Очистные соооружения канализации

     Количество  беззольного вещества осадка и активного  ила в сутки вычисляют по формулам:

,

где  и – гигроскопическая влажность сырого осадка и активного ила, равная соответственно 5 и 5%;

 и  – зольность сухого вещества осадка и активного ила, равная соответственно 30 и 25 %.

     При зольности осадка 30% и его гигроскопической влажности 5% количество беззольного вещества осадка составит:

 т/сут.

     Зольность активного ила составляет 25%, гигроскопическая влажность 5%

 т/сут

     Расход  сырого осадка и избыточного активного ила в сутки вычисляется по формуле:

,

где  и – влажность сырого осадка, 95% (п. 3.4) и влажность уплотненного избыточного ила, 98% (п. 5.1);

 и  – плотность осадка и избыточного активного ила, равна 1.

 м³/сут.

 м³/сут.

     Среднее значение зольности смеси равно:

%

     Требуемый объем метантенка определяется по формуле:

,

где  – суточная доза загрузки осадка в метантенк, %, принимается по таблице 59 [1] с учетом влажности осадка, которую принимаем как среднее арифметическое между влажностью сырого осадка и влажностью избыточного активного ила, равная 18%

 м³

     Принимаем по [4] 4 типовых метантенка марки 902-5-39.87 с диаметром 14м, полезным объемом 1600м³, высотой верхнего конуса 2,35м, цилиндрической части 11,8м, нижнего конуса 2,6м.

     Суммарный объем метантенков при этом окажется больше требуемого, в связи с чем фактическая доза нагрузки понизится:

     Выход газа на 1 кг загруженного беззольного  вещества (при плотности газа равной 1) определим по формуле:

где а_см – предел сбраживания смеси осадка, рассчитываемый по формуле:

где а_о и а_и – пределы распада соответственно сырого осадка и избыточного активного ила, при отсутствии экспериментальных данных принимаем а_о = 53% и а_и = 44%;

 – экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и температурного режима сбраживания, принимаемый по таблице 61 [1], равный 0,17.

%

 м³/кг

     Суммарный выход газа рассчитывается по формуле:

 м³/сут

     Для выравнивания давления газа в газовой  сети предусматриваем мокрые газгольдеры, каждый из которых состоит из резервуара, заполненного водой и колокола, перемещающегося  на роликах по направляющим. Вес  колокола уравновешивается противодавлением газа, благодаря этому при изменении объема газа под колоколом, давление в газгольдере и газовой сети остается постоянным.

     Вместимость газгольдеров рассчитывается на 2-х часовой выход газа:

 м³

     Принимаем 3 типовых газгольдера по [4] с объемом одного газгольдера 300м³, внутренним диаметром резервуара 9,3м и колокола 8,50м и высотой газгольдера 12,5м, резервуара 5,92м и колокола 6,88м.

     Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных станций в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистной станции.

     В процессе сбраживания происходит распад беззольных веществ, приводящий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка. Суммарный объем смеси после сбраживания практически не изменяется. Величина , выраженная в процентах, представляет собой степень распада беззольного вещества, подсчитанную по выходу газа. В данном проекте 44%. Зная степень распада, подсчитаем массу беззольного вещества в сброженной смеси:

 т/сут

     Разность  между массой сухого вещества и массой беззольного вещества в сброженной смеси представляет собой зольную часть, не поддающуюся изменениям в процессе сбраживания. Поэтому масса сухого вещества в сброженной смеси выразится суммой:

 т/сут

     Зная  М_без и М_сух и принимая гигроскопическую влажность сброженной смеси 6%, можно определить ее зольность:

%

     Определим влажность сброженной смеси:

%

     Сброженный  осадок после метантенков направляется на иловые площадки для обезвоживания.

 

6.3 Песковые площадки

     Для подсушивания песка, поступающего из песколовок, необходимо предусматривать площадки с ограждающими валиками высотой 1-2 м. Нагрузку на площадку надлежит предусматривать не более 3 м³/м² в год при условии периодического вывоза подсушенного песка в течении года.

     Полезная  площадь песковых площадок составляет:

где р=0,02 л/(чел·сут) – количество песка, задерживаемого в песколовках при влажности песка 60% и плотности 1,5 т/м³;

N – приведенное число жителей по взвешенным веществам;

      h – нагрузка на песковые площадки, равная 3 м³/(м²·год).

