Zakres materiału do egzaminu z „Wiejskich oczyszczalni ścieków”

dla studentów IV roku Inżynierii Wodnej

1. Skład i własności ścieków bytowo gospodarczych.

2. Skład i własności ścieków deszczowych.

3. Klasyfikacja wód powierzchniowych

4. Jakość wód odprowadzanych do wód i ziemi

5. Proces samooczyszczania się wód w zbiornikach i rzekach

6. Czynniki wpływające na bilans tlenowy rzeki

7. Ustalenie stopnia oczyszczania ścieków

8. Schematy małych oczyszczalni

9. Oczyszczanie ścieków w dołach gnilnych

10. Oczyszczanie ścieków w dołach fermentacyjnych

11. Oczyszczanie ścieków przy pomocy:

• drenażu rozsączającego

• filtrów piaskowych

• filtrów gruntowych

12. Kontenerowe oczyszczalnie ścieków

13. Oczyszczanie ścieków w środowisku wodnym

14. Oczyszczalnie korzeniowo - bagienne

15. Rola biopreparatów w oczyszczalniach ścieków

16. Metody oczyszczania ścieków

17. Procesy stosowane w oczyszczalniach ścieków

18. Schematy oczyszczania ścieków z przeróbką osadów

19. Kraty

20. Sita

21. Piaskowniki

22. Rozdrabniarki

23. Osadnik Imhofffa

24. Osadniki poziome, pionowe i odśrodkowe

25. Złoża zraszane, spłukiwane, tarczowe

26. Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego

27. Komory Inka

28. Komory Kessenera

29. Rowy cyrkulacyjne

30. Komory o głębokim wprowadzeniu powietrza

31. Podstawy biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń

32. Nitryfikacja i denitryfikacja

33. Defosfatacja

34. Proces stabilizacji osadu

35. Urządzenia do unieszkodliwiania osadów ściekowych

36. Rodzaj i właściwości osadów

37. Klasyfikacja procesów w unieszkodliwianiu osadów

38. Rodzaje fermentacji

39. Wydzielone komory fermentacyjne

40. Dezynfekcja ścieków

Wykład 1 6 I 1999

Rozporządzenie Ministerstwa Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 5 XI 1991 w sprawie klasyfikacji wód oraz warunków jakim powinny odpowiadać ścieki wprowadzana do wód lub do ziemi.

Na podstawie art. 6 ust 3 i 4 pkt.

1. Ustala się trzystopniową klasyfikację czystości śródlądowych wód powierzchniowych

1. klasa I - wody nadające się do

• zaopatrzenia ludności w wodę do picia

• zaopatrzenia zakładów przemysłowych które wymagają wody o jakości wody do picia

• bytowania w warunkach naturalnych ryb łososiowatych

2. klasa II - wody nadające się do

• bytowania w warunkach naturalnych innych ryb niż łososiowate np. karpiowate

• dla hodowli zwierząt i chowu zwierząt gospodarczych

• celów rekreacyjnych i uprawiania sportów wodnych

3. klasa III

• zaopatrzenia zakładów innych niż wymagających wody do picia

• nawadniania terenów rolniczych, wykorzystania do upraw ogrodniczych oraz upraw pod szkłem lub innymi osłonami

2. Wartości wskaźników zanieczyszczeń śródlądowych wód powierzchniowych

Zabrania się wprowadzania ścieków do:

• wód podziemnych

• śródlądowych wód powierzchniowych i do ziemi jeżeli byłoby to sprzeczne z wymaganiami wynikającymi z ustanowienia strefy ochrony źródła i ujęcia wody

• śródlądowych wód powierzchniowych w obrębie zorganizowanych kąpielisk i plaż publicznych

• jezior bezodpływowych

Pozwolenie wodno - prawne może nie zostać wydane - gdy średniodobowa ilość wprowadzanych ścieków przekracza 10% wartości średniego niskiego przepływu wody.

Wartości wskaźników zanieczyszczeń śródlądowych wód powierzchniowych

Wskaźnik	Jednostka	I klasa	II klasa	III klasa
Temperatura	^oC	22 i poniżej	26 i poniżej	26
Odczyn	Obojętny
Zawiesina ogólna ( z wyjątkiem nagłych przyborów wody)	mg/l	20 i poniżej	30 i poniżej	50 i poniżej
BZT5 ( BZT5 jest zmniejszone o 75% po 5 dniach)	mgO2/l	4 i poniżej	8 i poniżej	12 i poniżej

W zależności od pochodzenia ścieki można podzielić na:

1. Bytowo - gospodarcze - pochodzące z działalności człowieka ( odpływy kuchenne

2. Przemysłowe - powstające w zakładach produkcyjnych i usługowych ( ścieki technologiczne poprocesowe, wody chłodnicze, a także kopalniane wody dołowe

3. Deszczowe - powstające z wód opadowych oraz z topnienia ścieków w lodów, spływające z placów, ulic itp.

4. Ścieki z rolnictwa - należy traktować jak przemysłowe

5. Obce wody - infiltracyjne

Wykład 2 20 X 1999

Samooczyszczanie wody jest naturalnym procesem usuwania zanieczyszczeń chemicznych polegającym na kompleksowym współdziałaniu czynników fizyczno - biologicznych.

Zakres badań wód powierzchniowych jako odbiornika ścieków

1. Charakterystyczne stany wody w odbiorniku oraz odpowiadające im przepływy

2. Cechy cieku wywierające wpływ na adsorpcję tlenu atmosferycznego przez wodę ( prędkość prądu, szerokość, głębokość) - 10^oC- 14,62 mg/dm³ - 100%

3. Hydrauliczne cechy cieku wywierające wpływ na procesy osadzania zawiesiny oraz przemieszczania zanieczyszczeń z wodą odbiornika

4. Fizyczne, chemiczne, bakteriologiczne i hydrobiologiczne badania wody odbiornika

Obliczenie dopuszczalnego obciążenia odbiornika zanieczyszczeniami powinno obejmować:

1. Ochronę zbiornika przed zanieczyszczeniami trującymi lub mogącymi lub oddziaływać szkodliwie na ludzi, zwierzęta lub faunę i florę

2. Ochronę zbiornika przed nadmierną ilością doprowadzanej zawiesiny

3. Zachowanie właściwego odczynu wody ( najlepszy odczyn obojętny )

4. Ochronę odbiornika przed nadmiernym obniżeniem ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie

Mechanizm usuwania zanieczyszczeń w wodzie rzecznej

Na samooczyszczenie składają się następujące procesy

1. Rozcieńczenie zanieczyszczeń wodą z odbiornika i mieszanie ( w nurcie )

2. Sedymentacja zawiesin

3. Adsorpcja

4. Biologiczne usuwanie zanieczyszczeń

5. Wymiana substancji lotnych pomiędzy wodą a atmosferą

6. Wymiana substancji między dnem i wodą

Sedymentacja zawiesin - powoduje ona zmniejszenie zanieczyszczeń organicznych. odbywa się na odcinkach i miejscach rzeki o zmniejszonej prędkości przepływu wody( w zbiornikach zaporowych , rozlewiskach, zatokach )

