Удаление и обработка ила

Как при переработке промышленного сырья, так и при очистке промышленных сточных вод образуются шлам или илообразные осадки, которые необходимо удалять. Они имеют, в зависимости от своего происхождения, различный состав и свойства и в боль­шинстве случаев требуют различной обработки.

На производствах, сточные воды которых загрязнены неорга­ническими веществами, образуются неразлагающиеся минераль­ные илы. Иногда они образуются в значительных количествах и тогда их нелегко удалить или уничтожить. В производствах, выпускающих сточные воды органического происхождения, в зависимости от технологии и методов их очистки могут встречаться илы с преобладанием органических или неорга­нических веществ.

На основании их внешнего вида и других признаков можно нередко делать известные выводы об их составе, способности к раз­ложению и других свойствах. Однако всегда необходимо точное химическое, физическое, иногда и микроскопическое исследование для того, чтобы можно было вывести окончательное заключение о наиболее целесообразном способе обработки (и использования). Наиболее технически важным свойством всех промышленных шламов и других осадков, образующихся после очистки сточных вод, является содержание воды, которое иногда бывает свыше 95%. От этого зависит экономика их обработки удаления и использо­вания.

Удаление шлама вручную до сих пор производится в неболь­ших производствах с незначительным количеством шламов. Боль­шие количества шлама приходится удалять иногда после доба­вления воды, с помощью центробежных насосов, сжатого воздуха, узкоколейных железных дорог, трубопроводов и т. д.

Простейшим способом удаления промышленного шлама явля­ется свалка его на свободные места, где он вместе с золой, шлаком и другими отходами образует отвалы и терриконики, которые в те­чение многих лет лежат и подвергаются различным атмосферным воздействиям. При этом надо учитывать возможность загрязнения грунтовых вод, вымывание части ила или его веществ в близ­лежащие водоемы, появление неприятных запахов и пыли вслед­ствие выщелачивания и разложения. По этим причинам при таком способе удаления шламов требуется предварительное тщательное изучение вопроса.

Шлам может быть наполовину обезвожен на полях сушки. Такой вид естественной сушки большей частью применяется при условии отсутствия процесса гниения шлама. Обезвоживание может быть ускорено прибавлением коагулирующих или флокулирующих веществ.

Иловые пруды с фильтрующим дном применяются в угольной и металлургической промышленности, на фабриках сахара и крахмала. При теплом климате они работают лучше, чем при холодном.

Для искусственной сушки шлама в первую очередь служат вращающиеся ячейковые вакуумфильтры и фильтрпрессы, реже центрифуги. С их помощью удается снизить содержание воды в шламе до 40—50%. Вращающиеся ячейковые вакуумфильтры часто применяются в нейтрализационных установках, в сахарной, бумажной, каменноугольной промышленности. Регенерированные вещества можно использовать в сельском хозяйстве или сжигать.

Сжигание шлама целесообразно только после предварительной сушки и при значительном содержании горючих веществ. Если добавляется топливо, например, уголь или торф, при некоторых обстоятельствах оказывается возможным их сжигание под паро­выми котлами. Таким образом, может быть ликвидирован опас­ный в инфекционном отношении шлам, полученный из сточных вод кожевеннодубильных заводов.

Кислый шлам, полученный после рафинирования нефти, пере­рабатывается сжиганием различными методами в серную кислоту. С этой целью введены специальные методы и сконструированы печи для сушки и сжигания больших количеств шлама.

Использование шлама в сельском хозяйстве возможно, если он не содержит вредных для почвы или растений веществ, напри­мер, солей тяжелых металлов, свободных кислот, волокнистых веществ, жиров, масел или дегтя. Источниками шлама, пригод­ного для удобрения и содержащего соли азота, фосфора, калия и известь, являются пищевые производства, заводы, перерабаты­вающие растительные и животные остатки, заводы текстильные, кожевенные и клеевые, а также заводы, производящие ацетилен. Образующие гумус органические соединения, содержащие допол­нительные питательные вещества (микроэлементы) и стимулирую­щие рост вещества, могут, как и в случае сточных вод, повысить ценность шлама.

Компостирование сырого шлама перемешиванием его с торфом, мусором или другими материалами применяется, например, в слу­чае отходов боен, дубильных производств и т. п. Горячее броже­ние, введенное первоначально для городского ила, было с извест­ным успехом применено и для смесей с дубильным илом, подо­зрительным в отношении сибирской язвы.

Перегнивание шлама (метановое брожение), нашедшее в на­стоящее время значительное применение для промышленных сточных вод, может быть использовано только для определенных видов. Слишком большое содержание свободной извести или солей металлов приостанавливает гниение. Добавление гниющего ила из городских очистных сооружений или способных к разложению отходов растительного происхождения, а также перемешивание и нагревание могут ускорить гниение и повысить выход газа (метана).

Процесс перегнивания происходит в камерах гниения (рис.1), в некоторых случаях с использованием образующихся газов. Камера для гние­ния обычно строится на открытых участках в виде шаро- или башнеобразной формы сооружения, снабженного теплоизоляцией. Разложению благоприятствует искусственное подогревание. Оно может производиться путем предварительного подогрева свежего ила, подведением пара в камеру гниения или перекачиванием ила в специально нагреваемый резервуар. Внутрикамерное на­гревание ила не оправдало себя вследствие образования корки. Примерно одна треть образующегося газа используется для ото­пления.

Рис. 1. Камера гниения ила с пе­ремешиванием и обогревом острым паром.

1 – свежий ил; 2 – иловый насос; 3 – осевший ил; 4 – гни­лая вода; 5 – пла­вающий ил; 6 – труба сжатого воздуха для перемешивания; 7 – газовый колокол; 8 – газ; 9 – перелив; 10 – спуск ила; 11 – пар; 12 – котел.

Для перемешивания свежего ила применяются механические устройства, например, насосы, центрифуги, распылительные устройства и т. д. Путем перемешивания и подведения тепла повы­шается скорость разложения ила и тем самым выход газа. Необ­ходимый объем камеры гниения при этом снижается. В осталь­ном выход газа зависит от вида ила и его следует устанавливать предварительными опытами.

Сбрасывание шлама в море с помощью танкеров имеет только местное значение. Сбрасывание шлама в реки иногда и в настоя­щее время производится при сравнительно высоких уровнях воды. Однако в большинстве стран эта мера запрещается законом. Она таит в себе скрытые опасности и может привести к тяжелейшим последствиям.