21
1 Раздел Раздел IV IV Методи, процеси и съоръжения за Методи, процеси и съоръжения за пречистване на пречистване на битови отпадъчни води битови отпадъчни води Тема Тема 25 25 Третиране на утайките Третиране на утайките Видове, количество, състав и свойства на утайките Видове, количество, състав и свойства на утайките Основни процеси за обработка на утайките Основни процеси за обработка на утайките Основни технологични процеси и схеми за Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайките биологично стабилизиране на утайките

Раздел IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

  • Upload
    nerys

  • View
    61

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Раздел IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води. Тема 25 Третиране на утайките Видове, количество, състав и свойства на утайките Основни процеси за обработка на утайките Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайките. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

11

Раздел Раздел IVIVМетоди, процеси и съоръжения за пречистване наМетоди, процеси и съоръжения за пречистване на

битови отпадъчни водибитови отпадъчни води

Тема Тема 2525

Третиране на утайкитеТретиране на утайките

• Видове, количество, състав и свойства на утайкитеВидове, количество, състав и свойства на утайките

• Основни процеси за обработка на утайкитеОсновни процеси за обработка на утайките

• Основни технологични процеси и схеми за биологично Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитестабилизиране на утайките

Page 2: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

22

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

Общи бележкиОбщи бележки

•  ïðå ïðåччèñòâàòåëíèòå ñòàíöèè çà îòïàäúèñòâàòåëíèòå ñòàíöèè çà îòïàäúччíè âîäè íè âîäè êîëèêîëèччåñòâîòî íà çàäúðæàíèòå óòàéêè å åñòâîòî íà çàäúðæàíèòå óòàéêè å от 0,6 доот 0,6 до 11 % îò % îò òîâà íà îòïàäúòîâà íà îòïàäúччíèòå âîäèíèòå âîäè

• Òðåòèðàíåòî íà óòàéêèòå îáàÒðåòèðàíåòî íà óòàéêèòå îáàччå, àíãàæèðà çíàå, àíãàæèðà çíàччèòåëíî ïî-èòåëíî ïî-ãîëÿìà ãîëÿìà ччàñò îò îáùèòå êàïèòàëîâëîæåíèÿ è åêñïëîàòàöèîííè àñò îò îáùèòå êàïèòàëîâëîæåíèÿ è åêñïëîàòàöèîííè ðàçõîäè - 30 äî 60 %, â çàâèñèìîñò îò òåõíîëîãèðàçõîäè - 30 äî 60 %, â çàâèñèìîñò îò òåõíîëîãèччíàòà ñõåìà íàòà ñõåìà íà ïðåíà ïðåччèñòâàíå è êîíêðåòíèòå òåõíîëîãèèñòâàíå è êîíêðåòíèòå òåõíîëîãèччíè ïàðàìåòðè è íè ïàðàìåòðè è óñëîâèÿóñëîâèÿ

• Ïðîáëåìèòå ñà ñâúðçàíè ñ åæåäíåâíîòî íàòðóïâàíå íà Ïðîáëåìèòå ñà ñâúðçàíè ñ åæåäíåâíîòî íàòðóïâàíå íà çíàçíàччèòåëíèèòåëíè êîëè êîëèччåñòâà óòàéêè ïîä ôîðìàòà íà êîíöåíòðèðàíè åñòâà óòàéêè ïîä ôîðìàòà íà êîíöåíòðèðàíè ñóñïåíçèè, êîèòî òðÿáâà ñâîåâðåìåííî äà ñå îòñòðàíÿò îò ñóñïåíçèè, êîèòî òðÿáâà ñâîåâðåìåííî äà ñå îòñòðàíÿò îò ïðåïðåччèñòâàòåëíàòà ñòàíöèÿ áåç äà âëîøàâàò åêîëîãèèñòâàòåëíàòà ñòàíöèÿ áåç äà âëîøàâàò åêîëîãèччíàòà íàòà îáñòàíîâêà â ñúîòâåòíèòå ðàéîíèîáñòàíîâêà â ñúîòâåòíèòå ðàéîíè

• Третирането, отстраняването и оползотворяването на Третирането, отстраняването и оползотворяването на утайките са обект на специално законодателство в утайките са обект на специално законодателство в САЩ, Европейския съюз и у насСАЩ, Европейския съюз и у нас

Page 3: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

33

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

Проблемът с утайките е световенПроблемът с утайките е световен

• Третирането, оползотворяването и отстраняването на утайките от Третирането, оползотворяването и отстраняването на утайките от отпадъчните води на населените места са едни от най-трудните и отпадъчните води на населените места са едни от най-трудните и скъпи мероприятия, провеждани днес от общините скъпи мероприятия, провеждани днес от общините (R. Zenz, 1998)(R. Zenz, 1998)

