Технология приготовления бетона в малом строительстве

Приготовление бетона технология и пропорции

Строительство почти всегда подразумевает использование бетона, а именно бетонной смеси, являющейся искусственным камнем. При возведении дома, садовой теплицы, ограждений обязательно заливают фундамент. Также бетон используют для изготовления отмостков, хозблоков и даже пешеходных дорожек на дачных участках. Широкая область применения говорит об универсальности бетона, как строительного материала.

Бетон изготавливают на производстве или собственноручно смешивают главные составляющие компоненты. Смешивание производят в деревянных или металлических коробах, ваннах, мобильных бетономешалках. Последние обеспечивают наибольшую продуктивность работы и качественное перемешивание компонентов смеси (щебня, песка, цемента, воды). При изготовлении бетона своими руками крайне важно исключить попадание в смесь посторонних примесей, а также соблюсти технологию и учесть пропорции (дозировку).

Бетон, классификация

Классификация Вес, кг/м 3 Сфера использования
Особо тяжелый Более 2500 АЭС электростанции
Тяжелый От 1800 до 2500 Изготовление фундаментов, конструкций из железобетона, прочие строительные работы
Легкий От 500 до 1800 Изготовление перекрытий, панелей, стеновых блоков
Особо легкий Менее 500 Теплоизоляция фасадов построек

Кроме того, разработаны специализированные бетоны, отличающиеся наличием в них специальных примесей, улучшающих те или иные характеристики (теплопроводность, прочность, плотность и т.п.). Например:

  • жаростойкий (устойчив к нагреву до 1000 градусов);
  • дорожный (особо прочен на изгиб и морозостоустойчив);
  • гидротехнический (обладает высокой устойчивостью к коррозии, водонепроницаемостью, повышенной плотностью);
  • аэродромный и другие виды бетона специального назначения.

Основные компоненты бетонной смеси

Если вы задумались о собственноручном приготовлении бетона, стоит учесть не только количество используемых «ингредиентов» для смеси, но и их качество, которое повлияет на характеристики готового фундамента.

Песок

Чтобы приготовить бетонную смесь, используют песок с фракцией от 1,2 до 3,5 мм. Слишком мелкий песок непригоден для изготовления бетона. При выборе песка обращают внимание на его чистоту – присутствие глиняных вкраплений, ила не более 5%. В противном случае бетон потеряет свою прочность из-за высокой жирности, которую дает глина, соответственно быстро раскрошится.

Как проверить качество песка? Достаточно насыпать немного в емкость с проточной водой и взболтать. О высоком качестве скажет чистая или чуть мутная вода. Если же жидкость моментально окрашивается в цвет глины или появляется осадок – песок непригоден для изготовления бетона.

Щебень, гравий

Следующий компонент бетонной смеси – щебень (гравий, гранитный отсев, лом кирпича, керамзит и т.п.). Его выбирают с размером частиц от 1 до 8 сантиметров (для самостоятельного изготовления бетона – от 1 до 2 сантиметров), проверяя на чистоту и отсутствие мусора, глиняных примесей. Использование более крупной фракции щебня приведет к потере фундаментом должной прочности и заодно к неудобству проводимых работ.

Цемент

Помимо щебня и песка в бетон обязательно добавляют цемент. При этом расход цемента зависит от его марки. Количество цемента рассчитывается строго по пропорциям, правило «чем больше, тем лучше» не влияет на качество будущего бетона.

Цемент бывает:

  • портландцемент – используется для всех видов строительства, а также для заливки фундамента, оптимален при самостоятельном приготовлении бетона;
  • шлакопортландцемент – отличается от предыдущего пониженной морозостойкостью и повышенной влагостойкостью;
  • пуццолановый портландцемент – применяют при строительстве подземных и подводных конструкций благодаря высокой влагостойкости;
  • прочие виды цемента со специальными добавками, позволяющими смеси быстрее затвердевать, что сокращает срок созревания бетона до 14 дней.

Вода необходимо использовать теплую и чистую, без примесей масел, нефтепродуктов, красок, эмалей.

Конечно, абсолютную чистоту гарантировать трудно, особенно при самостоятельно приготовлении бетона. Также достаточно сложно на практике выверить абсолютно точные пропорции щебня, цемента и песка до литра или килограмма. Дополнительно стоит учитывать, что цемент с течением времени теряет часть своих свойств. Уже после месяца хранения он утратит десятую часть своих свойств, соответственно маара цемента понизится. За 6 месяцев хранения цемент теряет до одной трети всех своих свойств.

Маркировка бетона и цемента

Марка цемента характеризует его предел прочности на сжатие (килограмм на квадратный сантиметр бетонного куба со стороной 20 см через 28 дней после его изготовления). Если в цементе имеются дополнительные примеси, то в маркировке указывают дополнительные буквы (например, М (ПЦ) 400 – Д20).

Наиболее часто используемые марки цемента при приготовлении бетона – М350 и М500.

Марка бетона (М50 – М1000) также отражает его усредненные характеристики. При этом маркировка бетона зависит от количества цемента, используемого при изготовлении смеси. В маркировке бетона также указывают его класс – В1 – В60, что является показателем прочности.

Как произвести расчет и узнать объем бетона

Непосредственно количество используемого бетона измеряется в кубических метрах. Рассчитать количество бетона для фундамента не трудно.

Чтобы рассчитать объем бетона и опалубки, умножаем ее глубину на ширину и на длину. Этот результат и является количеством нужного бетона для заливки.

Чтобы рассчитать пропорции компонентов (цемент, песок, щебень, вода) для приготовления бетона, следует обратиться к следующему «рецепту».

Если необходимо приготовить 10 кубометров бетона, а для его изготовления используется цемент марки М500, то следует взять 1 часть цемента, 2 части воды, 4 части щебня. Из полученных семи частей будет изготовлено 10 метров кубических готового бетона, значит 10÷7=1,42 м 3 . Этот объем приходится на каждую из частей компонентов бетона. Соответственно:

  1. песка 1,42 м 3 × 2 части = 2,84 м 3 ;
  2. цемента одна часть, 1,42 м 3 ;
  3. щебня 4 части 1,42 м 3 × 4 = 5,68 м 3 .

Примерный вес материалов (кг/1 м 3 ): цемент – 1500, песок – 1800, щебень – 1400.

Оптимальное количество воды – половина от объем использованного для приготовления бетона цемента (в данном случае ½ части). Большее количество воды приведет к ухудшению консистенции смеси.

Читайте также:
Станки для заточки сверл: по металлу и дереву, лучшие точилки, бытовые и другие точильные машины

Пропорции приготовления бетона

При использовании для приготовления бетонного раствора цемента марки М400 и М500, пропорции щебня, цемента и песка будут следующими.

После того, как количество щебня, песка, цемента и воды стали известны и подготовлены, следует приготовить смесь. Для этого в бетономешалку добавляем небольшое количество воды, после чего засыпаем цемент, перемешиваем, добавляем песок, вновь перемешиваем, добиваясь однородности массы без комков. И только теперь можно добавить щебень и оставшееся количество воды. Смесь сразу же используем для строительных работ.

Созревание бетона и набор им должной прочности

Традиционно все работы с бетоном проводят в теплый период года при плюсовых температурах воздуха. В этом случае вода вступает в реакцию с цементом и состав качественно затвердевает. При заливке бетона в холодную погоду, вода может превратиться в лед, что послужит причиной потери бутоном прочности и его разрушения изнутри.

