Łukasz Tułaza 24.05.2006

Technologia Żywności

III rok WNOŻ

Gr. 7

Sprawozdanie 2

Temat: Charakterystyka ścieków

Fizyczne metody oczyszczania ścieków

Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z różnymi rodzajami ścieków występującymi w przemyśle spożywczym oraz wskaźnikami charakteryzującymi stopień zanieczyszczenia tych ścieków

• Wykonanie analiz charakteryzujących stopień zanieczyszczenia ścieków z przemysłu spożywczego

• Ocena stopnia zanieczyszczenia badanych ścieków

Wykonywane zadania:

• Oznaczenie pH

• Oznaczenie suchej pozostałości

• Oznaczenie zawiesin ogólnych

• Oznaczenie zawiesin łatwo opadających

• Utlenialność

pH:

Sposób wykonania:

pH oznaczono za pomocą papierka wskaźnikowego, który po zanurzeniu w badanych ściekach, a następnie porównaniu barwy ze wzorcem pozwolił określić wartość pH ścieków. W ten sposób oznaczono pH ścieków pochodzących z przemysłu cukrowniczego i ziemniaczanego. pH w obu przypadkach wyniosło 6.

Oznaczanie suchej pozostałości:

Sposób wykonania:

Sucha pozostałość jest to pozostałość po odparowaniu wody z próbki, a następnie wysuszeniu jej w temperaturze 105ºC i przeliczeniu na gramy na 1m³ (mg/dm³) ścieków. Pomiary przeprowadzono w specjalnie do tego celu przygotowanych parownicach, wyprażonych wcześniej w temperaturze 550ºC i osuszonych w eksykatorze. Do parownicy pobrano 20ml uśrednionej próby ścieków, po czy odparowano na łaźni wodnej do sucha. Po odparowaniu parownicę wstawiono do suszarki o temperaturze 105ºC i suszono przez ok. godzinę. Na podstawie masy parownicy bez osadu i masy parownicy po wysuszeniu określono suchą pozostałość. Roztwór dla ścieków z przemysłu ziemniaczanego pobrano znad osadu po 30 minutowej sedymentacji.

, gdzie:

a - masa parowniczki bez osadu [g]

b - masa parowniczki po suszeniu [g]

V - objętość próbki pobranej do badania [ml]

Zestawienie wyników dla wyznaczania suchej pozostałości dla ścieków z przemysłu cukrowniczego, oraz przemysłu ziemniaczanego po 30 minutowej sedymentacji

Parametr	Ścieki z przemysłu cukrowniczego	Ścieki z przemysłu ziemniaczanego
a	185,60g	192,79g
b	185,79g	192,85g
V	20ml	20ml

Obliczenia:

Oznaczenie zawiesin ogólnych:

Sposób wykonania:

Oznaczenie polega na odsączeniu zadanej objętości próbki, a następnie zważeniu wysuszonych zawiesin. Przez wysuszony w temp. 105ºC, ostudzony w eksykatorze i zważony sączek przesączono 20ml próbki. Sączek wraz z pozostałością suszono do stałej masy w temp. 105ºC. Następnie ostudzono w eksykatorze i zważono. Na podstawie masy naczynka z sączkiem i z zawiesinami i bez nich określono ilość zawiesin ogólnych. Roztwór dla ścieków z przemysłu ziemniaczanego pobrano znad osadu po 30 minutowej sedymentacji.

, gdzie:

a - masa naczynka i sączka po suszeniu przed sączeniem [g]

b - masa naczynka i sączka z zawiesiną po suszeniu [g]

V - objętość próbki pobranej do badania [ml]

Zestawienie wyników dla wyznaczania zawiesin ogólnych dla ścieków z przemysłu cukrowniczego, oraz przemysłu ziemniaczanego po 30 minutowej sedymentacji

Parametr	Ścieki z przemysłu cukrowniczego	Ścieki z przemysłu ziemniaczanego
a	36,6861g	37,4024g
b	36,7977g	37,4080g
V	20ml	20ml

Obliczenia:

Oznaczenie zawiesin łatwo opadających:

Sposób wykonania:

Oznaczenie to polega na usuwaniu ze ścieków metodą sedymentacji zawiesin łatwo opadających, o gęstości większej od gęstości wody. W zakładach przemysłu spożywczego proces ten odbywa się w osadnikach i piaskownikach, natomiast na potrzeby ćwiczeń zostanie on przeprowadzony w lejach Imhoffa. Do owych lejów nalano 1l uśrednionej próby ścieków. Następnie dla ścieków z przemysłu cukrowniczego odczytywano co 10 minut objętość zawiesin, które opadły, natomiast dla ścieków z przemysłu ziemniaczanego (2x rozcieńczone) pomiar przeprowadzono począwszy od 30 minuty (30 minutowa sedymentacja).

Tabela zestawiająca wyniki dla oznaczania zawiesin łatwo opadających

Czas	Objętość osadu dla przemysłu cukrowniczego	Objętość osadu dla przemysłu ziemniaczanego, po sedymentacji 30 min. pomnożona 2x
10 minut	88ml	-
20 minut	88ml	-
30 minut	90ml	104ml
40 minut	90ml	116ml
50 minut	90ml	116ml
60 minut	90ml	120ml
70 minut	90ml	120ml

Oznaczenie utlenialności badanych ścieków

Jest to zdolność wody (ścieków) do pobierania tlenu z nadmanganianu w celu utlenienia występujących w niej związków organicznych i nieorganicznych, które łatwo poddają się temu procesowi. W metodzie tej określamy ilość zużytego nadmanganianu, a na tej podstawie ilość zużytego tlenu.

Sposób wykonania:

Do kolby do oznaczania utlenialności pobrano 20ml przygotowanych wcześniej ścieków (20ml ścieków pobrano do kolby miarowej i dopełniono wodą do 1l, następnie z kolby pobrano 20ml r-ru, przeniesiono ponownie do kolby i dopełniono do 1l), dodano 80ml wody. Następnie dodano 10ml kw. siarkowego (1:3) i 10ml r-ru nadmanganianu potasu. Całość wstawiono do wrzącej łaźni wodnej i trzymano przez 0,5h od chwili ponownego zagotowania wody w łaźni. Po 0,5h próbkę wyjęto i dodano 10ml kw. szczawiowego, po czym miareczkowano na gorąco roztworem nadmanganianu potasu do barwy lekko różowej. Utlenialność obliczono ze wzoru:

a - ilość nadmanganianu zużyta do miareczkowania badanej próby, [ml]

v - objętość próby pobrana do oznaczenia

0,4 - poprawka uwzględniająca związki organiczne zawarte w wodzie destylowanej

Do zmiareczkowania próby zużyto 2,8ml r-ru nadmanganianu

Obliczenia:

Rozcieńczenie:

20ml ścieków - 1000ml r-ru

x ml ścieków - 20 ml roztworu

x = 0,4 ml ścieków

0,4 ml ścieków - 1000ml roztworu

v - 20 ml roztworu

v = 0,008 ml

Ocena wizualna ścieków:

Ścieki przemysłu cukrowniczego:

Barwa: szarozielona

Osad: na dnie osad koloru czarnego

Powierzchnia: pokryta pianą

Zapach: charakterystyczny dla buraków cukrowych

Ścieki przemysłu ziemniaczanego przed sedymentacja:

Barwa: żółtozielona

Osad: na dnie osad białawy z gałeczek skrobi, następnie większych fragmentów organicznych

Powierzchnia: pokryta pianą

Zapach: nieprzyjemny

Przemysł Cecha	Warzywny	Owocowy	Owocowo-warzywny	Cukrowniczy	Ziemniaczany-ścieki wyjściowe	Ziemniaczany- ścieki po przecedzeniu	Ziemniaczany- napowietrzanie i 15 minut sedymentacji	Ziemniaczany-po 30 minutach sedymentacji
pH	6	6	6	6	6	6	6	6
Sucha pozostałość	6,5 mg/dm^3	6 mg/dm^3	9 mg/dm^3	9,5 mg/dm^3	9 mg/dm^3	4,5 mg/dm^3	3,5 mg/dm^3	3 mg/dm^3
Zawiesiny ogólne	1,87 mg/dm^3	1,60 mg/dm^3	6,16 mg/dm^3	5,58 mg/dm^3	4,34 mg/dm^3	1,095 mg/dm^3	0,95 mg/dm^3	0,28 mg/dm^3
Zawiesiny łatwo opadające	10 min-120ml 20 min-122ml 30 min-124ml 40 min-124ml 50 min-124ml 60 min-124ml 70 min-124ml	10 min-132ml 20 min-136ml 30 min-140ml 40 min-140ml 50 min-140ml 60 min-140ml 70 min-140ml	10 min-130ml 20 min-140ml 30 min-160ml 40 min-160ml 50 min-164ml 60 min-164ml 70 min-164ml	10 min-88ml 20 min-88ml 30 min-90ml 40 min-90ml 50 min-90ml 60 min-90ml 70 min-90ml	10 min-142ml 20 min-144ml 30 min-144ml 40 min-144ml 50 min-146ml 60 min-146ml 70 min-146ml	10 min-8ml 20 min-11ml 30 min-12ml 40 min-13ml 50 min-13ml 60 min-13ml 70 min-13ml	15 min-42ml 25 min-46ml 35 min-46ml 45 min-47ml 55 min-48ml	30 min-108ml 40 min-116ml 50 min-116ml 60 min-120ml 70 min-120ml
Utlenialność	32500 gO2/m^3	33750 gO2/m^3	387500 gO2/m^3	30000 gO2/m^3	35000 gO2/m^3	-	-	-

Tabela podsumowująca badania ścieków pochodzących z różnych branży przemysłu spożywczego, oraz porównanie różnych metod oczyszczania fizycznego ścieków

Wnioski:

W badaniach oceniano przez nas zespól ścieki przemysłu cukrowniczego i ziemniaczanego, po 30 minutach sedymentacji, natomiast łącznie zostały przebadane próbki ścieków pochodzące z 5 branży przemysłu spożywczego. W badaniach najwyższą utlenialnością wykazały ścieki pochodzące z przemysłu owocowo-warzywnego. Ścieki pochodzące z tego przemysłu cechują się również największą zawartością zawiesin ogólnych, oraz największą ilością osadu wytrąconą podczas badania ilości zawiesin łatwo opadających, oraz jedną z najwyższych wartości dla suchej pozostałości. Cechy te świadczą o wysokim udziale zanieczyszczeń organicznych. Ścieki te stanowią dość wysokie zagrożenie dla środowiska, ze względu na duże zapotrzebowanie tlenu, co może doprowadzić do jego zaniku w zbiorniku odbierającym, a w konsekwencji to zachodzenia w nim przemian beztlenowych, oraz zamarcia organizmów tlenowych. Stosunkowo małą zawartością w ściekach wyjściowych zawiesin łatwo opadających cechuje się przemysł cukrowniczy w którym to i utlenialność ścieków jest najniższa.

W ściekach tych jednak wysoka stosunkowo jest sucha pozostałość, oraz ilość zawiesin ogólnych, co jest związane ze specyfiką produkcji w tym przemyśle. W ćwiczeniu ponadto porównano trzy metody fizycznego oczyszczania ścieków na podstawie badania ścieków z przemysłu ziemniaczanego. Najlepsze efekty jeśli chodzi o usuwanie łatwo opadających dało cedzenie, pozbyto się w ten sposób bowiem zanieczyszczeń o największych wymiarach. Jeśli natomiast chodzi o usuwanie cząsteczek o wymiarach mniejszych, to najlepsze efekty uzyskano po 30 minutowej sedymentacji - najmniejsza ilość zawiesin ogólnych i suchej pozostałości. Aby wiec wybrać najlepszą metodę oczyszczania ścieków z danego zakładu należy przeprowadzić szereg badań i wybrać opcję dającą najkorzystniejsze rezultaty.

2

---