LABORATORIUM Z TECHNOLOGII WODY I ŚCIEKÓW

TEMAT : INDEKS OSADU

Wykonali:

Adrian Turek

Paweł Twardowski

Rafał Pietrowicz

Joanna Merda

Gr. 36 B

1. Wstęp teoretyczny.

Proces samooczyszczania ścieków osadem czynnym polega na usuwaniu zanieczyszczeń ze ścieków przez napowietrzanie ich w specjalnych zbiornikach - komorach napowietrzania , zawierających osad czynny , a następnie oddzieleniu w osadnikach wtórnych oczyszczonych ścieków od osadu czynnego.

Osad czynny jest skupiskiem kłaczków mikroorganizmów wodnych , zwłaszcza bakterii , pierwotniaków, które rozwijają się intensywnie w warunkach zwiększonej podaży substratów i tlenu.

W procesie osadu czynnego usuwane są ze ścieków organiczne związki rozpuszczone, zawiesiny i koloidy.

Zasada usuwania substancji organicznych zawartych w ściekach przy oczyszczaniu osadem czynnym polega na utlenianiu substancji organicznych, część jest asymilowana w postaci przyrostu biomasy osadu czynnego, a część ulega autooksydacji. W pierwszej kolejności rozkładowi ulegają związki węgla, a następnie połączenia azotowe przechodzące w azotyny i azotany.

Do parametrów technicznych metodą osadu czynnego należą:

• Obciążenie ładunkiem zanieczyszczeń,

• Indeks osadu,

• Czas napowietrzania ścieków z osadem czynnym,

• Wiek osadu czynnego,

• Stężenie zawiesin osadu czynnego,

Indeks osadu (Indeks Mahlmanna) charakteryzuje zdolność zawiesin do sedymentacji. Indeks osadu jest to objętość osadu czynnego po jego sedymentacji w ciągu 0,5 godziny w jednolitrowym leju Imhoffa na 1 g osadu. Indeks osadu określamy ze wzoru :

[ml/g]

gdzie:

IO - indeks osadu , [ml/g]

V - objętość osadu po 0,5 h zagęszczenia w 1 litrowym cylindrze , [ml/g]

X - całkowite stężenie biomasy w komorze , [g/dm³]

Im mniejsza jest wartość indeksu , tym korzystniejsze są własności sedymentacyjne osadu.

Dobrze sedymentujący osad czynny powinien się charakteryzować indeksem w granicach

50-150 [ml/g]. Wartości wyższe wskazują na pęcznienie osadu wywoływane najczęściej przez bakterie nitkowate.

2. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie indeksu osadu czynnego pobranego z komór napowietrzania w oczyszczalni ścieków w Zielonej Górze.

3. Wykonanie ćwiczenia.

Do leja Imhoffa wlewamy 1 [dm³] osadu czynnego i w czasie (okresie) 90 [min] sedymentacji odczytujemy objętości wydzielonego osadu. Po 30 [min]sedymentacji odczytujemy objętość wydzielonego osadu, która jest nam niezbędna do wyznaczenia indeksu osadu czynnego. W osadzie przed procesem sedymentacji oznaczamy ilość zawiesin metodą wagową. W tym celu do wysuszonego do stałej wagi tygla wlewamy 50 [ml] osadu : po odparowaniu cieczy suszymy zawartość w temperaturze 105 [^oC] do stałej wagi. Posiadając te dwie wartości jesteśmy w stanie wyznaczyć indeks osadu.

4. Wyniki badań:

Po przeprowadzeniu powyższych czynności otrzymaliśmy następujące wyniki:

objętość osadu po zagęszczenia w 1 litrowym cylindrze
czas	objętość osadu	czas	objętość
t[min]	V[ml/dm^3]	t[min]	V[ml/dm^3]
0,5	1000	16,0	792
1,0	975	17,0	783
1,5	950	18,0	776
2,0	945	19,0	770
2,5	940	20,0	762
3,0	930	22,0	746
3,5	925	24,0	740
4,0	920	26,0	721
4,5	910	28,0	709
5,0	900	29,0	700
5,5	895	30,0	695
6,0	892	31,0	689
6,5	888	35,0	669
7,0	884	40,0	636
7,5	879	45,0	607
8,0	871	50,0	580
8,5	864	55,0	568
9,0	860	60,0	538
9,5	854	65,0	519
10,0	852	70,0	500
11,0	843	75,0	488
12,0	831	80,0	475
13,0	823	85,0	465
14,0	810	90,0	450

- objętość osadu po 0,5h zagęszczeniu w 1 litrowym cylindrze : V = 695 [ml/dm³] ,

- masa tygla : m = 102,2808 [g] ,

- masa tygla z wysuszoną biomasą : m = 103,5582 [g] ,

Znając wagę biomasy określamy całkowite stężenie biomasy w komorze ze wzoru:

[g/dm³]

gdzie:

V - objętość próby,[cm³]

a - masa tygla z osadem czynnym po wysuszeniu , [g]

b - masa pustego tygla , [g]

[g/dm³]

Znając całkowite stężenie biomasy w komorze X, oraz objętość osadu po 0,5 h zagęszczeniu w 1 litrowym cylindrze V możemy wyznaczyć indeks osadu czynnego ze wzoru:

[ml/g]

gdzie:

IO - indeks osadu , [ml/g]

V - objętość osadu po 0,5 h zagęszczenia w 1 litrowym cylindrze , [ml/g]

X - całkowite stężenie biomasy w komorze , [g/dm³]

[ml/g]

Indeks osadu IO wynosi 27,2 [ml/g]

5. Wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia:

Osad czynny pobrany z komór napowietrzania w oczyszczalni ścieków w Zielonej Górze , charakteryzuje się indeksem osadu IO = 27,2[ml/g]. Osad ten posiada bardzo dobre właściwości sedymentacyjne. W badanej próbce osadu czynnego, który znajdował się w cylindrze przed rozpoczęciem ćwiczenia można było zaobserwować , iż próba jest normalna. Oznacza to , że osad znajdował się na dnie a nad nim była klarowna ciecz.

Z tego można było wywnioskować , że sedymentacja przebiegnie właściwie , a uzyskana wartość indeksu osadu czynnego wskazywała na bardzo dobre właściwości sedymentacyjne.

Z wykresu zależności objętości osadu do czasu sedymentacji wynika , że osad badany jest za młody. Aby wykres był idealny powinniśmy przeprowadzić proces sedymentacji w próbce o mniejszej objętości.

Uniwersytet Zielonogórski

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Zakład Sieci i Instalacji Sanitarnych

Zielona Góra 2002/2003 r

---