водопостачання та водовыдведення / Інженерне обладнання будинків. Кравченко В. С., Садлій Л. А., Давидчук В. І

проходить подібно, як і в септичній камері двоярусного відстійника, але з більшою інтенсивністю завдяки підігріву та перемішуванню.

Метанове бродіння стічних вод може відбуватися в мезофільних умовах, якщо температура зброджуваної маси не перевищує 35°С, чи в термофільних умовах, якщо температура зброджуваного осаду підтримується в межах 45-65°С. Кожен із цих видів бродіння забезпечується діяльністю відповідних анаеробних бактерій - мезофільних і термофільних. Для мезофільного бродіння оптимальною є температура 33°С, а для термофільного - 53°С.

В метантенках ступінь розкладу органічної речовини складає в середньому 40 %, що є достатнім. Осад при цьому втрачає гнилий запах, набуває однорідної пористої структури, добре віддає при підсушуванні вологу. Зброджений осад містить азот, фосфор, калій, які добре засвоюються рослинами, і тому осад використовують в сільському господарстві як добриво. При бродінні в метантенках виділяється газ. Цей газ відводять в газгольдери для зберігання і потім спалюють в котельних установках.

При експлуатації метантенків найчастіше застосовують прямоточну схему, при якій завантаження і вивантаження осаду здійснюється безперервно (мал. 2.34).

В деяких випадках для обробки осаду пропонують аеробні стабілізатори, або комбіновані технології, що включають анаеробне та аеробне зброджування.

Мал.2.34. Схема роботи метантенка

Слід відзначити, що подальше використання вологого осаду малоефективне, і тому його підсушують (зневоднюють). Найчастіше для зневоднення осаду використовують мулові майданчики на природній або штучній основі (мал. 2.35). Осад, який перегнив у метантенку, має вологість в середньому 94-97 %. На мулових майданчиках він підсихає до вологості 75-80 %. При цьому об’єм осаду суттєво зменшується і стає можливим його перевезення.

110

Мал. 2.35. Мулові майданчики:

1 - огороджувальний вал; 2 - лоток для подачі мулу; 3 - відбійні щити; 4 - дренаж; 5 - збірний колодязь; 6 - розподільчі перегородки; 7 - робочі карти

Розміри мулових майданчиків визначають залежно від кількості осаду, його характеристики (зброджений чи сирий) та кліматичних умов. В зимовий період осад наморожується. Мулову воду, яку відділили від осаду, перекачують на водоочисні споруди. Для механізованого збору, навантаження та транспортування підсушеного осаду на мулових майданчиках проектують дороги для автотранспорту та засобів механізації.

На великих станціях замість підсушування осаду на мулових майданчиках застосовують механічне сушіння осаду у вакуумфільтрах, центрифугах, фільтр-пресах або термічне сушіння. Вакуумфільтр (мал. 2.36) – це горизонтальний циліндричний барабан, обтягнутий фільтрувальною тканиною. Барабан поділяється на сектори і, частково занурений в корито з осадом, повільно обертається. В секторах, що занурюються в осад, вакуум-насосом утворюється вакуум. Осад прилипає до тканини, а вода просочується всередину барабану і відводиться. Осад відділяється від тканини ножем. Зневоднений осад має вологість 78-80 %.

У безперервно діючих горизонтальних центрифугах зі шнековим вивантаженням зневодненого осаду (мал. 2.37) можливо досягти вологості осаду 50-80%. Термічне сушіння та спалювання осаду вимагають значних витрат і тому застосовуються досить рідко.

111

Мал. 2.36. Схема вакуум- Мал. 2.37 Схема центрифуги типу

2.5.7. Споруди глибокого очищення стічних вод

Споруди повного біологічного очищення забезпечують ступінь

очищення до 15-20 мг/л за БПКповне очищеної води. У ряді випадків, як при скиданні у водойми, так і при повторному використанні води, такий

ступінь очищення не задовольняє вимоги органів держнагляду. В цих випадках передбачається доочищення (глибоке очищення) стічних вод.

Для доочищення використовують біологічні ставки, фільтри, мікрофільтри та споруди фізико-хімічного очищення стічних вод.

При використанні фільтрів для доочищення біологічно очищених стічних вод забезпечується зниження забруднень у воді за завислими

речовинами на 70-75 %, за БПКповне - на 50-60 %. Застосування мікрофільтрів для тих же вод дозволяє отримати дещо меншу глибину

доочищення – відповідно за завислими речовинами - 50-60 %, за БПКповне - 25-30 %. Для доочищення застосовують фільтри зі звичайним зернистим і плаваючим завантаженням.

