Jako ścieki rozumiemy każdą wodę zużytą w wyniku działalności człowieka o zmienionych cechach fizycznych i chemicznych. Ścieki bytowo- gospodarcze wynikają z samego faktu naszego istnienia. Pobieramy wodę czystą, oddajemy zanieczyszczoną. Źródło: ubikacja (odchody), łazienka, kuchnia. Najwięcej ścieków pochodzi z ubikacji bo pojemność zbiorników płuczących jest duża.

Ładunki [g/M*d]
Składnik	Związki mineralne	Związki organiczne	Suma	BZT5
Zawiesiny opadające	10	30	40	20
Zawiesiny nieopadające	5	10	15	10
Substancje rozpuszczone	75	50	125	30
suma	90	90	180	60

Ten ładunek 60 gBZT₅/M*d musiałby być rozcieńczony więcej niż 6 m³ żeby nie otrzymać wody odtlenionej. Związki mineralne w większości przechodzą przez oczyszczalnie z wyjątkiem 10 g/M*d zawiesin opadających, które przechodzą do osadów ściekowych. Związki organiczne ulegają przemianom przy użyciu żywych organizmów. Substancja organiczna jest substancją energetyczną. U bakterii na masę ciała zamienia się aż ok. 70% pożywienia (zużycie energii na procesy życiowe jest bardzo małe: przyrost masy zaś jest bardzo duży). Jeżeli zjedzą60 g bzt₅/M.*d to przyrosną 0,7*60=42g więc jest problem z przyrostem bakterii (biomasa bakterii). Przy oczyszczaniu ścieków związki mineralne nie ulegają przemianom (są bakterie, które w 100% zamieniają na biomasę). Zawiesiny opadające: w ciągu 2 godzin opadają metodą sedymentacji (bardzo powolny przepływ). Zawiesinę nieopadającą i substancje rozpuszczone usuwa się w procesach biologicznego oczyszczania W wyniku oczyszczania ścieków subs. Organiczne zamieniają się na utlenione związki mineralne: CO₂, H₂O oraz powstają też NO₃ i PO₄, które są subs. nawożącymi zakwity wód (masowy rozwój glonów namnażanie bakterii deficyt tlenowy w wyniku rozkładu przez bakterie). Zawartość azotu w ściekach N=12g/M*d; zawartość fosforu w ściekach P=2g/M*d. Oczyszczalnia o przepływie > 2000 m³/d powinny usuwać związki azotu i fosforu. BZT₅ : N : P = 60 : 12 : 2 (C_org : N : P). W ściekach przemysłowych często jest zachwiana zawartość tych pierwiastków są trudne do oczyszczenia bo bakterie się nie rozwijają). Związki azotu nie tworzą zw. nie rozpuszczonych (strącanie odpada) a więc usuwanie ich na drodze biologicznej, dla niektórych bakterii źródłem tlenu mogą być azotany NO₃. Związki fosforu: można używać biologicznych metod defosfatacji (są bakterie, które mogą pobierać fosfor aż do 25% ich masy ciała, trzeba stworzyć sytuację wymuszoną dla bakterii, żeby one pobierały tyle fosforu. Ale są też nie rozpuszczone związki fosforu (trudno zastosować metodę biologiczną) fosforan wapniowy, żelazowy więc stosuje się wytrącanie chemiczne PIX - bardzo dobry środek do wytrącania związków fosforu, jest on produkowany z siarczanu żelazowego ten jest bardzo tani , ale odczynnik na bazie Fe (III) jest drogi.

Ilość ścieków bytowo - gospodarczych: - zależy od standardu wyposażenia mieszkań, jak jest przygotowywana woda ciepła; - średnio 150 l/M*d ; stężenie c [mg/l] c_BZT5 = 60[g/M*d] / 150 [l/M*d] = 0,4 [g/l = 400 [mg/l].

Nierównomierność dopływu ścieków do oczyszczalni: - wynika ona z cyklu życia ludzi; - mniejsza nierównomierność jest w dużych miastach

- chociaż Warszawa jest dużym miastem to wahania ilości ścieków są 3 razy większe od minimum, stężenie min - max to też jest różnica 7 razy.

Ścieki przemysłowe: - wody pochłodnicze: raczej nie mają ujemnego wpływu na skład; - z przemysłu środków czystości, kosmetyków; zawierają one zw. org. (SPC, detergenty, ale te związki mają inną strukturę mieszane ze ściekami bytowo - gospodarczymi); - ścieki z metalami ciężkimi; - zawierające cyjanki, cynk wytrącanie metali (produkcja rur ocynkowanych), one przechodzą do osadów osady wywożone najczęściej na wysypisko; - ścieki przemysłowe o charakterze org. zbliżonym do bytowo - gosp. (masarnie, przetwórnie owoców - warzyw) ale one często mają bardzo jednorodny skład, trzeba dodawać np. alkohol etylowy, który powoduje ulepszenie składu i intensyfikuje rozkład bakteryjny; - dla ścieków przemysłowych wymyślono wskaźnik MR - mieszkaniec równoważny, oznacza krotność ładunku zanieczyszczeń pochodzą od jakiejś jednostki do ładunku zanieczyszczeń (w ściekach byt - gosp. na 1 mieszkańca 60 gBZT₅/M.*d), podaje się wskaźnik na jednostkę produktun na jednego zatrudnionego, RLM - równoważna liczba mieszkańców.

Ścieki deszczowe - najlepiej żeby była kanalizacja rozdzielcza i ścieki deszczowe miały swoją kanalizację deszczową do swojej oczyszczalni o dosyć prostym schemacie oczyszczania. W dużych miastach woda deszczowaoczyszczana jest na oczyszczalni tej samej co ścieki byt - gosp. Powoduje to w momencie opadów duże obciążenie hydrauliczne oczyszczalni. Woda deszczowa przelatując przez powietrze mało się zanieczyszcza (wymywa tylko gazy), natomiast zmywa ona zanieczyszczenia z ulic, zbiera przecieki z węglowodorami z samochodów, wypłukuje piaski (substancje mineralne), zwiędłą trawę. Ilość zanieczyszczeń w tych wodach jest trudna do określenie, gdyż opad jest zjawiskiem losowym, nieprzewidywalnym (trzeba przewidywać w oczyszczalni ścieków byt. -gosp. zapasy w zbiornikach i przepustowość dla scieków deszczowych). Wody opadowe: zanieczyszczenia mechaniczne (gałęzie, piaski itp. I cywilizacyjne (rozlewy węglowodorów, olejów, benzyn, zestarej gumy). Deszcze nawalne można bez oczyszczania odprowadzać do rzeki. Przed wylotem do rzeki można zbudować zbiornik retencyjny (tam osadzają się piaski itp.)

Ścieki miejskie: mieszanina wszystkich ścieków jakie mogą się znaleźć w kanalizacji (głównie byt. -gosp. + przem., czasami + ścieki deszczowe). Jeżeli w w mieście jest duża przewaga ścieków byt - gosp. to nie trzeba specjalnie uwzględniać przemysłowych w technologii. Ale zdarza się też 40 do 50% udziału ścieków przemysłowych większy problem (Malbork, Krasnystaw).

