|
Аеротенк – це споруди прямокутної форми, якою протікають стічні води, перемішані з активним мулом. У цій ємності виконується біохімічне очищення стічних вод. Аеротенк-відстійник обов'язково укомплектовується аератором (механічним або пневматичним). Завдяки аераційній системі стоки з активним мулом насичуються киснем, який життєво важливий для аеробних мікроорганізмів. Дана схема біологічної очистки реалізується лише в умовах достатнього насичення стоків активним мулом, а також при безперервному надходженні кисню. Тільки за таких умов забезпечується активне біохімічне окислення органіки, що гарантує високу ефективність споруд біологічного очищення. Аеротенки бувають декількох видів в залежності від того, які технологічні схеми очищення в них передбачені. Так, виділяють такі види споруд біологічного очищення:
- Витіснювачі. Це споруди, схема роботи яких заснована на подачі стічних вод з одного боку та виході очищених стоків з протилежного боку.
- Змішувачі. У цих спорудах подача стічних вод та вихід очищеної рідини виконуються одночасно.
- Конструкції, в яких відбувається розосереджене вливання води. При цьому схема передбачає, що забруднене середовище входить у споруду з кількох точок, збирається в одному резервуарі та після очищення виходить через один отвір.
- Аеротенк з нерівномірним розосередженням рідини. У таких конструкціях вхід забрудненої води відбувається з кількох точок. Через певний час після очищення рідина також виводиться в ґрунт по декількох вихідних патрубках.
На фото нижче представлені основні види аеротенків: на першій схемі зображені витіснячі, на другій – змішувачі, третя схема на фото показує принцип роботи споруд з розосередженням. Ефективність роботи
 Як ви вже зрозуміли, для ефективної роботи аеротенка потрібен активний мул. На його освіту, життєздатність, а також рівень біологічної очистки істотно впливає температура, наявність живильного середовища, концентрація кисню в муловій масі, кислотність середовища, наявність токсинів. Також для задовільної роботи важливий технологічний режим, в якому працює аеротенк-відстійник, а саме:
- Необхідно дотримуватися основних співвідношень між ступенем забрудненості стічних вод і кількістю активного мулу. Якщо доза мулу буде меншою, то зростає навантаження та знижується якість очищення. Якщо доза мулу буде більшою, ніж треба, то ускладнюється процес відокремлення мулу від води у вторинному відстійнику.
- Ще одна основна умова, яку треба суворо дотримуватись, – це час контакту забрудненої рідини з мулом, тобто час перебування у відстійнику.
- Не менш важливо, щоб кількість кисню в системі була достатньою.
Важливо: навантаження на мул – це обсяг забруднень, який повинен переробити мул у стічних водах. Окисна здатність мулу залежить від дози сухої речовини в одному літрі рідини. У різних конструкціях аеротенків використовується різне дозування мулу. Зазвичай вона становить 1-20 грн. на літр.
Особливості та відмінності від септика
 Як ви вже зрозуміли, аеротенк-відстійник – це споруда біологічної очистки, яка потребує безперервної подачі повітря. Завдяки цьому окислення органічних складових стічних вод проходить швидше та якісніше. При використанні такої схеми очищення утворюється очищена вода, яку можна використовувати для поливу городу, а також різних технічних цілей. Крім цього, активний мул з успіхом використовується для удобрення полів та городів. Збір очищених стічних вод відбувається у другому відстійнику.
Не варто плутати звичайний септик, укомплектований біофільтром, та аеротенк. Основні відмінності між ними полягають у наступному: - Для закачування повітря в аеротенк потрібний компресор, який працює від електрики. Тому цей вид споруд можна назвати енергозалежними.
- У біофільтр стічні води потрапляють невеликими порціями, а аеротенк наповнюється стоками весь обсяг.
