Тема доклада: «Технологии и методы обработки осадка сточных вод» Второй Международный Форум «Чистая вода - 2010» Директор Дирекции систем водоотведения. - презентация

1 Тема доклада: «Технологии и методы обработки осадка сточных вод» Второй Международный Форум «Чистая вода » Директор Дирекции систем водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Рублевская Ольга Николаевна Докладчик:

2 Система канализования г. Санкт-Петербурга Количество стоков, поступающих в систему водоотведения: 2,27 млн. м 3 /сутки Количество комплексов очистных сооружений: 20 Количество кека, образующегося на КОС Санкт-Петербурга: 1500 м 3 /сутки Количество золы, образующейся после сжигания кека: 150 м 3 /сутки Количество заводов сжигания осадка сточных вод: 3

3 Крупнейшие канализационные очистные сооружения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» ЦСА: 1 очередь год 2 очередь год Проектные данные: производительность – 1,5 млн. м 3 /сут; утилизация осадка – складирование кека на полигоне. ССА: 1 очередь году, 2 очередь году Проектные данные: производительность – 1,25 млн. м 3 /сут; утилизация осадка – складирование кека на полигоне. ЮЗОС: ввод в эксплуатацию году Проектные данные: производительность – 0,33 млн. м 3 /сут; утилизация осадка – сжигание кека в печах и складирование золы на полигоне.

4 Заводы по сжиганию осадка ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Северная станция аэрации Центральная станция аэрации Юго - Западные очистные сооружения ЗСО ЦСА ЗСО ССА ЗСО ЮЗОС Год запуска/Проектная производительность: 2007 г. 186 т СВ/сут г. 250 т СВ/сут г. 88 т СВ/сут

5 Схема образования осадков на станциях аэрации Кек на полигон Зола на полигон Объект Вывоз на полигон, м 3 /сут КЕКЗОЛА ЦСА650- ССА580- ЮЗОС270- Объект Вывоз на полигон, м 3 /сут КЕКЗОЛА ЦСА-87,5 ССА-42,7 ЮЗОС-19,8

6 Отходы, размещаемые на полигонах Жилой фонд Промышленные предприятия Канализационные очистные сооружения Система водоотведения Отходы (осадки) при промывке канализационных сетей, осадок от зачистки канализационных колодцев Комплекс обработки осадка Зола от сжигания кека Отбросы с решеток (в т.ч. с КНС), песок, кек Кек Сточные воды Полигон Поверхностный, дренажный и инфильтрационный сток

7 Полигоны ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Полигон «Волхонка-2» Полигон «Северный»

8 Общая информация о полигонах 1.Общая площадь полигона «Северный» – 83,7 Га, 2.Эксплуатация полигона - с 1987 года, 3.Проектная мощность полигона – 2,0 млн.м 3 4.Объем складируемого осадка - 1,99 млн.м 3 5.Прогноз запаса объемов для складирования – до 2013 года 1.Общая площадь полигона «Волхонка-2» – 35 Га, 2.Эксплуатация полигона - с 1990 года, 3.Проектная мощность полигона – 3,0 млн.м 3 4.Объем складируемого осадка – 2,9 млн.м 3 5.Прогноз запаса объемов для складирования – до 2013 года «Северный» «Волхонка-2»

9 Проблемы эксплуатации полигонов 1 Полигоны являются потенциальным источником загрязнения атмосферы и подземных вод (экологическая проблема) 2 Заполнение емкостей сооружений (иловых карт и накопителей) до критических отметок; Ежегодная необходимость в выделении новых площадей под полигоны составляет 8-10 Га 3 Не эффективное использование земельного участка 4 Жалобы населения на запах

10 Стабилизированный материал Геотекстиль или пластиковое покрытие Слой покрывающего материала 0,5 – 1,0 м Исходный материал Решение проблем эксплуатации полигонов Варианты решения 1) Укрытие накопителей геосинтетическим материалом. Недостатки варианта: не устраняется возможность попадания загрязнителей в грунтовые воды; Преимущества варианта: возможность получения биогаза. Поверхностный материал Слой песка Трубопровод для сбора газа и воды Стабилизированный материал Дренажные трубы Обезвоженный осадок Пластиковое покрытие Волоконное покрытие 2) Складирование осадка в геотубах Преимущество метода: обезвоженный осадок в геотубах изолирован от окружающей среды и не подвержен влиянию атмосферных осадков и ветра; геотуба с обезвоженным осадком сточных вод занимает меньшую площадь по сравнению с обезвоженным осадком, размещенным ранее на иловых картах и накопителях; чистый фильтрат после обезвоживания может быть собран и вновь использован в системе обработки; твердый осадок остается в мешке. Уменьшение объема может достигает 90%, заполненный контейнер может быть утилизирован на месте.

11 Технология Geotube Geotube – фильтрующий геотекстильный контейнер, позволяющий отводить наружу механически чистую воду и удерживать внутри твердые частицы. Технология Geotube наиболее доступное, высокопроизводительное и оперативное в исполнении решение для обезвоживания обводненных отходов. Технология Geotube является альтернативой обезвоживанию илов (осадков, шламов) на иловых картах и аппаратах механического обезвоживания.

