Раздел 3. Водная среда города 93

В процессе биологической очистки сточных вод образуется большое ко­личество осадка, представляющего собой отмерший или избыточный актив­ный ил, который удаляется из аэротенков и вторичных отстойников. Ил име­ет влажность 97—98% и очень плохо отдает воду. С целью обезвоживания его сначала обрабатывают в метантенках или аэробных стабилизаторах, затем подвергают механическому обезвоживанию в гидроциклонах, центрифугах, вакуум-фильтрах или фильтр-прессах, после чего направляют на иловые пло­щадки для окончательного высушивания.

В метантенках, представляющих собой герметичные цилиндрические резервуары, в течение нескольких часов при температуре 33—53° С происхо­дит сбраживание ила. При обработке в метантенке ил теряет свою водоудер-живающую способность, его влажность снижается до 92—94%. В процессе сбраживания выделяется газ, главным образом метан, с теплотворной спо­собностью до 5000 ккал/м³. Из 1 кг осадка (по сухому веществу) образуется около 1 м³ газа плотностью 1 кг/м³. Получаемый газ используется обычно в котельных сооружений биологической очистки.

В аэробных стабилизаторах, представляющих собой обычные аэротенки, активный ил подвергается усиленной аэрации в течение нескольких суток. Расход воздуха при этом составляет до 2 м³/час на 1 м³ вместимости стабили­затора. Влажность ила снижается на 2—3%, он в значительной мере теряет свою водоудерживающую способность.

При механическом обезвоживании влажность осадка может быть сниже­на до 65—70%, а объем его, по сравнению с сырым осадком (влажностью 98%), уменьшен в 15—20 раз.

Окончательное высушивание осадка происходит на иловых площадках. Площадки представляют собой выровненные участки (карты) площадью 0,25— 2 га, обвалованные невысокими (0,7—1 м) дамбами. Здесь в природных усло­виях в течение нескольких месяцев (до года) происходит высушивание и ком­постирование (перегнивание) илового осадка. Компостированный иловый осадок является хорошим органическим удобрением. Ограничения в его при­менении могут быть связаны со сверхнормативным содержанием соединений тяжелых металлов.

3.5.3. Очистные сооружения небольших населенных пунктов

Очистка сравнительно небольших расходов сточных вод может быть обес­печена на более простых по конструкции сооружениях, принцип действия которых также основывается на процессах биохимического разложения орга­нических веществ сообществом микроорганизмов.

Наиболее простыми очистными сооружениями, используемыми челове­ком уже более пяти столетий, являются поля фильтрации. Они представляют собой спланированные площадки (карты) с уклоном до 0,02, обвалованные дамбами, площадью от нескольких квадратных метров до 1,5—2 га. Поля фильт­рации устраиваются обычно на проницаемых грунтах — песках, супесях,

94

Экология города

легких суглинках. Наряду с биологической очисткой сточных вод, в которой принимают участие сообщества микроорганизмов как водных, формирую­щихся на поверхности карт, так и почвенных, развивающихся в толще про­ницаемых грунтов, в процессе фильтрации воды через породы основания происходит ее дополнительная механическая и отчасти физико-химическая очистка. Преимуществами полей фильтрации является простота устройства и эксплуатации. К их недостаткам следует отнести необходимость занятия боль­ших площадей, возможность загрязнений подземных вод и атмосферного воздуха газообразными продуктами разложения хозяйственно-бытовых сточ­ных вод, которое ощущается на расстоянии до 200 м от полей фильтрации.

Разновидностью полей фильтрации являются поля подземной фильтрации, в которых на глубине 0,5—1,8 м укладываются дренажные трубы. По ним очищенная вода отводится с полей фильтрации и используется для орошения сельскохозяйственных угодий.

Прогрессивным развитием методов естественной биологической очистки являются биоинженерные сооружения типа биоплато. Для очистки и доочи­стки сточных вод населенных пунктов могут быть использованы конструк­ции типа инфильтрационных и поверхностных биоплато (рис. 3.10).

ю

¹ /

Рис. 3.10. Очистные сооружения типа биоплато:

А — инфильтрационное биоплато; Б — поверхностное биоплато

1 — подача воды на очистку; 2 — отстойник; 3 — осадок; 4 — распределительный трубо­провод; 5 — противофильтрационный экран; 6 — растительный грунт; 7 — песок; 8 — щебень; 9 — дренаж; 10 — высшая водная растительность; 11 — каменная наброска; 12 — очищенная вода

Инфильтрационное биоплато — инженерное сооружение, размещенное, как правило, в котловане глубиной до 2 м, на дне которого устраивается противофильтрационный экран из полиэтиленовой пленки. Поверх экрана укладывается горизонтальный дренаж и слой щебня, песка, керамзита или другого фильтрующего материала. Поверхность сооружения засаживается ка­мышом, тростником, рогозом и другими местными видами высшей водной растительности из расчета не менее 10—12 стеблей на 1 м². По технологии биоплато в очистке воды принимают участие сообщества водных (на поверх­ности блока) и почвенных (в фильтрующем слое) микроорганизмов, высшая