Контрольные вопросы Главе 4.

1. Какие федеральные законы определяют политику обращения с отходами?

2. Что означает комплексное управление ТБО?

3. Почему технологию переработки ТБО необходимо рассматривать как метод инженерной защиты окружающей среды?

4. Что является задачей любой технологии переработки твердых отходов?

5. Ч то такое ТБО с точки зрения техногенного сырья?

6. Почему комплексная переработка ТБО – это системное объединение наиболее прогрессивных технологических процессов?

7. От каких факторов зависит эффективность переработки ТБО?

8. Почему проблема переработки ТБО – это эколого-экономическая и технологическая проблема?

9. Почему технология комплексной переработки ТБО является малоотходной?

Расчет. Расчет напорной песколовки.

- предварительное отстаивание и осветление воды в напорной песколовке и насыщение кислородом воздуха.

1. Определение площади поперечного сечения S песколовки, м² , по формуле

(1)

где - максимальный расход сточных вод, м³/сек.;

v_s — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 2.

, м²

2. Определение длины L_s песколовки, м, по формуле

(2)

где K_s — коэффициент, принимаемый по табл. 1;

H_s — расчетная глубина песколовки, м, прини­маемая для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

v_s — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 2;

u₀ — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуе­мого диаметра задерживаемых частиц песка.

, м

Таблица 1

Диаметр задержи ваемых частиц песка, мм	Гидравлическая крупность песка u0, мм/с	Значение Ks в зависимости от типа песколовок и отношения ширины В к глубине Н аэрируемых песколовок
		горизонтальные	аэрируемые
			В:Н = 1	В:Н = 1,25	В:Н = 1,5
0,15	13,2	—	2,62	2,50	2,39
0,20	18,7	1,7	2,43	2,25	2,08
0,25	24,2	1,3	—	—	—

Песколовка	Гидравлическая крупность песка u0, мм/с	Скорость движения сточных вод vs, м/с, при притоке		Глубина Н, м	Количество задерживае­мого песка, л/чел.-сут	Влажность песка, %	Содержание песка в осад­ке, %
		минимальном	максимальном
Горизон тальная	18,7—24,2	0,15	0,3	0,5—2	0,02	60	55—60
Аэрируемая	13,2—18,7	—	0,08—0,12	0,7—3,5	0,03	—	90—95
Танген циальная	18,7—24,2	—	—	0,5	0,02	60	70—75

Таблица 2

3. При расчете и проектировании аэрируемой песколовки следует принять расход воздуха, идущего на аэрацию, _возд = 8,3 10⁵ (м³/м²) с.

Расчет фильтров.

Московский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт “МосводоканалНИИпроект” предлагает способ очистки сточных вод от мойки автомашин. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в способ очистки сточных вод от мойки автомобилей включается отстаивание, фильтрация и сорбция на загрузках, при этом в качестве загрузок используют фильтрующий и сорбционный материал, при следующих отношениях диаметров и высот слоев загрузок:

где

D₁ – диаметр частиц фильтрующей загрузки;

D₂ – диаметр частиц сорбирующей загрузки;

H₁ – высота слоя фильтрующей загрузки;

H₂ – высота слоя сорбирующей загрузки.

D₂=5 мм, H₂=2,5 м. Следовательно, подставив в выражения эти данные, получим: D₁=0,5 мм, H₁=5,75 м.

Расчет фильтра механической очистки.

Расчет фильтров выполняют, исходя из производительности.

1. Общая площадь фильтрования F, м², приближенно определяется по формуле:

(1)

Q – производительность фильтра по осветленной воде, м³/ч.

Q=25 м³/ч

 - коэффициент, учитывающий расход осветленной воды на промывку,  принимает значения от 1.03 до 1.1 в зависимости от числа промывок в сутки (1 – 2 раза). Промывка фильтра грубой очистки осуществляется 1 раз в день. Принимаем =1.03.

_н – скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтра, м/ч, принимаем по таблице _н=10 м/ч.

Подставляя указанные значения в формулу для F, получим

2. Скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтров определяется по формуле

(2)

q – среднечасовой расход воды на промывку фильтра, м³/ч.

f – площадь фильтрования стандартного фильтра, м². Принимается по таблице.

Среднечасовой расход воды на промывку определяется по формуле

, где (3)

d – расход воды на одну промывку фильтра, м³; r – число промывок в сутки.

Расход воды на одну промывку фильтра определяется по формуле

, где (4)

i – интенсивность взрыхления, ;

t – продолжительность взрыхляющей промывки, принимается по таблице.

Расход воды на одну промывку

.

Среднечасовой расход воды на промывку

.

Скорость фильтрования

.

Скорость фильтрования не превышает допустимую (8 – 10 м/ч), следовательно выбираем фильтр с площадью фильтрования f=2,7 м² и диаметром D_у=2 м.

Таблица 3.

