Co je součástí kalu?

Teoreticky je aktivovaný kal samoreprodukující se kolonie bakterií, ale v praxi je nutné komplex mikroorganismů obnovovat každých 5-6 let.
Složení aktivovaného kalu přímo závisí na koncentraci a kvalitě odpadní vody vstupující do provzdušňovací nádrže.

Složky aktivovaného kalu mohou být:
– jednoduché mikroorganismy;
– améba;
– bakterie;
— aktinomycety (houby);
– nálevníky;
– červi;
– vířníci.

Při aerobním čištění odpadních vod probíhají dva hlavní mikrobiologické procesy: oxidace organického uhlíku a nitrifikace za účasti vláknitých, vločkotvorných mikroorganismů a nitrifikačních bakterií.

Bakterie tvořící vločky jsou zodpovědné za oxidaci organických sloučenin. Patří mezi ně mikroorganismy, jako jsou:

— Actinomyces;
– Atcaligenes;
— Bacillus;
— Cellulomonas;
— Desulfotomakulum;
— Flavobacterium;
— Mycobacterium;
– nokardie;
— Pseudomonas;
— Sarcina a další.

Nejpočetnější (až 80 procent celého komplexu mikroorganismů) bakterie jsou mikroorganismy rodu Pseudomonas, schopné oxidace:

– alkoholy;
— parafíny;
– mastné kyseliny;
– sacharidy;
– aromatické uhlovodíky.

Za oxidaci jsou zodpovědné mikroorganismy rodu Brevibacterium:

— olej;
— parafíny;
— nafteny;
– fenoly;
– aldehydy;
– mastné kyseliny.

K oxidaci alifatických uhlovodíků dochází díky bakteriím rodu Bacillus, uhlovodíkům různých skupin – Mycobacterium a celulóze – bakteriím rodu Cellulomonas.

Při čištění odpadních vod s vysokým obsahem sacharidů a nedostatkem dusíku je někdy pozorován intenzivní rozvoj heterofermentativních bakterií mléčného kvašení rodu Leuconostoc, které tvoří mohutnou dextranovou kapsli, která komplikuje sedimentaci kalu v sekundární dosazovací nádrži.
Při nedostatečné úrovni provzdušňování se rozvíjejí anaerobní procesy za účasti mikroorganismů, které provádějí fermentaci kyseliny máselné, redukci síranů, denitrifikaci a podobně.
Denitrifikace v sekundárních usazovacích nádržích má za následek tvorbu bublin dusíku, což ztěžuje odstraňování kalu z odpadní vody na výstupu ze zařízení.
Nitrifikační bakterie (nejčastěji rodu Nitrosomonas nebo Nitrobacter) působí jako okysličovadla amonných iontů a odstraňují minerální dusík z odpadních vod. Nitrifikátory se ve srovnání s heterotrofními uhlík-oxidujícími bakteriemi vyvíjejí mnohem pomaleji, díky čemuž v případě potřeby oxidace amonných iontů v odpadních vodách omezuje jejich aktivita produktivitu aerační nádrže.

Důležité: Nejaktivnější procesy nitrifikace nastávají po oxidaci organické složky.

V odpadních vodách obsahujících síru v aktivovaném kalu se vyvíjejí reduktory síranů, thionové a sirné bakterie (nejčastěji se vyskytují bakterie rodu Thiobacillus). Thionické mikroorganismy se vyvíjejí, když odpadní voda obsahuje redukované sloučeniny síry.
Při vysokém obsahu sloučenin železa v aktivovaném kalu se vyvíjejí mikroorganismy oxidující Fe2 (například rod Ferrobacillus).

