Metody biotechnologiczne w ochronie środowiska Oczyszczanie ścieków zawierających związki fenolowe metodą złoża biologicznego

INFORMACJE TEORETYCZNE

Oczyszczanie ścieków metodą złoża biologicznego prowadzone będzie z wykorzystaniem 2 złóż o różnej długości. Złoża zostały założone w styczniu 2015 roku z wykorzystaniem mikroorganizmów, pochodzących z kolekcji Katedry Biochemii, zdolnych do tworzenia biofilmu.

ZADANIE 1

OZNACZANIE PARAMETRÓW PRACY ZŁOŻA BIOLOGICZNEGO

Przebieg doświadczenia:

1. W dopływie i odpływie do instalacji oczyszczającej ścieki zawierające związki fenolowe metodą złoża biologicznego, oznaczyć parametry, wymienione w tabeli I. Oznaczenia wykonać zgodnie z instrukcją do Ćwiczenia “Analiza fizyko-chemiczna osadu czynnego”.

Wyniki zamieścić w tabeli I.

2. Po ustalenie wartości bezwzględnych obliczyć procentowe zmniejszenie wskaźników zapotrzebowania tlenu (ChZT oraz BZT ). Wyniki umieścić w tabeli III.

5

Tabela I

Efekty oczyszczania ścieków na złożach biologicznych Złoże krótkie

Złoże długie

Lp. Oznaczenia

Jednostki

Ścieki

Ścieki

Ścieki

Ścieki

surowe

oczyszczone

oczyszczone

oczyszczone

1. Odczyn

pH

2. Cl-

mg/dm3

3. ChZT

mg O / dm3

2

4. BZT

mg O / dm3

5

2

5. NH +

4

mg/dm3

6. N

NO2-

mg/dm3

7. N

NO3-

mg/dm3

8. PO 3-

4

mg/dm3

9. SO 2-

4

mg/dm3

10. Fenol

mg/dm3

11. Sucha masa

g/ m3

1

Metody biotechnologiczne w ochronie środowiska Oczyszczanie ścieków zawierających związki fenolowe metodą złoża biologicznego

ZADANIE 2

OBLICZANIE PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH:

OBLICZANIE OBCIĄŻENIA HYDRAULICZNEGO ZŁOŻA 1. Obliczyć powierzchnię przekroju złoża (F) poprzez zmierzenie wewnętrznej średnicy modelu, wynik wyrazić w m2.

2. Zmierzyć wysokość H materiału wypełniającego złoże. Wynik wyrazić w m.

3. Obliczyć natężenie przepływających ścieków Q. W tym celu w określonej jednostce czasu zmierzyć objętość wpływających na złoże ścieków. Zmierzoną wartość przepływu w cm3/min należy wyrazić w m3/h.

4. Obciążenie hydrauliczne wyraża ilość ścieków przypadającą na jednostkę powierzchni lub objętości złoża w jednostce czasu. Obciążenie hydrauliczne V można podawać h

w m3 m-2 h-1 lub m3 m-3 h-1 i obliczyć ze wzoru:

•

•

•

•

Q

Q

V =

lub

V =

h

F

h

V

V – obciążenie hydrauliczne [m3/m2 h lub m3/m3 h]

h

F – powierzchnia czynna złoża [m2]

Q – natężenie przepływających ścieków [m3 h]

V – objętość złoża [m3]

Wyniki umieścić w tabeli II.

OBLICZANIE OBCIĄŻENIA ZŁOŻA ŁADUNKIEM ZANIECZYSZCZEŃ

Obciążenie objętości złoża ładunkiem zanieczyszczeń (O ) g BZT /m3 •d wyraża się ilością V

5

gramów doprowadzonych na złoże zanieczyszczeń organicznych (oznaczonych jako BZT

5

dopływu), przypadających na jednostkę objętości złoża na jednostkę czasu.

1. Obliczyć obciążenie złoża ładunkiem zanieczyszczeń (O ) korzystając ze wzoru: V

gdzie:

BZT

/m3]

5 – Biologiczne Zapotrzebowanie Tlenu w ściekach dopływających [g O2

V – obciążenie hydrauliczne [m3/m2 • h-1]

h

F – powierzchnia złoża [m2]

t – czas pracy złoża (najczęściej 24 h/d]

V – objętość złoża [m3]

2

Metody biotechnologiczne w ochronie środowiska Oczyszczanie ścieków zawierających związki fenolowe metodą złoża biologicznego

Wyniki umieścić w tabeli III.

Tabela II

Zestawienie parametrów technologicznych laboratoryjnych modeli złóż biologicznych Lp.

OZNACZENIA

JEDNOSTKI

ZŁOŻE DŁUGIE

ZŁOŻE KRÓTKIE

1. Obciążenie hydrauliczne złoża

m3/m2 • h

2.

Obciążenie złoża ładunkiem

zanieczyszczeń

g BZT /

5 m3• d

3.

Obniżka ChZT

%

4.

Obniżka BZT

%

ZADANIE 3

POMIAR OBJĘTOŚCI WOLNYCH PRZESTRZENI W ZŁOŻU – PRACA Z MODELEM ZŁOŻA NIEPRACUJĄCEGO

W celu ustalenia, jaki procent objętości złoża zajmuje wypełnienie, a ile pozostaje wolnych przestrzeni, należy przeprowadzić następujące pomiary modelu złoża:

− zmierzyć całkowitą wysokość kolumny złoża,

− zmierzyć pustą część kolumny od góry,

− zmierzyć średnicę modelu.

WYKONANIE: Napełnić model wcześniej namoczonymi kamykami typu Keramik. Następnie napełnić model równo z górną powierzchnią złoża wodą wodociągową. Spuścić wodę do kalibrowanego naczynia i zmierzyć jej objętość. Objętość wody odpowiada objętości wolnych przestrzeni w złożu. Wyrazić wynik w % ogólnej objętości. Pozostała objętość i pozostały do 100 wskaźnik procentowy przypada na materiał wypełniający. Wyniki umieścić w tabeli.

Tabela IV

Wyniki pomiarów objętości i wolnych przestrzeni w złożu biologicznym Lp.

OZNACZENIA

JEDNOSTKI

MODEL I

1. Wysokość kolumny

m

2. Wysokość złoża

m

3. Powierzchnia złoża

m2

4. Objętość całkowita modelu

m3

5. Objętość wolnych przestrzeni

m3

6. Objętość wolnych przestrzeni

%

7. Objętość wypełnienia

m3

8. Objętość wypełnienia

%

3