Обработка осадка

6.3.1. Песковые бункеры

Бункеры рассчитывают на 1, 5 ÷ 5 –суточное хранение песка [1, п.6.34].

Объем бункера:

где

W_п.сут. – объем песка в сутки, м³,

t_хр. – время хранения песка в песковых бункерах, сут.

Количество бункеров N_б должно быть не менее двух. Принимаем N_б = 2, тогда объем одного бункера:

м³.

Бункеры имеют круглую форму в плане с коническим днищем. Принимаем диаметр бункера D = 1, 5 м, диаметр выгрузочного отверстия d = 0, 5 м, высоту конусной части

H_к = 0, 87м, высоту цилиндрической части H_ц = 3, 0 м, объем конусной части W_к = 0, 74м, фактический объем бункера W_факт. = 6, 04м³, общая высота H_ф = 3, 87 м.

6.3.2. Метантенки

Одним из основных методов обезвреживания осадков городских сточных вод является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчет которых заключается в подсчете количества образующихся на станции осадков, обоснованном выборе режима сбраживания, определения требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества.

Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процесса- мезофильное сбраживание, происходящие при температуре 30-35 ⁰С, и термофильное, происходящие при температуре 50-55 ⁰С.

Определим количество осадка по сухому веществу Q_сух, т/сут, поступающего из первичных отстойников:

,

где Qсут – производительность очистной станции, м³ /сут;

Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы;

К – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадков за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа, К=1, 1÷ 1, 2.

Определим количество ила по сухому веществу U_сух, т/сут, из вторичных отстойников:

,

где а – количество избыточной биологической пленки, выносимой из биофильтра

а = 28 г/чел·сут [1, п.6.135].

.

Общее количество сухого вещества М_сух, т/сут:

М_сух = Q_сух +U_сух = 4, 7+ 4, 928= 9, 628т/сут.

Расход сырого осадка, Vос, м³ /сут,:

где ρ _ос – влажность осадка, при самотечном удалении под гидростатическим давлением

ρ _ос =95%,

γ _ос - удельный вес осадка, γ _ос =1 т/м³.

.

Расход биологической пленки:

.

γ _б.п – объемный вес биологической пленки, γ _б.п =1 т/м³,

ρ _б.п – влажность биологической пленки, ρ _б.п=96%.

Общее количество осадка и биологической пленки, М_общ, м³ /сут:

М_общ = V_ос+V_б.п = 94+ 123, 2= 217, 2м³ /сут.

Влажность смеси осадка и биологической пленки, ρ _см.

.

При мезофильном режиме и влажности смеси осадка и ила ρ _см = 95, 56%, суточная доза D_сут = 10% по [1, табл.59].

Объем метантенка W, м³:

= .

Число метантенков должно быть не менее двух, согласно [1, п. 6.356].

Определяем количество метантенков N, шт.:

.

W₁ – объем одного метантенка, м³.

Принимаем 2 метантенков диаметром d = 12, 5 м, объемом W₁ = 1000 м³

Определим фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк:

= .

Определим время пребывания осадка в метантенке, сут.:

6.3.3 Газгольдеры

Газгольдеры применяются для поддержания постоянного давления в газовой сети с учетом неравномерного выхода газа из метантенков, с целью максимального его использования на площадках очистных сооружений. Газгольдеры служат для сбора газа.

Удельный расход газа Г_уд, м³ /кг, определяется по формуле:

Г_уд=(а_см – n · D_{сут.факт}) ·10^-2,

а_см = (а_ос ·Q_без + а_бп ·U_без)/ М_без.

где а_см – предел распада смеси осадка, для осадков бытовых сточных вод можно принять

а = 50%,

n – коэффициент, зависящий от влажности осадка, определяется по [1, табл.61];

при ρ _см = 95, 56% n = 0, 56.

Г_уд=(50 – 0, 56 7, 24) ·10^-2 = 0, 459³ /кг = 459 м³ /т.

