Tampon à boues

installation de traitement des eaux usées pour la déshydratation des boues (boues) tombant de eaux usées lorsqu'ils sont déposés ou pourris dans les cuves du digesteur. La partie principale de l'ouvrage est constituée de parcelles nivelées (plates-formes) entourées de remparts en terre à travers lesquels passent des gouttières limoneuses pour alimenter les sédiments. Les boues brutes des décanteurs ou les boues fermentées des digesteurs ou d'autres structures sont périodiquement accumulées en petite couche sur un site industriel et séchées, ce qui entraîne une diminution de la teneur en eau de 20 à 25 % et acquiert la structure humide. terre et est ensuite transporté comme engrais vers la décharge .-X. atterrir. I. p. sont généralement disposés sur des sols naturels(sable, limon sableux) ou sur fondations artificielles avec drainage des ouvrages (Voir Drainage des ouvrages).

Grande Encyclopédie soviétique. - M. : Encyclopédie soviétique. 1969-1978 .

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Station d'épuration pour la déshydratation des boues (boues) tombant des eaux usées (lors de leur décantation) ou pourrissant dans les digesteurs ; un terrain plat (jusqu'à plusieurs centaines mètres carrés), clôturé avec des rouleaux de terre, le long de... ... Dictionnaire encyclopédique

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IL, ah, mari. Sédiment visqueux de substances minérales ou organiques au fond d'un réservoir. | adj. limoneux, oh, oh. Site de boues (station d'épuration). Dictionnaire Ojegova. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992… Dictionnaire explicatif d'Ojegov

INVENTION
Brevet Fédération de Russie RU2079453

Nom de l'inventeur : Akchurin B.K.
Nom du titulaire du brevet : Société par actions "Nijni Novgorod Santekhproekt"
Adresse de correspondance :
Date de début du brevet : 12.01.1995

Utilisation : déshydratation des boues d'épuration municipales sur lits de boues. L'essence de l'invention : la plateforme à boues contient un fond étanche 1, des dispositifs de filtration de drainage avec filtres 2 et des tuyaux de drainage 3 équipés de bouchons amovibles, des bacs de réception d'eau 4, une canalisation 5 pour l'alimentation en sédiments liquides, des puits de drainage 6 et un barrage de clôture. 7 constitué de couches horizontales de matériau filtrant. La base du barrage est située sur la base étanche du chantier, et les couches sont posées décalées vers le centre axe vertical et former un récipient en forme de pyramide tronquée. Les puits de drainage sont constitués d'éléments annulaires composites 14, 15, 16 installés les uns sur les autres. Des boues d'épuration municipales déshydratées sont utilisées comme matériau filtrant pour le barrage. Le procédé d'exploitation d'une plate-forme de boues consiste à la remplir de boues liquides, à filtrer à travers des dispositifs de filtrage de drainage et un barrage, à évacuer les eaux limoneuses à travers des puits de drainage, à retenir et à éliminer les boues déshydratées. Avant le remplissage, le site est clôturé avec la couche inférieure du barrage et les canalisations de drainage sont bouchées par des bouchons amovibles 3 dispositifs de drainage. Pendant le processus de remplissage, à mesure que les sédiments s'accumulent, les couches suivantes du barrage et la hauteur des puits de drainage augmentent périodiquement. Après avoir rempli la plateforme à boues jusqu'au sommet du barrage, un maintien est effectué. Dans ce cas, les canalisations de drainage 3 sont débarrassées des bouchons et asséchées par filtration à travers des dispositifs de filtration de drainage et un barrage. Pendant le processus de rétention, une stabilisation et une désinfection complètes des boues d'épuration municipales ont également lieu.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne les services municipaux, en particulier la déshydratation des boues d'épuration dans des conditions naturelles sur des sites de boues et peut être utilisée en milieu urbain. usines de traitement des eaux usées.

La méthode la plus simple et la plus courante pour déshydrater les boues d’épuration liquides consiste à les sécher sur des lits de boues. Ces derniers sont des zones drainées prévues sur une fondation naturelle ou artificielle, entourées de tous côtés par des crêtes en terre atteignant 1,5 m de haut, une largeur supérieure d'au moins 0,7 m et un système de drainage.

Grâce à une technologie relativement simple et à de faibles coûts d'exploitation, les lits de boues fournissent un effet de déshydratation extrêmement faible, en particulier dans les zones à fortes précipitations. Ces zones comprennent la majeure partie du territoire de la Russie, où les sites de boues sont contraints de se transformer en réservoirs de boues pour le stockage à long terme des boues liquides.

