Двох'ярусні відстійники (Эмшеры).

Застосовуються для відстоювання стічної води , сбраживания й ущільнення осаду, що випав . Застосовуються для станцій з витратою до 10 тис. м³/доба .

t⁰ = 10...15⁰С ; час дозрівання осаду - 60...120 днів ; затримується 50-40% С_ВЗВ ; розпад по беззольній речовині - 40% ; Р_{УПЛ. ОС.} = 90% .

м

Розрахунок двох'ярусних відстійників.

1. Осадовий жолоб розраховується як горизонтальний відстійник :

а) задавшись тривалістю перебування =1,5 години й висотою жолоба h (1,2...2,5м), визначають швидкість випадання зважених речовин .

U₀ = ;

б) по табл. СНиП, залежно від Звизначають Э випадання зважених речовин (Э = 60...65%) ;

в) визначають обсяг жолобів

W_ж= ;

г) визначають площа живого розтину одного жолоба

або ;

q - розрахункова витрата , м³/з;

t - тривалість перебування води в жолобі , з ;

b - ширина жолоба , м ;

h₁- висота циліндричної частини ;

h₂- висота конічної частини ;

L - довжина жолоба , м ( по відомому діаметрі) ;

n - число двох'ярусних відстійників ;

n_ж- число жолобів у відстійнику .

Простір не зайняте жолобами покривається кіркою , що у зимовий час утеплює спорудження , але досягаючи великої товщини заважає правильній його роботі , тому кірку періодично необхідно розбивати .

Площа поверхні не зайнята жолобами повинна бути не > 20% загальної площі . Обсяг септичної частини, що доводиться на одну людину , приймається залежно від середньої температури в зимовий час .

Середньо зимова t ст. вод	6	7	8,5	10	12	15	20
Обсяг септичної камери , л/на одного жителя WИЛ	110	95	80	65	50	30	15

Загальний обсяг септичної камери :

W_ОБЩ = W_ИЛ N_ПР

N_ПР - наведене число жителів .

Кут нахилу конічної частини иловой камери = 30⁰ і більше (як показала практика).

Висота конічної частини :

h_КОН = 0,29 D - 0,2 tg30⁰ 0,29 D - 0,12

Знаючи висоту конічної частини й D можна знайти :

h_ЦИЛ = ;

Загальна висота двох'ярусного відстійника :

H = h₁+h₂ + h₃ +h_КОН +h_ЦИЛ +h₄ .

h₃ - нейтральний шар між гнильною камерою й щілиною жолоба (0,5м);

h₄ - піднесення борта відстійника над поверхнею води (0,5 м) .

Двухъярусные відстійники можуть бути ж/бетонні,цегельні, дерев'яні (тимчасові) .

Цегельні - для малих установок;типовий відстійник (Союзводоканал проект ) 6; 9 й 12 м.

Недоліки : великий обсяг септичної частини , більша глибина ( невигідно при високому рівні ґрунтових вод ) .

Метантенки.

Сбраживание - це процес мінералізації органічної речовини - застосовується для стабілізації опадів й одержання биогаза . При сбраживании в анаэробных умовах органічна речовина розпадається з утворенням основних кінцевих продуктів - метану (СН₄ ) і двоокису вуглецю (З₂ ) . Умовно прийнято , що розпад відбувається у дві фази :

Гідроліз складних органічних речовин , при цьому утворяться жирні кислоти , спирти , альдегіди й ін. - кисле шумування .

Метанове шумування - перетворення проміжних речовин у метан , вуглекислоту, карбонатні й бикарбонатные солі - лужне шумування .

Процес сбраживания залежить від : t⁰ , дози завантаження , вологості осаду .

Максимальні дози завантаження наведені в Снип т. 59 .

При сбраживании опадів розпад органічної речовини становить - 25...53% . Суха речовина осаду зменшується до 30% , вологість підвищується на 1,4...1,6 % .

Анаэробные процеси порушуються при: збільшенні добової дози завантаження , зміні температурного режиму , надходженні токсичних речовин /іонів важких металів, з'єднань миш'яку , міді , хрому , а також органічних речовин важко піддаються розкладанню (наприклад СМС)/ . Вихід газу коливається від 5 до 20 м³ на 1 м³ суміші , залежно від хімічного складу сбраживаемой суміші .