• Третирането на канализационните утайки по един икономичен и Третирането на канализационните утайки по един икономичен и приемлив за околната среда начин е един от критичните въпроси приемлив за околната среда начин е един от критичните въпроси пред които днес е изправено обществотопред които днес е изправено обществото (Lue-Hing, (Lue-Hing, 1996)1996)

• ……Като следствие Като следствие ((от проблема с утайките – от проблема с утайките – ред. Р. А.ред. Р. А.)) ситуацията в ситуацията в големите градове е станала много трудна и се е развила от статус на големите градове е станала много трудна и се е развила от статус на ‘‘предизвикателствопредизвикателство” ” до статус на до статус на ““кризакриза” ” (J.Hanzen, 1994)(J.Hanzen, 1994)

Page 4: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

44

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

Същност на проблема с утайкитеСъщност на проблема с утайките

• Утайките са двуфазни дисперсни системи състоящи се отУтайките са двуфазни дисперсни системи състоящи се от– Твърда фаза (с определена дисперсност, химичен състав и Твърда фаза (с определена дисперсност, химичен състав и

повърхностно-активни свойства)повърхностно-активни свойства)

– Течна фаза (с определен химичен състав и вискозност)Течна фаза (с определен химичен състав и вискозност)

• Поради високото съдържание на течната фаза (вода) утайките Поради високото съдържание на течната фаза (вода) утайките имат течна консистенцияимат течна консистенция

• Поради високото органично съдържание на твърдата фаза, Поради високото органично съдържание на твърдата фаза, утайките са предразположени към бързо загниване с отделяне на утайките са предразположени към бързо загниване с отделяне на лошо миришещи газове и привличат инсекти и гризачи (лошо миришещи газове и привличат инсекти и гризачи (vector vector attraction) attraction) на мястото на тяхното депониране или на мястото на тяхното депониране или оползотворяване. Това налага те предварително да бъдат оползотворяване. Това налага те предварително да бъдат биологически стабилизирани в ПСОВбиологически стабилизирани в ПСОВ

• Стабилизирането на утайките и отделянето на течната от Стабилизирането на утайките и отделянето на течната от твърдата фаза са основни технологични проблеми в твърдата фаза са основни технологични проблеми в пречиствателните станции за отпадъчни водипречиствателните станции за отпадъчни води

Page 5: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

55

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

25.1. Видове, количество, състав и свойства на утайките25.1. Видове, количество, състав и свойства на утайките

• Видове утайкиВидове утайки– ПървичниПървични

– Вторични (излишна биомаса)Вторични (излишна биомаса)

– Третични (фосфати, коагулати)Третични (фосфати, коагулати)

• Количествени параметри на утайкитеКоличествени параметри на утайките– Специфично количество на първични утайкиСпецифично количество на първични утайки

VVжж = = MMжж.100/(100 – .100/(100 – WWутут).).γγутут = 40.100/(100 – 95).1000 = 0,8 = 40.100/(100 – 95).1000 = 0,8 l/l/жж.d .d

– Специфично количество на излишни активни утайкиСпецифично количество на излишни активни утайки

VVжж = = MMжж.100/(100 – .100/(100 – WWутут).).γγутут = 28.100/(100 – 99,6).1000 = 7 = 28.100/(100 – 99,6).1000 = 7 l/l/жж.d.d

– Специфично количество на утайки след биофилтриСпецифично количество на утайки след биофилтри

VVжж = = MMжж.100/(100 – .100/(100 – WWутут).).γγутут = 28.100/(100 – 96).1000 = 0,7 = 28.100/(100 – 96).1000 = 0,7 l/l/жж.d.d

Page 6: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

66

25.1. Видове, количество, състав и свойства на 25.1. Видове, количество, състав и свойства на утайкитеутайките

• Състав на утйкитеСъстав на утйките– Органични вещества (60 – 75 % в първичните; 70 – 75 % в активните)Органични вещества (60 – 75 % в първичните; 70 – 75 % в активните)

– Въглехидрати (65 – 70 % в първичните; Въглехидрати (65 – 70 % в първичните; 220 – 0 – 225 % в активните)5 % в активните)

– Мазнини (Мазнини (1010 – – 2525 % в първичните; % в първичните; 1515 - - 220 % в активните)0 % в активните)

– Белтъци (10 – Белтъци (10 – 220 % в първичните; 0 % в първичните; 5555 - - 665 % в активните)5 % в активните)

• Дисперсност на твърдата фазаДисперсност на твърдата фаза– Първични утайкиПървични утайки:: dd > 10 > 10 mmmm – – 22 %; %; dd >> 1 – 7 1 – 7 mmmm – 10 – 30 %; – 10 – 30 %; d d < 1 < 1 mmmm – –

