MS Sr 14 B 4 4, biotechnologia inż, sem2, MŚ


Ćwiczenie nr 4 środa, 5.03.2008 r.

Temat: BILANS ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ W WODACH POWIERZCHNIOWYCH

Sekcja 4

Skład sekcji:

1. APCZYŃSKI Piotr

2. GRABOWSKI Piotr

3. JAŁA Robert

4. MICHALSKI Andrzej

1. Cel ćwiczenia

Dysponując informacjami o jakości wody ( B/16/06 ) w ustalonych przekrojach pomiarowych oraz o charakterze samego odbiornika za cel stawiamy sobie określenie stężenia zanieczyszczeń ( BZT5, chlorki, siarczany, azot całkowity) wprowadzonych ze ściekami do rzeki w punkcie zrzutu ścieków, oraz porównanie ich z normami przyjętymi przez Ministra Środowiska.

2. Metody badań

Mając do dyspozycji dane na temat jakości wody w przekrojach pomiarowych A i B (rysunek poglądowy poniżej) wyliczamy stężenia poszczególnych zanieczyszczeń na przekrojach pomiarowych SA i SB i wykorzystując te dane obliczamy ładunek i stężenie zanieczyszczeń w dopływających ściekach. Należy w tym celu wykorzystać odpowiednio przekształcone wzory. Trzeba zwrócić uwagę, że ilość zanieczyszczeń mineralnych ( chlorki, siarczany itp.) nie zmienia się podczas przepływu wody, ponieważ przemiany fizykochemiczne są bardzo znikome na tak krótkich odcinku rzeki. Zmienia się jedynie ilość zanieczyszczeń organicznych, dlatego należy to uwzględnić w obliczeniach.

Przyjęto uproszczenie, że wody gruntowe wpływają pod koniec badanej długości rzeki. Dlatego nie musimy uwzględniać utleniania zanieczyszczeń organicznych z wód gruntowych podczas ich przepływu na odcinku L1, ani podczas przepływu wód gruntowych na odcinku L2 - L1.

Na koniec zostaną porównane stężenia w ściekach z odpowiednimi normami prawnymi i ustalenie czy zostały one przekroczone.

3. Dane wejściowe:

a) Rysunek poglądowy:

0x08 graphic

SA - punkt tuż przed zrzutem ścieków

SB - punkt tuż za zrzutem ścieków

b) Karta pomiarowa:

Parametr

Jedn.

Wartość

Przekrój kontrolny "A"

 

 

Przepływ wody w rzece

m3/h

14000

Stężenie zanieczyszczeń w rzece:

 

 

BZT5

gO2/m3

3,2

chlorki

g/m3

90

siarczany

g/m3

87

azot amonowy

gN/m3

0,1

azot azotanowy

gN/m3

1,8

azot całkowity

gN/m3

2,1

Przekrój kontrolny "B"

 

 

Stężenie zanieczyszczeń w rzece:

 

 

BZT5

gO2/m3

3,3

chlorki

g/m3

92

siarczany

g/m3

88

azot amonowy

gN/m3

0

azot azotanowy

gN/m3

1

azot całkowity

gN/m3

2,2

Dane dodatkowe

 

 

Jednostkowe natężenie dopływu wód gruntowych

m3/km/h

8

Stężenie zanieczyszczeń w wodach gruntowych:

 

 

BZT5

gO2/m3

0,1

chlorki

g/m3

150

siarczany

g/m3

105

azot amonowy

gN/m3

0,05

azot azotanowy

gN/m3

0,2

azot całkowity

gN/m3

0,3

Długość odcinka L1

km

1,9

Długość odcinka L2

km

3,8

Średnia szybkość przepływu wody w rzece

m/s

0,29

Średnia szerokość koryta rzeki

m

14

Średnia głębokość koryta rzeki

m

1

Temperatura obliczeniowa

*C

13

Stała szybkości biodegradacji w temp. 20 ºC (k20B)

1/d

0,76

Ilość dopływających ścieków

m3/h

650

c) Normy prawne:

Parametr

Jednostka

Norma

BZT5

gO2/m3

25

chlorki

g/m3

1000

siarczany

g/m3

500

azot całkowity

gN/m3

30

4. Przeliczenia

W trakcie wykonywania ćwiczenia wykorzystane zostały następujące wzory:

a) Aby móc obliczyć całkowity ładunek poszczególnych zanieczyszczeń skorzystaliśmy ze wzoru:

Ł = C * Q [ g/m3 * m3/h = g/h]

