ІНТЕГРАЦІЯ КОАГУЛЯЦІЙНО-АЕРОБНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ В РЕКОНСТРУКЦІЮ ОЧИСНИХ СПОРУД КАНАЛІЗАЦІЇ: ІНЖЕНЕРНІ РОЗРАХУНКИ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2026-16-93-101Ключові слова:
водовідведення, стабілізація, стічні води, очисні споруди, осад, технологія, якість води.Анотація
У статті розглянуто можливість підвищення ефективності обробки осадів стічних вод шляхом інтеграції коагуляційно-аеробної технології в існуючі споруди аеробних мінералізаторів каналізаційних очисних станцій. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю модернізації застарілих очисних споруд каналізації, спроєктованих у 1970–1990-х роках, які характеризуються низькою ефективністю ущільнення осаду. Метою роботи є обґрунтування конструктивно-технологічних рішень реконструкції аеробних стабілізаторів шляхом впровадження вузла дозування коагулянту та формування реакційної зони змішування, що забезпечує інтенсифікацію процесів гравітаційного ущільнення та аеробної стабілізації осаду. Вивчено кінетику гравітаційного ущільнення з використанням алюмовмісних коагулянтів типу «OPTIPAC» у дозі 1 % від об’єму суспензії та проведено аеробну стабілізацію протягом 6 діб. На основі отриманих експериментальних залежностей виконано інженерні розрахунки параметрів аеробного стабілізатора для станції очищення стічних вод продуктивністю 10 тис. м³/добу. Визначено необхідний об’єм стабілізації, параметри аерації, витрати реагенту та конструктивні характеристики вузла дозування. Показано, що фактичний об’єм існуючих мінералізаторів значно перевищує розрахункову потребу, що дозволяє організувати додаткові технологічні зони без будівництва нових споруд. Запропонована технологічна схема передбачає послідовне здійснення процесів коагуляції, гравітаційного ущільнення та аеробної стабілізації осаду в межах одного резервуара. Результати дослідження свідчать, що застосування реагентної обробки дозволяє підвищити швидкість осідання частинок, зменшити вологість осаду та скоротити його об’єм. Отримані результати можуть бути використані при реконструкції існуючих каналізаційних очисних споруд малих і середніх населених пунктів та сприятимуть підвищенню енергоефективності і екологічної безпеки систем водовідведення.
Посилання
[1] G. Degremont, Water Treatment Handbook. Wiley, 1979.
[2] DBN V.2.5-75:2013. Kanalizatsiia. Zovnishni merezhi ta sporudy. Osnovni polozhennia proektuvannia. Kyiv, Ukraine: Minrehion Ukrainy, 2013.
[3] DSTU 7369:2013. Stichni vody. Vymohy do stichnykh vod i yikhnikh osadiv dlia zroshuvannia ta udobriuvannia. Kyiv, Ukraine: Minekonomrozvytku Ukrainy, 2014.
[4] V. A. Kovalchuk, Ochystka stichnykh vod. Rivne, Ukraine: VAT “Rivnenska drukarnia”, 2002.
[5] A. M. Tuhai and V. O. Orlov, Vodopostachannia: pidruchnyk dlia vuziv. Rivne, Ukraine: RDTU, 2001.
[6] K. B. Sorokina and S. B. Kozlovska, Tekhnolohiia pererobky ta utylizatsii osadiv: navchalnyi posibnyk. Kharkiv, Ukraine: KhNAMH, 2012.