Biomasa aktivovaného kalu zapojená do anaerobního rozkladu se skládá ze dvou hlavních skupin bakterií:
kyselinotvorný;
metanogenní.
První skupina mikroorganismů využívá původní komplexní organickou hmotu jako živnou půdu a oxiduje ji v procesu vlastního metabolismu.
Různé typy kyselinotvorných mikroorganismů zajišťují počáteční hydrolýzu proteinů, sacharidů a lipidů na jejich základní aminokyseliny, cukry a kyseliny. V závislosti na převaze určité třídy komplexní organické hmoty dochází k rozvoji mikroorganismů určitého typu.
Na primární fermentaci se nejaktivněji podílejí klostridie, mikroorganismy, které zpracovávají všechny složité organické sloučeniny. Některé jejich poddruhy přitom zpracovávají pouze bílkoviny, jiné oxidují celulózu a další sacharidové látky a další se podílejí na rozkladu tuků.

Pro podrobnější informace kontaktujte společnost Pro-Ecology telefonicky +7 (495) 646-1686 nebo nám napište na info@pro-ecology.ru

1. Doručení kurýrem v Moskvě a Moskevské oblasti.

· Dodávka v rámci moskevského okruhu – 299 rublů.
· Dodávka do 25 km od moskevského okruhu – 550 rublů.
· Dodávka do 50 km od moskevského okruhu – 750 rublů.
· Dodávka do 75 km od moskevského okruhu – 1250 rublů.
· Dodávka do 100 km od moskevského okruhu – 1500 rublů.

Cena dopravy velkého nákladu*:

. Dodávka v rámci moskevského okruhu – 500 rublů.
· Dodávka do 25 km od moskevského okruhu – 750 rublů.
· Dodávka do 50 km od moskevského okruhu – 950 rublů.
· Dodávka do 75 km od moskevského okruhu – 1450 rublů.
· Dodávka do 100 km od moskevského okruhu – 1700 rublů.

-> 10% sleva.—> zdarma!

2. Dodávka do jakéhokoli regionu Ruska a SNS dopravními společnostmi (TC).

Problémem čistíren odpadních vod jsou přebytečné kaly

Není žádným tajemstvím, že dnes téměř třetina světové populace postrádá tak životně důležitý zdroj, jako je voda. Svědomité hospodaření s vodou, včetně účinných technologií úpravy vody, je naléhavou potřebou.

Z úpraven vybudovaných podle moderních technologií, vracejících do přírody čistou vodu, však vznikají odpady, z nichž nejnepříjemnější je aktivovaný kal, odpad či přebytky, které dohromady tvoří tzv. WWS – čistírenský kal.

Na každý kilogram celkových organických škodlivin v provzdušňovací nádrži, kde se usazují odpadní vody, vzniká 350 gramů aktivovaného kalu. Udržování bilance aktivovaného kalu je jedním z nejdůležitějších faktorů provozu čistíren, protože jeho nedostatek i nadbytek negativně ovlivňují proces úpravy vody. Vzniklý přebytečný kal je tedy nutné vždy odstranit z provzdušňovacích nádrží, uložit do skladovacích karet.

Kaly z čistíren odpadních vod jsou komplexním konglomerátem živých organismů na neživé bázi, propojených metabolickými a trofickými procesy. Vzniká ve značném množství, měřeno v milionech tun za rok, a patří do třídy nebezpečnosti IV. Na rozdíl od kalu z primárních usazovacích nádrží, který nemá výraznou patogenitu, může přesto obsahovat patogenní mikroorganismy a vajíčka helmintů. Suchý zbytek aktivovaného kalu tvoří 70-90 % organických látek a 10-30 % anorganických látek. Obsah organického uhlíku – více než 60 %. To vše dělá z aktivovaného kalu poměrně cenný sekundární zdroj. Likvidace kalů je možná různými způsoby, jejichž volba určuje rentabilitu výroby.

