Пилотная апробация технологии мембранного компостирования илового осадка в Казани

На иловых полях МУП «Водоканал» г. Казани проведены опытно-экспериментальные мероприятия по переработке илового осадка с применением технологии мембранного компостирования. Это был один из первых практических пилотов, позволивших проверить работу технологии на реальном объекте накопленного осадка сточных вод.

Испытания проходили в Приволжском районе Казани, на территории иловых полей городских очистных сооружений. Объект расположен между посёлками Отары и Старое Победилово, вблизи Куйбышевского водохранилища. С 1974 года здесь размещаются обезвоженные осадки сточных вод Казанских городских очистных сооружений.

Масштаб объекта показывает значимость задачи. Иловые поля состоят из двух участков общей площадью почти 1 млн м². На первом участке, эксплуатируемом с 1974 года, накоплено более 3,2 млн м³ иловых отложений. На втором участке, вводившемся поэтапно с 1997 по 2017 год, объём накопленного осадка составляет около 0,9 млн м³. Часть карт практически полностью заполнена обезвоженным осадком, а загрязнённый фильтрат периодически возвращается в голову очистных сооружений.

Пилотная апробация была направлена на проверку возможности переработки накопленного илового осадка в грунт, пригодный для технической рекультивации. В качестве критерия оценки применялись требования ГОСТ Р 54534-2011 «Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель».

Для испытаний использовался мобильный контейнерный биореактор COMPCON 38-2. Установка предназначена для биологического обеззараживания, стабилизации, сушки и компостирования органических отходов. Внутри контейнера размещается подготовленная смесь илового осадка и структурного материала, после чего процесс проходит под встроенной полупроницаемой мембраной GORE® Cover.

Исходный осадок был отобран из иловой карты №12. Перед загрузкой в биореактор его смешали с древесной щепой в объёмном соотношении 1:2. Для апробации использовались два типа структурного материала: чистая древесная щепа и щепа с включением растительности, листвы и веток. После перемешивания до однородной структуры подготовленная масса была загружена в биореактор; суммарный объём загрузки составил 38 м³.

Компостирование было запущено в автоматическом режиме. Система управления обеспечивала подачу воздуха, контроль температурного профиля и архивирование технологических параметров. Работа вентилятора велась циклично: 2 минуты подачи воздуха и 8 минут паузы. Такой режим позволял поддерживать аэробные условия внутри материала и контролировать ход биологического разложения.

Ключевым показателем стала температурная динамика. В начале процесса температура материала составляла около +16 °C, затем в ходе первой фазы поднялась до +63 °C. Это подтвердило активный ход биотермического разложения и прохождение стадии термической обработки. После завершения первой фазы материал был выгружен, дополнительно перемешан для повышения однородности и возвращён в процесс.

По итогам апробации был получен технический грунт с однородной структурой и включениями древесной щепы, которую в промышленном цикле можно извлекать и использовать повторно. Лабораторные исследования подтвердили, что показатели химического и микробиологического состава находятся в рамках требований ГОСТ Р 54534-2011 для технической рекультивации.

Отдельно контролировалось воздействие процесса на окружающую среду. В ходе испытаний проводились лабораторные исследования исходного осадка и полученного продукта, мониторинг атмосферного воздуха, а также оценка шумового воздействия при работе биореактора. Превышений ПДК в ходе мониторинга атмосферного воздуха зафиксировано не было.

Важным практическим результатом стало отсутствие характерного запаха — как рядом с биореактором во время проведения работ, так и у полученного технического грунта после завершения компостирования. Для объектов накопления илового осадка это имеет принципиальное значение, поскольку запахи относятся к наиболее чувствительным экологическим и социальным факторам.

По итогам испытаний биореактор обеспечил обеззараживание, обезвоживание, термообработку, компостирование и стабилизацию илового осадка. Полный цикл занял один месяц и прошёл без применения химических ускорителей и катализаторов.

Пилотный проект подтвердил, что технология мембранного компостирования может быть использована для переработки накопленных иловых осадков с получением грунта, пригодного для технической рекультивации. Полученный опыт стал отправной точкой для дальнейшей апробации технологии на других объектах водоканалов и развития решений по экологически безопасному обращению с осадками сточных вод.