🗊Презентация Биологическая обработка органических отходов , их характеристика и принципы обработки

Биологическая обработка органических отходов , их характеристика и принципы обработки

Органические по своей природе отходы (отходы растительного или пищевого происхождения, макулатура) возможно перерабатывать посредством биологического компостирования и перегнивания. Получающееся в результате органическое вещество в дальнейшем используется в садоводстве и сельском хозяйстве как перегной или компост. Кроме того, выделяющийся в процессе перегнивания газ (например, метан) накапливается и затем используется для выработки электричества. Функция биологической переработки в системе управления отходами заключается в осуществлении контроля и ускорения естественного процесса разложения органических веществ. Органические по своей природе отходы (отходы растительного или пищевого происхождения, макулатура) возможно перерабатывать посредством биологического компостирования и перегнивания. Получающееся в результате органическое вещество в дальнейшем используется в садоводстве и сельском хозяйстве как перегной или компост. Кроме того, выделяющийся в процессе перегнивания газ (например, метан) накапливается и затем используется для выработки электричества. Функция биологической переработки в системе управления отходами заключается в осуществлении контроля и ускорения естественного процесса разложения органических веществ.

Характеристика отходов: Органические отходы в соответствии с источником подразделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные, а по физическому состоянию - на жидкие (сточные воды), полужидкие текучие (осадки сточных вод и полужидкий навоз) и твердые (бытовой мусор, подстилочный навоз). Характеристика отходов: Органические отходы в соответствии с источником подразделяются на бытовые, промышленные и сельскохозяйственные, а по физическому состоянию - на жидкие (сточные воды), полужидкие текучие (осадки сточных вод и полужидкий навоз) и твердые (бытовой мусор, подстилочный навоз).

Принципы биологической обработки отходов: Обработка отходов подразумевает биологическое разложение органических соединений. В случае очистки сточных вод содержащиеся в них загрязнения должны быть практически полностью удалены. По существующим нормам содержание органических веществ в очищенной воде не должно превышать 10 мг/л. Принципы биологической обработки отходов: Обработка отходов подразумевает биологическое разложение органических соединений. В случае очистки сточных вод содержащиеся в них загрязнения должны быть практически полностью удалены. По существующим нормам содержание органических веществ в очищенной воде не должно превышать 10 мг/л.

Аэробная очистка сточных вод

Преимущества - высокая скорость и использование веществ в низких концентрациях. Преимущества - высокая скорость и использование веществ в низких концентрациях. Недостатки - высокие энергозатраты на аэрацию очищаемой среды воздухом и проблемы, связанные с обработкой и утилизацией больших количеств избыточного ила (обработка концентрированных сточных вод).

При очистке сточных вод выполняют четыре основные операции: При очистке сточных вод выполняют четыре основные операции: При первичной переработке происходит усреднение и осветление сточных вод от механических примесей (усреднители, песколовки, решетки, отстойники). На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при участии аэробных микроорганизмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в реактор. При технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тенк. На третьем (необязательном) этапе производится химическое осаждение и разделение азота и фосфора. Для переработки ила, образующегося на первом и втором этапах, обычно используется процесс анаэробного разложения. При этом уменьшается объем осадка и количество патогенов, устраняется запах и образуется ценное органическое топливо - метан.

Биологическая очистка воды происходит в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытое железобетонное сооружение, через которое проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом. Интенсивная аэрация суспензии активного ила кислородом приводит к восстановлению его способности сорбировать органические примеси. Биологическая очистка воды происходит в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытое железобетонное сооружение, через которое проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом. Интенсивная аэрация суспензии активного ила кислородом приводит к восстановлению его способности сорбировать органические примеси.

В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы. В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы.

Аэробный процесс: Аэробный процесс: С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + микробная биомасса + тепло

Анаэробная обработка концентрированных стоков

Анаэробный процесс

Избыток активного ила может перерабатываться двумя способами: после высушивания как удобрение или же попадает в систему анаэробной очистки. Такие же способы очистки применяют и при сбраживании высококонцентрированных стоков, содержащих большое количество органических веществ. Процессы брожения осуществляются в специальных аппаратах - метатенках. Избыток активного ила может перерабатываться двумя способами: после высушивания как удобрение или же попадает в систему анаэробной очистки. Такие же способы очистки применяют и при сбраживании высококонцентрированных стоков, содержащих большое количество органических веществ. Процессы брожения осуществляются в специальных аппаратах - метатенках.

