Файл: 1 Характеристика предприятия как источника образования отходов.doc

2.3.2 Применение при производстве строительных материалов

Имеются данные об использовании смеси сырых осадков и избы­
точного активного ила в качестве добавки для получения цемента. При
этом сырой осадок и избыточный активный ил предварительно обеззара­живают гипохлоритом кальция, тщательно перемешивая массу до остаточного содержания активного хлора 0,8—1 г/л и одновременно вводя в смесь присадку, в качестве которой используют сырьевую смесь цементного производства, химический состав которой близок к минеральной составляющей сухого вещества сырого осадка и избыточного активного ила. При внесении 0,38 % сырого осадка и избыточного активного ила в образцы клинкеров, их прочность на сжатие увеличивается на 2,0 и 2,5 МПа соответственно на 7-е и 28-е сутки испытаний по сравнению с прочностью контрольных образцов. Свойства полученных образцов клинкеров с добавкой смеси сырых осадков и избыточного активного ила соответствуют требованиям ГОСТ 310—76. Проведенные токсикологические исследования показали возможность переработки сырых осадков и избыточного активного ила в цементном производстве.

Следует отметить, что при использовании биомассы активного ила для технических целей, как правило, не требуется специального обезвреживания, что значительно упрощает ее утилизацию.

Многие промышленные предприятия отходы сточных вод могут утилизировать для многих целей, в том числе и для получения строительных материалов.

Так, например, на заводах цветной металлургии из шламов можно получить вяжущие вещества для производства магнезиального цемента, ксилолита, фибролита, искусственного мрамора и других материалов.

Осадки сточных вод содового производства можно использовать для получения автоклавных бетонов, а шламовые отходы в виде пиритных огарков. На предприятиях, вырабатывающих серную кислоту, шламы можно использовать также для производства цемента и асбестоцементных труб.

На предприятиях ЦБП волокносодержащие осадки можно использовать в производстве волокнистых; древесноволокнистых и древесностружечных плит. Эти же осадки можно использовать в производстве сухой штукатурки, кирпича, легких бетонных плит, аглопорита, теплоизоляционных материалов /16/.

Осадок иловых карт, содержащий тяжелые металлы, может быть использован в качестве добавки при изготовлении бетонных блоков. На исследованном предприятии по производству асфальтобетона в качестве обогащающей добавки к сырью были использованы шлифовальный, гальванический и нефтесодержащий шламы. Полученные бетоны с использованием такого вида заполнителя обладают стандартными физико-механическими характеристиками. Санитарно-гигиеническое заключение по образцам бетонных блоков, изготовленных с добавлением осадка иловых карт, положительно /35/.

---

2.3.3 Использование активного ила, как кормового продукта

Перспективно ис­пользование избыточного активного ила для получения кормовых добавок и препаратов для питания сельскохозяйственных животных, птиц, рыб и зверей ценных пород.

Активный ил содержит сырой протеин (34,2-37,2% массы сухого
вещества), жироподобные вещества (10-14,7%), витамин В₁₂, аминокислоты
и другие ценные компоненты. Сгущение активного ила и дальнейшая его
термическая сушка в "мягком" режиме позволяют получать сухой продукт,
по питательной ценности близкий к кормовым дрожжам. Опыты по утилизации активного ила в качестве белково-витаминных добавок к рационам
питания зверей и животных проводятся во многих странах. Однако следует отметить, что для практической реализации методов утилизации актив­ного ила городских сточных вод требуется проведение обширных физиоло­гических, токсикологических и других исследований на сельскохозяйственных животных.

Использование активного ила в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных — новое направление безотходного производства. Проводятся интенсивные медико-биологические исследования возможности применения активного ила в виде белково-витаминной добавки, особенно активного ила гидролизных заводов.

Активный ил в качестве кормовой добавки можно использовать как отдельно, так и в смеси с кормовыми дрожжами. Первый способ менее предпочтителен, что обусловлено трудностями обезвоживания суспензии активного ила. При получении смеси кормовых дрожжей с активным илом процесс обезвоживания осуществляется значительно проще и эффектив­нее, чем в случае только активного ила.

Результаты многолетних исследований кормовой ценности дрожжей с добавкой активного ила показали, что при этом повышается эффектив­ность переваривания и использования питательных веществ кормов и вита­минов животными.

Фирма Simon — Carves разработала способ обработки активного ила с дальнейшим использованием его в качестве кормовой добавки. Способ позволяет удалять из промышленных сточных вод более 90 % таких тяжелых металлов, как цинк, кадмий, свинец. Для этого суспензию актив­ного ила подкисляют до рН 1, при этом большинство металлов раство­ряется в жидкой фазе, затем добавляют флокулянт; суспензию разделяют механическим способом, и сгущенный продукт биомассы высушивают.

Важные результаты получены при скармливании свиньям в качестве добавки дрожжей и активного ила.

---

Известно еще много примеров успешного использования биомассы ак­тивного ила в качестве кормовой добавки. Следует, однако, заметить, что применение биомассы активного ила используемой в качестве кормовой добавки, требует дальнейших углубленных исследований и расширения испытаний в практических условиях.

Иногда при использовании биомассы активного ила в качестве кормо­вой добавки или удобрения необходимо суспензию активного ила обезвре­живать как от вредных примесей, так и от патогенных микроорганизмов /36/.

2.3.4 Субстрат для выращивания кормовых дрожжей

Другое перспективное направление — применение активного ила в качестве субстрата для выращивания кормовых дрожжей. В Японии разработан способ получения кормовых дрожжей с исполь­зованием в качестве субстрата раствора, образующегося при обработке активного ила горячей водой. При таком способе выход дрожжей от субстрата невысокий, что обусловлено, по-видимому, весьма мягким режимом обработки активного ила.

