Технические рекомендации DWA
реклама
В 1998 году немецкой ассоциацией ATV, предшественницей DWA, впервые были опубликованы технические рекомендации по расчёту почвенно-растительных фильтров. Накопленный с тех пор практический опыт показывает, что предварительная обработка стоков при этом имеет значительно большее значение,чем считалось и что предусматриваемые до сих пор площади фильтра являлись недостаточными. В представленной новой редакции технических рекомендаций DWA-A 262 были учтены все накопленные до настоящего времени знания. DWA Работоспособные сооружения предварительной очистки являются необходимым условием для стабильной, свободной от кольматации работы почвенно-растительного фильтра. Кроме того и поступление посторонних вод является распространенной причиной преждевременной кольматации фильтра. Поэтому настоящие технические рекомендации содержат подробную информацию по предварительной очистке стоков на очистных сооружениях малой производительности и на малых очистных сооружениях. При расчёте почвенно-растительных фильтров с вертикальным направлением движения воды в настоящих рекомендациях также учтено различие между применением их на очистных сооружениях малой производительности или малых очистных сооружениях. Расчёт очистных сооружений малой производительности может быть произведён упрощенно по гидравлической нагрузке.При расчёте малых очистных сооружений дополнительно учитывается поверхностная нагрузка по ХПК. Расчёт почвенно-растительных фильтров принципиально производится на удаление углерода. Дополнительно к этому в настоящем документе даются указания по расчёту сооружений для соблюдения повышенных требований к качеству очистки по удалению азота.Тем не менее, при очистке на почвенно-растительных фильтрах нельзя рассчитывать на длительно гарантированное удаление фосфора. Технические рекомендации DWA-A 262 Принципы расчёта, строительства и эксплуатации сооружений биологической очистки коммунальных сточных вод с почвенно-растительными фильтрами Mарт 2006 Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen mit bepflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung kommunalen Abwassers März 2006 ISBN 978-3-944328-51-5 DWA Технические рекомендации DWA-A 262 Принципы расчёта, строительства и эксплуатации сооружений биологической очистки коммунальных сточных вод с почвенно-растительными фильтрами Mарт 2006 Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen mit bepflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung kommunalen Abwassers März 2006 Издатель и продажа DWA-A 262 Переведено переводчиком Р. Мерквиртом. Этот перевод не проверялся Немецким объединением по водному хозяйству, канализации и отходам. Немецкое объединение по водному хозяйству, канализации и отходам (DWA) является компетентной организацией межотраслевых проблем водного хозяйства в Германии и интенсивно занимается развитием его надёжности и устойчивости. DWA является политически и экономически независимой организацией. Её область специализации - водное хозяйство, канализация, переработка отходов и защита почвы. В Европе DWA является самой большой организацией в этой области по количеству членов. Благодаря своей профессиональной компетентности в области нормативных документов, профессионального образования и информации она занимает особое положение среди специалистов и общественности. Около 14.000 её членов представлены специалистами и руководителями муниципальных образований, вузов, проектно-конструкторских бюро, ведомств и предприятий. Основным направлением деятельности является выработка и обновление единых технических нормативных документов, а также участие в разработке специализированных норм на национальном и международном уровне. К этому относится не только научно-техническая проблематика, но и экономические и правовые вопросы охраны окружающей среды и защиты водных ресурсов. Выходные данные Издатель и продажа: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. Theodor-Heuss-Allee 17 53773 Hennef, Deutschland Tел.: +49 2242 872-333 Факс: +49 2242 872-100 Эл. Почта: info@dwa.de Интернет: www.dwa.de Перевод: Merkwirth Übersetzungen, Schönebeck (Elbe) Набор: DWA Печать: Bonner Universitäts-Buchdruckerei ISBN: 978-3-944328-51-5 Финансовая поддержка перевода осуществлялась Федеральным министерством окружающей среды (BMU) и Федеральным ведомством по охране окружающей среды (UBA) в рамках программы консультационной помощи государствам Центральной и Восточной Европы, Кавказского Региона и Центральной Азии. Ответственность за содержание публикации несут авторы. Напечатано на бумаге, полностью изготовленной из вторичного сырья. © DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Hennef 2014 Мы оставляем за собой все права, в особенности права на перевод на другие языки. Без письменного разрешения издателя любую часть настоящих технических рекомендаций запрещается воспроизводить в какой-либо форме – в виде фотокопии, микрофильма или любым другим способом - или переводить на языки, используемые машинами, в особенности системами обработки данных. 