Скорость накопления осадков в септиках

представлены результаты исследований на 27 объектах для оценки скорости накопления шлама

Джоан Мак Махон (Joanne Mac Mahon), Ян Кнапп (Jan Knappe), Лоуренс В. Гилл (Laurence W. Gill), Тринити-колледж в Дублине, "Скорость накопления ила в септиках, используемых в качестве части локальной очистки бытовых сточных вод в северном морском умеренном климате", "Журнал экологического менеджмента" (Journal of Environmental Management), 304, 15 февраля 2022.

Локальные системы очистки бытовых сточных вод (DWTS) используются для очистки стоков значительной части населения мира - 20% населения Европы и США полагаются на DWTS. Септик является одним из наиболее часто используемых DWTS во всем мире, но в развивающихся странах, где 3,6 миллиарда человек в настоящее время не имеют доступа к безопасно управляемым санитарным услугам, другие распространенные на месте системы хранения и очистки сточных вод включают в себя выгребные ямы с одной выгребной ямой, выгребные ямы с одной вентиляцией, накопительные резервуары (выгребные ямы для выщелачивания), хранилища для обезвоживания и камеры для компостирования, которые предъявляют иные требования к удалению осадков, чем септики.

Эффективная работа септиков требует регулярного удаления скопившихся твердых веществ (от фекальных осадков, туалетной бумаги и других твердых предметов, утилизируемых через туалеты и раковины), поэтому знание ожидаемых скоростей заполнения ила имеет важное значение для домовладельца. Ответственных и заинтересованных собственников можно направить в СтройПроект, для получения конкретной информации по всем вопросам - Септик под ключ недорого.

Уровень накопления ила (выраженный как глубина или объем ила на дне камеры) в септике влияет на концентрацию твердых веществ в стоках, и установление приемлемой рабочей глубины/объема ила изучалось относительно немногими исследователями. Скорость накопления ила является результатом гидравлических, биологических и физико-химических механизмов, развивающихся внутри резервуара.
накопления осадков в септиках

Факторы, влияющие на скорость накопления, включают концентрацию твердых веществ в бытовых стоках, время гидравлического удержания, температуру и органическую прочность притока. Оценки средних скоростей накопления варьировались от 0,13 л/чел./день до 0,32 л/чел./день, снижаясь до 0,10 через 4,5 года

Удаление шлама является одной из основных сопутствующих затрат при эксплуатации септика или комплексной системы очистки, и недавний анализ децентрализованных локальных систем в отношении плотности показал, что затраты на утилизацию шлама явно доминируют. Для определения оптимальной частоты очистки от шлама необходимо знать типичные скорости накопления шлама в септиках (а также типичный размер резервуара).

В статье представлены результаты исследований на 27 объектах DWTS (септиках) по всей Ирландии для оценки скоростей накопления шлама, на основании которых затем были определены оптимальные частоты очистки. В исследовании специально рассматриваются скорости накопления ила, происходящие в двухкамерных септических системах стандартной конструкции, которые принимают мочу и фекалии из туалетных сточных вод и серую воду из раковин, ванн и душевых кабин в домашних условиях.

Содержание твердых веществ в септиках в основном происходит из туалетных отходов. Под илами в этом исследовании понимаются конкретно накопленные твердые вещества на дне каждой камеры септика, которые отличаются от жидкого слоя, лежащего над ним.

Ирландия является страной с высоким уровнем дохода, и известно, что экономические стандарты влияют на средние показатели производства фекалий у населения. Влажная масса фекалий на человека в странах с низким уровнем дохода (250 г/чел./день) может быть вдвое больше, чем у людей, живущих в странах с высоким уровнем дохода (126 г/чел./день). Скорость переваривания твердых веществ в септиках также связана с температурой, и септики, расположенные в более холодном климате, как правило, имеют более низкие скорости переваривания, чем те, которые расположены в более теплом климате, что влияет на скорость накопления ила.

История DWTS всех 27 домов известна исследовательской группе и поэтому были доступны сведения об установке и/или удалении шлама. Скорость накопления определялась на основе продолжительности времени с момента предыдущего удаления. Резервуары имели возраст от 1 до 7 лет и емкость приблизительно от 3 до 5 м3.