Schemat blokowy oczyszczalni:

BLOK WSTEPNEGO OCZYSZCZANIA MECHANICZNEGO:

Dopływ cedzenie (skratki) usuwanie zanieczyszczeń mineralnych (piasek) usuwanie zanieczyszczeń pływających (tłuszcze); te odpady wywożone na wysypisko. BLOK OCZYSZCZANIA MECHANICZNEGO: usuwanie zanieczyszczeń (zawiesin) organicznych (osad I BLOK OCZYSZCZANIE BIOLOGICZNEGO : + tlen , usuwanie związków fosforu- defosfatacja - w warunkach beztlenowych denitryfikacje nitryfikacja;odbywa się turecyrkulacja (osad II) odbiornik.

Torebki foliowe nie zawsze są zatrzymywane w procesie cedzenia są bardzo uciążliwe w dalszych procesach oczyszczania. Piasek trzeba szybko usunąć ze względu na jego właściwości ścierające, ściera urządzenia. Zanieczyszczenia pływające są widoczne, nieestetyczne, blokują dostęp tlenu do rzeki. Oczyszczalnia jeżeli wskaźnik oczyszczanej wody przekroczą wartości dopuszczalne musi płacić kary. Tłuszcz lepi się do środków transportu wywożących go na wysypisko. Recyrkulacja wewnęrtzna służy do recyrkulacji pożywki. Recyrkulacja zewnątrzna służy do recyrkulacji bakterii. Osad I - zanieczyszczenia stałe wprpwadzane przez nas. Osad II - monokultura bakterii, biomasa, trudnieszy do przerobienia. Obok linii ściekowe oczyszczania wodnego na oczyszczalni znajduje się miejsce do przerobu osadów. OSAD I zagęszczanie (woda ta woda trafia do dopływu na oczyszczalnię) stabilizacja biologiczna beztlenowa (zbiornik magazynujący wykorzystywanie gazu: kocioł - zamiana na wodę lub gazogenerator - energia elektryczna + ciepło) końcowe odwadnianie osadu. OSAD II zagęszczanie (woda) i dalej wspólne przerabianie z osadem I tzn. stabilizacja biologiczna beztlenowa. Nie ma kryteriów jaki powinien być osad ustabilizowany. Chcemy osiągnąc : niezmienność składu w tym osadzie i żeby wody było jak najmniej bo w sychym osadzie nie zachodzą procesy gnilne.

Stabilizacja biologiczna może się odbywać: - metoda tlenowa (niskie koszty, ale nic się na tym nie zarabia); - metoda beztlenowa:

-z wytworzeniem biogazu

stabilizacja biologiczna beztlenowa zbiornik magazynujący (zabezpieczenie przez pochodnię). Stabilizację beztlenową trzeba prowadzić w zbiorniku zamkniętym (nie ma zapachu, gaz nie ucieka); - gaz jest odchodem bakterii metanowych; - w zbiorniku stabilizacyjnym lub magazynującym musi być zawór bezpieczeństwa. Na koniec odwadnianie osadu, bo po fermentacji osad ulega rozwodnieniu. Wykorzystanie biogazu: - spalanie (ogrewanie wody - kocioł); - gazogenerator (ciepło 25%, prąd 50%, straty 25%).

Dla dużych oczyszczalni opłaca się układ przeróbki osadu z wytworzeniem biogazu (oczyszczalnie powyżej 25 tyś. mieszkańców). dla małych oczyszczalni - stabilizacja tlenowa.

Proces oczyszczania ścieków: Cedzenie daje do 5% redukcji zanieszyszczeń. Elementy cedzące to kraty (układ równoległy, prześwit a = 20mm w W-wie - tendencja zmniejszania prześwitów) lub sita. Na drodze przepływu ścieków element cedzący - najlepiej jak najwcześniej, nawet przed pompami). Na terenie oczyszczalni ścieki przepływają kanałami otwartymi (żeby nie gromadziły się gazy i jest dobra obserwacja wzrokowa tych ścieków). Przed kratą stosuje się roszerzony przekrój kanału dopływającego żeby niebyło spiętrzenia. Jeżeli krata jest dobrze zaprojektowana strata ciśnienia kilka cm słupa wody, jeżeli są zanieczyszczenia na kracie, to ona się zapycha i poziom ścieków wzrasta do H_max, które jest poniżej krawędzi kanału. Jeżeli poziom przekracza poziom H_max to włącza się automatycznie zgarnianie kraty. Powyżej maksymalnego poziomu ścieków w kanale, robi się w bocznej ścianie kanału otwór (upust) prowadzący do kanału bocznego i tym kanałem obiegowym wracają do kanału głównego za kratą.

Cedzenie: - krata; - zbiornik na skratki; - prasa do skratek; - dodatkowo higienizacja skratek przy pomocy wapna. Skratki gromadzi się w metalowych pojemnikach na wysypisko.

Rozdrabniarki z kratek - ścieki przepływają przez zatopioną rozdrabniarkę, części pływające zostają roadrobnione i nie ma już skratek jako osobnego zanieczyszczenia; jak wynika z praktyki technologia rozdrabniarek się nie rozwija, coraz rzadziej się je stosuje; bardziej stosuje się ruchome kraty i w tym kierunku rozwija się technologia.

Usuwanie zanieczyszczeń mineralnych (piasku): ochrona urządzeń mechanicznych przed ścieraniem; - teoretycznie możnaby usunąć piasek razem z osadem org., ale to niepotrzebnie obciążałoby urządzenia do przeróbki osadów.

Kryteria usuwania piasku: - ziarna ≥ 0,2mm w 90% (mniejsze ziarna są mało groźne); - czystość piasku - 90% zw. mineralnych (tak zaprojektować aby usuwać zawiesinę mineralną zawartość 90% zw. min., a 10% mogą to być ciężkie zanieczyszczenia ograniczne). To zawartość związków organicznych powoduje że piasek jest brudny, czasami śmierdzi nie nadaje się do budownictwa. Trzeba zmniejszyć prędkość przepływu ścieków do poziomu V = 0,3 m/s (przy tej prędkości piasek sedymentuje, czas zatrzymania t = 3 min. B = V_k / V = V_k / 0,3, gdzie V_k - prędkość w kanale dopływowym.

Trzeba tak zaprojektować piaskownik żeby w łatwy i prosty sposób usuwać z niego piasek. Maksymalna długość piaskownika L = 0,3 * 180s = 54m gdy jest dłuższy to otrzymuje się brudny piasek.

Przekrój poprzeczny piaskownika

Piasek się zsuwa; w tej kinetce (1) zbiera się piasek i jest dość łatwo go stąd usunąć.

