Система аэробной очистки
Система аэробной очистки ( ATS ), часто называемая аэробной септической системой, представляет собой небольшую систему очистки сточных вод , аналогичную системе септиков , но в которой используется аэробный для пищеварения процесс , а не только анаэробный процесс, используемый в септических системах. Эти системы обычно встречаются в сельской местности, где общественная канализация отсутствует, и могут использоваться для одного дома или для небольшой группы домов.
В отличие от традиционной септической системы, система аэробной очистки производит высококачественные вторичные сточные воды, которые можно стерилизовать и использовать для поверхностного орошения. Это позволяет значительно повысить гибкость при размещении поля выщелачивания , а также сократить требуемый размер поля выщелачивания почти вдвое. [1]
Процесс
[ редактировать ]Процесс ATS обычно состоит из следующих этапов: [2]
- Этап предварительной обработки для удаления крупных твердых частиц и других нежелательных веществ.
- Стадия аэрации, на которой аэробные бактерии переваривают биологические отходы.
- Стадия отстаивания позволяет оседать непереваренным твердым веществам. При этом образуется осадок, который необходимо периодически удалять из системы.
- Этап дезинфекции, на котором хлор или подобное дезинфицирующее средство смешивается с водой для получения антисептического эффекта. Другой вариант — УФ-дезинфекция, при которой вода подвергается воздействию УФ-излучения внутри установки УФ-дезинфекции.
Этап дезинфекции является необязательным и используется там, где требуются стерильные сточные воды, например, в случаях, когда сточные воды распространяются над землей. Обычно используемое дезинфицирующее средство представляет собой таблетки гипохлорита кальция , специально изготовленные для систем очистки отходов. [3] Таблетки предназначены для быстрого разрушения под воздействием солнечного света. Стабилизированные формы хлора сохраняются после рассеивания сточных вод и могут привести к гибели растений на полях выщелачивания.
Поскольку САР содержит живую экосистему микробов, которые переваривают содержащиеся в воде отходы, чрезмерное количество таких веществ, как отбеливатели или антибиотики , может повредить среду САР и снизить эффективность лечения. Также следует избегать неперевариваемых веществ, поскольку они будут накапливаться в системе и требовать более частого удаления осадка. [4]
Виды систем аэробной очистки
[ редактировать ]В небольших аэробных системах обычно используется одна из двух конструкций: системы с фиксированной пленкой или аэробные системы с непрерывным потоком и взвешенным ростом (CFSGAS). Предварительная очистка и обработка сточных вод одинаковы для обоих типов систем, а разница заключается в стадии аэрации. [1]
Фиксированные пленочные системы
[ редактировать ]В системах с фиксированной пленкой используется пористая среда, которая обеспечивает подложку для поддержки пленки биомассы, которая переваривает отходы в сточных водах. Конструкции систем с фиксированной пленкой сильно различаются, но делятся на две основные категории (хотя некоторые системы могут сочетать оба метода). Первая представляет собой систему, в которой среда перемещается относительно сточных вод, попеременно погружая пленку и подвергая ее воздействию воздуха, тогда как вторая использует неподвижную среду и изменяет поток сточных вод, так что пленка попеременно погружается и подвергается воздействию воздуха. В обоих случаях биомасса должна подвергаться воздействию как сточных вод, так и воздуха, чтобы произошло аэробное сбраживание. Сама пленка может быть изготовлена из любого подходящего пористого материала, например формованного пластика или торфа . В простых системах используются стационарные среды и полагаются на прерывистый поток сточных вод, создаваемый гравитацией, для обеспечения периодического воздействия воздуха и сточных вод. Распространенной системой с движущейся средой является вращающийся биологический контактор (RBC), в котором используются диски, медленно вращающиеся на горизонтальном валу. Почти 40 процентов дисков погружены в любой момент времени, а вал вращается со скоростью один или два оборота в минуту. [1]
Аэробные системы с непрерывным потоком и приостановленным ростом
[ редактировать ]Системы CFSGAS, как следует из названия, предназначены для работы с непрерывным потоком и не создают основу для бактериальной пленки, а скорее полагаются на бактерии, взвешенные в сточных водах. Суспензия и аэрация обычно обеспечиваются воздушным насосом, который прокачивает воздух через аэрационную камеру, обеспечивая постоянное перемешивание сточных вод в дополнение к насыщению их кислородом. В некоторые системы, предназначенные для обработки более высоких, чем обычно, уровней биомассы в сточных водах, можно добавлять среду, способствующую росту бактерий в фиксированной пленке. [1]
Модернизированные или портативные аэробные системы
[ редактировать ]Еще одним все более распространенным применением аэробной очистки является восстановление вышедших из строя или вышедших из строя анаэробных септических систем путем модернизации существующей системы с аэробными функциями. Этот класс продуктов, известный как аэробная ремедиация, предназначен для восстановления биологически отказавших и вышедших из строя анаэробных систем распределения за счет значительного снижения биохимической потребности в кислороде (БПК5) и общего содержания взвешенных веществ (TSS) в сточных водах. Снижение БПК5 и ОТС обращает вспять сложившийся биомат. Далее сточные воды с высоким содержанием растворенного кислорода и аэробными бактериями поступают в распределительный компонент и переваривают биомат.