50 – 85 %50 – 85 %

– Активни утайки: Активни утайки: dd > 3> 3 mmmm – – 0,50,5 %; %; dd = 1 – = 1 – 33 mmmm – – 1,51,5 %; %; d d < 1 < 1 mmmm – – 9898 % %

• Основни форми на свързване на водата в дисперсните системиОсновни форми на свързване на водата в дисперсните системи

(по Ребиндер)(по Ребиндер)– Свободна вода (тече в земното гравитационно поле)Свободна вода (тече в земното гравитационно поле)

– Физико-механично свързана вода (в капилярни пори и течен филм)Физико-механично свързана вода (в капилярни пори и течен филм)

– Физико-химично свързана вода (адсорбционна, осмотична)Физико-химично свързана вода (адсорбционна, осмотична)

– Химично свързана вода ( в структурите на твърдата фаза)Химично свързана вода ( в структурите на твърдата фаза)

Page 7: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

77

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

25.2 Основни процеси за обработка на утайките25.2 Основни процеси за обработка на утайките

• Уплътняване (сгъстяване)Уплътняване (сгъстяване) - цели намаляване на обема на - цели намаляване на обема на утайките чрез отделяне на значителна част от свободната вода:утайките чрез отделяне на значителна част от свободната вода:

VV22 = V = V11.(100 – W.(100 – W11)/ .(100 – W)/ .(100 – W22))

• СтабилизиранеСтабилизиране – цели намаляване на органичното съдържание в – цели намаляване на органичното съдържание в утайките чрез биологично редуциране на значителна част от утайките чрез биологично редуциране на значителна част от биоразградимите вещества в тях или химичното им обработване биоразградимите вещества в тях или химичното им обработване с цел превръщането им в биологически резистентни:с цел превръщането им в биологически резистентни:– Биологично анаеробно стабилизиранеБиологично анаеробно стабилизиране– Биологично аеробно стабилизиранеБиологично аеробно стабилизиране– Химично стабилизиране с варХимично стабилизиране с вар

• ОбезводняванеОбезводняване – цели отстраняване на по-голямата част от – цели отстраняване на по-голямата част от свободната вода, останала след уплътняването (сгъстяването) на свободната вода, останала след уплътняването (сгъстяването) на утайките и на част от физико-механично свързаната вода:утайките и на част от физико-механично свързаната вода:– Естествено (на изсушителни полета или лагуни)Естествено (на изсушителни полета или лагуни)– Механично (на вакуум-филтри, филтърпреси или центрофуги)Механично (на вакуум-филтри, филтърпреси или центрофуги)

Page 8: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

88

25.2 Основни процеси за обработка на утайките25.2 Основни процеси за обработка на утайките

• ИзсушаванеИзсушаване – цели отстраняване на остатъчната част от – цели отстраняване на остатъчната част от свободната вода и значителна част от физико-химично свободната вода и значителна част от физико-химично свързаната вода:свързаната вода:– Естествено (на изсушителни полета)Естествено (на изсушителни полета)

– На сушилни апаратиНа сушилни апарати

• ОбеззаразяванеОбеззаразяване – цели отстраняването на патогенните – цели отстраняването на патогенните микроорганизми от утайките:микроорганизми от утайките:– Чрез химична обработка (вар, хлор)Чрез химична обработка (вар, хлор)

– Чрез физично третиране (термична обработка до 105Чрез физично третиране (термична обработка до 105о о С в автоклави; С в автоклави; облъчване с ултравиолетовиоблъчване с ултравиолетови, , инфрачервени или радиоактивни лъчи)инфрачервени или радиоактивни лъчи)

• ИзгарянеИзгаряне – цели превръщането на утайките в компактна – цели превръщането на утайките в компактна (насипна) биорезистентна и обеззаразена маса с неорганичен (насипна) биорезистентна и обеззаразена маса с неорганичен състав:състав:– Термична обработка при над 600Термична обработка при над 600о о С в специални пещиС в специални пещи

Page 9: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

99

25.2 Основни процеси за обработка на утайките25.2 Основни процеси за обработка на утайките

Отстраняване на утайките от ПСОВОтстраняване на утайките от ПСОВ

• ДепониранеДепониране - на депа за твърди отпадъци (ограничава се - на депа за твърди отпадъци (ограничава се нормативно в САЩ и страните от ЕС)нормативно в САЩ и страните от ЕС)

• ОползотворяванеОползотворяване - насърчава се нормативно в САЩ и ЕС: - насърчава се нормативно в САЩ и ЕС:– За наторяване в селското и горското стопанствоЗа наторяване в селското и горското стопанство– За рекултивация на терениЗа рекултивация на терени– Използване на биомасата за добавка към храната на птици и животниИзползване на биомасата за добавка към храната на птици и животни– За извличане на витамин ВЗа извличане на витамин В1212 от биомасата от биомасата– За производство на пластмаси (вече неактуално)За производство на пластмаси (вече неактуално)– За производство на биохумус и вермикултура (биомаса) – чрез т.н. За производство на биохумус и вермикултура (биомаса) – чрез т.н.