Efektem jest spadek mętności wody. Opadanie cząstek zależy od prędkości wody która wynosi - Wisły Środkowej ok. 1m/s, na małych rzekach nizinnych 0,1 - 1 m/s, rzeki górskie 1,5 - 2,5 m/s

Adsorpcja - polega na zatrzymaniu zanieczyszczeń chemicznych na granicy faz czyli na brzegach, na dnie, na konstrukcjach hydrotechnicznych i innych. Tworzą się na ich powierzchni tzw. Błonki biologiczne na których zachodzi rozkład zanieczyszczeń tak jak przy złożach zanurzonych. Adsorpcji podlegają głównie związki organiczne. Ze związków nieorganicznych szczególnie silne właściwości posiadają niektóre metale ciężkie. Mogą one absorbować się nie tylko na ciałach stałych zanurzonych w wodzie ale także na cząstkach zawiesin.

Biologiczne usuwanie zanieczyszczeń można podzielić na :

• biosorpcje

• mineralizacje

• biokumulacje

• immobilizacja

Biosorpcja - powierzchnia komórki jest miejscem wymiany składników dyfundujących do wnętrza komórki oraz przenikania produktów przemiany materii i enzymów w kierunku przeciwnym.

Mineralizacja - polega na enzymatycznym rozkładaniu związków organicznych przez drobnoustroje i wykorzystaniu energii i pierwiastków biogennych i powstawaniu produktów mineralnych. W drugim etapie następuje dalsze utlenienie produktów nieorganicznych.

Biodegradacja związków organicznych - jest ona podstawowym procesem samooczyszczania wód i polega na biochemicznym rozkładzie tlenu.

Zw. org. O₂, mikroorg zw. nieorg. ( CO₂, H₂O, N_xO_y, )

Substancje organiczne

O₂, bakterie synteza

Rozkład, utlenienie

` Co₂, H₂O, energia Nowa subst

komórkowa

O₂

Oddychanie endogenne

Biokumulacja - pobieranie z wody pewnych związków lub jonów i gromadzenie ich w komórce w coraz większych ilościach

Immobilizacja - unieruchomienie - polega na przekształceniu nieorganicznych form pierwiastków w struktury organiczne i wbudowanie ich w skład komórki - jest to zjawisko przeciwne mineralizacji

Zrzut zanieczyszczeń do odbiornika powoduje gwałtowną zmianę warunków fizycznych, chemicznych, biologicznych.

Poniżej miejsca zrzutu zaczyna się proces samooczyszczania który doprowadza do wytworzenia się stref o charakterystycznym sukcesywnie zmniejszającym się stopniu zanieczyszczenia.

Strefy saprobowe

Strefa polisaprobowa - poniżej źródła zanieczyszczenia występuje strefa największego zanieczyszczenia. Woda jest mętna o barwie brunatnoszarej i przykrym zapachu. Występuje bardzo duże stężenie związków organicznych co zapewnia rozwój mikroorganizmów heterotroficznych. Wysokie biochemiczne zapotrzebowanie tlenu powoduje ostry deficyt tlenowy. Przy braku tlenu występują takie produkty jak: H₂S, NH₃, wolny azot, CH₄.

Strefa α - mezosaprobowa - miejsce rzeki w którym występuje intensywny rozkład związków organicznych. Źródłem tlenu jest przede wszystkim dyfuzja z powietrza oraz z procesów fotosyntezy. Następuje szybko mineralizacja. Nadal występuje duża liczba bakterii heterotroficznych.

Strefa β - mezosaprobowa - woda przeźroczysta o normalnej barwie lub intensywnie zielona od bujnie rozwiniętych glonów. Jest to strefa kończąca mineralizację BZT₅ ulega wyraźnemu obniżeniu. Występują różne gatunki okrzemek i zielenic. Zmniejsza się ilość pierwotniaków.

Strefa digosaprobowa - odcinek rzeki w którym następuje końcowy rozkład wprowadzonego zanieczyszczenia. Woda wraca do stanu wody naturalnej. Mineralizacja jest bardzo daleko przesunięta. Woda jest przeźroczysta bez zapachu bardzo dobrze natleniona BZT₅ - niskie. Występują nieliczne sinice, dominują okrzemki i zielenice.

Utlenienie biochemiczne ( rozkład biochemiczny ) jest to usuwanie zanieczyszczeń ( głównie organicznych ze ścieków oraz unieszkodliwienie osadu z wykorzystaniem procesów życiowych mikroorganizmów do rozkładu zanieczyszczeń.

Rozkład biochemiczny tlenowy i beztlenowy.

Wszystkie procesy zachodzące w żywej komórce dzięki którym substancje organiczne zostają utlenione i następuje uwolnienie energii chemicznej. Istnieją dwa typu oddychania - tlenowy i beztlenowy. Różnice między tymi rodzajami polegają na tym, że przy oddychaniu tlenowym jednym akceptorem wodoru oderwanego od substratu jest tlen, podczas gdy przy oddychaniu beztlenowym akceptorami są proste związki mineralne: azotany, siarczany, węglany lub związki organiczne ( w przypadku fermentacji)

Oddychanie beztlenowe jest charakterystyczny tylko dla pewnej grupy bakterii. Proces rozkładu związków organicznych ( bezazotowych ) bez udziału tlenu cząsteczkowego nazywamy fermentacją podczas gdy dotyczy on białek lub aminokwasów będziemy mieli do czynienia z gniciem.

Fermentacja rto proces częściwego rozkładu związków organicznych i powstawania produktów organicznych zawierających jeszcze część energii.. Powstają substancje gazowe H₂S_, CH₄, NH₃, wolny azot.

Typ fermentacji w której powstaje jednolity produkt nazywamy homofermentacja w przeciwieństwie do heterofermentacji, w której obok produktu głównego powstaje w niewielkich ilościach także produkty dodatkowe.

Fermentacja alkoholowa - drobnoustrojami wywołującymi fermentację alkoholową są przede wszystkim drożdże właściwe należące do grzybów niższych. Przerabiają one cukier na alkohol etylowy i CO₂.

C₆H₁₂O₆ 2CH₃CH₂OH + 2CO₂ + 28 cal

Fermentacja mlekowa - fermentacja kwasu mlekowego jest wywołana przez bakterie mlekowe z rodzaju lactobacillus.

C₆H₁₂O₆ 2CH₃⋅ CHOH ⋅CHOH + 17 cal

Fermentacja masłowa - przez bakterie z rodzaju Clostridium.

