POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

TECHNOLOGIA UZDATNIANIA WODY I OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

SPRAWOZDANIE NR 3

Wykonali:

Karolina Szwagierek ISIW 4

Cezary Bednarczyk ISIW 4

Rafał Maj ISIW 4

Warszawa, 30.10.2008r.

1. Wstęp teoretyczny:

W procesie oczyszczania ścieków produktem ubocznym są gromadzące się osady, które powstają w osadnikach wstępnych i wtórnych. Osady ściekowe posiadają wyjątkowo niekorzystne właściwości biofizykochemiczne, takie jak: wysoka zagniwalność, obecność organizmów chorobotwórczych (batkerii, itp.). Zawartość wody w osadach powoduje że ich transport i składowanie jest utrudnione i drogie. W związku z tym dąży się do minimalizacji objętości powstających osadów oraz do uzyskania produktu osadowego możliwie najmniej szkodliwego przy dalszym składowaniu lub produktu możliwego do dalszego unieszkodliwiania lub wykorzystania. Przesyłany osad o dużym uwodnieniu do przefermentowania w komorach fermentacyjnych zajmuje dużą objętość. Wymagałoby to budowy komory o bardzo dużej objętości, albo skrócenia czasu przebywania osadu w komorze, a w związku z tym efekt fermentacji byłby gorszy. Przez zmniejszenie o nawet kilka procent zawartości wody w uwodnionym osadzie wskutek jego zagęszczania, występuje zmniejszenie jego objętości.

Zagęszczanie jest to rodzaj sedymentacji cząstek zawiesin, zwłaszcza kłaczkowatych w warunkach dużej koncentracji zawiesiny. Wyróżniamy zagęszczenia grawitacyjne, flotacyjne oraz mechaniczne.

Zagęszczanie grawitacyjne jest najprostszym procesem odwadniania osadu. Występuje w wyniku sedymentacji cząstek osadu spowodowanej działaniem sił ciężkości. Efekt zagęszczania zależy od lepkości, gęstości, temperatury, składu substancji tworzącej zawiesiny i czasu. Określa się go określając różnicę uwodnienia osadu przed i po procesie zagęszczania. Wynik tego procesu można poprawić poprzez stosowanie koagulantów i flokulantów dodawanych przed zagęszczaniem.

2. Cel i zakres badań:

Celem doświadczenia było określenie zdolności do zagęszczania analizowanego osadu, wpływu różnych dawek polielektrolitu (Zeta 53) na przebieg procesu zagęszczania, jak również wyznaczenie optymalnego czasu zagęszczania metodą graficzną Richa.

Zakres badań obejmował:

- Wyznaczenie krzywych zagęszczania dla różnych dawek polielektrolitu.

- Wyznaczenie optymalnych dawek polielektrolitu oraz czasów zagęszczania.

- Wyznaczenie uwodnienia oraz objętości osadów.

3. Metodyka wykonania doświadczenia:

Do czterech cylindrów o pojemności 0,5l wlano wymieszany osad. Do pierwszego cylindra nie dodano żadnego elektrolitu, natomiast do pozostałych trzech dodano wzrastające dawki polimeru: 0,5 mg/l, 1,0 mg/l, 5,0 mg/l. Oznaczono poziom warstwy osadu w odstępach czasu. Obserwacje zostały zakończone w momencie, gdy poziom warstwy osadu się ustalił. Wyznaczono uwodnienie osadu przed i po procesie zagęszczania. W surowym osadzie oznaczono zawartość suchej masy.

4. Wyniki badań:

Osad poddany flokulacji Dawka elektrolitu „Zetag 53”
Oznaczenie	Osad bez wspomagania	0,5 mg/l	1 mg/l	5 mg/l
Czas opadu osadu	Wysokość warstwy osadu po czasie [mm]
0 min	260	260	260	260
5 min	255	252	250	229
10 min	254	247	247	204
15 min	250	242	239	185
20 min	247	237	238	172
25 min	244	229	225	161
30 min	241	225	217	159
40 min	233	212	203	148
50 min	230	200	189	146
60 min	217	189	176	143
Średnia prędkość zagęszczania osadu [mm/min]	0,72	1,18	1,40	1,95
Vpoczątkowa osadu	500 cm^3	500 cm^3	500 cm^3	500 cm^3
Vkońcowa osadu	418 cm^3	363 cm^3	338 cm^3	275 cm^3
Zmniejszenie V	16,4 %	24,4 %	32,4 %	45,0 %
% redukcji V osadu	—	13,2 %	19,1 %	34,2 %
Sucha masa początkowa msp [%]	0,70	0,70	0,70	0,70
Sucha masa końcowa msk [%]	0,81	0,89	0,92	1,01

Zawartość suchej masy osadu:

Dla badanego polimeru przy dawce 5,0 mg/l optymalny czas zagęszczania wynosi 34 min.

5. Wnioski:

1) Najkorzystniejsza z zastosowanych dawek polimeru Zetag 53 okazała się 5 mg/l. Przy jej zastosowaniu zaobserwowano dodatkową redukcję objętości osadu o 34,2 %.

2) W celu uzyskania dawki optymalnej należałoby przeprowadzić dodatkowe serie badań w przedziale 1,0 ÷ 5,0 mg/l dla badanego polimeru Zetag 53.

3) Dzięki znacznie szybszej sedymentacji osadów w wyniku dodania polimeru możliwe jest zastosowanie dużo mniejszych objętościowo osadników.

---