1.13 Обработка и утилизация осадков

Сырой осадок из первичных отстойников площадок ДСА и БСА подвергается центрифугированию без применения флокулянтов в цехе мехобезвоживания. Образующийся при этом фугат сырого осадка совместно с:

• уплотненным избыточным активным илом ДСА;

• незначительной частью уплотненного и большей частью неуплотненного избыточного активного ила площадки БСА;

• фугатом офлотированной смеси обеих площадок направляется на аэробное кондиционирование с последующим флотационным уплотнением на флотаторах.

Сфлотированная уплотненная смесь подвергается центрифугированию с предварительным вводом в нее раствора флокулянта, для приготовления которого используется умягченная вода с температурой 15ºС.

Согласно СНиП 2.04.03-85 при цехе мехобезвоживания осадка проектируются аварийные иловые площадки площадью 29га на вновь отводимой территории в районе железнодорожной станции «Терновая».

Дегельминтизация подсушенного осадка после цеха мехобезвоживания предусматривается на площадках компостирования, размещаемых на территории существующих иловых прудов. Там же размещены площадки для складирования наполнителя – компоста.

1.13.1 Цех механического обезвоживания осадков

Цех предназначен для обезвоживания сырого осадка первичных отстойников и кондиционированной сфлотированной смеси. Состоит из четырех отделений:

1. отделение центрифуг;

2. отделение приготовления флокулянтов;

3. бункерные отделения;

4. отделение водоподготовки.

Отделение центрифуг.

Сырой осадок первичных отстойников в количестве 2610 м³/сут подвергается центрифугированию без применения флокулянтов на центрифугах ОГШ-1001К-01.

Для обеспечения нормальной работы центрифуг из сырого осадка предварительно извлекаются крупные включения и песок. Задерживаются крупные включения на процеживателях типа ПЩО-1 (конструкция НИКТИ ГХ). Отбросы крупностью более 4-х мм при вращении решетки переносятся к съемнику отбросов и сбрасываются в шнековый пресс, который эти отбросы отжимает, лишняя влага удаляется, а затем они попадают в бункер-накопитель, после чего удаляются автотранспортом. После процеживателей осадок поступает в резервуар процеженного осадка и насосами СД 160/45 подается на гидроциклоны типа ГЦР-250.

Задержанный песок попадает в бункер песка, а затем песковыми насосами ПР-63-22,5 подается на песковые площадки. После гидроциклонов осадок поступает в резервуар сырого осадка, из которого далее направляется по трубопроводам к подающим насосам IB 100/5-40/5К-РП, установленным на отметке 0,000 под каждой из центрифуг. Дополнительно у резервуара установлены резервные насосы СД 50/10 для подачи осадка в каждую центрифугу на случай выхода из строя IB 100/5-40/5К-РП, обезвоженный кэк от каждой центрифуги через промежуточный бункер насосом УТН-10 по трубопроводу подается в бункер-накопитель.

Кондиционированная сфлотированная смесь в количестве 3320 м³/сут по напорному трубопроводу поступает в резервуар, установленный на отметке 0,000. Из резервуара смесь направляется по трубопроводам к подающим насосам IB 100/5-40/5К-РП у каждой центрифуги. Так как обезвоживание смеси идет с применением флокулянта, то для его подачи применены насосы IB 12/5-10/5К-РП.

Обезвоженный кэк смеси, аналогично кэку сырого осадка, насосами УТН-10 подается в бункер-накопитель. Фугат от всех центрифуг самотеком удаляется в резервуар фугата, откуда насосами СД 450/22,5 подается в аэробный кондиционер. Для промывки технической водой центрифуг, процеживателей, трубопроводов осадка, а также для взмучивания песка в бункере, используются насосы ВКС-4/24.

Отделение приготовления флокулянтов.

В качестве флокулянта применены отечественные катионитовые флокулянты К-100, К-131. Расход флокулянта с учетом применения умягченной воды температурой не ниже 15ºС составляет 5,1 кг/т сухого вещества или 2,3 т/сут.

В отделении предусмотрен склад для хранения 30-ти суточного запаса флокулянтов.

Для приготовления растворов флокулянта установлены два вида баков:

• 2 растворных, в котрых приготовляется 1% раствор флокулянта;

• 8 расходных баков – для приготовления 0,1% раствора флокулянта.

В качестве перемешивающих устройств применены перемешиватели тихоходные ПМТ-40. Подача 1% раствора в баки 0,1% раствора флокулянта осуществляется насосами IB 12/5-10/5К-РП. Для приготовления растворов применяется умягченная вода общим расходом 86 м³/ч. Приготавливается вода в отделении водоподготовки.

Бункерные отделения.

Четыре бункерных отделения примыкают к цеху мехобезвоживания. В каждом отделении на отметке 8.000 установлен бункер емкостью 45 м³, куда поступает обезвоженный кэк от центрифуг. На отметке 0.000 установлены насосы УГН-10 для транспортировки кэка из бункера на площадке компостирования.

Расход кэка по сырому осадку 74% влажности составляет 358 м³/сут, расход кэка кондиционорованной сфлотированной смеси 85% влажности – 2468 м³/сут.

