TECHNOLOG

TECHNOLOG

IA

IA

W O D Y

W O D Y

GOSPODARKA

GOSPODARKA

ŚCIEKAMI PO

ŚCIEKAMI PO

PROCESACH

PROCESACH

O.W.

O.W.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i

W zakładach uzdatniania wody zużywa się

pewną część wody na potrzeby stacji:

1.

Do płukania filtrów,

2.

Usuwania wytrąconych osadów po
procesach koagulacji, odżelaziania i
zmiękczania, adsorpcji, jonitów i mikrosit.

3.

Płukania zbiorników roztworów, itp.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Na ogół do płukania filtrów zużywa
się od 0,5 – 5% wody uzdatnianej.



Popłuczyny z filtra zawierają
substancje zatrzymane na filtrze,
Fe(OH)

3

, Al(OH)

3

MnO(OH)

2

i inne;

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Większość procesów O.W. jest
źródłem osadów i /lub popłuczyn;



W zasadzie bezodpadowe są jedynie
procesy utleniania chemicznego oraz
dezynfekcji.

Ilość osadów i ścieków w

%Q

Proces

Osady

Ścieki

Filtracja

1-5 (2)

Zmiękczanie

strąceniowe

0,3-0,6

Zmiękczanie na jonitach

1,5-10

(3,5)

Usuwanie zawiesin i

glonów na mikrositach

2,2

Koagulacja
Al

3+

Fe

3+

48kg/t

wdy

80kg/t

wdy

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Objętości odprowadzanych osadów z
osadników są istotnie mniejsze niż
popłuczyn z filtrów pośpiesznych na
skutek niższego stopnia uwodnienia,



Zauważalne zwłaszcza przy okresowym
usuwaniu objętości osadnika.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Osady pokoagulacyjne należą do
biologicznie nieaktywnych.



Cykl pracy osadników w SUW w
Polsce przyjmuje się na okres 1 – 8
miesięcy.

Uwodnienie popłuczyn i

osadów

U w o d n i e n i e ( % )

Popłuczyny

Osady

z osadników

Osady

z klarowników

99,9

99,6

96-98

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Najczęstszą metoda unieszkodliwiania
osadów jest grawitacyjne
zagęszczanie.



Ciecz nad-osadową po zagęszczaniu
dekantuje się i zawraca do obiegu,
bądź odprowadza do kanalizacji.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Zagęszczony osad odprowadza się
na laguny lub poletka osadowe, skąd
okresowo jest usuwany,



Osady ze zmiękczania wody wapnem
można rolniczo wykorzystywać.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Grawitacyjne zagęszczanie osadów i
popłuczyn prowadzi się w
odstojnikach.



Są to zazwyczaj odkryte żelbetowe
nie-przepływowe urządzenia do
sedymentacji.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Czas przejścia sedymentacji w zagę-
szczanie trwa zwykle od kilku do kilku-
dziesięciu godzin.



Objętość odstojników projektuje się
więc na jedno - dobowe zatrzymanie
osadów oraz popłuczyn.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i

Proces sedymentacji w odstojnikach to sedymentacja

strefowa (wstrzymywana)



W początkowym okresie cząstki opadają
z jednakową prędkością.



Opadające cząstki zaczynają wywierać nacisk na cząstki
położone niżej – wzrasta gęstość cieczy i spada V

o

.



Ostatecznie cząstki w strefie zagęszczania są mechanicznie
podtrzymywane przez cząstki opadłe uprzednio.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Odstojniki mają zazwyczaj

H = 2 - 4 m



Osad doprowadzany jest rurociągiem
z góry,



Woda nad-osadowa usuwana jest kilkoma
przewodami z różnej głębokości.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



W odstojnikach z lejem osadowym
(zalecane) doprowadza się rurociąg z
powietrzem do mieszania osadu.



Stosuje się je jedynie przy
konieczności całkowitego opróżnienia
odstojnika.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



W odstojnikach nie montuje się
zgarniaczy osadów oraz mieszadeł.



Uwodnienie końcowe osadu zależy od
wielu czynników – np. maleje przy
niższej wartości pH ( ! )

Schemat odstojnika

popłuczyn

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Skuteczność zagęszczania osadów i
popłuczyn określa się zazwyczaj jako
stosunek zawartości ciał stałych w
osadzie zagęszczonym c

e

do

zawartości ciał stałych
w osadzie nie-zagęszczonym c

o

.

G o s p o d a r k a ś c i e k a
m i



W zagęszczaczach o
działaniu
okresowym jedynym
parametrem
umożliwiającym
zwymiarowanie jest
czas zagęszczania t

empir.

)

b(c

b

empir.

)

a(c

a

)

c

b(c

c

)

c

(c

a

t

o

o

o

e

o

o

e















G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Zagęszczanie może być realizowane
również w grawitacyjnych
zagęszczaczach przepływowych.



Są to konstrukcje o przepływie
pionowym lub promienistym.



Zagęszczanie wspomagane jest
poli-elektrolitem;



Średni czas mieszania z wodą
wynosi ok. 10-20 minut.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Bardzo istotny parametrem –
odmiennie niż dla odstojników – jest
obciążenie hydrauliczne powierzchni.