C₆H₁₂O₆ CH₃ ⋅ CH₂ ⋅ CH₂ ⋅ COOH + 2CO₂ + 2H₂ + energia

Wykład 3. 3 IX 1999

Zakres oczyszczania ścieków.

Stosowane układy technologiczne oczyszczania ścieków charakteryzują się różnymi stopniami oczyszczania ścieków zależnymi od stawianych im wymogom z uwagi na odbiornik. Ze względu na wymagany efekt oczyszczania rozróżnia się następujące stopnie oczyszczania:

I stopień -oczyszczanie mechaniczne polega na usuwaniu zanieczyszczeń pływających i zawiesin łatwo opadających, zawartość zawiesin zmniejsza się o 40 - 70 % a BZT₅ o 25 - 40 %.

II stopień - oczyszczanie biologiczne poprzedzone oczyszczaniem mechanicznym polega na mineralizacji związków organicznych metodą tlenową ( najczęściej )rozróżnia się częściowe oczyszczanie biologiczne obniżające do 95% BZT₅ i pełne oczyszczanie biologiczne zmniejszające o ponad 90% BZT₅.

III stopień - zastosowanie metod mechanicznych, biologicznych i fizyko - chemicznych do dalszego oczyszczenia ścieków w celu zwiększenia efektu i usunięcia pozostałych po biologicznym oczyszczaniu niepożądanych domieszek w tym biologicznych (zawiesin, BZT₅ CHZT, utlenialności, usuwania azotu, fosforu, bakterii) zależne od potrzeb.

IV stopień - odnowa wody polega na usunięciu prawie wszystkich ciał rozpuszczonych. Umożliwia ono wtórne wykorzystanie wody odzyskanej ze ścieków do różnych potrzeb.

Przy odprowadzeniu ścieków do odbiornika wód powierzchniowych zgodnie z przepisami należy stosować:

• oczyszczanie biologiczne ( II stopień ), zapewniając obniżenie zawiesiny BZT₅ o około 90% przy niewielkiej ilości ścieków ( do 200m³/d) i dużej chłonności zanieczyszczeń ich odbiornika.

• pełne oczyszczanie

Sposoby oczyszczania ścieków

Sposoby mechaniczne wykorzystują procesy fizyczne - cedzenie, sedymentację i flotację służą do nich następujące urządzenia: kraty, sita, osadniki, odtłuszczacze, urządzenia do flotacji.

Sposoby fizyczno - chemiczne wykorzystują procesy fizyczno - chemiczne można tu zaliczyć - zobojętnianie, utlenianie ( chlorowanie ). Urządzenia do przygotowania i przechowywania reagentów, chlorowanie, komory reakcji ( kontaktu )

PIKS - siarczan żelaza ( do oczyszczania ścieków)

• siarczan glinu ( do wodociągów )

Sposoby biologiczne - wykorzystywanie procesów biochemicznych związanych z działalnością życiową specjalnych mikroorganizmów. Procesy te prowadzi się w warunkach zbliżonych do naturalnych ( zależnych na obszarach niezurbanizowanych )lub w warunkach sztucznych, w których stosuje się złoża biologiczne i komory osadu czynnego.

Do podstawowych procesów stosowanych w oczyszczaniu ścieków należą:

• cedzenie

• sedymentacja

• flotacja

• aeracja

• utlenianie biochemiczne

• denitryfikacja

• defosfatacja

• nautralizacja

• zagęszczenie

• wirowanie i suszenie

Cedzenie - jest to przepływ strumienia cieczy przez płaską przegrodę perforowaną lub porowatą. Z technologicznego punktu widzenia służy ono usunięciu ze ścieków zanieczyszczeń o rozmiarach najczęściej powyżej 1 cm.

Sedymentacja - jest to opadanie w płynie cząstek pod wpływem sił grawitacji. Z technologicznego punktu widzenia polega na oddzieleniu od płynu zawieszonych w nim cząstek ( zawiesin ) na skutek ich opadania w polu grawitacyjnym.

Flotacja - jest to rozdział fazy stałej lub ciekłej od płynu na skutek unoszenia cząstek ku powierzchni zwierciadła cieczy. Rozróżnia się:

- flotację samoistną ( grawitacyjna )

- flotację wspomaganą ( ciśnieniowa )

Flotacja samoistna - jest odwrotnością sedymentacji i przebiega na zasadzie różnicy gęstości faz

We flotacji wspomaganej wprowadza się do układu czynnik wspomagający, który zmniejsza pozorną gęstość fazy oddzielenia od wartości umożliwiającej flotację samoistną tej fazy. W oczyszczalniach ścieków czynnikiem wspomagającym jest powietrze wydzielane z roztworu przez zmianę ciśnienia układu ciecz - ciało stałe.

Aeracja - jest to wprowadzenie tlenu do wody przez wtłoczenie powietrza lub tlenu do ścieków.

Utlenianie biochemiczne -( rozkład biochemiczny ) jest to usuwanie zanieczyszczeń (głównie organicznych ) ze ścieków oraz unieszkodliwianie osadu z wykorzystaniem procesów życiowych mikroorganizmów do rozkładu zanieczyszczeń. Rozróżniamy rozkład biochemiczny tlenowy i beztlenowy ( rozkładające enzymy utleniają związki organiczne do związków prostych nieorganicznych - CO₂ , wody, azotanów, azotynów, siarczanów )

Denitryfikacja -jest to usuwanie ze ścieków związków azotu, które mogą w nich występować w postaci azotu amonowego, azotynowego i azotowego zależnie od faz procesu nitryfikacji.

Defosfatacja - jest to usuwanie ze ścieków związków fosforu występujących najczęściej w postaci fosforanów. W procesach biologicznych fosfor jest eliminowany ze ścieków tylko w 30%. Przy strąceniu syntetycznym chlorkiem żelazowym, siarczanem glinowym i wapnem fosforowym są usuwane w 85%

Neutralizacja - ( zobojętnianie ) jest to usuwanie ze ścieków kwasów lub zasad przez zamianę ich w sole o małej rozpuszczalności. W wodzie wytrącające się w postaci osadów. Polega na zmieszaniu ścieków kwaśnych i zasadowych i w odpowiednich proporcjach dodawaniu reagentów chemicznych lub przepuszczaniu ścieków przez filtr wypełniony reagentami. Ma ona na celu korektę odczynu ścieków ( gdy spada pH < 5,0 proces jest powolny, niska temperatura- nie intensywny proces

Zagęszczanie - jest to pozbawienie osadów części wody przez zastosowanie sedymentacji zakłóconej ( uwodnienie osadu czynnego 90,5 % ( 1,5% sucha masa 98,5 - osad)

Wirowanie - jest to oddzielenie fazy stałej od ciekłej pod wpływem siły odśrodkowej wytworzonej przez wytworzenie przez wprawienie w ruch obrotowy mieszaniny faz

Suszenie - jest to usunięcie wody z osadu przez odparowanie. Może ono przebiegać bez dodatkowego doprowadzenia energii ( w warunkach naturalnych) a także z doprowadzeniem energii cieplnej i jednoczesnym obniżeniu wilgotności otoczenia.

