Применение технологии Geotube® в ЖКХ
Весь цикл водооборота – от подготовки питьевой воды на станциях до очистки сточных вод на коммунальных очистных сооружениях – связан с образованием значительного количества технологических отходов: водопроводного осадка и промывных вод фильтров, осадка сточных вод, песка песколовок и отбросов с решеток.
До недавнего времени осадок станций подлежал обезвоживанию на иловых картах или в цехах по механическому обезвоживанию на центрифугах, камерных и ленточных фильтр-прессах, с последующей утилизацией на полигонах ТБО либо депонированием на специально оборудованных полигонах.
Иловые площадки, несмотря на простоту обслуживания и низкую энергоемкость, имеют ряд недостатков:
– отчуждение значительных площадей;
– выбросы в атмосферу;
– сбросы в виде утечек и просачиваний в грунт;
– зависимость от случайных погодных факторов.
Иловые карты полностью принимают атмосферные осадки. Это значительно замедляет процесс подсушки и не позволяет достичь удовлетворительных технологических показателей на большей части РФ: сохраняется высокая влажность осадка и, как следствие, его значительный объем.
Опыт обслуживания иловых площадок в средней полосе России показывает, что процесс гравитационного уплотнения в течение 3-4 лет способен снизить исходную влажность до 85-90% (текуче-пластичная консистенция), в последующие 1-2 года, если применять ворошение, – до 70-75% (пластичная и рассыпчатая консистенция).
Без ворошения в условиях нечерноземья влажность биологически стабильного сброженного осадка (зольность 52-60%) может не упасть ниже 85% в течение десяти и более лет. Как следствие, с целью сокращения площадей появляется необходимость рекультивации иловых площадок при помощи аппаратурных методов обезвоживания, которые требуют значительных единовременных затрат на проектирование и обустройство цеховой инфраструктуры. С момента принятия решения до ввода в эксплуатацию обезвоживающего оборудования может пройти от 2 до 5 лет. В процессе эксплуатации, из-за абразивного износа и коррозии, оно потребует дорогостоящего технического обслуживания, что, в свою очередь, повлечет финансовые затраты по смене парка изношенного или устаревшего оборудования и цеховой инфраструктуры.
Кроме того, аппаратурные методы обезвоживания предъявляют высокие требования к механическому составу обезвоживаемой суспензии (однородность – отсутствие крупных, твердых и волокнистых включений) и квалификации обслуживающего персонала. При эксплуатации оборудования, особенно при техническом обслуживании, очень высока стоимость ошибки. Из цехов по механическому обезвоживанию осадок поступает на полигоны депонирования, где повторно насыщается атмосферными осадками и увеличивается в объеме.
Технология Geotube®, в отличие от аппаратурных процессов обезвоживания, не требует применения каких-либо механических деталей, что исключает абразивный износ – главный фактор выхода аппаратов из строя.
По сравнению с другими методами обезвоживания технология Geotube® имеет неоспоримые преимущества:
– ценовые показатели себестоимости обезвоживания в контейнерах Geotube® на 20-30% ниже, чем при аппаратурных процессах;
– контейнеры Geotube® принимают в себя все, что способен пропустить магистральный пульпопровод (камни, грубодисперсные примеси и т.п.);
– передозировка или недостаток кондиционирующего реагента (флокулянта), сбои в подаче пульпы не оказывают существенного влияния на конечные показатели обезвоживания из-за достаточного времени пребывания осадка в контейнере;
– оперативный монтаж и демонтаж производственной инфраструктуры любой мощности;
– производственной площадкой служит любой спланированный участок без необходимости строительства капитальных сооружений;
– отсутствие сложных элементов: технологический процесс прост и эстетичен;
– отсутствие простоев;
– возможность обезвоживания сырья или отхода по месту утилизации, временного складирования или постоянного захоронения. Контейнеры могут быть уложены многослойно, что позволяет существенно экономить место работ;
– процесс обезвоживания идет безостановочно – до полного схода свободной воды на фоне биостабилизации и геоконсолидации твердой фазы;
– защищенность обезвоживаемых отходов от негативного влияния окружающей среды: ветровой и водной эрозии; насекомых, птиц, грызунов, а также от несанкционированного использования;
– низкое энергопотребление.
Технологические направления применения контейнеров Geotube® на объектах водоподготовки и очистки сточных вод ЖКХ
1. Рекультивация иловых карт. Высвобождение существующих иловых карт от ожиженного осадка в процессе его глубокого обезвоживания в контейнерах Geotube® с последующим компактным многослойным размещением на части высвободившейся территории.
2. Обезвоживание водопроводного осадка и технологического сброженного осадка коммунальных очистных сооружений в контейнерах Geotube®. Использование технологии Geotube® существенно сокращает объем осадка и расходы на его размещение.
3. Обезвоживание шлама, удаляемого при расчистке метантенков, с получением кека высокой степени обеззараживания и биологической стабильности благодаря длительному пребыванию шлама в метантенках (до 3 лет).
4. Использование контейнеров Geotube® в качестве аварийных площадок. При ограниченности территории аварийных иловых карт целесообразно хранить аварийный комплект контейнеров Geotube® для оперативного размещения жидкого (технологического сброженного) осадка в случае непредвиденной остановки основных производственных мощностей.
5. Устройство высоконагруженных полигонов обезвоживания по месту их последующего захоронения дает следующие преимущества:
– отсутствие необходимости транспортировки обезвоженного осадка к месту захоронения – рабочая пульпа (ил при расчетной влажности 95±1%) поступает по пульпопроводу от насосного агрегата (земснаряда) непосредственно в контейнеры Geotube®, уложенные по месту захоронения осадка;
– непрерывный процесс обезвоживания в контейнерах Geotube® вплоть до геоконсолидации заложенного осадка (остаточная влажность 60±5% в течение нескольких лет) без обводнения атмосферными осадками и ожижения кека, что бывает при захоронении осадка, обезвоженного на аппаратах;
– получение консолидированного тела из обезвоженного осадка в геотекстильной оболочке, устойчивого к ветровой и водной эрозии;
– высокая устойчивость и несущая способность полигона из контейнеров Geotube®, заполненных осадком.
6. Применение контейнеров Geotube® в качестве сооружений третичной очистки для задержания плавающих веществ (семена, волос, средства гигиены, вспухшие от внутреннего брожения плодово-ягодные отходы; пробка натуральная и полиэтиленовая, фрагменты полиэтилена и полипропилена; нефтепродукты – при аварийном сбросе на ОСК, активный ил, в результате его вспухания и самопроизвольной флотации) перед сбросом очищенной воды в водоприемник.