Zalecana wielkość obciążenia wynosi :

O

h

~ 1,2 – 2,4 m

3

/ m

2

h



Czas zagęszczania zależy od
osadu skraca się przy
zastosowaniu mieszania :

t = 2 – 24 godzin

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Miarodajne parametry wyznacza się
doświadczalnie, jednak zalecana
głębokość zagęszczaczy wynosi

H = 2,5 - 5,0 m

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Jeżeli przyjmuje się zagęszczacz o działaniu
okresowym, to należy zaprojektować dwa
takie urządzenia, pracujące naprzemiennie.



Objętość każdego powinna być nieco większa
niż sumaryczna dobowa objętość popłuczyn i
zagęszczanych osadów.

G o s p o d a r k a ś c i e k

a m i



Jeżeli osady w osadnikach ulegają
zagęszczeniu pod warstwą wody to
kieruje się je wraz z osadami
zagęszczonymi
z odstojników na laguny lub poletka
osadowe.

L A G U N Y O S A D O W

E

Odwadnianie grawitacyjne



Odwadnianie grawitacyjne w
warunkach naturalnych wykazuje
szereg ograniczeń wśród których są:

- warunki atmosferyczne – w tym :

temperatura, prędkość wiatru oraz
nasilenie opadów atmosferycznych.



Są to zbiorniki ziemne spełniające
warunek, iż poziom wód
gruntowych znajduje się 1,5
poniżej dna laguny.



Na dnie – drenaż odprowadzający.

L A G U N Y O S A D O W

E



Osad doprowadza się wielopunktowo,



Objętość lagun wymiaruje się na czas
odwadniania od 0,5 – 3 lat.



Ilość lagun : co najmniej 2 lub lepiej

3

.

L A G U N Y O S A D O W

E

Zalecane wymiary lagun:



H ≤ 2,0 m



L ≤ 100 m



B ≤ 50 m

L A G U N Y O S A D O W

E



Przez okres 3 miesięcy laguna jest
wypełniana osadem, który jest
częściowo odwadniany.



Następne 3 miesiące to okres suszenia.



Obciążenie lagun osadem: 40-
80kg

s.m.o

/m

2

L A G U N Y O S A D O W

E



Ciągłe odprowadzanie wody nad-
osadowej oraz drenażowej z
lagun pozwalają zwiększyć
stopień odwodnienia osadów.

L A G U N Y O S A D O W

E



Po 1 miesiącu ~ 4 - 6% s.m.o.



Po 6 miesiącach ~ 10 - 15% s.m.o.



Dla osadów CaCO

3

~ 30% s.m.o.

Przy korzystnych war. klimat. taki osad

odwadnia się nawet do 50% s.m.o.

L A G U N Y O S A D O W

E



Składają się z 0,15- 0,25 m warstwy piasku
usypanej na warstwie żwiru 0,3 m
zawierającej drenaż,



Uziarnienie piasku wynosi 0,3-1,2 mm



Zalecana wysokość zalewowa osadu 0,15-0,3
m

P O L E T K A O S A D O

W E



Poletka pracują naprzemiennie.



Po 1 dobie odwadniania osadu pokoagu-

lacyjnych można otrzymać 35-85 %

(obj. począt.) filtratu.



W warunkach polskich maksymalny czas

odwadniania wynosi 7 miesięcy w roku.

P O L E T K A O S A D O

W E



Badania nad odwadnianiem osadów na
poletkach wykazały, iż osiągnięcie
odwodnienia do 40% s.m.o wymaga czasu,

zależnie od temperatury i wilgotności od

wynoszącego 15 – 60 dób.

P O L E T K A O S A D O

W E



Procesy grawitacyjnego zagęszczania
wymagają w naturalnych warunkach
znacznych powierzchni,



Można – stosując odsysanie próżniowe
wody, zwiększyć efektywność metod
odwadniania.

P O L E T K A O S A D O

W E



Odmiennym podejściem do zagadnienia
odwadniania, jest kondycjonowanie
osadów.



Kondycjonowanie jest zbiorem działań,
mających na celu zwiększenie podatności
osadów na proces ich zagęszczania i
odwadniania.

K O N D Y C J O N O W A N

I E

Wzrost „odwadnialności” osadów uzyskamy poprzez:

1.

Stosowanie polimerów w ilości 0,05-0,5% s.m.

2.

Dodatek wapna, aż w ilości 20-30% s.m.

3.

Dodatek ziemi okrzemkowej,

4.

Wymrażanie (na zdrenowanych poletkach
zalewanych 8 cm warstwa osadu) efekt: do 20 %
s.m.o

5.

Ogrzewanie odwadnianych osadów.

K O N D Y C J O N O W A N

I E

Bardzo skuteczne metody odwadniania na:

1.

Filtrach próżniowych

2.

Komorowych i taśmowych prasach
filtracyjnych.

3.

Wirówkach sedymentacyjnych.

ODWADNIANIE

MECHANICZNE

Instalacja filtracji

próżniowej

ODWADNIANIE

MECHANICZNE

Rodzaj

urządzenia

Zawartość ciał stałych w

odwodnionym osadzie (%)
Po Al

2

(SO4)

3

Po zmięk. CaO

Zagszcz.

grawit.
Filtry

próżniowe
Wirówki
Prasy
Laguny

2-6

20

12-16

30-

50

20-40

30

45-

65

35-50

50

30-50

Osady mogą być :

1.

Składowane na składowiskach.

2.

Wykorzystane do rekultywacji terenów.

3.

-

„

- do kompensacji naturalnych nierówności.

4.

-

„

- w rolnictwie i leśnictwie – (wiążą PO

43-

)

Ostateczne usuwanie

osadów



K O N I E C

K O N I E C