“вермитехнология”“вермитехнология”

Оползотворяване на отделения в ПСОВ биогазОползотворяване на отделения в ПСОВ биогаз

• За производство на пара и топла вода – използвани в За производство на пара и топла вода – използвани в технологичните процеси и за отоплениетехнологичните процеси и за отопление

• За производство на електроенергия (в газ-генераторни ел. станции)За производство на електроенергия (в газ-генераторни ел. станции)

• За производство на химикали (епизодична практика)За производство на химикали (епизодична практика)

Page 10: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1010

IV.25. IV.25. Третиране на утайкитеТретиране на утайките

25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитестабилизиране на утайките

Анаеробно стабилизиранеАнаеробно стабилизиране

• Àíàåðîáíàòà ôåðìåíòàöèÿ å ñëîæåí ìíîãîôàçîâ áèîõèìèÀíàåðîáíàòà ôåðìåíòàöèÿ å ñëîæåí ìíîãîôàçîâ áèîõèìèччåí åí ïðîöåñ, ïðè êîéòî ñëîæíèòå îðãàíèïðîöåñ, ïðè êîéòî ñëîæíèòå îðãàíèччíè âåùåñòâà íè âåùåñòâà (âúãëåõèäðàòè, ìàçíèíè, ïðîòåèíè) ïîñëåäîâàòåëíî ñå (âúãëåõèäðàòè, ìàçíèíè, ïðîòåèíè) ïîñëåäîâàòåëíî ñå ïðåâðúùàò â ïî-ïðîñòè ñúåäèíåíèÿ, à çíàïðåâðúùàò â ïî-ïðîñòè ñúåäèíåíèÿ, à çíàччèòåëíà èòåëíà ччàñò îò àñò îò òÿõ ïðåìèíàâàò â ãàçîâà ôàçàòÿõ ïðåìèíàâàò â ãàçîâà ôàçà

• Òîçè êîìïëåêñ îò ïðîöåñè ñå îñúùåñòâÿâà îò ñïåöèôè÷íà Òîçè êîìïëåêñ îò ïðîöåñè ñå îñúùåñòâÿâà îò ñïåöèôè÷íà áèîöåíîçà - ôàêóëòàòèâíè è îáëèãàòíè àíàåðîáíè áèîöåíîçà - ôàêóëòàòèâíè è îáëèãàòíè àíàåðîáíè ìèêðîîðãàíèçìè, ñâúðçàíè â îáùà ìåòàáîëèòíà âåðèãà, â ìèêðîîðãàíèçìè, ñâúðçàíè â îáùà ìåòàáîëèòíà âåðèãà, â êîÿòî, êàêòî å èçâåñòíî, ïðîäóêòèòå íà ìåòàáîëèçìà íà êîÿòî, êàêòî å èçâåñòíî, ïðîäóêòèòå íà ìåòàáîëèçìà íà åäíà ãðóïà ìèêðîîðãàíèçìè ñà ñóáñòðàò çà åäíà ãðóïà ìèêðîîðãàíèçìè ñà ñóáñòðàò çà ìèêðîîðãàíèçìèòå îò ñëåäâàùîòî çâåíîìèêðîîðãàíèçìèòå îò ñëåäâàùîòî çâåíî

• Òîâà îïðåäåëÿ è âçàèìíîòî âëèÿíèå íà ïðîöåñèòå, Òîâà îïðåäåëÿ è âçàèìíîòî âëèÿíèå íà ïðîöåñèòå, èçâúðøâàùè ñå â ðàìêèòå íà âñÿêî ìåòàáîëèòíî ñòúïàëî, èçâúðøâàùè ñå â ðàìêèòå íà âñÿêî ìåòàáîëèòíî ñòúïàëî, êîèòî ïî ïðàâèëî ïðîòèêîèòî ïî ïðàâèëî ïðîòèччàò ñ ðàçëèàò ñ ðàçëèччíà ñêîðîñòíà ñêîðîñò

Page 11: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1111

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Анаеробно стабилизиранеАнаеробно стабилизиране

