POLITECHNIKA RZESZOWSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I
INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Zakład Inżynierii i Chemii Środowiska

Sprawozdanie z przedmiotu: „Technologia ścieków”

Ćwiczenie nr.18

„Badanie warunków napowietrzania złoża biologicznego.”

Prowadzący:

dr hab. inż. Janusz Tomaszek prof. PRz

Wykonali:

Łukasz Margol

Lech Kłapouchy

Konrad Kobiałka

gr. lab. L-3

rok akademicki:

2006/2007

Cel i zakres ćwiczenia:

Praca złóż biologicznych polega na stałym zraszaniu ściekami odpowiednio napowietrzanej warstwy kruszywa stanowiący materiał wypełniający złożę. Jest to metoda sztuczna, w której oczyszczanie ścieków przebiega w środowisku powietrznym. W urządzeniach do oczyszczania biologicznego ścieków są stwarzane dobre warunki dla kinetyki procesów przez zwiększenie powierzchni kontaktu, intensywne odprowadzanie tlenu itp.

Napowietrzanie złoża biologicznego spełnia podwójną rolę gdyż niezależnie od dostarczania tlenu, usuwany jest dwutlenek węgla powstający w procesie mineralizacji substancji organicznych. W złożu obudowanym dzięki istniejącej różnicy temp. między jego wnętrzem a otaczającym powietrzem powstaje ciąg kominowy który powoduje naturalne napowietrzenie złoża. Przy wyższej temp. powietrza zewnętrznego przepływa ono z góry do dołu, natomiast gdy wyższa jest temp. powietrza w złożu, kierunek ruchu powietrza jest przeciwny.

Badanie warunków napowietrzania złoża polega na wyznaczeniu zdolności natleniającej, tj. parametru, który określa ilość tlenu, jaka rozpuści się w ściekach w czasie ich przepływu przez złoże, na jednostkę jego objętości i w jednostce czasu. Ilość tlenu pobieranego z powietrza zależy od turbulencji przepływu ścieków, a więc pośrednio od obciążenia hydraulicznego i rodzaju wypełnienia.

1. Obliczanie wyników:

Zawartość tlenu w wodzie sieciowej:

nr Próbki	Zawartość O2	Średnio
I	12,8	12,9
II	13

Ilość siarczynu sodowego potrzebnego do odtlenienia wody wynosi:

G = a*V*k*0,95 [mg],

gdzie:

a - zawartość tlenu została przyjęta = 12 mgO₂

G = 912 [mg]

Po 10 minutach od dodania siarczanu sodowego w wodzie pozostało około

X = 1,4 [mg O₂/dm³]

Na tej podstawie można stwierdzić, iż woda została odpowiednio przygotowana do przepuszczenia przez złoże.

Temperatura powietrza : 21,8 ˚C

Temperatura wody : 19 ˚C

X = 0,2*a*1000/100 [mg O₂/dm³]

Czas [min]	Ilość O2	X
0	1,6	3,2
5	2,2	4,4
10	2,3	4,6
15	2,3	4,6
20	2,5	5

Obciążenie hydrauliczne :

F = 7,85*10^-3 [m²]

V = 700 [cm³] = 7*10^-4 [m³]

t = 5 [min] = 8,33*10^-2 [h]

Q = 7*10^-4/8,33*10^-2 = 0,84*10^-2 [m³/h]

O_h = 0,84*10^-2/7,85*10^-3 = 1,1 [m³/m²h]

Zdolność natleniająca (OC) złoża obliczamy ze wzoru:

OC = ( C₂ – C₁ )*O_h*H [g O₂/m²h]

C₁ – zawartość tlenu dopływającego na złoże ( średnia ) = 1,4 [g/dm³]

C₂ – zawartość tlenu odpływającego ze złoża = 2,18 [g/dm³]

O_h – obciążenie hydrauliczne = 1,1 [m³/m²h]

H – wysokość złoża = 140 [cm] = 1,4 [m]

OC = 1,2 [g O₂/m²h]

1. Wnioski:

Ilość tlenu jaką pobrały ścieki jest wraz z upływem czasu zmienia się nieznacznie. Różnica pomiędzy ilością pobranego tlenu, pomiędzy 5 a 20 minuta wynosi zaledwie 0,3 [mg O₂/dm³], a więc z doświadczenia wynika iż optymalny czas przepuszczania ścieków przez złoże o takim wypełnieniu wynosi 5 min. Zdolność natleniająca jest mała i wynosi jedynie 1,2 [g O₂/m²h].