Likvidace kalů z čistíren odpadních vod: výhody a nevýhody stávajících metod

Existuje několik způsobů, jak zlikvidovat přebytečný aktivovaný kal (EAS):

• ukládání na kalové mapy
• biologické zpracování kalů z čistíren odpadních vod anaerobními mikroorganismy ve vyhnívacích nádržích
• tepelné metody (technologické spalování nebo pyrolýza kalu)

Obecně se uznává, že ukládání aktivovaného kalu již není variantou hodnou pozornosti, neboť kalové mapy čistíren odpadních vod jsou zejména ve velkých městech přeplněné. Pokusy o smíchání kalu s pilinami a následné získání (po několika letech skladování) určitého „produktu“ na kartách (dokazatelně velmi výnosné, když se odpad změní na produkt s neznámými vlastnostmi) také neodpovídají moderním ekologickým trendům. Zemědělství nemůže takový kompost využívat, na rozdíl od hnojiv vyrobených z aktivovaného kalu po dehydrataci, čištění a sušení.

Jako nejslibnější pro zpracování IAS se jeví tepelné metody. Vzhledem k vysokému obsahu těkavých pevných látek (VS) a koloidních látek vznikajících při fermentaci přebytečný aktivovaný kal obtížně reaguje na mechanické typy odvodňování. Pro usnadnění tohoto procesu se mísí s primárním kalem, ale to vnáší do směsi patogenní vlastnosti. Navíc, zatímco v Evropě je úspěšná praxe využívání kompostů na bázi kalových kalů z čistíren odpadních vod v zemědělství, v Rusku podle legislativy nelze takové komposty využívat v zemědělském sektoru – z důvodu nedostatečné úpravy na místních čistírnách odpadních vod a hromadění těžkých zbytků v kalech, kovech a jiných anorganických znečišťujících látkách. Zdroj pro ukládání kalových sedimentů na mapy skládek v Rusku byl z velké části vyčerpán. Do popředí se tak logicky dostávají způsoby likvidace, radikálně snižující počáteční objemy kalových sedimentů a mezi nimi samozřejmě i termické, které se dělí na dvě velké skupiny – spalování a tepelné ničení (sušení metodou pyrolýzy).

Je zajímavé, že chemické složení aktivovaných kalů zapojených do procesu čištění odpadních vod s různým složením je si navzájem dosti podobné. V čistírnách závodu na výrobu dusíkatých hnojiv tedy kal odpovídá vzorci C₉₀H₁₆₇O₅₂N₂₄S₈, na úpravnách koksoven -C₉₇H₁₉₉O₅₃N₂₈S₂a v dosazovacích nádržích městských čistíren odpadních vod – C₅₄H₂₁₂O₈₂N₈S₇. To usnadňuje nalezení univerzálních řešení, kterými tepelné technologie tradičně jsou.

Spalování kalů z čistíren odpadních vod se používá již poměrně dlouho. V Petrohradě jsou tři zařízení na spalování kalů z čistíren odpadních vod, z nichž první, na ostrově Bely, bylo spuštěno již v roce 1997. Kaly obsahující velké procento organického uhlíku v suchém zbytku lze snadno spálit výrazné snížení původního objemu. Díky své schopnosti zadržovat vlhkost však kal po mechanickém odvodnění zadržuje 2/3 vody a komplikuje tak spalování.

Kalový kal se tradičně spaluje v pecích s pseudofluidním ložem, které, přestože jsou účinným ekologickým zařízením, jsou z hlediska procesních podmínek značně vrtošivé a vyžadují drahé náhradní díly a spotřební materiál (písek). Navíc vzhledem k vysokému obsahu solí těžkých kovů v kalech, tvorbě dehtů při spalování a také z důvodu obecně chybějící technologie – vzniku dioxinů – nelze spalování kalu považovat za optimální řešení, protože vyžaduje výkonná a drahá jednotka na čištění plynu. Hledání alternativních řešení v oblasti termických technologií vede k tepelné destrukci nebo vysychání sedimentů.

