Анотація до роботи:

Сорокіна В.Ю. Підвищення ефективності зневоднення осадів на мулових майданчиках. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 – водопостачання, каналізація. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2006.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної задачі інтенсифікації водовідбору з мулових майданчиків та підвищенню їх продуктивності при зневодненні осадів міських стічних вод. У роботі отримані такі результати: розроблена технологія зневоднення осадів на мулових майданчиках за допомогою установки всмоктувально-нагнітальної дії; отримано дослідні залежності зміни дебіту вакуумної дренажної лінії та величини вакууму у всмоктувально-нагнітальному колекторі від часу, а також об’єму рідини, що видаляється однією вакуумно-дренажною лінією, які дозволяють визначити величину водовідбору з усього мулового майданчика при сумісній роботі з технічними засобами; обґрунтовано математичну модель і розроблено методику розрахунку процесу зневоднення осадів на мулових майданчиках, що містять різне обладнання: горизонтальний та вертикальний дренаж, всмоктувально-нагнітальну установку; визначено значення коефіцієнту фільтрації осаду, що осів; визначена питома енергоємність обладнання, що використовується для інтенсифікації зневоднення осадів на мулових майданчиках.

Основні результати роботи та технічні рішення впроваджені на Комплексі біологічної очистки “Безлюдівський” м. Харкова.

1. Виконаний аналіз існуючого стану зневоднення осадів міських стічних вод показав, що, незважаючи на наявність споруд механічного зневоднення, основними спорудами для обробки цих осадів є мулові майданчики. Продуктивність мулових майданчиків дуже низька (1 м³/м²рік), а процеси сушіння на них осаду істотно залежать від кліматичних умов.

2. Сучасний муловий майданчик повинен мати штучну водонепроникну основу, системи вертикального і горизонтального дренажу й ефективну технологію регенерації дренажної системи. Одним з ефективних методів водовідбору з мулових майданчиків є використання устаткування всмоктувально-нагнітальної дії.

3. В результаті математичної обробки дослідних даних отримані емпіричні залежності зміни дебіту вакуумної дренажної лінії і величини вакууму у всмоктувально-нагнітальному колекторі від часу, а також об’єму рідини, яка видаляється однієї вакуумно-дренажною лінією, що дозволяє визначити величину водовідбору з усього мулового майданчика, а, отже, і його продуктивність при роботі з технічними засобами інтенсифікації водовідбору.

4. Показана необхідність проведення почергового підключення кожної з вакуумних дренажних ліній до всмоктувально-нагнітального колектора установки. При зниженні продуктивності установки нижче 1,1-1,3 м³/год необхідно робити переключення усмоктувальної системи до іншої дренажної лінії.

5. Розроблена ефективна технологія інтенсифікації роботи мулових майданчиків і підвищення їхньої продуктивності, що включає три наливи осаду на майданчики при гравітаційному ущільненні та зневодненні з наступним вакуумуванням дренажної системи за допомогою всмоктувально-нагнітальної установки, а також регенерацію дренажів і обсипки шляхом періодичної продувки їх стисненим повітрям при спорожнюванні системи. У результаті такої обробки навантаження на мулові майданчики складає не менш 6 м³/м²рік.

6. У результаті проведених теоретичних досліджень запропоновано математичну модель зневоднення осадів на мулових майданчиках, реалізація якої дозволяє одержати:

залежність для розрахунку динаміки рівня мулової води на муловому майданчику, обладнаному горизонтальним дренажем із перфорованих труб з піщаною обсипкою, на першій стадії зневоднення, коли формується шар осаду, що осів;

залежність для розрахунку динаміки рівня мулової води на муловому майданчику, обладнаному вертикальним і горизонтальним дренажами, на другій стадії зневоднення, а також залежність для розрахунку динаміки рівня мулової води на муловому майданчику, обладнаному тільки горизонтальним дренажем, на другій стадії зневоднення.

залежність для розрахунку динаміки рівня мулової води на другій стадії зневоднення при роботі всмоктувально-нагнітальної установки;

залежності для розрахунку часу зневоднення осаду на третій стадії зневоднення на мулових майданчиках, обладнаних горизонтальним дренажем і всмоктувально-нагнітальною установкою. Отримано залежності, як без урахування зміни інтенсивності випаровування по товщині шару осаду, так і з урахуванням зміни інтенсивності випаровування по товщині шару осаду.

7. На основі отриманої математичної моделі розроблена методика розрахунку технологічних і конструктивних параметрів зневоднення осадів на мулових майданчиках, що мають різне устаткування: горизонтальний і вертикальний дренаж, всмоктувально-нагнітальну установку.

8. Достовірність запропонованих моделей і методів розрахунку перевірена шляхом зіставлення розрахункових і дослідних значень зміни рівня й об’єму мулової води. Задовільна їх збіжність свідчить про достовірність і надійність отриманих результатів.

9. Визначено питому енергоємність устаткування, яке використовується для інтенсифікації зневоднення осадів на мулових майданчиках.

10. Результати роботи впроваджені на Комплексі біологічної очистки «Безлюдівський» ДКП «Харківкомуночиствод» м. Харкова і використані в розробках інститутів ВАТ «Харківський "Водоканалпроект" та АТ "УкркомунНДІпроект". Економічний ефект від впровадження розробленої технології зневоднення осадів на мулових майданчиках КБОБ м. Харкова складає 103,75 тис. грн. на рік.

Публікації автора:

1. Эпоян С.М., Сорокина В.Е. Особенности конструкций иловых площадок //Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ .-2002. – Вип.18.-С.152-154.

   Особистий внесок автора: виконано аналіз процесу зневоднення осадів міських стічних вод на мулових майданчиках різних конструкцій.

   2. Болотских Н.С., Иванов В.П., Сорокина В.Е. Безразмерные интегральные характеристики струйных насосов, применяемых в установках для обезвоживания осадков //Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ . - 2003. – Вип.21.-С.110-121.

   Особистий внесок автора: виконано теоретичні дослідження та розроблено інженерну методику розрахунку всмоктувально-нагнітальної установки при відкачуванні рідини з мулових майданчиків.

   3. Сорокина В.Е. Анализ роботы иловой площадки и технических средств интенсификации водоотбора //Науковий вісник будівництва. - Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ . - 2005. – Вип.30, Т.1.- С.206-210.

   4. Олійник О.Я., Сорокіна В.Ю. Моделювання процесів осадження і зневоднення осадів на мулових майданчиках //Науково-технічний збірник "Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки". – КНУБА .-2005.. – Вип.4.-С.54-67.

   Особистий внесок автора: обґрунтовано математичну модель і розроблено методику розрахунку процесу зневоднення осадів на мулових майданчиках.

   5. Сорокіна В.Ю. Зневоднення зволоженого осаду на мулових майданчиках за рахунок фільтрації і випаровування //Науково-технічний збірник "Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки".–КНУБА . - 2005.– Вип.5.-С.92-99.

   6. Болотских Н.С., Эпоян С.М., Сорокина В.Е., Иванов В.П., Клейн Е.Б., Булгаков В.В. Промышленные испытания системы интенсификации обезвоживания иловых площадок сточных вод //Зб.допов. Міжнар. конгр. "Екологія, технологія, економіка, водопостачання і каналізація " (ЕТЕВК - 2003). - Крим, м. Ялта . - 2003.- С.225-227.

   Особистий внесок автора: розроблено методику організації та проведення експериментальних досліджень.

   7. Эпоян С.М., Сорокина В.Е., Булгаков В.В. Опыт эксплуатации иловых площадок с искусственными основаниями и техническими средствами интенсификации водоотбора //Матер. докл. Шестого Междунар. конгр. "Вода: экология и технология "(ЭКВАТЭК – 2004) .- М., 2004.- Ч.2.- С.681-682.

   Особистий внесок автора: проведення виробничих досліджень та обробка отриманих даних.

   8. Болотских Н.С., Эпоян С.М., Сорокина В.Е., Иванов В.П., Клейн Е.Б., Булгаков В.В. Эффективная технология водоотбора с иловых площадок очистных сооружений канализации //Зб. допов. Міжнар. конгр. "Екологія, технологія, економіка, водопостачання, каналізація " (ЕТЕВК - 2005). - Крим, м. Ялта . - 2005.- С.332-334.

   Особистий внесок автора: проведення виробничих досліджень та обробка отриманих результатів.

   9. Эпоян С.М., Сорокина В.Е., Булгаков В.В. Производственные исследования по интенсификации работы иловых площадок очистных сооружений канализации // Сб. научн. тр. Междунар. научн. практ. конф. "Вода для устойчивого развития общества. Интегрированное управление водными ресурсами".- Крым, г. Щелкино.- 2003.- С.61-62.

   Особистий внесок автора: розробка методики та проведення виробничих досліджень.

   10. Сорокина В.Е. Разработка новых технологий водоотбора с иловых площадок // Тр. Міжнар. наук. практ. конф. "Сучасні проблеми охорони довкілля, раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод". – Миргород. – 2004. - С.68-71.

   11. Эпоян С.М., Сорокина В.Е. Модель расчета процесса обезвоживания осадков на иловых площадках при многократном наливе //Матер. Міжнар. наук. практ. конф. "Сучасні проблеми охорони довкілля, раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод". – Миргород. - 2005.- С.39-43.

   Особистий внесок автора: розроблено математичну модель та методику розрахунку процесу зневоднення осадів на мулових майданчиках, що містять різне обладнання: горизонтальний та вертикальний дренажі, всмоктувально-нагнітальну установку.

   12. Эпоян С.М., Сорокина В.Е. Повышение эффективности сушки осадков городских сточных вод на иловых площадках //Программа и тезисы докладов ХХХI научно-технической конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ХГАГХ. Ч.1.Строительство, архитектура и экология.- Харьков: ХГАГХ, 2002.- С.50-51.

   Особистий внесок автора: виконано аналіз існуючих конструкцій мулових майданчиків.

   13. Сорокина В.Е. Результаты промышленных испытаний установки ВНУ-1 А на иловых площадках //Программа и тезисы докладов ХХХIІ научно-технической конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ХНАГХ. Ч.1.Строительство, архитектура и экология.- Харьков: ХНАГХ, 2004.- С.55-56.