4. Сушка осадков

Для уменьшения массы осадков применяют их сушку, которая может осуществляться естественным или искусственным путем.

Естественная сушка осуществляется на иловых площадках. По современным требованиям эти сооружения следует предусматривать в качестве резервных к установкам по механическому обезвоживанию осадков.

Искусственная термическая сушка подразумевает термическую обработку осадков с использованием специальных аппаратов - сушилок различного типа. Ее эффективность значительно выше, чем естественной сушки, кроме того, она позволяет осуществлять обеззараживание осадков в результате действия высоких температур.

4.1. Иловые площадки

В настоящее время иловые площадки допускается проектировать на естественном основании с дренажем и без него, на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем, каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды, площадки уплотнители. При этом на них должны быть предусмотрены дороги со съездами на карты для автотранспорта и средств локализации с целью обеспечения уборки погрузки и транспортирования подсушенного осадка. Указанные операции осуществляются с помощью машин и механизмов, используемых при земляных работах.

Иловые площадки на естественном основании допускается применять при условии залегания грунтовых вод на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт и только в тех случаях, когда возможна фильтрация иловых вод в грунт.

При более высоком уровне грунтовых вод следует устраивать систему понижающего дренажа для этих вод или иловые площадки на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем.

При проектировании площадок указанных типов следует принимать:

• рабочую глубину карт - 0,7…1,0 м;

• высоту оградительных валиков - на 0,3 м выше рабочего уровня;

• ширину оградительных валиков по верхнему основанию - не менее 0,7 м, а при использовании механизмов для ремонта этих валиков - 1,8…2 м;

• уклон дна разводящих труб или лотков - по расчету, но не менее 0,01;

• число карт - не менее четырех.

В случае каскадных иловых площадок с отстаиванием и поверхностным отводом иловой воды надлежит принимать:

• число каскадов - 4…7;

• число карт в каждом каскаде - 4…8;

• полезную площадь одной карты - 0,25…2,0 га;

• ширину и длину - карт в зависимости от уклона местности по табл. 25 и 26;

• отношение ширины карт к их длине – 1:2…1:2,5;

• высоту оградительных валиков и насыпей для дорог - до 2,5 м;

• рабочую глубину карт - на 0,3 м меньше высоты оградительных валиков;

• напуски осадка - в зависимости от числа карт в каждом каскаде по табл. 27;

• перепуски иловой воды между картами - в шахматном порядке;

• количество иловой воды - 30…50 % от количества подсушиваемого осадка.

Таблица 25

Ширина карт каскадных иловых площадок

Уклон местности	Ширина карт, м
До 0,01	60…100
0,01…0,04	50…100
0,04…0,08	30…100

Таблица 26

Длина карт каскадных иловых площадок

Уклон местности	Длина карт, м,
До 0,04	100…250
Свыше 0,04	80…100

Таблица 27

Напуски осадка для каскадных иловых площадок

Число карт в каждом каскаде	Карты, на которые осуществляются напуски осадка
4…6	На 2 первые карты
7…8	На 3…4 первые карты

Иловые площадки-уплотнители представляют собой прямоугольные карты-резервуары с водонепроницаемыми днищами и стенами, в которых для выпуска воды, выделяющейся при отстаивании осадка, вдоль продольных стен предусматриваются отверстия, перекрываемые шиберами. При проектировании этих сооружений следует принимать:

• рабочую глубину до 2 м;

• ширину карт 9…18 м;

• расстояние между выпусками иловой воды - не более 18 м;

• устройство пандусов для возможности механизированной уборки высушенного осадка.

