Биотермическая стабилизация осадков

Биотермический процесс разложения органических веществ, осуществляемый под действием аэробных микроорганизмов с целью стабилизации, обеззараживания и подготовки осадков к утилизации в качестве удобрения называется компостирование.

Разложение органического вещества сопровождается выделением теплоты. Компостирование позволяет сократить энергетические затраты на обработку осадка и улучшить их санитарно-гигиенические показатели, вследствие болезнетворных организмов: яйца гельминтов и личинок мух, поскольку процесс биотермической стабилизации сопровождается аэробным разжижением органических веществ, поэтому наиболее эффективен он для сырых осадков.

Оптимальный диапазон влажности осадка 60-70% и соотношение С:N=20:1…30:1

Для создания пористой структуры и достижения необходимой влажности и необходимого C:N. Исходный осадок смешивают с наполнителем. В качестве разрыхляющей и влагопоглощающей добавки используют опилки. Размолотую древесную кору, торф, солому и т.д.

Процесс компостирования состоит из двух фаз:

1. протекает в течение 1 – 3 недель и сопровождается интенсивным развитием микроорганизмов. Температура осадка повышается 50-60⁰С. В этой фазе происходит обеззараживание и уменьшение массы осадка.

2. созревание компоста, болнн длительная, может протекать от нескольких недель до полугода. Характеризуется развитием простейших и членистоногих, а также понижением температуры до 40⁰С и ниже. Существенное влияние в этой фазе оказывает повышение температуры воздуха, который существенно ускоряет процесс размножения органических веществ. Одним из важнейших факторов осуществления процесса компостирования является поступление кислорода.

В первую неделю количество кислорода на 1 кг органического вещества осадка составляет 1,0 – 1.5 кгО₂/кг.

Для равномерного распределения кислорода и обеспечения микроорганизмов воздухом в период компостирования делаю двух трехразовое перемешивание. Готовый компост представляет собой сыпучий материал влажностью от 40 до 50%. Он не имеет запаха и является хорошим удобрением.

В настоящее время применяется три основных способа компостирования, это: компостирование грядами, компостирование статистическими кучами, механическое компостирование.

Компостирование грядами

Осуществляется на открытых площадках с естественной вентиляцией и периодическим вращением смеси для обеспечения аэробных условий. Смесь осадка с основанием от 2 до 4,5 м и высотой от 1 до 1,5 м. Гряду ворошат компостной машиной не реже 1 раза в сутки в течение трех или более недель в зависимости от погоды и эффекта компостирования. В дождливый период ворошение приостанавливают до высыхания поверхностного слоя.

Компостирование статистическими кучами

В этом случае устанавливаются статистические перемещаемые кучи (штабеля) на водонепроницаемых площадках. Кучи имеют трапецеидальную форму, высотой от 3 до 5 м и шириной основания от 6 до 12 м., длина куч не ограничивается.

Для аэрации в основании куч укладываются перфорированные трубы диаметром 100-200 м, с диаметром отверстий 8 – 10 мм. Удельный расход воздуха для аэрации составляет 10-25 м³на 1 тонну органического вещества осадков. Подача воздуха может осуществляться воздуходувкой либо воздух может откачиваться вакуум-насосами.

Для сбора атмосферных осадков вокруг устраивается дренажная трапеция или дренажные лотки. Для обеспечения теплоизоляции, а также предотвращения развития мух, жуков и т.п. необходимо укрытие компостной кучи безопасным в санитарном отношении материалом. Чаще всего для этих целей используют готовый компост.