[7] A. B. Mosiichuk and M. V. Yatsiuk, "Kinetyka hravitatsiinoho ushchilnennia osadu stichnykh vod v intehrovanii koahuliatsiino-aerobnii tekhnolohii", Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. Seriia Tekhnichni nauky, no. 4, (112), pp. 262-272, 2025. https://doi.org/10.31713/vt4202524
[8] H. Wei, B. Gao, J. Ren, A. Li та H. Yang, "Coagulation/flocculation in dewatering of sludge: A review", Water Res., vol. 143, pp. 608–631, 2018. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.07.029
[9] Z. H. Li, T. Kuba та T. Kusuda, "Aerobic granular sludge: a promising technology for decentralised wastewater treatment", Water Sci. Technol., vol. 53, no. 9, pp. 79–85, 2006. https://doi.org/10.2166/wst.2006.278
[10] X. Kan et al., "Advances in Aerobic Granular Sludge Stabilization in Wastewater", Desalination Water Treat., vol. 319, pp. 100513, 2024. https://doi.org/10.1016/j.dwt.2024.100513
[11] A. Yan, Y. Chen, N. Li, T. Ma, Y. Qi та D. Xu, "Dewatering performance of aerobic granular sludge under centrifugal with different sludge conditioning agent", Frontiers Microbiol., vol. 15, 2024. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1386557
[12] Y. Chen, K. Tu, D. Qian, N. Li та A. Yan, "Effect of Co-Dewatering for Aerobic Granular Sludge and Alum Sludge", Water, vol. 17, no. 5, p. 705, 2025. https://doi.org/10.3390/w17050705
[13] Z. Wang та ін., "Dewatering municipal wastewater sludge using electro-coagulation combined with added free nitrous acid", Chemosphere, vol. 306, p. 135484, 2022. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135484
[14] A. Pirouzi, M. R. Asrami та M. M. Sabzehmeidani, "Advancement factors in sludge dewatering technology for wastewater treatment from engineering and economic perspectives: A review", Environmental Functional Mater., volume 3, Issue 2, pp. 171-186, 2025. https://doi.org/10.1016/j.efmat.2025.10.002
[15] E. Łukasiewicz, "Coagulation–Sedimentation in Water and Wastewater Treatment: Removal of Pesticides, Pharmaceuticals, PFAS, Microplastics, and Natural Organic Matter", Water, 17(21), 3048, 2025. https://doi.org/10.3390/w17213048
[16] A. Rosa-Masegosa, B. Muñoz-Palazon, A. Gonzalez-Martinez, M. Fenice, S. Gorrasi та J. Gonzalez-Lopez, "New Advances in Aerobic Granular Sludge Technology Using Continuous Flow Reactors: Engineering and Microbiological Aspects", Water, 13(13), 1792, 2021. https://doi.org/10.3390/w13131792
[17] H. Xu, S. Wei, S. Chen, K. Wang, D. E. Holmes та Q. Yuan, "Anaerobic stabilization and landscape utilization of rural sewage sludge from the enhanced membrane coagulation process", Sci. Total Environ., vol. 958, 177902, 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177902
[18] N. Didenko, Y. Mosiichuk, R. Islam, M. Zosymchuk, B. Mazurenko, S. Lavrenko, M. Kharytonov, and M. Babenko, "Prospect of growing energy crops on biosolids-amended marginal soils in Ukraine", Advances in Transdisciplinary Engineering, vol. 38, pp. 875–882, 2023. https://doi.org/10.3233/ATDE230371
[19] Y. B. Mosiichuk та P. D. Khoruzy, "Water Purification in Closed Water Supply Systems at Agro-Industrial Complex Enterprises", J. Water Chemistry Technol., vol. 41, no. 4, pp. 261–268, 2019. https://doi.org/10.3103/s1063455x1904009x
[20] S. Yu., Z. Petrova, V. Paziuk та Y. Novikova, "State Of Wastewater Treatment Technologies In Ukraine And The World", Thermophys. Thermal Power Eng., vol. 43, no. 1, pp. 5–12, 2021. https://doi.org/10.31472/ttpe.1.2021.1
[21] M. K. Kardos, M. Patziger, Z. Jolánkai та A. Clement, "The new urban wastewater treatment directive from the perspective of the receiving rivers’ quality", Environmental Sci. Europe, vol. 37, no. 1, 2025. https://doi.org/10.1186/s12302-024-01040-2
[22] W. P. Talmage та E. B. Fitch, "Determining Thickener Unit Areas", Ind. & Eng. Chemistry, vol. 47, no. 1, pp. 38–41, 1955. https://doi.org/10.1021/ie50541a022
[23] L. A. Sablii, O. M. Bunchak, and V. S. Zhukova, Praktykum z biotekhnolohii ochyshchennia vody. Kyiv, Ukraine: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, "Politekhnika", 2022.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