- Схема очищення забруднених вод у біофільтрі дуже нагадує принципи біологічної очистки у грунті. Однак у септику стічні води очищаються швидше та на менших площах. В аеротенці використовується така сама схема очищення, проте швидкість перебігу всіх процесів набагато вища. Така висока швидкість біологічного очищення досягається завдяки використанню аератора та насичення киснем.
Принцип діяльності
 Основні принципи роботи аеротенку відрізняються від септика і виглядають наступним чином:
- Забруднені стічні води надходять у центральну частину конструкції. Це первинний відстійник, який дуже нагадує відстійник, який використовується у двокамерному септику.
- Після часткового очищення стічних вод вони перекачуються ерліфтом в аеротенк. Тут вони перемішуються з активним мулом, який вже є у цій камері. Активний мул – це особлива речовина, що складається із залишків рослин, колоній бактерій, які беруть участь у переробці органічних складових стоків. Як правило, в активному мулі живуть аеробні мікроорганізми, які в процесі життя потребують кисню. Доступ кисню забезпечується завдяки примусовій аерації.
Важливо: для закачування повітря використовується компресор, а його розподілу по аеротенку – система воздуховодов. При цьому концентрація кисню в очищеній воді на виході із споруди становить щонайменше 2 мг/л. Іноді для вимірювання рівня кисню використовується вбудована автоматика, яка збільшує подачу кисню при зниженні його концентрації в рідині на виході.
- Після перебування в аеротенці стоки потрапляють у вторинний відстійник. При цьому мікроорганізми та активний мул, що осіли на дно, повертаються в аеротенк. Час перебування мулу у вторинному відстійнику обмежений, оскільки для зворотного перекачування використовується спеціальний насос.
- У вторинному відстійнику вода знаходиться достатньо часу для того, щоб пройти завершальну стадію очищення.
Оскільки в процесі життєдіяльності бактерій вони постійно розмножуються, їхня кількість за деякий час не скорочується, а тільки збільшується. Це сприяє тому, що ефективність очищення в ході експлуатації аеротенку тільки збільшується.
Споруди біологічної очистки можуть бути виконані у вигляді однієї ємності, яка розділена всередині на окремі відсіки, або у вигляді багатокамерної конструкції окремих блоків. Зазвичай при використанні багатокамерної конструкції обладнають вторинні відстійники для збору мулу з подальшим виведенням очищеної води в дренажні канави або накопичувальні резервуари, звідки рідина буде використовуватися для поливу городу. При цьому об'єм води, що потрапляє у вторинний відстійник, не повинен перевищувати 8-10 літрів в секунду. Аеротенки, які складаються з трьох споруд у вигляді первинного відстійника, аеротенку та вторинного відстійника, забезпечують більш якісне очищення води. Однак такі конструкції потребують складного догляду.
Для роботи аеротенку потрібні такі ресурси:
- Електрика з напругою 220 В. Залежно від модифікації може споживатись від 80 Вт. Для ефективної роботи споруди не повинно бути перебоїв у подачі електроенергії.
- Аеробні мікроорганізми.
Переваги і недоліки
 До переваг аеротенків можна віднести такі моменти:
- Вся конструкція дуже компактна, що дозволяє виконати встановлення навіть на невеликій ділянці.
- Оскільки в ході життєдіяльності аеробів не виділяються гази, від споруди немає неприємного запаху.
- Таку конструкцію не потрібно утеплювати на зиму, оскільки при переробці органічних відходів виділяється велика кількість енергії, що дозволяє навіть узимку підтримувати необхідну температуру всередині конструкції.
Однак такі вироби мають свої недоліки:
- Без електроенергії може бути забезпечений достатній рівень очищення. Оскільки компресор не працюватиме, відбудеться загибель бактерій та активного мулу.
- Висока ціна заводських виробів.
- Складне обладнання, що використовується в роботі аеротенку, потребує постійного контролю.
- Якщо тривалий час не користуватися каналізацією, то живильного середовища для бактерій не буде, і вони загинуть.
Важливо: при працюючому компресорі та відсутності надходження стічних вод активний мул зберігає свою життєздатність протягом 3-х місяців. Якщо буде відключено й електрику, то за три місяці мул загине.
Щоб запобігти загибелі активного мулу, в конструкцію аеротенка заливається суміш активного сухого мулу з водою. Це потрібно робити раз на місяць. Якщо ж з якихось причин мул загинув, то доведеться здійснювати повторний запуск аеротенку. Для цього роблять таке:
- Звільняють аеротенк від загиблого мулу. Для цього його потрібно промити водою.
- Живий активний мул можна взяти в іншій аеротенці. Щоб із цим не було проблем, необхідно підписати договір техобслуговування аеротенку при його купівлі.
Встановлення
 Зазвичай установку аеротенку роблять фахівці тієї фірми, де ви купували обладнання. Оскільки вимоги до монтажу можуть незначно відрізнятися у різних моделей, перед встановленням виробу необхідно уважно прочитати інструкцію, де наведено докладні вказівки з монтажу.
Установка заводського виробу зазвичай виконується у кілька етапів:
- Роється котлован, виходячи з габаритів виробу. Зазвичай його розміри дорівнюють 180х180х260 см.
- На дні ями робиться піщана подушка заввишки 15 див.
- Опускаємо конструкцію у котлован.
- Перед тим, як виконувати зворотне засипання, в аеротенк заливається вода. При цьому заливання води роблять поступово в міру засипання. Рівень води весь час повинен бути вищим за рівень засипки на 15-20см. Це потрібно для того, щоб тиск ґрунту не пошкодив стінки конструкції. Засипку робимо до рівня розташування патрубків для кріплення комунікацій.
- Підключаємо до аеротенку комунікації.
- Виконуємо встановлення компресора.
- Підключаємо електрику.
- Завершуємо зворотне засипання і трамбуємо ґрунт.
Без регенерації (СЖ та зворотний мул подаються в 1 коридор, біологічна очитська здійснюється 4 коридором) З 25% регенерацією З 50% регенерацією З 75% регенерацією
Аеротенки – відстійникиХарактерною особливістю даних споруд є конструктивне поєднання аераційного резервуара та вторинного відстійника в одній споруді. Частина споруди, в якій здійснюється аерація мулової суміші, називається аераційною зоною, а інша – відстійною зоною. Обидві зони пов'язані між собою отворами, вікнами та щілинами. Забезпечують перетікання мулової суміші з аераційної зони у відстійну та повернення мулу з відстійної зони в зону аерації без застосування додаткового обладнання. Аеротенк – відстійник «Оксикомпакт»1. впуск СЖ
 2. відведення очищеної води 3. відстійна зона 4. видалення надлишкового мулу 5. подача повітря СЖ після первинних відстійників подається в аераційну зону, розташовану в центрі прямокутного в плані резервуара, з обох боків центральної аераційної зони розташовані зони відстоювання, які відокремлені перегородками і мають вікна переливні у верхній частині і щілини в нижній. Ці отвори служать для циркуляції мулу. Надлишковий мул відводиться із нижньої частини зони відстоювання через спеціальні трубопроводи, розташовані на певній відстані один від одного. Подача повітря здійснюється через ковпачкові аератори, що монтуються в плиту днища, що перекривають повітряні канали, або в повітропроводи, що укладаються по днищу вздовж зони аерації. Глибина споруди приймається близько 4 метрів, довжина від 15 до 70 метрів (залежно від продуктивності). Перевагою спорудження такого типу є рециркуляція активного мулу без допоміжних пристроїв, а також підвищення дози мулу в аеротенки. Аеротенк продовженої аераціїЧас аерації в аеротенках такого типу може досягати 20 годин і більше, що значно перевищує час аерації у звичайних аеротенках (від 2 до 8 годин). За цей час в аеротенці здійснюється не тільки біологічне очищення СЖ, а й окислення активного мулу у фазі ендогенного дихання. Зумовлено це тим, що активний мул знаходиться в умовах малого органічного навантаження, а мікроорганізми в стадії голодування, внаслідок цього клітини мікроорганізмів зазнають самоокислення. Поворотний активний мул після аеротенків продовженої аерації не вимагає регенерації, а надлишковий не потребує додаткової обробки і може відразу вирушити на зневоднення. 
Дана схема є комбінованою установкою, що поєднує аеротенк продовженої аерації і вторинний відстійник. Із зони аерації мулова суміш через спеціальне вікно надходить у зону дегазації, де відбувається відділення бульбашок повітря від бавовни мулу. У зоні відстоювання здійснюється поділ очищеної рідини та активного мулу, при цьому вода у відстійнику рухається знизу вгору, проходячи через шар зваженого осаду, що інтенсифікує процес освітлення. Час перебування у зоні відстоювання від 2 до 4 годин. Іл, що відокремився, видаляється за межі споруди під гідростатичним тиском і подається в мулову СР. ІНС повертає частину мулу в аеротенк, а надлишковий подається або перекачується на зневоднення.
Аеротенки цього типу, як правило, виконують коридорними з відстійниками, що окремо стоять (рис. 7). В даному випадку аеоротенк поділяється на паралельно працюючі секції, які включають два і більше поздовжніх коридору.
Режим витіснення забезпечується при відношенні довжини коридору до його ширини більше 30. Якщо зазначене відношення становить 30 і менше, слід передбачити секціонування коридорів поздовжніми перегородками, що віддаляються від поперечних стінок на 2...5 м, на 5...6 осередків.
Стічна вода, що очищається, змішується з активним мулом і подається до аеротенку по каналу, потім надходить в секційні канали, з яких так само по каналах надходить в коридори. Оброблена вода збирається водозбірними лотками і відводиться каналом і трубопроводом у вторинні відстійники.
Тривалість періоду аерації, год,
де: φ – коефіцієнт інгібування продуктами розпаду органічних речовин активного мулу, л/г (табл. 9);
а i – доза активного мулу по сухій речовині, г/л (табл.10);
Рmax – максимальна швидкість окислення органічних речовин, мг/(г·ч) (табл. 9);
0 – концентрація розчиненого кисню, що дорівнює 1…2 мг/л;
s– зольність активного мулу, частки одиниці (табл. 9);
К 0 – константа, що характеризує вплив кисню, мг 2 /л (табл. 9);
L cм - величина БПК повний, що визначається з урахуванням розведення стічних вод рециркуляційним витратою зворотного активного мулу, мг/л;
L t – величина БПК повно очищеної стічної води, мг/л;
До l – константа, що характеризує властивості органічних речовин, мг БПК повно/л (табл. 9);
L 0 - величина БПК повний надходить в аеротенк стічної води, мг/л;
К р - коефіцієнт, що враховує вплив поздовжнього перемішування на процес очищення стічних вод: К р = 1,5 при очищенні стоків до L t = 15 мг/л і К р = 1,25 - при L t > 30 мг/л.
Розмір БПК повний з урахуванням розведення стічних вод рециркуляційним витратою зворотного активного мулу, мг/л,
 (19)
тут: r i - Коефіцієнт рециркуляції активного мулу, частки одиниці, що визначається за рис. 2, залежно від дози активного мулу за беззольною речовиною а h i і величини мулового індексу або за формулою:
Примітка: 1. Формула (18) справедлива за умови i<175 см 3 /г и а i £5 г/л;
2. Величина r i повинна бути не менше 0,3 для відстійників з
илососами, 0,4 – з илоскребами, 0,6 – при самопливному видаленні активного мулу.
Доза активного мулу по беззольній речовині, г/л,
Величину мулового індексу слід визначати експериментально. За відсутності експериментальних даних допускається приймати за табл. 11 залежно від навантаження по БПК повний на 1 г беззольного речовини активного мулу на добу Ra, мг/(м. добу), що дорівнює:
 (22)
де t р - Тривалість періоду аерації з урахуванням температури стічної води, год,
або розраховувати за формулою:
 (23)
Рис.7. розрахункова схема коридору аеротенку-витіснювача
Таблиця 9
Основні розрахункові дані характеристики процесу стічних вод в аеротенках
Примітка. Для інших виробництв зазначені параметри слід приймати за даними науково-дослідних організацій.
Таблиця 10
Основні технологічні характеристики аеротенків
| Режим навантажень по забруднюючих речовин | Споруди | Тривалість аерації, год | Доза активного мулу по сухій речовині, г/л | Іловий індекс, см 3 /г |
| Низькі | Аеротенки продовженої аерації | 10…30
| 3…12
| 40…80
|
| Середні | Аеротенки звичайні | 6...8
| 2…4
| 50…100
|
| Аеротенки з регенераторами | 5…6
| 2…4
| 50…100
|
| Аеротенки високопродуктивні | 3..5
| 3,5…8
| 50…100
|
| Високі | Аеротенки високонавантажувані | 0,4…4
| 1,5…10
| 80…200
|
 Період аерації з урахуванням температури стічних вод, ч,
тут: T–середньорічна температура стічних вод, 0С.
Концентрація зворотного активного мулу, г/л,
 (25)
Таблиця 11
Значення мулового індексу
Концентрація активного мулу в муловій суміші з урахуванням концентрації мулу і коефіцієнт рециркуляції, г/л,
 (26)
де: З ст – концентрація завислих речовин у стічних водах, що надходять в аеротенк, г/л;
До =0,80…0,85.
Тривалість періоду аерації з урахуванням рециркуляції зворотного активного мулу, год,
Робочий обсяг аеротенку, м 3 ,
 (28)
Тут: q-розрахункова витрата стічних вод, м 3 /год, що приймається в залежності від величини коефіцієнта нерівномірності припливу стічних вод:
· При коефіцієнті нерівномірності не більше 1,25 - дорівнює середньогодинному витраті стічних вод;
· При коефіцієнті нерівномірності більше 1,25 - дорівнює середньому витраті в години максимального припливу стічних вод;
N-кількість аеротенків.
Робочий обсяг секції аеротенку, м 3 ,
причому, N c – кількість секцій в аеротенці, N c ³2.
Примітка: Кількість секцій в аеротенці орієнтовно рекомендується приймати для станцій продуктивністю до 50000 м 3 /добу 4…6, для станцій більшої продуктивності – 8…10.
Ширина коридору, м,
де: До b = 1...2;
h 1 – робоча глибина аеротенку, h 1 = 3…6.
Ширина секції аеротенка, м,
тут n-кількість коридорів у секції, n = 2 ... 4.
Довжина коридорів аеротенку (робоча довжина аеротенку), м,
Примітка: Оскільки споруди з великими габаритними розмірами прийнято виконувати зі збірного залізобетону, то довжина коридорів повинна бути кратна 6 м і складати 36...114 м. Якщо ця умова не виконується, то необхідно скоригувати ширину коридорів, їх кількість, кількість секцій або кількість аеротенків.
Загальна кількість секцій в аеротенці:
 (33)
тут N CP. - Число резервних секцій, що визначається з умови, що їх пропускна здатність повинна становити не менше 50% продуктивності робочих секцій, тобто.
 (34)
Ширина аеротенку, м,
Повна глибина аеротенку, м,
де h 2 - Висота бортів аеротенку, h 2 = 0,3 ... 0,5 м.
Діаметр магістрального трубопроводу подачі стічних вод до аеротенок, м,
 (37)
тут v св – швидкість руху води у трубопроводі, м/с, рівна при напірному русі – 3 м/с, при безнапірному русі – 0,8…1,0 м/с.
| 