• ÊëàñèÊëàñèччåñêàòà ñõåìà çà ìåõàíèçìà íà àíàåðîáíîòî ðàçãðàæäàíå åñêàòà ñõåìà çà ìåõàíèçìà íà àíàåðîáíîòî ðàçãðàæäàíå íà îðãàíèíà îðãàíèччíè âåùåñòâà â ñàíèòàðíàòà òåõíèêà å òàçè, íè âåùåñòâà â ñàíèòàðíàòà òåõíèêà å òàçè, ïðåäëîæåíà ïðåç 1936 ã. îò Áàðêåð, êîÿòî ïðåäñòàâÿ ïðîöåñà ïðåäëîæåíà ïðåç 1936 ã. îò Áàðêåð, êîÿòî ïðåäñòàâÿ ïðîöåñà êàòî äâóôàçåíêàòî äâóôàçåí

• Ñïîðåä íåÿ â ïúðâàòà ôàçà (êèñåëî ãíèåíå) ñëîæíèòå Ñïîðåä íåÿ â ïúðâàòà ôàçà (êèñåëî ãíèåíå) ñëîæíèòå îðãàíèîðãàíèччíè ñúåäèíåíèÿ ñå ðàçëàãàò äî ïî-ïðîñòè íè ñúåäèíåíèÿ ñå ðàçëàãàò äî ïî-ïðîñòè âèñîêîìîëåêóëÿðíè ñúåäèíåíèÿ, êîèòî âïîñëåäñòâèå ñå âèñîêîìîëåêóëÿðíè ñúåäèíåíèÿ, êîèòî âïîñëåäñòâèå ñå ðàçïàäàò äî îðãàíèðàçïàäàò äî îðãàíèччíè êèñåëèíè - ñúîòâåòíî, âúãëåõèäðàòèòå íè êèñåëèíè - ñúîòâåòíî, âúãëåõèäðàòèòå è ìàçíèíèòå - äî ìàñòíè êàðáîíîâè êèñåëèíè, à ïðîòåèíèòå - äî è ìàçíèíèòå - äî ìàñòíè êàðáîíîâè êèñåëèíè, à ïðîòåèíèòå - äî àìèíîêèñåëèíèàìèíîêèñåëèíè.. Ïðè òîâà ñå îòäåëÿò è ãàçîîáðàçíè ïðîäóêòè: Ïðè òîâà ñå îòäåëÿò è ãàçîîáðàçíè ïðîäóêòè: COCO22, NH, NH33, H, H22O, HO, H22 è äð. è äð.

• Îáðàçóâàëèòå ñå îðãàíèÎáðàçóâàëèòå ñå îðãàíèччíè êèñåëèíè ñå ðàçãðàæäàò ïî-íè êèñåëèíè ñå ðàçãðàæäàò ïî-íàòàòúê îò ñïåöèôèíàòàòúê îò ñïåöèôèччíè ìèêðîîðãàíèçìè äî âîäà, ìåòàí, íè ìèêðîîðãàíèçìè äî âîäà, ìåòàí, âúãëåðîäåí äâóîêèñ, àçîò è âîäîðîä (âòîðà ôàçà - àëêàëíî âúãëåðîäåí äâóîêèñ, àçîò è âîäîðîä (âòîðà ôàçà - àëêàëíî ãíèåíå)ãíèåíå)

Page 12: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1212

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Анаеробно стабилизиранеАнаеробно стабилизиране

• Ñõåìàòà íà Áàðêåð íå å èçäúðæàíà â òåðìîäèíàìèÑõåìàòà íà Áàðêåð íå å èçäúðæàíà â òåðìîäèíàìèччíî íî îòíîøåíèå, íî â ïðîäúëæåíèå íà äåñåòêè ãîäèíè ñå å îêàçàëà îòíîøåíèå, íî â ïðîäúëæåíèå íà äåñåòêè ãîäèíè ñå å îêàçàëà óäîáíà îñíîâà çà èçñëåäâàíèÿ è òåõíîëîãèóäîáíà îñíîâà çà èçñëåäâàíèÿ è òåõíîëîãèччåí êîíòðîë â åí êîíòðîë â ñàíèòàðíàòà òåõíèêàñàíèòàðíàòà òåõíèêà

• Äîñòà ïî-êúñíî êúì ñõåìàòà íà Áàðêåð ñå äîáàâÿ îùå åäíà Äîñòà ïî-êúñíî êúì ñõåìàòà íà Áàðêåð ñå äîáàâÿ îùå åäíà ôàçà - âòåôàçà - âòåччíÿâàíå íÿâàíå (хидролиза)(хидролиза) íà íåðàçòâîðåíèÿ ñóáñòðàò, íà íåðàçòâîðåíèÿ ñóáñòðàò, êîÿòî ñå ïðèåìà çà ïúðâà, ñëåäâàíà îò ôàçèòå íà êèñåëî è êîÿòî ñå ïðèåìà çà ïúðâà, ñëåäâàíà îò ôàçèòå íà êèñåëî è àëêàëíî ãíèåíåàëêàëíî ãíèåíå