 м²

     Принимаем 2 песковые площадки площадью 350 м² размерами 15×24 м.

     Удаляемую с песковых площадок воду необходимо направлять в начало очистных сооружений.

     Для съезда автотранспорта на песковые площадки надлежит устраивать пандус уклоном 0,12 – 0,2.

6.4 Иловые площадки

     Подсушивание  сброженного осадка на иловых площадках  является наиболее простым и распространенным способом его обезвоживания. Иловые площадки на естественном основании допускается проектировать, если грунтовые воды залегают на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт (п. 6.390 [2]). В данном случае условия позволяют запроектировать иловые площадки на естественном основании. Поскольку грунт на территории очистных сооружений канализации – это супесь, глина и песок, то с учетом согласования условий фильтрации данных сточных вод с Санэпидем службой предусматриваем дренаж.

     Иловые  площадки представляют собой спланированные участки земли (карты), окруженные со всех сторон земляными валиками. Сброженный осадок из метантенков периодически наливается небольшим слоем на участки и подсушивается до влажности 75-80%. Влага из осадка частично просачивается в грунт, и с помощью дренажной системы отводится по дренажным трубопроводам на насосную станцию дренажных вод, откуда вода поступает на первичные отстойники, но большая ее часть испаряется. Объем осадка вследствие этого уменьшается, он приобретает структуру влажной земли. Подсушенный осадок транспортируется к месту использования.

     Полезная  площадь иловых площадок определяется по формуле:

     где  – объем сброженного в метантенках осадка, м³/сут

 м³/сут

 – нагрузка на иловые  площадки, для смеси осадка из  первичных отстойников и активного ила, сброженного в термофильных условиях = 1,0 м³/м² в год (табл. 64 [1]).

 n – климатический коэффициент, принимаемый по таблице 64, черт.3, равный 0,8 [1]

 м²

     На  каждой карте вдоль длинной стороны  предусмотрено 2 выпуска осадка.

     Дополнительная  площадь иловых площадок, занимаемая валиками, дорогами и канавами составляет 40% полезной площади и равна:

 м²

     Общая площадь иловых площадок составит:

 м²

     Площадь одной карты:

     где h_ос – высота слоя осадка, равная 0,5 м

        – объем сброженного в метантенках осадка, м³/сут

     Общее количество карт:

 карт

     Полная  высота ограждающего валика определяется по формуле:

где h_д – превышение высотой ограждающих валиков слоя намораживания, равный 0,3 м

      h_р – рабочая высота валика, м

где  – коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка вследствие зимней фильтрации и испарения, =0,75 [1];

 – продолжительность периода  намораживания: число дней в  году со среднесуточной температурой  воздуха ниже -10ºC, = 130 дней [1];

 м

 м

 м

     Принимаем 228 карт размерами 60´38 м, рабочую глубину карт 0,77 м, высоту оградительных валиков 1 м, ширину валиков по верху – 0,9 м. Осадок распределяется по картам трубами, уложенными в теле валиков с уклоном 0,01. На каждой карте вдоль длинной стороны предусматривается 2 выпуска осадка. Количество дренажной воды, отводимой с площадок, принимаем 35-50 % объема обезвоживаемого осадка. Иловая вода с площадок перекачивается в лоток перед первичными отстойниками.

     Иловые  площадки проверяются на зимнее намораживание:

где  – коэффициент, учитывающий часть площади, отводимой под зимнее намораживание, =0,8 (п. 6.395[1]).

 м²

     Объем подсушенного осадка (влажность 75%) за год составит:

     где В_см – влажность сброженной смеси, равная 97,9%;

В_ос.п – влажность подсушенного осадка, принимаемая равной 75 %

 м³

 

7 Обеззараживание  очищенных сточных  вод и выпуск  в водоем

     Завершающим этапом перед спуском в водоем очищенных сточных вод является их обеззараживание для уничтожения патогенных организмов и исключения заражения водоема этими микробами. Наиболее широко для этой цели используют хлор, доставляемый на очистную станцию в баллонах или контейнерах под высоким давлением в жидком состоянии.