УСТАНОВКА ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СТОКОВ МАЛЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ, СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Полезная модель относится к экологии области - нейтрализации стоков предприятий в городах, промышленных зонах, сельской местности и применительно к отдельно стоящим и функционирующим малым предприятиям, например, санаториям, домам отдыха, местам временной дислокации военнослужащих, детским оздоровительным лагерям и т.п.
Указанные типы предприятий являются достаточно многочисленными и наносят огромный ущерб окружающей природной среде, но осуществлять строительство при каждом из них принято считать экологически нецелесообразным [1].
В работе [2] описан тип очистных сооружений для нейтрализации стоков на нефтеналивных судах. Они достаточно просты, эффективны, но требуют постоянного внимания и квалифицированного обслуживания, что не всегда осуществимо в условиях удаленности от крупных населенных пунктов. Кроме того, не решена проблема использования получаемых шламов.
3
В качестве прототипа использован опытный участок нейтрализации стоков на нефтеналивных судах производительностью 20 м/сутки [2]. Указанный участок имеет классическую схему технологической линии с применением УАП. Подобного типа схемы имеют ряд недостатков, к которым следует отнести:
1. Сборник стоков служит только для их сбора и не имеет приспособлений для других целей.
2. Приготовление добавок предусматривается отдельно; ввод добавок в рабочую зону УАП тоже осуществляется отдельно.
3. Для отстоя использовали горизонтально расположенный бак, не связанный с емкостью сборника исходных стоков.
4. Трудности с автоматизацией производства.
5. В состав оборудования включена жаровая ловушка, в которой отсутствует необходимость.
Задачей настоящей полезной модели является создание высокоэффективных очистных сооружений, которые не требуют сложных систем автоматического регулирования и основаны на принципе саморегулирования, а также упрощение конструкции и утилизация полученных продуктов переработки сточных вод.
Техническим результатом является создание очистных сооружений с высокой степенью очистки стоков, при этом не дорогих.
2
Технический результат достигается за счет того, что установка для нейтрализации стоков малых промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятий содержит как минимум два накопителя стоков которые соединены посредством трубопровода с одним или более бункерами для добавок и посредством насоса и трубопровода с как минимум одной установкой вращающегося электромагнитного поля - установкой активации процессов, которая в свою очередь трубопроводом соединена с одним или более отстойником для нейтрализованных продуктов, которые соединены с емкостями для шлама и воды, при этом она содержит установку для подачи газа CO, которая соединена трубопроводом с отстойником или с трубопроводом между установкой активации процессов и отстойником.
Отстойник может быть соединен трубопроводом с бетономешалкой, которая соединена с емкостями с бункерами с цементом и гравием для последующей разливки в формы.
Объем накопителей для исходных стоков равен объему отстойников.
Время заполнения отстойников и опорожнения сборников исходных стоков одинаковое.
Ввод трубопроводов для наполнения сборников и отстойников жидкими продуктами осуществляют по касательной относительно боковой стенки емкостей.
Накопитель содержит корзину, имеющую форму дна и стенок близкую к форме емкости накопителя.
2
В качестве установки для подачи газа CO используется котельная
Для реализации поставленной задачи выполнены следующие работы:
1. К имеющемуся вертикальному сборнику в составе имеющегося оборудования технологической линии добавлен еще один.
3
2. Оснащение участка выполнено двумя баками, работающими попеременно и имеющими одинаковый объем, например, по 20 м. При этом при постоянной производительности установки вращающегося электромагнитного поля - установки активации процессов (УАП) опорожнение одного сборника и заполнение другого отстойника будут производиться синхронно в одно и то же время.
3
При указанном объеме 20 м время заполнения-опорожнения составит 3,0-3,5 ч, составляющее время необходимого отстоя. Применение уровнемера позволяет автоматизировать процесс.
Добавки, в данном случае порошкообразная известь подают непосредственно в каждый сборник из небольших бункеров, расположенных над каждым сборником. Поскольку состав стоков на подобного рода предприятиях в среднем постоянный, то соответственно
количество добавок остается постоянным. При необходимости возможна корректировка количества и состава добавок. Для того чтобы известь не оседала на дно сборников, ее подают под струю сточных вод от насоса. Подачу стоков в емкость осуществляют тангенциально (по касательной) относительно стенки в нижней части емкостей. В результате формируется вращательной движение жидкости, что предотвращает выпадение в осадок твердой фазы. Подачу стоков с добавками в рабочую зону УАП осуществляют другим насосом.
Сухая известь содержит около 10% (по массе) неактивных компонентов, которые постепенно накапливаются в сборнике. Чтобы не останавливать надолго работу, связанную с очисткой сборников, на их дно помещают корзинку со сплошным дном и бортами, имеющими отверстия. Форма корзинки соответствует форме сборника. По мере необходимости корзинку поднимают, очищают от накопившихся отходов и вновь опускают на дно сборника.
