Анаэробные методы биохимической очистки сточных вод, обработка осадков, технологические схемы

;степень распада органического вещества;содержание летучих жирных кислот, аммонийного азота и щелочность иловой жидкости;влажность и зольность загружаемого сброженного осадка;рН среды.Технологическая схема сбраживания приведена на рис. 6.Рисунок 6. Технологическая схема сбраживанияТехнологическая схема сбраживания должна предусматриватьследующее:1. Отдельно сгущенный сыройосадок и избыточный ил должныподаваться в течение 24 часов всутки в два метантенка;2. Подача сгущенного сырогоосадка и сгущенного активного илав метантенки не должны совпадатьпо времени (во время подачи сырого осадка не подается избыточныйактивный ил и наоборот);3. Перемешивание ила в метантенках будет осуществляться за счётприменения наружно расположенных насосов;4. Функции перемешивания итеплообмена должны быть отделеныдруг от друга;5. Тепловая энергия для нагревасгущённого ила и компенсации тепловых потерь метантенков будетобеспечиваться двумя параллельноустановленными теплообменниками. Каждый метантенк должениметь отдельную систему нагрева иподачи ила;6. Потребность тепла для сбраживания будет обеспечиваться газовыми двигателями и одним резервным газовым котлом. Газовыедвигатели и газовый котел могутработать как на биогазе, так и природном газе;7. Для буферного хранения биогаза, полученного при сбраживании, должен быть построен газгольдер;8. Избыточный биогаз долженсжигаться в газовом факеле;9. Строительство, размещение имонтаж объектов, зданий, машиндолжно производиться с соблюдением правил и нормативов повзрыво- и пожаробезопасности;10. Для поддержания постоянного давления в газовой сети необходимо устанавливать аккумулирующие газгольдеры;11. В результате процессасбраживания, тепло, выделяемоев метантенках, будет утилизироваться на подогрев загружаемогоосадка до необходимой мезофильной температуры, возмещая потеритепла, уходящего через стенки,днище и перекрытие метантенка и уносимого с отводимым из метантенка биогазом.Рассчитанные параметры для мезофильного процесса сбраживания осадка очистных сооружений АС г. Екатеринбурга приведены в таблице.Таблица 1Основные рассчитанные параметры для мезофильного процесса сбраживания осадка очистных сооружений АС г. ЕкатеринбургаПараметрыПолученные значенияРасход сырого осадка282,6 м3/сут.Расход избыточного активного ила526 м3/сут.Общий расход смеси осадков809,1 м3/сут.Расчётный объем метантенка9867 м3/сут.Выбор количества и объёма метантенков2 х 5000 м3/сут.Продолжительность сбраживания12,5 днейВыход газа на 1м3 загружаемого осадка12,6 м3Общий выход газа10195 м3/сут.Влажность осадка после метантенка97,9%Окупаемость затрат ориентировочно составит 6 лет.ЗаключениеВ настоящее время можно считать схему очистки воды законченной только в том случае, если одновременно с ней решаются вопросыобработки и экологически безопасного размещения осадков очистныхсооружений. Количество осадковпостоянно растет, и сегодня они являются основными загрязнителямиокружающей природной среды. Отсюда следует высокая значимостьразработки технологий по переработке осадков. При выборе технологической схемы обработки образующихся осадков, были учтены рядобязательных требований:в связи с биологической нестабильностью осадков, не должны возникать неприятные запахи, осадок недолжен содержать опасных веществдля человека и живых организмов.Дальнейшим необходимым требованием, была невысокая стоимостьоборудования, его надежность,а также отсутствие при его работе загрязнения окружающей среды.Были рассмотрены два варианта сбраживания осадков: мезофильное и термофильное сбраживание. На основании технико-экономической оценки двух вариантов обработки осадков, выборбыл сделан в сторону мезофильногосбраживания, как менее энергозатратного и с получением осадкас наилучшими влагоотдающимисвойствами для его уплотнения дляцелей утилизации. Выбор технологической схемы мезофильногосбраживания для проектированияможно считать оптимальным подходом к обезвреживанию сырыхосадков и ила, особенно в случаеотсутствия их токсических свойств.При этом условии, существует дополнительная возможность их использование в сельском хозяйстве вкачестве удобрений.Список литературыАвдеева Т. Г. Международное экологическое право: учебник. – М.: Статут, 2012. – 639 с.Багаев Ю.Г., Вешкурцев В.М., Гундырева Т.М., Хуторнюк Г.Н. Модернизация очистных сооружений канализации // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 2. С. 38-42.Багдуев Г.Б. Агропромышленный комплекс, работающий на возобновляемых источниках энергии // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2008. № 2. С. 77-87.Бартова Л.