В процессе очистки сточных вод и водоподготовки непрерывно образуются жидкие осадки сточных вод, которые в соответствии с технологической схемой производства подлежат различным методам обработки с целью обезвоживания, стабилизации и обеззараживания и подготовки к дальнейшему экологически безопасному использованию или размещению в окружающей среде.
К наиболее широко применяемым методам обработки осадков относятся сбраживание в метантенках, аэробная стабилизация, механическое обезвоживание, подсушка и выдержка в естественных условиях, компостирование, обработка известью, термическая сушка, сжигание и др. Обработку осадков осуществляют на технологических сооружениях, к которым относятся метантенки, аэробные стабилизаторы, цеха механического обезвоживания, иловые площадки, площадки компостирования, площадки стабилизации и др. Обработанные осадки временно хранят на технологических сооружениях, на которых был осуществлен завершающий этап обработки, в том числе равномерным слоем на иловых площадках (картах); в буртах и кучах на площадках компостирования, площадках стабилизации и обеззараживания, а также на площадках временного хранения и других местах т.п.
- Первые иловые карты
- СНиП 2.04.03-85 КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ – иловые площадки
- СП 32.13330.2018. СВОД ПРАВИЛ. КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ
- “МДК 3-02.2001. Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации” (утв. Приказом Госстроя РФ от 30.12.1999 N 168)
Первые иловые карты
Первые методы обработки ила заключались в создании иловых лагун и траншей. Ранее выкопанные траншеи заполнялись жидким илом и засыпались землей; ил должен был стекать и разлагаться почвенными организмами. Сброженный осадок не нужно было накрывать, что ускоряло скорость загрузки.
В то время как шламовые траншеи использовались в основном для просеивания, мелкий ил из отстойников утилизировался в основном в шламонакопителях. Это были естественные или искусственные земляные бассейны, в которые закачивали жидкий ил, чтобы дать ему стечь и перевариться. Недостатком как лагун, так и траншей была необходимая большая поверхность и неприятный запах.
Чтобы справиться с проблемой неприятного запаха, вызванного влажным, непереваренным осадком, были разработаны различные методы обезвоживания осадка. Фильтр-прессы, которые обезвоживали осадок с помощью сильного давления, использовались уже около 1880 года.
После Второй мировой войны процессы по улучшению характеристик обезвоживания ила продвинулись еще дальше. Сгущение осадка, направленное на увеличение общего содержания твердых веществ за счет статического сгущения или центрифужного сгущения. Кондиционирование осадка заключалось в повышении характеристик обезвоживания за счет добавления осаждающих и флокуляционных агентов или применения термической обработки. Наконец, стабилизация ила используется и сегодня. Этот процесс в основном способствует разложению органических и часто пахучих компонентов ила и улучшению его гигиенических характеристик.
СНиП 2.04.03-85 КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ – иловые площадки
6.387. Иловые площадки допускается проектировать на естественном основании с дренажем и без дренажа, на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем, каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды, площадки-уплотнители.
6.388. Нагрузку осадка на иловые площадки, м3/м2 в год, в районах со среднегодовой температурой воздуха 3-6 °С и среднегодовым количеством атмосферных осадков до 500 мм надлежит принимать по табл. 64.
6.391. При проектировании иловых площадок надлежит принимать: рабочую глубину карт – 0,7-1 м; высоту оградительных валиков – на 0,3 м выше рабочего уровня; ширину валиков поверху – не менее 0,7 м, при использовании механизмов для ремонта земляных валиков 1,8 – 2 м; уклон дна разводящих труб или лотков – по расчету, но не менее 0,01; число карт – не менее четырех.
6.392. При проектировании иловых площадок с отстаиванием и поверхностным отводом иловой воды надлежит принимать:
число каскадов – 4-7; число карт в каждом каскаде – 4-8;
полезную площадь одной карты – от 0,25 до 2 га; ширину карт – 30-100 м (при уклонах местности 0,004-0,08), 50-100 м (при уклонах 0,01-0,04), 60-100 м (при уклонах 0,01 и менее); длину карт при уклонах свыше 0,04 – 80-100 м, при уклонах 0,01 и менее – 100-250 м, отношение ширины к длине 1:2 – 1:2,5; высоту оградительных валиков и насыпей для дорог – до 2,5 м; рабочую глубину карт – на 0,3 м менее высоты оградительных валиков; напуски осадка: при 4 картах в каскаде – на 2 первые карты, при 7-8 картах в каскаде – на 3-4 первые карты; перепуски иловой воды между картами – в шахматном порядке: количество иловой воды – 30-50 % количества обезвоживаемого осадка.