• ЛЛèìèòèðàùîòî ñòúïàëî, îïðåäåëÿùî îáùàòà ñêîðîñò íà èìèòèðàùîòî ñòúïàëî, îïðåäåëÿùî îáùàòà ñêîðîñò íà ïðîöåñà å ïîñëåäíàòà ìó ôàçà (“ìåòàíîâà” - ñïîðåä îñíîâíèÿ ïðîöåñà å ïîñëåäíàòà ìó ôàçà (“ìåòàíîâà” - ñïîðåä îñíîâíèÿ êðàåí ïðîäóêò íà ìåòàáîëèçìà), êîÿòî ìîæå äà ïðîòåêðàåí ïðîäóêò íà ìåòàáîëèçìà), êîÿòî ìîæå äà ïðîòåччå ïî äâà å ïî äâà íàíàччèíà:èíà:– ЧЧðåç ðàçëàãàíå íà íàëèðåç ðàçëàãàíå íà íàëèччíàòà îöåòíà êèñåëèíà ïî ñõåìàòàíàòà îöåòíà êèñåëèíà ïî ñõåìàòà

CHCH33COOÍ COOÍ CH CH44 + CO + CO22

– ЧЧðåç ñèíòåç íà ìåòàí ïî ñõåìàòàðåç ñèíòåç íà ìåòàí ïî ñõåìàòà

4H4H22 + CO + CO22 CH CH44 + 2H + 2H22OO

Page 13: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1313

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Четирипопулационна схема на Четирипопулационна схема на KlaasKlaas за анаеробно разграждане за анаеробно разгражданеX - биомаса; X - биомаса; HBuHBu - маслена киселина; - маслена киселина; HPrHPr - пропионова киселина; - пропионова киселина; HAcHAc - оцетна - оцетна

киселина; киселина; II, , IIII - киселинообразуващи микроорганизми ( асидогени); - киселинообразуващи микроорганизми ( асидогени); IIIIII - - метаногени, разграждащи метаногени, разграждащи HAcHAc; ; IVIV - метаногени, употребяващи - метаногени, употребяващи COCO22 и и HH22..

H2

H2

HAc

HAcHРr

HBu

HAcH2

CO2

HPr

HBu

CHO6 12 6

NaOH

CH

O6

126

NaPr

HPr

HbuNa

Bu

X

X

X

I

I

I

I I

I II I I

IV

NaAc

HAc

NaHC

O 3

CO2

X

X

CH4

H2 CH4 CO2

Page 14: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1414

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Анаеробно стабилизиранеАнаеробно стабилизиране

• Ферментационните процеси протичат с различна скорост в Ферментационните процеси протичат с различна скорост в различните температурни интервали, където се развива различните температурни интервали, където се развива специфична биоценоза от микроорганизмиспецифична биоценоза от микроорганизми

• При анаеробно стабилизиране на утайки се различават следните При анаеробно стабилизиране на утайки се различават следните температурни режими:температурни режими:– Психрофилен (при температура 4 - 12Психрофилен (при температура 4 - 12оо С) С)– Мезофилен (с оптимална температура 32Мезофилен (с оптимална температура 32оо – 35 – 35оо С) С)– Термофилен (с оптимална температура 52Термофилен (с оптимална температура 52оо – 55 – 55оо С) С)

• Въглехидратите и мазнините се разграждат първи и по-бързо от Въглехидратите и мазнините се разграждат първи и по-бързо от протеините и в анаеробни условия. Поради това първичните протеините и в анаеробни условия. Поради това първичните утайки се разграждат по-бързо и по-пълно в анаеробни утайки се разграждат по-бързо и по-пълно в анаеробни стабилизатори в сравнение с излишните активни утайкистабилизатори в сравнение с излишните активни утайки

Page 15: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1515

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Анаеробно стабилизиранеАнаеробно стабилизиране

• Ïúðâèòå èçñëåäâàíèÿ îòíîñíî êèíåòèêàòà íà àíàåðîáíàòà Ïúðâèòå èçñëåäâàíèÿ îòíîñíî êèíåòèêàòà íà àíàåðîáíàòà ôåðìåíòàöèÿ íà óòàéêè îò îòïàäúôåðìåíòàöèÿ íà óòàéêè îò îòïàäúччíè âîäè ñà òåçè íà íè âîäè ñà òåçè íà Êîðîëüêîâ, ïðîâåäåíè â ëàáîðàòîðíè óñëîâèÿ ïðåç ïåðèîäà Êîðîëüêîâ, ïðîâåäåíè â ëàáîðàòîðíè óñëîâèÿ ïðåç ïåðèîäà 1918 - 1921 ã1918 - 1921 ã..

