Ćwiczenie 2

Temat: Obliczenie charakterystycznych ilości ścieków, ładunków i stężeń zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych z jednostki osadniczej zamieszkałej przez 1311 mieszkańców z perspektywy lat 10.

Ćwiczenie zawiera:

1. Tabela z najwyższymi dopuszczalnymi wartościami wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych komunalnych (Dz. U. nr 168/2004 poz. 1763).

2. Przyjęte założenia.

3. Obliczenie charakterystycznych ilości ścieków

4. Obliczenie średniego godzinowego przepływu ścieków

5. Obliczenie charakterystycznych ładunków zanieczyszczeń.

6. Obliczenie średnich stężeń zanieczyszczeń w ściekach surowych

7. Tabela z porównaniem otrzymanych wyników.

8. Obliczenie wymaganego stopnia oczyszczania ścieków

9. Tabela z procentami redukcji zanieczyszczeń w oczyszczalni

10. Opis.

Tabela: Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych komunalnych (Dz. U. nr 168/2004 poz. 1763)

Nazwa wskaźnika	Jednostka	Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników przy RCM
				poniżej 2000	2000 - 9999	10 000 - 14 999	15 000 - 99 999	powyżej 100 000
BZT5	mg O2/dm^3	40	25	25	15	15
ChZT	mg O2/dm^3	150	125	125	125	125
Zawiesiny ogólne	mg/dm^3	50	35	35	35	35
Azot ogólny	mg N/dm^3	30	15	15	15	10
Fosfor ogólny	mg P/dm^3	5	2	2	2	1

Przyjęte założenia:

1. Ilość mieszkańców: M = 1311.

2. Ilość ścieków odprowadzana przez 1 mieszkańca równa się ilości zajmowanej wody pomniejszonej o 10%.

3. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń odprowadzane przez 1 mieszkańca w ciągu doby według Imhoffa wynoszą:

1. BZT₅ = 60 g/ mieszkańca/dobę

2. ChZT = 120 g/ mieszkańca/dobę

3. Zawiesiny ogólne = 70 g/ mieszkańca/dobę

4. Azot ogólny = 11 g/ mieszkańca/dobę

5. Fosfor ogólny = 1,8 g/ mieszkańca/dobę
   

4. Obliczenie charakterystycznych ilości ścieków.

5. Obliczenie średniego godzinowego przepływu ścieków.

6. Obliczenie charakterystycznych ładunków zanieczyszczeń.

1. BZT₅
   Ł_BZT5 = BZT_5jedn ∙ M ∙ 10^-3 = 60 ∙ 1311 ∙ 10^-3 = 78,66 kg/dobę

2. ChZT
   Ł_ChZT = ChZT_jedn ∙ M ∙ 10^-3 = 120 ∙ 1311 ∙ 10^-3 = 157,32 kg/dobę

3. Zaw. og.
   Ł_{zaw. o.} = Zaw. og._jedn ∙ M ∙ 10^-3 = 70 ∙ 1311 ∙ 10^-3 = 91,77 kg/dobę

4. Azot og.
   Ł_N = N_jedn ∙ M ∙ 10^-3 = 11 ∙ 1311 ∙ 10^-3 = 14,421 ≈ 14,42 kg/dobę

5. Fosfor og.
   Ł_P = P_jedn ∙ M ∙ 10^-3 = 1,8 ∙ 1311 ∙ 10^-3 = 2,3598 ≈ 2,36 kg/dobę

7. Obliczenie średnich stężeń zanieczyszczeń w ściekach surowych.

1. BZT₅
   S_BZT5 =
   =
   ≈ 0,42 kg/m³

2. ChZT
   S_ChZT =
   =
   ≈ 0,83 kg/m³

3. Zaw. og.
   S_{zaw. o} =
   =
   ≈ 0,49 kg/m³

4. Azot og.
   S_N =
   =
   ≈ 0,08 kg/m³

5. Fosfor og.
   S_P =
   =
   ≈ 0,01 kg/m³

8. Porównanie otrzymanych wyników.

Lp.	Wskaźnik	Wartość dopuszczalna [mg/dm^3]	Wartość obliczona [mg/dm^3]
1	BZT5	40	420
2	ChZT	150	830
3	Zawiesiny ogólne	50	490
4	Azot ogólny	30	80
5	Fosfor ogólny	5	10

9. Obliczenie wymaganego stopnia oczyszczania ścieków.




S_p - średnie stężenie danego rodzaju zanieczyszczenia w ściekach doprowadzanego do oczyszczalni w mg/dm³

S_dop - dopuszczalne stężenie danego rodzaju zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych

1. BZT₅
   ≈ 91 %

2. ChZT
   ≈ 82 %

3. Zawiesiny ogólne
   ≈ 90 %

4. Azot ogólny
   ≈ 63 %

5. Fosfor ogólny
   ≈ 50 %

10. Procenty redukcji zanieczyszczeń w oczyszczalni.

Lp.	Wskaźnik	% obniżenia
1	BZT5	91 %
2	ChZT	82 %
3	Zawiesiny ogólne	90 %
4	Azot ogólny	63 %
5	Fosfor ogólny	50 %

11. Opis.

W ćwiczeniu obliczenia biorą pod uwagę ilość użytkowników (mieszkańców) jednostki osadniczej o wielkości 1311 mieszkańców w perspektywie czasowej najbliższych lat. W oparciu o tabelę z najwyższymi dopuszczalnymi wartościami wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych komunalnych oznacza się charakterystyczne ładunki zanieczyszczeń, stężenia zanieczyszczeń w ściekach surowych. Oraz procent redukcji zanieczyszczeń. Obliczono że na jednego mieszkańca przypada 0,144 m³ ścieków. Według Imhoffa jednostkowe ładunki zanieczyszczeń odprowadzanych przez jednego mieszkańca w ciągu doby zostały przedstawione pkt. Nr. 3. Te wartości są podstawą do obliczenia charakterystycznych ładunków zanieczyszczeń dla wszystkich użytkowników omawianego obszaru. LBZT₅ = 78,66 kg/dobę, ŁChZT = 157,32 kg/dobę, ŁZaw.og. = 91,77 kg/dobę, ŁN = 14,42 kg/dobę, ŁP = 2,36 kg/dobę. Na podstawie ilości mieszkańców i ilości ścieków odprowadzanych przez jednego mieszkańca obliczono że charakterystyczna ilość ścieków wynosi 188,78 m³/dobę, a następnie obliczono średni godzinowy przepływ ścieków o wartości 7,87 m³/godz. W następnej kolejności obliczono średnie stężenia zanieczyszczeń w ściekach surowych w kg/ m³. Porównano otrzymane wyniki. Dopuszczalna wartość BZT₅ wynosi 40 mg/dm³, a obliczona wartość 420 mg/dm³. Jest to 10,5 krotne przekroczenie dopuszczalnej granicy zanieczyszczenia, dla ChZT 5,53 krotne przekroczenie, dla Zawiesin ogólnych 9.8 krotne przekroczenie, dla Azotu ogólnego 2,67 krotne, dla Fosforu ogólnego 2 krotne. Dla tak wysokiego zanieczyszczenia obliczono wymagane stopnie oczyszczania ścieków adekwatne do poziomu przekroczonych dopuszczalnych wartości zanieczyszczenia przedstawione w pkt. Nr. 10 w % obniżenia. Procent redukcji zanieczyszczeń znajduje się w przedziale od 50 % do 91% co świadczy o dużej potrzebie oczyszczania nieczystości odprowadzanych przez mieszkańców.

---