«Схватывается» бетон в течение 12 часов, затвердевает в течение первой недели, через две недели бетон набирает почти 80% своей прочности, а полностью готовым к эксплуатации становится только через месяц (при условии температуры окружающей среды порядка 20°С). Если же вы использовали для заливки особые виды быстрозатвердевающих бетонов, срок «созревания» может быть менее продолжительным.

Видео – приготовление бетона

Технология приготовления бетона – пропорции и материалы

Технология приготовления бетона – пропорции и материалы

Невозможно представить окружающий мир без современной архитектуры. При этом следует помнить о том, что бетон является без преувеличений главным материалом, который применяют в строительстве.

Подобный материал применяли еще в Древнем Египте. Используя цемент для разных целей важно использовать правильные бетонные пропорции, которые подойдут к конкретному случаю. Поговорим о приготовлении бетона вручную.

Бетон – что это такое? Физические особенности бетона будут определены тем, из чего он сделан и каким образом изготовлен. Для того, чтобы как можно лучше разобраться в этом, важно уделять внимание его составляющим.

Общие сведения

О материалах

Цемент

Данный элемент можно считать главным в процессе изготовления бетона. Законодательством предусмотрено, что его качество должно соответствовать ГОСТу 31108-2003, ТР-166-94 и СНиПу 2.03.11-85. Для того, чтобы убедиться в том, что цемент качественный, требуется, чтобы он соответствовал некоторым условиям. Вот определенные из них:

  • Тонкость помола должна быть от 350 до 380 квадратных метров на 1 килограмм. Отличаться от прописанной нормы может, но не больше, нежели на 10%.
  • Раствор спустя пару-тройку часов должен показывать первые признаки того, что он начинает схватываться. Процесс должен окончиться после того, как пройдет 4-5 часов.

Густота смеси цемента должна быть такой, чтобы содержание воды в нем не было больше 26%.

Применение заполнителей

В этой роли применяют песок, гравий или же их сочетания, которые будут выполнять такие функции:

  • За счет разных добавок бетон станет куда более прочным.
  • Заполнители будут удешевлять применение бетона – так как камни и песок стоят дешевле, нежели цемент.

Следует отметить, что строительный песок отличается от стандартного. Разница будет состоять в форме огромного количества его песчинок – у строительного песка они округлой формы и приблизительно равную величину. Более того, в его составе есть немного глины, которая будет обеспечивать увеличение его уровня пластичности. В роли крупноразмерного заполнителя чаще всего применяют гравий, гранитную крошку и щебень. Крошку гранита используют при производство самых прочных бетонных марок (к примеру, М500), а вот для М350 и тех, что слабее, применяют щебень и гравий.

Данный компонент можно называть вторым по важности, и тут применяется чистая вода. Правда, ее необходимое количество определяют с учетом водопоглощения цементом и в зависимости от состава и наличия особых добавок.

Использование добавок

Применение дополнительных компонентов при изготовлении бетона преследует следующие цели:

  • Придание бетону некоторых желанных свойств.
  • Ускорение затвердевания смеси цемента.

Необходимость использования пластификаторов и добавок определяется определенным применением бетона.

Использование

В сфере строительства данный материал используют на каждом шагу. Из него делают не просто стены, но даже несущие балки. Там, где нужно повышенная степень прочности, применяется армированный бетон, в котором внутри для того, чтобы увеличивать прочность, находятся штыри из металла.

Данный материал обладает большим количеством сфер применения:

  • Возведение объектов в нефтедобывающей или даже газовой отрасли.
  • Применение в горнодобывающих отраслях.
  • Применение в дизайнерских целях.
  • Военная отрасль.
  • Выполнение работ ремонтного характера.
  • При строительстве зданий и строений.

Определенные свойства бетона будут зависеть от того, каким образом он был изготовлен производителем или сделан самостоятельно.

Стандартный бетонный состав

Для приготовления бетона в бетономешалке (или своими руками), требуется вода, цемент, песок и щебенка. В растворе требуется соблюсти пропорции. Для этого требуется взять следующий бетонный состав:

  • 6 мер песка.
  • 10 мер щебенки.
  • 1 мера воды.
  • 2 меры цемента.

Все это нужно размешать. Данный состав определен приблизительно, так как цифры могут меняться по различным причинам. На это способны повлиять:

  • Наличие добавок (дополнительных) и их применяемый объем.
  • Особенности щебенки и песка.
  • Желаемый объем бетона.
  • Марка применяемого цемента.

Смеси бетона в зависимости от особенностей состава могут иметь разные свойства. Базой для их получения будет применение воды и цемента, и в результате их взаимодействия появляется цементный камень. Но при его применении появляются проблемы. Он, по мере отвердевания, может начать деформироваться. Цементный камень может давать усадку, размер которой составляет не менее 0.2 см на каждый метр. Процесс отвердевания является крайне сложным, и при этом обычно появляются в разных местах напряжения внутреннего типа, которые создают трещины в отвердевшем материале. Обычно их не видно из-за микроскопического размера, и их наличие сильно уменьшает степень прочности кладки бетона. Для того, чтобы сделать материал куда прочнее, используют разные добавки (щебень, керамзит и песок). Добавки будут принимать на себя большую часть напряжений, которые появляются до усадки.

Читайте также:
Центробежные насосы для воды: область применения и разновидности, особенности эксплуатации

Маркировка

Обозначения разных бетонных марок делаются в виде буквы М и цифры. К примеру, М75 или М1000. Цифра будет характеризоваться степенью сопротивляемости бетона по силе сжатия. Чем она буде выше, тем прочнее материал. Сопротивление будет заметно в отвердевшем материале, что происходит на 28 день. Этот показатель измеряется в кг на квадратный сантиметр. К примеру, если взять марку М300, то рассмотренное значение составляет 300 кг на квадратный сантиметр.

Еще применяют остальные параметры:

  1. Если данный состав вы планируете применять при низком уровне температуры, то огромное значение будет иметь степень его устойчивости к морозам (F). Для ее определения требуется произвести максимально вероятное количество полных циклов заморозки и оттаивания бетона твердого типа. Чем больше эта величина, тем выше устойчивость материала к морозам.
  2. Еще одной особенностью будет то, что под воздействием давления внутрь бетона может поступать вода. Чем более высокий уровень давления для этого нужно, тем больше устойчивость к воде у материала (W). Ее измеряют по шкале от 1 балла до 20. Если данный показатель составляет от 17 и больше, то этот бетон может быть использован при возведении дамб или гидроэлектростанций.
  3. Показатель (П) будет характеризовать свойства не застывшей смеси. Он рассказывает о том, насколько легко эта смесь принимает требуемую форму. Самые пластичные смеси имеют значение П1 и П2. Средний уровень, как правило, П35. Обычно эта пластичность есть у М350. Такие смеси можно применять для того, чтобы заполнять опалубку сложной формы. Но время застывания такого бетона будет увеличено.
  4. Такой параметр, как (Б) представляет собой указание уровня прочности застывшей смеси по баллам. Этот размер связана с параметром (М). М100 будет соответствовать Б7.5, а М350 – Б35.

Характеристики применяемого бетона обязательно должны соответствовать типу выполняемых задач.

Использование разных марок

Пропорции приготовления бетона важны, и сам материал применяют в строительстве повсеместно. Но для каждой работы требуется применять определенную марку:

  • При создании бетонной подушки, на которых будет расположено фундаментное основание здания используют М150 и М150. При этом должны быть использованы особые бетонные пропорции для фундамента.
  • Для монтажа стяжек пола, разных дорожек или подпорок подойдет марка М200.
  • Самая популярная марка М350. Из этого цемента можно делать монолитный фундамент, и он еще подойдет для различного типа несущих конструкций. Данная марка применяется для создания покрытий дорожного типа.
  • Цемент М250 и М300 представляет собой материал, который имеет промежуточные свойства между М200 и М350.
  • Более прочные разновидности используются относительно редко, и так, к примеру, М400 и М450 применяется при возведении гидросооружений.
  • Крайне прочные разновидности цемента применяют в тех случаях, когда к зданиям и строениям применимы особенные требования. М500 и М550 могут применяться при закладывании плотины или метро.

