Ocena przydatności
terenów do
podziemnego
rozsączania ścieków.
Test przesiąkliwości
(perkolacyjny) gruntu

wykład 2

Zakres wykładu:



uwarunkowania formalno-prawne



zagrożenie zanieczyszczeniem wód

podziemnych



rodzaj gruntu



wodoprzepuszczalność gruntu:



metody laboratoryjne



analiza składu granulometrycznego



badania bezpośrednie w aparacie Darcy’ego



metody polowe (test perkolacyjny)



współczynnik filtracji



obciążenie dopuszczalne gruntu ściekami



Wymogi eksploatacyjne, kolmatacja

Uwarunkowania
formalno-prawne

Zagrożenie
zanieczyszczeniem wód
podziemnych

Rodzaj gruntu

Orientacyjne wartości współczynnika
filtracji (m/d)



rumosze, żwiry, żwiry piaszczyste, piaski
grubo i równoziarniste: powyżej 100 m/d



piaski średnio i różnoziarniste: 10-100
m/d



piaski drobnoziarniste: 1-10 m/d



piaski pylaste i gliniaste: 0,1-1 m/d



gliny piaszczyste: 0,001-0,1 m/d



iły, margle ilaste: poniżej 0,001

Metody laboratoryjne
- analiza składu
granulometrycznego

Przybliżone obliczenie
współczynnika filtracji k dla
gruntów sypkich (piaski i żwiry)
wg wzoru Hazena:

2

10

d

C

k





k- współczynnik filtracji (cm/s)
C – współczynnik doświadczalny (dla piasków
czystych i równoziarnistych 1,0-0,7; dla piasków
gliniastych i piasków nierównoziarnistych 0,7-0,5)
d

10

– średnica efektywna, stanowiąca wraz z

mniejszymi 10% masy próbki gruntu
zakres stosowalności:
d

10

: 0,1-3 mm; U= d

60

/ d

10

nie przekracza 5

Metody laboratoryjne
- badania bezpośrednie
w rurce Kamińskiego

Rurka Kamieńskiego

(

metody laboratoryjne)

Test perkolacyjny

-

przesiąkliwości

(

metody polowe)

Nasycanie otworu
badawczego (szybika) wodą

Test perkolacyjny

krajowe wytyczne
projektowania drenaży
rozsączających i filtrów
piaskowych (CUGW 1971)

Metoda polega na wykonaniu otworu o
rozmiarach 0,5 m x 0,5 m do poziomu
rozsączania ścieków czyli ok. 0,5-0,8 m.
Następnie wykonuje się drugi otwór
kwadratowy o wymiarach 0,3 m x 0,3 m
i wysokości 0,15 m. Otwór zalewamy
kilkakrotnie wodą w celu uzyskania
nasycenia gruntu. Później wlewany do
otworu 12,5 l wody i mierzymy prędkość
opadania (czas i różnicę poziomów)
wody w otworze.

Schemat otworu do testy wg CUGW
1971

P

Pi

hi

0,
3

współczynnik filtracji:

k=a{[ln(4H

0

+a)-

ln(4H

t

+a)]/4t}

a – długość boku szybika, cm (a=30 cm)
H

0

- początkowa głębokość wody w szybiku, cm

H

t

- głębokość wody w szybiku, cm, po czasie

wsiąkania t (s)

Test perkolacyjny

- c.d.

Metoda zmodyfikowana polega na tym,
że nie kopie się dołu tylko wierci
świdrem otwór po czym wkłada rurę
stalową perforowaną o średnicy 8 cm

współczynnik filtracji:

k=1,15r{[log(H

0

+0,5r)-

log(H

t

+0,5r)]/t}

r – promień otworu w centymetrach

Przewodność
hydrauliczna
różnych
rodzajów
gruntu wg
Boumy

Obciążenie dopuszczalne
gruntu ściekami

(na podstawie badań empirycznych filtracji
ścieków bytowych oczyszczonych w osadniku
gnilnym – Laak, 1986)

k

k

q

dop

log

3

,

0

8

,

4

40







k (cm/s)

q

dop

(cm/d)