Технологические показатели	Фильтры
	механические	сорбционные
Производительность одного фильтра, м 3 /ч	25-26	25-26
Скорость фильтрования, м/ч	8-10	8-10
Расход воды на промывку фильтра, м 3	17-20	-
Продолжительность подготовки фильтра к работе, ч	0,3-0,5	-
Интенсивность подачи на промывку, л/(с . м 2 );
воды	13-15	-
воздуха	15-20

Расчет фильтра сорбционной очистки.

1. Площадь загрузки адсорбционной установ­ки F_ads, м², определяют по формуле

(1)

где q_w — среднечасовой расход сточных вод, м³/ч;

v — скорость потока, принимаемая не более 12 м/ч.

, м²

2. H_ads — высота сорбционной загрузки одного фильтра, м, принимаемая конструк­тивно

, м

3. Потери напора в слое гранулированного уг­ля при крупности частиц загрузки 0,8—5 мм надле­жит принимать не более 0,5 м на 1 м слоя загрузки.

Выгрузку активного угля из адсорбера следует предусматривать насосом, гидроэлеватором, эрлифтом и шнеком при относительном расшире­нии загрузки на 20—25 %, создаваемом восходя­щим потоком воды со скоростью 40—45 м/ч.

В напорных адсорберах допускается предусматривать выгрузку угля под давлением не менее 0,3 МПа (3 кгс/см²).

Таблица 4.

	Марка активированного угля
Характеристика активированного угля	ДАК	АГ-2	АГ-3	АГ-5	КАД-иодный	КАД-молотый	БАУ	АР	СКТ	ОУ-А сухой щелочный	ОУ-Б влажный кислый
Основной размер зерен (более 90 %) мм	1,0-3,6	1,0-3,5	1,5-2,5	1,0-1,5	1,0-1,5	0,04	1,0-3,6	3,5	1,5-2,7	Порошок	Порошок
рН водной вытяжки	7-8	7-8	7-8	7-8	7-8	7-8	7-8	7-8	6	8	4-6
Удельный объем пор, см 3 /г
общий	1,45	0,6	0,3-1	0,8-1,0	1,0-1,3		1,5-2,1	0,6-0,7	0,8-1,0	-
макропор (0,1- 0,004 мкм)	1,23	0,22	0,41-0,52	0,46	0,51-1,0		1,19-1,8	0,3-0,5	0,27	-	1,8
мезопор (0,0015- 0,004 мкм)	0,04	0,05	0,12-0,16	0,18	0,11-0,15	0,09	0,08-0,16	0,06-0,07	0,20	0,20	0,15
микропор (менее 0,0015 мкм)	0,17	0,3	0,32-0,42	0,43-0,46	0,11-0,23	0,4-0,23	0,33-0,35	0,28-0,33	0,51	0,28-0,38	0,35
Удельная поверхность мезопор, м 2 /г	-	33		-	110	64	57	48	108	138
Плотность, г/см 3 :
кажущаяся	0,4-0,5	0,8-0,9	0,8-0,9	0,8-0,9	0,55-0,65		0,4-0,5	1	-	-	-
истинная	1,8	2	2	2	2,1		1,8	1,95	-	-	-
насыпная	0,23	0,6	0,45	0,45	0,45		0,22-0,35	0,6	0,38-0,45	0,42	0,44
Структурные константы:
W 1 , см 3 /г	0,17	0,20	0,3	0,25-0,30	0,23	0,12	0,22-0,27	0,3	0,45-0,56		-
W 2 , см 3 /г		0,13			0,13
B 1 , 10 6 град -2	0,64	0,67	0,7-0,8	0,7-0,8	0,7	1,08	0,55-0,7	0,7-0,8	0,6-0,85	-	-
B 2 , 10 6 град -2		2,5
Влажность, %	10	5	5	5	10	10	10	15	8	-	-
Прочность на истирание, %	70	75	75	75	90		70	90	70	-	-
Остовая цена, руб/т	790	750	660		483	400	1260-1340	835-1010	860	1010	1200

Таблица 5.

Наименование материалов	Марка ГОСТ	Количество необходимое для загрузки 1 фильтра, т	Общая масса, т	Оптовая цена за 1 т, руб.	Суммарная стоимость загрузки, тыс. руб.	Завод изготовитель
Гравий диаметром гранул 5- 15 мм		2,8	8,4	8,2	0,07	Местные материалы
Песок кварцевый диаметром 0,5-1,5 мм		7	21	11,9	0,25	Карьер
Уголь активированный	АГ-3; АГ-5; КАД	3,6	10,8	560	6,05	-
Антроцит-крошка		5,68	17,1	27,1	0,46	-
Катионит	КУ-2-8 ГОСТ 20293-74*	5,1	10,2	1800	18,36	Завод “Карболит”, Химкомбинат г. Черкассы
Анионит	АН-31 ГОСТ 20301-74*	5,4	10,8	2300	24,84	То же
Итого	-	-	-	-	50,03