Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 – Водопостачання, каналізація. Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2004.
Виконано наукове обґрунтування комплексної біологічної очистки стічних вод на малогабаритній установці BIOTAL, показана в порівнянні з існуючими її надійність, ефективність і зручність експлуатації при різних режимах роботи. Розроблені фізичні і математичні моделі видалення органічних речовин і сполук азоту біологічними методами в реакторах малих об’ємів (аеротенках-змішувачах). Стосовно до УМП BIOTAL видалення органічних речовин розглянуто для грубої очистки, що проходить за сорбційною моделлю, і більш глибокої очистки, що проходить на основі кінетичної реакції окислювання першого і більш високих порядків. При розробці кінетичної моделі нітрифікації враховані кисневий режим, вік активного мулу і інгібіруючий вплив різних факторів, а для обґрунтування кисневого режиму на всіх стадіях очистки розглянуті рівняння кінетичних реакцій для кисню. Проведена реалізація запропонованих математичних моделей, на основі яких розроблені інженерні методи розрахунку технологічних і конструктивних параметрів очистки, приведені основні положення і рекомендації з реалізації цих методів для різних умов і стадій комплексної очистки стічних вод від органічних речовин і азоту. З використанням результатів проведених лабораторних і виробничих досліджень, обґрунтованих пропозицій на вибір вихідних констант і коефіцієнтів, виконана апробація запропонованих методів розрахунку. Наводяться приклади широкого впровадження цих установок в інженерну практику.
В результаті виконаного аналізу роботи установок очистки малих об’ємів стічних вод встановлено, що існуючі технології й установки не досить ефективні, не завжди забезпечують необхідну ступінь і надійність роботи.
Виконано наукове обґрунтування комплексної біологічної очистки малих об’ємів стічних вод на установках BIOTAL, показана їх надійність, ефективність і зручність експлуатації при різних режимах роботи при умові забезпечення високої якості очищення.
При розробці технології BIOTAL враховані переваги двох способів обробки стічних вод: континуального і дисконтинуального. Установка, що складається з трьох послідовно з’єднаних між собою реакторів і відстійника, працює в умовах активної аерації, перетікання і рециркуляції багатокомпонентного субстрату й активного мулу. Продуктивність установки від 1 до 20 м3/добу і призначена для очистки господарсько-побутових стічних вод, а також стічних вод автозаправних станцій.
Вивчені процеси і механізми їх взаємодій в умовах одночасного в одних і тих самих реакторах, а також в одномуловій системі, проведення різних видів і стадій біологічної очистки від органічних забруднень, сполук азоту і фосфору, що дозволили сформулювати основні положення і фізичні передумові, необхідні для обґрунтування математичних моделей, стосовно очистки малих об’ємів стічних вод.
Побудовані математичні моделі видалення органічних речовин і сполук азоту біологічними методами в реакторах малих об’ємів (аеротенках-змішувачах). Стосовно УМП BIOTAL видалення органічних речовин розглянуто для грубої очистки, яка проходить за сорбційною моделлю, і глибокої очистки, яка проходять на основі кінетичної реакції окислювання першого і більш високих порядків. При розробці кінетичної моделі нітрифікації враховані кисневий режим, вік активного мулу і інгібірующий вплив різних факторів, а в кінетичній моделі денітрифікації враховане споживання органічних речовин, які використовуються як джерело органічного кисню, і інгібірування процесу розчиненим киснем і продуктами метаболізму. Забезпечення процесів нітрифікації і видалення органічних забруднень необхідною кількістю кисню здійснюється на основі реалізації математичної моделі, що описує матеріальний баланс кисню системі.
Розроблено інженерну методику розрахунку технологічних і конструктивних параметрів очистки, приведені основні положення і рекомендації з реалізації цієї методики для різних умов і стадій комплексної очистки стічних вод від органічних речовин і азоту, зокрема, циклічної роботи реакторів у різних режимах і активній гідравліці перетоку між ними. Оцінено вплив різних інгибіруючих і лімітуючих факторів на процеси нітрифікації і біоокислення органічних речовин, а також вплив температури на протікання цих процесів.