Automatyczne usuwanie piasku jest realizowane przy pomocy podnośnika wodno-powietrznego (pompa mamutowa). Wtłaczamy sprężone powietrze na dno gdzie tworzy się mieszanina 3 składnikowa: woda - powietrze - piasek trzeba dać tak dużo powietrza, aby ciężar właściwy tej mieszaniny był mniejszy od 1 i wtedy ta mieszanina jest wypychana i płynie przewodem tzw. pulpa wodno-piaskowa po całym piaskowniku jeździ wózek samojezdny i z całej długości piaskownika zbiera się i w wyżej opisany sposób wybiera się piasek i np. do hydrocyklonu tam oddziela się piasek.

Trzeba pamiętać o dublowaniu urządzeń (niezawodność działania, naprawa, remont).

Wadą tych piaskowników jest to, że są trudne do lokalizacji (długie do 54m (choć zdarzaja się dłuższe)o wąskiej ok. 1m dlatego wymyślono piaskownik pionowy o kształcie kwadratu w planie. Na trasie kanału dopływawego jest łagodny spadek, a po stronie odpływu jest b. duży spadek a więc oprócz poszerzenia kanału są dwa uskoki o różnych spadkach, dodatkowo jest jeszcze pionowa przegroda zmieniająca kierunek przepływu, część piasku opada, a część z powodu bezwładności uderza o przegrodę i też opada. Takie osadniki o wiele krótsze (2÷3m) b. dobre dla małych oczyszczalni.

Przeróbka piasku: - odwodnienie piasku (jest w papce b. dużo wody) - wylewa się na poletko do suszenia; poletko ma dno z płyt ułożone z odstępami na gruncie piaskowym woda odcieka do orenażu i zawracanie wody do dopływu do oczyszczalni (w trakcie takiego suszenia piasek się odświerza - działanie słońca bakteriobujcze, osuszające - b. dobre dla małych oczyszczalni.

- dla dużych oczyszczalni (Warszawa) - stosuje się płuczkę piaskową: 1 - zbiornik pulpy wodna-piaskowej z pompy mamutowej, 2- pulpa wodno piaskowa; 3 - instalacja sprężonego powietrza (piasek jest unoszony ziarna się obcierają - oczyszczają się); 4 - kubełki (czerpaki) wybierają piasek mają one perforacją i woda odcieka wysypuje się do przyczepy i na wysypisko.

Usuwanie zanieczyszczeń pływających

Ostatnio bardzo często się z tego rezygnuje bo osadniki mogą być dodatkowo wyposażone w urządzenia zgarniające, ale to nie zawsze daje dobre efekty.

Piaskownik jest bardzo czuły na zmiany prędkości (źle pracuje gdy obciążenie jest za wysokie i za niskie), trzeba tak zaprojektować żeby uchronić piaskownik przed zmianami prędkości. Zasada polega na ścinaniu nadwyżek wody i przechowywaniu ich na czas małych przepływów; do przewodu wkłada się blachę, która do przepływu gwarantującego V=0,3m/s, gdy przepływ się zwiększa blacha się zwęża i przepuszcza tylko tę część wody, żeby było V=0,3m/s i występuje przed przegrodą podpiętrzenia.

1)blacha; 2)kanał; 3)do tego momentu blacha nie hamuje; 4)ta część wody nie jest przepuszczana ⇒podpiętrzenie, czyli część wody magazynowana np. na godziny nocne, gdzie mniejsze przepływy i wtedy jest to zużywane dla utrzymania stałej prędkości przepływu przez osadnik 0,3m/s.

Usuwanie zanieczyszczeń pływających:

-obecnie większość osadników może je usuwać więc wtedy nie trzeba oddzielnych urządzeń, ale dla poprawy skuteczności procesu trzeba jednak stosować dla zanieczyszczeń pływających oddzielne urządzenia. (bo np. osadniki maja bardzo duże powierzchnie i trudno jest zebrać z niej zanieczyszczenia pływające, ale na dużych osadnikach dochodzi problem wiatru, który może wiać w inną stronę niż się je usuwa⇒bardzo niska skuteczność, ponadto w Polsce jest słabo rozwinięta technologia urządzeń do zbierania zanieczyszczeń z powierzchni wody).

Wystarczy ścieki przetrzymać: czas zatrzymania w urządzeniu t ≤ 15min. jest wystarczający do wydzielania zanieczyszczeń pływających (oleje, tłuszcze, benzyny, filtry od papierosów). Następnie trzeba je usunąć.

1)zatopienie min.1m; 2)koryto zbiorcze; 3)w urządzeniach musi być zatopiona przegroda zatrzymująca zanieczyszczenia⇒woda opływa przegrodę od dołu i do koryta; 4)tu się zbierają zanieczyszczenia.

Zbieranie z powierzchni:

a)lej odbiorczy

1)lej; 2)koryto.

1)odprowadzenie na zewnątrz; 2)lej.

Lej odbiorczy ma wady, bo zanieczyszczenia nie zbierają się tylko w jednym miejscu, tam gdzie są leje.

b)odbiór liniowy (rynny na całej szerokości zbiornika)

1)rynna(spłukuje się je co jakiś czas)

Można nagarniać do rynny zanieczyszczenia z powierzchni.

c)rynny uchylne(większa skuteczność)

-przechyla się rynna za pomocą przegubów i jest regulacja spływu zanieczyszczeń⇒daje to dobrą skuteczność i zbiera się zanieczyszczenia pływające z małą ilością wody i to jest dobre; bo same zanieczyszczenia chcemy zbierać;

⇒odwadnianie tych zanieczyszczeń; ⇒zmniejszanie ich objętości, robi się, że w beczkach gdzie to zbieramy przetrzymujemy i woda się oddziela.

1)wydzielone zanieczyszczenia; 2)spust wody; 3)zbiornik do gromadzenia odpadów pływających.

-można dodawać do takich olejów H₂SO₄-wykwaszanie i wtedy wydziela się więcej wody z olejów niż na skutek samej grawitacji⇒można to potem wywozić do Rafinerii Jedlicze, która przerabia zużyte oleje i nawet jak zakwasimy oleje to ona i tak ma pierwszy stopień neutralizacji tych olejów.

d)zastosowanie zgarniacza.

1)uchylna część deski; 2)kółeczka żeby było dobre doszczelnienie; 3)deska; 4)przeguby wraz z ruchem wody część uchylna na skutek parcia jest dociskana do ściany; 5)są jeszcze te same z drugiej strony żeby jak wózek będzie jechał z powrotem to też zgarnie, wykorzystanie zgarniacza w obie strony.

e)pływak do zbierania zanieczyszczeń-nie jest związany z urządzeniem, można wszędzie nim zbierać

1)przetłoczenie zanieczyszczeń do dowolnego miejsca; )tuleja gwintowana, w nią się wkręca puszkę z otworami, którą można tam wkręcać, żeby dostosować do grubości warstwy oleju; 3)warstwa oleju; 4)puszka z otworami; 5)puszki plastikowe utrzymujące pływak; 6)rama do niej zamontowana puszka.

f)odkurzacz do zanieczyszczeń pływających.

1)pompa próżniowa; 2)elastyczny wąż; 3)odkurzacz na wózku; 4)ssawa.