12 Сравнение Geotube с другими технологиями Преимущества технологии Geotube : 1.Характеристика ткани позволяет быстро отводить воду и задерживать твердые частицы; 2.Не требует затрат на приобретение в ходе эксплуатации запчастей и запасных фильтровальных тканей 3.Не требуется проведение сложных работ по монтажу и пуско-наладке; 4.Ценовые показатели себестоимости обезвоживания в контейнерах Geotube на 20-30% ниже, чем при аппаратурных процессах; 5.Контейнеры Geotube принимают в себя все, что способен пропустить магистральный пульпопровод (камни, грубодисперсные примеси и т.п.); 6.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; 7.Оперативный монтаж и демонтаж производственной инфраструктуры любой мощности; 8.Производственной площадкой служит любой спланированный участок без необходимости строительства капитальных сооружений; 9.Отсутствие сложных элементов: технологический процесс прост и эстетичен; 10.Возможность обезвоживания сырья или отхода по месту утилизации, временного складирования или постоянного захоронения. Контейнеры могут быть уложены многослойно, что позволяет существенно экономить место работ; 11.Процесс обезвоживания идет безостановочно – до полного схода свободной воды на фоне биостабилизации и геоконсолидации твердой фазы; 12.Защищенность обезвоживаемых отходов от негативного влияния окружающей среды: ветровой и водной эрозии; насекомых, птиц, грызунов, а также от несанкционированного использования; 13.Низкое энергопотребление.

13 Подготовка полигона «Северный» Очистка иловых карт от осадка для размещения геотуб Полигон до начала подготовительных работ Очищенная иловая карта

14 Подготовка полигона «Северный» Отсыпка подушка из щебня Подготовка дренажной системы для полного сбора и отвода фильтрата Подготовленный дренаж для укладки геотуб

15 Основные этапы обработки осадка по технологии Geotube 1.Выемка осадка с места залегания при помощи погружного насоса 2.Транспортировка осадка в приемные баки 3.Фильтрование осадка через решетки (h=20мм) и разбавление осадка фильтратом до влажности 95% 4.Подача из реагентного хозяйства в усреднитель растворов реагентов (стабилизатор, осадитель тяжелых металлов, дезинфектант и деодорант) 5.Обработка в приемных баках осадка пассивирующими и стабилизирующими реагентами 6.Транспортировка осадка в установку ECOTRAIN 7.Обработка осадка флокулянтом 8.Закачка осадка в геотубы 9.Обезвоживание в геотубах 10.Отвод фильтрата в усреднитель или в голову очистных сооружений (ОС)

16 Блок-схема технологического комплекса по обработке осадка в геотубах

17 Диаграмма «наполнение-обезвоживание» контейнера Geotube

18 Процесс обезвоживание в Geotube

19 Реконструкция полигона «Северный» 1.Обеспечение необходимого количества площадей для дальнейшего размещения технологических отходов ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». 2.Устранить вредное воздействие на окружающую среду: загрязнение атмосферного воздуха - распространение неприятного запаха на близлежащих территориях. риск попадания загрязняющих веществ в прилегающие грунты и подземные воды. 3.Альтернативное использование полигона для приема грунтов образующихся при строительстве и АВР на сетях (не только с объектов ГУП «Водоканал Санкт- Петербурга») и строительного лома. 4.Разработка замкнутого цикла переработки складируемых отходов. 5.Рекультивация полигона (долгосрочная перспектива) Цели и задачи:

20 План подготовки полигона «Северный» к рекультивации Технический этап Биологический этап Уменьшение площадей для хранения технологических отходов на 45 га Органоминеральный искусственный грунт Иловые накопители с осадком Геотубы Иловые накопители без осадка Засыпанные иловые накопители Растительный слой почвы Защитная лесополоса Создание защитной лесополосы, площадью 50 га

21 Схема полигона «Северный» до начала производства работ по подготовке к рекультивации Условные обозначения: – иловые накопители – иловые карты Объем складированного осадка в иловых накопителях– 1647 тыс.м 3 Объем складированного осадка на иловых картах – 345 тыс.м 3 I СВАЛКА кпп 1 2 3а 3б 4 5 ЛЕСНОЙ МАССИВ Горское шоссе II очередь IVочередь III очередь 6 7 I очередь II очередь III очередь I очередь 1

22 I кпп 1 2 3а 3б 4 5 ЛЕСНОЙ МАССИВ Горское шоссе II очередь IVочередь III очередь 6 7 I очередь II очередь I очередь 1 III очередь установка ЭКОТРЕЙН 1 2 СВАЛКА 2 3 Первый этап производства работ по подготовке к рекультивации полигона «Северный» - перекачка верхних слоев осадка с иловых накопителей - закачка обработанного осадка в геотубы 1 – геотубы 2 – приемные баки – иловые накопители – иловые карты Условные обозначения: Срок реализации этапа – Результаты этапа: 1.Объем складированного осадка в иловых накопителях – 1339 тыс.м 3 2.Объем складированного осадка на иловых картах – 297тыс.м 3 3.Объем осадка закаченного в геотубы – 260 тыс.м 3 4.Площадь, занимаемая геотубами – 1,875 га 5.Количество размещенных геотуб – 33 шт.

