Біоінженерні споруди типу біоплато

Біоінженерні споруди типу біоплато єпрогресивним розвитком методів природного біологічного очищення. Для очистки і доочистки СВ населених пунктів можуть бути використані конструкції типу інфільтраційних і поверхневих біоплато.

Де, А — інфільтраційне біоплато; Б — поверхневе біоплато 1 — подача води на очистку; 2 — відстійник; 3 — осад; 4 — розподільний трубопровід; 5 — протифільтраційний екран; 6 — рослинний ґрунт; 7 — пісок; 8 — щебінь; 9 — дренаж;10 — вища водяна рослинність;11 — кам'яний накид; 12 — очищена вода.

Інфільтраційне біоплато — інженерне спорудження, розміщене, як правило, у котловані глибиною до 2 м, на дні якого влаштовується протифільтраційний екран з поліетиленової плівки. Поверх екрана укладається горизонтальний дренаж і шар щебеню, піску, чи керамзиту іншого фільтруючого матеріалу. Поверхня спорудження засаджується очеретом і іншими місцевими видами вищої водяної рослинності з розрахунку не менш 10—12 стебел на 1 м². За технологією біоплато в очищенні води беруть участь колонії водяних (на поверхні блоку) і ґрунтових (у фільтруючому шарі) мікроорганізмів, вища водяна рослинність і сам фільтруючий шар.

Поверхневе біоплато також розміщається в котловані і має протифільтраційний екран. Роль дренажу виконує кам'яний накид, замість фільтруючого шару укладається ґрунт котловану, поверхня якого засаджується вищою водяною рослинністю. Вища водяна рослинність, крім очисної функції, забезпечує підвищену транспірацію (випар) рідини, що очищається, у літній період приблизно на 10-15%. Транспіраційні властивості вищої водяної рослинності можуть бути використані також для прискорення підсушування мулових площадок, підвищення пропускної здатності й ефективності очищення полів фільтрації.

Очисні споруди за технологією біоплато складаються, як правило, з декількох блоків, розташовуваних каскадом, причому блок поверхневого біоплато є кінцевим. До складу споруд біоплато, в якості кінцевого, може бути включена болотиста ділянка (природне поверхневе біоплато) з наявністю достатніх заростей вищої водяної рослинності. Початковим блоком споруджень є відстійник, де відбувається видалення великих включень і завислих речовин.

За технологією біоплато забезпечується очищення господарсько-побутових стічних вод по БПК до 5-10 мг/л, по завислих речовинах- до 8-12 мг/л, причому наявність завислих речовин в основному пов'язано з виносом їх з фільтруючого шару. Значно (на 40—70%) знижується вміст сполук азоту і фосфору. Спорудженні біоплато, вдало розташовані по рельєфі місцевості, не вимагають застосування електроенергії, хімікатів і забезпечують надійну роботу як у літній, так і в зимовий період. Для очищення виробничих стічних вод за технологією біоплато потрібно робити їхню передочистку відповідно до особливостей їхнього складу та властивостей. Очищення виробничих стічних вод організовується з метою використання їх у системах оборотного, послідовного чи замкнутого водопостачання, забезпечення умов прийому до міської системи водовідведення чи скидання у водні об'єкти.

 

Біологічні ставки.

Біологічні ставки – штучні послідовно з’єднані водойми, в яких протікають природні процеси самоочищення води, інженерно-технічні споруди, в яких очищення стічних вод відбувається в умовах, наближених до природного плину фізичних, хімчних, біохімічних та інших процесів, що забезпечують самоочищення поверхневих вод.

В теперішній час біоставки є розповсюдженими методами очищення вод у США, Канаді, Данії, Швеції, Австралії, Японії, Великобританії, Франції, Іспанії, Чехії, Словаччині, Німеччині, Ізраїлі, Китаї, Індії та ін. Вони споруджуються в різнних варіантах проточності та з різним терміном перебування в них стічних вод (5-60 діб). На території України, де є сприятливі метеоумови, біостави ще не знайшли широкого розповсюдження в практиці доочищення та знезараження стоків.

 

Типи біоставків

Біологічні ставки використовуються як самостійна очисна споруда або як очисні ставки кінцевого пункту очищення стоків, що пройшли стадію біоочищення в біофільтрі або аеротенку.

Якщо очисні ставки функціонують як самостійні системи водоочистки, стічні води перед надходженням в них розбавляються трьох-, п'ятикратними об'ємами технічної або господарсько-питної води, а середньорічну температуру підтримують в межах +10 ˚С і вище. Для відстояних стоків без розбавлення навантаження на ставки складає до 250 м³/га/на добу; для біологічно очищених вод - до 500 м³/га/на добу. Анаеробні стави в переважній більшості є лише однією стадією в системі очищення і підтримуються при високій потребі кисню (БПК) на одиницю площі біостаква за одиницю часу.

Типи біоставів:

- залежно від призначення:

· біостави для біологічного очищення попередньо відстояних стічних вод;

· біостави як буферні споруди для доочищення попередньо відстояних стічних вод;

· біостави для бологічного доочищення та знезараження стічних вод;

- за технічним вирішенням:

· контактні;

· проточні (одно- та багатоступеневі);

- за концентрацією:

· розбавлені стічними водами;

· без розбавлення;

- за характером біотичного кругообігу та механізмом очищення, глибиною і часом перебування стічних вод:

· аеробні (потужне біоокислення органічних речовин аеробами, гідробіотами при перемішуванні, аерації, масовому рості самостійних або інокульованих водоростей, що додатково виділяють атомарний кисень, що залежить від температури та швидкості руху води);

· анаеробні (біохімічне окислення анаеробами з виділенням газів СН₄, СО₂, Н₂, N₂, H₂S, неокисленя жирних кислот, сульфідів, гумінів, гуматів тощо);

· факультативно аеробні.

 

Схеми очищення в біоставах

Середня глибина ставків складає від 0.5 до 1.0 м. Термін «дозрівання» у ставкових зонах помірного клімату в теплий та холодний період - не менше одного місяця, а в спеціальних аеробних умовах до 3-5 діб.

Одноступенева схема

Стоки Ме очищена вода

ЖС (сульфат

лактат SO₄^2-→H₂S

орг.к-та) Me+S^2-→MeS (Біомаса+мул сульфіду металу)

Очисні споруди біоставкового типу розміщують на слабо фільтруючих водонепроникних грунтах (глина, асфальт, бітум, бетон, плівкові покриття) на майданчиках з санітарно захисною зоною 300м, з розрахованим рівнем води (найактивніші процеси проходять на глибині 0,6 - 0,9м) з протилежним наповненям та спорожнення не довшим за 1 добу (допустиме одночасно в 2 – 3-х ставах) з можливою автоматизацією та засадженням столонами (паростками кореневищ) з ростовими бруньками.

Резервуар осадження   Me+S^2-→MeS ٭٭٭٭٭٭

Двоступенева схема:

стоки

неперервно діюча культура S-red, перемішування культиватор

Поступлення ЖС

 

 

Злив мул вода