При наявності значних площ для доочищення можуть застосовуватись біологічні ставки, що забезпечують зниження БПКповне до 4-6 мг/л. Перевагами застосування біологічних ставків (особливо з природною аерацією) є простота їх влаштування і обслуговування, мінімальні експлуатаційні витрати. Якщо біоставки додатково засаджені культурами вищих водних рослин (очерет, елодея, рогоза тощо), - це підвищує надійність роботи споруди.

112

Достатньо широке практичне застосування для доочищення біологічно очищених стічних вод знайшли реагентні методи, що дозволяють вирішувати завдання прояснення води, зниження БПК та видалення фосфору, одного з біогенних елементів, який зумовлює евтрофікацію водойм та інтенсивне біологічне обростання трубопроводів і обладнання. Технологічні схеми реагентного доочищення стічних вод, як правило, аналогічні тим, що застосовуються у водопостачанні для очищення води із природних джерел. В якості реагентів використовуються сірчанокислий алюміній, алюмінат натрію, хлорне залізо, сульфати двота тривалентного заліза, кремнієва кислота, вапно, синтетичні флокулянти різних видів.

Якість стічних вод, доочищених з допомогою коагулянтів, може бути поліпшена при подальшій сорбції залишкових забруднень на активному вугіллі і цеолітах, а також при використанні окислювальних методів із застосуванням озону, хлору та інших сильних окислювачів.

2.5.8. Особливості очищення невеликої кількості стічних вод

При виборі схеми та споруд очищення невеликої кількості стічних вод (індивідуальна забудова, дачні ділянки, бази відпочинку тощо) при відсутності централізованої каналізації користуються, як правило, типовими рішеннями.

Для повного біологічного очищення невеликої кількості стічних вод використовують септики (див. мал.2.33), фільтруючі колодязі, фільтруючі траншеї, компактні установки та інші споруди.

Фільтруючий колодязь (мал.2.38) – це шахта круглого діаметром до 2 м або квадратного перерізу до 2х2 м в плані, глибиною до 2,5 м. Фільтруючі колодязі будують за септиками і розміщують на відстані 8-10 м від житлових будинків. Фільтруючі колодязі застосовують при розрахунковому притоці стічних вод до 1 м3/добу та за наявності піщаних або супіщаних ґрунтів. Розрахункова площа фільтруючої поверхні колодязів залежить від навантаження стічних вод на 1 м2, а також від ґрунтів, у яких передбачається будівництво. Навантаження на 1 м2 фільтруючої поверхні колодязя для піщаних ґрунтів беруть рівним 80 л/добу, а для супіщаних – 40 л/добу.

Колодязь будують із залізобетону, цегли або бутового каменю. У його нижній частині роблять фільтр з гравію, щебеню, коксу або інших фільтруючих матеріалів товщиною до 1 м. Ззовні фільтруючий колодязь обсипають тим же фільтруючим матеріалом, що і всередині. Товщина шару обсипання 20-25 см. На дні і стінках колодязя в межах фільтру роблять отвори. В залізобетонних колодязях отвори мають діаметр до 30 мм і розміщені по фільтруючій поверхні в шаховому по-

113

рядку через 250 мм. В стінках колодязів з цегли і бутового каменю залишають вертикальні шви шириною до 2 см, які не заповнені цементним розчином.

Фільтруючі траншеї (мал. 2.39) - це траншеї прямокутної форми, заповнені фільтруючим матеріалом 0,8-1,0 м завтовшки та обладнані мережею зрошувальних і дренажних труб. Зрошувальні труби укладають у шарі гравію або щебеню. На дно траншеї укладають труби дренажної мережі з похилом 0,005 в бік відведення фільтрату. Фільтруючі траншеї будують у ґрунтах з малою фільтрацією або зовсім нефільтруючих ґрунтах (глина, суглинок). Розміри фільтруючих траншей залежать від витрат стічних вод та навантаження на зрошувальні труби. Навантаження на 1 м зрошувальних труб дорівнює 50-70 л/добу. Довжина фільтруючих траншей має бути до 30 м, а ширина – не менше, ніж 0,5 м.

