Система аэробной очистки ( ATS ), часто называемая аэробной септической системой, представляет собой небольшую систему очистки сточных вод , аналогичную системе септика , но в которой для пищеварения используется аэробный процесс, а не просто анаэробный процесс, используемый в септических системах. Эти системы обычно встречаются в сельской местности, где нет общественной канализации, и могут использоваться для одного дома или для небольшой группы домов.
В отличие от традиционной септической системы, система аэробной очистки производит вторичные сточные воды высокого качества, которые можно стерилизовать и использовать для поверхностного орошения. Это обеспечивает гораздо большую гибкость в размещении поля выщелачивания , а также сокращает требуемый размер поля выщелачивания наполовину. [1]
Процесс
Процесс ATS обычно состоит из следующих этапов: [2]
- Этап предварительной обработки для удаления крупных твердых частиц и других нежелательных веществ.
- Этап аэрации, на котором аэробные бактерии переваривают биологические отходы.
- Стадия отстаивания позволяет осесть непереваренным твердым веществам. При этом образуется осадок, который необходимо периодически удалять из системы.
- Этап дезинфекции, на котором хлор или подобное дезинфицирующее средство смешивают с водой для получения антисептического эффекта. Другой вариант - УФ-дезинфекция, когда вода подвергается воздействию УФ-излучения внутри установки УФ-дезинфекции.
Этап дезинфекции является необязательным и используется там, где требуется стерильный сток, например, в случаях, когда сток распространяется над землей. Обычно используемым дезинфицирующим средством являются таблетки гипохлорита кальция , специально предназначенные для систем обработки отходов. [3] Таблетки быстро разрушаются на солнечном свете. Стабилизированные формы хлора сохраняются после того, как сточные воды рассеиваются, и могут убить растения в поле для выщелачивания.
Поскольку САР содержит живую экосистему микробов, переваривающих отходы в воде, чрезмерное количество таких предметов, как отбеливатель или антибиотики, может нанести вред окружающей среде САР и снизить эффективность лечения. Также следует избегать неперевариваемых предметов, поскольку они будут накапливаться в системе и потребовать более частого удаления осадка. [4]
Типы систем аэробной обработки
Маломасштабные аэробные системы обычно используют одну из двух конструкций: системы с фиксированной пленкой или аэробные системы с непрерывным потоком, приостановленные для выращивания (CFSGAS). Предварительная очистка и обработка сточных вод одинаковы для обоих типов систем, и разница заключается в стадии аэрации. [1]
Фиксированные пленочные системы
В фиксированных пленочных системах используется пористая среда, которая обеспечивает слой для поддержки пленки из биомассы, которая переваривает отходы в сточных водах. Конструкции фиксированных пленочных систем широко различаются, но делятся на две основные категории (хотя некоторые системы могут сочетать оба метода). Первая представляет собой систему, в которой среда перемещается относительно сточной воды, попеременно погружая пленку и подвергая ее воздействию воздуха, в то время 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, такого как формованный пластик или торфяной мох . Простые системы используют стационарные среды и полагаются на прерывистый поток сточных вод под действием силы тяжести, чтобы обеспечить периодическое воздействие воздуха и сточных вод. Распространенной системой движущихся сред является вращающийся биологический контактор (RBC), в котором используются диски, медленно вращающиеся на горизонтальном валу. Около 40 процентов дисков погружены в воду в любой момент времени, а вал вращается со скоростью один или два оборота в минуту. [1]
Аэробные системы с непрерывным потоком и приостановкой роста
Системы CFSGAS, как следует из названия, предназначены для работы в непрерывном потоке и не создают слоя для бактериальной пленки, полагаясь скорее на бактерии, взвешенные в сточных водах. Суспензия и аэрация обычно обеспечивается воздушным насосом, который прокачивает воздух через камеру аэрации, обеспечивая постоянное перемешивание сточных вод в дополнение к оксигенации. В некоторые системы, предназначенные для обработки более высоких, чем обычно, уровней биомассы в сточных водах, может быть добавлена среда, способствующая росту бактерий с фиксированной пленкой. [1]
Модернизированные или переносные аэробные системы
Еще одним все более распространенным применением аэробной обработки является восстановление неисправных или вышедших из строя анаэробных септических систем путем модификации существующей системы с помощью аэробной функции. Этот класс продуктов, известный как аэробная ремедиация, разработан для восстановления биологически неисправных и отказавших анаэробных систем распределения за счет значительного снижения биохимической потребности в кислороде (БПК5) и общего содержания взвешенных твердых частиц (TSS) в сточных водах. Уменьшение BOD5 и TSS обращает вспять разработанный биомат. Кроме того, сточные воды с высоким содержанием растворенного кислорода и аэробных бактерий перетекают в распределительный компонент и переваривают биомат.