Dobrze jest gdy odkurzacz jest stały i ssawa ma regulowaną odległość od zwierciadła, gdy się to dobrze ustawi mechanicznie i ssawa wyciąga tylko zanieczyszczenia pływające bez wody, a jeżeli ssawa zassie wodę to ona ścieka z powrotem i mamy suche zanieczyszczenia zebrane. Trzeba pamiętać, że taki odkurzacz jest drogi i eksploatacja (prąd).

Sedymentacja i usuwanie substancji organicznych

Teoria Newtona (opisywał ruch burzliwy).

1)to jest rzeczywisty rozkład prędkości.

B>H - zazwyczaj (inaczej niż na rysunku)

Założenia: prędkości wszędzie są takie same, strugi są do siebie II.

1)rzeczywisty rozkład prędkości.

Ale tej teorii nie można wykorzystać w praktyce, bo jest tarcie o ścianki (większe) i tarcie cząstek wody o siebie(tarcie wew.). przy ścianach prędkość jest prawie zerowa. Tak więc nie są spełnione założenia takich samych wartości prędkości. Równoległość strug trzeba się starać zachowywać, ale praktycznie nie jest to do końca wykonalne, trzeba pamiętać, że nie możemy tech. doprowadzać wody na wszystkich poziomach do osadnika i dodatkowo ścieki odbieramy tylko na górze, więc trudno jest zachować równoległość strug w pionie. W poziomie równoległość strug jest łatwiej uzyskać.

Założenie Newtona do teorii sedymentacji

Ciała na które nie działa żadna siła lub siły równoważą się porusza się ruchem jednostajnym. Na cząstkę działają siła ciężkości i siła oporu.

P=m⋅g R=c_p⋅1/2⋅A⋅γ⋅V²

gdzie: c_p-niutonowski współczynnik oporu wyznaczany doświadczalnie, A-powierzchnia przekroju poprzecznego.

P=R siły się równoważą to:

gdzie: V-prędkość opadania; γ_z-ciężar zawiesiny; γ_w-ciężar wody

Teria zakłada stałą prędkość opadania a w rzeczywistości cząstki zawiesiny podczas opadania łączą się lub rozpadają i nie ma wtedy stałej prędkości opadania.

Teoria Stokes'a ( ruch laminarny)

P=m⋅g; R=3⋅π⋅η⋅d⋅V_s; P=R ⇒

gdzie: d-średnica cząstek (stosuje się średnice zastępcze)

Teria Hlena ( ruch przejściowy)

konstrukcja wzoru jest trudna do zastosowania.

Najlepiej uzyskiwać prędkość na podstawie badań.

rozdział jednego strumienia dopływającego na jak największą liczbę strug możliwie równoległych do siebie.

Trzeba zbierać osad z osadnika ponieważ w osadniku panują warunki beztlenowe, wydzielają się gazy powodujące wynoszenie zawiesin na powierzchnię. Częstotliwość usuwania zależy od temp. (temp↑ częstotliwość↑); zazwyczaj osad usuwany jest raz na zmianę; trzeba go usunąć zanim zacznie zagniwać i wynosić na powierzchnię.

Sposoby zgarniania osadu:

-łańcuch Golla

Jedyną zaletą tego rozwiązania jest to że łopatki łańcucha wystające ponad zwierciadło wody zgarniają zanieczyszczenia pływające.

System jest zły ponieważ ruch strug wody zostaje zaburzony na łańcuchu i nasze starania aby rozdzielić strumienie wody w osadniku na równoległe tak aby zbliżyć się do ruchu laminarnego nie udają się. Dodatkowo ruch łańcucha powoduje dodatkowe zaburzenia.

-system wózkowy

w cieczy są tylko 2 pręty (0,5 cala) i deska zgarniająca; wózek jeździ po dłuższym boku; gdy zgarniacz dojeżdża do leja osadowego to mechanizm podnosi pręty (II do wody) i nie powodują zakłóceń. Wadą urządzenia jest zmącanie wody (unoszenie zawiesin) przy zgarnianiu.

-hydrauliczny spust ; 1,5m poniżej zwierciadła wody jest spust z zaworem; zawór otwiera się pod działaniem ciśnienia hydrostatycznego które powoduje samoczynny wypływ osadu

W naszych warunkach klimatycznych usuwa się osad co 8h.

Doprowadzenie i odprowadzenie ścieków ze zbiornika.

-za pomocą koryt betonowych

przy zastosowaniu koryt z progiem betonowym może się zdarzyć stagnacja przepływu, tylko część osadnika pracuje, nie ma mieszania, 20÷30cm wody się prześlizguje, głębiej jest zastój; a gdy woda dopływająca jest cieplejsza nawet o 1°C to tym bardziej nie ma mieszania (woda dopływająca jest tylko na górze); nie wykorzystuje się wtedy pojemności osadnika, a czas zatrzymania w osadniku krótszy niż wymagany (złe rozwiązanie).

-za pomocą koryt z otworami

występuje już podział wody na strugi

kolejne unowocześnienie to kształtki wkładane do otworów które zwiększają ilość strug

w/w rozwiązania służą do podziału na strugi w płaszczyźnie poziomej, zostaje jeszcze problem rozdziału w płaszczyźnie pionowej:

Dobrym rozwiązaniem są przelewy pilaste (kilkanaście zębów na 1m) dobry rozdział na strugi. Jest to rozwiązanie elastyczne bo zawsze można dostosować zamocowanie przelewu do wysokości zwierciadła wody.

Koryta są blaszane.

Rozwiązanie rozdziału strug w płaszczyźnie pionowej wg. Kowala - nie wszedł do użycia, ponieważ w praktyce stosuje się osadniki radialne, które rozwiązują problem rozdziału strug w płaszczyźnie pionowej.

rozdział za pomocą syfonów(fajek) na strugę przypowierzchniową, środkową i przydenną; występują jednak problemy z zamontowaniem tych fajek (problemy z wykonawstwem)

Parametry technologiczne osadnika:

-czas zatrzymania - 2 godziny

-prędkość przepływu (dla poziomych) 4÷7 mm/s

-sprawność (dopływ-odpływ)/dopływ⋅100% η=67%

Osadnik radialny (odśrodkowy, typu Dorra)

a)osadnik o małej średnicy

b)osadnik kwadratowy w planie

-przepływ jest tu tez poziomy, ma kształt czylindryczny (w planie jest zazwyczaj kołem od 9 do 50m - największe mają 100m srednicy), inny rozkład prędkości. Tutaj jest uzasadniona budowa większych osadników, bo one pracują lepiej. Osadniki te są płytkie (osadniki poziome głębokość 3m)

-głębokość do 1,5m (w osadnikach poziomych 3m) wiec zawiesiny maja do przebycia krótsza drogę, szybciej sedymentuja

-dopływ do ośrodka, potem rozszerzenie centralne, a z niej na całej wysokości szparami wypływa i jest tu rozwiązanie - problem rozdziału strug wody w pionie na strugi równolegle (zasada Newtona)

-ścieki płyną wzdłuż promienic do obwodu

-można uznać ze źle zachowana jest tez zasada utrzymania przepływu strug równoległych w płaszczyźnie poziomej, bo w zasadzie strugi lezące blisko siebie są prawie równolegle

h - niewiele się zmienia, r - ma duży wpływ, bo ścieki przepływają przez koła o coraz większym promieniu, wiec prędkości przepływu maleją

-jest tu wiec prędkość zmienna

Do zgarniania osadu zgarniacz obrotowy w postaci

Odbiór ścieków: korytem obwodowym, przewodem pilastym. Często koryto w pewnej odległości od ściany żeby ścieki wlewały się z dwóch stron (lepsza sprawność). W praktyce przy ścianie często tworzy się kożuch i może odpływać i dostawać się do oczyszczonego odpływu ścieków.