Osadniki gnilne

Osadnik gnilny jest zbiornikiem jedno, dwu, trzy lub cztero komorowym o ciągłym wolnym przepływie ścieków, w którym zanieczyszczenia w postaci stałej osiadają na dnie i ulegają powolnemu rozkładowi wskutek działania bakterii beztlenowych i fakultatywnych. W wyniku tego rozkładu powstają bardziej ustabilizowane związki organiczne i gazy : H₂S, CO₂, CH₄. H₂S łączy się z metalami zawartymi w osadzie tworząc nierozpuszczalne siarczki co znacznie eliminuje zapach z osadników gnilnych.

Na powierzchni ścieków w osadniku gnilnym flotują substancje lekkie, tj. oleje i tłuszcze, tworząc pływający kożuch. Gazy powstające w skutek rozkładu osadów dennych wynoszą cząstki osadu na powierzchnię co powoduje pogrubienie kożucha.

Objętość osadnika gnilnego musi być dostosowana do jego funkcji oczyszczania ścieków i przeróbki osadów. Osady wraz z kożuchem powinny być okresowo usuwane.

Ścieki odpływające z prawidłowo wykonanego i użytkowanego osadnika gnilnego są klarowne o jakości pozwalającej na ich odprowadzenie do ziemi lub do następnych urządzeń oczyszczani, jeśli wymagania dotyczące odbiornika są ostrzejsze.

W osadniku gnilnym oczyszcza się ścieki przede wszystkim z zawiesin, zmniejszając przy tym BZT₅ i CHZT ścieków oraz koncentrację azotu ogólnego. W osadniku gnilnym można uzyskać zmniejszenie stężenia zawiesin o ok. 40 - 70%,BZT₅ o ok. 25-50%, CHZT o ok. 20-40%, oraz azotu o ok. 10-15%. Tłuszcze i oleje redukowane są w 70-80%a ich koncentracja w odpływie z osadników wynosi 20 - 25mg/l.

Związki fosforu usuwane są w niewielkim stopniu przeciętnie ok. 10%, odpływ z osadnika zawiera zaś ok. 10-20P/l. Osadnik gnilny może być przystosowany do usuwania ze ścieków także związków biogennych.

W osadnikach prawie całkowicie zatrzymywane są robaki pasożytnicze a w ok. 5% bakterie.

Koncentracja bakterii kałowych w odpływie z osadników jest bardzo wysoka ( więc w osadniku nie są całkowicie zatrzymywane mikroorganizmy ). W razie epidemii dezynfekuje się dno.

W polskim katalogu urządzeń wzorcowych przyjmuje się 10 - dniowy okres przetrzymania ścieków w osadniku gnilnym przy średnim dobowym dopływie ścieków 100 - 130 l/h. Zakłada się że taki czas przetrzymania jest wystarczający do biochemicznego beztlenowego rozkładu zanieczyszczeń zawartych w ściekach. Zaleca się usuwanie kożucha i osadu raz na 3-4 miesięcy ( max co 6 miesięcy).

Podstawowe parametry techniczne osadników gnilnych:

1. Czas zatrzymania ścieków przy średnim dopływie dobowym 2-3 doby

2. Minimalny czas zatrzymania ścieków przy max. Dopływie dobowym -0,5 doby

3. Jednostkowa pojemność części osadowej 0,3 - 0,5 l/M⋅d

4. Częstotliwość usuwania osadów 6 - 12 msc.

5. Minimalna zalecana objętość osadnika 3 m³

6. Liczba komór i włazów 1-3

Wykład 1 XII 1999

Kontrowersyjne jest zalecenie kilkunastodniowego przetrzymywania ścieków w osadniku gnilnym w celu ich biochemicznego rozkładu. Jest to okres zbyt krótki do pełnego przebiegu procesu fermentacji ścieków. Procesowi temu winny podlegać tylko osady zatrzymane w osadniku - przebieg obu faz fermentacji trwa bowiem co najmniej 6 miesięcy.

Dłuższy niż dwu - trzy tygodniowy czas retencjonowania ścieków w osadniku gnilnym nie zwiększy efektów sedymentacji czy flotacji zanieczyszczeń stałych, spowoduje natomiast silne zagnicie ścieków, a w konsekwencji uciążliwość zapachową osadnika dla osadnika oraz trudności w dalszych etapach unieszkodliwiania zagniłych ścieków odpływających z osadnika.

Do ustalenia pojemności czynnej osadnika gnilnego służy wzór:

V_cz = L_M ( q ⋅ t + 0,365 ⋅ V_os )

• V_cz - pojemność czynna

• L_M - liczba mieszkańców

• q - średnia dobowa ilość ścieków w m³/M⋅d

• t - czas zatrzymania ( redukcji ) ścieków w osadniku w dobach ( zaleca się przyjmować 2-3 doby )

• V_os - objętość osadów i kożuchów w l/M⋅d - zaleca się przyjmować 0,3-0,5l/M⋅d przy częstotliwości usuwania osadów i kożucha co 6 - 12 miesięcy.

Oczyszczanie ścieków

Podstawowym elementem w lokalnym systemie unieszkodliwiania ścieków jest ich oczyszczanie, które powinno zapewniać zmniejszenie zanieczyszczenia ścieków i przetworzenie osadów ściekowych w stopniu umożliwiającym ich odprowadzenie do środowiska zgodnie z wymogami

Procesy biologiczne - wynikają z działalności życiowej mikroorganizmów przede wszystkim bakterii, glonów, roślin - są wykorzystywane do usuwania koloidalnych i rozpuszczonych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych ze ścieków oraz przetwarzanie osadów ściekowych w formę dogodną do ostatecznego ich zagospodarowania

Mikroorganizmy glebowe

• naturalne ( autochtoniczne ) - stale zamieszkujące w glebie

• napływowe ( allochtoniczne ) - dostają się z opadami i ze ściekami

Grupy bakterii :

Bakterie proteolityczne - rozkładają azotowe substancje organiczne ( białka ) w drodze procesów gnilnych

Bakterie amonifikacyjne - wydzielają amoniak ze zw. organicznych ( aminokwasów, mocznika, kwasu moczowego ( hipurowego )

Bakterie nitryfikacyjne - utleniają amoniak

Bakterie denitryfikacyjne - redukują azotany do azotynów, azotyny do amoniaku a następnie

do wolnego azotu

Asymilatory azotu - bakterie wiążące wolny azot atmosferyczny

Bakterie rozkładające wielocukry - bakterie amylolityczne, pektolityczne, celulolityczne

Bakterie sacharolityczne - roakładaja niższe cukry

Bakterie lipolityczne - rozszczepiające tłuszcze

Bakterie siarkowe - utleniają H₂S i wolną siarkę do H₂SO₄

Bakterie desulfurykacyjne - redukujące siarczany i aminokwasy siarkowe

Bakterie żelazowe - utleniają zw. żelazowe żelazawych

Bakterie manganowe - utleniaja zw. manganawe do manganowych

Bakterie fosforowe - prowadzące proces fosforylacji i defosforylacji

Bakterie biorą czynny udział w procesach samooczyszczania się gleb i krążeniu pierwiastków w przyrodzie. Z gleby przedostają się do zbiorników wód powierzchniowych, a także do wód podziemnych.