Après remplissage des chantiers, la déshydratation du mélange de boues à 80% dure pratiquement de 3 à 10 ans, selon les conditions climatiques et hydrogéologiques particulières, des solutions constructives pour l'élimination du nadil et eau de drainage. Actuellement, le problème de la déshydratation des boues dans des conditions naturelles est résolu en attribuant des zones supplémentaires aux lits de boues. Dans les stations d'épuration des grandes villes, des centaines d'hectares sont occupés par des lits de boues, l'amélioration de leur conception va donc dans le sens d'une intensification de la déshydratation. Un certain nombre d'inventions prévoient l'utilisation de dispositifs de filtrage verticaux à cet effet.

On connaît une plate-forme de boues qui contient une base étanche avec des murs d'enceinte, une canalisation de boues sous pression et un collecteur de collecte. système de drainage avec éléments filtrants verticaux.

Les murs de la plate-forme ont des fenêtres avec des dispositifs de portail à gradins. Des dispositifs de filtration à cassette verticaux sont montés du côté opposé des murs, offrant une filtration et une élimination supplémentaires de l'eau. La conception de cette plateforme à boues est compliquée et pas assez efficace, puisque la filtration s'effectue sur toute la surface des parois d'enceinte, mais uniquement à travers ses sections individuelles. L'entretien de ce site devient également plus compliqué, puisqu'en raison de la calmatisation, le média filtrant nécessite une régénération ou un remplacement fréquent.

Ils sont utilisés comme matériaux filtrants pour les drainages et les filtres verticaux. divers matériaux, y compris les boues d'épuration déshydratées et stabilisées. L'invention protège la déshydratation des boues d'épuration, dans laquelle une couche de boues sèches avec une humidité de 65 à 70 %, d'une épaisseur de 15 à 20 cm, est posée sur une plate-forme à boues avec un revêtement en béton bitumineux et avec un dispositif de drainage sous la forme de plateaux remplis de graviers. Pendant l'exploitation, les boues liquides sont introduites sur le site avec des afflux périodiques, alternés avec des pauses, au cours desquelles une filtration s'effectue à travers une couche de sédiments et un remblai de graviers drainants. Après une période de remplissage, qui dure plusieurs mois, suit une période de séchage des boues, puis un nettoyage mécanique a lieu et le chantier est préparé pour le cycle suivant. Cette méthode n'est pas non plus assez efficace, car... Le processus de déshydratation est réalisé uniquement par filtration et séchage naturel ; il n'utilise pas le processus de séparation naturelle des phases du mélange de boues liquides. Le procédé ne réduit pas le volume des opérations de chargement et de déchargement, ni ne contribue à la réduction des territoires occupés pour les lits de boues.

La plateforme boues et son mode de fonctionnement sont les plus proches de la solution technique revendiquée. Le site contient une base étanche, un système de drainage d'éléments filtrants verticaux et une canalisation d'alimentation en boues. Lors de la déshydratation des boues d'épuration municipales, les puits de drainage pour éliminer l'excès d'eau sont également un élément nécessaire du site. Les éléments filtrants de cette plateforme sont en béton poreux avec des trous oblongs traversants.

Ils sont installés le long du périmètre de la plateforme de boues et perpendiculairement au mouvement des eaux de boues, formant des cartographies.

La marque inférieure des trous oblongs est encastrée sous la base étanche et les conduites d'alimentation en sédiments sont perforées et installées sur les éléments filtrants. Avec cette conception de la plate-forme à boues, les sédiments sont progressivement déversés du bord de la carte jusqu'à son milieu, et sous l'influence de la gravité, une hydroclassification des sédiments se produit, un filtre de retour en est formé, ce qui aide à retenir les particules qui ne se sont pas encore déposées dans les sédiments.

La technologie de déshydratation de ce site se résume au fait que les boues sont remplies en continu sur toute la profondeur de travail du chantier, sur toute la hauteur de la couche. L'eau est évacuée à travers la couche de sédiments et se déplace le long de la base étanche jusqu'aux éléments filtrants. Une fois le site rempli, un certain temps est nécessaire pour déshydrater et sécher les boues.

Ensuite, les éléments filtrants verticaux sont retirés et le site est débarrassé des sédiments séchés par mécanisation.

