CC BY
4
УДК: 628.37
Жонимкулов Т.И.
Ниёкулов Ш.Ш.
КарМИИ Хазраткулов Э. студент
СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД
Проблема утилизации осадка сточных вод (ОСВ) имеет множество аспектов: экологические, экономические и технологические и может быть решена с использованием доступной технологии с применением светотермическим воздействием концентрированным солнечным излучением. Солнечной обработки ОСВ представляет интерес для районов с жарким климатом. Обостряющиеся экологические трудности и дефицит энергии заставляют, по прямому использованию солнечной энергии.
Наиболее освоенная в эксплуатации механическая обезвоживания и термическая сушка ОСВ относятся: к более сложным, энергоемким и дорогим. Полевой опыт показал, способствующие климатические условия республики позволяют использовать энергосберегающих и безотходных экологически чистых технологий утилизация ОСВ, что дает значительную экономию топлива.
Основной задачей наших исследований было изучать состав сточных вод шелкомотальной фабрики и разработать экономичный способ обработки осадков и получение безопасного в санитарном отношении продукта в качестве кормовой добавки для кормления пушных зверей, мясо которых не употребляется в пищу.
Сточные воды шелкомотальной фабрик, загрязненные продуктами распада шелкового клея-серицина, другими органическими и неорганическими соединениями, частицами оболочек куколки естественного происхождения, вторичное использование которых представляет значительный интерес. Исходным сырьем для производства является, продукт выделения шелкоотделительных желез шелковичных червей. При отварке остаётся только фиброин, все остальные вещества ~30% (серицин-20^30%; минеральные, воскообразные и жировые -1,5^4) с водой почти полностью удаляются в канализации.
С этой целью в качестве базового объекта был выбран биологической очистных сооружений Шахрисябзкой шелкомотальной фабрики. При очистки сточных вод шелкомотальной фабрики осадок образуется в песколовках, в вторичных, в отстойниках и в контактных резервуарах. Во вторичных отстойниках происходит выделение активного ила из очищенных в аэротенках сточных вод путём отстаивание. Излишки ила во вторичных отстойниках удаляются непрерывно на иловой площадке. Количество излишки ила составляет 2 % от объёма стоков. По нашим наблюдениям,
осадок из вторичного отстойника представляет собой суспензию, содержащую аморфные хлопья. Анализ лабораторных данных показали, влажность осадки составляет 96%, размер частице 10-5-10-6см и на 1г сухого вещества ила содержать до 70% аминокислоты. Ил основной образован из одноклеточных организмов. Содержание витаминов, особенно витамина В12, в сухом активном иле довольно высокое. Полноценный аминокислотный и богатый витаминный состав активного ила свидетельствует о его пригодности к использованию в качестве кормовой добавки. Замена дефицитных и дорогостоящих жировых компонентов. Количество поступающих сточных вод на очистные сооружений Шахрисябзкой шелкомотальной фабрики составляет 2000 м3/сутки.
В таблице 1 представлены состав сточных вод фабрики.
Таблица 1
№ Показатели Единица изм. Количество
1 Температура 0С 28,0
2 Запах (при 200С) балл 4
3 Взвешенные вещества мг/л 250,0
4 Сухой остаток мг/л 940,0
5 Зольность сухого остатка % 55,0
6 Прозрачность см 22
7 БПК полн. мг/л 600,0
8 рН 8,5
9 Азот аммонийный мг/л 22,0
10 Сульфаты мг/л 167,8
11 Жиры мг/л 160,0
12 Фосфаты мг/л 4,0
13 Осадок от объема воды за 2 часа отстаивания % 2,5
Способ прямой выделение излишки ила во вторичных отстойниках, с целью использованиев качестве кормовой добавки в условиях Узбекистана состоит из следующих этапов:
1. Первая стадия жидкость избыточного активного ила из вторичного отстойника через промежуточного лотка, при помощи пластмассовой трубы самотеком прямой выделяется отдельной карты иловой площадки. В предлагаемой способе выбрана, пластмассовой трубы они стойкие к действию химических реагентов кислот и щелочей. Пластмассовые трубы обладают очень высокой влагостойкие, позволяет применять их в любой среде, без какихлибо антикоррозионных покрытий. Очень гладкой внутренней поверхности пластмассовых труб давления в них при подаче до 30% выше, чем металлические. Значительная длина позволяет резко сократить число соединений, упрощает монтаж трубопроводов, их
можно соединить на сварке, а также с помощью фасонных частей и соединительных гаек с резиновыми кольцами. Обладают большой эластичностью, в до 10 раз легче, чем стальных и снижает стоимость монтажных работ. Диаметр труб на всех участках сети принимается в зависимости от скорости подаваемый раствора.
2. Процесса обезвоживание жидкого ила проводиться естественной фильтрации. 80% свободная вода в течение 10-15 мин. удаляется под действием силы тяжести.
3. Процесса пастеризации обезвоженного излишка ила проводиться, термической обработки при помощи воздействием концентрированным солнечным излучением. Режим обработки, нагревание осадка 85-920С с последующим выдерживанием в течение 20-30 мин.
4. Для решения этой задачи на научной базе КарМИИ разработали модель устройства термической обработки обезвоженного ила при помощи воздействием концентрированным солнечным излучением (рис.1,2). Для определения правомерности модели исследован процесс, параллельные солнечные лучи собираются с помощью вогнутого зеркала (1). В фокусе зеркала поместится, приспособлении (2) из железного листа с обезвоженный ил. Приспособления нагревается до 1300С в течение 12-15 мин. Тепло из горячей железа переходит на массу ила (3). Технологические параметры устройства: Д- диаметр зеркал концентратора-3200мм; R- радиус зеркал концентратора-1600мм; С-фокусные расстояния концентратора-1160мм; температура воды достигает 60-70оС; КПД-установки-40%;
Использования солнечных концентраторов в термической обработки повышается коэффициент полезного действия на них солнечной радиации. Солнечной лучи не только убивает находящиеся на ОСВ бактерии, но также разрушают вырабатываемые ими токсины. С точки зрения гигиены, огромное значение имеет бактерицидное действие ультрафиолетовой. Под влиянием ультрафиолетовой радиации гибнут болезнетворные возбудители. Предлагаемая наилучшая доступная способ утилизация ОСВ являются; полная утилизация без образования отходов, получить дополнительной доход от реализации полученного продукта, эффективная сушка при низких температурах, простота эксплуатации не требующая квалифицированного труда, соблюдение требований противопожарной и экологической безопасности, можно использовать при автономии источника энергии. При этом снижается себестоимость переработки и повышается удобность доставки сырья за счет уменьшение массы сырья.