Ł - Ładunek zanieczyszczeń [ g/h ]

C - Stężenie danego zanieczyszczenia [g/m3 ]

Q - Przepływ wody [m3/h ]

b) Dopływ wód gruntowych:

Q = q * L [ m3/km/h * km = m3/h ]

Q - Całkowity dopływ wód gruntowych [m3/h ]

q - jednostkowe natężenie dopływu wód gruntowych [m3/km/h ]

L - Długość odcinka rzeki [ km ]

c) Stała szybkości biodegradacji w danej temperaturze:

0x08 graphic

kb - Stała szybkości biodegradacji w danej temperaturze:

kb20 - stała szybkości biodegradacji odniesiona do temperatury 20 °C [ d-1 ]

d) Wielkość wskaźnika BZT w rzece w odniesieniu do punktu początkowego:

Ilość zanieczyszczeń organicznych podczas przepływu rzeki maleje. Aby obliczyć o ile zmalała ta ilość należy korzystać z następującego wzoru.

CBZT = CwBZT*exp(-kB*TH)

CwBZT - wartość wskaźnika BZT5 w punkcie początkowym [ gO2/m3 ]

CBZT - wartość wskaźnika BZT5 w punkcie końcowym [gO2/m3 ]

kB - stała szybkości biodegradacji [ d-1 ]

TH - hydrauliczny czas przepływu od punktu początkowego do punktu końcowego [d]

e) Aby móc obliczyć ładunek poszczególnych zanieczyszczeń w ściekach, należało odjąć ilość zanieczyszczeń w przekroju tuż przed zrzutem ścieków OD ilości zanieczyszczeń tuż za zrzutem ścieków, czyli:

Łś = ŁSb - ŁSa

Łś - ładunek poszczególnych zanieczyszczeń w ściekach

ŁSb - ilość zanieczyszczeń tuż za zrzutem ścieków,

ŁSa - ilość zanieczyszczeń tuż przed zrzutem ścieków

f) Aby obliczyć stężenie zanieczyszczeń w ściekach należało przekształcić wzór:

Ł = C * Q

Do odpowiedniej postaci:

C = Ł / Q [ (g/h) / (m3/h) = g/m3 ]

Ł - Ładunek zanieczyszczeń [ g/h ]

C - Stężenie danego zanieczyszczenia [g/m3 ]

Q - Przepływ wody [m3/h ]

e) Współczynnik dyspersji poprzecznej

Dhp = 0,2 H ∙ Vp [ m * m/s = m2/s ]

Dhp - Współczynnik dyspersji poprzecznej

H - jest średnią głębokością koryta rzeki [m]

Vp - średnia prędkość przepływu rzeki [ m/s ],

f) Odległość, po jakiej nastąpi całkowite wymieszanie się ścieków w przekroju poprzecznym.

0x08 graphic

[ (m/s * m2 ) / m2/s = m ]

Lm - odległość od punktu odprowadzenia do przekroju całkowitego wymieszania [ m ],

Vp - średnia prędkość przepływu rzeki [ m/s ],

s - hipotetyczna szerokość koryta rzeki przy założeniu, że punkt zrzutu ścieków znajduje

się w osi koryta [ m ],

Dhp - współczynnik dyspersji poprzecznej [ m2/s ]

5. Wyniki analiz

a) Charakterystyka rzeki w przekroju "A":

Parametr

Jedn.

Wartość

Ładunki zanieczyszczeń:

 

 

BZT5

kgO2/h

44,800

chlorki

kg/h

1260,000

siarczany

kg/h

1218,000

azot całkowity

kgN/h

29,400

b) Charakterystyka wód gruntowych na odcinku L1:

Parametr

Jedn.

Wartość

Całkowity dopływ wód gruntowych na odcinku L1

m3/h

15,200

Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych:

 

 

BZT5

kgO2/h

0,002

chlorki

kg/h

2,280

siarczany

kg/h

1,596

azot całkowity

kgN/h

0,005

c) Charakterystyka rzeki tuż przed zrzutem ścieków:

Parametr

Jedn.

Wartość

Przepływ całkowity

m3/h

14015,200

Czas przepływu wody na odcinku L1

d

0,076

Stała szybkość biodegradacji w temp. obliczeniowej (KB)

1/d

0,519

Ładunki zanieczyszczeń:

 

 

BZT5

kgO2/h

43,119

chlorki

kg/h

1262,280

siarczany

kg/h

1219,596

azot całkowity

kgN/h

29,405

d) Charakterystyka wód gruntowych na odcinku (L2-L1):

Parametr

Jedn.

