KSZTAŁTOWANIE ŚRODOWISKA I ROLNICTWO

OCHRONA ŚRODOWISKA

GRUPA 5

Sadowski Marcin

SPRAWOZDANIE

Ćwiczenie nr. 1: „EFEKTYWNOŚĆ USUWANIA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ORAZ BIOGENNYCH Z ODCIEKÓW Z ZASTOSOWANIEM ZŁÓŻ TARCZOWYCH”

1. WSTĘP

Celem ćwiczenia jest ocena efektywności oczyszczania odcieków
ze składowiska odpadów komunalnych z zastosowaniem złóż tarczowych.

Doświadczenie polegało na określeniu wskaźników fizyczno - chemicznych tj. odczynu, ChZT_Cr, amoniaku, azotynów, azotanów oraz ortofosforanów w odciekach surowych oraz oczyszczonych oraz obliczeniu parametrów technologicznych złoża: obciążenia powierzchni złoża ładunkiem substancji organicznych oraz azotu. Określono także sprawność usuwania substancji organicznych oraz stopień nitryfikacji.

Metoda złóż tarczowych polega na oczyszczaniu ścieków za pomocą pompy perystaltycznej, która doprowadza odcieki na złoża. Złoża tarczowe składają się z 12 tarcz wykonanych ze stali kwasoodpornej umieszczonych na wale obrotowym napędzanym silnikiem elektrycznym i zanurzonych w zbiorniku, w którym przepływają ścieki.

2. ZESTAWIENIE WYNIKÓW BADAŃ

Tabela 1.

Wyniki analiz odcieków surowych i oczyszczonych

Wskaźnik	Jednostka	Odcieki surowe	Odcieki oczyszczone 1 stopień	Odcieki oczyszczone 2 stopień
Odczyn	pH	8,18	7,66	7,60
ChZT-Cr	mgO2/dm^3	236	236	108
Ortofosforany	mgP/dm^3	3,67	0,71	0,085
Amoniak	mg N-NH4/dm^3	198,8	147,52	111,28
Azotyny	mg N-NO2/dm^3	0,484	13,84	0,346
Azotany	mg N-NO3/dm^3	2,3	185,15	254,15

Tabela 2.

Parametry technologiczne złoża

Wskaźnik	Obciążenie powierzchni tarcz ładunkiem (g/m^2 d)
Substancje organiczne	3,25
Amoniak	2,74

3. OPIS UZYSKANYCH WYNIKÓW BADAŃ

Obciążenie hydrauliczne złoża.

B_AY - obciążenie hydrauliczne złoża (m³/m² h)

Q₁ - natężenie przepływu odcieków (m³/d)

A₂ - powierzchnia złoża (m²)

Obciążenie powierzchni złoża ładunkiem substancji organicznych oraz azotu.

B_A - obciążenie powierzchni tarcz ładunkiem zanieczyszczeń (kg/m² d)

Q₁ - natężenie przepływu odcieków (m³/d)

C₁ - stężenie zanieczyszczeń w odciekach (g/m³)

A_t2 - powierzchnia złoża (m²)

1. Ortofosforany:

gdzie:

E - ekstynkcja

0,282 - przelicznik z krzywej wzorcowej

V - objętość próby użytej do oznaczenia [cm³]

• Ścieki surowe

• Ścieki po 1 stopniu oczyszczenia

• Ścieki po 2 stopniu oczyszczenia

2. Amoniak

1. metoda destylacji bezpośredniej:

gdzie:

f - współczynnik przeliczeniowy,

a - objętość roztworu kwasu solnego odmierzona do odbieralnika [cm³]

b - objętość roztworu wodorotlenku sodowego, zużyta do odmiareczkownia nadmiaru kwasu [cm³]

V - objętość próby użytej do oznaczenia [cm³].

• Ścieki surowe

2. metoda bezpośredniej Nessleryzacji:

gdzie:

0,257 - przelicznik z krzywej wzorcowej

E - ekstynkcja

V - objętość próby [cm³]

• ścieki po 1 stopniu oczyszczenia

• ścieki po 2 stopniu oczyszczenia

3. Azot azotynowy:

gdzie:

E - ekstynkcja

0,035 - przelicznik z krzywej wzorcowej

V - objętość próby [cm³]

• Ścieki surowe

• Ścieki po 1 stopniu oczyszczenia

• Ścieki po 2 stopniu oczyszczenia

4. Azot azotanowy:

gdzie:

E - ekstynkcja

0,23 - przelicznik z krzywej wzorcowej

V - objętość próby [cm³]

• Ścieki surowe

• Ścieki po 1 stopniu oczyszczenia

• Ścieki po 2 stopniu oczyszczenia

5. ChZT-Cr (metoda dwuchromianowa)

gdzie:

a - ilość soli Mohra zużyta na miareczkowanie próby kontrolnej [cm³]

b - ilość soli Mohra zużyta na miareczkowanie próby właściwej [cm³]

V - objętość próbki ścieków [cm³]

n - normalność soli Mohra = 0,05

• Ścieki surowe

• Ścieki po 1 stopniu oczyszczenia

• Ścieki po 2 stopniu oczyszczenia

4. WNIOSKI

1. Zarówno w odciekach surowych jak i w odciekach z pierwszego i drugiego stopnia oczyszczania zanotowano odczyn zasadowy (8,18-7,6). Świadczy to o zawartości wodorowęglanów wapnia i magnezu. Mają one właściwości buforujące, polegające na zobojętnieniu środowiska co ma istotne znaczenie w realizacji biochemicznych procesów oczyszczania ścieków czyli na intensywność nitryfikacji. Pozwala to na wprowadzenie ścieków do wód płynących.

2. W wyniku oczyszczania na złożach tarczowych ilość substancji organicznej na pierwszym stopniu i na drugim znacznie spadła w porównaniu z odciekami surowymi. Świadczy o tym spadek chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT), który wynosił w ściekach surowych 236mgO₂/dm³ i malał wraz z stopniami oczyszczania na złożach tarczowych. Wraz ze zmniejszająca się ilością substancji organicznej zaobserwowano proporcjonalny spadek ilości ortofosforanów. Związki organiczne wykorzystywane są do procesów życiowych mikroorganizmów, które na drodze hydrolizy enzymatycznej uwalniają do ścieków ortofosforany. W związku z tym mała ilość substancji organicznych wpływa na niską zawartość w odciekach ortofosforanów.

3. Amoniak w ściekach jest produktem rozkładu organicznych związków azotowych. Jego zawartość jest też produktem mikroflory prowadzącej biochemiczny rozkład związków białkowych w warunkach tlenowych i beztlenowych. Porównując zawartość amoniaku w poszczególnych stopniach oczyszczania odnotowano również znaczny spadek w porównaniu z odciekami surowymi, które to zawierały 198,8 mg N-NH₄/dm³, a na drugim zmniejszyło się do 111,28 mg N-NH₄/dm³. Ma to wpływ na zasadowość odcieków a co za tym idzie na efektywność rozkładu substancji organicznej.

4. Wzrost zawartości azotynów w pierwszym stopniu oczyszczania może świadczyć
   o niedotlenieniu odcieków, a co za tym idzie wzmożenie procesu denitryfikacji. Na drugim stopniu malały do 0,346 mg N-NO₃/dm³ Potwierdzeniem tego jest również obniżone pH (7,6). Na drugim stopniu zmalało gdyż nastąpił proces utleniania.

---