11. Сущность процессов анаэробного сбраживания и аэробной стабилизации осадков сточных вод.

Наибольшее распространение с целью обеззараживания осадков с.в. получил метод анаэробного сбраживания. В процессе распада органических в-в осадка одним из основных продуктов распада является метан (метановое брожение).

Анаэробное сбраживание органических осадков с.в. применяется для сырых осадков из 1-х отстойников, избыточного активного ила и или для их смесей. Сбраживание осадков проходит в две фазы: кислую и щёлочную. В кислой фазе сбраживания сложные органические вещества осадка и ила под действием внеклеточных бактериальных ферментов сначала гидролизуются до более простых: белки - до пептидов и аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот, углеводы - до простых сахаров; в дальнейшем образуются конечные продукты - органические кислоты. Во второй фазе щёлочного или метанового сбраживания из органических кислот образуются метан и угольная кислота. Скорость распада органических в-в осадка зависит от их химического состава, температуры, дозы загрузки, влажности осадков и др. факторов. Для анаэробного сбраживания осадков с.в. обычно используют два температурных режима сбраживания: мезофильный - 30-35^оС и термофильный - 52-55^оС (нагрев осадка острым паром). Разумеется, для каждого вида осадков с.в. необходимо экспериментально определять оптимальные условия сбраживания (дозу загрузки, температуру и пр.). При этом следует учитывать то обстоятельство, что в осадках зачастую содержатся в-ва, которые могут мешать процессу: ПАВ, соединение хрома, мышьяка, ионы тяжёлых металлов и пр.

Альтернативой для анаэробного сбраживания является аэробная стабилизация в сооружениях типа аэротенков-стабил-в (недостаток - высокие энергетические затраты, необходимые для продувки осадка воздухом, и малоэффективная работа в холодное время года).

Аэробная стабилизация осадка и ила, заключающаяся в аэробном окислении биологически разлагающихся органических в-в сырого осадка и ила и в самоокислении бактериальной массы, осуществляется в сооружениях типа аэротенков. Этот метод применяется для обработки относительно небольших объёмов образующихся осадков.

12. Септики и двухъярусные отстойники, их назначение, конструкции и расчёт.

Септики. При расходах с.в. 0,4-12м3/сут (до25м3/сут) в качестве сооружений механической очистки применяются септики. Сточная вода находится в септиках 1-3сут, выпавшей осадок - 6-12мес. За время нахождения в септике осадок подвергается уплотнению и частичному анаэробному разложению, влажность его к моменту выгрузки составляет около 90%.

При расходе с.в. до 5м3/сут полный расчётный объём септика следует принимать равным 3-суточному притоку, свыше 5м3/сут - 2,5-суточному.

При расходе до 1м3/сут принимают однокамерные септики; до 10м3/сут - двухкамерные; при больших расходах - трёхкамерные.

Объём иловой части септика, м3, опр-ся по ф-ле Wил=0,1875*N*T/1000, где 0,1875- расчётное суточное количество осадка на 1 человека, л; N - число жителей, чел; T - период между опорожнениями иловой части септика, сут.

Осадок из септика удаляется через иловыжимную трубу насосом или откачкой в ассенизационную машину. Около 20% осадка необходимо оставлять в иловой камере для затравки вновь поступающего осадка.

Двухъярусные отстойники являются сооружениями цилиндрической или прямоугольной формы, с коническим или пирамидальным днищем. Зона отстаивания расположена в желобах, находящихся в верхней части сооружения, и представляет собой горизонтальные отстойники. Выпавшие в осадочном желобе в.в. проваливаются в сетчатую часть отстойника, где происходит уплотнение и сбраживание осадка. Глубина осадочного желоба 1,2-1,5м.

Расчёт двухъярусного отстойника заключается в определении размеров осадочного желоба и иловой камеры. Задавшись продолжительностью пребывания воды в желобе и его высотой, м, определяют скорость выпадения в.в., мм/с, по ф-ле u=H/3,6*t.

Объём всех отстойных желобов, м3, и площадь живого сечения одного желоба, м2, определяют по формулам: Wжел=q*t; w=b*h1+b*h2/2 или w=Wæåë/L*n*n_æåë, где t - продолжительность протекания воды в желобе, ч; q - расчётный мах расход, м3/с; b- ширина желоба, м; h1 и h2 - высота прямоугольной и треугольной части желоба; L- длина желоба, м; n- число отстойников; n_æåë- число желобов в отстойнике. Скорость движения воды в осадочных желобах 4-5м/с, мах 7м/с.

Объём септической камеры зависит от средней зимней температуре воды. Общий объём всех септических камер опр-ся по ф-ле Wобщ=Wил*Nпр, где Nпр - приведённое число жителей.