2 DWA-A 262 Предисловие к русскому изданию Технические рекомендации DWA-A 262 были изданы в 2006 году. Они основывались на опыте эксплуатации очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами в Германии, который насчитывает десятки лет. При условиях, аналогичных климатическим условиям в Германии (умеренная климатическая зона), настоящие технические рекомендации принципиально применимы и для очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами в западных и южных районах Российской Федерации. Для регионов вечной мерзлоты очистные сооружения с почвенно-растительными фильтрами непригодны. В зонах без сильно выраженных зим с малым количеством морозных дней в году могут быть использованы очистные сооружения с почвенно-растительными фильтрами со значительно меньшими удельными площадями. В разработке нормативного документа DWA в крупном масштабе участвуют специалисты и общественность. Благодаря этому предписания технических рекомендаций A 262 для расчета и, в особенности, для конструирования охватывают относительно широкий диапазон, чтобы каждый специалист мог найти соответствующее техническое решение. Вследствие этого применение настоящих технических рекомендаций имеет свои сложности. Принципиально возможно было бы использование единой надежно функционирующей системы. С появления технических рекомендаций A 262 в марте 2006 года был получен целый ряд новых сведений, которые требуют его переработку, обновление и расширение. Поэтому в настоящее время эти технические рекомендации лишь ограниченно актуальны и применимы. Изменения касаются объема многокамерных отстойников для предварительной очистки. Можно ожидать, что необходимый объем многокамерных отстойников сократится на 500 л/жит. (Таблица 2 больше не применима). По более новым сведениям для объёма сооружений предварительной очистки существенную роль играет, в первую очередь, подходящий цикл удаления осадка. При этом в отличие от ранее установленных предписаний A 262 (п. 5.3.1) достаточно начать удаление осадка лишь тогда, когда сооружение первичной очистки на половину наполнено осадком. Также должны быть уточнены значения удельных площадей почвенно-растительных фильтров с горизонтальным направлением движения воды, так как значение 5 м2/жит. (п. 3.3.2) видимо недостаточно. Далее имеющиеся сведения о почвенно-растительных фильтрах, нагружаемых сырыми, неотстоенными стоками, должны быть обобщены и войти в A 262. Это касается, в особенности, двухступенчатого способа очистки с применением двух последовательно включенных вертикальных фильтров, который первоначально был разработан в Германии и потом был усовершенствован во Франции. Здесь на первой ступени почвенно-растительных фильтров, нагружаемой сырыми, неотстоенными сточными водами, одновременно происходит фильтрация твердых веществ и первичное удаление растворённых органических соединений. Преимуществом данной системы наряду с отсутствием предварительной очистки является, прежде всего, значительно меньшая необходимая удельная площадь фильтра (фильтр первой ступени 1,2 м2/жит., фильтр второй ступени 0,8 м2/жит.). Это стабильный и экономичный способ очистки, который может найти применение и в России. Также должны войти в настоящие технические рекомендации сведения об очистке на почвеннорастительных фильтрах сточных вод из общесплавной канализации, в том числе на выше описанных фильтрах, нагружаемых сырыми, неотстоенными сточными водами. Предполагается в конце 2014 года издать переработанную версию A 262. Она может представлять большой интерес также для специалистов Российской Федерации. Проф. Др. Йенс Новак Официальный представитель рабочей группы DWA по очистке сточных вод на очистных сооружениях с почвенно-растительными фильтрами Председатель экспертной комиссии DWA по очистке сточных вод на малых очистных сооружениях 3 DWA-A 262 Предисловие к изданию 2006 года Настоящие технические рекомендации представляют собой первую переработку технических рекомендаций ATV-A-262 (июль 1998г.) под названием „Правила расчётов, возведения и эксплуатации почвенно-растительных фильтров для коммунальных сточных вод мощности до 1.000 условных жителей". Эта переработка основывается на множестве данных, полученных в течение последних лет при внедрении этого метода в Германии и в Европе. Важные обобщающие результаты дали проведенный в мае 2001 года обмен опытом членов немецкой ассоциации ATVDVWK, предшественника DWA, по теме очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами, а также публикация Федерального ведомства по охране окружающей среды (UBA) результатов проведенного с 1998 по 2002 гг. при поддержке Немецкого федерального экологического фонда (DBU) совместного исследовательского проекта „Почвенно-растительные фильтры в качестве метода биотехнологии" (тексты UBA 05/2003). В феврале 2004 года, перед выпуском проекта переработанных технических рекомендаций, были обсуждены планируемые изменения в рамках прослушивания с отраслевыми специалистами. Публикация технических рекомендаций ATV-A-262 привела к активному внедрению этого метода. Исходя из экономических условий, коммунальные очистные сооружения с почвенно-растительными фильтрами в качестве единственной степени биологической очистки применяются преимущественно для области менее 1.000 условных жителей. Однако почвенно-растительные фильтры все больше применяются в комбинации с биологическими прудами или в качестве ступени доочистки. Очистка