Замість фільтруючих траншей можуть використовуватись поля підземної фільтрації (мал. 2.40) – земельні ділянки, де на глибині 0,5-1,8 м вище від рівня ґрунтових вод укладено розподільчу та зрошувальну мережі з дренажних керамічних, азбестоцементних або пластмасових труб діаметром 75-100 мм. Ці поля розміщують на території з піщаними та супіщаними ґрунтами. Зрошувальну мережу з керамічних труб укладають зі щілинами між стиками. При укладанні зрошувальної мережі з азбестоцементних або пластмасових труб в цих трубах знизу вздовж труби роблять розрізи на відстані до 0,2 м один від одного, довжина розрізів дорівнює половині діаметра труби, ширина – 15 мм. Зрошувальні труби спочатку укладають на шар гравію, щебеню або шлаку 5 см завтовшки, а потім обсипають. Товщина шару обсипання 17-20 см.

Відстань між паралельними зрошувальними трубами у пісках – 1,5-2,0 м, у супісках - 2,5 м. Труби укладають у піщаних ґрунтах з похилом 0,001- 0,003, а в супіщаних - горизонтально. Загальну довжину зрошувальних труб визначають діленням середньодобової витрати стічних вод об'єкту каналізування на норму їх навантаження на 1 м. Довжина зрошувачів не має перевищувати 20 м. Величина навантаження труби залежить від типу ґрунтів, середньорічної температури повітря і глибини найвищого рівня ґрунтових вод. Її визначають при глибині рівня ґрунтових вод 2 м і середньорічній температурі повітря від 6,1 до 11°С на 1 м дрени: для піску – 24 л/добу, для супісків – 12 л/добу. Очищені в септиках стічні води через дозуючий пристрій надходять у розподільчий колодязь та зрошувальну мережу.

114

Мал. 2.38.

Мал. 2.39.

115

Мал. 2.39. Схема очисних споруд із фільтруючими траншеями:

1 - стояк; 2 - колодязь; 3 - септик; 4 - дозуюча камера; 5 - розподільчий колодязь; 6 - фільтруюча траншея; 7 - зрошувальна мережа; 8 - вентиляційний стояк; 9 - дренажна мережа

Мал. 2.40. Схема очисних споруд місцевої каналізації з ділянками підземної фільтрації:

1 - стояк внутрішньої каналізації; 2 - випуск з будинку; 3 - септик; 4 - розподільчий колодязь; 5 - зрошувальні труби; 6 - вентиляційні труби; 7 - межа підземної фільтрації

116

2.5.9. Компонування очисних споруд

Розміщення (компонування) очисних споруд в плані визначається складом споруд, що входять в очисну станцію, та рельєфом майданчика.

Майданчик під очисні споруди вибирається з урахуванням планування та забудови населеного пункту. Місце розташування очисних споруд планують нижче за течією річки від міста і обов’язково погоджують з органами держнагляду.

Рельєф майданчика повинен мати нахил для забезпечення самопливного руху стічних вод по спорудах. Майданчик обирається в сприятливих геологічних та гідрогеологічних умовах. При цьому враховують санітарно-захисні зони (розриви), перспективи розвитку міста і напрям панівних вітрів. Ширина санітарно-захисної зони від каналізаційних очисних споруд до границь будівель житлової забудови та підприємств харчової промисловості залежить від методу очищення стічних вод та потужності очисної станції (табл.2.3).

При проектуванні очисних споруд звертають увагу на рівномірний розподіл стічних вод між спорудами, максимально можливе об’єднання окремих споруд в блоки, черговість будівництва і можливість нарощування потужності станції в перспективі. Розташування споруд повинне забезпечувати доступ до них при обслуговуванні та ремонті, а також мінімальну довжину комунікацій - лотків, каналів, трубопроводів тощо.

Генеральний план очисної станції розробляють в масштабі 1:1000 або 1:500. На нього наносяться основні та допоміжні споруди і трубопроводи, а також дороги, мережі водопроводу та теплопостачання, електророзподільчі пристрої, кабельна мережа низької та високої напруги та інше.

Генеральний план враховує санітарні вимоги, протипожежну профілактику та техніку безпеки. На генеральному плані обов’язково повинні бути витримані нормативні відстані між окремими спорудами.

За висотним розташуванням майданчик очисних споруд повинен бути вищим не менше ніж на 0,5 м від максимального горизонту води в повінь з урахуванням висоти накату вітрової хвилі.

Територія станції повинна бути упорядкована, озеленена, освітлена і загороджена.

Відведення дощових вод повинно забезпечуватись вертикальним плануванням.

117

Таблиця 2.3.

