Специалисты Южно-Уральского государственного университета предложили инновационный способ обработки осадка очистных сооружений водопровода. Исследование провели доцент кафедры «Градостроительство, инженерные сети и системы» Марина Белканова, заведующий кафедрой экологии и химической технологии ИЕТН Вячеслав Авдин и научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» Дамир Галимов.
Ученые установили, что замораживание и последующее оттаивание осадка значительно повышает его водоотдающую способность. Это позволяет эффективнее удалять влагу перед дальнейшей утилизацией.
На очистных сооружениях вода проходит несколько этапов обработки: первичную фильтрацию на барабанных сетках; коагуляцию – добавление реагентов, способствующих образованию хлопьев, которые адсорбируют загрязнения; отделение осадка и хлорирование воды перед подачей в водопровод.
Осадок очистных сооружений в Челябинске имеет влажность 96–99%. Традиционные методы обезвоживания -ленточные фильтры и центрифуги - не обеспечивают достаточного удаления воды.
При замерзании осадок уплотняется, а при оттаивании вода легче отделяется через образовавшиеся трещины и поры. Это снижает удельное сопротивление фильтрации в десятки раз.
Исследования показали, что продолжительность замораживания (от суток до двух недель) не влияет на объем удаляемой воды, но изменяет структуру пор, улучшая дренаж.
После обезвоживания осадок можно прокаливать и использовать в производстве строительных материалов, таких как керамика и цементные смеси. Этот подход подтвержден методами масс-спектрометрии и термического анализа.
Новый метод может повысить эффективность очистки городских водопроводных систем и снизить затраты на утилизацию отходов.