сточных вод на почвенно-растительных фильтрах отличается простым конструктивным оформлением, простой эксплуатацией, незначительным образованием биомассы (избыточным илом), минимальным потреблением сторонней энергии и высокой степенью очистки также при сооружениях малой мощности. Ограничивающим фактором для применения таких методов являются сравнительно большая потребность в площади и вытекающие из этого большие затраты. По этой причине в течение последних 5 лет из-за меньшей потребности в удельной площади были реализованы, прежде всего, почвенно-растительные фильтры с вертикальным направлением движения воды. По сравнению с редакцией июля 1998 года в настоящее издание был включен новейший опыт первичной очистки, расчёта площадей и высоты слоя фильтра. Варианты метода, о которых еще не имеется или не задокументирован достаточный опыт в Германии, не учитывались. Понятия, как напр., название технических рекомендаций, частично были изменены для нового, более дифференцированного и в то же время унифицированного подхода к данному вопросу. Чтобы учесть повышенные требования к техническим рекомендациям была необходима частичная переструктуризация, а также расширение технических рекомендаций. 4 DWA-A 262 Авторы Настоящие технические рекомендации были разработаны экспертной комиссией DWA KA-10 „Очистка сточных вод в сельской местности" совместно с рабочей группой DWA KA-10.1 „Очистка сточных вод на очистных сооружениях с почвенно-растительными фильтрами". В состав экспертной комиссии DWA KA-10 входят следующие эксперты: ЭНГЛЬМАНН, Эрих Дипл. инж., г. Ландсхут ХАЙЗЕ, Бодо Дипл. инж., г. Нойбранденбург ЛЮТЦНЕР, Клаус Проф., д.т.н., г. Дрезден МАУС, Хайнц Дипл. инж., г. Арнсберг НОВАК, Йенс Проф., д.т.н., г. Плауен ОТТО, Ульрих к.т.н., г. Фирзен ШРЁДЕР, Маркус к.т.н., г. Аахен (Председатель экспертной комиссии) ЦЕРРЕС, Ханс-Петер к.т.н., г. Штутгарт В состав рабочей группы DWA KA-10.1 входят следующие эксперты: БЁНИНГ, Томас Дипл. инж., г. Ален ФЕР, Гюнтер к.т.н., г. Ной-Айхенберг ГШЛЁССЛЬ, Таня Приват-доцент, к.ест.н., г. Мюнхен ХАГЕНДОРФ, Ульрих к.ест.н., г. Ланген КУНСТ, Забине Проф., д.т.н., к.ф.н., г. Ганновер МАУС, Хайнц Дипл. инж., г. Арнсберг НОВАК, Йенс Проф., д.т.н., г. Плауэн (Официальный представитель рабочей группы) РУСТИГЕ, Герберт Дипл. инж., г. Бизенталь Приглашенный гость: ШЮРИГ, Клеменс Дипл. инж., г. Ганновер, Куратор проектов LAWA *) Куратор проекта в главном филиале DWA: ТАЛЕР, Забине Дипл. биолог, г. Хеннеф Отдел канализации и защиты водных ресурсов *) Земельная рабочая группа по водному хозяйству 5 DWA-A 262 Содержание Предисловие к русскому изданию .......................................................................................................... 3 Предисловие к изданию 2006 года ......................................................................................................... 4 Авторы ....................................................................................................................................................... 5 Перечень рисунков .................................................................................................................................. 7 Список таблиц ......................................................................................................................................... 7 Указания для пользователя .................................................................................................................... 1 Область применения ....................................................................................................... 8 8 2 2.1 2.2 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.4 3.5 4 5 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.4 4.4.5 4.5 4.5.1 4.5.1 4.5.2 4.6 4.7 6 Понятия ............................................................................................................................. Определения ...................................................................................................................... Условные обозначения ................................................................................................ 9 9 10 Расчёт очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами ............... Основы расчёта .................................................................................................................. Очистные сооружения малой производительности ........................................................ Малые очистные сооружения ............................................................................................ Расчёт предварительной очистки ..................................................................................... Расчёт предварительной очистки очистн. соор. малой производительности ............. Расчёт предварительной очистки малых очистных сооружениий ................................ Расчёт почвенно-растительных фильтров ...................................................................... Общие положения .............................................................................................................. Почвенно-растительные фильтры с горизонтальным направлением движения воды в качестве главной биологической ступени очистки ............................................. Почвенно-растительные фильтры с горизонтальным направлением движения воды в комбинированных сооружениях в качестве дополнительной биологической очистки или ступени доочистки-осветления .................................................................... 