23 Второй этап производства работ по подготовке к рекультивации полигона «Северный» – нижний слой осадка иловых накопителей – верхний слой осадка иловых накопителей – осадок иловых карт - перекачка верхних слоев осадка с иловых накопителей - закачка/докачка обработанного осадка в геотубы 1 – геотубы 2 – приемные баки Условные обозначения: Срок реализации этапа – Результаты этапа: 1.Объем складированного осадка в иловых накопителях – 1081,7 тыс.м 3 2.Объем складированного осадка на иловых картах – 165 тыс.м 3 3.Объем осадка закаченного в геотубы – 745,3 тыс.м 3 4.Площадь, занимаемая геотубами – 7,740 га 5.Количество размещенных геотуб – 94шт. 5 установка ЭКОТРЕЙН 2

24 Третий этап производства работ по подготовке к рекультивации полигона «Северный» I кпп Горское шоссе II очередь IVочередь III очередь I очередь 1 установка ЭКОТРЕЙН СВАЛКА 2 3 II очередь III очередь 1 ЛЕСНОЙ МАССИВ 1 2 3а3б – нижний слой осадка иловых накопителей – верхний слой осадка иловых накопителей – осадок иловых карт - перекачка верхних слоев осадка с иловых накопителей - закачка обработанного осадка в геотубы 1 – геотубы 2 – приемные баки Условные обозначения: Срок реализации этапа – Результаты этапа: 1.Объем складированного осадка в иловых накопителях – 684 тыс.м 3 2.Объем складированного осадка на иловых картах – 25 тыс.м 3 3.Объем осадка закаченного в геотубы – 1283 тыс.м 3 4.Площадь, занимаемая геотубами – 7,740 га 5.Количество размещенных геотуб – 150 шт. установка ЭКОТРЕЙН 2

25 Схема полигона «Северный» после производства работ по подготовке к рекультивации – нижний слой осадка иловых накопителей – осадок иловых карт 1 – геотубы 2 – приемные баки Условные обозначения: Объем складированного осадка в иловых накопителях– 684 тыс.м 3 Объем складированного осадка на иловых картах – 25 тыс.м 3 установка ЭКОТРЕЙН 2

26 Оценка влияния используемой технологии на окружающую среду и здоровье человека 1.обезвоженный осадок в геотубах изолирован от окружающей среды полимерными материалами и не подвержен влиянию атмосферных осадков и ветра; 2.геотуба с обезвоженным осадком сточных вод занимает меньшую площадь по сравнению с обезвоженным осадком, размещенным ранее на иловых картах и накопителях; 3.геотубы с обезвоженным осадком располагаются в бетонной карте, оборудованной дренажной системой, через которую фильтрат поступает во внутриплощадочную канализацию, отводящую сточные воды на канализационную насосную станцию, расположенную на иловых площадках. 4.при обработке осадка предусмотрен ввод реагентов: a)стабилизатор - для предотвращения загнивания обезвоженного осадка; b)осадитель тяжелых металлов - для перевода растворенных солей тяжелых металлов в нерастворенное (неактивное) состояние; c)дезинфектант - для подавления жизнедеятельности патогенной микрофлоры; d)деодорант (подавитель запахов) - для подавления дурнопахнущих веществ в зоне производства работ и в зоне влияния иловых площадках и накопителях. 5.периодически, в течение года проводится производственных контроль за состоянием окружающей природной среды в районе расположения иловых площадок и накопителей: поверхностные и подземные воды, почвы, атмосферный воздух на границе СЗЗ и в зоне влияния.

27 Результаты внедрения новой технологии 1.Ликвидируется угроза аварий на полигоне с возможностью попадания загрязнений в почву и воду (снижение затрат на эксплуатацию полигонов и ликвидацию возможных аварийных ситуаций). 2.Устраняются неприятные запахи (отсутствие затрат на дезодоранты). 3.Высвобождается территория для складирования золы заводов сжигания осадка, обеспечивающей резерв на срок до 25 лет (отсутствие затрат на строительство нового полигона для хранения золы). 4.Высвобождается до 45 га территории, которая может быть использована для создания защитной лесополосы. 5.Создание резервной системы обработки осадка на случай выхода из строя оборудования на КОО ОС Освобожденная территория ~ 45 га. Варианты использования 1. Для складирования отходов. Обеспечивается резерв на 40 лет. 2. Создание защитной лесополосы Территория складирования геотуб ~ 10 га. Минимальное воздействие на окружающую среду. Возможность дальнейшей переработки стабилизированного осадка. Территория для складирования отходов (золы и технологических отходов) ГУП «Водоканал Санкт- Петербурга» ~ 25 га. Обеспечивается резерв на 25 лет.