Osadniki radialne wykorzystuje się tez do wydzielania, zatrzymywania części pływających (osadniki poziome także).

Zgarnianie osadu: rozkład zanieczyszczeń na dnie jest równomierny. Zgarniacz w postaci kratownicy podparty na rurze centralnej, w większym osadniku tez na ścianach zewnętrznych. Kratownica może być jednoramienna, dwuramienna, a w bardzo dużych osadnikach trójramienna. Strugi ścieków są zawsze równolegle do zgarniacza - nie ma kolizji. Zgarniacz obraca się bardzo wolno (jeden obrót na godzinę), a pyzatym jest to kratownica, wiec to przeszkadzanie jest bardzo małe, może tez pracować cyklicznie (rzadko). Zgarnianie osadu powoduje unoszenie go, a nie zgarnianie. Usprawnienie - zastąpienie zgarniania zasysaniem. (Rys 1)

Zgarniacz zgarnia na zewnątrz i wtedy przewód do osadu krotki i nie ma problemu z prowadzeniem przewodu pod całym osadnikiem (rys 2)

Osadnik radialny kwadratowy - oszczędza miejsce i materiały budowlane. Istota jest obrotowy zgarniacz, zabetonowuje się rogi, czyli miejsca skąd nie zgarnia zgarniacz. (rys 3)

Osadnik pionowy - mało sprawny ale nie wymaga zgarniania osadu. Przepływ ścieków pionowy, od dołu do góry. W przewodzie ścieki płyną z prędkością 300mm/s. Żeby zmniejszyć prędkość zwiększa się średnice. Wprowadza się ścieki przewodem do rury centralnej i jeszcze do góry, żeby wytrącić energie, zmieniają kierunek i płyną do góry i znowu zmieniają kierunek po wypływie z rury i płyną do góry. Jak u większe od v cząstka będzie opadać (różnica u-v dodatnia). Cząstki ...... opadają z prędkością 0,2 mm/s, więc prędkość v musiałaby być jeszcze mniejsza mała wydajność. Zawiesiny opadły mała sprawność. Żeby nie było zgarniacza jest kat co najmniej 45 ^O. H_st= R, wiec już sama cześć stożkowa jest wysoka plus wysokość cylindra dla dużych wydajności bardzo głębokie musiałyby być osadniki. Dlatego stosuje się je tylko w małych oczyszczalniach. Nadają się do oczyszczania ścieków przemysłowych o dużej zawartości ciężkich zawiesin. średnica 5-10m, głębokość całkowita do 7m, czas przebywania wody w osadniku 2 godziny, wydajność usuwania zawiesin 70-90%

1-rura środkowa; 2-przestrzeń użyteczna; 3-komora osadowa

Osadniki wielostrumieniowe - (japończyk Yao) - żeby skrócić czas opadania, osadzania. (Rys 5) Osad który gromadzi się na dnie musi być usuwany. Po osiągnięciu pewnego ciężaru zawiesiny zsuwa się. Związane jest to z zakłóceniem (burzy się, miesza, osad unosi się w cieczy). Zakłócenie na wlocie.

Osadniki te bardziej nadają się do usuwania zanieczyszczeń pływających. Dość powszechnie używane (przeciwprądowe) do usuwania zanieczyszczeń benzynowych, olejowych w separatorach na stacjach benzynowych (miedzy innymi z wkładami wielostrumieniowymi) do podczyszczania ścieków deszczowych.

Oczyszczanie biologiczne:

Złoża biologiczne - substancje organiczne zamieniane na energie, która jest zużywana na oddychanie. Wypełnienie złoża - wymiary większe od ziaren piasku a nawet żwiru, klika cm. Jak jest materiał i pożywka to bakterie same się znajda. Podłoże:

-Odporne chemicznie i biologiczne (życie biologiczne ma działanie niszczące)

-Odporne na korozyjne działanie ścieków (mogą tam się znaleźć stężone kwasy, zasady, substancje ekstrahujące)

-Wytrzymałe mechanicznie

-Rozwinięta duża powierzchnia, na której mogą się rozwijać mikroorganizmy

Na początku używano materiałów naturalnych np. kamień, odpadów materiałów budowlanych (z rozbiórek), kawałki cegieł, koks (produkt zgazowania węgla) ma bardzo nieregularny kształt, dużo porów - duża powierzchnia. Teraz produkuje się materiały zastępcze - tworzywa sztuczne, które w odróżnieniu od materiałów naturalnych pozwalają na rozwinięcie większej powierzchni; na objętość 1 m³ powierzchnia do rozwoju mikroorganizmów jest dwukrotnie większa. 1m³ materiału naturalnego daje 100 m²powierzchni, 1m³ materiału sztucznego - 200 m²powierzchni. A poza tym tworzywa sztuczne są dużo lżejsze. Z materiału naturalnego budowało się złoża o wysokości 2 m - dno bardzo wytrzymałe (około 4 tony na m²).

Konstrukcja:

Strop - bardzo wytrzymały, ale jednocześnie przepuszczalny, perforowany, żeby ścieki mogły przepływać. Drugie dno z lekkim nachyleniem, żeby ścieki mogły spływać ku obwodowi - gdzieś punkty odbioru. Materiał zasypuje się do złoża luzem - z naturalnych materiałów. Z tworzyw sztucznych można produkować konstrukcje o gabarytach większych - można wtedy nieprzypadkowo układać wypełnienie, ma się wtedy wpływ na czas przepływu, a chodzi o to, żeby droga przepływu była jak najdłuższa.

Napowietrzanie: potrzebny jest ruch, przepływ powietrza, dostarczane ciągle i świeżo powietrze, proces nie zamieni się w beztlenowy. Duże ilości wolnych przestrzeni w złożu powodują swobodny przepływ powietrza. Jeżeli jest wystarczająca ilość czasu, bakterie zużywają nie tylko związki łatwo rozkładalne ale także inne związki. Ten czas narzucają konstruktorzy złoża - przez wysokość złoża i drogę przepływu ścieków przez złoże. Pan Rincke podzielił złoże na cztery grypy: zraszane, niskoobciążone, spłukiwane średnio obciążone (na przemian pracujące) i wysokoobciążone (wieżowe).