12 12 12 12 13 13 14 15 15 15 16 Почвенно-растительные фильтры с вертикальным направлением движения воды в качестве биологической ступени очистки в очистных сооружениях малой производительности .......................................................................................... 16 Почвенно-растительные фильтры с вертикальным направлением движения воды в качестве биологической ступени очистки в малых очистных сооружениях ..................................................................................................................... 16 Проектирование и строительство очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами ........................................................................ Местоположение сооружений ........................................................................................ Общие требования к предварительной очистке .............................................................. Противофильтрационное уплотнение ............................................................................. Конструкция фильтра ........................................................................................................ Общие положения .............................................................................................................. Фильтрующий материал ................................................................................................... Высота фильтрующего слоя ............................................................................................. Оформление поверхности почвенно-растительного фильтра ...................................... Почвенно-растительные фильтры с горизонтальным направлением движения воды .................................................................................................................................... Почвенно-растительные фильтры с вертикальным направлением движения воды .. Конструкция входа и выхода фильтра .............................................................................. Общие положения .............................................................................................................. Подводящие и отводящие устройства в почвенно-растительных фильтрах с горизонтальным направлением движения воды ......................................................... Подводящие и отводящие устройства в почвенно-растительных фильтрах с вертикальным направлением движения воды ............................................................. Формирование почвенно-растительных фильтров ........................................................ Прочие предписания для конструктивного оформления ................................................ 17 17 17 18 18 18 19 19 21 21 21 21 21 22 22 22 23 DWA-A 262 4.8 Сооружения с повышенными требованиями к качеству очистки .................................... 24 5 Эксплуатация очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами .. Основные положения ......................................................................................................... Контроль работы очистных сооружений........................................................................... Общие положения............................................................................................................... Контроль за работой и техническое обслуживание очистных сооружений малой производительности, выполняемые службой эксплуатации .............................. Контроль за работой и техническое обслуживание малых очистных сооружений, выполняемые службой эксплуатации ......................................................... Удаление осадков со стадии предварительной очистки................................................. Удаление осадка из многокамерных отстойников Эмшера ............................................ Удаление осадка из прудов-отстойников.......................................................................... Удаление осадка из двухъярусных отстойников ............................................................. Инструкция по эксплуатации почвенно-растительных фильтров .................................. 25 25 25 25 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 6 26 28 29 29 29 29 29 Расходы по строительству и эксплуатации очистных сооружений с почвенно-растительными фильтрами ...................................................................... 30 Воздействия на окружающую среду очистных сооружений с почвенно-расти-тельными фильтрами .................................................................... 30 Библиография .......................................................................................................................................... 31 Перечень рисунков Рис. 1: Двухъярусный отстойник Эмшера .......................................................................................... 