L'entreposage et le stockage des boues déshydratées sont effectués dans des entrepôts-décharges des stations d'épuration. Avant un nouveau cycle et l'approvisionnement de la prochaine portion de boues liquides, des éléments filtrants verticaux sont réinstallés sur le site. Les inconvénients de cette conception sont : une intensité de travail élevée pour l'entretien, une capacité insuffisante du site, limitée par la hauteur des murs d'enceinte et des éléments filtrants verticaux, un volume important de travaux improductifs de préparation et de chargement et déchargement, une répétition fréquente des cycles de travail.

De plus, le processus de déshydratation s'effectue uniquement par filtration à travers des éléments filtrants verticaux. L'intensité de déshydratation requise est obtenue grâce à un nombre accru de ces éléments, qui s'encrassent pendant le fonctionnement et nécessitent une régénération et un remplacement fréquents, ce qui complique également l'exploitation du site de boues.

Le but de la présente invention est intensification du processeur de déshydratation, augmentant la capacité du site et simplifiant la maintenance.

Cet objectif est atteint grâce à la conception de la plate-forme à boues selon l'invention, qui contient un fond étanche, des dispositifs de filtrage de drainage, des puits de drainage, des bacs de prise d'eau et une canalisation d'alimentation en boues liquides, dans la mesure où, selon l'invention, le site est en outre équipé d'une enceinte de clôture. barrage constitué de couches horizontales de matériau filtrant, et la base du barrage est posée sur la base étanche du chantier, les couches sont posées décalées par rapport à l'axe vertical et forment un conteneur en forme de pyramide tronquée, et les puits de drainage sont constitués d'éléments annulaires composites installés les uns sur les autres jusqu'au niveau du sommet du barrage. Pour atteindre cet objectif, l’option la plus appropriée consiste à réaliser un barrage de confinement à partir de boues d’épuration municipales déshydratées.

Cet objectif est également atteint grâce au mode d'exploitation de la plate-forme de boues proposée, qui consiste à la remplir de sédiments liquides, à la filtrer à travers des dispositifs de filtrage de drainage et un barrage, à évacuer les eaux du nadil à travers des puits de drainage, à retenir et à éliminer les boues déshydratées, en ce sens que, selon le invention, avant de remplir le site, il est entouré d'une couche inférieure du barrage, pendant le processus de remplissage, périodiquement, à mesure que les sédiments s'accumulent, les couches suivantes du barrage et la hauteur des puits de prise d'eau sont augmentées, et la filtration par drainage Les dispositifs de filtration sont effectués après la fin du remplissage, pendant la période de rétention.

La plate-forme de boues proposée avec un barrage enveloppant en matériau filtrant a une capacité considérablement accrue en raison d'une augmentation de la hauteur, sans étendre le territoire occupé. La conception permet d'intensifier le processus de déshydratation en augmentant la pression hydrostatique de la phase liquide, et d'organiser la filtration non seulement par drainage de fond, mais également par le barrage lui-même. L'assèchement est également intensifié par l'élimination des eaux du nadil à différents niveaux le long de la hauteur du barrage à travers les éléments en expansion des puits de drainage composites. L'utilisation de boues d'épuration municipales déshydratées comme matériau filtrant est la plus appropriée, car cela garantit l'homogénéité de la composition des boues déshydratées, ce qui est important pour leur utilisation ultérieure à des fins économiques. La présence d'un barrage permet non seulement l'assèchement, mais aussi le stockage de volumes pluriannuels de boues d'épuration, élimine les opérations de chargement et de déchargement pour le transfert des boues séchées vers des décharges pour leur stockage et simplifie grandement l'entretien du site de boues.

La séquence d'opérations proposée lors de l'exploitation d'une plateforme à boues permet d'améliorer les conditions de déshydratation des boues aussi bien lors de la première étape lors du remplissage de la plateforme à boues jusqu'au niveau du sommet du barrage, que lorsque la déshydratation se produit principalement du fait de la sédimentation, et à la deuxième étape pendant la période de maintien, lorsque le processus de déshydratation se produit en raison de la filtration.