Заметное повышение выхода биомассы наблюдается при более жестких методах обработки активного ила, например в режиме кислотного гидро­лиза. Согласно этим данным, кислотный гидролиз проводят при рН 0,01—0,3 и температуре 80—100 °С в течение 10—30 мин. Добавка гидро­лизата активного ила в количестве 5—10 % от основного субстрата дрож­жей, например углеводородов нефти, позволяет повысить выход биомассы дрожжей и снизить расход минеральных питательных солей.

Заслуживает внимания способ обработки активного ила, включающий кислотный гидролиз и щелочную экстракцию. При кислотном гидролизе активный ил обезвреживается вследствие гибели патогенных микроорганизмов и образуются водорастворимые формы белковых, угле­водных, минеральных веществ и витаминов. Полученный гидролизат можно использовать в качестве питательной среды для культивирования различных микроорганизмов. При щелочной экстракции происходит извле­чение из активного ила водо- и щелочерастворимых белковых ве­ществ.

Возможен вариант способа, при котором одну часть активного ила подвергают кислотному гидролизу, а другую — щелочной экстракции.

Практическое использование гидролизата активного ила в качестве дополнительного источника субстрата дает заметное повышение выхода биомассы и снижение расхода минеральных питательных солей .

Практический интерес представляют способы совместного гидролиза активного ила и сырья растительного происхождения, например, древеси­ны. В этом случае активный ил подают в гидролизный аппарат для смачивания растительного сырья.

---

Доброкачественность гидролизатов, полученных от варок древесного сырья с илом, и их биохимическая пригодность для получения кормовых дрожжей оценивалась методом непрерывного культивирования микроорга­низмов на опытных субстратах.

Использование активного ила в виде гидролизата с последующей ути­лизацией на стадии выращивания дрожжей или совместный гидролиз активного ила с растительным сырьем — перспективный метод утилизации. Этот способ можно использовать в технологии производства кормовых дрожжей, культивируемых как на углеводородах нефти, так и на гидролиз­ных субстратах. Для внедрения этого способа утилизации активного ила не требуются большие капитальные и эксплуатационные затраты. При таком способе возможна подача суспензии активного ила непосредственно с очистных сооружений без предварительного сгущения в гидролизный аппарат. Следует отметить, что гидролиз активного ила — один из менее чувствительных к составу ила способов его утилизации /17/.

2.3.5 Использование в промышленном производстве и теплоэнергетике

Перспективным направлением утилизации осадков сточных вод является их переработка с целью получения продуктов, используемых в промышленном производстве и теплоэнергетике. Важно отметить, что для этого направления переработки осадков нет жестких ограничений по санитарным показателям и присутствию токсичных соединений. Благодаря этому возможно использование процессов утилизации осадков бытовых сточных вод в комплексе с переработкой других отходов населенных мест и промышленных предприятий.

Предложен способ сжигания активного ила с получением заме­нителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. бар­релей нефти и 175 тыс. т угля.

Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно исполь­зуется, а при переработке ила в метан требуются дополнительные капи­тальные затраты на его хранение. Показано, что более эффективно процесс пиролиза протекает с активным илом, загрязненным тяжелыми металлами, 90—95 % которых концентрируются в твердой фазе. По-видимому, в этом случае тяжелые металлы играют роль катализаторов.

Твердые продукты пиролиза и неконденсированные газы могут служить источниками энергии для осуществления самого пиролизного процесса. Жидкие продукты пиролиза удобнее использовать в теплоэнергети­ческих установках.

---

Энергия и товары получаются на базе утилизации газа метатенков (биогаза). К этому направлению относят установки, где используется биогаз в целях получения тепловой, механической и электрической энергии.

Высококалорийный газ метан можно использовать для авто­транспорта как заменитель бензина. Перевод автотранспорта на местное газообразное топливо с повышенными эксплуатационными качествами (бездымность, снижение шума, экономичность) имеет большое экономическое и экологическое значение. При этом осуществляется очистка газа главным образом от углекислоты; последняя мо­жет с успехом применяться при производстве сухого льда, по­лучившего большое распространение в народном хозяйстве.

Перспективным является использование газа метантенков на крупных очистных станциях на основе химической обработки газа. При этом можно получить такиe химические товары, как четыреххлористый углерод, растворители, пластмассы, этиловый спирт, газ для сварки, и многие другие товары /17/.

2.3.6 Вторичное сырье и товарные продукты

Осадок сточных вод многих промышленных предприятий может использоваться как сырьё для собственного производства и других предприятий. В целлюлозно-бумажной промышленности хорошие результаты были получены при использовании активного ила в производстве картона, мешочной бумаги, целлюлозы.

В химической промышленности надсмольные сточные воды можно превратить в дополнительное сырьё для производства пластмассовых изделий. На базе шламовых отходов предприятий вискозных волокон можно регенерировать цинк, который целесообразно использовать на этих же предприятиях или в ряде других отраслей.

Товарные продукты получаются методом пиролиза на базе органических отходов. Для осадков сточных вод этот метод мало разработан, но он весьма перспективен, так как многие осадки содержат большой процент органических веществ, что выгодно для получения пирокарбона, смолы, керосина, бензина, воска и других продуктов. На базе осадков сточных вод или в смеси c другими отходами (например, бытовыми) можно по­лучить и эффективно использовать сырую нефть.

Из активного ила методом пиролиза можно получить активированный уголь для использования его как сорбента или в качестве полупродукта для лечебных целей. По своим природным особенностям активные илы содержат много белковых веществ, ценных микроэлементов, жизненно важных аминокислот и полную группу витаминов В, включая В12. В этом отношении активные илы выгодно отличаются от других органических источников, которые служат сырьем для производства активированных углей.

---