Drobnoustroje chorobotwórcze występujące w glebie

Do patogennych bakterii należą :

Laseczki tlenowe ( Bacillus anthracis - laseczki węglika )

Laseczki beztlenowe ( Clostridium tetani - laseczki tężca, Closrridium botulinum laseczki jadu kiełbasianego )

Pałeczki jelitowe ( salmonella - pałeczki durowe )

Shigella ( pałeczki czerwonkowe ) - kilkanaście dni życia.

Wirusy.

Wykład 5. I. 00.

Drenaż rozsączający ( ścieki ocz. odpr. bezpośrednio do gruntu )

Filtr piaskowy ( woda płynąca lub studnia chłonna )

Oczyszcz. hydroboyaniczna z przepływem powierzchniowym

ścieki oczysz. Oczyszcz. hydrobotaniczna z podpowierzchniowym przepływem

Osadnik gnilny woda płynąca lub studnia chłonna ( mała ilość ścieków )

Mechanicznie

Recyrkulacja ścieków i osadów do osadnika gnilnego

złoże biologiczne nitryfikujące → osadnik wtórny → woda płynąca lub studnia chłonna

osad nadmierny, osad recyrkulowany

komora osadu czynnego ( niskoobciążona ) → osadnik wtórny

drenaż rozsączający- badania gruntu - test perkolacyjny

1. W miejscu przewidywanej lokalizacji drenu na głębokości ułożenia drenu należy wykonać zagłębienie o wymiarach 0,3 x 0,3 m. i głębokości 0,15 m.

2. Do zagłębienia wlać 10 dm³ wody celem nawilżenia gruntu

3. Do zagłębienia wlać 12,5 dm³ wody i zmierzyć czas wsiąkania wyrażony w minutach

4. Określić rodzaj gruntu oraz dopuszczalne obciążenie hydrauliczne drenów

Mając czas wsiąkania określamy przesiąkliwość min. / cm, rodzaj gruntu, kategorie

Czas wsiąkania Przesiąkanie Rodzaj gruntu Kategoria

( min / cm )

< 20 < 1,4 pospółka, żwir, A - bardzo dobra

gruby piasek przepuszczalność

20 - 30 1,4 - 2,1 średnie i drobne B - dobra piaski, piasek przepuszczalność

gliniasty

30 - 180 2,1 - 12,8 gliny piaszczyste C - umiarkowana

przepuszczalność

> 180 > 12,8 glina lub ił z D - zła domieszką piasku przepuszczalność

gliny - domieszka powoduje, że lepiej absorbuje fosfor

Określenie krzywej uziarnienia gruntu

Pola A i B ( krzywa jeżeli znajduje się to dodatkowo możemy stosować drenaż rozsączający )

• drobne części - słabo przepuszczal.

• za bardzo przepuszczalny - żwirowy - przenikały by zbyt szybko

• kategoria A warstwa wspomagająca pod drenem

W zależności od głębokości wody gruntowej będziemy przyjmować dopuszczalne obciążenie drenów dm³ / m·d dla różnych kategorii

• jednostkowa długość drenów m. / M. dla różnych kategorii

Pod uwagę należy wziąć okres jaki badamy, w jakim roku ( mokry - wysoki, suchy - niski stan wody )

Warunki stosowania :

• długość do 30 m.

• spadek 4%

• wywiewna rura na końcu

• teren płaski ( różnica poziomów powierzchni terenu max do 4% )

• poziom wody gruntowej zalega głębiej niż 2,1m. od powierzchni terenu ( min. 1,5m poniżej drenażu )

• grunty o dobrej i umiarkowanej przepuszczalności ( kat. B i C )

• w wypadku występowania w podłożu gruntu kat. C o słabej przepuszczalności wskazane jest wykonanie warstwy wspomagającej, zbudowanej ze żwirów lub piasków gruboziarnistych o wysokości 0,7m. Grubość warstwy uzależniona będzie od rodzaju gruntu budującego podłoże i powinna wzrastać w miarę występowania gruntów mniej chłonnych

• w wypadku występowania gruntu o bardzo dobrej przepuszczalności ( kat. A ), warstwa hamująca filtrację z piasku drobno ziarnistego o wysokości nie mniejszej niż 0,6m.

• wysoki poziom wód gruntowych ( kopiec )

Zastosowanie przepompowania ścieków

• zaleganie poziomu wody gruntowej na większej głębokości niż 1,5m.

• nasyp - warstwa ocieplająca ( wielkość kopca uzależniona od występowania wody gruntowej, grunt piaszczysty - nie mniej niż 0,8m. nad rurami drenażowymi

• w formie poletka, związana z wymianą gruntu ( pola drenażowe )

• rowy drenażowe - bezpieczne wprowadzenie drenu

• pola drenażowe wybieramy całkowita ilość gruntu

Filtry, różnice między drenażem :

Filtry podziemne ( gruntowe ) - zalewany pewien obszar gruntu o swobodnej powierzchni

Filtry z recyrkulacja ( mają konstrukcje -do studzienki wkładamy pompę i przepompowujemy do studzienki z powrotem ( przepływają 3 - 5 razy przez urządzenie )

Ciąg recyrkulacyjny - nawrót ścieków oczyszczonych do urządzenia wstępnego

Filtracja polega na wprowadzeniu ścieków, zatrzymaniu zawiesin, przeróbce biologicznej.

• w podłożu występuje grunt o złej przepuszczalności ( kat. D ) lub słabej przepuszczalności ( z grupy kat. C )

• w wypadku płytkiego występowania wody gruntowej, złoże filtracyjne należy uszczelnić w celu zabezpieczenia tych wód przed zanieczyszczeniem

• w pobliżu występuje powierzchniowy odbiornik, do którego można odprowadzić oczyszczone ścieki

• powierzchnia filtru 3,75 m³ / M.

