Статья:

Виды конструкций очистных установок для коттеджей

Конференция: XLIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»

Секция: Биология

Выходные данные
Ширханян А.П. Виды конструкций очистных установок для коттеджей // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XLIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(42). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/3(42).pdf (дата обращения: 22.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Виды конструкций очистных установок для коттеджей

Ширханян Арутюн Петросович
студент-магистрант, Сочинский государственный университет, РФ, г.Сочи
Куликов Николай Иванович
научный руководитель, д-р техн. наук, проф., Сочинский государственный университет, РФ, г. Сочи
Куликов Дмитрий Николаевич
научный руководитель, канд. техн. наук, Ростовский государственный строительный университет, РФ, г. Ростов-на-Дону

 

Конструкции очистных установок для коттеджей возможны 4 разновидных конструкций очистных установок для коттеджей.

1-й вид очистной установки, начинающаяся с септика для исключения механической очистки сточных вод.

2-й вид. Узел механической очистки стоков имеется и имеется усреднитель расходов.

Далее процесс очистки протекает в роторной установке заканчивающийся биореактором доочистки сточных вод и аквариумом для выращивания водорослей и рыбы.

3-й вид. Имеется узел механической очистки стоков и усреднитель расходов с равномерной подачей стоков на биологическую очистку и доочистку и далее выращивания рыб.

4-й вид. Этот вариант характеризует использования традиционной технологии очистки сточных вод с отстойниками и свободноплавающим активным илом. В Сочи в продаже имеются установки «Тайга», «Юнилос». Но практически эти установки нуждаются в ежедневном обслуживании поэтому не имеет широкого применения.

Септики получили широкое применение, особенно в местности лесистой с уклоном в сторону от жилья. В этом случае вода из септика идёт на полив деревьев.

Вариант с биоценозом прикреплённых на ершовой насадке микроорганизмами является эффективным и предназначены для богатых и малообеспеченных семей.

Вариант 2 и 3 одинаковы по экологическим параметрам, но различны по эстетическом уровню и по стоимости очистной установки поэтому их можно рекомендовать семьям различного благосостояния.

1-й вид обусловлен тем, что узлом механической очистки является сам септик.

Септик может располагаться до 20 метров от здания, грязная вода по отводам поступает в общую емкость. Элементы, которые не могут раствориться остаются на дне, а с помощью анаэробных бактерий водная часть начинает бродить. Во время жизнедеятельности бактерий происходит выделение метана, для его отвода используют трубу, установленную на 1–2 метра выше крыши здания. От 50 до 75 составляет процент очистки воды, после чего не до конца очищенная жидкость вытекает в грунт для окончательной очистки. Нерастворимый осадок, скапливающийся на дне септика, вычищается насосом ассенизационной машины. В зависимости от интенсивности использования, чистку конструкции требуется проводить от 1 раза в месяц.

 

Рисунок 1. Схема расположения и установки септика

 

От септиков в поселках идет неприятный запах, септики нуждаются в вывозе накоплений, в строительстве сливных станций, а сливные станции – в переработке привезенных осадков. Жители неканализованных территорий и контролирующие организации природоохраны и природопользования предъявляют претензии к администрациям жилых массивов, а жители, установившие септики, которые зарабатывают на отдыхающих, остаются в стороне и ни за что не отвечают, а только требуют питьевой воды и улучше-ния санитарного состояния поселков. Между тем гости приезжают только в определенные периоды года и на непродолжительное время, поэтому строительство очистных станций на потенциальное количество проживающих или отдыхающих людей нецелесообразно, так как эти очистные станции будут работать в неблагоприятном режиме, а следовательно, неэффективно.

В этих условиях основной упор в канализовании поселков должен быть сделан на устройство локальных высокоэффективных очистных установок коттеджей без септиков с повторным использованием очищен-ной воды на смыв унитазов и писсуаров, полив зеленых насаждений, на хозяйственные нужды (например, мытье автотранспорта и т.д.) с получе-нием параметров качества очищенной воды в коттеджных очистных уста-новках на уровне нормативов на выпуск в рыбохозяйственный водоем че-рез ливневую систему отвода воды с территории населенного пункта

Необходимо запретить прием отдыхающих в дома, не оснащенные очистными установками нового поколения, а также запретить выпуск и реализацию септиков и очистных станций, не гарантирующих высоко-эффективную очистку сточных вод и подготовку выделяемых при очист-ке осадков к утилизации. При таком подходе ливневые воды не будут загрязнять все водоемы дренажными водами, содержащими биогенные элементы, и не будут вызывать цветение воды поверхностных водоемов, водоемов и лиманов, прибрежных вод морей.

