone poza tymi terenami na wewnętrznych terenach ochrony pośredniej stref ochronnych źródeł i ujęć wody w pasie gruntu o szerokości 50 m bezpośrednio przylegającym do brzegów jezior i cieków

43 W środowisku przyrodniczym osady nie mogą być stosowane:
na gruntach o bardzo dużej przepuszczalności, tj. piaskach luźnych i słabogliniastych oraz na piaskach i glinach lekkich, w których maksymalnie wysoki poziom wód gruntowych sięga do 1,5 m od powierzchni terenu na terenach zalewowych i bagiennych na terenach zamarzniętych i pokrytych śniegiem w odległości mniejszej niż 50 m od ujęć wody, domów mieszkalnych i zakładów produkcji żywności

44 W środowisku przyrodniczym osady nie mogą być stosowane:
na glebach, na których uprawiane są owoce i warzywa, z wyjątkiem drzew owocowych na gruntach przeznaczonych pod uprawę owoców i warzyw, które bezpośrednio stykają się z ziemią i spożywane są zwykle w stanie surowym, w ciągu 10 miesięcy poprzedzających zbiory i w czasie samych zbiorów

45 W środowisku przyrodniczym osady nie mogą być stosowane:
na terenach pastwisk i łąk użytkowanych rolniczo, jeżeli wypas zwierząt ma nastąpić przed upływem 1 miesiąca, pogłównie na trawy i mieszanki traw z motylkowymi, do nawożenia gleby pod osłonami

46 Przyrodnicze wykorzystanie

47 Termiczne metody utylizacji osadów
Wybór termicznej metody wymaga przeprowadzenia wielu analiz: określenie możliwego do uzyskania i energetycznie uzasadnionego stopnia mechanicznego odwodnienia osadów przeznaczonych do termicznego przetwarzania

48 Spalanie analiza wskazania lokalizacyjnego dla planowanej instalacji suszenia i termicznego przetwarzania osadów, jej odległości od zakładu oczyszczania ścieków wraz z logistyką i kosztami transportu osadów analiza celowości zastosowania określonej technologii suszenia osadów wraz z analizą technicznych i ekonomicznych wariantów optymalnej technologii suszenia

49 Spalanie analiza zaawansowanych technologii termicznego przetwarzania osadów, przy koncepcji bezpośredniego spalania osadów lub koncepcji ich współspalania analiza efektywności energetycznej procesu spalania osadów w powiązaniu z procesem ich suszenia, w tym przeprowadzenie bilansu wykorzystania energii wytwarzanego biogazu na potrzeby technologiczne oczyszczalni ścieków, gospodarcze oraz do suszenia osadów

50 Spalanie analiza ekonomiczna obejmująca określenie nakładów inwestycyjnych i kosztów eksploatacyjnych analiza akceptacji społecznej dla planowanej inwestycji

51 Spalanie

52 Dziękuję za uwagę