6.393. Допускается предусматривать иловые площадки-уплотнители рабочей глубиной до 2 м в виде прямоугольных карт-резервуаров с водонепроницаемыми днищами и стенами. Для выпуска иловой воды, выделяющейся при отстаивании осадка, вдоль продольных стен надлежит предусматривать отверстия, перекрываемые шиберами.
6.394. При проектировании площадок-уплотнителей следует принимать:
ширину карт – 9-18 м;
расстояние между выпусками иловой воды – не более 18 м;
устройство пандусов для возможности механизированной уборки высушенного осадка.
6.395. Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Для намораживания осадка допускается использование 80 % площади иловых площадок (остальные 20 % площади предназначаются для использования во время весеннего таяния намороженного осадка).
Продолжительность периода намораживания следует принимать равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10 °С (см. черт. 3).
Количество намороженного осадка допускается принимать равным 75 % поданного на иловые площадки за период намораживания.
Высоту намораживаемого слоя осадка надлежит принимать на 0,1 м менее высоты валика. Дно разводящих лотков или труб должно быть выше горизонта намораживания.
6.396. Искусственное дренирующее основание иловых площадок должно составлять не менее 10 % площади карты. Конструкцию и размещение дренажных устройств и размеры площадок следует принимать с учетом механизированной уборки осадка.
6.397. Твердое покрытие иловых площадок необходимо устраивать из двух слоев асфальта толщиной по 0,015-0,025 м и по щебеночно-песчаной подготовке толщиной 0,1 м, асфальтобетонное или бетонное – в зависимости от типа механизмов, применяемых для уборки осадка.
6.398. Подачу иловой воды с иловых площадок следует предусматривать на очистные сооружения, при этом сооружения рассчитываются с уметом дополнительных загрязняющих веществ и количества иловой воды. Дополнительные количества загрязняющих веществ от иловой воды надлежит принимать: при сушке сброженных осадков – по взвешенным веществам 1000-2000 мг/л, по БПКполн -1000-2000 мг/л (большие значения для площадок-уплотнителей, меньшие – для других типов иловых площадок), для аэробно стабилизированных осадков – по п. 6.367.
6.399. Иловые площадки при обосновании допускается устраивать на намывном (насыпном) грунте.
6.400. При размещении иловых площадок вне территории станций очистки для обслуживающего персонала следует предусматривать служебное и бытовые помещения, а также кладовую согласно п. 5.26 и телефонную связь.
6.401. Осадок надлежит подвергать обеззараживанию в жидком виде или после подсушки на иловых площадках, или после механического обезвоживания.
6.402. Обеззараживание и дегельминтизацию сырых, мезофильно сброженных и аэробно стабилизированных осадков следует осуществлять путем их прогревания до 60 °С с выдерживанием не менее 20 мин при расчетной температуре.
Для обеззараживания обезвоженных осадков допускается применять биотермическую обработку (компостирование) в полевых условиях.
СП 32.13330.2018. СВОД ПРАВИЛ. КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ
9.2.14.1 Осадки, образующиеся в процессе очистки сточных вод (песок из песколовок, осадок первичных отстойников, избыточный активный ил и др.), должны подвергаться обработке для обезвоживания, стабилизации, снижения запаха, обеззараживания, улучшения физико-механических свойств, обеспечивающих возможность их экологически безопасной утилизации или размещения (хранения или захоронения) в окружающей среде.
9.2.14.22 Все жидкие осадки должны обезвоживаться до влажности не более 82% естественным (подсушка на иловых площадках) или механическим методом (с использованием обезвоживающего оборудования или фильтрующих мешков, геотуб).
При новом проектировании очистных сооружений начиная от средних следует предусматривать обезвоживание осадков механическими методами, иловые площадки допускаются только в качестве резервных сооружений. При проектировании новых иловых площадок не допускается использование площадок на естественном основании без дренажа (кроме площадок-уплотнителей).
