arrow_backEmergency WASH

S.15 Анаеробний фільтр

Анаеробний фільтр (АФ) може ефективно обробляти багато різних видів стічних вод. АФ – це біологічний реактор із нерухомим шаром та однією чи більше фільтрувальними камерами, розташованими одна за одною. У ході того, як стічні води протікають через фільтр, вловлюються тверді частки та розпадається органічна речовина під впливом активної біоплівки, утвореної на поверхні фільтруючого матеріалу.Див. [S.15] та [T.3]

Ця технологія широко використовується в якості вторинної обробки у системах чорної чи сірої води і покращує видалення твердих часток порівняно з септиками S.13 чи анаеробними реакторами з перегородками S.14 . Процес обробки є анаеробним із використанням механізмів біологічної очистки. Видалення зважених твердих часток і зниження біохімічного споживання кисню (БСК) може сягати до 90%, але зазвичай становить від 50% до 80%. Видалення азоту є обмеженим і зазвичай не перевищує 15% відносно загальної кількості азоту.

Проєктні міркування

Попередня обробка PRE є надзвичайно важливою для видалення твердих часток і твердих відходів, які можуть забивати фільтр. Більшість твердих часток, які можуть осідати, вилучаються у камері відстоювання перед АФ. У невеликих за розміром ізольованих блоках зазвичай є інтегроване відділення відстоювання, але первинне осадження також може відбуватися в окремому відстійнику T.1 або іншій технології попередньої обробки, наприклад, септику S.13 . АФ зазвичай експлуатуються у режимі висхідного потоку, оскільки тоді існує менший ризик того, що нерухома біомаса буде вимиватися і буде зменшуватися ефективність обробки. Рівень води має покривати фільтруючий матеріал щонайменше на 0,3 м, щоб забезпечити режим рівномірного потоку. Період гідравлічного утримання є найважливішим проєктним параметром, який впливає на діяльність фільтру, і рекомендованим таким періодом є 12 – 36 годин. В ідеалі фільтр повинен мати велику площу поверхні для уможливлення росту бактерій із великими об’ємом пор задля попередження забивання. Площа поверхні забезпечує більший контакт між органічною речовиною стоків та біоплівкою, яка гарантує ефективний біорозпад. В ідеалі матеріал має забезпечувати від 90 до 300 м² площі поверхні на м³ зайнятого об’єму реактору. З’єднання між камерами можна спроєктувати за допомогою вертикальних труб або перегородок. Знадобиться доступ до всіх камер (через технологічні люки) для технічного обслуговування. Резервуар має мати вентиляцію для уможливлення контрольованого випуску неприємних запахів і потенційно небезпечних газів. У разі під’єднання до системи стічних вод із кухні перед відстійником потрібно передбачити жировловлювач.

Матеріали

АФ можна виготовити з бетону, піску, гравію, цементу, сталі, скловолокна, ПВХ чи пластику, і він може бути фабричного виготовлення. Типовий розмір зерен фільтруючого завантаження в ідеалі повинні варіюватися в діаметрі від 12 до 55 мм, зменшуючись в діаметрі знизу догори. Зазвичай використовуються такі фільтруючі матеріали, як гравій, подрібнене каміння чи цегла, зола, пемза, бите скло чи спеціально сформовані пластикові елементи (можна використовувати навіть подрібнені пластикові пляшки з ПВХ).

Застосовність

АФ не підходять для фази гострого реагування на надзвичайну ситуацію, оскільки біологічному середовищу всередині АФ потрібен час на формування. АФ є більш підходящими для фаз стабілізації та відновлення і є більш довгостроковими рішеннями. Район є найбільш доречним масштабом застосування, проте АФ також можна встановлювати на рівні домогосподарства, у більших районах збору чи в громадських будівлях (наприклад, школах). Попри те, що АФ є водонепроникними, їх не рекомендовано споруджувати в районах із високим рівнем підземних вод і в районах, де часто трапляються повені. Проте можна розмістити фабрично виготовлені модулі над поверхнею землі. АФ можна встановлювати у всіх видах клімату, хоча ефективність буде нижчою у холоднішому кліматі. Рівень зменшення патогенів і поживних речовин є низьким в АФ; задля досягнення високих стандартів стічних вод потрібно додати додаткову технологію обробки, наприклад, анаеробний реактор з перегородками S.14 , стабілізаційні ставки T.5 чи споруджені водно-болотні угіддя T.6 .