Анаэробный процесс: Анаэробный процесс: С6Н12О6 3СН4 + 3СО2 + микробная биомасса + тепло

Анаэробная обработка полужидких отходов

Анаэробные пруды (лагуны) используются в странах с теплым климатом для обработки полужидкого, в основном свиного, навоза с целью получения удобрений и биогаза как источника энергии. При этом пруды или большие емкости, установленные на поверхности земли для лучшего обогрева, сверху покрывают пластиковыми матрасами, в которые собирают биогаз, состоящий из метана и углекислоты. Анаэробные пруды (лагуны) используются в странах с теплым климатом для обработки полужидкого, в основном свиного, навоза с целью получения удобрений и биогаза как источника энергии. При этом пруды или большие емкости, установленные на поверхности земли для лучшего обогрева, сверху покрывают пластиковыми матрасами, в которые собирают биогаз, состоящий из метана и углекислоты.

Для обработки осадков сточных вод и навоза широко используются метантенки – это емкости 0,1 м3-20 тыс. м3. Сбраживание обычно производится в периодических и полупериодических режимах при 30-35 градусов или 50-55 градусов, длительность: 3-5 и 2-3 недели соответственно. Для обработки осадков сточных вод и навоза широко используются метантенки – это емкости 0,1 м3-20 тыс. м3. Сбраживание обычно производится в периодических и полупериодических режимах при 30-35 градусов или 50-55 градусов, длительность: 3-5 и 2-3 недели соответственно. Перемешивание осуществляется различными мешалками, либо вдуванием пара, что обеспечивает одновременно и обогрев. В получаемом биогазе метана менее 50%. При обработке навоза получается качественное обеззараженное удобрение.

Обработка твердых отходов

В настоящее время количество ТБО превышает 500 млн т в год. В настоящее время количество ТБО превышает 500 млн т в год. В сельской местности используют компостирование и органика возвращается в почву. Однако количество и качество отходов, образующихся в городах, породило проблему свалок и полигонов захоронения ТБО и промышленных отходов.

Компостирование - аэробный процесс окисления органических веществ микроорганизмами, сопровождается выделением большого количества тепла. Обработке подлежат навоз животных, растительные остатки, кухонные и туалетные отходы. Получается гумусоподобный продукт – компост, которое является почвенным удобрением. Компостирование - аэробный процесс окисления органических веществ микроорганизмами, сопровождается выделением большого количества тепла. Обработке подлежат навоз животных, растительные остатки, кухонные и туалетные отходы. Получается гумусоподобный продукт – компост, которое является почвенным удобрением.

Твердофазная анаэробная ферментация Для переработки органической фракции ТБО и подстилочного навоза иногда используется анаэробная обработка с получением метана в специальных реакторах. Установка заполняется постепенно. Порция навоза проходит часть процесса компостирования. Когда температура превышает 40-50 градусов, компостная куча накрывается колпаком или загружается в емкость. Образующийся метан используется для обогрева реактора и хозяйственных нужд.

Свалки и полигоны ТБО Самый простой и распространенный способ – захоронение в оврагах, карьерах и других понижениях рельефа. Захоронение на полигонах ТБО предусматривает уплотнение дна полигона глиной и регулярное уплотнение и пересыпание слоев мусора грунтом. Разложение происходит медленно. В закрытых мусорных отложениях образование метана начинается через несколько месяцев (до года) и продолжается 30-50 лет, при этом разлагается около 30% захороненной органики. Свалочный газ состоит в основном из метана (до 60%) и углекислоты (40%). Большое количество микропримесей.

Одним из главных методов системы управления отходами — предотвращение накопления отходов. Сюда входит вторичное использование различных предметов, ремонт поврежденного оборудования вместо покупки нового, изготовление изделий многократного использования (например, тряпичные пакеты для продуктов взамен полиэтиленовых), пропаганда многоразовых предметов обихода (например, одноразовые столовые приборы), очищение от пищевых остатков банок, пакетов и т. д. и разработка изделий, требующих для их изготовления меньше сырьевого материала (например, использование более легких банок для напитков).