• różnica poziomów ścieków w filtrach pionowych zwykle przekracza 1m., co przy niekorzystnym nachyleniu wspomaga pompa

Złoże żwirowo - piaskowe ze studnią chłonna ( przy małej ilości ścieków )

Współczynnik równomierności 0,6-0,9 0,6-0,9 <2,5

Grubość złoża [m] < 4 < 4 0,6-0,9

Obciążenie hydrauliczne

powierzchni [l/m³·d] < 40 < 120 < 200

Obciążenia ładunkiem < 0,005 < 0,01 < 0,025 zanieczyszczeń organicznych

[kg BZT₅/m³·d]

Minimalna powierzchnia

przy jednostkowej

ilości ścieków ok. 150l/d [m³/M.] 4 1,5 1,0

Częstotliwość dozowania liczba /d 3 - 6 3 - 6 nie dotyczy

Czas dozowania co 0,5h nie dotyczy nie dotyczy 5 - 10

Filtry piaskowe podziemne ( efektywniejsze są filtry gruntowe )

Drenaż rozsączający

Wskaźnik ścieki osadnik 0,3 m nad 0,9 m na

zanieczyszczeń warstwą dren. warstwą dren.

rozsączającą rozsączającą

BZT₅ [g/cm³] 210 - 350 140 - 200 0 0

Azot azotanowy [g/m³] < 1 < 1 0 - 10 0 - 20

Azot amonowy [g/m³] 7 - 40 20 - 60 20 -

Fosfor organiczny [g m³] 10 - 27 10 - 30 0 - 10 0 - 1

Bakterie Coli w 100ml 10⁶ - 10¹⁰ 10³ - 10⁶ 0 - 10² 0

Zawiesina organiczna [g/cm³] 237 - 600 50 - 90 0 0

Azot organiczny [g/m³] - -

Wykład 12.I.00

Oczyszczalnie korzeniowo - bagienne

• podłoże stanowi grunt w miarę przepuszczalny, żwirek Ø 1 - 8 mm równomiernie uziarniony

Oczyszczalnie korzeniowe ( bagienne )

• procesy oczyszczania w urządzeniach z roślinnością bagienną wskazują na bardzo wysoką efektywność naturalną

Filtry gruntowo roślinne są izolowane przy pomocy folii bądź gruntu ( w podłożu gruntowym nieprzepuszczalne gliny i iły ). Złoża formowane są z piasku i żwiru ( wg. Seidel ) lub ze spoistych miejscowego gruntu ( Kichulta), z dodatkiem substancji chemicznych wspomagających usuwanie fosforu ze ścieków.

Trzcina pospolita, wierzby krzewiaste, pałka wodna, jeżogłówka gałęzista. Ścieki przepływają pod powierzchnią złoża w kierunku poziomym w celu najdłuższego kontaktu ze strefą korzeniową.

Filtry w kierunku z pionowym lub pionowo - poziomym przepływem ścieków

Płytkie zbiorniki z zakorzenioną roślinnością wodną są to szczelne lub nieizolowane ziemne baseny oraz kanały o niewielkiej głębokości, roślinność zakorzeniona w dnie, pałka wodna, sity, trzcina turzyce )

Zbiorn. z roślinnością pływającą są to głębsze izolowane stawy z przegrodami, z odpowiednio rozwijającą się roślinnością na powierzchni ( hiacynt wodny - duża produkcja biomasy )

Oczyszczalnia Lemna ( rzęsa wodna )

Z roślinnością głęboko zalegającą

• regulacja poziomu wody podnosząc i obniżając rurę w studzience regulacji ( przepływ poziomy )

• pionowy ( otwory ) - rurociąg zbierajacy

• poziomo pionowa

Z płytko zalegającą roślinnością ( regulacja przy pomocy studzienki ), roślinność ponad powierzchnią lustra.

Warstwa tlenowa - przebieg procesów biologicznych ( pałka wodna ma puste łodygi i przenosi tlen ) poza nią beztlenowe ( fermentacja )

Mechanizm następowania procesów

• sedymentacja i adsorpcja, zmniejszenie BZT, CHZT, usuwanie zawiesin i patogenów

• tlenowe i beztlenowe, zmniejszenie BZT₅ ścieków, częściowe uwolnienie azotu wskutek amonifikacji azotowych związków organicznych

• nitryfikację tj. mikrobiologiczne przejście zw. amonowych w azotany

• denitryfikacja mikrobiologiczna uwolnienie azotu z azotanów

• sorpcja fosforu wskutek chemicznych reakcji pomiędzy zw. fosforu zawartymi w ściekach a mineralnymi składnikami złoża ( Al., Fe, Ca, )

• pobieraniu zw. azotanów i fosf. przez rośliny

• niszczenie patogenów przez naturalne promieniowanie ultrafioletowe oraz antybiotyki wydzielane przez korzenie roślin

Podstawy projektowania

• czas retencji

• obciążenie hydrauliczne

• obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń

• geometrii oczyszczalni tj. głębokości i stosunku szerokości do długości

250 - 400 ( 300 ) - po oczyszczeniu mechanicznym 40 - 50% redukcji

t =

C_odp - BZT₅ odpływających ścieków mg /l

K_T - współczynnik szybkości rozkładu zanieczyszczeń organicznych w oczyszczalni w d^-1

K_T - zależy od temperatury

K_T = K₂₀ ( 1,06 )^{T - 20}

T - temperatura ºC

Powierzchnia

A =

A - powierzchnia filtru

Q - natężenie dopływu ścieków w m³ /d

H - grubość złoża filtracji w m.

α - współczynnik porowatości

Długość filtru L = t · k · i

Szerokość filtru W = A_f / H_f

Obciążenie hydrauliczne L_g = Q/A

Obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń L _BZT
=

Do tych wzorów tabele

Α i k m/d ( w zależności od uziarnienia )

K₂₀ w d^-1

filtry gr.-roślinne . z roślinnością z roślinnością

zakorzenioną pływającą

Parametry techniczne 1 2

Czas retencji 4 - 15 dni 4 - 15 20 - 25

Obciążenie hydrauliczne 0,015 - 0,07 0,015 - 0,05 0,06 - 0,085

[m³/m²·d]

Max obciążenie ładunk. < 6,7 < 7,0 2,3 - 2,4

zanie. org. wyr. BZT₅

[g O₂/m²·d]

Powierzchnia jedn. [m²/RM] 3 - 10 6 - 13 ?