Газ , в основному , утвориться з жирів , білків і вуглеців, які становлять 80...85% загальної кількості органічних речовин . Найбільша кількість газу утвориться при розпаді жирів .

Наприклад при сбраживании активного мулу вихід газу нижче тому що в ньому менше жирів і вуглеводів .

Процес сбраживания характеризується : складом й обсягом газу, що виділяється , лужністю иловой води й відсотком розпаду органічних речовин осаду .

Газ має наступний склад , у відсотках :

метан - 60 - 70 % ;

З₂ - 16 - 34 % ; N₂ - 0 - 3 % ; Н₂ - 0 - 3 % ;

кисень - 0,4% ; З - 2...4 % .

При нормальному процесі сбраживания иловая вода має наступні показники : рН>7, лужність 65...90 мг-экв /л , NH₄ - 400...820 мг/л , жирних кислот 4...10 мг-экв/л.

Існують 2 режими сбраживания : мезофильный (33⁰ ) і термофільний (55⁰) .

Термофільний режим має переваги в санітарному відношенні тому що забезпечує дегельмінтизацію осаду , крім того дози завантаження при термофільному режимі в 2 рази вище , таким чином можна скоротити обсяг метантенка , а виходить, і капітальні витрати на їхнє будівництво . Однак , сбраживание в термофільних умовах вимагає більшої витрати тепла , що не покривається виділюваним газом, крім того осідання після термофільного сбраживания гірше віддають воду й вимагають більше глибокої підготовки до механічного зневоднювання .

Перевагою мезофильного сбраживания є можливість забезпечення процесу теплом при спалюванні газів шумування .

Газ із метантенков виділяється нерівномірно , тому , для його збору , зберігання й наступного використання застосовуються мокрі газгольдери (теплотворна здатність - 21 МДж/м³ ) .

Підігрів осаду в метантенках може здійснюватися :

гарячою водою або гострою парою циркулюючим у теплообмінниках (застосовуються для метантенков невеликих розмірів ) ;

гострою парою, що подається в усмоктувальну трубу насоса при надходженні й перемішуванні осаду ;

безпосередньо подачею гострої пари в метантенки за допомогою эжектирующих пристроїв : пара , змішуючись із осадом конденсується й підігріває його ;

подача пари в дозуючий прийомний колодязь - при цьому відбувається дегельмінтизація осаду ( t у камерах 70...80 ⁰С ) .

Для забезпечення рівномірного підігріву всього осаду й перемішування знову, що надійшла порції, осаду зі сброженным застосовують штучне перемішування :

циркуляційними насосами ;

насосами з гідроелеватором ;

пропелерними мішалками ;

газами шумування .

При мезофильном режимі питома витрата гострої пари коливається від 25 до 40 кг на м³ осаду ; при термофільному 50...70 кг/м³ .

При виході газу < 10 м³/м³ при термофільному й < 5 м³/м³ при мезофильном режимі баланс тепла виходить негативним < 5 м³/м³ - сбраживание припиняється . Мезофильное сбраживание економічно доцільно застосовувати до 100 тис. м³/доба (30...10 тис. ) на великі ( > 100 тис.) станціях аерації доцільно термофільне сбраживание .

Для скорочення витрати тепла перед сбраживанием застосовують згущення опадів , подогрев опадів у теплообмінниках осадом випущеним з метантенков .

З метою інтенсифікації процесу сбраживания застосовують (рециркуляцію газу під тиском ) , введення в метантенк біогенних добавок або двоокису вуглецю , двоступінчасте сбраживание : 1 щабель - мезофильное сбраживание, 2 щабель - не обігріває емкость, що, або відкритий резервуар , де відбувається дображивание й ущільнення осаду . Для інтенсифікації процесів сбраживания , усунення гальмування процесів сбраживания за рахунок надходження токсичних речовин і перевантажень існують метантенки із прикріпленими мікроорганізмами . Дози завантажень у таких биореакторах збільшуються в 2...3 рази . Час сбраживания 1 доба ( Р=98% ), 2 доби (Р = 95% ) у порівнянні із традиційними метантенками t_МЕЗОФ. =14 доби, t_{ТЕРМОФ.} = 7 доби.

Збільшується розпад органічної речовини до 57% , зменшується обсяг спорудження в 2...3 рази .