Допускается периодическое обезвоживание осадка с помощью передвижных установок, обслуживающих несколько очистных сооружений. В этом случае необходимо предусматривать достаточную емкость накопителя жидкого осадка, в котором следует исключать возможность загнивания и ухудшения водоотдающих свойств осадка.
9.2.14.32 При проектировании сооружений механического обезвоживания осадка при наличии резервных иловых площадок, имеющих свободные площади для приема не менее 20% годового расхода осадка, необходимо предусматривать: один резервный фильтр-пресс при числе рабочих до трех включительно, и два – при четырех и более рабочих агрегатах, одну резервную центрифугу при числе рабочих до двух включительно, и две – при числе рабочих три и более.
Для вновь создаваемых очистных сооружений от больших и крупнее следует ориентироваться на работу без резервных иловых площадок. Их устройство на этих объектах допускается по обоснованию. Применительно к существующим очистным сооружениям, имеющим иловые площадки по обоснованию, допускается отказ от их использования (при отсутствии возможности, экономической нецелесообразности дальнейшей эксплуатации иловых площадок или при необходимости сокращения санитарно-защитной зоны).
На очистных сооружениях, не имеющих резервных иловых площадок, должен быть реализован комплекс мероприятий по обеспечению приема и обработки осадка в аварийных ситуациях, в состав которых должны входить, как минимум: накопители осадка с временем пребывания не менее одних суток, увеличенное количество резервного обезвоживающего оборудования, резервирование всех вспомогательных узлов отделения обезвоживания (транспортерное оборудование, бункеры, насосы, компрессоры, реагентные узлы и др.). При использовании механического сгущения избыточного активного ила в условиях отсутствия иловых площадок следует предусматривать один дополнительный сгуститель.
Накопитель избыточного активного ила может не использоваться при расчетном обосновании возможности накопления ила непосредственно в сооружениях биологической очистки с увеличением концентрации ила в течение двух суток не более, чем на 20%.
При отсутствии резервных иловых площадок необходимо предусматривать следующее количество резервного оборудования той же (или большей) производительности, что и рабочие:
– при использовании фильтров-прессов любой конструкции с расчетным временем работы 16 ч в сутки и более – два резервных агрегата при любом количестве рабочих;
– при использовании фильтров-прессов любой конструкции с расчетным временем работы менее 16 ч в сутки – один резервный агрегат при одном рабочем фильтре-прессе и два резервных при большем количестве рабочих;
– при использовании центрифуг (центробежных декантеров) – две резервных при числе рабочих до четырех и три резервных при большем количестве.
9.2.14.33 Следует предусматривать резервирование общих для нескольких аппаратов механического обезвоживания систем транспортирования обезвоженного осадка. Допускается использование насосных установок перекачки обезвоженного осадка.
9.2.14.34 Допускается использование бункеров для хранения и последующей загрузки обезвоженного осадка в автомобильный транспорт. В этом случае бункер должен иметь коническое днище с углом наклона 55°-60° или днище, оснащенное шнеками для выгрузки осадка.
Допускается использовать для накопления и последующего транспортирования обезвоженного осадка сменные специальные бункеры с крышками, а также рельсовые системы или тележки на электроходу для подачи этих бункеров под загрузку осадком и под погрузку в автомобильный транспорт.
9.2.14.35 При технико-экономическом обосновании допускается предусматривать сооружения локальной очистки фильтрата и фугата, а также сливной воды от уплотнителей сброженного осадка от взвешенных веществ, аммонийного азота и/или фосфатов (в частности, методами нитри-денитрификации, анаэробного окисления аммония, извлечения фосфатов в виде струвита и т.п.).
9.2.14.36 Площадки стабилизации и обеззараживания обезвоженного (подсушенного) осадка следует предусматривать на искусственном основании. Следует предусматривать отвод фильтрата, дождевых и талых вод на очистные сооружения.
9.2.14.37 При подсушивании осадка в естественных условиях нагрузку на иловые площадки в районах со среднегодовой температурой воздуха 3°С-6°С и количеством осадков не более 500 мм/год следует принимать по таблице 19 .