Wartość

Całkowity dopływ wód gruntowych na odcinku (L2-L1)

m3/h

15,200

Ładunki zanieczyszczeń w wodach gruntowych:

 

 

BZT5

kgO2/h

0,002

chlorki

kg/h

2,280

siarczany

kg/h

1,596

azot całkowity

kgN/h

0,005

e) Charakterystyka rzeki w przekroju "B":

Parametr

Jedn.

Wartość

Przepływ całkowity

m3/h

14680,400

Ładunki zanieczyszczeń:

 

 

BZT5

kgO2/h

48,445

chlorki

kg/h

1350,597

siarczany

kg/h

1291,875

azot całkowity

kgN/h

32,297

f) Charakterystyka rzeki tuz za zrzutem ścieków:

Parametr

Jedn.

Wartość

Przepływ całkowity

m3/h

14665,200

Czas przepływu wody na odcinku L2-L1

d

0,076

Ładunki zanieczyszczeń:

 

 

BZT5

kgO2/h

50,388

chlorki

kg/h

1348,317

siarczany

kg/h

1290,279

azot całkowity

kgN/h

32,292

g) Charakterystyka ścieków razem z normami prawnymi:

Parametr

Jedn.

Wartość

Ładunki zanieczyszczeń w ściekach:

 

 

BZT5

kgO2/h

7,269

chlorki

kg/h

86,037

siarczany

kg/h

70,683

azot całkowity

kgN/h

2,888

Stężenie zanieczyszczeń w ściekach:

 

 

Norma Prawna

BZT5

gO2/m3

11,183

25,000

chlorki

g/m3

132,364

1000,000

siarczany

g/m3

108,743

500,000

azot całkowity

gN/m3

4,443

30,000

h) Współczynnik dyspersji poprzecznej oraz odległość, po której ścieki ulegną całkowitemu wymieszaniu poprzecznemu:

Parametr

Jedn.

Wartość

Współczynnik dyspersji poprzecznej

m2/d

5011,200

Odległość po której następuje całkowite wymieszanie się ścieków.

km

0,340

i) Procent ilości zanieczyszczeń w stosunku do normy prawnej.

Procent ilości zanieczyszczeń w stosunku do normy prawnej

Jedn.

Wartość

BZT5

%

45

chlorki

%

13

siarczany

%

22

azot całkowity

%

15

6. Wnioski:

- Dosyć niska ilość zanieczyszczeń organicznych raczej wyklucza iż są to ścieki bytowo-gospodarcze. Dlatego tez ścieki mają prawdopodobnie charakter przemysłowy, co potwierdza fakt, że zawierają zanieczyszczenia organiczne jak i nieorganiczne.

- Ładunki zanieczyszczeń w ściekach wprowadzanych do rzeki nie przekraczają norm ustalonych przez prawo, dlatego też nie potrzeba dodatkowo ich oczyszczać ( g ).

- Odległość po jakiej nastąpi całkowite oczyszczenie ścieków wynosi 340 m. Odległość od punktu zrzutu ścieków do przekroju pomiarowego "B" wynosi 1900 m, dlatego też w tymże przekroju ścieki są juz całkowicie wymieszane ( h ).

- Szkodliwość wprowadzanych ścieków nie jest zbyt duża, ponieważ ładunek każdego zanieczyszczenia jest stosunkowo mały i wacha się w granicach: od 13% do 45% ustalonych przez prawo norm ( i ).



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MS Cz 10 A 1 5, biotechnologia inż, sem2, MŚ
MS Cz 10 A 1 4, biotechnologia inż, sem2, MŚ
MS Cz 10 A 1 6, biotechnologia inż, sem2, MŚ
SPRAWOZDANIE Z LABOLATORIUM Z FIZYKI I BIOFIZYKI cw.5, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, spraw
spr 2, biotechnologia inż, sem2, MO
MO lab4, biotechnologia inż, sem2, MO
Rozmnazanie bakterii, biotechnologia inż, sem2, MO
analiza sanitarna popr, biotechnologia inż, sem2, MO
Wnioski Stokes, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
MO, biotechnologia inż, sem2, MO
Sprawozdanie STOCK, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
Sprawozdanie BERNULLI-1, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
Dyfrakcja, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
Dyfuzja, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
tarcie, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
Przewodniki, biotechnologia inż, sem2, FiB, laborki, sprawka
met ozn mikroorg2, biotechnologia inż, sem2, MO
wymagania MO, biotechnologia inż, sem2, MO

więcej podobnych podstron