Złoże spłukiwane - wypłukuje się materiał ze złoża (najgorszy materiał: bakterie nieżywe i te gorsze - automatyczne utrzymanie biomasy a także kondycji bakterii (wymywanie - selekcja pozytywna ))

Sprawność (efekt oczyszczania ) η=93±0,017 t

Górna wartość obciążenia 600 - 700 (powyżej BZT₅ odpływu jest już większe od 30) - dla złoża. Trzeba zmniejszyć obciążenie poprzez zmniejszenie stężenia przepływu czyli recyrkulacja, co zwiększa objętości złóż - nakłady inwestycyjne.

Napowietrzanie w złożu odbywa się w sposób naturalny (bardzo duża zaleta - urządzenie tańsze ze względu na koszty eksploatacyjne)

t_w - temp ścieków w złożu, t_p - temp powietrza na zewnątrz. Powietrze dostaje lub wydostaje się przez górna powierzchnie (nie opłaca się złóż zadaszać). Drugie miejsce - otwory w ścianach bocznych). W zimie woda znacznie wolniej się oziębia niż powietrze, w lecie powietrze szybko się nagrzewa. Zawsze wiec istnieje różnica temperatury ścieków i powietrza, co powoduje ruch powietrza. Jeżeli t_w > t_p - ruch powietrza do góry (przepływające ścieki ogrzewają powietrze w przestrzeniach miedzy wypełnieniem), natomiast gdy t_w<t_p - ruch powietrza do dołu (powietrze oziębia się od ścieków). Może to się zmieniać sezonowo (zima - lato), ale także może w ciągu doby (dzień - noc).

Ilość tlenu dostająca się do złoża - pomierzone szybkości ruchu powietrza w złożu: 0,1 -0,3 m/min (mała prędkość ale wystarczająca)

Przepływ powietrza przez złoże - pomierzone doświadczalnie. Ruch powietrza ustaje gdy różnica temperatur wynosi dwa stopnie.

0,3 m/min * 60 = 18 m/h 18 cm³/m²h; m³ powietrza wazy 1,3 kg, w tym jest 20% tlenu czyli 1,3 kg * 0,2 = 23 (ilość tlenu dopływająca do złoża) *0,2 = 4,5 kgO₂/m²h. (kilkadziesiąt razy większy zapas tlenu niż potrzebują go bakterie, gdyż potrzebują one go 1 kg/dobe.

Rozprowadzenie ścieków po powierzchni. Obciążenie hydrauliczne - parametr obliczeniowy. Założenie ze rozkład jest równomierny. System koryt umieszczonych nad powierzchnia. System tryskaczowy.

Kręgi zraszania powinny zachodzić (gdy zbiornik jest pełny). Zmniejszają się wraz ze zmniejszaniem się ilości ścieków w zbiorniku (Δh jest mniejsze mniejsze ciśnienie wypływu ). Zraszanie jest nierównomierne (od max do min wypływu). Potem jest przerwa na czas napełnienia zbiornika. Jest to tez korzystne dla bakterii, które maja czas na zaabsorbowanie i wykorzystanie pożywienia ze ścieków. Ten system jest dostosowany do każdego kształtu złoża (owalnych a także kwadratowych)

Zraszacz obrotowy - może być stosowany tylko do złóż sferycznych, a także tylko do złóż o wysokim obciążeniu (spłukiwanych). W osi łożysko o bardzo małych oporach toczenia. Zamontowane są na nim dwa ramiona zraszacza z otworami umieszczonymi naprzeciw. Wypływ ścieków z otworów powoduje obrót ramion (odrzut, reakcja) jeden obrót ok. 5 min. Nie wymagają silnika, wydatku energii (to samo tryskacze).

Złoża są bardziej wrażliwe na niskie temp. niż komory osadu czynnego.

System zraszania jest najbardziej powszechny. Ograniczenia: nadaje się do kształtu kołowego i do złóż spłukiwanych o dużej ilości ścieków. Rys zraszacza: w osi instaluje się łożysko o bardzo małych oporach toczenia i w nim montuje się dwa ramiona zraszacza z otworami po przeciwnych stronach i wypływ ścieków powoduje powstanie pracy sił powodujących obrót zraszacza (przeciętnie 1 obrót na 5 minut). Żeby zapobiegać wypływowi ścieków na powierzchnię przy łożysku tam gdzie jest puszka kierująca ścieki do ramion zraszacza jest zamknięcie rtęciowe.

Rozdział ścieków w osadnikach o kształcie prostokątnym za pomocą fajek zanurzonych w korytach, gdzie zwierciadło ścieków jest trochę wyżej niż zwierciadło w złożach i wózek porusza się wzdłuż ściany i jest zraszanie złoża.

Bakteriom potrzeba 20 min żeby dobrze zaadsorbowały zanieczyszczenia, gdy jest więcej to jest zła praca, jeżeli okaże się czas zbyt krótki kontaktu to trzeba dosypać materiału wypełniającego (ale to powoduje problemy techniczne, inwestycje), dobrym rozwiązaniem jest recyrkulacja ścieków.

rysunek

Zaletą złóż w porównaniu z osadem czynnym jest mała ilość osadów powstałych 0,16l/Md. R₁ - recyrkulacja ścieków oczyszczonych, R₃ - likwidujemy, zmniejszamy osadnik wtórny i ścieki wraz z osadem recyrkulujemy do osadnika wstępnego; nie recyrkulujemy wszystkiego, część idzie do odbiornika. Problemem przy złożach jest rozwój małych muszek na powierzchni złoża.

Złoża tarczowe.

Pośrednie między złożem a osadem czynnym. rysunek Ścieki płyną korytem w którym umieszcza się tarcze na wspólnym wale. Część tarczy zanurzona w ściekach⇒ bakterie pobierają pokarm⇒napowietrzanie i trawienie substancji organicznych. Musi być odpowiednio dobrany czas „na jedzenie” i czas „na trawienie-napowietrzanie”.

METODA OSADU CZYNNEGO.

Zalety : a) pozwala na prowadzenie procesów rozkładu zw organicznych, usuwanie fosforu i azotu (denitryfikacja, defosfotacja); b) jest odporna na niskie temperatury zewnętrzne w przeciwieństwie do złoża (bo ścieki w złożach są rozpraszane do małych kropelek, które bardzo szybko zamarzają); c) są tu organizmy pływające a nie osiadłe tak jak w złożach. Wady : a) wymaga sztucznego dostarczania tlenu ; b) olbrzymi przyrost biomasy.