З використанням результатів проведених лабораторних і виробничих досліджень, обґрунтованих пропозицій для вибору вихідних констант і коефіцієнтів виконана апробація запропонованих методів розрахунку, що дозволяє зробити висновок про їх достатню надійність і достовірність.
Здійснене широке впровадження малогабаритних установок BIOTAL продуктивністю від 1 до 20 м3/добу в різних країнах, переважно на Україні та у Російській Федерації; організовано їх серійне виробництво. Приводяться приклади цих установок з описом особливості конструкції виконання будівельних робіт і експлуатації при різних режимах роботи. Наведені техніко-екологічне обґрунтування пропонованій технології очистки стічних вод в умовах автономно розміщених об’єктів комунального призначення.
Таким чином, розроблена малогабаритна установка BIOTAL і запропоноване обґрунтування технологічних і конструктивних параметрів моделі і методи розрахунку, дозволяють забезпечити надійну й ефективну її роботу в умовах комплексної біологічної очистки малих об’ємів стічних вод.
Публікації автора:
- статті у фахових виданнях:
Тетеря А. И. Особенности технологической очистки сточных вод на установке «BIOTAL» // Гідромеліорація і гідротехнічне будівництво. – Спецвипуск. – Рівне, 1999. – С.297-301.
Тетеря А. И., Олейник А. Я. Моделирование процессов удаления азота из сточных вод на малогабаритных установках биологической очистки воды // Прикладна гідромеханіка. – 2001. –т.3 (75), N3, С.59-65.
Олейник А. Я., Тетеря А. И. Особенности моделирование процессов удаления органических загрязнений из сточных вод на установках малой производительности // Прикладна гідромеханіка. – 2001. –т.3 (75), N4, С.20-27.
Тетеря О. І. Розрахунки параметрів очистки стічних вод від сполук азоту на установці «BIOTAL» // Вісник РДТУ. – Рівне, 2002. – вип. 5 (12). – С.193-199.
Тетеря О. І. Методика визначення параметрів біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень на установці «BIOTAL» // Гідромеліорація і гідротехнічне будівництво. – Рівне, РДТУ. – N26 – С.299-307.
Тетеря А.И. BIOTAL – энергосберегающая технология глубокой биологической очистки малых количеств сточных вод // Коммунальное хозяйство городов. – К.: Техника – 2001. – N 30. – С.60-66.
- патенти:
7. Керований ерліфт. Деклараційний патент України № 50460. МПК6 F 04 F 1/18/ О. І. Тетеря // Промислова власність 2002, бюл. № 10.
8. Пристрій для перекачування очищеної води. Деклараційний патент України № 50639 А. МПК6 F 16 L 43/00, F 16 L 45/00/ О. І. Тетеря // Промислова власність 2002, бюл. № 10.
9. Спосіб багатоступеневого біологічного очищення стічних вод. Деклараційний патент України № 50574 А. МПК6 С 02 F 3/02/ О. І. Тетеря // Промислова власність 2002, бюл. №10.
- інші статті, доповіді, тези доповідей:
10. Тетеря О. І., Олійник О. Я. Біологічна очистка стічних вод від сполук азоту і фосфору на малогабаритних установках BIOTAL // Тези доповідей 61-ї НПК „Наукові дослідження і розробки для інтенсифікації роботи систем водопостачання і водовідведення”. – К.: Видавництво КНУБА. – 2000. – С.20-21.
11. Тетеря А. И. „Мини – очистные для коттеджа и дачи” // Вода. – Минск. – 1999, №11-12. – С.9-11.
12. Тетеря А. И. Установка глубокой биологической очистки малых количеств сточных вод BIOTAL // Тезисы докладов конференции „АКВАТЕРРА”. – Санкт-Петербург. – 1999. – С.137-141.
13. Тетеря А. И. Высокоэффективная энергосберегающая технология глубокой очистки сточных вод BIOTAL // Экологические проблемы Черного моря: Зб. материалов к 4-му Междунар. Симпозиуму. – Одесса: ОГЦНТЭИ, 2002. С.225-230.
14. Тетеря А. И. BIOTAL - энергосберегающая технология глубокой биологической очистки малых количеств сточных вод // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції „Проблеми і перспективи очищення та повторного використання води”. – К.: Товариство „Знання” України. – 2000. – С.27-28.