Głębokość zbiornika 0,6 ( 0,3 - 0,8 ) 0,1 - 0,6 1,2 - 1,8

Parametry technologiczne zbiornika z roślinnością bagienną

t = ln B +

strefa anoksyczna - strefa niedotleniona

skrzynki ( dmuchawy wprowadzające tlen )

są elementy - przegrody plastikowe ( ze względu na wiatr ) - gdy kombajn zbiera to ......... przegrody się układają ( poddają się )

jesień - początek opadania na dno i zamarza część, na wiosnę - część roślin opada na dno, a na dnie wegetująca część unosi się do góry i rozwija się

efekty wsk. zapotrzeb. BZT N F

powierzchni m²/MR

stawy 14,20 90 15 15

zł. Żwir. o

przepływie 2,813 90 - 96 25 - 50 30 - 60

poziomym

pionowe 3 - 5 > 95 40 30 - 95

kombinowany > 95

sztucznych mokradeł

W drugim stopniu oczyszczania szerokość 0,17 - 0,4m. / MR

W trzecim - kwadrat lub prawo Darcy V = k · I

Spadek 1 : 100

Podstawy

Głębokość dopływu 0,3

Wnioski Głębokość odpływu 0,6

• Odległość sadzonki w ilości 4 na m²

• Maj, czerwiec

• możliwe oczyszczanie systematyczne ścieków, zmniejszenie ładunku

• dotyczy zmniejszenia BZT_5­ i zawiesin

• redukcja azotu ( II stopień oczyszczania ( procesy nitryfikacji i denitryfikacji w małym stopniu

• redukcja fosforu uzależniona od składu złoża i odczynu

• stosowanie jako dobry III stopień oczyszczania ścieków

• krótki odcinek ( wytwarza się przebicie hydrauliczne )

WYKŁAD 26.01.00

Duże oczyszczalnie ścieków dzielą się na:

• lokalne - przepustowość 5m³/dodę ( LO )

• małe oczyszczalnie komunalne - przepustowość 5 - 2000 m³/dobę ( MOK )

Oczyszczalnie do 5 m³/dobę traktujemy jako oczyszczalnie przydomowe ( PO )

• 5 - 100 - lokalne

• 100 - 200 - małe oczyszczalnie komunalne.

Przeciętny efekt oczyszczania i dezynfekcji ścieków bytowo - gospodarczych osiągany

w różnych urządzeniach:

Rodzaj urządzeń do Redukcja ( w % )

oczyszczania ścieków BZT₅ Zawartość zawiesiny Liczba bakterii

Kraty < 5 < 5 < 5

Sita gęste 5 - 10 10 - 20 10 - 20

Chlorowanie ścieków

surowych lub 15 - 30 - 90 - 95

oczyszczonych mechan.

Osadniki 25 - 40 40 - 70 25 - 75

Odtłuszczacze 5 - 10 5 - 10 10

Złoża biologiczne:

- zraszane 90 - 95 70 - 92 90 - 95

- spłukiwane 60 - 90 65 - 92 70 - 90

Urządzenia osadu czynnego:

- klasyczne 80 - 95 85 - 95 90 - 98

- wysoko obciążone 60 -85 70 -85 70 -95

- uproszczone 60 -92 70 -95 70 -98

Chlorowanie ścieków

oczyszczonych biolog. - - 98 - 99

Wytyczne projektowania

• koszt proponowanej oczyszczalni ( budowa )

• ilość zużytej energii na m³ oczyszczonych ścieków

• ilość zredukowanego BZT₅ na 1 KWh energii

Bardzo energochłonne są stacje dmuchaw oraz stacje recyrkulacji osadu czynnego.

URZĄDZENIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW.

Krata - zatrzymuje wszystkie „grubsze” części

Kraty dzielimy ze względu na:

1 - wielkość prześwitu

2 - sposób oczyszczania kraty

3 - konstrukcję kraty.

Ad.1

• kraty rzadkie - prześwit 40 - 200 mm

• kraty średnie - prześwit 20 - 40 mm

• kraty gęste - prześwit 5 - 20 mm .

Ad.2

• kraty oczyszczane ręcznie - kraty o niewielkim prześwicie, ilość skratek 2 - 5 dm³/M·rok

• kraty oczyszczane mechanicznie - ilość skratek 5 - 15 dm³/M·rok.

Ad.3

• kraty stałe - przytwierdzone na stałe ( zabetonowane )

• kraty ruchome - przytwierdzone na stałe lecz oczyszczane mechanicznie za pomocą

łańcucha Galla.

WYKŁAD 28.02.00.

Jeżeli zakłady mają dużo skratek i rozdrabniarki ( przetwórstwo ) wówczas stosujemy sita.

Sita dzielą się na:

• tarczowe ( średnica tarcz 2 - 6 m )

• bębnowe

• taśmowe

sito obraca się z prędkością 0,2 - 0,3 m/s , zanieczyszczenia usuwane są za pomocą dysz

( woda pod ciśnieniem ). Ilość otworów 15 - 30 % powierzchni sita.

Rozdrabniarki:

• nie zatopione

• zatopione: - nożowe

- młotkowe.

Piaskowniki

Zadaniem ich jest usunięcie ze ścieków zawiesin ziarnistych zanieczyszczeń mineralnych przy wykorzystaniu procesu sedymentacji.

Przeciętny skład granulometryczny piasku usuwanego ze ścieków miejskich:

ziarna > 1 mm - 5,4 %

0,5 - 1 mm - 11,8 %

0,25 - 0,5 mm - 34,4 %

< 0,25 mm - 48,4 %

Zawartość piasku w ściekach zależy od rodzaju kanalizacji.

Prędkość w piaskownikach poziomych - 0,25 - 0,35 m/s - ruch burzliwy

Wzór Netwona 2000 < R_e < 2500 dla
0,01 cm , wspł. oporu z = 0,4

Zależność od temperatury

g - przysp. ziemskie

- gęst. opadającej cząstki g/cm³

- prędkość opadania cząstek cm/s

- gęst. cieczy g/cm³

Piaskowniki możemy podzielić ze względu na sposób przepływu ścieków na:

• poziome ( korytka )

• pionowe

• poziomo - wirowe

• szczelinowe.

W piaskowniku winny być zatrzymywane ziarna piasku o średnicy 0,1 - 0,2 mm i większej przy czym ziarna mineralne winny być zatrzymywane w 65 - 75 %. Zawartość cząstek organicznych nie powinna przekraczać 10 % w stosunku masowym.

Minimalny czas przepływu przez piaskownik poziomy wynosi 60 sekund.

Piaskownik pionowy - pionowa prędkość przepływu 0,02 - 0,03 m/s winna umożliwić opadanie na dno piaskownika cząstek stałych o wymiarach większych od 0,2 mm. Zmniejszanie prędkości poniżej w/w wartości spowodowałoby niecelowe zatrzymywanie dużej ilości substancji organicznych. Czas przepływu ścieków w piask. pionowym wynosi 2,5 - 3 min.

Osadniki.

Osadnikami nazywamy obiekty lub urządzenia służące do wydzielenia ze ścieków zawiesin łatwo opadających o gęstości większej od 1 g/cm³. Mogą one także zatrzymywać substancje lżejsze od wody tj. tłuszcze.

Przeznaczenie i rodzaj osadników:

• samodzielne - w oczyszcz. mechanicznych

• wstępne - w oczyszcz. mech. - biologicznych ( służą do ochrony danych obiektów i usprawnienia procesów )

• wtórne - po oczyszczaniu biologicznym

Działanie: - osadniki o działaniu ciągłym - przepływowe

- osadniki o działaniu okresowym - odstojniki.