Parametry technologiczne: 1) obciążenie objętości reaktora A - służy do doboru objętości urządzenia
typowe 1500, jeżeli obciążenie jest małe to bakterie wyjadają pożywienie - większy efekt oczyszczania ; 2) obciążenie osadu A' - ile bakterie mogą usunąć
, można uważać że jest to informacja ile bakterie mogą zjeść, bakterie w sprzyjających warunkach mogą zjeść w ciągu doby tyle ile same ważą; 3) Zawartość zawiesin (biomasy) w reaktorze z -
wtedy osad dobrze pracuje, przy mniejszych ilościach słaby efekt oczyszczania, w oczyszczalniach pomiar zawartości biomasy jest robiony automatycznie
, (rysunek) utrzymanie stałej zawartości zawiesin w reaktorze (z) jest w praktyce trudne do otrzymania;, szczególnie przy dużej liczbie reaktorów.; 4) Zawartość tlenu w reaktorze nitryfikacyjnym - z punktu widzenia ekonomicznego najlepiej jest
bo wtedy jest najtaniej i najłatwiej rozpuścić tlen w ściekach, górną granicą jest 3 gO₂/m³ powyżej tej wartości już w zasadzie b trudno rozpuścić kolejne porcje tlenu, ale zawartość tlenu nie może być
bo w każdej chwili może zmienić się przepływ i zejdzie zawartość tlenu do wartości ujemnych; bez nitryfikacji 1,5 do 2, z nitryfikacją 3 do 4, dobrym wskaźnikiem czy zachodzi nitryfikacja jest oznaczenie amoniaku; * na oczyszczalni oznaczenie zawartości tlenu odbywa się za pomocą sondy tlenowej, ale wadą tych sond jest szybkie zużycie; * przykry gnilny zapach oznacza brak tlenu, * jeżeli nie ma gnilnego zapachu, ale osad jest czarny śluzowaty, wtedy zawartość tlenu poniżej 1, * osad ciemnobrązowy, ziemnisty zapach i wyraźnie widoczne kłaczki - dobra zawartość tlenu, * w miarę wzrostu natleniania osad robi się coraz jaśniejszy barwa mleczno-jasnobrązowa oznacza że jest za duże natlenienie; 5) OC wydajność tlenowa, pojemność tlenowa - dotyczy urządzenia a nie bakterii, * charakteryzuje system natleniania, * ten parametr podawany jest przez producenta urządzenia, mierzą oni OC w warunkach beztlenowych; 6) OC/L [-] - zdolność wprowadzania tlenu do ciczy w stosunku do ładunku, do obciążenia; to co dostępne w stosunku do tego co potrzebne; relacja podaż do popytu 1,2 do 2,0 nadmiar podaży; 7) Efektywność ekonomiczna natleniania kgO₂/kWh - dokładniejszy wskaźnik niż OC, * można produkować urządzenie o efektywności 3 kgO₂/kWh; 8) Indeks osadu IO ml/g - objętość jaką zajmuje 1 g suchej masy osadu po 30 min osadzania, * można go oznaczać z różnych objętości, * na jego podstawie można eksploatować oczyszczalnię ścieków bez kontroli biologicznej, * <100 ml/g to jest dobrze, * niedobrze jest kiedy indeks zaczyna rosnąć, zmieniać się, * osad zwiększa zawartość zawiesiny, * osad traktowany jest jako składnik ścieków, dlatego niekorzystne jest zwiększanie indeksu osadu; 9) Wiek osadu [d] - czas przez który osad używany jest do oczyszczania, * sami o nim decydujemy, * regulacja wieku osadu, przez odprowadzenie odpowiednich ilości ze 100 kg odprowadzamy 4 kg, * wiek osadu = ilość osadu/procent oddzielenia dziennego; 10) Sprawność η [%] - dobra oczyszczalnia może dawać 98% oczyszczania a nawet 99% w okresie letnim. Lepszy efekt latem, ale zimą też dobrze, bo nie rozwijają się glony, nie ma zakwitów.

Konstrukcje komór do os czynnego powinny mieć kształt opływowy to dobra recyrkulacja bo osad musi być w stanie zawieszenia (gdy opada to dostaje się do strefy haztrebiwej?) to obumieranie i obumarłe szczątki osadu wypływają na powierzchnię to opływowy kształt powoduje też zmniejszenie wydatku energii na mieszanie. Komory o kształcie prostopadłościanów ze ściętymi wstawkami (żeby się ten osad nie odkładał). System bruzdowo- grzbietowy umieszcza się na dnie grzbiety w celu lepszej cyrkulacji, między grzbietami w bruzdach instalacje do napowietrzania. W tej strefie osad jest unoszony do góry, w strefie grzbietu opada i potem znowu trafia na strefę napowietrzania i jest ruch spiralny osadu. Dzięki temu że nie ma na całej powierzchni dyfuzorów to jest oszczędność pieniędzy. Komory typu Kessenera maja kształt opływowy (dobry z punktu widzenia hydrauliki osadu) ale o bardzo kosztownej budowie, trudny do wykonania. System rowów cyrkulacyjnych posiada dobre kształty pod względem hydraulicznym. Modyfikacją rowów jest system Gerosunek? Jest on prefabrykowany z betonu nie trzeba już pochylać skarp żeby się nie zawaliło, nie było rozmywane więc większe powierzchnie rowu więcej ścieków się oczyszcza, mniejsze straty energii. Zawiera kierownice do wymuszania przepływu i mechanizm napowietrzająco- mieszający. W fazie defosfatacji potrzeba tylko mieszania i utrzymania stanu zawieszonego.