• Ïî-øèðîêà ïîïóëÿðíîñò è ïðàêòèÏî-øèðîêà ïîïóëÿðíîñò è ïðàêòèччåñêî ïðèëîæåíèå íàìèðàò åñêî ïðèëîæåíèå íàìèðàò èçñëåäâàíèÿòà íà Ôåúð è Ìóð, ïðîâåäåíè ïðåç 30-òå ãîäèíè èçñëåäâàíèÿòà íà Ôåúð è Ìóð, ïðîâåäåíè ïðåç 30-òå ãîäèíè â ÑÀÙ, êîèòî îòðàçÿâàò èçìåíåíèÿòà âúâ âðåìåòî íà â ÑÀÙ, êîèòî îòðàçÿâàò èçìåíåíèÿòà âúâ âðåìåòî íà îòäåëåíîòî ïðè ôåðìåíòàöèÿòà íà 1 êã ñóõî îðãàíèîòäåëåíîòî ïðè ôåðìåíòàöèÿòà íà 1 êã ñóõî îðãàíèччíî íî âåùåñòâî ñóìàðíî ãàçîâî êîëèâåùåñòâî ñóìàðíî ãàçîâî êîëèччåñòâî ïðè ðàçëèåñòâî ïðè ðàçëèччíè íè òåìïåðàòóðè íà èçãíèâàíå. Çàâèñèìîñòèòå ñà ïðåäñòàâåíè òåìïåðàòóðè íà èçãíèâàíå. Çàâèñèìîñòèòå ñà ïðåäñòàâåíè ñàìî â ãðàôèñàìî â ãðàôèччåí âèäåí âèä

• ПодобниПодобни èçñëåäâàíèÿ ñå èçñëåäâàíèÿ ñå провеждатпровеждат è îò Ê. Èìõîô, êîéòî è îò Ê. Èìõîô, êîéòî ïî-êúñíî ãè ïóáëèêóâà â èçâåñòíèÿ ñè ñïðàâîïî-êúñíî ãè ïóáëèêóâà â èçâåñòíèÿ ñè ñïðàâîччíèêíèê

Page 16: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1616

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

ÅìïèðèÅìïèðèччíè çàâèñèìîñòè íà Èìõîôíè çàâèñèìîñòè íà Èìõîô (1937)(1937) è íà Ôåúð è Ìóð è íà Ôåúð è Ìóð (1936)(1936)

Page 17: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1717

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Съоръжения за анаеробно стабилизиране на утайкиСъоръжения за анаеробно стабилизиране на утайки

• Двуетажни утаители (изгнивателните им камери) -ДУДвуетажни утаители (изгнивателните им камери) -ДУ

• Открити изгниватели – ОИОткрити изгниватели – ОИ– С принудително (механично, помпажно) разбъркване и периодично С принудително (механично, помпажно) разбъркване и периодично

отделяне на утайковата водаотделяне на утайковата вода

– Без принудително разбъркване но с периодично отделяне на Без принудително разбъркване но с периодично отделяне на утайковата водаутайковата вода

• Метантанкове (отопляеми закрити изгниватели) - МТМетантанкове (отопляеми закрити изгниватели) - МТ– ЕдностепенниЕдностепенни

– ДвустепенниДвустепенни ( (втората степен е откритавтората степен е открита))

– С непрекъснато отделяне на утайковата вода (от втората степен)С непрекъснато отделяне на утайковата вода (от втората степен)

– Без отделяне на утайковата вода (едностепенни)Без отделяне на утайковата вода (едностепенни)

Page 18: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1818

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Аеробно стабилизиранеАеробно стабилизиране

• Àåðîáíàòà ñòàáèëèçàöèÿ ìîæå äà ñå ðàçãëåæäà êàòî Àåðîáíàòà ñòàáèëèçàöèÿ ìîæå äà ñå ðàçãëåæäà êàòî ïðîäúëæåíèå íà ïðîöåñà íà ïðåïðîäúëæåíèå íà ïðîöåñà íà ïðåччèñòâàíå íà îòïàäúèñòâàíå íà îòïàäúччíèòå íèòå âîäè ñ àêòèâíè óòàéêèâîäè ñ àêòèâíè óòàéêè