Osadniki przepływowe dzielimy na:

• konwencjonalne - głęboka sedymentacja

• wielostrumieniowe - płytka sedymentacja.

Kierunek przepływu:

1. osadniki poziome: - zwykłe

- odśrodkowe

2. osadniki pionowe

3. osadniki poziomo - pionowe ( przepływ w kierunku ukośnym od dołu do góry )

W osadniku można wyróżnić:

• część przepływową - zachodzi w niej sedymentacja

• część osadową - gromadzenie osadu

• neutralną.

Założenia teoretycznych podstaw sedymentacji:

• warunki statyczne ( zakłada się ciecz statyczną ) bez zaburzeń

• opadające zawiesiny mają kształt kulisty

• zawiesiny są duże w stosunku do drobin cieczy

• prędkość opadania jest mała

• przy opadaniu między cząstkami stałymi i wodą nie występuje poślizg.

Newton P = V · (
) · g d = 0,1 cm

V - obj. opadającej cząstki

- gęstość wody

- gęstość cząstki

g - przysp. z.

Siła oporu R = C_D ·

C_D - Newt. wspł. oporu

A - powierzchnia cząstki

V - prędkość opadania cząstki

Lepkość - wspł. lepkości Reynoldsa

R_e =

- wspł. zależny od temperatury

Prędkość opadania cząstek przy uwzględnieniu wspł. lepkości ( prawo Stokesa )

V_s = 1/18 · d² · g ·

Przepływ w osadniku nie powinien być burzliwy 580
R_e ( mniejsza od 12500 )

Fr - obliczenie stabilności ( Fruda ) 10^-6

Prędkość w osadniku poniżej 1 mm/s.

Na efekt działania osadnika wpływają:

• sedymentacja hydrodynamiczna - siła ciężkości

• sedymentacja technologiczna - oddzielenia płynu od zawiesin

sedymentacja swobodna - cząstki opadają nie oddziaływując na tory swojego ruchu

sedymentacja skrępowana - jednocześnie opada cała masa skoncentrowanych zawiesin.

Efekt sedymentacji dla cieczy nieruchomej zależy od:

• czasu sedymentacji

• wysokości warstwy cieczy

• właściwości cieczy ( gęstość, lepkość )

• koncentracji zawiesin - gęstość cząstek, wielkość, kształt, zdolność do flokulacji

W osadnikach przepływowych dodatkowo wpływ na sedymentację mają:

• burzliwość przepływu

• siła unoszenia zawiesin przez strumień ścieków

• rozkład prędkości oraz zawirowania.

Schemat osadnika poziomego

1. L
   30 m

2. B = 4 - 10 m ( raczej nie mniej niż 6,0 m )

3. L/B = 4/1

L/H = 15/1

4. Całkowita głębokość 2,5 - 4,0 m w tym strefa przepływowa 1,5 - 2,5 m

strefa neutralna 0,4 m

strefa osadu 0,4 m.

5. Obj. hydrauliczna korony przelewu 10 m³/h · mb.

6. komora osadowa 0,5
0,5 do 0,7
0,7 m

7. Rura odprowadzająca osad poniżej zw. ścieków h>1,5 m

8. wysokość strugi na przelewie 0,15 - 0,20 m.

Czas sedymentacji do 2 godzin - redukcja zawiesiny do 60 %

Redukcja BZT₅ do 30 %

Osadniki odśrodkowe - średnica 16 - 60 m ( najkorzystniej 30 - 40 m )

Obciążenie hydrauliczne dwa razy większe = 20 m³/h · mb

Podstawy biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń.

Biologiczne oczyszczanie ścieków polega na biochemicznym rozkładzie z udziałem żywych organizmów zawartych w ściekach. Ścieki stanowią wielofazowy skład, którego podstawową fazą jest woda.

Celem oczyszczania ścieków jest rozdzielenie faz tak, aby wydzielić z wody możliwie największą liczbę zawartych w niej substancji uznanych za zanieczyszczenia.

Biochemiczne oczyszczanie ścieków sprowadza się do zmiany postaci i składu zanieczyszczeń na formę usuwalną ze ścieków metodami mechanicznymi.

Przemiany biochemiczne dokonują się na poziomie pojedynczej komórki. Wnętrze komórki stanowi woda nasycona różnymi składnikami: białka, kwasy nukleinowe, uformowane są one w struktury istotne dla życia komórki ( jądro, mitochondria, chloroplasty, DNA, RNA ).

W komórce i jej otoczeniu przebiegają reakcje biochemiczne powodujące przemianę materii
i energii - czyli metabolizm - całość funkcji życiowych komórki.

Podstawowe znaczenie dla umożliwienia życia komórki ma dopływ energii. Źródłem tej energii jest proces utleniania biologicznego, czyli oddychania, w trakcie którego następuje utlenianie energii z pobranej przez komórki substancji.

CO₂ + H₂O
( CH₂O )_X + O₂

Uzyskana energia jest wykorzystywana w procesach metabolicznych. Nie zawsze przebiegają one w tym samym miejscu i czasie, gdzie procesy utleniania - redukcji. W związku z tym komórki wyposażone są w swoisty „ akumulator energii ” - kwas adezynotrójfosforowy
( ATP ) w postaci cząstek.

ATP współuczestniczy w reakcjach i oddaje energię - adezynodwufosforan ADP. ADP może być ponownie użyty do magazynowania energii, po której pobraniu przechodzi w ATP.

Utlenianie substratów czyli zw. organicznych polega na oderwaniu elektronu pod wpływem enzymów.

Im łańcuch oddechowy jest dłuższy, tym ilość wydzielonej energii jest większa. Ostatnim ogniwem łańcucha jest końcowy akceptor, którym mogą być tlen atmosferyczny, utlenione sole.

Tlen atmosferyczny - najdłuższy, ilość energii największa - oddychanie tlenowe.

Produkty beztlenowe - amoniak lub azot gazowy, H₂S, CH₄.

Ze względu na rodzaj pokarmu rozróżnia się organizmy samożywne ( autotrofy ), oraz cudzożywne ( heterotrofy ). Samożywne - proste zw. nieorganiczne, heterotrofy - zw. organiczne.

Źródłem C jest CO₂ przyswajany w wyniku foto lub chemosyntezy, źródłem N są sole amonowe, a nawet azot atmosferyczny. Zjawiska występujące w biocenozie oddziałują na pewne związki. Główną rolę rozkładu zanieczyszczeń odgrywają bakterie. Realizują I etap rozkładu.

Warunki :

• zachowanie równowagi między podażą pokarmu ( ilość wprowadzonych zanieczyszczeń ) a ilością mikroorganizmów

• zapewnienie w doprowadzonym pokarmie odpowiedniej ilości subst. biogennych

• utrzymanie korzystnego dla mikroorganizmów odczynu i temperatury środowiska

C : N : P - 100 : 5 : 1

---