Уровень прочности материала должна соответствовать выполняемым работам.

Подробности

Приготовление смеси

Во время замешивания бетона требуется проделать следующее:

  1. Для начала требуется взять цемент, песок, щебень и добавки, а также тщательно перемешайте их до тех пор, пока получится однородная смесь.
  2. В полученный состав требуется добавлять понемногу воды и аккуратно смешивать.
  3. На последнем этапе добавляют крупноразмерные наполнители (щебень или камень). При этом требуется следить, чтобы каждый камень был в полной мере покрыт посредством раствора.

При применении бетономешалки в нее требуется засыпать требуемое количество цемента и доливать воды. Далее смесь перемешивают и насыпают щебень и песок. Далее, если воды недостаточно, ее требуется долить. После включите устройство и выполните приготовление смеси.

Бетон для основания

Для того, чтобы сделать цементную смесь для фундамента, должны быть заранее подготовлены:

  • Бетономешалка, в которой будет размешивание состава.
  • Цемент требуемой марки.
  • Нужное количество щебня и строительного песка.

Бетонный состав для фундамента, пропорции частей будут подробнее рассмотрены дальше. Бетономешалка требуется лишь в том случае, когда нужно сделать огромное количество цементного раствора. для того, чтобы смесь получила нужную консистенцию, требуется правильно рассчитать количество компонентов – песок, цемент, вода и крупноразмерный наполнитель. Как правило, весовое количество воды берут из расчета того, что это половина применяемого цемента. Могут быть использованы бетонные пропорции в ведрах или даже по весу. Как правило, для фундамента применяют марку М300 или даже М350, а пропорции в таком случае:

  • 3.7 мер крупноразмерного наполнителя каменного типа.
  • 1.9 мер песка.
  • 1 мера цемента.

Воды же нужно ½ литра. К примеру, для 10 кг цемента требуется 18 кг песка и 37 кг щебенки. Хотя М300 и М350 являются самым популярным решением, и тем не менее, допустимо использовать цемент других марок. В таком случае будет нужно использовать другие пропорции:

  1. Если брать марку М100, то соотношение цемента к песку и к щебню выглядит так – 1 к 4.6 к 7.
  2. Для М200 нужна пропорция 1 к 2.8 2 4.8.
  3. М400 требуется применять с учетом пропорции 1 к 1.2 к 2.7.

А вот более прочный цемент, марки М450, требует пропорции 1 к 1.1 к 2.5. Если рассмотреть требуемые соотношения не в плане веса, а плане объема, то можно узнать про пропорции бетона на 1 кубический метр, таблица представлена дальше. Тут показаны для бетона пропорции в частях по бетону и весу. Требуется отличать марки цемента и бетона, которые получаются в результате. Принято считать, что для бетона определенной прочности требуется применять цемент, который имеет вдвое больший показатель.

Раствор для возведения дома

Читайте также:
Установка лотка водоотводного. Монтаж лотков водоотводных бетонных расценка. Водоотводные лотки: как правильно установить. Пошаговая технология монтажа

Для этого обычно применяют раствор М100, который делают в жесткой консистенции. Для лестниц или дорожек можно применять такой же цемент, но делать из него бетон более пластичным. Если дом выстраивают на влажном грунте, то используют цемент марки М150. Если делать ленточный фундамент, или строят ненагруженную часть здания, то прекрасно подойдет М200 или даже М250. Сделав раствор более пластичным, можно применять его при обустройстве септика, выгребной ямы или отстойника. Основание жилого дома будет надежным и прочным, если его делать из цемента марки М300, при этом в роли крупнозернистого наполнителя применять фракцию 2-4 см. М450 и М500 при возведении частного жилого дома, как правило, не применяют. Они обладают повышенными характеристиками прочности и требуется для тех случаев, когда к постройкам предъявляются высокие требования надежности.

Заключение

При подготовке состава можно применять пропорции для составных компонентов по весу или же с учетом объема. При втором методе нет необходимости произвести взвешивание исходных компонентов. Для выполнения работы требуется применять подходящую цементную марку и метод приготовления раствора. при этом важно соблюсти пропорции составных частей раствора. в таком случае правильно выбранный и изготовленный бетон будет долговечным и прочным.

Способ приготовления бетонной смеси

Строительство объекта начинается с возведения фундамента, компонентами которого являются бетон и армирующий материал. Как правило, на заводе по изготовлению бетона делают отгрузку только больше 1 куба раствора. Это объясняется высокой ценой доставки. Исходя из этого, часто замешивание смеси для строительства или ремонта проводят вручную. Лучше всего создание раствора производится при помощи бетономешалки: ручной или механической. Однако часто при строительстве сооружения частного предназначения возникает проблема с добычей оборудования. Поэтому в данной статье мы рассмотрим оба варианта замешивания.

Состав бетона

Особенность данного материала заключается в его универсальности, в частности, относительно разнообразности созданных изделий. Так, строительные работы могут проводиться как для возведения фундамента, стен, крыши, так и для укладки тротуарной плитки, создания ваз и кухонных столешниц.

На первый взгляд, изготовление бетонной смеси не являет собой сложный процесс, однако следует учитывать ряд критериев, которые определяют его пригодность и качество. В зависимости от предназначения материала, входящие компоненты могут отличаться.

Основным компонентами бетонной смеси являются наполнитель, цемент и вода. В качестве наполнителя используют щебень или гравий. Цемент в порошковом состоянии производится путем измельчения известняковых материалов, мела, гипса и мергеля. Данная консистенция вредна для легких, поэтому следует избегать вдыхания. Также следует запомнить, что при взаимодействии цемента с кожей может появиться раздражение. Исходя из этого, операции по созданию бетона проводятся в перчатках и респираторе.

В зависимости от прочности материала существуют разные марки. Для их обозначения используются цифры – чем они больше, тем показатель крепости выше. Наиболее часто используются марки М400, М500. Соотношение составляющих равно 1:4 или 1:5 (цемент : песок). Классификация песка зависит от степени его зернистости, которая равна от 0,5 до 2 мм. Иногда с целью повышения вязкости в смесь добавляют глиняный раствор. В случае переизбытка глины песок подлежит очистке и просушке.

Щебень, как наполнитель, образуется путем дробления гранита. Полученные частицы должны быть не больше 5 мм в диаметре. Обязательным условием для получения качественного раствора щебень необходимо промыть, а также он не должен иметь в своем составе глины и земли.

Схема приготовления бетона.

Что касается воды для бетона, то единственным условием является ее чистота, а именно, отсутствие солей и кислот. Данная характеристика требует использования водопроводной воды, а не колодезной или родниковой. Также с целью повышения особенностей по эксплуатации смеси применяются добавки. Главными критериями, которые поддаются изменению, являются пластичность и текучесть. Кроме того, возможно воздействие на процессы затвердения бетона, что особенно важно при жаркой погоде. Еще один тип добавок влияет на гидроизоляцию и морозостойкость конструкции.

От того насколько ответственно вы относитесь к замешиванию раствора, зависит дальнейшая судьба и прочность. Следует выбрать удобный для вас способ производства, правильно составить пропорцию основных компонентов и добиться нужной консистенции.