Транспортировка кэка по трубопроводам на удаленные расстояния принята по рекомендациям Санкт-Петербургского инженерно-строительного института. Так как насосы УТН-10 могут транспортировать кэк на расстояние до 500м, то по остальному участку пути на площадку буртования кэк подается с помощью сжатого воздуха давлением 8 атм. С целью возможности непрерывной подачи кэка по трубопроводам от каждого бункерного отделения приняты 4 напорные нитки трубопроводов диаметром 400 мм.

Подача сжатого воздуха осуществляется от компрессорной. Для гидравлической смазки напорных трубопроводов используется техническая вода в количестве 1% от общего расхода кэка. Для ее подачи применены насосы поршневые ПР 5/10, которые установлены в отделении центрифуг у резервуаров технической воды.

1.13.2 Иловые площадки и площадки компостирования

При цехе механического обезвоживания осадка предусмотрено строительство аварийных иловых площадок на 20% годового количества осадка, равного 628092 м³.

В качестве аварийных площадок в проекте приняты иловые площадки, размещаемые на вновь отводимой территории площадью 29га при нагрузке 2,2 м³/м² осадка в год. По конструкции иловые площадки запроектированы в виде земляных емкостей, выполненных на искусственном основании с дренажем. Территория иловых площадок организована с учетом залегания уровня грунтовых вод и возможностью самотечного отвода иловой воды с карт площадок. Рабочая глубина карт принята 0,3÷0,5м, максимальное наполнение – 1,0м.

Разделительные и оградительные дамбы запроектированы высотой на 0,3м выше максимального уровня ила в картах, ширина дамб по гребню 3 м (дамба с автодорогой – 8 м ), заложение откосов 1÷1,5м.

Твердое искусственное основание площадок запроектировано из асфальтобетона толщиной 6 см, уложенного по слою щебня толщиной 15 см и песка толщиной 20 см.

Иловые площадки оборудуются системой трубопроводов для подачи ила на иловые площадки и отвода отстоявшейся иловой воды с сооружениями на них напусков, колодцев, камер. Для улучшения процесса обезвоживания осадка площадки оборудуются горизонтальным дренажем и дренажными камерами.

Горизонтальный дренаж запроектирован из асбестоцементных труб диаметром 150 мм, уложенных в железобетонный лоток сечением 0,6×0,6 м в щебеночной обсыпке. Для уменьшения загрязнения дренажной засыпки дренаж сверху прикрывается слоем песка толщиной 0,1 м, который после каждой очистки карты восстанавливается. По типу дренаж запроектирован площадным. Междудренное расстояние принято 6 м, дрена укладываются параллельно дну площадки с уклоном 0,002. Сброс продренировавшейся иловой воды на дрен осуществляется по трубопроводу отвода иловой воды.

Дренажные камеры по конструкции представляют собой колодцы из монолитного железобетона. Камеры оборудованы коркоудерживающими решетками и шандорами. Внутри камеры устанавливается металлический контейнер с дренажной загрузкой из щебня фракции 5÷15 мм. Отвод вод из камер также предусмотрен в трубопровод отвода иловой воды. Подача осадка на карты иловых площадок предусматривается по трубопроводу подачи ила. Напуск ила на карты осуществляется сооружениями напуска.

Трубопровод отвода иловой воды принят из асбестоцементных труб диаметром 200 мм. По трубопроводу иловая вода направляется самотеком в насосную станцию иловой воды и далее по двум ниткам напорного трубопровода, диаметром 200 мм каждая, в голову очистных сооружений.

С целью исключения загрязнения окружающей территории запроектированными иловыми площадками проектом предусмотрено строительство кольцевого дренажа. Этот дренаж укладывается в траншеи на глубине 5÷7 м и охватывает территорию площадок по контуру. Кольцевой дренаж устраивается из трубопроводов диаметром 300 мм, уложенных в песчаной обсыпке с уклоном 0,002. Дренажные воды самотеком поступают в дренажную насосную станцию и далее перекачиваются в насосную станцию отвода иловой воды.

Обеззараживание и дегельминтизацию осадка после его подсушки предусмотрены в полевых условиях биотермической обработкой (компостированием). Компостирование осадка в объеме 443750 м³ предполагается осуществлять послойно с наполнителями (листьями, опилками, соломой, твердыми бытовыми отходами и т. п.) на площадках, толщина слоя 10÷15 см. Расчетная площадь площадок компостирования – 61га. Соотношение компонентов осадка и легкого наполнителя по массе 10:1, по объему 1:1. Срок компостирования с учетом сезонных колебаний температуры окружающей среды принимаем 4 месяца.

Размеры бурта определены с учетом повышенной влажности большей части осадка и из возможностей и производительности техники и равны: ширина – 8 м, высота – 5,5 м, заложение откосов 1:1. Расстояние между буртами для проезда и эксплуатации принято 6 м.

Площадки компостирования запроектированы на территории существующих иловых прудов, которые до начала строительства очищаются от осадка.

Отвод поверхностных вод запроектирован по лотковой сети в существующую насосную станцию и далее в голову очистных сооружений.

Для хранения наполнителя, необходимого для работы площадок компостирования, предусматривается строительство специальных площадок. По конструкции они аналогичны площадкам компостирования и размещаются также на территории существующих иловых прудов. Необходимая площадь площадок для хранения наполнителя составит 41га.

При имеющейся в наличии площади, занимаемой существующими иловыми прудами – 102 га, проектируемые площадки компостирования и хранения наполнителя размещаются на их территории, и дополнительных отводов земли не требуется.