В. Очистка сточных вод в районных центрах Пермского края // Естественные и технические науки. 2014. № 7 (75). С. 107-113.Бартова Л.В. Степень рециркуляции водно-иловой смеси в системах очистки бытовых сточных вод // Естественные и технические науки. 2012. № 2 (58). С. 491-495.Биркин С.М., Антонов Н.М. Совершенствование схемы анаэробной переработки отходов животноводства // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2009. № 4. С. 197-202.Благоразумова А.М., Круппо М.В., Ворон Л.В., Калашникова Е.С. Эффективность работы очистных сооружений 5-го канализационного бассейна г. Прокопьевска // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2015. № 1 (11). С. 87-91.Васильева А.С. Метантенк с фиксированной биомассой // Вестник ИрГСХА. 2014. № 65. С. 84-91.Владимирова В.С. Совершенствование биологических очистных сооружений города Красновишерска // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2015. № 1. С. 185-197.Дзюбан А.Н. Определение полной валовой деструкции органического вещества в грунтах водоемов // Биология внутренних вод. 2014. № 3. С. 101.Зверева С.М., Бартова Л.В. Развитие технологии очистки сточных вод малых населенных пунктов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 2. С. 64-74.Катраева И.В. Современные аппараты анаэробной очистки промышленных вод // Экология урбанизированных территорий. 2006. № 4. С. 68-82.Коваленко А.А., Хабарова Е.И., Демушкина М.А., Кочетков А.Ю. Комплексные решения на базе каталитических систем для сооружений водоочистки // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2012. № 6 (54). С. 28-37.Колова А.Ф., Пазенко Т.Я., Чудинова Е.М. локальная очистка сточных вод пивоваренных предприятий // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 9 (68). С. 109-113.Константинова Т.И., Тастыгина С.А. Оптимизация процессов очистки сточных вод очистных сооружений г. Якутска. В сборнике: Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережения. / под ред. доц. А.Е. Саввиной. 2016. С. 444-448.Марченко Д.Б. Обоснование параметров метантенка // Достижения науки и техники АПК. 2009. № 3. С. 64-65.Миклашевский Н.В., Петрушин И.Е. Очистка сточных вод малых населенных пунктов и предприятий по технологии мембранного биореактора (МБР). В сборнике: Вода - бесценное наследие сборник научных статей IV международной научно-практической конференции. Общероссийская общественная организация «Всероссийское общество охраны природы», Санкт-Петербургское городское отделение. 2016. С. 38-44.Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод / С.В. Яковлев, Л.С. Волков, Ю.В. Воронов, В.Л. Волков. – М.: Химия, 1999. – 448 с.Очистные сооружения - от классических схем к наиболее эффективным // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2008. № 9. С. 35-38.Полищук В.Н., Дубровин В.А., Полищук А.В. Исследование процесса постепенной подачи субстрата в метантенк биогазовой установки // Труды международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. 2014. Т. 4. С. 265-269.Протасовский Е.М., Мишуков Б.Г., Соловьева Е.А. Опыт работы сестрорецких канализационных очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. № 7-2. С. 23-24.Родионов А.А., Озерова Л.П., Есин М.А., Смирнов А.В., Соколов А.Н. Ретехнологизацияаэротенков для достижения глубокого удаления биогенных элементов: опыт очистных сооружений г. Набережные Челны // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2015. № 2. С. 26-33. Сатыбалдиева Д.К., Абдыраева А.С. Очистка сточных вод глюкозного производства // Вестник КГУСТА. 2013. № 1. С. 142-146.Септик/выгребная яма своими руками: устройство, установка, что лучше: http://vopros-remont.ru/zagorod-i-stroika/ceptik/ Соловьева Е.А. Выбор технологических схем очистки сточных вод и обработки осадков при удалении азота и фосфора // Промышленное и гражданское строительство. 2008. № 11. С. 47-49.Ткаченко Ю.Л., Морозов С.Д., Рахметова Э.Р. Разработка системы замкнутого водооборота для автономного энерго- и экологонезависимого жилого модуля // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 5. № 2. С. 82-89.Чудакова О.Г., Бескровный Д.В. Метантенк как аппарат для получения топлива из промышленных отходов // Вестник Казанского технологического университета. 2016. Т. 19. № 18. С. 62-64.Шавкун В.В., Капустин А.Е. Микробиологическая переработка ила в анаэробных условиях // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. № 2 (3). С. 81-85.Эпов А.Н., Канунникова М.А. Очистка сточных вод предприятий агропромышленного комплекса // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2015. № 1. С. 53-60.Эфендиев А.М.О., Кожевников А.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии / Саратов, 2015.