Експлуатація та технічне обслуговування

АФ потребує початкового періоду від 6 до 9 місяців для досягнення повної потужності з обробки стоків, оскільки спершу потрібно дати час анаеробній біоплівці, яка росте повільно, утворитися на фільтруючому матеріалі. Задля скорочення початкового періоду фільтр можна заселити анаеробними бактеріями, наприклад, розбризкавши мул із септику на фільтраційний матеріал. Потік потрібно поступово збільшувати з часом. Потрібно здійснювати контроль за кількістю піни і мулу задля забезпечення нормального функціонування резервуару. Із часом тверді частки забиватимуть пори фільтру. До того ж бактеріальна маса, яка росте, може стати занадто товстою, відірватися і зрештою забити пори фільтруючого завантаження. Коли зменшується ефективність, фільтр потрібно почистити.  Це роблять шляхом запуску системи в зворотному режимі (зворотня промивка) або шляхом вивантаження і очищення фільтруючого матеріалу. Резервуари АФ потрібно перевіряти час від часу, щоб пересвідчитися в їхній водонепроникності.

Здоров’я та безпека

Зі стоками, піною і мулом потрібно поводитися обережно, оскільки стоки все одно містять патогени і їх потрібно в подальшому ще очищувати у разі повторного використання в сільському господарстві, безпосереднього використання в якості добрива та для зрошування або належним чином утилізувати. Під час знемулення та очищення АФ потрібно бути в повному особистому захисному спорядженні.

Витрати

Капітальні інвестиції для АФ є середніми, а експлуатаційні витрати – низькими. Витрати на АФ залежать від транспортувальної технології та використаної обробки, а також від наявності на місцевому рівні і відтак витрат на будівельні матеріали (пісок, гравій, цемент, сталь) чи вартості модулів фабричного виготовлення і витрат на робочу силу. Основні витрати щодо експлуатації та технічного обслуговування пов’язані з видаленням первинного мулу і витратами на електропостачання у разі, якщо потрібні насоси для зливання (за відсутності самопливу під дією гравітації).

Соціальні міркування

Зазвичай системи АФ є технологією, яка добре приймається користувачами. З огляду на чутливу екосистему в реакторі необхідні заходи з підвищення рівня обізнаності користувачів про припинення використання агресивних хімікатів.

Ключові критерії прийняття рішень

Вхідні продукти

Чорна вода
Сіра вода

Вихідна продукція

Стічні води
Мул

Екстрена фаза

Стабілізація +
Відновлення + +

Складні ґрунтові умови

Рівень застосування / масштаб

Побутовий +
Околиці + +

Водні та сухі технології

На водній основі

Рівень управління

Побутовий +
Спільний доступ + +
Місто + +

Технічна складність

Середній

Потрібне місце

Середній

Цілі та основні функції

Локалізація екскрементів. Зменшення БПК.

Сила і слабкість

  • Низькі вимоги і витрати щодо експлуатації та технічного обслуговування
  • Надійна та стабільна обробка (стійка до залпових скидів органіки та гідравлічних ударів)
  • Не потрібна електроенергія
  • Високий рівень зниження БСК та твердих часток
  • Обмежене зменшення кількості патогенів та поживних речовин
  • Потрібні фахівці для проєктування та спорудження
  • Вилучення та очищення забитого фільтруючого матеріалу займає багато часу і сил
  • Довгий період запуску
arrow_upward