2
Суспензия после УАП поступают в один из двух сборников-отстойников, работающих попеременно. После обработки в рабочей зоне УАП суспензия имеет значение рН выше нормы, и чтобы его понизить до нейтрального вводят газообразный углекислый газ (в баллонах) либо дымовые газы, например, от котельной. Двуокись углерода вводят со дна отстойника, при этом в результате барботажа осевший шлам взмучивается. При таком способе подачи усвоение углекислого газа не превышает 20-30% (по объему). Поэтому целесообразно вводить СО (или дымовые газы) в трубопровод после выхода из рабочей зоны УАП, тогда усвоение поднимается практически до 100% (по объему) не требуется времени на проведение операции барботажа.
Вместо вертикальных отстойников можно использовать горизонтальные в виде траншеи с камерой для накопления шлама. Рабочий объем горизонтальных сборников-отстойников - не ограничен. Для предотвращения просачивания воды стенки и дно емкостей облицовывают геомембранами толщиной 2-4 мм.
3
После отстоя шлам представляет собой сгущенную суспензию с содержанием воды около 80% (по массе). Полученный продукт является эффективной добавкой, например, для упрочнения бетона. Расчеты показывают, что в год при переработке 60-80 м/сутки стоков можно получить около 30-40 т бетонных или керамических изделий высокого качества. Дополнительным оборудованием для данной цели являются малая бетономешалка, формы для заливки, стеллажи, закрома для цемента, песка и гравия, средства транспортировки.
На фиг.1 представлена технологическая линия участка. Технологическая линия работает следующим образом.
В опорожненный сборник 2 (или 3) насосом 1 закачивают сточные воды до уровня примерно от одной трети до половины высоты, после чего в сборник вводят сухую известь из бункера 4 из расчета на среднее содержание органики и тяжелых металлом. После заполнения сборника определяют рН суспензии отбором пробы из специального штуцера перед УАП 6. При этом УАП 6 включают одновременно с насосом 6. Насос 5 работает до полного опорожнения сборника 2 (или 3) и наполнения одного отстойника 9 (или 10).
В это время оканчивается время отстоя отстойника 2 и происходит слив шлама и очищенной воды из данного отстойника. Продолжительность слива меньше, чем продолжительность заполнения, которое зависит от производительности УАП. Избыток воды направляют в сборник очищенной воды 12.
Жидкоподвижный шлам после спуска из отстойника 9 (или 10) загружают при помощи бадьи 11 в бетономешалку 13 одновременно с водой, цементом и гравием. Следует использовать воду после отстоя, так как она является активированной и в результате качество получаемых железобетонных изделий оказывается более высоким по сравнению с традиционными технологиями. После перемешивания в бетономешалке 13 готовую массу распределяют по формам 15. Формы устанавливают на стеллаже 16 для отвердения.
Пример
3
3
3
5
Нейтрализация стоков цеха сыров ЗАО "Молоко", г.Сальск Ростовской области. Примерный состав сточных вод: жир - 2,5 г/м, взвешенные вещества - 350 г/м, БПК - 1850, сухой остаток - 1370 г/м. Сборник 2 (см. фиг.1) - свободен, участок работает на стоках из сборника 3. Насосом 1 сборник 2 заполняется стоками. После заполнения примерно одной трети сборника 2 по глубине засыпали порошкообразную негашеную известь при работающем насосе 1. Полностью емкость 1 была заполнена примерно за 3 часа 15 мин. После выработки стоков из сборника 3 насосом 1 начинали подавать стоки для заполнения сборника 3. Стоки из сборника 2 обрабатывали в УАП 6, которые затем поступали в освободившийся отстойник, например, 9. Значение рН полученной суспензии составило 11 единиц. Через 1 час 30 мин. через штуцер после УАП 6 пускали углекислый газ из баллона 8.
Заполнение отстойника 9 суспензией после обработки в УАП 6 продолжалось 3 часа 50 мин. (рН суспензии перед началом выдержки составило значение 8,1). Время выдержки суспензии было определено опытным путем. При выпадении 97-98% (по массе) твердой фазы вода была слегка замутнена. Анализ показал (после полного отстоя - раствор стал прозрачным), что БПК5 очищенной воды составило значение 10-12, содержание жиров - 0,8 мг/л, сухой остаток - 50 мг/л. Остаточная муть после сушки содержала практически
только СаО, что не оказывает влияния на качество полученных изделий - бордюрной плиты.
Выдержка суспензии была принятой равной 2 часам. Поэтому выпуск шлама в бадью 11 был начат до полного заполнения отстойника 9 и продолжался примерно 15 мин. до появления осветленной воды, которую частично направляли в сборник 12, частично в бетономешалку 13. Выпуск воды продолжался около 1 часа. Суммарное время выпуска в итоге составило 3 часа 15 мин.
В бетономешалку 13 добавляли цемент, песок и гравий в соотношении 1:1,8:4,1 (стандартное соотношение), смешивали до получения жидкоподвижной однородной массы и заливали с помощью бадьи 14 в формы 15, которые устанавливали на стеллаж 16. Качество полученной бордюрной плиты при визуальном осмотре не отличалось от стандартной, но плиты имели более чистую и гладкую поверхность.
Источники информации, принятые во внимание
1. Яковлев С.В., Карелин Л.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И. Водоотведение и очистка сточных вод. - М.: Стройиздат, 1995.
2. патент РФ 2220879, 10.01.2004.