Локальные очистные установки должны быть максимально автоматизированы, чтобы их эксплуатация не требовала ежедневного обслуживания. В населенных пунктах следует организовывать пункты сервисного обслуживания и контроля за состоянием локальных очистных установок (по примеру газовой службы, котельных установок индивидуального жилья).

2-й вид. На оси роторного биофильтра закреплены диски, выполненные из пластика или из другого легкого материала. Скорость вращения дисков составляет 1–2 об/мин. Диски частично находятся над поверхностью­ воды, при этом из воздуха поступает кислород, необходимый для процесса очистки.

 

Рисунок 2. Принципиальная схема роторного биофильтра

 

Кроме того, используется пневматическая аэрация. В общем случае роторный фильтр требует предварительной обработки воды.

 

Рисунок 3. Роторный дисковый биофильтр

 

Роторный биологический фильтр может послужить для первой ступени биологической очистки. Роторные диски могут быть оснащены ершовой насадкой.

a)  одноступенчатый

b)  двухступенчатый

Рисунок 4. Схемы очистки воды на биофильтрах: а – одноступенчатом и б – двухступенчатом

 

После механической очистки стоков и усреднения расходов сточных вод и концентрации загрязнении биоценозом прикреплённых на ершовой волокнистой насадке содержащей супертонкие волокнистой насадке содержащей супертонкие полиамидные волокна сечение 10 … 15 мкм во вращающемся биореакторе в течение не менее 2-х часов с учётом рециркуляционого нитрифицированного потока сточных вод, продвергаются аэробной биологической обработке в заполненном половину двух отсековом биореакторе. Завершается процесс очистки сточных вод в аквариуме посредством водорослей и высших водных растений со скармливанием гидробионтов, выносимыми из биороторной установки рыбам типа карп или карась.

3-й вид. Этот вид конструкций очистных установок для коттеджей объясняется биологическая очистка с помощью трёхиловой системой (патент РФ №2240291, опубликован 29.06.2005., авторы: Н.И.Куликов и др.). Описание трёхиловой системы приведена в патенте [2]. В трехиловой системы биологической очистки сточных вод задействована насадка для удерживания прикрепленных микроорганизмов как на стадии денитрификации (первая иловая система), так и на стадии нитрификации (вторая иловая система), а также на стадии доочистки сточных вод (третья иловая система).

Способ включает процеживание воды, отстаивание, обработку стоков микроорганизмами и последующее обеззараживание очищенных стоков. Биологическую очистку осуществляют с использованием трехиловой системы. Первая система работает с бактериальным биоценозом и суточными нагрузками на ил не менее 1 кг БПКполн на 1 кг беззольного вещества ила и снабжена илоотделителем отстойного типа. Вторая иловая система работает с нитриденитрифицирующим биоценозом, включая сообщество гетеротрофных и автотрофных бактерий, простейших и мелких животных третьего трофического уровня, суточными нагрузками на ил не более 200 г БПКполн на 1 кг беззольного вещества ила, и снабжена илоотделителем отстойного типа. Третья иловая система работает с нитрифицирующим и минерализирующим биоценозом, преимущественно состоящим из гидробионтов третьего трофического уровня, зоопланктона, фиксированного в объеме сооружения, снабженного волокнистой насадкой, заселенной зоопланктоном, с суточными нагрузками не более 1 кг сухого вещества зоопланктона, системой барботеров, коммуникациями для удаления фекалий, псевдофекалий и отмершего зоопланктона на сооружения по обработке осадков сточных вод. Причем выведение осадков производят исключительно из биореакторов третьей иловой системы. Технический результат: увеличение эффективности удаления из воды биогенных элементов, получение высокозольных незагнивающих, богатых биогенными элементами осадков сточных вод, снижение объемов емкостных сооружений и энергоемкости процессов очистки сточных вод.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при очистке городских или близких к ним по составу промышленных сточных вод.

Цель изобретения – увеличение эффективности удаления из воды биогенных элементов (в том числе фосфора), получение высокозольных не загнивающих, богатых биогенными элементами осадков сточных вод, снижение объемов емкостных сооружений и энергоемкости процессов очистки сточных вод.

4-й вид. Этот вариант характеризует использования традиционной технологии очистки сточных вод с отстойниками и свободноплавающим активным илом. В Сочи в продаже имеются установки «Тайга», «Юнилос».

Рассмотрим технологическую схему работы очистной установки «Юнилос».

