217
11.3. Biochemiczne procesy stabilizacyjne osadów
w głąb klina i ciągły wzrost nacisku, po drugie wzajemne przemieszczanie się warstw osadu. Na dalszym etapie ciągu osad jest doprowadzany do układu wałków, gdzie poddawany jest prasowaniu, ale też siły ścinające powodują wzajemne przemieszczanie się osadu. Kolejnym strefom odwadniania odpowiadają wałki o coraz mniejszej średnicy, co sprawia wzrost ciśnienia działającego na osad. Ostatnim elementem jest strefa wychodzenia placka filtracyjnego. Osad jest usuwany przez system zgarniaczy, chociaż przeważnie dobrze odwodniony osad oddziela się sam, nie pozostawiając na tkaninie większych resztek.
Wśród wirówek najlepsze efekty odwadniania jak również największą wydajność uzyskuje się stosując wirówki z bębnem cylindryczno-stożkowym (rys. 11.4). Wirówka ta składa się z cylindryczno-stożkowego bębna z wewnętrznym przenośnikiem ślimakowym. Osad jest doprowadzany w sposób ciągły do wirującego bębna przez otwory znajdujące się w wydrążonym wale ślimaka. Pod działaniem siły odśrodkowej opadające cząstki odkładają się na ścianie bębna, skąd są przesuwane do części stożkowej przez obracający się ślimak. Ciecz osadowa usuwana jest z części cylindrycznej grawitacyjnie przez przelew lub przez pompy.
Biochemiczne procesy stabilizacyjne osadów zmieniają skład oraz stan fizykochemiczny i biologiczny osadów ściekowych. Powodują one zmniejszenie ilości substancji wydzielających przykry zapach oraz substancji organicznych w osadach, usprawnienie procesów odwadniania osadów oraz zmniejszenie ilości organizmów patogennych. Dla polskich warunków proponuje się przyjęcie za miarę wystarczającego ustabilizowania osadu, zmniejszenie zawartości suchej masy organicznej (smo) o 38% w wydzielonym urządzeniu. Stabilizacja osadów może być prowadzona metodami biologicznymi (fermentacja metanowa, tlenowa stabilizacja, kompostowanie) i chemicznymi (wapnowanie osadów).
Biologiczna stabilizacja osadów może być prowadzona w układzie jednostopniowym lub wielostopniowym. W przypadku układów wielostopniowych można prowadzić ten sam proces (tlenowy lub beztlenowy) w szeregowo połączonych reaktorach lub też łączyć razem procesy tlenowej i beztlenowej stabilizacji w poszczególnych reaktorach, np. stosuje się układ komory termofilowej tlenowej o krótkim czasie przetrzymania i konwencjonalnej komory fermentacji beztlenowej. Wybór metody biologicznej stabilizacji osadu zależy od wielkości oczyszczalni oraz kosztów procesu. Ze względu na niskie koszty inwestycyjne i wysoką energochłonność przyjmuje się, że stabilizacja tlenowa jest korzystniejsza dla małych oczyszczalni ścieków (do 18 000 m3/d) i realizowana jest albo symultanicznie z procesem oczyszczania ścieków, albo też w wydzielonych komorach tlenowej stabilizacji osadu. Dla oczyszczalni średnich i dużych, a szczególnie takich, w których biologiczne oczyszczanie ścieków jest poprzedzone sedymentacją realizowaną w osadnikach wstępnych, ekonomiczniejsza jest fermentacja metanowa. W nowych oczyszczalniach wprowadza się różne urządzenia zwiększające stopień stabilizacji i higienizacji osadu. Należy do nich zastosowanie hydrolizy kwaśnej lub zasadowej albo ultradźwięków.