Полезная площадь иловых площадок определяется в зависимости от нагрузки на них по высушиваемому осадку с учетом местных климатических условий, м²,

, (223)

где Q_г- годовой объем осадка, подаваемого на иловые площадки, м³/год:

, (224)

при чем, Q- суточный расход осадка, подлежащего сушке на иловых площадках, м³/сут;

q- нагрузка на иловые площадки с учетом климатических условий их места расположения, м³/(м²год),

, (225)

здесь k_кл- климатический коэффициент, принимаемый по рис. 1;

q_б- базовая нагрузка на иловые площадки по высушиваемому осадку, установленная для районов со среднегодовой температурой воздуха 3…6⁰С и среднегодовым количеством осадков до 500 мм, принимаемая в зависимости от вида осадка и типа иловых площадок по табл. 28.

Рис. 12. Климатические коэффициенты для определения величины нагрузки на иловые площадки и продолжительности периода намораживания.

-климатические коэффициенты; - продолжительности периода намораживания, сут.

Таблица 28

Базовые нагрузки на иловые площадки

Характеристика осадка	Иловые площадки
	на естественном основании	на естественном основании с дренажем	на искусственном асфальто -бетонном основании с дренажем	каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды на естественном основании	площадки - уплотнители
Сброженная в мезофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	1,2	1,5	2,0	1,5	1,5
Сброженная в термофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	0,8	1,0	1,5	1,0	1,0
Сброженный осадок из первичных отстойников и осадок из двухъярусных отстойников	2,0	2,3	2,5	2,0	2,3
Аэробно стабилизированная смесь активного ила и осадка из первичных отстойников или стабилизированный активный ил	1,2	1,5	2,0	1,5	1,5

Число карт и их размеры определяется в зависимости от типа иловых площадок в соответствии с приведенными выше рекомендациями.

Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Причем используемая на намораживание площадь должна составлять не более 80% общей полезной площади сооружений, а остальные не менее 20 % указанной площади предназначаются для подсушки намороженного осадка во время весеннего таяния.

Площадь намораживания, м²,

, (226)

где: t_нам- продолжительность периода намораживания, сут, принимается равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже - 10⁰С (рис. 12);

 - коэффициент зимней фильтрации, принимается: для иловых площадок на естественном основании в зависимости от вида грунта по табл. 29, для остальных иловых площадок β = 0;

h_нам - высота намороженного слоя осадка, принимаемая на 0,1 м менее высоты оградительного валика, м;

h_ос- высота слоя зимних осадков, м.

Количество намороженного осадка при отсутствии данных о климатических и геологических условиях места расположения иловых площадок допускается принимать равным 75% от количества поданного на площадки осадка за период намораживания, т.е.

. (227)

Тогда,

. (228)

При проектировании иловых площадок необходимо учесть, что дно разводящих лотков или труб должно находиться выше горизонта намораживания. Искусственное дренирующее основание в каждой карте следует выполнять таким образом, чтобы его площадь составляла не менее 10% площади карты. Конструкцию этого основания, а так же размеры площадок, принимают с учетом возможности механизированной уборки осадка.

Твердое покрытие иловых площадок устраивается из двух слоев асфальта толщиной по 1,5…2,5 см каждый по щебеночно-песчаной подготовке толщиной 0,1 м, асфальтобетоное или бетонное покрытия - в зависимости от типа машин и механизмов, используемых для уборки осадка.

Иловую воду, образующуюся при сушке осадка, следует отводить для очистки на очистные сооружения, которые при этом должны быть рассчитаны с учетом дополнительных загрязняющих веществ и количества иловой воды. Дополнительные количества загрязняющих веществ, поступающих с иловой водой, принимаются в зависимости от вида высушиваемого осадка (табл. 29).

В отдельных случаях, при соответствующем обосновании, допускается устраивать иловые площадки на намывном (насыпном) грунте.

Таблица 29

Количества загрязняющих веществ в иловой воде

Вид высушиваемого осадка	Значение показателя качества иловой воды
	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	БПКполн, мг/л
Сброженные осадки	1000…2000*	1000…2000*
Аэробно-стабилизированнные осадки	До 100*	200

Примечание: ^*- большие значения следует принимать для площадок-уплотнителей, меньшие - для других типов иловых площадок.