Способы замешивания

На первом этапе строительства необходимо определить объемы основных компонентов. Существует несколько способов замешивания бетона. В случае необходимости использования большого количества материала применяют бетономешалку, а при средних и малых объемах – ручное замешивание. Технология изготовления бетона состоит из таких этапов:

  • смешиваются сухие материалы: цемент, наполнитель и песок;
  • полученная консистенция тщательно перемешивается до однородного состояния;
  • понемногу добавляют воду.

По своей консистенции раствор должен напоминать густую сметану и не быть слишком жидким. Замешивание, как правило, происходит при плюсовой температуре. Проверка готовности происходит путем сжатия небольшого количества смеси в руке. При этом бетон должен образовать определенную форму, в которой будет заметно небольшое количество влаги. Отвердение материала требует плюсовых температур окружающей среды, поскольку его промерзание может привести к потере прочности. Следует контролировать количество цемента в бетоне. Его избыток приводит к образованию трещин при усадке бетона. Готовая смесь пригодна к эксплуатации на протяжении нескольких часов после смешивания. А теперь обсудим детально каждый способов приготовления бетонного раствора.

Читайте также:
Триммер бензиновый: устройство, виды, принцип работы

Приготовление вручную

Выделяют два типа ручного замешивания:

  1. в емкость с водой добавляется цемент в определенной пропорции. Консистенция тщательно перемешивается и в нее засыпается наполнитель и песок. Смесь снова тщательно перемешивания до получения однородной массы;
  2. в емкости смешиваются сухие компоненты. В центре создается углубление, в которое наливается вода. Перемешивание происходит постепенно от краев к центру. Необходимо постоянно контролировать пластичность смеси путем добавления воды.

Процедура происходит следующим образом:

  • в металлический ящик или на жестяные листы 2х2 м высыпают нужное количество песка;
  • добавляем необходимый объем портландцемента в зависимости от марки бетона и его назначения;
  • после тщательного перемешивания компонентов добавляют воду и наполнитель в зависимости от составленных пропорций для конкретного строительства;
  • повторное перемешивание совковой лопатой до момента, когда получившаяся смесь не достигнет однородности по консистенции и будет избавлена от комков.

Вернуться к оглавлению

Приготовление в бетономешалке

Для облегчения процедуры по изготовлению бетона, вместо лопаты можно применять ручную или механическую бетономешалку. Перед началом работ с бетоном следует выяснить принципы работы применяемого оборудования. Бетономешалка имеет сравнительно простые эксплуатационные характеристики. Главным критерием для их классификации являются способы замешивания. Основные комплектующие устройства:

  • основа – прочная конструкция, которая служит для установки оборудования на поверхность;
  • ось наклона, которая предназначена для крепления емкости замешивания;
  • винт с лопастями для перемешивания;
  • мотор;
  • сливное отверстие.

Приготовление бетона при помощи смесителя напрямую зависит от ее способности совмещать растворные составляющие. Выделяют гравитационные и принудительные установки. Во втором случае замес происходит во вращающейся емкости с обычным винтом. Что касается гравитационного бетоносмесителя, то процесс производства бетона происходит благодаря движущимся лопастям в неподвижном барабане.

Размеры принудительного агрегата значительно больше в отличие от гравитационного, однако это не мешает ему оставаться лидером на рынке строительных материалов и обладать большим спросом. Главным достоинством является получение в результате работ более однородной смеси. В случае с гравитационными, они используются чаще при частном строительстве. Их достоинства заключаются в легком перемещении, небольших размерах, различных видовых категориях, предназначенных для определенного типа работ, а также в зависимости от объема производимого раствора. Последовательность действий при этом совершенно другая:

  • предварительно включить оборудование задолго до того, как начнется загрузка компонентов;
  • загрузка материалов начинается с воды;
  • засыпается цемент;
  • происходит перемешивание в течение 2-4 минут;
  • в необходимой пропорции постепенно и порционно добавляем песок;
  • после образования однородной консистенции проводят загрузку наполнительного материала;
  • обязательно следует постоянно контролировать пластичность получаемого раствора (при повышенной густоте следует добавить воды) и общий объем раствора не превышает 80% емкости бетономешалки;
  • после завершения загрузки всех компонентов происходит окончательное перемешивание, длительность которого равна 5-8 минутам.

В случае правильного выполнения всех вышеперечисленных инструкций, вы получаете раствор бетона, готовый к использованию.

Другие варианты

В случае невозможности приготовить бетон для фундамента сооружений вручную, следует прибегнуть к помощи специалистов. Если вы не уверены в пропорциях, то лучшим выходом будет приобрести готовый куб бетона, который рассчитан на строительство небольших конструкций. Стоимость куба бетонного раствора в среднем колеблется от 2400 до 3200 рублей в зависимости от высоты марки. Так, ценовая категория бетона М400 равна 3200 рублям. Наиболее дорогим и надежным является материал марки М600.

Заключение

Правильная технология изготовления бетона – это залог надежности и долговечности бетонной конструкции. В частности, под бетонными конструкциями имеют ввиду фундамент, стены и перекрытия. Не будучи уверенным в результате, некоторые строители заказывают доставку готового бетона с завода. Однако если вы желаете уменьшить финансовые затраты, то лучшим решением будет приготовить раствор своими руками. Основными способами приготовления раствора являются ручной и механический.

Главным отличительным качеством есть использование бетономешалки. Оба варианта обеспечивают создание качественного материала.

Методы очистки сточных вод

Сточные воды и их очистка – на сегодняшний день эта тема волнует многих, потому что существует целый ряд предприятий, в результате работы которых происходит загрязнение вод. Что же такое сточные воды, что они представляют собой? Это воды, которые были загрязненными в результате отходов производственного и бытового характера. Обычно такие воды удаляются с территории с помощью канализации. Помимо этого, к сточным можно отнести и те воды, которые возникли после атмосферных осадков на территории, где расположены населенные пункты и предприятия.

Таким образом, можно выделить три основных вида:

  • Атмосферные;
  • Хозяйственно-фекальные (бытовые);
  • Промышленно-производственные.

Существуют такие методы очистки сточных вод:

  • Механический способ;
  • Химический;
  • Физико-химический метод очистки;
  • Биохимический (биологический).
  • Механохимический.

Рассмотрим немного конкретней каждый из представленных методов.

Механические способы очистки сточных вод актуальны для уничтожения из сточных вод взвешенных примесей в твердом состоянии. Этот метод осуществляется путем флотации, отстаивания или фильтрации.

В зависимости от размеров частиц, для их улавливания используют нефтеловушки, песколовки, решетки, отстойники, сита. Механический вид очистки используется с целью, чтобы можно было подготовить воду для очистки в дальнейшем, ведь с помощью такого способа моно уничтожить лишь загрязнения крупных размеров.

Химический метод

Загрязнения убираются из сточных вод благодаря проведению реакции меду загрязнениями и реагентами, которые специально вводятся в воду. Эти реакции представлены реакциями восстановления и окисления, реакции, которые сопровождаются выделением газа, реакции, в результате происхождения которых возникают соединения, которые способны выпадать в осадок. Химический метод очистки применяют лишь в некоторых случаях.

Механохимическая очистка

Она нужна для того, чтобы можно выбор удалять из жидкости нерастворенные виды загрязнений. При таком вид очистки в жидкость добавляются специальные вещества – коагулянты, они способны удалить все загрязнения.

Читайте также:
Что такое кельма?

Физико-химическая очистка

Из воды можно убрать вещества органического характера, тонкодисперсные вещества и неорганические вещества, находящиеся в нерастворенном состоянии. К физико-химическим способам можно отнести следующие: окисление, электрокоагуляция, электролиз, экстракция, ионообменный метод, флокуляция, коагуляция, сорбция.

