Установка по переработке осадков сточных вод в органоминеральные удобрения гранулированные

С каждым годом количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации городов, неуклонно растет. В связи с повышением уровня урбанизации обостряется проблема утилизации коммунальных отходов.

В настоящее время основная масса ОСВ направляется на захоронение на специальные полигоны. В результате этой практики коммунальные отходы в районах их дислокации являются источниками опасного загрязнения окружающей среды, т.к. содержат в высокой концентрации тяжелые металлы и другие опасные химические элементы и их соединения, а также опасные для здоровья человека биологические организмы – патогенные микроорганизмы, гельминты и прочие.

Другие существующие способы утилизации ОСВ также имеют ряд недостатков:

- необходимость захоронения токсичной золы, образующейся в результате сжигания. Кроме того, при сжигании ОСВ происходят выбросы в атмосферу как парниковых газов, так и пылевидных токсичных частиц, существенно загрязняющих окружающую среду;

- образование непригодного для использования в качестве удобрения остатка, образующегося в результате анаэробного сбраживания ОСВ;

- запрет непосредственного использования ОСВ в качестве удобрений из-за возможного высокого содержания тяжелых металлов (в соответствии с СанПиН 2.1.7.573-96).

Важнейшей проблемой в сельском хозяйстве является задача повышения плодородия почв, предотвращения их дегумификации. За последние 100 лет содержание гумуса в почвах России снизилось до 25-30% от первоначальной. Одним из способов, предотвращающих эту негативную тенденцию, служит применение органических удобрений.

ООО «Твин ТК», разработало промышленное оборудование для переработки осадков сточных вод (ОСВ) в органоминеральные удобрения гранулированные.

Применение ТВИ-технологий для переработки ОСВ в в органоминеральные удобрения гранулированные является наиболее перспективным с точки зрения экономической и экологической значимости, а также готовности текущих разработок к реализации конкретных проектов.

Оптимальным является переработка осадков сточных вод, в которых содержится до 30% органических веществ с высокой концентрацией биогенных элементов, в транспортабельные в органоминеральные удобрения гранулированные, легко поддающееся механизированному внесению на поля обычной сельскохозяйственной техникой и способные длительно безопасно храниться. Для повышения сбалансированности удобрения  добавляются  минеральные добавки.

Разработанная технология представляет перспективный способ решения экологически безопасной утилизации ОСВ, с одной стороны, и повышения плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения, с другой, является энергосберегающей, соответствует мировому уровню.

Технология переработки предполагает организацию буртов, обеспечивающих ферментацию ОСВ с одновременным обезвоживанием с 70% до 40%.

Дальнейшая технология производства удобрений из ОСВ включает следующие стадии:

1. Подготовка ОСВ.

Подготовка ОСВ заключается в усреднении ОСВ по влагосодержанию (влажности), отделению от посторонних включений (камней, растительных остатков и металлических включений) и обезвоживании до влажности 25-27%.

2. Подготовка агротехнических добавок.

Подготовка добавок (минеральных удобрений и гуминового препарата) заключается в предварительном нагреве сырья и подачи в технологическую тару.

3. Смешивание компонентов.

ОСВ и добавки дозирующими устройствами подаются в смеситель, где происходит гомогенизация органоминеральной смеси и частичная нейтрализация токсичных компонентов ОСВ (тяжелых металлов).

Из смесителя органоминеральная смесь непрерывно подается на гранулирование.

4. Гранулирование органоминеральной смеси.

Гранулирование органоминеральной смеси происходит в грануляторе при одновременной окончательной нейтрализации тяжелых металлов. Для улучшения механических характеристик гранул (плотности, однородности поверхности и т.п.) в грануляторе создается разрежение с помощью вакуумной системы. Из этого аппарата гранулы подаются для окончательного обезвоживания в вакуумную сушилку непрерывного действия (СВН).

5. Сушка гранул по ТВИ-технологии.

Сушка гранул происходит в результате совмещения процессов кондуктивного нагрева гранул и вакуумимпульсного воздействия при постоянном разрежении в камере сушилки СВН.

6. Расфасовка и упаковка гранул в органоминеральных удобрений гранулированных.

Из СВН высушенные гранулы поступают в фасователь сыпучих продуктов для упаковки в мягкие контейнеры типа биг-бэг (вес нетто до 1000кг).

Агрохимические, токсикологические и микробиологические показатели ОМнУГ приведены в таблице.

Органоминеральные удобрения по агрохимическим, токсикологическим и санитарно-гигиеническим показателям соответствует нормам действующих СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения», ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений», ГОСТ Р 54651-2011 «Удобрения органические на основе осадков сточных вод. Технические условия», ГОСТ Р 54534-2011 «Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель» и других.

Полученные удобрения разрешены к применению на территории РФ и могут применяться в сельском хозяйстве для выращивания зерновых и технических культур, в питомниках лесного хозяйства и озеленении территорий промышленных предприятий, при рекультивации нарушенных земель и полигонов ТБО, залужении откосов дорог. По результатам токсиколого-гигиенической оценки агрохимиката в органоминеральных удобрений получено экспертное заключение по его использованию в сельском хозяйстве от Центра по гигиенической регламентации средств химизации сельского хозяйства ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана.

Эффективность полученных удобрений доказана специалистами ГНУ ВНИИА им. Д.Н.Прянишникова Российской академии сельскохозяйственных наук. В полевых опытах изучалась эффективность в органоминеральных удобрений в действии (под лен-долгунец) и последействии (под картофель). В вегетационном опыте изучалось прямое действие ОМнУГ на зерновую культуру – озимую тритикале.

В результате исследований выявлена высокая агрономическая и агроэкологическая эффективность данного удобрения. По сравнению с контрольными вариантами, не получавшими удобрений, при внесении в органоминеральных удобрений в условиях Подмосковья урожайность картофеля повысилась на 15%, зерна озимой тритикале – на 34%, в условиях Вологодской области урожайность льносоломы в среднем за 2 года увеличилась на 42%, льносемян – на 52%, урожайность картофеля от последействия в органоминеральных удобрений возросла на 27%, а в среднем по сельскохозяйственным культурам прибавки составили 34%. Применение органоминеральных удобрений улучшает качество продукции: в зерне озимой тритикале повысилась масса 1000 зерен, в льносоломе – длина и диаметр стеблей, в клубнях картофеля – содержание крахмала и калия. В растительной продукции от применения органоминеральных удобрений вследствие эффекта ростового разбавления отмечено в основном снижение концентрации тяжелых металлов. При этом не установлено загрязнения тяжелыми металлами исследуемых почв.

В целом при внесении органоминеральных удобрений достигается достоверное повышение урожайности всех исследуемых сельскохозяйственных культур, а экологические показатели по содержанию тяжелых металлов и мышьяка и в растениях, и в почвах  значительно ниже допустимых нормативов (СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» и ГН 2.1.7.2511 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве», соответственно). Это свидетельствует об эффективности и экологической безопасности органоминеральных удобрений.

Для детоксикации от тяжелых металлов применяется наиболее эффективный способ – реагентный с использованием гуминового препарата (ГП). ГП взаимодействует в природных условиях практически со всеми классами загрязняющих веществ и значительной степени замедляет их биогеохимические циклы, снижает их токсичность и биоусвояемость. ГП связывает тяжёлые металлы в нерастворимые соединения, не способные к миграции в растения, в результате чего происходит значительная или полная нейтрализация токсичных металлов. При этом ГП способствуют транспорту питательных веществ и микроэлементов в растения, участвуют в структурировании почвы, повышают катионно-обменную и буферную емкость, повышают сопротивляемость растений болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.

Полученные органоминеральные удобрения являются ценным коммерческим продуктом удобрением с высоким содержанием органического вещества и азота, который является конкурентоспособным на международном рынке по отношению к неорганическим удобрениям. Органоминеральные удобрения отрегулированы по содержанию фосфора и калия. Кроме того, дополнительным преимуществом органоминеральных удобрений является содержание в его составе аммонийного азота, связанного с органическими соединениями, что способствует медленному растворению и миграции на протяжении верхних слоев почвы (~20 см), которые являются критической зоной для поглощения питательных веществ сельскохозяйственными культурами, выращиваемыми на указанной почве. Это растворение и миграция происходит намного медленнее, чем наблюдается, если ионы аммония не присоединены к органическим соединениям, что происходит, когда традиционные неорганические удобрения, например соль сульфат аммония, непосредственно вносят в почву.

Технические характеристики установок производительностью 1 и 5 т/час представлены в таблице 2.

Установка оснащена автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП), которая обеспечивает управление и контроль режимных параметров работы, высокое качество продукции и надежную работу.

Срок службы установки — не менее 5 лет при условии технического обслуживания Исполнителем и соблюдения регламента текущего профилактического обслуживания основных узлов.

Вместе с установкой передается: паспорт установки, инструкция по эксплуатации, комплект ЗИП.

Поставщик осуществляет инструктаж и проведение работ по обеспечению овладением практическими навыками эксплуатирующим персоналом. Объем и порядок инструктажа согласовывается дополнительно.

Конкретные условия и сроки поставки и монтажа оборудования, проведения пуско-наладочных работ и сдачи установки в эксплуатацию, а также стоимость установки и порядок оплаты устанавливаются сторонами в соответствующих статьях договора.

Собственные патенты по теме работы

1. Способ переработки осадков сточных вод: Рос. Федерация. № 2012120149; заявл. 16.05.12.
2. Способ производства органоминеральных удобрений и устройство для его осуществления: Пат 2458027 Рос. Федерация. № 2011102469; заявл. 24.01.11; опубл. 10.08.12.
3. Способ получения органоминеральной удобрительной смеси: Пат. 2402511 Рос. Федерация. № 2009122448; заявл. 16.06.09; опубл. 27.10.2010.
4. Способ получения гранулированного органоминерального удобрения на основе осадков сточных вод: № 2009141967; заявл. 16.11.09 (отозвана).
5. Способ обезвоживания осадков: Рос. Федерация. № 2012116771; заявл. 26.04.12.
6. Способ обеззараживания осадков сточных вод: Пат 2428385 Рос. Федерация. № 2009148221; заявл. 25.12.09; опубл. 10.09.11.
7. Способ сушки капиллярно-пористых сыпучих материалов и устройство для его осуществления: Пат 2406951 Рос. Федерация. № 2009131585; заявл. 21.08.09; опубл. 20.12.10.
8. Валковый измельчитель-гомогенизатор: Пат 2403975 Рос. Федерация. № 2009131176; заявл. 18.08.09; опубл. 20.11.10.