Экономика энергетики

ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОСАДКОВ 
СТОЧНЫХ ВОД
 
 
Кузнецова Т.И.
1
, к.х.н. доц. Танеева А.В.
1 
1 
Казанский государственный
энергетический
университет
На сегодняшний день проблема утилизации и переработки осадков 
сточных вод стоит наиболее остро. Актуальность проблемы в том, что 
в России, 
как правило, производят обезвоживание осадков на иловых площадках, 
складируют на полигонах вблизи очистных сооружений. Такие полигоны опасны 
для окружающей среды, в основном из
-
за выделения неприятного запаха и 
вероятности загрязнения грунтовых вод. Стоит отметить, что осадки городских 
сточных вод практически не используются вновь. 
Образующийся в процессе очистки сточных вод осадок характеризуется 
различными составом и свойствами, которые зависят от условия образования, 
метода очистки и условия эксплуатации очистных сооружений. Основная часть 
сухого вещества осадка из первичных отстойников (в среднем 60
–
75%) и 
активного ила (в среднем 70
–
75%) составляют органические вещества. 
Органическая часть активного ила в основном состоит из веществ белкового 
происхождения (до 50%) при содержании жиров и углеводов, соответственно, до 
30–
10%. В сыром осадке из первичных отстойников белков примерно в 2 раза 
меньше, а углеводов в 2,5
–
3 раза больше, чем в активном иле. [1] Органическая 
часть осадков быстро загнивает, выделяя неприятный запах, при этом 

---

201 
увеличивается количество коллоидных и мелко
-
дисперсных частиц, вследствие 
чего снижается
водоотдача осадков. Основной составной частью сырого осадка, 
избыточного и уплотненного активного ила, а также сброженного осадка 
является вода, которая достаточно трудно отделяется от минеральных и 
органических частиц. Во всех видах осадка (кроме отбросов с решеток и осадки 
из песколовок) содержится 90
–
99% влаги, которая состоит из свободной, 
коллоидно
-
связанной и гигроскопической воды.
Химический состав осадков необходимо знать для определения наиболее 
рациональных путей их переработки и использования. 
Отходы, образующиеся в виде илового осадка после очистки осадков 
сточных вод, являются на сегодняшний день достаточно актуальной проблемой. 
На сегодняшний день отсутствуют надежные технологии, которые позволили бы 
полностью обезвредить отходы и переработать их в полезные для человека 
продукты.
В России, как правило, производят обезвоживание осадков на иловых 
площадках, складируют на полигонах вблизи очистных сооружений. Такие 
полигоны опасны для окружающей среды, в основном из
-
за выделения 
неприятного запаха и вероятности загрязнения грунтовых вод. Стоит отметить, 
что осадки городских сточных вод практически не используются вновь. 
В связи с тем, что в настоящее время территорий пригодных для 
организации иловых площадок и размещения осадков, образующихся на 
станциях очистки городских сточных вод, катастрофически недостаточно, 
Водоканалы вынуждены все ж таки внедрять более современные технологии 
обезвоживания осадков для сокращения их объемов (центрифугирование, 
использование ленточных фильтр
-
прессов). Никаких
других более или менее 
заметных тенденций к изменению ситуации не наблюдается, за исключением 
нескольких проектов, реализуемых в Москве и Санкт
-
Петербурге (в том числе, 
попытки реализации технологии геотубирования). [2
-5] 
Было показано, что доли различных
технологий переработки твердых 
отходов биологического происхождения (biosolids), к которым относятся 
высушенные осадки сточных вод, распределяются следующим образом: 
сжигание 
– 
47 %, размещение на землях сельскохозяйственного значения 
– 43 %, 
другие виды мелиорации земель 
– 
6 % и размещение на полигонах 
– 4 %. [6] 
Все перечисленные методы утилизации либо захоронения осадков 
городских сточных вод имеют свои недостатки, и ни один не является идеальным 
и универсальным. Естественно, что каждому методу предшествует своя 
технологическая цепочка предобработки осадка.

---

202 
Анализ литературы показал, что на сегодняшний день наиболее 
перспективным и экологичным методом утилизации осадков сточных вод 
является их анаэробное сбраживание. Тогда как в нашей стране традиционно 
используется термофильный режим сбраживания, за рубежом ведутся весьма 
успешные поиски наиболее оптимальных режимов с высоким выходом биогаза. 
Также показана высокая эффективность сбраживания с разделением фаз по 
температурам (TRAD
-
процесс). [7] 
Еще одна перспективная технология переработки осадков сточных вод 
– 
это термическое разложение для получения биотоплива. Технология является 
долгосрочной и экологически безвредной альтернативой полигонам. В 
настоящее время низко
-
температурный пиролиз и прямое термохимическое 
сжижение являются самыми распространенными технологиями с эффективным 
восстановлением биотоплива. Низкотемпературный пиролиз осадка сточных вод 
применяется с 1939 года, процесс осуществляется при избыточном давлении в 
аноксидном состоянии, при температуре около 250
-
500° С. В качестве исходного 
сырья применяются осадки сточных вод, которые должны быть полностью 
высушены, процесс получения биотоплива аналогичен процессу пиролиза 
нефти. [8]
 
Источники: 
1.
Канализация населенных мест и промышленных предприятий: 
Справочник проектировщика / под ред. В.Н. Самохина. 
– 
М.: 
Стройиздат, 1981. 
– 
629 с;
2.
Кинебас А.К., Васильев Б.В., Григорьева Ж.Л. и др. Обезвоживание
осадков сточных вод на очистных сооружениях Санкт
-
Петербурга
// 
Водоснабжение и санитарная техника
. 2010. 
№ 9. С. 54
–59; 
3.
Аверьянов В.Н., Борткевич В.С. Комплексное решение задач обработки 
и утилизации
осадка сточных вод городских станций аэрации
// 
Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2011. Т. 43. № 7. С. 30
–
35; 
4.
Пахненко Е.П., Гунина Е.А., Николаев Ю.А., Грачев В.А. Критерии 
безопасного использования осадков сточных вод на примере новой и 
традиционной технологий их переработки
//
Вестник Московского 
университета. Серия 17: Почвоведение
. 2012. 
№ 4. С. 36
–41; 
5.
Матти И. Санкт
-
Петербург планирует производить электроэнергию из 
осадка, получаемого в процессе очистки городских сточных вод
// 
Вода 
и экология: проблемы и решения
. 2012
. № 
2–3
. С. 127
–136.]; 

---

203 
6.
Каменик Л.Л. Ресурсосберегающая политика и механизм ее реализации 
в формате эволюционного развития. монография / Л. Л. Каменик. 
Санкт
-
Петербург, 2012. (Изд. 2
-
е, доп.)
;
7.
Apedaile E. A perspective on biosolids management // Can. J. Infect. Dis. 
2001. V. 12. №. 4. P. 202
–204;
8.
Ерастов А.Е., Новикова О.В. Инновационное энергосбережение: 
интегральный метод оценки мотивационной среды
. 
Вестник 
Ивановского государственного энергетического университета
. 
2017. 
№
2
. С. 75
-86; 
9.
Bolzonella A., Cavinato 
С
. Fatone F. et al. High rate mesophilic, 
thermophilic, and temperature phased anaerobic digestion of waste activated 
sludge: A pilot scale study // Waste Management. 2012. V. 32. P. 1196–1201;
10.
Wang Y., Chen G., Li Y., Yan Be., Pan D. Experimental study of the bio–oil 
production from sewage sludge by supercritical conversion process //Waste 
Management. 2013. V. 33. 
Р
. 2408–2415.
УДК:622.276.245.5