DOSTARCZANIE TLENU W METODZIE OSADU CZYNNEGO -trzeba dostarczać tlen w sposób sztuczny, -dostarczany jest na zasadzie praw fizyki to napowietrzanie na powierzchni granicznej gaz- ciecz następnie przejście tlenu z powietrza. Identycznie ale wyrównywanie stężeń, w powietrzu tlen w większym stężeniu i dlatego przechodzi on do cieczy, ze stałą prędkością wpływ temp i ciśnienia mało znaczący, -szybkość dyfuzji jest proporcjonalna do wielkości powierzchni styku gaz- ciecz. Trzeba wiec rozwijać pow. styku gazu z cieczą poprzez zwiększenie pow. po stronie gazu lub cieczy. Powietrze wtłacza się do cieczy na dno urządzenia jak najgłębiej pod dużym ciśnieniem i trzeba rozdzielić gaz na bardzo drobne pęcherzyki. (zmniejszenie objętości pęcherzyków powoduje zwiększenie pow. kontaktu) duży pęcherzyk wydobywa się z wody bardzo szybko wiec małe pęcherzyki wypływają z wody wolniej więc dłuższy czas kontaktu. Napowietrzanie ......pęcherzykowe Filtrasy: -muszą mieć kanaliki i drenaże?; -kanaliki muszą mieć zbliżone wymiary bo inaczej powietrze szło by tylko większymi otworami a my chcemy aby pęcherzyki były drobne i żeby były równomiernie napowietrzane wszystkie komory? I dlatego produkcja tych filtronów jest trudna; -muszą być odporne na korozje z wody , korozje chemiczną; -muszą być o odpowiedniej wytrzymałości żeby nie pękały i nie kruszyły się na skutek ciśnienia powietrza mogą występować uszkodzenia; -najbardziej odporne jest szkło ale problem z wykonaniem kształtek. Dyfuzory talerzowe: -żeby pęcherzyk miał 1mm to otwór musi być 0,1-0,2mm bo jest przed dyfuzorem sprężarka, w kanaliku się jeszcze zwiększa ciśnienie a potem już w cieczy jest rozprężenie i zwiększa się obj. pęcherzyka; -te dyfuzory nie są zbyt dobre bo wypychają pęcherzyki do góry i one stosunkowo szybko wypływają z cieczy, porastają one szybko bakteriami oraz szybko zatykają się przez opadające zawiesiny gdy jest przerwa w napowietrzaniu a bardzo trudno je czyścić bo są wykonane z bardzo twardego metalu; -jest możliwość regeneracji chem w kwasie azotowym- rozpuszcza związki organiczne, lub HCL -rozpuszcza zw. Mn ale jest ta metoda droga; -więc stosuje się dyfuzory o innym kierunku wypływu powietrza; -tutaj wypływ powietrza jest w kierunku poziomym (nie ma od razu wypływu w pionie) więc pęcherzyki powietrza są dłużej w cieczy. Dyfuzory rurowe: -cały obwód koła porowaty więc duży zysk czasowy przebywania powietrza w cieczy, szczególnie ważny dolny półobwód, lepsze wykorzystanie powietrza i lepsza ekonomika procesu. Dyfuzory talerzowe z ekosfomenu? (rodzaj gumy) ten ekosfomer nacina się lub robi otworki niewidoczne gołym okiem, ale ten materiał jest mniej trwały ponacinany bo nacięcie w trakcje eksploatacji się powiększa; są łatwiejsze w wykonaniu, tańsze ale krócej działają; -w systemie drobnopęcherzykowym 15% tlenu z powietrza rozpuszcza się w ściekach i jest to stosunkowo dużo; żeby zwiększyć sprawność rozpuszczanie buduje się głębsze komory ale są droższe w budowie bo większe sprężarki. Urządzenia średniopęcherzykowe:- łatwiejsze w produkcji, rzadziej się zatykają, tanie wykonanie, otwory 3-4mm pęcherzyki ok. 1 cm. Otworki nie zatykają się bo ciśnienie powietrza rozrywa osiadające zawiesiny, możliwość nawiercenia otworów pod różnym kątem. Systemy grubopęcherzykowe:- powietrze wydostaje się przez bose końce rur, mała skuteczność 1% ale łatwe w wykonaniu, zastosowanie sprężarki lub kompresora. Innym systemem napowietrzania są aeratory-wadą jest to, że jest bardzo mały zasięg - maksymalnie 70 cm, mechaniczne natlenianie ma większy zasięg niż aerozole. Systemy napowietrzania mechanicznego. szczotki Kessena (walec klaskowy): -Szczotki muszą trzeć jak najbliżej, żeby łożyska się nie wycierały, -włoski szczotki w pierwotnym rozwiązaniu zastąpiono łopatkami, mamy możliwość regulować zanurzenie tych łopatek - jest to regulacja napowietrzania i regulujemy tym samym zużycie energii więc zaleta jest jego elastyczność, -lekkie i proste w konstrukcji.

Urządzenia o osi pionowej - aeratory.-mankamenty: -pęknięcia wałów, bo są one ciężkie i szybko się obracają i zanieczyszczają powietrze aerozolami ścieków. USUWANIE ZWIĄZKÓW AZOTU I FOSFORU. Usuwanie azotu - nitryfikacja i denitryfikacja. Azot organiczny - amoniak - azotany - azot gazowy(słabo rozpuszcza się w wodzie, więc wędruje do atmosfery).Nitryfikacja - żeby ją uzyskać trzeba dać dużo tlenu, zawartość min 3 mg O2/l, - oznaczanie azotanów jest kłopotliwe ponieważ trzeba odparować próbkę, więc dla oznaczenia skuteczności nitryfikacji możemy oznaczać amoniak (szybko i tanio). Jeżeli występuje amoniak nie ma nitryfikacji, a jeżeli nie występuje amoniak jest nitryfikacja. W ściekach amoniak występuje przede wszystkim z moczu. NH4+1,5O2-(nitrosomonas)-NO2+H2O+2H+58-84(reakcja wysoko energetyczna nitrosomonas, który zjada amoniak ma z tego dużo energii więc może zjeść dużo amoniaku), NO2+0,5O2-nitrobakter-NO3+15-20 (większa energia bakterie nitrobakter muszą dużo zjeść azotynów, żeby żyć. Muszą 4 razy więcej zjeść azotynów, żeby mieć tyle samo energii co nitrosomonas i dlatego w ściekach nie ma azotynów bo wszystkie azotyny wyprodukowane przez nitrosomonas są od razu zjadane przez nitrobakter).1NH4+1,83O2+1,98HCO3-0,02C3-H7O2N+ 0,98NO3+1,04H2O+1,88H2CO3 Z jednej jednostki wagowej powstaje w sumie 1 jednostka azotynów (dokładnie 98% to azotant a 2% to przyrost biomasy). Nitryfikacja bardzo silnie zależy od temp przy 10C ustaje. Wykresy. Denitryfikacja NO3-NO2-NO-N2O-N2 stwarza się sztuczne warunki dla bakterii nie daje się mu tlenu po to żeby je zmusić do korzystania z tlenu w azotanach- trzeba tylko mieszać żeby maiły dostęp do azotanów. Jest to proces redukcji wiec musi mu towarzyszyć utlenianie, żeby dać bakterią pożywienie oraz po to żeby był materiał do utleniania trzeba dąć do komory denitryfikującej związki organiczne. Dlatego musi być denitryfikacja przed nitryfikacją w ciągu technologicznym. Żeby nie było zew ..... ścieków można dodawać tu ścieków surowych. NO3+2H+NO2+H2O wagowo 1g NO# daje odzysk 2,86gO2 NO3+0,83C2H5OH+0,3N2+0,83CO2+OH zasadowość jest zwracana do ścieków (tyle samo co zostało zużytej zasadowości w nitryfikacji) wykres. DEFOSFOTACJA BIOLOGICZNA. Azotany i azotyny nie tworzą zw. nierozpuszczalnych wytrącających się więc usunięcie zw. azotu nie może być wykonane met chemicznymi. Przy fosforze jest inaczej bo możemy wytracać środkami chemicznymi PIX to koagulant żelazowy; siarczan żelazowy. Prowadzą je acinetobacter. Kiedy się one dostaną do warunków tlenowych to się nie zżerają ale ........... fosforanów, bo wiedzą że grozi im głód w warunkach beztlenowych i chcą mieć zapasy fosforu. ADP+P-22ATP Posiadają one w komórce ADP i chcą się nażreć fosforu, żeby utworzyć ATP żeby miały zapas energii w war beztlenowych. Jeden jon wydalony w war beztlenowych a war tlenowe pobierają 22 cząsteczki fosforu i tworzą 22 cząsteczki ATP. Wykres. Potępiał oksydoredukcyjny +200mV -nitryfikacje i -200mV denitryfikacje i defosfatacje. Schematy technologiczne - wrysować ołówkiem

---