	L'essence de l'invention est illustrée par des dessins qui montrent : La FIG. 1 - la plateforme à boues proposée en plan au moment de la construction de la 1ère couche du barrage (vue selon les flèches 1-1 sur la Fig. 2) ; sur la fig. 2 coupe verticale du chantier avec un schéma de constitution des 5 couches du barrage et, par conséquent, la hauteur des puits de drainage ; sur la fig. 3 puits de drainage en coupe. La plateforme à boues proposée contient un support étanche 1, constitué par exemple de plusieurs couches de film de polyéthylène ou d'une couche d'argile froissée, des dispositifs de filtration de drainage 2 de type « filtre de retour » et des canalisations de drainage perforées 3, équipées de bouchons amovibles. aux extrémités (non représentées sur la figure), des bacs de prise d'eau 4 situés le long du périmètre du site, une canalisation 5 d'amenée de sédiments liquides, des puits de drainage 6 pour l'évacuation des eaux du nadil et un barrage d'enceinte 7 constitué de couches 8, 9, 10, 11, 12 de matériau filtrant empilés les uns sur les autres. La base du barrage est située directement sur la base étanche de la plateforme 1. Les couches de matériau filtrant 8 à 12 sont décalées par rapport à l'axe vertical de la plate-forme et forment un conteneur en forme de pyramide tronquée. Les boues séchées des stations d'épuration des eaux usées de la ville sont utilisées comme matériau filtrant du barrage. En l’absence de sédiments, par exemple lors de la mise en service de nouvelles installations de traitement, du sable ou tout autre matériau filtrant similaire acceptable pour la construction d’un barrage peut être temporairement utilisé comme matériau filtrant. Les puits de drainage 6 sont en composite socle en béton 13 et les éléments annulaires 14, 15, 16 installés les uns sur les autres. Les puits 6 et le barrage 7 ont toujours la même hauteur, augmentant parallèlement au cours de la période de remplissage de la plateforme à boues. Les bases des puits 6 sont reliées à la canalisation de sortie 17. Au niveau de l'entrée 18 des puits 6, un joint d'eau « flottant » 20 avec rembourrage en mousse 21 est placé dans les guides 19. La hauteur de l'entrée 18 est réglée par un ensemble de barres 22 recouvrant sa zone d'écoulement, placées dans des rainures 23.

La plateforme boues fonctionne de la manière suivante :

Avant sa mise en service, le chantier est clôturé avec la couche inférieure 8 du barrage. Dans ce cas, les puits de drainage 6 ont également une hauteur minimale et sont constitués d'un socle en béton 13 et d'un élément annulaire inférieur 14, le joint d'eau « flottant » 20 est en position basse. Le sédiment liquide est alimenté en continu par le pipeline 5. Il remplit progressivement l'ensemble du site jusqu'au niveau du sommet de la couche inférieure du barrage. Dans ce cas, les tuyaux de 3 dispositifs de filtrage de drainage sont bouchés par des bouchons et il n'y a pas de processus de filtrage à travers eux. Dans le volume de la plateforme de boues, la sédimentation se produit avec la séparation des phases liquide et solide, avec la formation d'une couche inférieure de sédiments, d'un « étang » et d'une couche de sédiments en forme de croûte flottant à sa surface. L'eau Nadil de « l'étang » est évacuée par les trous de 18 puits de drainage 6. Dans ce cas, le joint hydraulique 20 est toujours en phase liquide et empêche une couche de sédiments flottante ressemblant à une croûte de pénétrer dans les puits 6. Étant donné que la hauteur de la couche inférieure du barrage est nettement (2 à 3 fois) supérieure à la hauteur des crêtes enveloppantes des plates-formes à boues bien connues, leur capacité et leur temps de remplissage augmentent.

La durée de remplissage du site peut durer une saison, un an ou plus. Pendant ce temps, les sédiments s'épaississent. Lorsque le site est rempli jusqu'au niveau supérieur de la couche inférieure du barrage, la deuxième couche est construite en la déplaçant vers l'axe vertical central du site. Parallèlement, la hauteur des puits de drainage 6 est augmentée jusqu'au niveau du sommet de la deuxième couche du barrage. Ceci est réalisé en installant 15 puits de drainage dans l'élément annulaire suivant. L'agrandissement est réalisé à l'aide d'engins de chantier (bulldozers, excavatrices, etc.). Ceci est facilité par la forme pyramidale du barrage avec une pente extérieure naturelle, qui assure le déplacement et le levage des équipements le long d'une route de type serpentin.

Au fur et à mesure que le site se remplit, la couche de sédiments au fond augmente et se compacte, la phase liquide du « bassin » monte, les vannes hydrauliques flottantes 20 sur les puits de drainage montent également le long des guides 19. L'eau Nadil est est évacué par les puits 6 et est déchargé par le pipeline 17 en dehors de la zone. Les eaux de surface et de fonte s'écoulant des pentes du barrage lors des pluies et de la fonte des neiges sont évacuées dans les bacs de prise d'eau 4. Pendant la période de remplissage du site, toutes les couches suivantes du barrage sont périodiquement construites, et en même temps la hauteur des puits de drainage est augmenté jusqu'au niveau du sommet du barrage. La période de remplissage de la plateforme à boues peut être de 10 à 20 ans ou plus.