Таблица 19 – Нагрузка на иловые площадки для различного типа осадков, м
/м
в год
Характеристика осадка
Иловые площадки
на естест-
венном основании
на естест-
венном основании с дренажом
на искусст-
венном асфальто-
бетонном основании с дренажом
каскадные с отстаива-
нием и поверх-
ностным удале-
нием иловой воды на естест-
венном основании
площадки-
уплотни-
тели
Анаэробно сброженная в мезофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила
1,2
1,5
2,0
1,5
1,5
То же, в термофильных условиях
0,8
1,0
1,5
1,0
1,0
Нестабилизированная смесь осадка из первичных отстойников и активного ила либо нестабилизированный осадок первичных отстойников, либо нестабилизированный активный ил
0,8
1,0
1,5
1,0
1,0
Анаэробно сброженный осадок из первичных отстойников и осадок из двухъярусных отстойников
2,0
2,3
2,5
2,0
2,3
Аэробно стабилизированная смесь активного ила и осадка из первичных отстойников или стабилизированный активный ил
1,2
1,5
2,0
1,5
1,5
9.2.14.38 При использовании метода естественной сушки осадка следует предусматривать:
– конструкцию иловых площадок (на естественном или искусственном основании, с дренажом, каскадные, уплотнители и т.п.) – в зависимости от гидрогеологических и климатических условий, рельефа местности;
– число карт – не менее четырех;
– рабочую глубину карт – 0,7-1 м;
– высоту оградительных валиков – на 0,3 м выше рабочего уровня.
9.2.14.39 Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Продолжительность периода намораживания следует принимать равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10°С. Количество намороженного осадка следует принимать 75% поданного на иловые площадки за период намораживания.
9.2.14.40 Необходимо предусматривать периодическое перемешивание и буртование подсушенного осадка на иловых площадках.
9.2.14.41 Сливная вода с иловых площадок должна подаваться на очистку (непосредственно на очистные сооружения или в систему водоотведения). При технико-экономическом обосновании допускается предусматривать локальную очистку сливной воды и при условии очистки и обеззараживания до действующих требований – использование сливной воды для орошения сельскохозяйственных культур, питомников и т.п. При использовании сливной воды для орошения при отсутствии дополнительной возможности подачи сливной воды на централизованные очистные сооружения в периоды, когда орошение не производится, следует предусматривать емкости-накопители достаточной вместимости.
9.2.14.42 Допускается смешение стабилизированного и обеззараженного осадка с обеззараженным песком из песколовок, строительным песком, неплодородным грунтом для получения почвогрунта или рекультиванта для технической рекультивации нарушенных земель.
9.2.14.43 Для подготовки механически обезвоженных осадков и осадков, подсушенных в естественных условиях на иловых площадках, в качестве местных органических удобрений, рекомендуется их компостирование с органо-содержащими наполнителями (торфом, опилками, измельченной корой деревьев и растительными отходами). Допускается для снижения расхода наполнителя использовать готовый компост, а также крупную щепу, применяемую в процессе многократно.
“МДК 3-02.2001. Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации” (утв. Приказом Госстроя РФ от 30.12.1999 N 168)
5.3.30. Иловые площадки должны обеспечивать снижение влажности (подсушку) осадка и активного ила, поступающих из отстойников и метантенков, до 70 – 80%.
5.3.31. При эксплуатации иловых площадок необходимо:
а) выдерживать заданную периодичность напуска и толщину слоя напускаемого осадка;
б) своевременно выгружать подсушенный осадок с площадок с последующим ремонтом дренажных систем и подсыпкой песком при необходимости;
в) обеспечить отвод иловой (дренажной) воды не очистные сооружения, на допуская ее сброса в водный объект или пониженную местность;
г) вести надзор за состоянием системы лотков, шиберов, труб, дренажа, водовыпусков, шандор и своевременно промывать и очищать их;
д) следить за состоянием ограждающих валиков, своевременно скашивать на откосах дорог и валиках растительность, не допуская ее осеменения;
е) вести контроль за влажностью высушиваемого осадка и его санитарным состоянием;
ж) следить за состоянием санитарно-защитной зоны площадок, расположенных вне территории очистных сооружений.