Очень важно провести механическим путем обезвоживание осадка. Этот процесс проводится с применением декантеров (центрифуг), ленточных прессов и фильтров-прессов с камерами. Каждая технология может похвастаться своими положительными сторонами, но также имеет и негативные стороны. С целью обезвоживания обычно используется флокулянт (реагент), это усиливает эффективность.

Биологическая очистка

Такая очистка проводится после механической. Из жидкости уничтожаются все оставшиеся вилы загрязнений. Это происходит благодаря воздействию специальных микроорганизмов, которые могут в результате своей жизнедеятельности сделать минерализованными органические вещества. Этот метод моет проходить в условиях, которые очень близки к природным (к примеру, в биологических прудах). Также и в условиях, которые были специально созданы (например, биологические фильтры).

Как выбрать методы очистки

Методы очистки воды достаточно разнообразны, по этой причине выбрать оптимальный вариант – не простая задача. Это объясняется тем, что в водах находится много видов загрязняющих веществ, а требования к очищенному продукту достаточно высоки. Чтобы выбрать метод очищения, нужно учитывать и состав, и дальнейшие требования к готовому продукту. Чтобы получить техническую воду нужно обязательно оценивать метод очистки с экономической стороны. Экономически выгодными являются системы очистки с замкнутым механизмом использования.

Обеззараживание сточных вод

Чтобы провести обеззараживание (дезинфекцию) сточных вод применяется хлор или же хлорная известь. Используются специальные емкости, в которых происходит соединения хлора или хлорной извести с жидкостью. По своей конструкции данные резервуары напоминают отстойники. В процессе возникает осадок, его нужно обработать. Делают это такими способами:

  • С помощью сушки;
  • Обезвоживания;
  • Перегнивания (сбраживания).

Также используют приборы с ультрафиолетовым облучением. Его используют вместе с обработкой хлором на протяжении получаса.

Кроме стационарных станций очищения есть и мобильные очистные станции. Они подходят для очистки небольших объемов жидкости.

Если все перечисленные методы очистки производственных сточных вод бессильны и не могут дать необходимого результата, то в таком случае проводят термическую утилизацию. Сточные воды сжигают в разных установках, печках, горелках.

За границей популярным является термическое разложение, но, к сожалению, этот способ достаточно дорогой, поэтому в нашей стране он не распространен. У нас используется другой метод. Он предусматривает впрыскивание технологических стоков в распыленном состоянии в факел, которые, когда сжигает, образует жидкое топливо. Жидкость при этом испаряется, и все вредные вещества разлагаются до воды и углекислый газ.

Современные технологии очистки сточных вод: Видео

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Все мы принимаем ванну, используя косметические средства, моем посуду, применяя специальные жироразлагающие жидкости, используем уборные. Вся эта деятельность связана с водой, которая смывается и течёт по стокам. Ещё больше химии и вредных веществ выбрасывают предприятия. Ежедневно тонны сточных вод текут из домов и заводов, городских улиц и канализаций. Если бы не производились обработка и утилизация осадков сточных вод, людям пришлось бы столкнуться с экологической катастрофой.

Рассмотрим проблему подробнее и разберёмся, как её решают современными методами.

  1. Что такое осадки стоков?
  2. Классификация сточных вод (СВ)
  3. Производственные
  4. СВ, производимые вспомогательными системами
  5. ОСВ, производимые обслуживающими и подсобными цехами
  6. Как осуществляют утилизацию осадков сточных вод?
  7. Этапы и особенности очистки стоков производства
  8. Процесс первичной обработки
  9. Процедура биологической обработки
  10. Процесс третичной очистки
  11. Процесс обработки осадка
  12. Процедура устранения запаха
  13. Этапы утилизации стоков промышленного производства
  14. Общая утилизационная система
  15. Выведение сточных вод промышленности в канализацию
  16. Системы очистки стоков производства
  17. Сточные воды черной металлургии
  18. ОСВ целлюлозно-бумажного производства
  19. Стоки нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности
  20. Утилизация осадков сточных вод: применяемые технологии
  21. Пиролиз
  22. Сжигание
  23. Утилизация с целью получения удобрений
  24. Депонирование
  25. Применение шлака
  26. Кому нужна такая процедура?
  27. Заключение

Что такое осадки стоков?

Жидкие стоки, содержащие нейтральные вещества и твёрдые загрязнители, скапливающиеся в канализационных системах, это и есть сточные воды. Степень их загрязнения составляет около 10% от общего объёма.

Вне зависимости от природы стоков, все они должны пройти обработку с целью обеззараживания. Прежде чем попасть в окружающую среду и соединиться с природными водами, они должны подвергнуться очистке не менее, чем на 95-98%.

Важно: В процессе очистки и отстаивания водных стоков образуются осадки сточных вод (ОСВ) – твёрдые элементы и вещества.

В зависимости от степени загрязнённости ОСВ могут составлять 0,5-10% от очищаемой жидкости.

В состав осадков входят:

  1. Отложения с жидкой консистенцией. В данной части обязательно присутствуют яйца червей-паразитов, грибки, вирусы и бактерии.
  2. ОСВ твёрдой консистенции, на 15-20% состоящие из почвенных питательных компонентов, а также из органических элементов – углеводов, белков и жиров.

Классификация сточных вод (СВ)

К СВ применяют различные виды классификации. По концентрации сточные образования подразделяют на 3 группы:

  • преимущественно органические;
  • преимущественно минеральные;
  • комплексные.

Рассматривая осадочные образования с точки зрения источника их поступления, следует применять другую классификацию:

  • отработанные плёнки из биофильтров;
  • отработанный ил из аэротенков;
  • тяжёлые отложения, образовавшиеся в резервуарах первичного отстаивания;
  • отложения из песколовок;
  • выбранные решётками твёрдые крупные осадки;
  • донные отложения из резервуаров с коагулянтами и флокулянтами.

Коагулянты склеивают и сгущают жидкости, флокулянты провоцируют образование рыхлых хлопьевидных агрегатов. ОСВ, получаемым из первичных отстойников, песколовок и решёток, характерна неизмельчённая структура. Осадки, поступающие из прочих блоков очистки, измельчённые.

Важно: Есть 2 основных направления применения осадков сточных вод – сырьё для выработки тепла в процессе сжигания и органоминеральное удобрение.

Большое количество воды использует промышленность. Сточные воды, полученные в результате производственного процесса, утрачивают свои первоначальные свойства и не могут без соответствующей обработки использоваться вторично. СВ производства загрязнены:

  • газами;
  • твёрдыми веществами;
  • химикатами.
Читайте также:
Уникальная и современная викторианская мебель для дома

Данная категория сточных отложений бывает 3-х видов:

  • производственные;
  • СВ вспомогательных систем;
  • СВ обслуживающих и подсобных цехов.

Остановимся подробнее на особенностях каждого вида.

Производственные

Эта категория создаётся в результате непосредственно производственного процесса. Так как водный поток не прекращает движения, на предприятиях ведётся систематический учёт ПСВ.

Наиболее часто встречающиеся виды стоков:

  • пищевые красители;
  • содовые растворы;
  • производственный конденсат;
  • токсичные компоненты;
  • аммиачные растворы;
  • растворы травильных и гальванических ванн.

СВ, производимые вспомогательными системами

Данная категория не представляет опасности для природы, так как не содержит в составе токсичных веществ. Категорию получают в результате функционирования дополнительных зданий промышленного предприятия. К виду относятся:

  • сливы установок охлаждения;
  • жидкость из отопительных установок;
  • стоки столовых, уборных и душевых.

