Споживання води домогосподарствами використовується для багатьох цілей, внаслідок чого відбувається забруднення води продуктами життєдіяльності людини. Побутові стічні води несуть в собі різноманітні тверді і розчинні речовини, зокрема, фекалії, папір, використані засоби особистої гігієни, залишки їжі та інші забруднення. Крім житлових масивів, каналізаційна система отримує стічні води і від офісних, виробничих споруд. Дощова вода також відводиться з вулиць в каналізацію, привносячи свій характер забруднень.
Потужний потік стічної води, що поєднує різні джерела, проходить всю каналізаційну систему і, в кінцевому рахунку, потрапляє в очисні споруди, де пройде необхідні стадії очистки до потрібної якості перед скиданням у річку або море.
Якість очищеної води або ступінь необхідної очищення може варіюватися в залежності від типу водойми і його ролі в водопостачанні. Так, найвищий ступінь очищення потрібно для обробки води, що має потенційну можливість попадання в новий цикл водопостачання. Більш низький ступінь очищення прийнятна для скидів в прибережних водах, де відбувається швидке розведення і розсіювання. Найменші вимоги пред'являються до води, що скидається в муніципальні очисні споруди, так як там вона проходить додаткове очищення перед попаданням в водойми або систему водопостачання.
Очищення стічних вод являє собою процес видалення твердих і рідких забруднень різними методами: відстоюванням, фільтрацією, біологічним очищенням, адсорбцією і т.д.
На малюнку нижче відображені спрощена схема очищення стічних побутових і промислових вод.
Схема стандартної системи очищення промислових і муніципальних стоків
Результатом роботи будь-яких очисних споруд є очищення води і отримання зайвих виробничих відходів (раніше розчинені в виробничих стоках) або шламу - тверді речовини різного походження. В окремих випадках шлам має чисто біологічне походження і може йти в подальшу переробку і використання. У необробленому стані він біологічно активний, має дуже високу потребу в кисні (так як основа його органічні речовини і бактерії). Шлам також, як правило, містить патогенні організми.
Шлам, при відсутності його подальшої переробки, для будь-якого підприємства є, як правило, проблемою, суть якої в тому, що він вимагає утилізації. Даний процес несе додаткові витрати на присвоєння класу небезпеки, вивезення на полігон і є, по суті, джерелом забруднення навколишнього середовища.
Сучасний погляд на очистку стічних вод змінює ставлення і до продуктів очищення стоків - шламу. Сьогодні шлам може виступати як цінну сировину і є джерелом зниження витрат на роботу очисних споруд. Один з напрямків економічної оптимізації роботи локальних очисних споруд - глибока подальша переробка шламу з отриманням таких продуктів як електроенергія, теплоенергія, сировина для виробництва кормів (м'ясо-кісткове борошно), добрив для застосування в сільському господарстві.
Розглянемо приклад переробки шламу для отримання біогазу для власних потреб підприємства і органічного добрива для подальшого використання в сільському господарстві.
Схема переробки шламу в біогазову установку
Будучи органічною по природі, шлам містить корисні поживні речовини, такі як азот, фосфор і комплекс важливих мікроелементів, тому утилізація його не завжди раціональна і економічно неправильна. Рідкі відходи і шлам використовуються для добрива і зрошення грунту в сільському господарстві. Наприклад, близько 60% шламу і мулу, виробленого в Великобританії (після необхідної обробки), повертається на ферми. Таке використання відходів після очищення стоків регулюється державним контролем і відповідними кодексами законів. Що виробляється при обробці шламу і мулу в реакторах зброджування газ може використовуватися для потреб підприємства.
Застосування спеціального обладнання, дозволяє виробляти з біогазу електроенергію, яку можна направити на зменшення споживання електроенергії з мереж енерго- постачальних організацій.
Часто найбільш цінним є не виробництво самого біогазу, а глибока переробка шламу, який потім використовується при виробництві кормів і органічних добрив для потреб самого підприємства або для реалізації на сторону.
В одній з наступних статей ми розповімо детальніше про шлам, що піддався хімічній обробці і нехімічних шлам, біогазову установку і рівні ГПК, починаючи з якого біогазова установка стає рентабельною.