Санітарно-захисні зони від каналізаційних очисних споруд та насосних станцій до границь будинків житлової забудови, будинків громадського призначення та підприємств харчової промисловості

Примітки:

1.Санітарно-захисні зони каналізаційних споруд продуктивністю понад 280 тис. м3/добу,

атакож при відхиленні від прийнятої технології очищення стічних вод і обробки осаду, встановлюються за узгодженням з головними санітарно-епідеміологічними управліннями країни.

2.Санітарно-захисні зони, зазначені в табл.2.3, допускається збільшувати, але не більше ніж в 2 рази у випадку розташування житлової забудови з підвітрової сторони стосовно очисних споруд або зменшувати не більше ніж на 25 % за наявності сприятливого напряму панівних вітрів.

3.За відсутності мулових майданчиків на території очисних споруд продуктивністю понад 0,2 тис. м3/добу розмір зони слід скорочувати на 30 %.

4.Санітарно-захисну зону від полів фільтрації площею до 0,5 га і від споруд механічного та біологічного очищення на біофільтрах продуктивністю до 50 м3/добу слід приймати

100м. Санітарно-захисну зону від полів підземної фільтрації продуктивністю менше 15 м3/добу слід приймати 15 м.

5.Санітарно-захисну зону від фільтруючих траншей і піщано-гравійних фільтрів слід приймати 25 м, від септиків і фільтруючих колодязів - відповідно 5 і 8 м, від аераційних установок на повне окислювання з аеробною стабілізацією мулу при продуктивності до

700м3/добу - 50 м.

6.Санітарно-захисну зону від зливних станцій слід приймати 300 м.

7.Санітарно-захисну зону від очисних споруд поверхневих вод із заселених територій слід приймати 100 м, від насосних станцій - 15 м, від очисних споруд промислових підприємств - за узгодженням з органами санітарно епідеміологічної служби.

8.Санітарно-захисні зони від шламонакопичувачів варто приймати залежно від складу й властивостей шламу та за узгодженням з органами санітарно-епідеміологічної служби.

118

2.5.10. Основи експлуатації каналізаційних очисних споруд

Перед експлуатацією очисних споруд проводять налагоджувальні роботи, при проведенні яких перевіряють роботу окремих споруд та станції в цілому, а також проводять заняття з обслуговуючим персоналом з метою вивчення технології очищення та правил технічної експлуатації, техніки безпечного проведення робіт та ведення необхідної документації. Після закінчення налагоджувальних робіт (пускового періоду) складають вказівки щодо експлуатації окремих споруд з описом режиму їх роботи, обладнання та способів усунення можливих порушень. Каналізаційні очисні споруди вводять в

експлуатацію після прийняття їх Державною комісією, яка видає письмовий дозвіл на експлуатацію. Під час приймання встановлюють відповідність побудованих споруд затвердженому проекту, перевіряють розміри, наявність всіх приладів, обладнання та арматури і оцінюють якість будівельних та монтажних робіт. Після цього перевіряють споруди на герметичність та дають оцінку роботи всіх приладів і споруд з технологічної точки зору. Експлуатацію каналізаційних очисних споруд здійснюють відповідно до правил технічної експлуатації систем водопостачання та каналізації. Основним завданням експлуатації очисних споруд є забезпечення якості очищення стічних вод і обробки осадів до меж, що передбачені проектом очисних споруд і відповідними нормативними документами.

Роботу каналізаційних очисних споруд характеризують такі основні показники: витрата стічних вод в цілому і по окремих спорудах; маса покидьків, що затримані на решітках, їх вологість, склад, густина, зольність; кількість осаду з пісковловлювачів, його густина, зольність, об’єм сирого осаду з первинних відстійників, його вологість та зольність, виніс завислих речовин з відстійників; кількість та температура осаду і активного мулу в метантенках, а також осаду, що вивантажується з метантенків, його вологість та зольність; маса активного мулу (доза) в аеротенках, об’єм повітря, що подається в споруди тощо.

Для забезпечення нормальної роботи каналізаційних очисних споруд необхідно мати технологічні паспорти на всі споруди, на підставі яких плануються всі поточні та капітальні ремонти. Первинний облік роботи очисних споруд веде черговий персонал по змінах. Крім експлуатаційних показників, у журнали обов’язково заносяться дані про всі несправності та відхилення в роботі механізмів та споруд. Залежно від потужності та складності очисних споруд при них організовують диспетчерську службу.

119