Компостирование туалетов
Компостируемые туалеты предназначены для обработки только туалетных отходов, а не обычных бытовых сточных вод, и обычно используются с безводными туалетами, а не со смывными туалетами, связанными с вышеуказанными типами систем аэробной очистки. Эти системы обрабатывают отходы как влажное твердое вещество, а не как жидкую суспензию, и поэтому во время обработки отделяют мочу от фекалий для поддержания правильного содержания влаги в системе. Примером компостного туалета является clivus multrum ( лат. «Наклонная камера»), который состоит из наклонной камеры, разделяющей мочу и фекалии, и вентилятора, обеспечивающего положительную вентиляцию и предотвращающего выход запахов через унитаз. Внутри камеры моча и кал независимо расщепляются не только аэробными бактериями, но также грибами , членистоногими и дождевыми червями . Сроки обработки очень длинные, с минимальным периодом между вывозом твердых отходов в год; во время обработки объем твердых отходов уменьшается на 90 процентов, большая часть из них превращается в водяной пар и диоксид углерода. Патогенные микроорганизмы удаляются из отходов в результате длительного пребывания в неблагоприятных условиях в камере обработки. [5]
Сравнение с традиционными септическими системами
Аэрации стадия и стадия дезинфекции являются основными отличиями от традиционной системы септической; Фактически, система аэробной очистки может использоваться в качестве вторичной очистки сточных вод септических резервуаров. [1] Эти этапы увеличивают начальную 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 приведения в действие воздушного насоса, что увеличивает общие затраты на систему. Таблетки дезинфицирующего средства 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, и выход может быть сброшен в областях, слишком чувствительных к окружающей среде для выхода септической системы. Некоторые аэробные системы рециркулируют сточные воды через спринклерную систему , используя их для полива лужайки там, где это разрешено правилами.
Качество сточных вод
Поскольку сточные воды из ATS часто сбрасываются на поверхность поля выщелачивания, качество очень важно. Типичный САР при правильной работе будет производить сточные воды с БПК5 менее 30 мг / л, TSS 25 мг / л и фекальными колиформными бактериями 10 000 КОЕ / мл . Он достаточно чистый, чтобы не выдерживать биомат или слой «слизи», как септик. [6]
Стоки САР относительно не имеют запаха; Правильно работающая система будет производить сточные воды с затхлым запахом, но не сточными водами. Аэробная обработка настолько эффективна для уменьшения запаха, что она является предпочтительным методом уменьшения запаха от навоза, производимого на фермах. [7] [8] [9]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b c d e Руководство по местным системам очистки сточных вод (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» . Проверено 3 апреля 2017 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Дезинфекция малых систем . Информационные бюллетени по технологии очистки сточных вод (отчет). EPA. Сентябрь 2003 г. EPA 832-F-03-024.
- ↑ Предметы, которых следует избегать, заархивированные 18июля 2007 г.,в Wayback Machine , Hoot Aerobic Systems
- ^ Clivus Multrum, Inc. "Компостирование туалетов и систем серой воды" Наука и технологии " .
- ^ Дэвид М. Густафсон; Джеймс Л. Андерсон; Сара Хегер Кристоферсон. «Блок аэробной обработки» . Расширение Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала на 2008-06-24 . Проверено 30 июня 2008 .
- ^ Чарльз Д. Фулхейдж; Дональд Л. Пфост. «Очистные сооружения для сельских домов» . Расширение Университета Миссури. Архивировано из оригинального 17 -го марта 2009 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ "Руководство домовладельца LA-Hoot" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) мая 2008 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Хосе Р. Бикудо. «Часто задаваемые вопросы об аэробном лечении» . Расширение Университета Миннесоты. Архивировано из оригинала на 4 марта 2008 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
Внешние ссылки
- Отделения аэробной обработки в Университете Северной Аризоны