ОСВ, производимые обслуживающими и подсобными цехами

Данный вид стоков образуют административно-хозяйственные строения, склады, подсобные помещения. Потенциально загрязняющими СВ являются электроцеха и ремонтно-механические цеха.

Как осуществляют утилизацию осадков сточных вод?

ОСВ очищаются по пути следования в природную среду. На крупных предприятиях процесс отстаивания с целью отделения грязного слоя происходит на месте производства. Продуктами отстаивания могут быть:

  • нефтепродукты;
  • ПАВ;
  • тяжёлые металлы и другие опасные компоненты.

Осевший материал перевозят в места дальнейшего обезвреживания – заводы по переработке отходов. Очищенные воды направляются в свою естественную среду.

Этапы и особенности очистки стоков производства

Чтобы сделать утилизацию максимально безопасной, сточные воды подвергаются предварительной очистке в специальных сооружениях. Конструкция сооружений зависит от характеристик производства. Процесс очистки включает несколько этапов.

Процесс первичной обработки

Есть несколько проверенных первичных способов очистки промышленных стоков:

  • удаление жиров;
  • пропуск через сито для извлечения твёрдых материалов;
  • понижение температуры;
  • удаление масляных пятен;
  • извлечение токсичных солей, металлов, коллоидных частиц;
  • химическая нейтрализация.

Для каждого предприятия подбирается оптимальный метод обработки. Если в сливаемой жидкости нет опасных примесей, первичную обработку не осуществляют.

Процедура биологической обработки

Применяются различные методики биообработки. Выбор зависит от отсутствия или наличия факторов:

  • количества солей в ОСВ;
  • концентрации загрязнений;
  • способности биологически разлагаться.

Наиболее часто применяемым методом является использование биопленки либо активного ила. Вещества содержат микроорганизмы, которые нейтрализуют опасные элементы.

Процесс третичной очистки

Данная процедура осуществляется с целью улучшения качества вод перед тем, как они будут слиты в естественную среду. Данная мера применяется тогда, когда показатели качества жидкости не дотягивают до норм ПДК.

  • нейтрализация примесей;
  • снижение уровня цветности;
  • снижение неразлагаемой доли ХПК;
  • извлечение фосфора.

Часто на производстве метод третичного очищения применяется для повторного использования сточных вод в механизмах пожаротушения, системах охлаждения, цехах.

Процесс обработки осадка

Важным моментом является снижение количества осадка. Для этого предпринимают такие действия:

  • применяют метанизацию;
  • используют мембранные биореакторы;
  • уменьшают количество минеральных веществ, используемых в процессе производства;
  • снижают потери внутри цехов и внутри всего завода.
Процедура устранения запаха

В среду жидкость, подвергаемая переработке, должна попасть без запаха. Его наличие или отсутствие зависит от характеристик производственного процесса. Большая часть компонентов, обладающих неприятными запахами, нейтрализуется ещё на этапе первичной обработки.

Причиной неприятных запахов служит деятельность микроорганизмов, которые используются для биологической очистки. В данном случае применяется одна из проверенных методик устранения запахов:

  • дегазация;
  • выпаривание;
  • дезодорация.

Этапы утилизации стоков промышленного производства

В регионах, где функционирует сразу несколько промышленных предприятий, особенно остро стоит вопрос утилизации ПСВ. Для его решения на производствах устанавливаются специальные очищающие сточные воды установки.

Общая утилизационная система

Основным способом утилизации ОСВ является слив жидких отходов в ближайшие водоёмы. Этот способ хорош только в том случае, если была произведена предварительная очистка сливаемого материала. Если нет, природе наносится серьёзный урон.

Неправильная, противоречащая законодательству и санитарным нормам утилизация ведёт к тому, что страдают и другие хозяйственные отрасли – аграрная, рыболовная и т. п. Гибнут рыба и животные, люди страдают различными заболеваниями.

Выведение сточных вод промышленности в канализацию

При условии соответствия правилам приёмки сточных вод производства стоки предприятий могут поступать в городские канализационные системы.

При нарушении данного правила начнётся ухудшение экологической ситуации, которая и так находится в плачевном состоянии. Чтобы не ухудшить экологию, СВ проходят этапы очистки.

Системы очистки стоков производства

В зависимости от специфических особенностей предприятия применяются различные методики очистки сточных вод. Наиболее популярными являются методы применения:

  • флотационных установок, позволяющих выводить мелкую стружку, пыль, металлические частички;
  • вакуумных дозаторов, извлекающих из сточных жидкостей газообразные вещества;
  • центрифуг, удаляющих мелкодисперсные частицы;
  • сепараторов, выводящих твёрдые частицы.

Современные промышленные предприятия сооружают установки многоступенчатой очистки, что позволяет на выходе получать совершенно безопасную воду, пригодную для вторичного применения.

Сточные воды черной металлургии

Коксохимические, железорудные и металлургические производства образуют большое количество отходов. Источниками загрязнённых сточных вод преимущественно являются доменные, травильные и сталеплавильные цеха.

Если слить неочищенные жидкие отходы в водоёмы, на дне будут собираться опасные отложения, вызывающие вторичное загрязнение. Последнее связано с тем, что вода разносит отходы на большие расстояния. Это приводит к нарушению естественного процесса самоочистки.

ОСВ целлюлозно-бумажного производства

Целлюлозно-бумажная промышленность потребляет на выпуск 1 тонны продукции 350 кубометров жидкости. Этот показатель может достигать 600 кубометров. Прошедшие производственный процесс сточные воды содержат:

  • соединения серы;
  • растворённую органику;
  • взвешенные элементы.

Наиболее эффективным методом утилизации является потоковое канализование. СВ разделяются на несколько индивидуально очищаемых потоков. Также отходы подвергают предварительной механической чистке с целью извлечения загрязняющих частиц. Далее сточные воды проходят биологическую обработку для нейтрализации опасных элементов.

Читайте также:
Фикус – уход в домашних условиях: полив, размножение, виды болезней

Стоки нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности

Главная опасность, представляемая данными видами производства – нефтяная плёнка, которая образуется в водоёмах в случае сброса сточных вод. Плёнка не только обладает неприятным запахом, но и может поразить всё живое на больших площадях. Если концентрация достигает показателя 2000 мг/л, погибает рыба.

Чтобы избежать экологической катастрофы, на производствах проводится комплекс санитарно-технических и технологических мероприятий. В результате, сливы, прежде чем попасть в естественную среду, очищаются от всех видов загрязнений.

Утилизация осадков сточных вод: применяемые технологии

На сегодняшний день применяется несколько методик утилизации ОСВ и ПСВ. Это:

  • пиролиз;
  • сжигание осадка;
  • применение в качестве удобрений;
  • депонирование.

Все перечисленные варианты имеют как достоинства, так и недостатки. Некоторые позволяют вторично использовать утилизируемое сырьё. Это самые прогрессивные и перспективные методы.

Остановимся отдельно на каждом из перечисленных способов.

Пиролиз

За данным способом будущее, так как он исключает попадание в окружающую среду вредных компонентов. Пиролиз направлен на обработку исключительно органических компонентов. В основе метода — разложение под воздействием температур до +700°C. Кислород в процессе не участвует.

В результате переработки получают:

  • горючий газ – 55%;
  • полукокс – 35%;
  • органические элементы жидкой консистенции – 15%.

Полукокс обрабатывают дальше методом газификации и в результате получают горючий газ. Органика уходит вместе с газом. При помощи газификации получают оксиды металлов, представляющие собой очищенный шлак, который можно использовать вторично.