Du fait que les ouvertures de sortie des canalisations de 3 dispositifs de filtration de drainage sont fermées par des bouchons pendant toute la période de remplissage du chantier, la calmatisation et le colmatage des filtres de drainage pendant cette période sont exclus.

La déshydratation à cette première étape est principalement due au processus de sédimentation avec séparation des phases liquide et solide et à l'élimination des eaux de nadil à travers des puits de drainage.

Après la fin de la période de remplissage de la plateforme à boues jusqu'au niveau supérieur de la dernière couche du barrage et de vidange des eaux nadil du « bassin », les bouchons sont retirés des canalisations de 3 dispositifs de filtration de drainage.

Commence la prochaine période de rétention technologique, au cours de laquelle se produit une déshydratation supplémentaire par filtration et stabilisation des sédiments. Après ouverture des bouchons, les filtres de 2 dispositifs de filtration de drainage commencent à fonctionner.

La filtration s'effectue également sur toute la surface latérale du barrage, l'eau étant rejetée dans le système de drainage du site et dans les bacs de prise d'eau 4. A ce stade, la déshydratation se produit dans des conditions naturelles et dure plusieurs années. Dans le même temps, le processus de stabilisation et de désinfection en profondeur des sédiments se poursuit. Après durcissement, le lit de boues est prêt pour le déchargement des sédiments, qui s'effectue par mécanisation. Les boues stabilisées déshydratées peuvent être utilisées à des fins économiques, par exemple comme engrais pour les terres agricoles, pour le remplissage des zones basses et pour les travaux de nivellement. Il est plus judicieux d’utiliser des boues déshydratées et stabilisées comme matériau filtrant pour les barrières de barrage sur les lits de boues adjacents. Dans les stations d'épuration municipales, il est conseillé d'avoir au moins deux lits de boues de la conception proposée, fonctionnant selon différents modes : remplissage, maintien et déchargement. Dans le même temps, les lits de boues s'alimentent mutuellement en matériau filtrant pour la construction du barrage.

La conception proposée de la plateforme de boues et la méthode de son fonctionnement offrent les avantages suivants par rapport au prototype.

Les sites occupés sont réduits plusieurs fois en augmentant la capacité du site. La hauteur du site chargé peut être de 10 à 20 m ou plus.

Les coûts d'exploitation sont réduits, y compris les coûts de préparation et de restauration de la base étanche et des dispositifs de drainage, car leur durée de vie est multipliée par plusieurs et les opérations de chargement et de déchargement pour le transfert des boues des sites de traitement des boues vers les sites de stockage sont supprimées.

Pendant toute la période de remplissage de la plateforme à boues avec des boues liquides, des conditions optimales sont assurées pour la séparation des phases solide et liquide et l'introduction du processus de décantation.

En raison du développement de la plate-forme de boues en hauteur, des conditions sont créées pour le mode pression de filtration de la phase liquide à travers le barrage enveloppant, ce qui augmente l'efficacité de la déshydratation naturelle.

FORMULE DE L'INVENTION

1. Plate-forme à boues contenant un fond étanche, des dispositifs de filtrage de drainage, des puits de drainage, des plateaux de prise d'eau et une canalisation d'alimentation en boues liquides, caractérisée en ce qu'elle est en outre équipée d'un barrage de délimitation constitué de couches horizontales de matériau filtrant, et la base de le barrage est posé sur la base étanche du chantier, les couches sont posées décalées par rapport à l'axe vertical et forment un conteneur en forme de pyramide tronquée, et les puits de drainage sont constitués d'éléments annulaires composites installés les uns sur les autres pour le niveau du sommet du barrage.

2. Site selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barrage encaissant est constitué de boues d'épuration municipales déshydratées.

3. Procédé d'exploitation d'une plateforme à boues selon la revendication 1, comprenant le remplissage de celle-ci avec des sédiments liquides, la filtration à travers des dispositifs de filtrage de drainage et un barrage, l'évacuation des eaux de nadil à travers des puits de drainage, la rétention et l'élimination des boues déshydratées, caractérisé en ce qu'avant de remplir le site , il est clôturé avec une couche inférieure de barrages, pendant le processus de remplissage, à mesure que les sédiments s'accumulent, les couches suivantes du barrage et la hauteur des puits de drainage sont périodiquement augmentées, et le filtrage à travers des dispositifs de filtrage de drainage est effectué après l'achèvement du remplissage pendant la période de détention.