«Осадки городских очистных сооружений:
проблема утилизации и путь ее решения на примере г. Серпухова».
Институт фундаментальных проблем биологии РАН, г. Пущино, Московская обл.
Проблема безопасной утилизации осадков сточных вод (ОСВ) возникла с образованием крупных городов и связана с их большими объемами, необходимостью длительной сушки (исходно влаги 98% от всей массы), наличием патогенной микрофлоры, загрязнением тяжелыми металлами (ТМ), хлорорганическими соединениями, нефтепродуктами. Исходно ОСВ могут содержать до 75% органического вещества, поэтому наиболее перспективное направление утилизации ОСВ – получение на их основе органических удобрений.
В мировой практике применяют захоронение и сжигание загрязненных ОСВ. В России ОСВ практически полностью хранятся на территориях очистных сооружений, что превращает эти территории в очаг бактериологической и токсикологической опасности.
Безопасная утилизация осадков может быть осуществлена при решении этой проблемы на основе комплексного подхода с учетом конкретных условий и с применением новых идей и технологий.
Наши работы проводились на городских очистных сооружениях г. Серпухов. Администрации г. Серпухова обеспечила всемерную поддержку проводимых работ и частичное их финансирование. Контроль за ходом работ осуществлял комитет по охране окружающей среды Администрации. Руководство очистных сооружений (МУП «СерГОС») обеспечило проведение опытных и опытно-производственных работ собственными средствами (механизация и др.). Участие в разработке технологии обеззараживания и обезвреживания осадков и их дальнейшей переработки в ценное органическое удобрение – компост принимали сотрудники Института фундаментальных проблем биологии РАН, Научно–координационного центра «Инженерная химия и технология экологически безопасных материалов и процессов» (НКЦ ИХТЭМП, г. Москва), Окского экологического фонда и других научных учреждений. Серпухов – типичный промышленный город, где более 50 промышленных, строительных и транспортных предприятий; население около 140 тыс. человек. Поскольку в городские очистные сооружения, наряду с бытовыми канализационными стоками, раньше поступали промышленные и ливневые стоки, то осадки сточных вод загрязнены различными вредными веществами.
Осадки содержат 55–60% минеральных веществ и 40-45% органических; общая микробная обсемененность – 107–109. Жизнеспособные яйца гельминтов – 40-50 шт./кг. (Фридман и др., 2000).
Содержание ТМ в ОСВ определялось при закладке опытов (1999-2004 гг.) и составляло (мг/кг сух. веса): Zn – 917-1080; Cu – 264-310; Cr – 1930-2843; Pb – 54,2-60; Ni – 52,3-57,3; Cd – 3,2-3,5. По ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 «Охрана природы. Требования к свойствам …» (2001), эти ОСВ по содержанию хрома не могут использоваться в качестве удобрения без предварительной переработки.
В Серпухове на очистных сооружениях в среднем за сутки накапливается по сухому веществу 6,04 т осадков. За 30 лет поступило около 840 тыс. т (при влажности 87-90%), что создало чрезвычайно острую ситуацию.
Успешное решение проблемы переработки ОСВ и их утилизации возможно на основе современных технологий и при сочетании химических, физических и биологических методов…
Сокращение сделано нами.
…Компостирование осадков осуществляли в смеси с наполнителем – щепой и опилками (могут быть использованы солома, торф, листва и др.). В смесь добавляли микробиологический препарат (№1), а аэрацию субстрата осуществляли перемешиванием, что способствовало активному биотермическому процессу с повышением температуры более +50 оС. Использование наполнителей позволяет корректировать состав компоста, в первую очередь по ТМ.
Опытные работы показали, что компост созревает за 2-3 месяца, и представляет собой рассыпчатый материал с запахом земли.
Проведенные ЦГСЭН анализы показали отсутствие патогенной микрофлоры, жизнеспособных гельминтов и их яиц. Биотестами на дафниях и в опытах с проращиванием семян установлено отсутствие у компоста токсичности.
Показатели важнейших свойств компоста: влажность – около 50 %, рН вод – 6,80 – 7,35; общего С – 12,2 – 20,54%, общего N – 1,05%, валового Р2О5 – 1,37 – 2,6 %, валового К2О – 0,83%,
подвижного Р2О5 – 35,0 – 56,0 мг/100 г, подвижного К2О – 30,5 мг/100 г…
…по своим физико-химическим и агрохимическим свойствам полученный компост отвечает требованиям, предъявляемым к органическим удобрениям. …
…* в соответствии с ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений».
Компост может быть использован для рекультивации нарушенных земель в лесохозяйственных и рекреационных целях, при озеленении, в питомниках лесного и городского хозяйства при выращивании рассады, цветов, а также под зерновые и технические культуры [2]. С учетом длительного научного и производственного опыта, требований СанПиН 2.1.7.573-96 и ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 к использованию ОСВ, периодичность и нормы внесения органоминеральной композиции устанавливаются дифференцированно для различных условий и направлений использования.
Компостирование обеззараженных осадков городских очистных сооружений с использованием ЭМ-препарата способствовало их биоремедиации, переходу из стерильного и неживого субстрата в ценную обогащенную полезной микрофлорой продукцию – ЭМ-компост.
На основе проведенных исследований предложена общая схема технологии компостирования осадков сточных вод городских очистных сооружений, обеззараженных и обезвреженных реагентами на аминокислотной основе. Она позволяет экологически безопасно и экономически эффективно решить проблему утилизации осадков очистных сооружений г. Серпухова и других городов, вернув их в биогеохимический круговорот.
Принципиальная схема технологии
«Переработка токсичных осадков городских очистных сооружений в экологически безопасный компост»…
…
Таким образом, тесное сотрудничество сторон, заинтересованных в решении проблемы накопленных осадков, позволило найти оптимальный путь ее решения, позволяющий безопасно утилизировать осадки для благоустройства города….
д.б.н Хакимов Ф.И., к.б.н., Севостьянов С.М.,