15 7 Рис. 2: Рис. 3: Принципиальная схема почвенно-растительного фильтра с горизонтальным направлением движения воды ................................................................................................ 20 Принципиальная схема почвенно-растительного фильтра с вертикальным на-правлением движения воды ............................................................................................. 20 Список таблиц Таблица 1: Удельные нагрузки фильтра, которые не превышаются за 85% времени ................13 Таблица 2: Таблица 3: Таблица 4: Таблица 5. Таблица 6: Таблица 7: Подходящие сооружения предварительной очистки для очистных сооружений малой производительности без поступления посторонних вод...................... 14 Требования к почвенно-растительным фильтрам с вертикальным направлением движения воды в качестве биологической ступени очистки в малых очистных сооружениях ................................................................................................... 17 Высота фильтрующего слоя S биологически эффективных фильтрующих загрузок ............................................................................................................................ 20 Контроль за работой малых очистных сооружений, выполняемый службой эксплуатации .................................................................................................... 26 Работы по техническому обслуживанию малых очистных сооружений, выполняемые специальным предприятием-подрядчиком ......................................... 27 Объём и календарный план контроля за работой малых очистных сооружений, выполняемого службой эксплуатации ......................................................................... 28 7 DWA-A 262 Указания для пользователя Настоящие технические рекомендации являются результатом совместной общественной, научнотехнической/экономической работы, выполненной по действующим для таких работ принципам (уставу и регламенту DWA и техническим рекомендациям ATV-DVWK-A 400). Согласно судебной практике существует фактическая презумпция о правильности настоящих технических рекомендаций со смысловой и профессиональной точки зрения, а также о его общем признании. Каждый вправе решать использовать ему настоящие технические рекомендации или нет. Однако обязанность их использования может возникнуть из правовых или административных предписаний, договора или другого правового основания. Настоящие технические рекомендации является важным, однако, не единственным источником технически правильных решений. Его применение не исключает ответственности кого-либо за собственные действия или за правильное применение в конкретном случае; в особенности это касается надлежащего использования допусков, указанных в технических рекомендациях. 1 Область применения Настоящими техническими рекомендациями создаётся унифицированная основа для расчёта, строительства и эксплуатации почвеннорастительных фильтров для биологической очистки коммунальных сточных вод. Обработка сточных вод, явно отличающихся по составу от комму-нальных/бытовых сточных вод, а также очистка раздельных потоков, как напр., слабозагрязнённых бытовых стоков, не входят в область применения настоящих технических рекомендаций. Область применения почвенных фильтров в качестве единственной биологической ступени очистки охватывает, как правило, очистные сооружения мощностью до 1000 условных жителей (по БПК5). Расчётные значения настоящих технических рекомендаций относятся, прежде всего, к этой области применения. В сферу действия настоящих технических рекомендаций входят почвенно-растительные фильтры для: являются предметом настоящих технических рекомендаций. Для них нужно учесть дополнительные граничные условия по гидравлике и нагрузке; комбинированных сооружений в качестве дополнительной биологической очистки или ступени до-очистки-осветления В технических рекомендациях даются указания по расчёту сооружений для соблюдения повышенных требований к качеству очистки по удалению азота. Тем не менее, при очистке на почвенно-растительных фильтрах нельзя рассчитывать на длительно гарантированное удаление фосфора. Для этого необходимо предусмотреть отдельную ступень очистки (не является предметом настоящих технических рекомендаций). При очистке в почвенных фильтрах принципиально возможно устранение гигиенически релевантных микроорганизмов, но в настоящее время еще не могут быть даны исходные данные для расчёта. очистных сооружений малой производительности для бытовых сточных вод (см. также DIN-EN 12566 или DIN 4261) с максимальным расходом 8 м3/сут. (что соответствует мощности ок. 50 жителей); Почвенно-растительные фильтры с поверхностным распределением потоков, высоко нагружаемые почвенно-растительные фильтры для предварительной очистки и почвеннорастительные фильтры для очистки дождевых вод не входят в сферу действия настоящих технических рекомендаций. малых очистных сооружений раздельной системы канализации мощностью от ок. 50 до, как правило, 1000 условных жителей (по БПК5). Почвенно-растительные фильтры без глубококорневых растений с одновременной периодической циркуляцией не являются предметом настоящих технических рекомендаций. почвенно-растительные фильтры для малых очистных сооружений общесплавной системы канализации не 8