 

Рисунок 5. Технологическая схема работы очистной установки «Юнилос»

 

1.  Хозяйственно-бытовые стоки подводятся в приёмную камеру, где происходит отстаивание сточных вод, где оседают крупный мусор, а после в осадок, также в приёмной камере происходит усреднение расходов сточных вод, что естественно положительно отражается на работе всей установке.

2.  Затем с помощью аэрлифта сточные воды с активным илом направляются в аэротенк, где биологические процессы очистки стоков.

3.  Потом из аэротенка самотеком сточные воды оказываются во вторичном отстойнике, где при отсутствии кислорода осаждается активный ил и проходит процесс восстановления нитратного и нитритного азота до молекулярного.

4.  На дне вторичного отстойника оседает активный ил, а осветленная и очищенная вода выходит принудительно или самотеком за пределы установки. Во вторичном отстойнике начинается фаза рециркуляции.

5.  В аэротенке оседает активный ил, в зависимости от концентрации активного ила, рециркулируется в приёмную камеру или в стабилизатор для последующей утилизации. Уровень в уравнительном резервуаре при поступлении новых стоков повышается, и септик для дачи Юнилос весь цикл очистки повторяет.

В целом, очистная установка «Юнилос», впрочем как и «Тайга» не так эффективны и удобны для пользования, так как нуждаются в ежедневном обслуживании, очистные установки канализации должны быть полностью автоматизированы при работе.

Сгущение и обезвоживание осадков.

Сгущение и обезвоживание осадка важный элемент в формировании в качестве биогумуса на удобрение сельскохозяйственных угодий. К примеру, в способе (патент) [4] описана система сгущения и обезвоживания осадков сточных вод.

 

Рисунок 6. Схема движения осадков в очистной установке

 

Чертёж нам показывает движение осадков:

11 – насос подачи стоков;

15 – осветлитель;

22 – трубопроводы;

23 – труба;

24 – резервная ёмкость;

45, 49 – иловая площадка;

46 – трубопровод;

47 – вакуум-насос;

48 – воздуховод;

50 – поддон для выгрузки

51 – вермикомпостер

Осадки сточных вод после процесса сгущения в резервуарной ёмкости (24) по трубопроводу (46) подаются на иловую площадку (45), где обезвоживаются до влажности 82–86% за счет вакуума, создаваемого вакуум-насосом (47) по воздуховоду (48). Фильтрат из поддона иловой площадки (45) периодически удаляется насосом (11) по трубопроводу (49) в усреднитель (10) расходов. Обезвоженный осадок из иловой площадки 45 выгружается в поддон (50) и далее после смешивания с отсортированными отбросами из бака контейнера и опилками загружается в емкость вермикомпостера (51). Переработанный вермикультурой и выдержанный в вермикомпостере в течение одного месяца осадок затаривается в мешки, сертифицируется и направляется в качестве биогумуса на удобрение сельскохозяйственных угодий, клумб цветников, зелено-парковой зоны.

Заключение

Септики получили широкое применение, особенно в местности лесистой с уклоном в сторону от жилья. В этом случае вода из септика идёт на полив деревьев.

Вариант с биоценозом прикреплённых на ершовой насадке микроорганизмами является эффективным и предназначены для богатых и малообеспеченных семей.

Вариант 2 и 3 одинаковы по экологическим параметрам, но различны по эстетическом уровню и по стоимости очистной установки поэтому их можно рекомендовать семьям различного благосостояния.

«Тайга», «Юнилос» нуждаются в ежедневном обслуживании поэтому не имеет широкого применения.

 

Список литературы:
1. Воронов Ю.В., С.В. Яковлев; «Водоотведение и очистка сточных вод» под общей редакцией профессора д.т.н. Ю.В. Воронова. – Издательство Ассоциации строительных вузов Москва 2006г – 704с.
2. Куликов Н.И., А.Н. Ножевникова, Г.М. Зубов [и другие] «Очистка муниципальных сточных вод с повторным использованием воды и обработанных осадков»; под общей редакцией Н.И. Куликова, А.Н. Ножевниковой. – М.: Логос, 2015 – 400с.
3. Куликов Н.И. [и др.]. «Способ трехиловой биологической очистки сточных вод» // Патент РФ № 2264353, С2 СО2F 3/02, опубл. 20.11.2005, бюл. № 32.
4. Куликов Н.И. [и др.]. «Установка комбинированной очистки сточных вод» // Патент РФ №2270809, С02F 9/14, опубл. 27.02.2006 бюл. №6, 
5. СП 32.13330.2010 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения».