POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Projekt mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków komunalnych.

Prowadzący: Wykonali:

mgr inż. M. Lebiocka

Lublin 2012r.

1. Wyznaczenie charakterystycznych przepływów przez oczyszczalnię.

Ilość dopływających ścieków do oczyszczalni Q_dśr[m³/d]

1. Przepływ dobowy maksymalny :

$$Q_{\text{dmax}} = N_{\text{d\ max}}*Q_{dsr} = 1,2*18000 = 21600\ \frac{m^{3}}{d}$$

1. Przepływ godzinowy średni :

$$Q_{hsr} = \frac{Q_{\text{dmax}}}{24} = \frac{21600}{24} = 750\frac{m^{3}}{h}$$

1. Przepływ godzinowy maksymalny:

$$Q_{\text{hmax}} = N_{\text{h\ d}}*Q_{hsr} = 1,33*750 = 997,5\ \frac{m^{3}}{h}$$

1. Przepływ godzinowy minimalny:

$$Q_{\text{hmin}} = N_{\text{h\ min}}*Q_{hsr} = 0,38*750 = 277\ \frac{m^{3}}{h}$$

1. Wymiarowanie kolektorów.

1. Wymiarowanie kolektorów.

1. Wyznaczenie przepływu całkowitego w rurociągu pracującym pełnym przekrojem:

$$Q_{C} = 1,35 \div 1,50*Q_{\text{hmax}} = 1,5*998 = 1497\frac{m^{3}}{h} = 400\frac{\text{dm}^{3}}{s}$$

Dobrano przewód z PCV (k=0,4mm) na podstawie nomogramu Colebrooka-White’a : d=630mm, i=3‰, v=1,45m/s.

1. Wyznaczenie współczynnika charakterystycznego przepływu:

$$\beta_{\text{hmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{Q_{C}} = \frac{274}{400} = 0,68 \rightarrow \ \alpha_{\max} = 1,1;h_{\max} = 0,38m;\ \eta = 60\%$$

$$\beta_{\text{hmin}} = \frac{Q_{\text{hmin}}}{Q_{C}} = \frac{79}{400} = 0,19 \rightarrow \ \alpha_{\min} = 0,78;h_{\min} = 0,19m;\ \eta = 30\%$$

1. Obliczenia sprawdzające:

$v = \alpha_{\max}*v = 1,1*1,45 = 1,6\ \geq 0,8\frac{m}{s}$ warunek spełniony !

$v = \alpha_{\min}*v = 0,78*1,45 = 1,13\ \geq 0,6\frac{m}{s}$ warunek spełniony !

1. Wymiarowanie kanałów otwartych.

- minimalny spadek przewodu $i_{\min} = \frac{1}{Q_{\text{hmax}}} = \frac{1}{997,5} = 1,00$‰

- prędkość v=0,95$\frac{m}{s}$;

- maksymalne pole przekroju maksymalne $F_{\max} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{v*3600} = \frac{800}{0,95*3600} \cong 0,24m^{2}$

- minimalne pole przekroju minimalne $F_{\min} = \frac{Q_{\text{hmin}}}{v*3600} = \frac{200}{0,95*3600} \cong 0,06m^{2}$

Obliczenia hydrauliczne dla kanału otwartego dla przepływu maksymalnego
B	h
m	m
0,6	0,29
0,6	0,43
Obliczenia hydrauliczne dla kanału otwartego dla przepływu minimalnego
B	h
m	m
0,6	0,12
0,6	0,17

1. Wymiarowanie kraty płaskiej.

1. Przyjęcie założeń :

b- szerokość prześwitu między prętami kraty [m] b=0,014m;

s-grubość pręta kraty [m] s=0,008m; c-szerokość pręta kraty [m] c=0,05m;

lp=długość pręta kraty [m] lp=2,5m; q_jskr-ilość skratek [dm³/M*a]

q_jskr =6,0 dm³/M*a.

1. Wyznaczenie dobowej objętości skratek zatrzymywanych na kracie:

$$V_{\text{skr}} = \frac{OLM*a}{1000*365} = \frac{159000*6}{1000*365} = 2,61\frac{m^{3}}{d}$$

$$V_{\text{skr}}\ \geq 0,2\frac{m^{3}}{d}$$

Ze względu na dobową objętość skratek przyjęto mechaniczne oczyszczanie kraty.

1. Parametry kanału dopływowego do kraty:

Przewidziano, że ścieki będą doprowadzane do kraty kanałem otwartym o szerokości B=0,6m

Przy: Q_hmax=0,277m³/s; v_max=1,08m/s; h_max=0,43m, i=2‰;

Przy: Q_hmin=0,079m³s; ; v_min=0,78m/s; h_min=0,17m, i=2‰.

1. Wyznaczenie przekroju czynnego kraty:

$$f_{\text{kr}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{{3600*v}_{kr - max}} = \frac{0,277}{1} = 0,277m^{2}$$

1. Wyznaczenie maksymalnej szerokości komory krat:

$$B_{kr - max} = \frac{Q_{\text{hmin}}}{3600*v_{\min}^{'}*h_{\min}} = \frac{0,079}{0,4*0,17} = 1,162m$$

1. Przyjęcie rzeczywistej szerokości komory krat:

B_{kr − rzecz} = 1m

1. Wyznaczenie liczba prześwitów między prętami krat:

$$n = \frac{f_{\text{kr}}}{b*h_{\max}} = \frac{0,277}{0,014*0,43} = 46,01\ szt.$$

n_rz = 1, 05 * n = 1, 05 * 46, 01 = 48, 3 ≅ 48szt.

1. Wyznaczenie szerokości komory krat w oprciu o wymiary prześwitów:

B_kr = n_rz * b + (n_rz−1) * s = 48 * 0, 014 + (48−1) * 0, 008 = 0, 952m

→przyjetoB_kr = 1m 

1. Obliczenia sprawdzające dla poprawionych wymiarów kraty

• Poprawiona liczba prześwitów

$$n^{\text{popr}} = \frac{B_{\text{kr}} + s}{s + b} = \frac{1 + 0,008}{0,008 + 0,014} = 45,8 \cong 46szt.$$

• Poprawiony przekrój czynny kraty

f_kr^popr = n^popr * b * h_max = 46 * 0, 014 * 0, 43 = 0, 276m²

• Rzeczywista prędkość przepływu między prętami kraty:

$$v_{\text{kr}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{{3600*f}_{\text{kr}}^{\text{popr}}} = \frac{0,277}{0,276} = 1,004\ \frac{m}{s} \cong 1,0\frac{m}{s}\ warunek\ spelniony!$$

1. Wyznaczenie długości komory krat:

L_c=L₁+L₂+L

$$L_{1} = \frac{B_{\text{kr}} - B}{2*tg\rho} = \frac{1 - 0,6}{2*tg\rho} = 0,55m$$

L₂ = 0, 5*L₁ = 0, 5 * 0, 55 = 0, 25m

L = 1, 5 ÷ 2, 0m = 1, 7m

L_c=0,55+0,25+1,7=2,5m

1. Wyznaczenie wysokości strat ciśnienia przy przepływie przez kratę:

$$v_{\text{rzecz}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{3600*B_{\text{kr}}*h_{\max}} = \frac{0,277}{1*0,43} = 0,64\frac{m}{s}$$

$$\text{Δh}_{\text{kr}} = k*\beta*({\frac{s}{b})}^{\frac{4}{3}}*\frac{{v_{\text{rzecz}}}^{2}}{2*g}*sin\alpha = 2,5*2,42*\left( \frac{0,008}{0,014} \right)^{\frac{4}{3}}*\frac{{0,64}^{2}}{2*9,81}*sin60 = 0,05mH_{2}O$$

1. Projektowane stężenia oraz ładunki w poszczególnych punktach oczyszczalni ścieków.

Wartości stężeń w ściekach dopływających do oczyszczali [g/m^3]
Urządzenie
Krata
OWS
Bio.+ OWT

S^wyj=(1- η)*S^wej [g/m³]

Sprawdzenie sprawności oczyszczania ścieków dopływających do oczyszczalni względem projektowanych stężeń.

$$\eta = \frac{S^{\text{wej}} - S^{\text{wyj}}}{S^{\text{wej}}}\lbrack\%\rbrack$$

a) BZT₅

$$\eta = \frac{260 - 8,65}{260} = 0,97 = 97\left\lbrack \% \right\rbrack\ \geq \ 90\%\ war.\ spelniony\ z\ wytycznymi$$

b)ChZt

$$\eta = \frac{520 - 17,30}{520} = 0,97 = 97\left\lbrack \% \right\rbrack\ \geq \ 75\%\ war.\ spelniony\ z\ wytycznymi$$

c)Z_og

$$\eta = \frac{240 - 3,42}{240} = 0,98 = 98\left\lbrack \% \right\rbrack\ \geq \ 90\%\ war.\ spelniony\ z\ wytycznymi$$

d)N_og

$$\eta = \frac{44 - 8,36}{44} = 0,81 = 81\left\lbrack \% \right\rbrack\ \geq \ 80\%\ war.\ spelniony\ z\ wytycznymi$$

e)P_og

$$\eta = \frac{10 - 1,43}{10} = 0,86 = 86\left\lbrack \% \right\rbrack\ \geq \ 85\%\ war.\ spelniony\ z\ wytycznymi$$

Obliczenie ładunków w ściekach dopływających do oczyszczalni:

$$L_{BZT5} = S_{BZT5}*10^{- 3}*Q_{dsr} = 260*10^{- 3}*12000 = 3120\ \frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{ChZT}} = S_{\text{ChZT}}*10^{- 3}*Q_{dsr} = 520*10^{- 3}*12000 = 6240\ \frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{Zog}} = S_{\text{Zog}}*10^{- 3}*Q_{dsr} = 240*10^{- 3}*12000 = 2880\ \frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{Nog}} = S_{\text{Nog}}*10^{- 3}*Q_{dsr} = 48*10^{- 3}*12000 = 576\ \frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{Pog}} = S_{\text{Pog}}*10^{- 3}*Q_{dsr} = 10*10^{- 3}*12000 = 120\frac{\text{kg}}{d}$$

Wartości ładunków w ściekach dopływających do oczyszczali [kg/d]
Urządzenie
Krata
OWS
Bio.+ OWT

1. Wymiarowanie osadnika wstępnego-radialnego.

1. Wyznaczenie orientacyjnej objętości osadnika.

V_or = Q_hsr * t [m³] = 750 * 1 = 750m³

t=0,5-2,0h, przyjęto; t=1h.

1. Wyznaczenie orientacyjnej powierzchnia osadnika w planie.

$$F_{\text{or}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{q_{\text{hmx}}}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{750}{1,2} = 625m^{2}$$

Przyjęto q_hmax=1,2m³/h*m²

1. Wyznaczenie liczby osadników i dobór ich średnicy

n_os = 2; D=$\sqrt{\frac{F_{\text{or}}*4}{2\pi}}\left\lbrack m \right\rbrack$=19,95m  ≅ 20m

1. Wyznaczenie orientacyjnej wysokości czynnej osadnika radialnego.

$$H_{\text{czor}} = \frac{V}{F_{\min}}\lbrack m\rbrack = \frac{750}{625} = 1,2m$$

Warunek : 1,5≤H_czor≤2,5m

Przyjęto H_czor=1,5m

1. Wyznaczenie rzeczywistej objętości rzeczywistej osadnika.

$$V_{\text{rz}} = n_{\text{os}}*\frac{\pi*D^{2}}{4}*H_{\text{cz}}\left\lbrack m^{3} \right\rbrack = 2*\frac{\pi*20^{2}}{4}*1,5 = 942,5m^{3}$$

1. Obliczenia sprawdzające:

• Wyznaczenie rzeczywistego czasu zatrzymania ścieków w osadniku

$$t_{\text{sr}} = \frac{V_{\text{rz}}}{Q_{\text{hsr}}}\left\lbrack h \right\rbrack = 1,26h < 2h \rightarrow \ warunek\ spelniony$$

$$t_{\min} = \frac{V_{\text{rz}}}{Q_{\text{hmax}}}\left\lbrack h \right\rbrack = \frac{942,5}{997,5} = 0,94h > 0,5h \rightarrow \ \ warunek\ spelniony$$

• Wyznaczenie rzeczywistego obciążenia hydraulicznego osadnika

$$q_{h} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{{2*F}_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{hm^{2}} \right\rbrack = \frac{750}{2*\frac{\pi*20^{2}}{4}} = 1,19\frac{m^{3}}{hm^{2}}$$

$$q_{\text{hmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{2*F_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{hm^{2}} \right\rbrack = \frac{997,5}{2*\frac{\pi*20^{2}}{4}} = 1,59\frac{m^{3}}{hm^{2}} \leq 2,5\frac{m^{3}}{hm^{2}} \rightarrow war.\ spelniony$$

• Sprawdzenie proporcji wymiarów

$$\frac{D}{H_{\text{cz}}} = \frac{20}{1,5} = 13,3 > 6$$

1. Wyznaczenie wartości liczb kryterialnych.

• Wyznaczenie poziomej prędkości przepływu w osadniku radialnym

$$v = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}*H_{\text{czk}}*\frac{\pi*D}{2}}\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack = \frac{750}{3600*2*1,5*\frac{\pi*20}{2}} = 0,00221\frac{m}{s}$$

• Wyznaczenie promienia hydraulicznego

R_h[m]=H_cz[m]=1, 5m

• Wyznaczenie liczby Reynoldsa

$$Re = \frac{v*R_{h}}{\nu} \leq 12500$$

$$Re = \frac{0,00221*1,5}{1,31*10^{- 6}} = 2531 < 12500 \rightarrow \ warunek\ spelniony$$

• Wyznaczenie liczby Freude’a

$$F_{r} = \frac{v_{}^{2}}{{g*R}_{h}}\left\lbrack - \right\rbrack = \frac{{0,00221}^{2}}{9,81*1,5} = {0,332*10}^{- 6\ } \leq 10^{- 6} \rightarrow warunek\ spelniony\ $$

1. Wyznaczenie całkowitej wysokość osadnika.

• Głębokość na środku drogi przepływu

H_c = H_cz + h₁ + h₂[m]

H_1,2=0,4-0,6m; przyjęto 0,5m

H_c = 1, 5 + 0, 5 + 0, 5 = 2, 5m

• Głębokość na wlocie do osadnika

$${H'}_{c} = H_{c} + i*\frac{D}{4}\left\lbrack m \right\rbrack = 2,5 + 0,04*\frac{20}{4} = 2,7m$$

i=2-5%; przyjęto i=4%=0,04

• Głębokość na wylocie z osadnika

$${H''}_{c} = H_{c} - i*\frac{D}{4}\left\lbrack m \right\rbrack = 2,5 - 0,04*\frac{20}{4} = 2,3m$$

1. Dobór średnicy przewodu doprowadzającego ścieki do osadnika

Dobrano przewód φ600 v_rzecz = 0, 85m/s

Wymiarowanie przewodu doprowadzającego ścieki do osadnika.

$$v_{\text{prze}} = 0,8 - 1,2\ \frac{m}{s}$$

$$d_{p} = \sqrt{\frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*n_{0s}*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{500*4}{3600*1*\pi*1}} = 0,42m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,4m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{500*4}{3600*\pi*{0,4}^{2}} = 1,1\frac{m}{s}$$

1. Wymiarowanie leja osadowego.

$$h_{\text{os}} = \frac{D_{g} + D_{d}}{2}*tg\alpha\lbrack m\rbrack$$

D_d-dolna średnica leja osadowego 0,4-0,8m; przyjęto 0,8m

α=45^o

D_g-górna średnica leja osadowego D_g= D_c+1m=3+1=4m

D_c-średnica studni centralnej2-5m; przyjęto 3m

$$h_{\text{os}} = \frac{4 - 0,8}{2}*tg45 = 1,6m$$

$$V_{\text{st}} = \frac{1}{3}*\pi*H_{\text{st}}*\left\lbrack \left( \frac{D_{g}}{2} \right)^{2} + \frac{D_{g}*D_{d}}{4} + \left( \frac{D_{d}}{2} \right)^{2} \right\rbrack = \frac{1}{3}*\pi*1,6*\left\lbrack \left( \frac{4}{4} \right)^{2} + 8 + \left( \frac{0,8}{2} \right)^{2} \right\rbrack = 8,31m^{3}$$

1. Wymiarowanie wlotów do osadnika

• Wyznaczenie wymaganej ilości otworów

$$n_{o} = \frac{4*Q_{\text{hsr}}}{3600*\pi*d_{o}^{2}*v_{o}*n_{\text{os}}}\left\lbrack \text{szt} \right\rbrack = \frac{4*750}{3600*\pi*{0,15}^{2}*0,8*2} = 7,37 \cong 8szt.$$

d_o-średnica wlotu 0,1-0,2m; przyjęto d_o=0,15m;

v_ot -prędkość wypływu ścieków z otworu wlotowego; przyjęto v_ot=0,8m/s

• Wyznaczenie rozstawu między osiami otworów

$$e = \frac{{\pi*D}_{c}}{n_{o}}\left\lbrack m \right\rbrack = \frac{\pi*3}{8} = 1,18m$$

• Wyznaczenie średnicy tarczy przysłaniającej

dt=1,5do [m]

dt=1,5*0,15=0,25m

• Wyznaczenie odległości tarczy od otworu

x=dt

x=0,25m

1. Wymiarowanie koryt zbiorczych.

• Wyznaczenie powierzchnia przepływowej koryta zbiorczego

$$f_{k} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}{*v}_{k}}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{750}{3600*2*0,8} = 0,13m^{2}$$

v_k=0,8m/s

• Przyjęcie wymiarów koryta zbiorczego

$$\rightarrow b_{k} = \sqrt{f_{k}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{0,13} = 036m \rightarrow przyjeto\ b_{k} = 0,4m$$

Warunek 1. b_k > f_k →  0, 4 > 0, 17 → warunek spelniony

$$\rightarrow \ h_{k} = \frac{f_{k}}{b_{k}} = \frac{0,13}{0,4} = 0,35m$$

$\rightarrow \frac{h_{k}}{b_{k}}$=$\frac{0,35}{0,4}$=0,8

Warunek 2. $0,4 \leq \frac{h_{k}}{b_{k}} \leq 0,9\ \rightarrow wrunek\ spelniony\ $

• Wyznaczenie długości krawędzi przelewowej (L_k) dla wybranego rodzaju koryta

L_K = π * (D−2*b_k) = π * (20−2*0,4) = 60, 3m

• Wyznaczenie obciążenia krawędzi przelewowej koryta

$$q_{\text{ksr}} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{n_{\text{os}}*L_{K}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m} \right\rbrack = \frac{750}{2*60,3} = 6,22\frac{m^{3}}{h*m}$$

$$q_{\text{kmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{n_{\text{os}}*L_{K}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m} \right\rbrack = \frac{997,5}{2*60,3} = 8,27\frac{m^{3}}{h*m} < 16\frac{m^{3}}{h*m} \rightarrow warunek\ spelniony$$

• Wyznaczenie liczby przelewu w krawędzi przelewowe

a=0,15-0,3m; przyjęto a =0,3m

$$n_{p} = \frac{L_{k}}{a}\left\lbrack \text{szt.} \right\rbrack = \frac{60,3}{0,3} = 201szt.$$

• Wyznaczenie wydajności przelewu

$$q_{\text{psr}} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}*n_{p}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack = \frac{750}{3600*2*201} = 0,000518\frac{m^{3}}{s}$$

$$q_{\text{pmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{3600*n_{\text{os}}*n_{p}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack = \frac{997,5}{3600*2*20} = 0,000689\frac{m^{3}}{s}$$

• Wyznaczenie napełnienia przelewu

$$h_{\text{psr}} = 0,87{*\left( q_{\text{psr}} \right)}^{\frac{2}{5}}\left\lbrack m \right\rbrack = 0,87{*\left( 0,000518 \right)}^{\frac{2}{5}} = 0,042m$$

$$h_{\text{pmax}} = 0,87{*\left( q_{\text{pmax}} \right)}^{\frac{2}{5}}\left\lbrack m \right\rbrack = 0,87{*\left( 0,000689 \right)}^{\frac{2}{5}} = 0,047m$$

• Wyznaczenie całkowitej wysokości koryta

Warunki

$$h^{'} \leq \frac{a}{2} \rightarrow h^{'} = 0,15m\ \leq \frac{0,3}{2}\text{\ \ }$$

h^′ > h_pmax → 0, 15 > 0, 047 

x = 0

h_kc^pocz = h^′ + y + h_k = 0, 15 + 0, 35 + 0, 05 = 0, 55m

$${h_{\text{kc}}}^{kon} = {h_{\text{kc}}}^{\text{pocz}} + i*\frac{\pi*D}{4} = 0,55 + 0,01*\frac{\pi*20}{4} = 0,85m$$

1. Wymiarowanie bioreaktora do zintegrowanego usuwania związków węgla, azotu i fosforu.

1. Bilans przemian ładunków węgla w części biologicznej oczyszczalni.

$$L_{BZT5}^{\text{usun.}} = L_{BZT5}^{\text{biol}} - L_{BZT5}^{odpl}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 2074,8 - 103,74 = 1971,06\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu odprowadzanego z osadem nadmiernym.

a=0,04-0,05; Y=0,3-0,8 dla układów niskoobciążonych ;

$$L_{\text{Nog}}^{\text{ON}} = a*L_{BZT5}^{\text{biol}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 0,05*2074,80 = 103,74\ \frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{ON}} = Y*L_{BZT5}^{\text{usun}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 0,8*1971,06 = 1576,85\ \frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu w osadzie wstępnym.

$$L_{\text{Nog}}^{\text{OW}} = L_{\text{Nog}}^{\text{dopl}} - L_{\text{Nog}}^{\text{biol}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 576 - 547,2 = 28,80\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu w osadzie usuniętym.

$$L_{\text{Nog}}^{\text{usun}} = L_{\text{Nog}}^{\text{ON}} + L_{\text{Nog}}^{\text{OW}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 103,74 - 28,80 = 132,54\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu w wodzie nadosadowej.

$$L_{\text{Nog}}^{\text{WN}} = 0,5*L_{\text{Nog}}^{\text{usun}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 0,5*132,54 = 66,27\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu do znitryfikowania.

$$L_{N}^{do\_ znitr} = L_{N - NH4 +}^{\text{Biol}} + L_{\text{Norg}}^{\text{biol}} + L_{\text{Nog}}^{\text{WN}} - L_{\text{Nog}}^{odpl} - L_{\text{Nog}}^{\text{ON}}\lbrack\frac{\text{kg}}{d}\rbrack$$

$$L_{N - NH4 +}^{\text{biol}} = L_{N - NH4 +}^{dopl}*\left( 1 - \eta \right)\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 44*12000*10^{- 3}*\left( 1 - 0,05 \right) = 501,6\frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{N - NOx}^{\text{biol}} = S_{\text{NOx}}^{}*Q_{dsr}*10^{- 3}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 3*12000*10^{- 3} = 36\frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{Norg}}^{\text{biol}} = \left( S_{\text{Nog}} - S_{N - NH4 +} \right)*Q_{dsr}*10^{- 3} - L_{\text{NOx}}^{dopl}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = \left( 48 - 44 \right)*12000*10^{- 3} - 36 = 12\frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{\text{Norg}}^{odpl} = S_{\text{Norg}}*Q_{dsr}*10^{- 3}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 2*12000*10^{- 3} = 24\frac{\text{kg}}{d}$$

$$L_{N}^{do\_ znitr} = 501,60 + 12 + 66,27 - 24 - 103,74 = 452,13\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu znitryfikowanego.

$$L_{N}^{\text{znitr}} = L_{N}^{do\_ znitr} - L_{N - NH4 +}^{odpl}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 452,13 - \left\lbrack 501,6*\left( 1 - 0,8 \right) \right\rbrack = 351,81\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu do denitryfikacji.

$$L_{N}^{do\_ denitr} = L_{N}^{\text{znitr}} + L_{N - NOx}^{\text{biol}}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 351,81 + 36 = 387,81\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Ładunek azotu zdenitryfikowanego.

$$L_{N}^{\text{Zdenitr}} = L_{N}^{do_{\text{denitr}}} - L_{N - NOx}^{odpl}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 387,81 - 36*\left( 1 - 0,8 \right) = 380,61\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Wyznaczenie ładunku fosforu usuniętego.

$$L_{\text{Pog}}^{\text{usun}} = L_{\text{Pog}}^{\text{biol}} - L_{\text{Pog}}^{odpl}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{d} \right\rbrack = 114 - 17,1 = 96,9\frac{\text{kg}}{d}$$

1. Wyznaczenie objętości komory nitryfikacji.

X=3,0- s.m./m³

$$V_{N} = \frac{WO*L_{\text{ON}}}{X}\left\lbrack m^{3} \right\rbrack = \frac{8*1576,85}{4,5} = 2804m^{3}$$

1. Wyznaczenie szybkości nitryfikacji.

$$r_{N} = \frac{L_{N}^{\text{znitr}}*10^{3}}{V_{N}*X_{\text{org}}*24}\left\lbrack \frac{\text{gN}}{kg_{\text{sm}}*h} \right\rbrack = \ \frac{351,81*10^{3}}{2804*\left( 0,75*4,5 \right)*24} = 1,55\frac{\text{gN}}{kg_{\text{sm}}*h} < 2\ \frac{\text{gN}}{kg_{\text{sm}}*h}$$

1. Wyznaczenie szybkości denitryfikacji.

Odczytano z tabeli r_x.s(12)=1,05;

$$r_{\text{DN}} = r_{\text{x.s}}*X\left\lbrack \frac{gN - \text{NO}_{x}^{-}}{\text{kg}_{\text{s.m.}}*h} \right\rbrack = 1,05*4,5 = 4,725\frac{gN - \text{NO}_{x}^{-}}{\text{kg}_{\text{s.m.}}*h}$$

1. Wyznaczenie masy osadu w części beztlenowej.

$$asm = \frac{L_{N}^{\text{zdenitr}}}{r_{\text{DN}}*10^{- 3}*24}\left\lbrack \text{kg\ s.m.} \right\rbrack = \frac{380,61}{4,725*10^{- 3}*24} = 3356,35\ kg\ s.m.$$

1. Wyznaczenie objętości komory denitryfikacji.

$$V_{\text{DN}} = \frac{\text{asm}}{X}\left\lbrack m^{3} \right\rbrack = \frac{3356,35}{4,5} = 746m^{3}$$

1. Wyznaczenie objętości komory defosfatacji.

T_ZB=1,0-1,5h; przyjęto: 1,25h

V_B = Q_hsr * T_ZB[m³] = 500 * 1, 25 = 625m³

1. Wyznaczenie objętości komory wstępnej denitryfikacji.

$$\eta_{\text{usuwani}a_{azotanow}} = \frac{L_{N}^{\text{zdenitr}}}{L_{N}^{do_{\text{denitr}}}}\left\lbrack \% \right\rbrack = \frac{380,61}{387,81} = 98\%$$

n_z=1,5

n_w=2,0-4,00

$$V_{\text{anox}} = \frac{V_{\text{DN}}*n_{z}}{n_{w}}\left\lbrack m^{3} \right\rbrack = \frac{746*1,5}{2} = 560m^{3}$$

1. Wyznaczenie całkowitej objętości reaktora.

V_c = V_N + V_DN + V_B + V_anox[m³] = 2804 + 746 + 625 + 560 = 4735m³

1. Wyznaczenie czasu napowietrzania ścieków.

$$T_{N} = \frac{V_{N}}{Q_{hsr}}\left\lbrack h \right\rbrack = \frac{2804}{500} = 5,61h$$

1. Założenie wysokości czynnych komór bioreaktora.

- komora wstępnej denitryfikacji/ defosfatacji – Hcz=5,00m;

- komora denitryfikacji- Hcz=4,95m;

- komora nitryfikacji- Hcz=4,90m.

1. Powierzchnie reaktora w planie.

1. Powierzchnia komory wstępnej denitryfikacji F=112m²;

2. Powierzchnia komory defosfatacji F=126,3m²;

3. Powierzchnia komory denitryfikacji F=152,24m²;

4. Powierzchnia komory nitryfikacji F=578m².

1. Dobór średnic przewodów.

1. Dobór średnicy przewodu doprowadzającego ścieki do komory wstępnej denitryfikacji na podstawie przepływu obliczeniowego średniego godzinowego:

$$v_{\text{prze}} = 0,8 - 1,2\ \frac{m}{s}$$

$$d_{p} = \sqrt{\frac{{15\ \%*Q}_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{0,15*500*4}{3600*\pi*1}} = 0,16m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,15m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{{15\%*Q}_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{0,15*500*4}{3600*\pi*{0,15}^{2}} = 1,17\frac{m}{s}$$

1. Dobór średnicy przewodu doprowadzającego ścieki do komory defosfatacji na podstawie przepływu obliczeniowego średniego godzinowego:

$$v_{\text{prze}} = 0,8 - 1,2\ \frac{m}{s}$$

$$d_{p} = \sqrt{\frac{{85\ \%*Q}_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{0,85*500*4}{3600*\pi*1}} = 0,39m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,4m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{85\%*Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{0,85*500*4}{3600*\pi*{0,4}^{2}} = 0,94\frac{m}{s}$$

1. Dobór średnicy odprowadzającej ścieki z bioreaktora.

$$v_{\text{prze}} = 0,8 - 1,2\ \frac{m}{s}$$

$$d_{p} = \sqrt{\frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{500*4}{3600*\pi*1}} = 0,42m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,4m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{500*4}{3600*\pi*{0,4}^{2}} = 1,1\frac{m}{s}$$

1. Dobór średnicy przewodu recyrkulacji zewnętrznej.

$$d_{p} = \sqrt{\frac{{1,5*Q}_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{1,5*500*4}{3600*\pi*1}} = 0,515m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,450m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{1,5*Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{1,5*500*4}{3600*\pi*{0,45}^{2}} = 1,31\frac{m}{s}$$

1. Dobór przewodów recyrkulacji wewnętrznej.

$$d_{p} = \sqrt{\frac{{2*Q}_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{2*500*4}{3600*\pi*1}} = 0,59m \rightarrow przyjeto\ d_{p} = 0,5m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{2*Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{2*500*4}{3600*\pi*{0,5}^{2}} = 1,42\frac{m}{s}$$

1. Dobór otworów między komorami.

1. Komora wstępnej denitryfikacji- defosfatacji;

$$F_{1} = \frac{1,65*Q_{\text{hsr}}}{\nu*3600}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{1,65*500}{1*3600} = 0,23m^{2} \rightarrow przyjeto\ 7\ otworow\ 16\ x20\ cm$$

1. Komora defosfatacji-denitryfikacji;

$$F_{2} = \frac{(1,65*Q_{\text{hsr}} + 0,85*Q_{\text{hsr}})}{\nu*3600}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{1,65*500 + 0,85*500}{1*3600} = 0,35m^{2} \rightarrow przyjeto\ 11\ otworow\ 16\ x20\ cm$$

1. Komora denitryfikacji-nitryfikacji.

F₃ = F₂ = 0, 35m² → przyjeto 11 otworow 16 x20 cm

1. Wymiarowanie osadnika wtórnego.

1. Przyjęcie stopnia recyrkulacji zewnętrznej.

Przyjęto stopień recyrkulacji zewnętrznej n_z=1,5.

1. Wyznaczenie stężenia osadu recyrkulującego.

$$X_{R} = \frac{1 + n_{z}}{n_{z}} + X\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack = \frac{1 + 1,5}{1,5} + 4,5 = 7,5\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

1. Dobór zgarniacza.

Dobrano zgarniacz zgrzebłowy.

1. Wyznaczenie koncentracji osadu w leju osadowym.

$$X_{\text{os}} = \frac{X_{R}}{\propto}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack = \frac{7,5}{0,7} = 10,71\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

α = 0, 7 dla zgarniaczy zgrzeblowych

1. Wyznaczenie indeksu osadowego Mohlmana.

$$IO = \frac{1000*\sqrt[3]{T_{\text{zag}}}}{X_{\text{os}}}\left\lbrack \frac{\text{cm}^{3}}{g} \right\rbrack = \frac{1000*\sqrt[3]{1}}{10,71} = 93,37\frac{\text{cm}^{3}}{g}$$

T_zg=0,5-2 h; przyjęto 1h

1. Wyznaczenie porównawczej objętości osadu w metodzie rozcieńczeń.

$$V_{\text{os}} = IO*X\left\lbrack \frac{\text{dm}^{3}}{m^{3}} \right\rbrack = 93,37*4,5 = 420 < 600\frac{\text{dm}^{3}}{m^{3}} \rightarrow warunek\ spelniony$$

1. Dobór wartości obciążenia osadnika objętością osadu.

Przyjęto q_v=450 $\frac{\text{dm}^{3}}{{h*m}^{2}}$.

1. Wyznaczenie obciążenia hydraulicznego osadnika.

$$q_{h} = \frac{q_{V}}{V_{\text{os}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m^{2}} \right\rbrack = \frac{450}{420} = 1,07 < 1,6\frac{m^{3}}{h*m^{2}} \rightarrow warunek\ spelniony\ $$

1. Wyznaczenie wymaganej powierzchni osadnika w planie.

$$F = \frac{Q_{\text{hsr}}(1 + n_{z})}{q_{h}}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{750(1 + 1,5)}{1,07} = 1752,34 \approx 1752m^{2}$$

1. Dobór średnic i liczby osadników.

$$D = \sqrt{\frac{4*F}{2*\pi}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{4*1752}{2*\pi}} = 33,4m$$

Przyjęto średnicę osadnika D=34m. Liczba osadników n_os=2.

1. Rzeczywista powierzchnia osadników w planie.

$$F_{\text{rz}} = n_{\text{os}}*\frac{\pi*D^{2}}{4}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = 2*\frac{\pi*34^{2}}{4} = 1816m^{2}$$

1. Wyznaczenie rzeczywistego obciążenia hydraulicznego.

$$q_{\text{hmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{F_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m^{2}} \right\rbrack = \frac{997,5}{1816} = 0,55 < 1,6\ \frac{m^{3}}{h*m^{2}} \rightarrow warunek\ spelniony$$

$$q_{\text{hsr}} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{F_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m^{2}} \right\rbrack = \frac{750}{1816} = 0,41\frac{m^{3}}{h*m^{2}}$$

1. Wyznaczenie wysokości poszczególnych stref w osadniku.

1. Przyjęcie wysokości strefy sklarowanej h₁≥0,5m ; przyjęto h₁=0,5m.

2. Wyznaczenie wysokości strefy rozdziału.

$h_{2} = \frac{t_{z2}*q_{\text{hsr}}*(1 + n_{z})}{1 - \frac{V_{\text{os}}}{1000}}\left\lbrack m \right\rbrack = \frac{0,5*0,41*(1 + 1,5)}{1 - \frac{420}{1000}} = 0,88m \cong$0,9m

t_z2- czas zatrzymania w strefie rozdziału 0,5h;

1. Wyznaczenie wysokości gromadzenia osadu.

$h_{3} = \frac{0,45*q_{v}*(1 + n_{z})}{V_{\text{dod}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \frac{0,45*450*(1 + 1,5)}{500} = 1,01m \cong$1,05m

1. Wyznaczenie czynnej wysokości strefy gromadzenia osadu.

h_3cz = h₃ − h_zg[m] = 1, 05 − 0, 5=0,55m

h_zg- wysokość zgrzebła zgarniacza 0,5m;

1. Wyznaczenie wysokości strefy zagęszczenia i usuwania osadu.

$h_{4} = \frac{q_{v}*(1 + n_{z})}{S_{\text{os}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \frac{450*(1 + 1,5)}{800} = 1,41m \cong$1,45m

$$S_{0s} = 300*t_{z4} + V_{\text{dod}}\left\lbrack \frac{\text{dm}^{3}}{m^{3}} \right\rbrack = 300*1 + 500 = 800\ \frac{\text{dm}^{3}}{m^{3}}$$

t_z4- czas zagęszczenia w leju osadowym_. Przyjęto t_z4=1 h.

1. Wyznaczenie czynnej głębokości osadnika.

H_cz = h₁ + h₂ + h_3cz[m] = 0, 5 + 0, 9 + 0, 55 = 1, 95 m

2, 5m <  H_cz < 4, 0 → warunek spelniony!

1. Wyznaczenie czynnej objętości osadnika.

V_rz = H_cz * F_rz[m³]=1, 95 * 1816 = 3541, 2m³ ≅ 3542m³

1. Obliczenia sprawdzające:

• Wyznaczenie rzeczywistego czasu zatrzymania ścieków w osadniku

$$t_{\text{zsr}} = \frac{V_{\text{rz}}}{Q_{\text{hsr}}}\left\lbrack h \right\rbrack = \frac{3542}{750} = 4,72 < 4,0\ h \rightarrow warunek\ spelniony\ !$$

$$t_{\text{zmin}} = \frac{V_{\text{rz}}}{Q_{\text{hmax}}}\left\lbrack h \right\rbrack = \frac{3542}{997,5} = 3,55 > 2,5\ h \rightarrow warunek\ spelniony\ !$$

• Wyznaczenie rzeczywistego obciążenia hydraulicznego osadnika

$$q_{h} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{{2*F}_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{hm^{2}} \right\rbrack = \frac{750}{2*1816} = 0,21\frac{m^{3}}{hm^{2}}$$

$$q_{\text{hmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{2*F_{\text{rz}}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{hm^{2}} \right\rbrack = \frac{997,5}{2*1816} = 0,27\frac{m^{3}}{hm^{2}} \leq 2,5\frac{m^{3}}{hm^{2}} \rightarrow war.\ spelniony$$

• Sprawdzenie proporcji wymiarów

$$\frac{D}{H_{\text{cz}}} \geq 6 \rightarrow \ \frac{34}{1,95} = 17,4 > 6 \rightarrow warunek\ spelniony!$$

1. Wyznaczenie wartości liczb kryterialnych.

• Wyznaczenie poziomej prędkości przepływu w osadniku radialnym

$$v = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}*H_{\text{czk}}*\frac{\pi*D}{2}}\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack = \frac{750}{3600*2*1,95*\frac{\pi*34}{2}} = 0,001\frac{m}{s}$$

• Wyznaczenie promienia hydraulicznego

R_h[m]=H_cz[m]=1, 95m

• Wyznaczenie liczby Reynoldsa

$$Re = \frac{v*R_{h}}{\nu} \leq 12500$$

$$Re = \frac{0,001*1,95}{1,31*10^{- 6}} = 1489 < 12500 \rightarrow \ warunek\ spelniony$$

• Wyznaczenie liczby Freude’a

$$F_{r} = \frac{v_{}^{2}}{{g*R}_{h}}\left\lbrack - \right\rbrack = \frac{{0,001}^{2}}{9,81*1,95} = {5,23*10}^{- 8\ } \leq 10^{- 6} \rightarrow warunek\ spelniony\ $$

1. Wyznaczenie całkowitej głębokości osadnika.

H_c = H_cz + h_zg + h_m[m] = 3 + 0, 6 + 0, 4 = 4m

h_zg- wysokość zgrzebła zarniacza – 0,6m

h_m- wysokość części martwej [m]; h_m=0,4-0,6 m;

1. Całkowita wysokość w środku drogi przepływu.

$${H'}_{c} = H_{c} + i*\frac{D}{4}\left\lbrack m \right\rbrack = 4 + 0,025*\frac{27}{4} = 4,17m$$

1. Całkowita wysokość na wylocie ścieków.

$${H''}_{c} = H_{c} - i*\frac{D}{4}\left\lbrack m \right\rbrack = 4 - 0,025*\frac{27}{4} = 3,83m$$

1. Wymiarowanie leja osadowego.

$$H_{\text{st}} = \frac{D_{g} + D_{d}}{2}*tg\alpha\lbrack m\rbrack$$

D_d-dolna średnica leja osadowego 0,4-0,8m

Α=50^o

D_g-górna średnica leja osadowego D_g= D_c+1m=2,5+1=3,5m

D_c-średnica studni centralnej2-5m

$$H_{\text{st}} = \frac{3,5 + 0,6}{2}*tg50 = 1,72m$$

$$V_{\text{st}} = \frac{1}{3}*\pi*H_{\text{st}}*\left\lbrack \left( \frac{D_{g}}{2} \right)^{2} + \frac{D_{g}*D_{d}}{4} + \left( \frac{D_{d}}{2} \right)^{2} \right\rbrack = \frac{1}{3}*\pi*1,72*\left\lbrack \left( \frac{3,5}{2} \right)^{2} + \frac{3,5*0,6}{4} + \left( \frac{0,6}{2} \right)^{2} \right\rbrack = 6,62m^{3}$$

1. Dobór przewodu doprowadzającego ścieki do osadnika.

$$v_{\text{prze}} = 0,8 - 1,2\ \frac{m}{s}$$

$$d_{p} = \sqrt{\frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*n_{0s}*\pi*v_{\text{prze}}}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{\frac{500*4}{3600*1*\pi*1}} = 0,42m \rightarrow przyj.\ \text{\ d}_{p} = 0,4m$$

$$v_{\text{rz}} = \frac{Q_{\text{hsr}}*4}{3600*\pi*d_{p}^{2}} = \frac{500*4}{3600*\pi*{0,4}^{2}} = 1,1\frac{m}{s}$$

1. Dobór systemu doprowadzającego ścieki do osadnika

-Średnica studni centralnej D_c=2,5m

-Liczba wlotów

$$n_{o} = \frac{4*Q_{\text{hsr}}}{3600*\pi*d_{o}^{2}*v_{o}*n_{\text{os}}}\left\lbrack \text{szt} \right\rbrack = \frac{4*500}{3600*\pi*{0,15}^{2}*1*1} = 7,86 \cong 8szt.$$

d_o-średnica wlotu 0,1-0,2m

y_o-prędkość wypływu ścieków z otworu wlotowego = 1m/s

-Rozstaw między osiami wlotów

$$e = \frac{{\pi*D}_{c}}{n_{o}}\left\lbrack m \right\rbrack = \frac{\pi*2,5}{8} = 0,98m$$

1. Wymiarowanie koryta.

Przyjęto koryto odsunięte od ścian osadnika, pracujące obydwoma krawędziami; z fartuchem.

x=0,4-0,6m

y=0,3-0,6m

L_k = π * (D−2*x) + π * (D−2*x−2*b_k)[m]

-wymagana powierzchnia koryta w osadniku

$$f_{k} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}{*v}_{k}}\left\lbrack m^{2} \right\rbrack = \frac{500}{3600*1*0,8} = 0,17m^{2}$$

v_k=0,8m/s

-szerokość koryta

$$b_{k} = \sqrt{f_{k}}\left\lbrack m \right\rbrack = \sqrt{0,17} = 0,41m \rightarrow przyjeto\ b_{k} = 0,5m$$

Warunek 1. b_k > f_k →  0, 5 > 0, 17 → warunek spelniony!

Warunek 2. $0,5 \leq \frac{h_{k}}{b_{k}} \leq 0,9 \rightarrow \ h_{k} = \frac{0,17}{0,5} = 0,34m \rightarrow \ \frac{0,34}{0,5} = 0,68 \rightarrow wrunek\ spelniony\ !$

- obciążenie długości krawędzi przelewowej (L_k) dla wybranego rodzaju koryta

L_K = π * (27−2*0,5) + (27−2*0,5−2*0,5) = 106, 68m

-obciążenie krawędzi przelewowej

$$q_{\text{ksr}} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{n_{\text{os}}*L_{K}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m} \right\rbrack = \frac{500}{1*106,68} = 4,68\frac{m^{3}}{h*m}$$

$$q_{\text{kmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{n_{\text{os}}*L_{K}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{h*m} \right\rbrack = \frac{800}{1*106,68} = 7,5\frac{m^{3}}{h*m} < 16\frac{m^{3}}{h*m} \rightarrow warunek\ spelniony!$$

-liczba przelewów

a=0,15-0,3m

$$n_{p} = \frac{L_{k}}{a}\left\lbrack \text{szt.} \right\rbrack = \frac{106,68}{0,2} = 533,4 \cong 534szt.$$

- wydatek przelewu

$$q_{\text{psr}} = \frac{Q_{\text{hsr}}}{3600*n_{\text{os}}*n_{p}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack = \frac{500}{3600*1*534} = 0,0003\frac{m^{3}}{s}$$

$$q_{\text{pmax}} = \frac{Q_{\text{hmax}}}{3600*n_{\text{os}}*n_{p}}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack = \frac{800}{3600*1*534} = 0,0004\frac{m^{3}}{s}$$

-wysokość napełnienia przelewu

$$h_{\text{psr}} = 0,87{*\left( q_{\text{psr}} \right)}^{\frac{2}{5}}\left\lbrack m \right\rbrack = 0,87{*\left( 0,0003 \right)}^{\frac{2}{5}} = 0,035m$$

$$h_{\text{pmax}} = 0,87{*\left( q_{\text{pmax}} \right)}^{\frac{2}{5}}\left\lbrack m \right\rbrack = 0,87{*\left( 0,0004 \right)}^{\frac{2}{5}} = 0,04m$$

Warunki:

$$h^{'} \leq \frac{a}{2} \rightarrow h^{'} = 0,05m\ \leq \frac{0,2}{2}\text{\ \ O.K.}$$

h^′ > h_pmax → 0, 05 > 0, 043 O.K.

x = a − 2 * h^′ = 0, 2 − 2 * 0, 05 = 0, 1 m

y≥0,04

h_c = h^′ + y + h_k = 0, 05 + 0, 34 + 0, 06 = 0, 45m