The technology of wastewater sludge vitrification in comparison with other processing methods
Authors: Маркелов А.Ю. , Ширяевский В.Л. , Пупырев Е.И. , Шеремета И.О. , Никитин В.В. 
Published: July 2021

Специалистами компании ООО «НТЦ «Экопромтех» разработана инновационная технология остеклования илового осадка сточных вод, позволяющая значительно сократить объем отходов и получить на выходе безопасный остеклованный материал для использования в строительстве. Приводится сравнение технологии остеклования с другими способами переработки осадка: депонированием, сбраживанием осадка в метантенках, сушкой, пиролизом, каталитическим и классическим сжиганием. В России более 90% образующихся иловых осадков депонируются. При сохранении этой тенденции неизбежен рост плеча перевозки осадка. Использование необработанного илового осадка в качестве удобрения повышает риск загрязнения почвы. Финансовые модели проектов с внедрением метантенков за счет продажи биогаза или электроэнергии не окупаются. В случае применения метода сушки для получения топлива из осадка расходуется практически столько же тепловой энергии, сколько содержится в конечном продукте. Поэтому себестоимость высушенного илового осадка как топлива не будет меньше стоимости природного газа, а с учетом других операционных затрат, включая доставку до потребителя, превысит стоимость газа в 2–3 раза. Пиролиз с получением ликвидных продуктов находится на стадии разработки, что потребует проведения большого количества исследований. Технология каталитического сжигания осадка без предварительной сушки не решает основные проблемы любого сжигания и приводит к определенным трудностям: риск эмиссии суперэкотоксикантов сохраняется, золу необходимо утилизировать, затруднено поддержание автотермического режима, катализатор изнашивается и требует замены. Технология остеклования имеет ряд преимуществ, готова к масштабированию и промышленному внедрению.

The experts of Ekopromtekh R & D Centre, LLC have developed an innovative technology for vitrification of wastewater sludge that provides for reducing significantly the volume of wastes and obtaining a safe vitrified material to be used in construction. A comparison of the vitrification technology with other methods of sludge processing is given: depositing, sludge digestion in digesters, drying, pyrolysis, catalytic and classical incineration. In Russia, more than 90% of the generated sludge is landfilled. If this trend persists, an increase in the sludge hauling distance is inevitable. Using unprocessed sludge as fertilizer increases the risk of soil contamination. Financial models of projects that envisage using digesters and selling biogas or electricity do not pay off. In case of using the drying method to obtain fuel from sludge, almost the same amount of thermal energy is consumed as the final product contains. Therefore, the cost of dried sludge as a fuel will not be less than the cost of natural gas, and taking into account other operating costs, including delivery to the consumer, will exceed the cost of gas by 2–3 times. Pyrolysis to obtain marketable products is under development and involves a lot of research. The technology of catalytic incineration of sludge without preliminary drying does not solve the main problems of any incineration process and causes certain difficulties: the risk of emission of superecotoxicants remains; the ash must be disposed of, the autothermal regime is difficult to maintain, the catalyst wears out and requires replacement. The vitrification technology has a number of advantages, it is ready for scaling and industrial implementation.