Качество шлама, отобранного на всех участках, проверено с использованием стандартных методов APHA для общего содержания твердых веществ, летучих твердых веществ и фиксированных твердых веществ, включая первое испарение известного объема образца шлама в испарительной чашке до постоянного веса при 105 C, а затем прокаливание до постоянного веса в муфельной печи при температуре 550C. Процент общего содержания твердых веществ, фиксированных твердых веществ и летучих твердых веществ рассчитан для каждого отобранного образца с использованием уравнений из стандартных методов APHA.

Средний объемный показатель накопления на человека (л/человек/год) определялся для каждой системы на основе количества жильцов, размеров камеры и рабочего объема системы, периода с момента установки/предыдущего удаления шлама из каждой камеры и глубины шлама, измеренной в каждой камере. Затем массовый показатель накопления на человека в год определялся из этого объемного показателя накопления с использованием плотности влажного шлама (находится в диапазоне от 1010 до 1054 г/л для образцов), и этот показатель затем преобразовывался в общий показатель накопления массы сухих твердых веществ с использованием рассчитанного процента общего количества твердых веществ для каждого образца.

Средние общие нагрузки твердых веществ на человека в год составляли от 1 до 10 кг/человека/год, в то время как объемные нагрузки широко варьировались от 50 до 250 л/человека/год. Объемные нагрузки были намного выше для более новых систем, которые находились в эксплуатации менее 2 лет. В целом, средние общие нагрузки твердых веществ и объемные нагрузки в год имели тенденцию к значительному снижению с течением времени, что может быть связано с разложением (деградацией) и/или сжатием твердых веществ с течением времени и/или переносом твердых веществ в конечный сток. Кроме того, очень высокие объемные нагрузки (более 200 л/чел./год), наблюдаемые в некоторых новых системах, которые эксплуатировались менее года, имели место в резервуарах с рабочим объемом более 4000 л. Поэтому может существовать некоторая связь между размером резервуара и уровнем разложения/сжатия твердых веществ, которое происходит в течение первого года или двух эксплуатации.

Эти общие показатели накопления сухих твердых веществ из септиков в Ирландии (от 1 до 10 кг/чел./год) оказались ниже оценок сухой массы фекалий, предложенных в литературе (в среднем от 10,2 до 14,2 кг/чел./год в зависимости от уровня дохода страны. Напротив, объемные показатели накопления оказались высокими по сравнению с другими исследованиями, особенно в первый год эксплуатации (в среднем около 200 л/чел./год или 0,55 л/чел./день), что может быть связано с разным рационом питания, разным количеством используемой воды и разным размером резервуаров.

Исследования показали, что скорости накопления ила в 2-камерных септиках высоки в первые 12 месяцев работы системы после очистки от ила (примерно 250 л/чел./год), но падают до менее 150 л/чел./год через 2 года и менее 100 л/чел./год через 4 года. Эквивалентная измеренная общая скорость накопления сухих твердых веществ также снизилась с приблизительно 10 кг/чел./год через 12 месяцев до менее 3 кг/чел./год через 4 года. Из этих данных выведено уравнение, которое предсказывает оптимальное время опорожнения септиков на основе объема резервуара, количества жильцов домохозяйства и процента объема, заполненного шламом перед дешламацией.

Полевые данные и предыдущие международные исследования показывают, что оптимальные интервалы дешламации должны составлять от 3 до 5 лет, учитывая, что для полного развития биологических процессов в септиках и, таким образом, оптимизации разложения твердых веществ в резервуарах может потребоваться 2–5 лет. 5 лет являются максимально допустимой частотой дешламации до достижения предельного объема 50% шлама в резервуаре.

24.04.2025

Овцы предпочитают подчиненных баранов в качестве сексуальных партнеров

Доминирующие бараны совершают в стаде большее количество совокуплений. Однако эволюционным преимуществом для потомства становится сексуальное предпочтение самками подчиненных баранов. Это доказали смелые эксперименты команды ветеринаров Республики Уругвай
подробнее

Замедление канонического прогресса в крупных областях науки

Непропорциональное количество ссылок на самые цитируемые статьи приводит к увеличению неравного внимания. Статьи, не входящие в 1% наиболее цитируемых, теряют в среднем около 17% цитируемости каждый год, статьи, не входящие в 5% наиболее цитируемых - 25%
подробнее

Источник - пресса

Шнобель Процедура Пресса Анналы Архив Статьи Шнобелист