Осадки, образующиеся в процессе очистки сточных вод (песок из песколовок, осадок первичных отстойников, избыточный активный ил и др.), должны подвергаться обработке с целью обезвоживания, стабилизации, снижения запаха, обеззараживания, улучшения физико-механических свойств, обеспечивающих возможность их экологически безопасной утилизации или размещения (хранения или захоронения) в окружающей среде.
Выбор технологических схем обработки осадков следует производить по результатам технико-экономических расчетов с учетом их состава и свойств, физико-химических и теплофизических характеристик и с учетом последующих методов использования или размещения в окружающей среде.
При обосновании допускается перекачка (перевозка автотранспортом) осадков для обработки на других очистных сооружениях [1, пп. 9.2.14.1, 9.2.14.2].
Илоуплотнители
Илоуплотнители – сооружения, применяемые для уплотнения активного ила, образующегося во вторичных отстойниках. Активный ил имеет высокую влажность (99,2–99,5 %). Основная часть этого ила подается на регенератор и снова поступает в отстойник. Этот ил называют рециркуляционным. В результате деятельности микроорганизмов масса активного ила увеличивается и образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую переработку в метантенки или обезвоживающие установки. Избыточный активный ил предварительно уплотняют в илоуплотнителях, так как направлять в метантенки огромную массу ила с высокой влажностью нерентабельно.
Расчет илоуплотнителя ведется на максимальный часовой приток избыточного активного ила, qmax, м3/ч:
, (180)
где Pmax – максимальный прирост ила, мг/л, определяется по формуле
; (181)
здесь k – коэффициент месячной неравномерности, k = 1,15¸1,2;
Р – прирост ила, мг/л, определяется согласно [16, п. 6.148]:
, (182)
| где В | – | вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, В = 100–150 мг/л; |
| k1 | – | коэффициент прироста, для бытовых сточных вод и близких к ним производственных сточных вод, принимается k1 = 0,3. |
Данные для расчета гравитационных илоуплотнителей следует принимать по табл. 28 [16, п. 6.344].
Таблица 28 [16, табл. 58]
Данные для расчета гравитационных илоуплотнителей
| Характеристика избыточного активного ила | Влажность уплотненного активного ила, % | Продолжительность уплотнения, ч | Скорость движения жидкости в отстойной зоне вертикального илоуплотнителя, мм/с | ||
| Уплотнитель | |||||
| вертикальный | радиальный | вертикальный | радиальный | ||
| Иловая смесь из аэротенков с концентрацией 1,5–3 г/л | – | 97,3 | – | 5–8 | – |
| Активный ил из вторичных отстойников с концентрацией 4 г/л | 97,3 | 10–12 | 9–11 | Не более 0,1 | |
| Активный ил из зоны отстаивания аэротенков-отстойников с концентрацией 4,5–6,5 г/л | 12–15 | То же | |||
| Примечание: Продолжительность уплотнения избыточного активного ила производственных сточных вод допускается изменять в зависимости от его свойств. |
| с | – | концентрация уплотненного избыточного ила, г/м3, для уплотнителя: вертикального с = 20000 г/м3 (для влажности уплотненного активного ила 98 %) радиального с = 27000 г/м3 (для влажности уплотненного активного ила 97,3 %). |
мг/л.
мг/л.
Максимальный приток избыточного ила
м3/ч.
Полезная площадь поперечного сечения вертикального илоуплотнителя F, м2, рассчитывается по формуле
, (183)
где q0 – нагрузка на илоуплотнитель, м3/м2 · ч:
q0 = 0,3 м3/ м2 · ч – при полной биологической очистке,
q0 = 0,5 м3/ м2 · ч – при неполной биологической очистке.
м2.
Диаметр одного илоуплотнителя D, м,
, (184)
где N – число илоуплотнителей, принимается N ³ 2 [16, п. 6.343].
м.
Принимаем типовой диаметр илоуплотнителя Dmax = 9,0 м [4].
Высота рабочей зоны илоуплотнителя
м, (185)
| где t | – | продолжительность уплотнения, принимаемая по табл. 27 [16, табл. 58]. |
Если, согласно расчетам, необходимо применение более 4-х вертикальных илоуплотнителей диаметром D = 9 м, то целесообразным является применение илоуплотнителей радиального типа D = 18 м, количество которых определяется расчетом.
Метантенки
Одним из основных методов обезвреживания осадков городских сточных вод является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчет которых заключается в подсчете количества образующихся на станции осадков, обоснованном выборе режима сбраживания, определения требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества.
Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процесса – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30¸35 °С, и термофильное, происходящее при температуре 50¸55 °С.
Выбор температурного режима следует производить по результатам технико-экономических проработок с учетом методов дальнейшей обработки и утилизации осадка, санитарных требований метода утилизации образующегося биогаза и теплотехнических расчетов [1, п. 9.2.14.10].
Определим количество осадка по сухому веществу Qсух, т/сут, поступающего из первичных отстойников:
, (186)
| где Qсут | – | производительность очистной станции, м3/сут; |
| Э | – | эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы; |
| К | – | коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа, К = 1,1¸1,2. |
т/сут.