Количество беззольного вещества, М_без, т/сут:

М_без = (100-В_Г)·(100-З_ос)·М_сух · ,

В_Г – гигроскопическая влажность, В_Г = 5%;

З_ос – зольность осадка. З_ос = 27, 5%,

М_без = (100-5) · (100-27, 5)·9, 628 · = 6, 63т/сут,

Общее количество газа Г_общ, м³ /сут:

Г_общ= Г_уд · М_без= 459 · 6, 63= 3044м³ /сут.

Объем газгольдеров Wг, м³:

м³, где

t- время хранения газа, принимается согласно [1, п. 6.359 ], t = 2÷ 4 ч.

Число газгольдеров:

, где

w₁ – объем одного газгольдера, м³, w₁ =300 м³.

Принимаем 2 газгольдера объемом 300 м³

Фактическое время пребывания газа в газгольдере t_факт:

= .

6.3.4 Иловые площадки – уплотнители

Наиболее простым и распространенным способом обезвоживания осадков является их сушка на иловых площадках – уплотнителях, с поверхностным отводом воды. Иловые площадки на естественном основании без дренажа применяют в тех случаях, когда почва обладает хорошей фильтрующей способностью, уровень грунтовых вод находится на глубине не менее 1, 5 м от поверхности карты и просачивающиеся дренажные воды можно спускать в грунт по санитарным условиям. При меньшей глубине залегания грунтовых вод предусматривают понижение их уровня.

Если грунт плотный, слабопроницаемый, площадку оборудуют трубчатым дренажом, уложенным в канавы, заполненные щебнем и гравием.

Карты отделяют друг от друга оградительными валиками, высоту которых принимают на 0, 3м выше рабочего уровня. Осадок распределяется по картам с помощью труб или деревянных лотков, укладываемых по большей части в теле разделительного валика с уклоном 0, 01÷ 0, 03 и снабженных выпусками.

Площадки – уплотнители предусматриваются рабочей глубиной до 2 м в виде прямоугольных карт – резервуаров с водонепроницаемым днищем и стенками. Для выпуска иловой воды, выделяющейся при отстаивании осадка, вдоль продольных стен устраивают отверстия, перекрытые шиберами. Для механизированной уборки, высушенного осадка следует предусмотреть устройство пандусов.

Иловые площадки необходимо своевременно освобождать от подсушенного осадка.

Полезная площадь иловых площадок F_полез, м²:

где К – климатический коэффициент, принимается по [1, черт. 3], К=1, 0;

q_ил – нагрузка на иловые площадки, принимается по[1, табл. 64], q_ил = 1, 2м³ /м² ·год.

;

Количество иловых площадок N, шт.:

шт., где

f₁ – площадь одной иловой площадки, м².

Минимальная площадь иловой площадки f_1min = 1188 м², если размеры площадки

18х66 м. Принимаем 56площадок при условии размещения по 4 площадки в ряду.

Объём сухого осадка Wсух., м³ /год

м³/год.

Уборку сухого осадка осуществлять экскаватором марки Э-652. Производительность экскаватора q_э =50 м³ /ч.

Время, необходимое для уборки всего объёма сухого осадка, определяем по формуле:

маш.-см,

где 8- число часов работы экскаватора в смену.

Литература

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М,: ЦИТП, 1986. 72с.

2. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского/ Справ. пособие. – 5-е изд. М.: Стройиздат, 1987, 152с.

3. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И., Примеры расчетов канализационных сооружений. М.: Стройиздат, 1987. 253с.

4. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика / Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С.А. Хаскин и др. / Под ред. В.Н. Самохина. – 2-е изд. М.: Стройиздат, 1981. 639с.

5. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М.Ласков, В.И. Калицун. М.: Стройиздат, 1996. 591с.

6. Фильтры для жидкостей: Каталог. Часть II. –М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1991.-73 с.

7. Расчет и проектирование канализационных очистных сооружений. Механическая очистка: Методические указания / А.К. Стрелков, Т.Ю. Набок, Э.В. Дремина,

М.А. Гриднева; Самарск. гос. арх.-строит. универс. – Самара, 2004.-31с

8. Расчет и проектирование канализационных очистных сооружений. Биологическая

очистка: Методические указания / А.К. Стрелков, Т.Ю. Набок, Э.В. Дремина,

М.А. Гриднева; Самарск. гос. арх.-строит. универс. – Самара, 2004.-40с