Сжигание

У данного метода долгая история, так как он относится к самым традиционным и давним. Процесс осуществляется по такому алгоритму:

  1. Активируется факел из горячего песка.
  2. Отходы располагаются над воздушным потоком.
  3. Осадки проводятся через факел.
  4. Происходит сжигание, в результате которого образуется газ.
  5. Газ очищается.

Первые утилизационные заводы с описанным циклом были открыты в 80-х гг. в Европе, США и Японии. В 90-е годы строительство заводов начали приостанавливать, так как было выявлено отрицательное влияние метода на природу.

Утилизация с целью получения удобрений

Жидкие отходы некоторых производств относятся к 4-му классу опасности, потому их разрешают утилизировать для получения удобрений.

Сказанное не относится к сточным водам, которые содержат токсичные компоненты и тяжёлые металлы. Разрешённая для применения в качестве удобрений концентрация опасных веществ устанавливается нормативными актами.

Важно: Фермы Западной Европы, пропагандирующие выращивание экологически чистой продукции, отказались от использования удобрений из ОСВ.

Депонирование

Утилизация данным методом осуществляется на иловых площадках. Этот путь применяют для обезвреживания 90% сточных вод.

У методики есть существенный недостаток – выделяемые в процессе испарения (биогаз) загрязняют атмосферу. Нежелательно попадание испарений в грунт. Это приводит к зашлаковыванию водоёмов и грунтовых вод.

Применение шлака

Шлак, который получают в процессе утилизации сточных вод, используется вторично. Он востребован при ремонте дорог и строительстве. Есть несколько вариантов его вторичного использования:

  • заполнение отвалов;
  • ремонт повреждённого дорожного полотна;
  • изготовление тротуарной плитки.

Последнее достигается путём смешения шлака с цементом и запуска процесса вибропрессовки. Получают качественную плитку различных расцветок толщиной 10 см.

Кому нужна такая процедура?

Первым делом очистка сточных вод необходима предприятиям, которые используют воду для осуществления технологических процессов. Необходима процедура и всему человечеству, потому что от её качества зависит, каким воздухом мы будем дышать, какую воду пить, и какую пищу употреблять.

Предприятия, занимающиеся утилизацией ОСВ, необходимы физическим и юридическим лицам, коммунальным хозяйствам, автомойкам, а также предприятиям лёгкой и тяжёлой промышленности.

Заключение

Современная утилизация вышла на новый уровень. В наши дни учёные и экологи работают над тем, чтобы найти максимально эффективные способы переработки отходов.

Чем больше в государстве применяется вторичное сырьё, тем здоровее и счастливее его граждане. От качества решения экологических проблем зависит качество жизни будущих поколений.

Как очистить сточные воды: выбор способа получения чистой жидкости

Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто. Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно. Какой из них наиболее эффективен – об этом будет речь ниже.

Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.

Схема способов очистки.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой очищенную воду. Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.

Методы очистки

Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений. Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.

Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:

  1. Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
  2. Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
  3. Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
  4. Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
  5. Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.

Механический

Комплексная очистка сточных вод.

Читайте также:
Штукатурка шагрень: декоративная, для внутренних работ

Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами. Сама очистка осуществляется в несколько этапов.

Очищение

В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках. Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.

Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.

Процеживание и фильтрация

Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр. служат решетки. Для улавливания мелких частиц при механическом способе очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.

Биохимический

Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:

Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях. Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.

Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия. Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.

  1. Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
  2. Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
  3. Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.

Биологический

Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы. Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.

Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков. Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.

Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема. Удаление азота осуществляется другими способами.

Физико-химический

Физико-химический способ очистки.

Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества. Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.

Коагуляция

Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения. Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.

Флокуляция

Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию. Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.

Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид). На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание. Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.

Адсорбция

Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси. На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.

Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.

Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация. Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.

Экстракционный

Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.

Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента. При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.

Метод ионного обмена

Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д. При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.

Химический

Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.

В качестве реактивов применяют:

  • окислители (озон, хлор);
  • щелочи (сода, известь);
  • кислоты.

Нейтрализация

Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5). Для этого применяют следующие методы:

  • смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
  • вводят химические реагенты;
  • фильтруют стоки, содержащие кислоты;
  • нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.

Окисление

Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др. Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.

Читайте также:
Что такое сварочная ванна. Что такое ванная сварка?

Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.

Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.

Флотация

Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением

Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха. Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.

Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.

Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.

Современные способы обработки осадков

В статье рассмотрены виды осадков, описаны допустимые способы их обработки, а также показано, в каких сооружениях и в каком количестве осадки образуются.

Обработка осадков производится для получения конечного продукта, наносящего окружающей среде наименьший вред, либо в идеале пригодного для использования в промышленности или сельском хозяйстве. Эта цель достигается осуществлением следующих трёх основных процессов (в различных технологических последовательностях):

1. Стабилизацией, придающей осадкам сточных вод способность не выделять вредные продукты разложения при длительном хранении.

2. Обезвоживанием, обеспечивающим минимальный объём осадков.

3. Обеззараживанием, делающим осадки безопасными по санитарно-бактериологическим показателям.

Стабилизация

Для сырого осадка и избыточного активного ила или биоплёнки, как правило, применяют стабилизацию в аэробных или анаэробных условиях.

Анаэробное сбраживание производят на малых сооружениях в перегнивателях, а на крупных — в метантенках с получением метана, который используется для выработки электроэнергии и тепла для нужд очистной станции.

Для станции производительностью 500 м³/сут. используется перегниватель (септик). Время пребывания осадка в таком сооружении при средней температуре +1 5 °C составляет не менее 40 дней, что в нашем случае составит объём: для аэротенков с первичными отстойниками — 436 м³, для сооружений без первичных отстойников — 596 м³. При сбраживании количество осадка по сухому веществу уменьшается на 25–3 0 %, влажность осадка падает до 9 6 %. Биологический процесс в перегнивателях происходит экстенсивно, под влиянием внешних условий.

К достоинствам перегнивателей следует отнести их простоту, надёжность и отсутствие потребления энергии, к недостаткам — большой объём сооружений.

Аэробная стабилизация — это процесс окисления органических субстратов в аэробных условиях, который производится в сооружениях типа аэротенков глубиной 3–5 м. Время обработки для избыточного активного ила составляет от двух до пяти суток, для смеси ила и осадка первичных отстойников — 8–12 суток.

То есть объём стабилизатора для сооружений на 500 м³ составит:

  • для сооружений с первичными отстойниками — 109 м³;
  • для сооружений без первичных отстойников — 44,7 м³.

Это значительно меньше, чем у перегнивателя, но за это придётся платить сооружением отстойника с временем пребывания 1,5–5 часов — это объём примерно 1,8 м³/м³ стоков, а главное — расход электроэнергии на аэрацию, 1–2 м³/м³ объёма стабилизатора в час, но не менее 6 м³/м² в час, что составляет:

  • для сооружений с первичными отстойниками — 163,5 м³/ч;
  • для сооружений без первичных отстойников — 67,5 м³/ч.

Всё это при глубине не менее 4 м для выполнения условия «не менее 6 м³/м² в час». Это потребует наличия воздуходувки мощностью в первом случае 2,75 кВт, во втором — 1,125 кВт. То есть каждый месяц будет дополнительно расходоваться в первом случае — 8910 руб., а во втором — 3645 руб.

Обезвоживание

Старейший способ обезвоживания — это иловые площадки [2], к достоинствам которых относится простота конструкции и лёгкость эксплуатации (отсутствуют требования к квалификации). Недостатки — большая площадь сооружений и увеличение требуемой санитарно-защитной зоны (СЗЗ).