Компостирующие туалеты
[ редактировать ]Компостирующие туалеты предназначены для очистки только туалетных отходов, а не обычных бытовых сточных вод, и обычно используются с безводными туалетами, а не со смывными туалетами, связанными с вышеупомянутыми типами систем аэробной очистки. Эти системы обрабатывают отходы как влажное твердое вещество, а не как жидкую суспензию, и поэтому отделяют мочу от фекалий во время обработки, чтобы поддерживать правильное содержание влаги в системе. Примером компостного туалета является clivus multrum ( на латыни «наклонная камера»), который состоит из наклонной камеры, разделяющей мочу и фекалии, и вентилятора, обеспечивающего принудительную вентиляцию и предотвращающего выход запахов через унитаз. Внутри камеры моча и кал самостоятельно расщепляются не только аэробными бактериями, но и грибами , членистоногими и дождевыми червями . Время обработки очень длительное, минимальный интервал между вывозом твердых отходов составляет год; во время обработки объем твердых отходов уменьшается на 90 процентов, при этом большая часть превращается в водяной пар и углекислый газ. Болезнетворные микроорганизмы удаляются из отходов путем длительного пребывания в неблагоприятных условиях в камере обработки. [5]
Сравнение с традиционными септическими системами
[ редактировать ]Этап аэрации и этап дезинфекции являются основными отличиями от традиционной септической системы; Фактически, система аэробной очистки может использоваться в качестве вторичной очистки сточных вод из септиков. [1] Эти этапы увеличивают первоначальную стоимость аэробной системы, а также требования к техническому обслуживанию по сравнению с пассивной септической системой. В отличие от многих других биофильтров , системы аэробной очистки требуют постоянной подачи электроэнергии для привода воздушного насоса, что увеличивает общие затраты на систему. Дезинфицирующие таблетки необходимо периодически заменять, а также электрические компоненты (воздушный компрессор) и механические компоненты (воздушные диффузоры). Положительным моментом является то, что аэробная система производит сточные воды более высокого качества , чем септик, и, таким образом, поле выщелачивания может быть меньше, чем у обычной септической системы, а отходы можно сбрасывать в районы, слишком экологически чувствительные для выхода септической системы. Некоторые аэробные системы перерабатывают сточные воды через спринклерную систему , используя их для полива газона, если это разрешено правилами.
Качество сточных вод
[ редактировать ]Поскольку сточные воды АТС часто сбрасываются на поверхность поля выщелачивания, качество очень важно. Типичный ATS при правильной работе будет производить сточные воды с содержанием менее 30 мг/л БПК5, 25 мг/л TSS и 10 000 КОЕ/мл фекальных колиформных бактерий . Он достаточно чистый, чтобы не поддерживать слой биомата или «слизи», как в септике. [6]
Сточные воды САР относительно не имеют запаха; правильно работающая система будет производить сточные воды с затхлым запахом, но не как канализацию. Аэробная обработка настолько эффективна для уменьшения запахов, что является предпочтительным методом уменьшения запаха навоза, производимого на фермах. [7] [8] [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Руководство по системам очистки сточных вод на объекте (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Февраль 2002 г. EPA-625-R-00-008.
- ^ «Аэробные реакторы для биологической очистки сточных вод» . 19 февраля 2017 года . Проверено 3 апреля 2017 г.
- ^ Дезинфекция малых систем . Информационные бюллетени по технологиям очистки сточных вод (отчет). Агентство по охране окружающей среды. Сентябрь 2003 г. EPA 832-F-03-024.
- ^ Предметы, которых следует избегать. Архивировано 18 июля 2007 г. в Wayback Machine , Hoot Aerobic Systems.
- ^ Clivus Multrum, Inc. «Наука и технологии компостных туалетов и систем серой воды» .
- ^ Дэвид М. Густафсон; Джеймс Л. Андерсон; Сара Хегер Кристоферсон. «Отделение аэробной терапии» . Расширение Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала 24 июня 2008 г. Проверено 30 июня 2008 г.
- ^ Чарльз Д. Фулхадж; Дональд Л. Пфост. «Очистные сооружения для сельских домов» . Расширение Университета Миссури. Архивировано из оригинала 17 марта 2009 года.
- ^ «Руководство домовладельца Лос-Анджелес-Хут» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2008 г.
- ^ Хосе Р. Бикудо. «Часто задаваемые вопросы об аэробном лечении» . Расширение Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала 4 марта 2008 года.