Technologie pyrolýzy jsou také dlouho známé a používané v různých oblastech průmyslu. Jejich podstatou je zahřívání suroviny v atmosféře bez kyslíku, která zabraňuje spalování. Úskalím technologie, které se málokterý výrobce úspěšně vyhnul, je objem zpracovávaných surovin. Pokud je relativně snadné vyrobit pyrolýzní zařízení pro využití kalového kalu periodického typu (vertikální kelímková pec) s několika provozními cykly za den, je kontinuální pyrolýzní zařízení vyhovující potřebám průmyslové výroby technologicky poměrně náročné zařízení. .

Společnost IPEC nabízí nejefektivnější a ekologicky bezpečný způsob likvidace IAS – sušení kalu v kontinuální pyrolýzní jednotce UTD-2 s přídavným reaktorem. Tento proces není doprovázen tvorbou pyrolýzního paliva. Jeho produktem je sycený hydrofobní suchý zbytek třídy nebezpečnosti V (není nebezpečný), což potvrzují výsledky řady testů provedených ve výrobním závodě společnosti.

Instalace UTD-2 má blokově modulární konstrukci a skládá se ze dvou reaktorových aparatur, v jednom z nich se provádí přípravné sušení kalu a ve druhém karbonizace. Proces je možné provádět v jednom reaktorovém modulu, rozděleném na sušící zónu a karbonizační zónu.

Hlavní etapy technologického procesu zpracování aktivovaného kalu

1. Surovina (aktivovaný přebytečný kal) se pohybuje reaktorem pomocí systému utěsněných šneků.
2. Odpad proudí z kalového akumulátoru soustavou šneků do reaktoru, kde se suší teplem hořáků pece, jejichž plamen nepřichází do styku se zpracovávanými materiály.
3. Jak se odpad pohybuje komorou reaktoru, suší se a dlouhé molekuly uhlovodíkových sloučenin se štěpí na kratší.
4. Pyrolýzní plyn a pára se odvádějí z komory reaktoru přes kondenzátor a separátor, kde se odděluje a kondenzuje kapalná frakce.
5. Suchý zbytek se dále pohybuje komorou reaktoru a po výstupu z reaktoru je také nasměrován utěsněným šroubem do nádoby na popel.

Výhody sušení kalu pomocí pyrolýzního zařízení UTD-2

• Výrazné snížení objemu počátečního odpadu a úplná nevratná dehydratace (výrobek má hydrofobní vlastnosti). To je důležité, protože neupravený tepelně dehydratovaný kal má při ukládání na mapy skládek tendenci absorbovat atmosférickou vodu a pevně ji zadržovat, čímž zvětšuje svůj objem.
• Sušení kompletně dezinfikuje kal, odstraňuje patogenní mikroorganismy.
• Sušení v pyrolýzním zařízení bez přímého kontaktu odpadu s plamenem nevytváří nebezpečné emise spojené se spalováním, jako jsou dioxiny.
• Díky flexibilně nastavitelnému automatickému provoznímu režimu instalace je možné regulovat požadovaný stupeň sušení v závislosti na požadovaných vlastnostech výsledného produktu.

Jednotky tepelné destrukce (TDU) vyráběné IPEC mají vysoký stupeň tovární připravenosti. Instalace na místě zahrnuje pouze přípravu staveniště a instalaci inženýrských sítí.

Pásmo hygienické ochrany Zařízení je malé, protože jeho emise jsou produkty spalování zemního plynu nebo motorové nafty používané k ohřevu odpadu. Nejsou závislé na složení surovin dodávaných ke zpracování.

Zařízení na recyklaci kalů UTD-2 se vyznačuje nízkou spotřebou energie, celkem 35 kW. K automatické obsluze stačí směna dvou operátorů s nízkým stupněm kvalifikace.

S modelovou řadou a objednáním vybavení se můžete seznámit na Katalog pyrolýzních zařízení UTD. Specialisté IPEC zodpoví veškeré dotazy týkající se likvidace kalů z čistíren odpadních vod a pomohou vybrat optimální technologické řešení přizpůsobené potřebám zařízení.