Септики

Применяют для механической очистки сточных вод, поступающих на поля подземной фильтрации, в песчано-гравийные фильтры, фильтрующие трещины и фильтрующие колодцы. Производительность, как правило, не превышает 25 м³/сут, поэтому чаще всего их используют в системах малой канализации небольших поселков или отдельно стоящих зданий. По конструкции септики бывают одно-, двух- и трехкамерные. При расходах до 5 м³/сут. рекомендуется применять однокамерный, при расходах более 5 м³/сут – двух- или трехкамерные. При этом в двухкамерных объем первой секции следует принимать 0,75 расчетной производительности, а в трехкамерном – 0,5 расчетной производительности. Объемы следующих камер соответственно – 0,25 расчетной производительности.

В септиках происходит одновременное осветление СЖ и сброживание осадка. Септик представляет собой круглый или прямоугольны в плане проточный резервуар, в котором при медленном продвижении СЖ выпадают ВВ, выпавший осадок находится в камере от 6 до 12 месяцев, в течение которых он подвергается анаэробному сброживанию. Выделяющийся в процессе сброживания газ, захватывает мельчайшие частицы, поднимает наверх, образуя на поверхности уплотненную корку. Толщина корки 0,35-0,45 м. Всплывающие и осаждающие частицы соприкасаются с очищаемой жидкостью, снова загрязняют ее, затрудняя дальнейшую очистку СЖ, вышедшая из септика, получает неприятный гнилостный запах и кислую реакцию. Впуск и выпуск СЖ осуществляется при помощи тройников, концы которых опущены ниже уровня корки.

Верхняя часть тройника должна быть открытой и доступной для очистки. Вода из одной камеры септика в другую поступает через отверстия в разделительных стенках. Осадок периодически удаляется, но не полностью. Около 20% осадка следует оставлять для заражения свежего осадка анаэробными микроорганизмами. Осадок удаляется под гидростатическим давлением при помощи иловой трубы, либо откачивается.

Метантенки

Представляют собой герметично закрытый, чаще всего круглые в плане резервуары, в которых осуществляется процесс анаэробного сбраживания. Брожение называется метановым, так как в результате распада органических веществ в качестве одного из основных продуктов образуется метан.

В основе биохимического процесса метанового брожения лежит способность микроорганизмов, в ходе своей жизнедеятельности окислять органические вещества осадков сточной воды. Брожение состоит аз четырех фаз:

1. стадия ферментативного гидролиза (нерастворимые сложные органические вещества расщепляются на более простые растворимые за счет ферментов микроорганизмов)

2. Кислотообразование (в этой стадии образуются летучие жирные кислоты, аминокислоты, спирты, а также водород и углекислый газ)

3. Ацетогенная (превращение летучих ирных кислот, аминокислот и спиртов в уксусную кислоту, диссоциирующую на ион водорода и ион ацетата)

4. Метанногенная (характеризуется образованием метана из уксусной кислоты, а также в результате восстановления водородом углекислого газа, выделяющийся в процессе брожения газ на 60-67% состоит из метана и на 40-33% из углекислого газа).

Эффективность процесса анаэробного сбраживания оценивается степенью распада органического вещества, количеством образующегося биогаза (при этом 60-65% - за счет распада жиров и 35-40% за счет распада углеводов и белков. Однако, даже при длительном пребывании осадка, органические вещества распадаются не полностью. Существует максимальный пределе сбраживания. Этот предел не зависит от температуры, однако скорость распада каждого компонента с повышением температуры возрастает.

Диапазон температур, при котором происходит анаэробное сбраживание, достаточно широк. Различают три температурные фазы, при которых осуществляется жизнедеятельность микроорганизма:

1. психрофильная (температура до 20⁰С)

2. мезофильная (20 – 40⁰С)

3. термофильная (50-70⁰С)

В каждой из этих температурных зон процесс анаэробного сбраживания осуществляют свои виды микроорганизмов. В метантенках используется либо мезофильный либо термофильный режим. В необогреваемых сооружениях (двухъярусные отстойники, осветлители – пороги) брожение осуществляется в психрофильном режиме.

Термофильный режим, по сравнению с мезофильным позволяет уменьшить объем метантенков и обеспечивает глубокое обеззараживание осадка от макрофлоры и гельминтов, однако, недостатком термофильного сбраживания является низкая водоотдающая способность сброшенных осадков, что требует дополнительной обработки перед их обезвоживанием.

В свою очередь мезофильный режим не обеспечивает обеззараживание осадка, требует больших объемов сооружений, не позволяет получить сброженный осадок, хорошо поддающийся механическому обезвоживанию.

Для эффективной работы метантенков, исключения образования мертвых зон, предотвращения расслоения осадка осуществляют перемешивание содержимого метантенка.

По режиму работы метантенки подразделяются на непрерывного, периодического и полунепрерывного действия.

При загрузке осадка 1 раз в сутки скорость распада вещества и выход биогаза значительно меняется в период между загрузками.

Непрерывная загрузка и выгрузка осадка снимает такую неравномерность. При непрерывной подаче осадка и хорошим его смешением с массой бродящего осадка обеспечивает равномерный тепловой режим, поступление питательных субстратов. Кроме этого непрерывный режим загрузки позволяет автоматизировать работу метантенков.