Przykłady określenia
długości drenów różnymi
metodami testu
perkolacyjnego

Najwyższe wzniesienie zwierciadła
wody podziemnej

n

n

f

n

dśś

t

z

h

k

L

A

CQ

z

5

,

0

1

5

,

0

max

0

max

)]

5

,

0

(

[

4



































C- stała uzależniona od stosunku L/B
Qd śr – średni dobowy dopływ ścieków, m

3

/d

A=BL – pole powierzchni infiltracji , m

2

L – długość pola powierzchni infiltracji, m
n - stała uzależniona od stosunku L/B
k

f

– współczynnik filtracji w kierunku poziomym, m/d

h

0

– początkowe wzniesienie zwierciadła wody

gruntowej nad warstwą nieprzepuszczalną, m
t- czas infiltracji, d (np. 20 lat = 7 300 d)



- odsączalność (np. dla piasków 0,23 – 0,28)

wykład 3

Osadniki gnilne.

(ang. septic tank)

Procesy
zachodzące w
osadniku

Osadniki



Wstępne



Wtórne



świeżowodne



Dwufunkcyjne (O.G. i osadniki
Imhoffa)

Zakres wykładu



Procesy



Zasada działania



Budowa O.G.



Zasady projektowania



Zasady eksploatacji

Osadnik gnilny-
charakterystyczne cechy:



do 25 m

3

/d, nierównomierność dopływu



zalety:



prostota konstrukcji



prostota montażu i obsługi



niskie nakłady inwestycyjne i koszty

eksploatacji



wady:



konieczność usuwania

wysokouwodnionego, niebezpiecznego pod

względem sanitarnym osadu

Skuteczność oczyszczania:



Zawiesina ogólna: 60-90%



BZT5:

60-80%



Azot ogólny:

10-20%



Fosfor ogólny:

5-10%

Procesy zachodzące w
osadniku



sedymentacja



flotacja



oczyszczanie biologiczne (w
niewielkim stopniu)



fermentacja osadu



kwaśna



Metanowa (średnio po 2 latach)

Budowa osadnika gnilnego



materiał: beton, żelbet, cegła, PEHD,

żywica zbrojona włóknem szklanym i

inne,



kształt: najczęściej prostopadłościan



przegrody lub komory



różnica poziomu wlotu i wylotu 5-10 cm



zabezpieczenie wlotu i wylotu



przestrzeń powietrzna



szczelność (poniżej 0,1 dm3/m3 w ciągu

30 min

Budowa osadnika gnilnego

-

c.d.

K

Ś

O

Zasady lokalizacji:



odległości

Zasady projektowania -
c.d:



kryteria wymiarowania:



pojemność części osadowej:

60-135 dm

3

/Ma



minimalna pojemność strefy klarowania: Q

dmax

x 1d



Wysokość strefy klarowania:

20-40 cm



pojemność zajęta przez kożuch:

20-45

dm

3

/Ma



wysokość części powietrznej: 30 cm



głębokość ścieków w pierwszej komorze: 100-350 cm



pojemność poniżej poziomu ścieków:0,2-1,6m

3

/M

(min. 2,0 m

3

lub 3,0 m

3

)

4825

,

1

1

)

max

*

(

82

,

9

q

Nd

LM

V

t 

3

675

,

0

max

2

178

,

0

2

,

1

m

t

LM

t

Q

V

rs

d















Zasady projektowania -
c.d:

Montaż:



przykrycie gruntem rodzimym min.

20 cm (100 cm)



PE – napełnianie wodą, także przy

opróżnianiu (nie dotyczy SPIRO)



dla cieńkościennych – chudy beton

15 cm



wysoki poziom wód gruntowych –

dociążanie płytami betonowymi

Zasady eksploatacji



Przy wprowadzaniu ścieków do gruntu –
zawiesina poniżej 50 g/m

3



Opróżnianie (usuwanie osadu)



Obciążenie od strony powierzchni



Czyszczenie filtra (wskaźnika zamulenia)



Zapewnienie wentylacji



Nie wolno wchodzić do osadnika, prace
zawsze przy asekuracji drugiej osoby
(NH

3

, H

2

S)