• ДДîêàòî ïðè ïðåîêàòî ïðè ïðåччèñòâàíåòî íà îòïàäúèñòâàíåòî íà îòïàäúччíè âîäè íè âîäè ìèêðîîðãàíèçìèòå èçïîëçâàò ãëàâíî âúíøåí ñóáñòðàò çà ìèêðîîðãàíèçìèòå èçïîëçâàò ãëàâíî âúíøåí ñóáñòðàò çà åíåðãèéíè íóæäè è çà èçãðàæäàíå íà êëåòêèòå, òî ïðè åíåðãèéíè íóæäè è çà èçãðàæäàíå íà êëåòêèòå, òî ïðè àåðîáíàòà ñòàáèëèçàöèÿ òåçè íóæäè ñå ïîêðèâàò èçöÿëî àåðîáíàòà ñòàáèëèçàöèÿ òåçè íóæäè ñå ïîêðèâàò èçöÿëî îò îðãàíèîò îðãàíèччíèòå âåùåñòâà, ñúäúðæàùè ñå â ñàìèòå íèòå âåùåñòâà, ñúäúðæàùè ñå â ñàìèòå êëåòêè êëåòêè

• ППри пречистватето на отпадъчни води обаче ендогенното дишане ри пречистватето на отпадъчни води обаче ендогенното дишане протича с по-големи скорости отколкото при отделното аеробно протича с по-големи скорости отколкото при отделното аеробно стабилизиране. Поради това при дадена възраст на биомасата в стабилизиране. Поради това при дадена възраст на биомасата в биобасейните нейното органично (биоразградимо) съдържание е по-биобасейните нейното органично (биоразградимо) съдържание е по-малко в сравнение на това, постигнато за същия времепрестой в малко в сравнение на това, постигнато за същия времепрестой в аеробния стабилизатораеробния стабилизатор

Page 19: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

1919

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Аеробно стабилизиранеАеробно стабилизиране

• При аеробно стабилизиране на смесени първични и излишни При аеробно стабилизиране на смесени първични и излишни активни утайки отначало първичните се усвояват като субстрат активни утайки отначало първичните се усвояват като субстрат от активната биомаса, която едва след тяхното асимилиране (за 1 от активната биомаса, която едва след тяхното асимилиране (за 1 – 2 – 2 dd) преминава изцяло на ендогенно дишане) преминава изцяло на ендогенно дишане

• При асимилирането на първичните утайки в аеробния При асимилирането на първичните утайки в аеробния стабилизатор се създава нова биомаса (прираст), чиято възраст е стабилизатор се създава нова биомаса (прираст), чиято възраст е много малка (1 – 2 много малка (1 – 2 dd)). Поради по-малката скорост на ендогенно . Поради по-малката скорост на ендогенно дишане в аеробния стабилизатор, нейното стабилизиране изисква дишане в аеробния стабилизатор, нейното стабилизиране изисква много по-продължителен времепрестой в сравнение с този за много по-продължителен времепрестой в сравнение с този за излишните активни утайки с по-голяма възраст, формирана в излишните активни утайки с по-голяма възраст, формирана в биобасейнитебиобасейните

• Горните обстоятелства определят и по-малкия период за аеробно Горните обстоятелства определят и по-малкия период за аеробно стабилизиране на излишни активни утайки в сравнение с този за стабилизиране на излишни активни утайки в сравнение с този за аеробно стабилизиране на смесени първични и вторични утайкиаеробно стабилизиране на смесени първични и вторични утайки

Page 20: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

2020

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

AC У

AC

ACУ У’

AC У

AC

У

Схема 2

Схема 3

Схема 4

Схема 5

ИАУ

ПУ

ИАУ

ПУ

ПУ

ИАУ

ПУ

ИАУ

РУ

ПУ

ИАУ

СУ

СУ

УВ

УВ

У

Схема 1

УВ

СУ

Технологични схеми на Технологични схеми на аеробна стабилизация на аеробна стабилизация на

утайкиутайки

АС – аеробен стабилизатор АС – аеробен стабилизатор У – уплътнителУ – уплътнителПУ – първични утайки ПУ – първични утайки ИАУ – излишни активни утайкиИАУ – излишни активни утайки СУ – стабилизирани утайкиСУ – стабилизирани утайкиРУ – рециркулиращи утайкиРУ – рециркулиращи утайкиУВ – утайкови водиУВ – утайкови води

A C У

A C

A CУ У’

A C У

A C

У

С х ем а 2

С х ем а 3

С х ем а 4

С х ем а 5

И А У

П У

И А У

П У

П У

И А У

П У

И А У

Р У

П У

И А У

С У

С У

У В

У В

У

С х ем а 1

У В

С У

Page 21: Раздел  IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

2121

25.3. Основни технологични процеси и схеми за 25.3. Основни технологични процеси и схеми за биологично стабилизиране на утайкитебиологично стабилизиране на утайките

Технологични схеми за биологично стабилизиране на утайкиТехнологични схеми за биологично стабилизиране на утайки