Реконструкція комплексу гідротехнічних споруд смт Добровеличківка Кіровоградської обл. (5,5 тис. мешканців) та аналіз способів електрозневоднення осадів стічних вод
Автор: Вермінський Олег Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: У магістерській кваліфікаційній роботі запроектовано реконструкцію неповної роздільної системи водовідведення смт Добровеличківка Кіровоградської області, головної каналізаційної насосної станції та каналізаційних очисних споруд [1, 2]. Для транспортування стічних вод у смт Добровеличківка прийнято керамічні каналізаційні труби. У роботі прийнято каналізаційну насосну станцію заглибного типу з двома робочими та одним резервним насосом Grundfos марки SL1.80.80.55.4.51D.C. За проведеними розрахунками після реконструкції очисні споруди повинні приймати в середньому 2116 м3/добу стічних вод. Концентрація забруднень стічних вод за завислими речовинами – 198 мг/дм3 та за БСКповн – 230 мгО2/дм3. У роботі передбачена схема повного біологічного очищення стічних вод в аеротенках продовженої аерації. Механічне очищення стічних вод здійснюється на ступінчастих решітках тонкого очищення з прорізами 2,2 мм та в горизонтальних пісковловлювачах з коловим рухом води. Біологічне очищення здійснюється в аеротенках продовженої аерації, зблокованих з вторинними відстійниками. Система аерації – пневматична дрібнобульбашкова з використанням трубчастих аераторів. Стічні води із вторинних відстійників з концентраціями забруднень за завислими речовинами – 17 мг/дм3 та за БСКповн – 16 мгО2/дм3 надходять у контактні резервуари, де знезаражуються за допомогою розчину гіпохлориту натрію. Після знезараження зворотні води скидаються в р. Добра. Пісок з пісковловлювачів віддаляється ерліфтом в бункери для зневоднення. Обробка осаду передбачає ущільнення надлишкового мулу в мулоущільнювачах з подальшим зневодненням на мулових майданчиках. Об’єкт дослідження – осади стічних вод. Предмет дослідження – способи електрозневоднення. Щорічно в країнах Європейського Союзу утворюється близько 10,4 млн тонн осадів стічних вод (за сухою речовиною). Найбільшу їх кількість зафіксовано в Німеччині, Великій Британії, Франції, Іспанії та Італії. В Україні протягом року утворюється близько 3,0 млн тонн осадів стічних вод [3]. Основними методами утилізації осадів стічних вод є захоронення на звалищах, використання у сільському господарстві та спалювання. Останніми роками обсяги осадів, що спалюються, збільшуються. Спалювання осадів широко застосовують у Бельгії, Данії, Франції та Німеччині [4]. Альтернативою спалюванню осадів стічних вод є метод їх електрозневоднення. Електрозневоднення – це процес, при якому електричне поле низького постійного струму прикладається до шару осаду стічних вод щоби викликати електроосмотичний ефект, тобто потік рідини в матриці заряджених частинок осаду. Під час застосування електричного поля відбувається не тільки електроосмос, але й електрофорез, електроміграція та електрохімічні реакції на електродах, які прямо чи опосередковано впливають на електрозневоднення осадів стічних вод [5]. Існує два способи електрозневоднення осадів стічних вод – без прикладеного тиску та з прикладеним тиском. Застосування тиску значно зменшує вміст води в зневодненому осаді. Електрозневоднення осадів стічних вод з прикладеним тиском характеризується більшою густиною струму порівняно з експериментами без тиску. Коливання густини струму залежить від типу осаду, способів його кондиціювання та навантаження осаду. Збільшення напруги під час електрозневоднення без тиску скорочує час зневоднення та забезпечує меншу вологість осадів. Збільшення напруги від 3 до 10 В збільшує вміст сухої речовини у зневодненому осаді. Проте, збільшення напруги від 10 до 30 В істотно не впливає на її вміст. Але збільшення напруги зменшує час зневоднення. За незначного значення навантаження осадів забезпечується збільшений вміст сухої речовини у зневодненому осаді. Тривала перерва у подачі напруги негативно впливає на рух води в шарі осаду, що призводить до значної вологості осадів. Серед осадів очисної станції найліпше піддається електрозневодненню анаеробно зброджений у метантенках за мезофільних умов. Кондиціювання осадів стічних вод та їх заморожування/відтавання підвищують здатність осадів до зневоднення. Ключові слова – wastewater, treatment, dephosphating, reagents. Перелік використаних літературних джерел. 1. ДБН В.2.5-75:2013. Каналізація. Зовнішні мережі та споруди. Основні положення проектування. 2. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика / Под ред. В.Н.Самохина. – М.: Стройиздат, 1981. – 639 с. 3. F. Laturnus, C. Groen, K. von Arnold, Organic Contaminants from Sewage Sludge Applied to Agricultural Soils - False Alarm Regarding Possible Problems for Food Safety? Environ. Sci. Pollut. Res. Int. (2007), 14, 53-60. 4. J. Werther and T. Ogada, Sewage sludge combustion, Prog. Energy Combust. Sci. (1999), 25 Issue: 1 Pages: 55-116 Published: 1999, 55-116. 5. Tu?n, P. A. (2011). Sewage Sludge Electro-Dewatering.