Nie każdy z nas wie, że proces oczyszczania ścieków nieodłącznie związany jest z wytwarzaniem tzw. osadów ściekowych.
Czym są osady ściekowe?
Osady ściekowe są organiczno-mineralną fazą stałą wyodrębnioną ze ścieków powstającą na różnych etapach ich oczyszczania. Skład oraz ich właściwości są zmienne i zależą od rodzaju oczyszczanych ścieków, metod oczyszczania oraz procesów, którym zostały poddane.
W skład osadów ściekowych wchodzą:
- osady wstępne, wydzielane w osadnikach wstępnych w wyniku sedymentacji zawiesin;
- osady wtórne powstające w wyniku procesów biologicznych, sedymentujące w osadnikach wtórnych.
Co robić z wytworzonymi osadami ściekowymi?
Osady ściekowe należy poddać odpowiednim procesom przeróbki.
W jakim celu osady ściekowe poddaje się przeróbce?
Osady ściekowe poddaje się procesom przeróbki celem ich dalszego zagospodarowania.
Dlaczego poddanie osadów procesom przeróbki jest tak ważne?
Osady ściekowe mogą zawierać różne substancje szkodliwe m.in. :
- metale ciężkie (Pb, Cd, Hg, Ni, Zn, Cu, Cr)
- mikrozanieczyszczenia organiczne (dioksyny, furany, polichlorowane dwufenyle, WWA, pestycydy)
- organizmy patogenne (bakterie chorobotwórcze, wirusy, grzyby, pierwotniaki, jaja pasożytów)
Z uwagi na zawartość w/w substancji szkodliwych oraz podatność na zagniwanie spowodowaną dużą zawartością substancji organicznych i wysokim uwodnieniem - powstające w oczyszczalni osady ściekowe, muszą być poddane dalszej przeróbce, aby nie stwarzały zagrożenia dla środowiska oraz zdrowia ludzi.
Na czym polega przeróbka osadów ściekowych?
Przeróbka osadów ściekowych polega na poddawaniu ich różnym procesom takim jak:
- zagęszczanie - w procesie tym z osadów usuwana jest woda w wyniku czego uzyskuje się zmniejszenie objętości osadów, przez co obniża się koszty inwestycyjne i eksploatacyjne kolejnych etapów przeróbki.
- stabilizacja - proces ten ma na celu rozkład substancji organicznych zawartych w osadach, co eliminuje uciążliwe zapachy oraz zdolność osadów do zagniwania.
- odwadnianie - proces ten ma na celu zmniejszenie objętości i masy osadów ściekowych.
- suszenie - pozwala na redukcję masy i objętości osadów, umożliwia uzyskanie produktu o określonych parametrach, ułatwiających ostateczne wykorzystanie osadów, magazynowanie i transport.
Jak wygląda proces przeróbki wytwarzanych osadów ściekowych w olkuskich wodociągach?
- Osad wstępny wydzielony w osadniku wstępnym kierowany jest do tzw. studni zbiorczej osadu surowego.
- Osad wtórny oddzielony od ścieków oczyszczonych w osadnikach wtórnych kierowany jest do pompowni, gdzie część osadu tzw. osad nadmierny tłoczony jest do stacji zagęszczania osadu nadmiernego (Rys.1), a pozostała część osad recyrkulowany (Rys.2) trafia z powrotem do bloku biologicznego.
Rys.1 Stacja zagęszczania osadu nadmiernego
Rys.2 Osad recyrkulowany zawracany do części biologicznej oczyszczalni
3. Osad nadmierny poddawany jest procesowi zagęszczania na zagęszczaczu mechanicznym (Rys.3). W celu poprawy stopnia zagęszczania osadów, proces wspomagany jest koagulacją za pomocą polielektrolitu, sporządzanego w stacji przygotowywania polielektrolitu (Rys.4).
Rys.3 Zagęszczacz mechaniczny osadu nadmiernego
Rys.4 Stacja przygotowania polielektrolitu
4. Po zagęszczeniu osad pompowany jest do studni zbiorczej osadu surowego skąd razem z osadem wstępnym tłoczony jest do wydzielonych komór fermentacyjnych WKF (Rys.5).
Rys.5 Wydzielone komory fermentacyjne WKF
5. Osady wprowadzone do zamkniętych komór fermentacyjnych ulegają procesowi stabilizacji, który polega na biologicznym rozkładzie substancji organicznych w procesie fermentacji metanowej do związków prostych, chemicznie ustabilizowanych. Zachodzi on w temperaturze około 35°C-37°C
i trwa od 26 do 30 dni. Jest to proces wielofazowy, w którym odpowiednie grupy bakterii heterotroficznych i autotroficznych (cudzo- i samożywnych) przekształcają związki organiczne
w metan, dwutlenek węgla i wodę. Efektem fermentacji metanowej jest produkcja palnego gazu (tzw. biogazu) zawierającego głównie metan i dwutlenek węgla. Pozostałe składniki to wodór, azot
i siarkowodór. Fermentacja umożliwia oprócz mineralizacji substancji organicznej odzysk energii zawartej w osadach.
6. Przefermentowany w wydzielonych komorach fermentacyjnych WKF osad jest spuszczany do zbiornika osadu przefermentowanego (Rys.6).
Rys.6 Zbiornik osadu przefermentowanego
7. Przefermentowany osad ze zbiornika osadu przefermentowanego kierowany jest do stacji odwadniania osadu (Rys.7). Osad jest tu mieszany z polielektrolitem w celu poprawy stopnia odwodnienia, a następnie podawany na prasę taśmową (Rys.8), gdzie zachodzi właściwy proces odwodnienia.
Rys.7 Stacja odwadniania osadu (po lewej) ze stacją do urabiania polielektrolitu (po prawej)
Rys.8 Prasa taśmowa do odwadniania osadów
8. Odwodniony osad tłoczony jest do słonecznej instalacji suszenia osadów ściekowych (Rys. 9).
Rys.9 Odwodniony osad (po prawej) tłoczony na suszarnie słoneczną (po lewej).
Suszenie osadów odbywa się w procesie odparowania wody pod działaniem słońca z okresowym wspomaganiem ciepłem odpadowym w 4 halach suszarniczych (Rys.10).
Rys.10 Hala słonecznej suszarni osadów ściekowych
Na całej szerokości hal suszarni pracują automatyczne przewracarki (Rys.11), które zapewniają przewracanie, mieszanie i napowietrzanie osadów.
Rys.11 Automatyczna przewracarka
Wysuszone osady ściekowe kierowane są automatycznie poprzez przewracarkę do boksów położonych pod powierzchnią podłogi hal suszarni (Rys. 12). Następnie odbierane są przez uprawnionego odbiorcę odpadów i odpowiednio zagospodarowywane. Ponieważ komunalne osady ściekowe stanowią odpad, każdy ich odbiór z oczyszczalni podlega przepisom prawa o odpadach i jest odpowiednio rejestrowany i monitorowany.
Rys. 12 Instalacja solarna z boksami do magazynowania osadów ściekowych.
Podczas suszenia odwodnione osady ściekowe przekształcane są z postaci mazistej w formę granulatu (Rys. 13).
Rys.13 Wysuszone osady ściekowe
Oczyszczalnia ścieków w Olkuszu wyposażona jest w nowoczesną aparaturę kontrolno-pomiarową wraz
z systemem sygnalizacji oraz wizualizacji do kontroli i sterowania opisanymi powyżej procesami przeróbki osadów ściekowych.
Budowa nowych oczyszczalni ścieków, modernizacja już istniejących oraz rozbudowa sieci kanalizacyjnych prowadzi do powstawania coraz większych ilości osadów ściekowych.
Co robić z rosnącą z każdym rokiem ilością osadów ściekowych? Czy osad ściekowy to tylko kłopotliwy odpad powstający w procesie oczyszczania ścieków a może cenny surowiec?
O tym już wkrótce w następnym artykule….
Opracowała: Marzena Nocoń
