Основные размеры и расчетные объемы типовых двухъярусных отстойников из сборного железобетона

Двухъярусные отстойники могут быть железобетонные, кирпичные и деревянные. Наиболее распространены железобетонные. Кирпичные отстойники могут применяться только для малых установок, а деревянные— только как временные сооружения размером в плане не более 5X5 м.

Наряду с достоинствами, присущими двухъярусным отстойникам, они имеют и недостатки. Основным недостатком двухъярусных отстойников является большой объем септической части, сильно удорожающий всю установку. Большая глубина отстойников делает невыгодным их применение при высоком уровне грунтовых вод. Поэтому их применение целесообразно только для установок пропускной способностью до 10 000 м³/сутки.

Для обработки высококонцентрированных сточных вод разработана (ЛИСИ) новая конструкция — так называемый осветлитель-перегнива-тель (рис. 4.49).

Сточные воды по лотку 1 подаются в центральную трубу 6. Напор воды, равный 0,4—0,6 м, обусловливаемый разностью отметок уровней воды над входом в трубу и в осветлителе, обеспечивает скорость движения воды в центральной трубе 0,5—0,7 м/с, необходимую для засасывания воздуха из атмосферы.

Воздушная смесь из центральной трубы 6 направляется отражательным щитом вверх в камеру флокуляции. Здесь происходят перемешивание и самопроизвольная коагуляция сточных вод в течение 20 мин, после чего они поступают в отстойную камеру, где образуется взвешенный слой осадка. Продолжительность пребывания воды в отстойной камере не менее 70 мин.

Осветленная вода собирается периферийным лотком 3.

Выпавший на дно осветлителя осадок по трубе 10 направляется в приемный резервуар насосной станции, откуда насосом по трубе 4 подается в верхнюю зону перегнивателя, в котором подвергается сбраживанию. Выпуск сброженного осадка производится по иловой трубе 12 через 7—10 суток.

Для предупреждения образования корки в иловой камере осадок ежедневно в течение 3—4 ч перемешивается с помощью насосов. Перемешивание осадка способствует интенсификации процесса брожения.

Эффект задержания взвешенных веществ в осветлителе несколько выше, чем в двухъярусных отстойниках, если температура сточных вод относительно постоянна. К числу достоинств осветлителей-перегни-вателей относится также и то, что в отличие от двухъярусных отстойников иловая камера в них полностью изолирована от отстойной зоны. Это исключает возможность попадания бродящего осадка в осветленную воду.

Принцип работы метантенков

Более совершенными сооружениями для сбраживания осадков являются метантенки. Сокращение сроков сбраживания в них за счет искусственного подогрева приводит к значительному уменьшению объема сооружений. В настоящее время метантенки широко применяются в отечественной и зарубежной практике.

Метантенк представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем и герметическим перекрытием, в верхней части которого имеется колпак для сбора газа, откуда газ отводится для дальнейшего использования.

Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств.

В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процесса — мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30—35° С, и термофильное сбраживание, происходящее при температуре 50—55°С.

За рубежом в основном применяется ме-зофильный процесс. В РФ наряду с ме-зофильным сбраживанием широкое распространение получил и термофильный процесс.

Термофильное сбраживание отличается большей интенсивностью распада органических веществ и заканчивается примерно в 2 раза быстрее, за счет чего вдвое сокращается требуемый объем сооружений. На рис. 4.50 показаны зависимости сроков сбраживания от температуры, а также ход процесса при мезофильном и термофильном сбраживании.

При термофильном сбраживании достигается полная дегельминтизация осадка, тогда как в условиях мезофильных температур погибает лишь 50—80% яиц гельминтов.

Основным преимуществом мезофильного сбраживания является обеспечение процесса теплом, получаемым от сжигания газов брожения. Подогрев осадка до термофильных температур, особенно в зимнее время, требует дополнительного расхода топлива, что влечет за собой увеличение эксплуатационных затрат.

Осадок, сброженный в термофильных условиях, значительно труднее обезвоживается, чем осадок, сброженный при мезофильном процессе, поэтому выбор температурного режима брожения должен производиться с учетом принятой схемы дальнейшей обработки осадка.

На современных очистных станциях сбраживанию обычно подвергается смесь сырого осадка и активного ила. Минерализация органических веществ осадка и ила в процессе брожения сопровождается выделением продуктов распада в газ и в иловую воду и приводит к значительным изменениям в химическом составе сброженной смеси. Общий объем бродящей смеси практически не изменяется и, так как сухое вещество в результате распада уменьшается, влажность осадка в процессе брожения возрастает. Возрастает и зольность, поскольку зольная часть осадка при сбраживании остается неизменной, а сухое вещество уменьшается.

Эффективность работы метантенков оценивается по величине распада беззольного вещества, который подсчитывают либо по выходу газа Р_Т, либо по убыли беззольного вещества Рьэ- В первом случае массу газа

Рис. 4 50. Зависимость продолжительности сбраживания осадка от температуры брожения

выражают в процентах от массы загруженного беззольного вещества. Распад по газу показывает, какая часть беззольного вещества превратилась в процессе брожения в газ. Значение Рбз подсчитывают по данным анализа загруженного и выгруженного осадков на влажность и зольность. Убыль беззольного вещества выражают в процентах от массы загруженного беззольного вещества.

Величины Р_т и Рбз могут совпадать или значительно отличаться друг от друга. Для метантенков высоконагружаемых Р_т обычно больше Рбз- Обратное соотношение Рбз^Рг характерно для низконагружаемых метантенков с длительным периодом сбраживания, когда значительная часть продуктов распада после окончания газовыделения поступает в иловую воду.

Выход газа при сбраживании в метантенках обусловливается распадом только жиров, белков и углеводов, составляющих основную массу беззольного вещества осадков.

Родигер на основании обобщения обширных литературных данных и многочисленных экспериментов по сбраживанию углеводов, жиров и белков, присущих городским канализационным осадкам, показал, что состав и удельный выход газа при распаде каждого компонента осадка различны (табл. 4.31).

Таблица 4.31