В нашем случае при суточной производительности Qсут = 500 м³ площадь иловых площадок для сооружений с аэротенками составит (по СНиП [2]):

  • для сооружений с первичными отстойниками — 5570 м²;
  • для сооружений без первичных отстойников — 7614 м².

При различных способах интенсификации (совершенствование системы дренажей, устройство прозрачной кровли от дождя и системы вентиляции, дозирование флокулянта и т. д.) производительность удаётся поднять в два раза и, соответственно, сократить площадь.

Кроме того, согласно СНиП [2] ширина санитарно-защитной зоны при использовании иловых площадок требуется на 200 м больше (400 против 200 м).

В современных условиях обезвоживание на иловых площадках является нерациональным, как с экономической, так и с экологической точек зрения. Поэтому применяют механическое обезвоживание на различных устройствах. Простейшими устройствами являются мешочные фильтры [3]. В таких фильтрах осадок, предварительно смешанный с флокулянтом, наливается в мешки из фильтровального материала, где обезвоживаются до влажности 8 5 %. Далее мешки снимаются и заменяются на новые. К достоинствам установки относятся дешевизна, простота эксплуатации, удобство погрузки и транспортировки обезвоженного осадка (в целях экономии обычно мешки опорожняются и используются повторно, цена 30-литрового мешка составляет 350 руб.).

Другие устройства, получившие широкое распространение:

1. Центрифуги — дорогие и капризные устройства высокой производительности, применение которых оправдано только на крупных станциях.

2. Ленточные фильтр-прессы — громоздкие и сложные устройства.

3. Шнековые дегидраторы — современные, надёжные и экономичные устройства для обезвоживания осадка — после того, как появилось много отечественных производителей, их стоимость стала вполне приемлемой.

Читайте также:
Шумоизоляция в квартире: как сделать и сколько стоит?

Следует также отметить, что для всех устройств обезвоживания требуется станция приготовления и дозирования флокулянта (полиэлектролита).

Обеззараживание осадков

Исследования показали, что даже сброженные в мезофильных условиях осадки сточных вод содержат большое количество гельминтов и патогенных микроорганизмов. Попадая в благоприятные условия яйца гельминтов становятся способными заражать людей и животных. Поэтому в случае дальнейшего использования в качестве органических удобрений для сельского хозяйства необходимо произвести обеззараживание осадка. Для этих целей широкое практическое применение получили биотермические, термические и химические методы.

Биотермический процесс разложения органических веществ осадков, осуществляемый под действием аэробных микроорганизмов с целью стабилизации, обеззараживания и подготовки осадков к утилизации в качестве удобрения, называется компостированием. Компостирование позволяет существенно сократить расходы на топливо или электроэнергию и улучшить санитарно-гигиенические показатели за счёт гибели болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок мух. Для приготовления компоста желательно использование сырого, несброженного остатка, так как в процессе жизнедеятельности аэробных организмов происходит потребление и расход органических веществ и их нагрев.

Процесс компостирования производится обычным (экстенсивным) способом на компостных площадках или траншеях с продолжительностью несколько месяцев, либо по ускоренной технологии в специальных аппаратах (компостерах) в течение пяти-семи дней. В результате проведения компостирования получают компост в виде сыпучего материала влажностью 40–5 0 %.

Готовый компост не имеет запаха, не загнивает и является хорошим удобрением. При этом решается проблема песка — его можно также засыпать в компостер, и он органично войдёт в состав полученного компоста, при этом нет необходимости отмывать его от органики в сложных и дорогостоящих устройствах. Следует отметить, что для компостирования важно поддержание оптимального соотношения C:N и начальной влажности, которые для осадков сточных вод достигают внесением углеродосодержащих добавок — опилок, сухой листвы, сухой травы, бумаги, веток, соломы, торфа и т. д., в зависимости от местных условий. В условиях Сочи отличной добавкой может служить помёт с Адлерской птицефабрики, образующийся в количестве 250 тонн в месяц и являющийся для фабрики обузой, или органические компоненты твёрдых бытовых отходов (ТБО).

Таким образом, оптимальной для сооружений производительностью 500 м³/ сут. представляется следующая схема обработки осадка:

  • уплотнение осадка в илоуплотнителеотстойнике;
  • дальнейшее обезвоживание на шнековом дегидраторе;
  • ускоренное компостирование совместно либо с подстилочным помётом в компостере периодического или непрерывного действия (например, с вращающимся барабаном), либо с органическими компонентами ТБО [7].

При производительности КОС свыше 50 тыс. м³/сут. для переработки осадков сточных вод, отходов животноводческих комплексов и органических компонентов ТБО целесообразно использование сухой ферментации смеси обезвоженных осадков [6] и отходов жизнедеятельности людей и животных для переработки в биогаз и удобрение, а для биологической очистки сточных вод свободноплавающего активного ила, избыток которого можно использовать в качестве корма рыбам, а также птицам и прочим домашним животным, после сгущения и обезвоживания ила с подачей его в специальные кормушки [6].

Сухая ферментация: от биомусора до биогаза

Технология сухой ферментации позволяет получать энергию из отходов сельского хозяйства и озеленения. Это экологически безопасное, стабильное и CO 2 -нейтральное производство. Для получения биогаза не используются продукты питания и корм, только отходы.

Несомненно, использование возобновляемых источников энергии положительно влияет не только на экологию, но и на сохранность ископаемых природных ресурсов. Важным является и то, что биологические отходы являются «национальным сырьём» для каждой страны, то есть нет необходимости закупать их за границей, а значит, цена на них не зависит от политической ситуации. При удачном расположении биогазовой установки затраты на транспорт сырья также могут стать несущественными. Биогаз легко хранить и транспортировать, поэтому нет необходимости располагать биогазовую установку в непосредственной близости от потребителя. В одной только Германии на сегодняшний день более 3,5 млн семей покрывают свои потребности в электроэнергии благодаря биогазу. В сельских районах строительство биогазовых установок способствует созданию новых рабочих мест.

При ферментации биомассы получается биогаз с высоким содержанием метана и низким содержанием сероводорода.

В сравнении с влажной ферментацией требуются значительно меньшие капитальные затраты и количество исходного сырья. Любая органика, которая может быть ферментирована, как, например, биологические отходы, обрезки, навоз (содержание твёрдого вещества до 6 0 %), может быть использована для получения биогаза. Более того, нет необходимости в сортировке либо дополнительной предварительной подготовке материала.

Технически усовершенствованные системы

Рассматриваемые технологии позволяют перерабатывать отходы в действительно ценный материал. Получаемая в результате электроэнергия может продаваться в сеть, а тепло, выделяемое в процессе выработки электричества, можно использовать для собственных нужд, тем самым экономя. Остатки сырья после сбраживания являются прекрасным натуральным, высококачественным удобрением.

Сухая ферментация открывает новые возможности для озеленительных фирм, пищевой промышленности и прочих предприятий, где имеется большое количество биологических отходов. Отпадает необходимость платить за вывоз и утилизацию мусора, его можно перерабатывать, получая ценные энергоресурсы. При должном подборе оборудования сроки окупаемости установки сравнительно невелики, а вклад в защиту окружающей среды неоспорим. Продажа удобрений, полученных в процессе ферментации, может дать существенный доход. При сбраживании сырья в сухих ферментерах достигается постоянно высокий выход газа. Благодаря современным технологиям существенно сократилось время простоя, приводящего к падению доходов. По сравнению с влажной ферментацией процесс происходит быстрее, требуется меньше работы персонала, меньше места, меньший расход воды и энергии.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: