Agnieszka Piętka

Barbara Olszańska

Kinga Krawczuk

Isiw4

Sprawozdanie 2

Oczyszczanie ścieków na złożu biologicznym

Wstęp teoretyczny:

Proces oczyszczania ścieków na złożach biologicznych odbywa się podczas przepływu ścieków przez materiał wypełniający złoże. Główną część złoża stanowi materiał wypełniający, na powierzchni którego tworzy się błona biologiczna tworzona przez bakterie, grzyby, glony, pierwotniaki i inne mikroorganizmy. Absorbują one zawarte w ściekach zanieczyszczenia organiczne i następnie rozkładają je w warunkach tlenowych. Błona biologiczna rozwija się na powierzchni materiału wypełniającego, a procesy tlenowego rozkładu zachodzą w jej cienkiej 2-3 mm warstwie. Wypełnienie powinno zapewnić jak największą powierzchnię, aby błona mogła się rozwijać. Powierzchnie zwiększymy, gdy wymiary kruszywa się zmniejszają, ale jest to niekorzystne z uwagi na trudność dostępu tlenu do złoża. W kruszywie o mniejszym uziarnieniu jest mniej wolnych przestrzeni pomiędzy ziarnami złoża, co utrudnia dostęp tlenu i obniża skuteczność oczyszczania. Wymiary kruszywa stosowanego jako wypełnienie złóż biologicznych, mogą wynosić 5 - 8 cm dla złóż wysokich i 3 - 6 cm dla złóż niskich ( o wysokości poniżej 2,5 m). Od wysokości złożą biologicznego zależą wymiary materiału wypełniającego i możliwość ich napowietrzania, czas przepływu ścieków przez złoże oraz czas kontaktu ścieków z błoną biologiczną. Czas kontaktu z materiałem wypełniającym zależy w większej mierze niż od wysokości złoża zależy od tzw. obciążenia hydraulicznego powierzchni złoża, wyrażonego w m³ ścieków przepływających przez m² powierzchni złoża w ciągu godziny. Dla złóż niskoobciążonych waha się ono w granicach 0,05 do 0,25 m/h, a dla złóż wysokoobciążonych przyjmuje się od 0,8 do 1,5 m/h. Obciążenie hydrauliczne przyjmuje się przy założeniu pełnego wykorzystania całej powierzchni złoża i równomiernego rozdziału dopływających na nią ścieków. Niestety równomierny przepływ ścieków przez złoże nie jest możliwy, ścieki płyną tylko przez większą lub mniejszą część powierzchni.

Złoża możemy podzielić na dwie grupy:

• złoża niskoobciążone

• złoża średnioobciożone

• złoża wysokoobciążone

Kryterium podziału są następujące parametry technologiczne procesu: obciążenie hydrauliczne powierzchni złóż, obciążenie objętości złóż ładunkiem zanieczyszczeń

Cel ćwiczenia

Celem badań nad przebiegiem procesów oczyszczania ścieków na złożu biologicznym jest dobór parametrów pracy złoża w taki sposób, aby umożliwić uzyskanie efektów oczyszczania zgodnych z obowiązującymi przepisami.

Do realizacji tego celu konieczne jest poznanie wpływu na efekt oczyszczania poszczególnych czynników technologicznych i konstrukcyjnych:

• wysokości złoża

• rodzaju wypełnienia złoża

• obciążenia hydraulicznego

• obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń

• sposobu rozdziału ścieków na złożu

• stężenia dopływu

• stopnia recylkulacji

Zakres badań obejmuje ocenę pracy modelu laboratoryjnego złoża biologicznego, w tym wykonanie takich oznaczeń jak: zasadowość ogólna, chemiczne zapotrzebowanie tlenu oraz amonowej, azotynowej i azotanowej formy azotu.

Obliczenia parametrów złoża biologicznego

• średnica wewnętrzna modelu d = 8 cm = 0,08 m.

• powierzchnia złoża F = 0,005024 m²

• natężenie przepływu ścieków przez złoże Q = 0,00054 m³/h

• 
  
  obciążenie hydrauliczne złoża

Złoże wysoko obciążone.

• wysokość złoża biologicznego H = 132 cm = 1,32 m.

• obciążenie złoża ładunkiem zanieczyszczeń

Złoże wysoko obciążone.

Wyniki badań

Wyniki przeprowadzonych badań przedstawiono w poniższych tabelach.

Oznaczenie	surowe	oczyszczone	Jednostka	%
ChZT	440	44	mg O2/l	90
Azot amonowy	41	40	mg NNH4/l	2,4
Azot azotynowy	0,176	0,011	mg NNO2/l
Azot azotanowy	1,98	0,191	mg NNO3/l
Azot ogólny	63,156	41,202	mg Nog/l	35
Azot organiczny	20	1	mg Norg/l	95
pH	7,79	8,30
zasadowość	7,1	8,0	mval/l

Parametr	Jednostka	Wartość
Obciążenie hydrauliczne	m^3/m^2*h	0.11
Obciążenie objętości	g BZT5/m^3*d	880

Wnioski

W otrzymanych wynikach widać spadek wskaźnika ChZT, co spowodowane jest zużyciem tlenu przez bakterie i przemiany go w CO₂ i H₂O.

W złożu zaszły procesy amonifikacji (której wydajność wyniosła 19 mgN_org), nitryfikacji (wydajność 20 mgN_NH4) i denitryfikacji (21,95 mgN_og). Mały ubytek azotu amonowego i wartości wydajności wskazują na brak tlenu w części złoża. Warunki atoksyczne mogły powstać w głębszych warstwach błony biologicznej. Nitryfikacja zachodziła w płytszych warstwach błony, gdzie panowały warunki tlenowe, natomiast denitryfikacja zachodziła w warunkach atoksycznych w głębszych warstwach.

Parametry pracy złoża biologicznego kwalifikują złoże do złóż wysoko obciążonych.

Stopień redukcji zanieczyszczeń kwalifikuje wielkość oczyszczalni od 10 000 do 14 999.

---