1. WSTĘP TEORETYCZNY
Odwadnianie jest jedną z metod przeróbki osadów ściekowych. Surowe osady ściekowe, zwłaszcza nadmierny, cechuje znaczne uwodnienie, przekraczające nawet 99%. Woda odprowadzana z urządzeń technologicznych przeróbki osadów ponownie kierowana do ciągu oczyszczania ścieków nazywana jest cieczą osadową.
Do cieczy osadowych można zaliczyć:
- wody nadosadowe z zagęszczaczy grawitacyjnych,
- odcieki z zagęszczaczy mechanicznych,
- ciecz pofermentacyjną z komór fermentacyjnych,
- odcieki z urządzeń do odwadniania osadów.
Odwadnianie prowadzi się w następujących urządzeniach :
Odwadnianie naturalne:
- poletka osadowe,
- laguny osadowe (nie zalecane obecnie),
Odwadnianie mechaniczne:
- prasy filtracyjne,
- filtry próŜniowe,
- wirówki.
W procesie odwadniania z osadów usuwana jest woda półzwiązana oraz woda kapilarna. Przy odwadnianiu mechanicznym stosuje się tzw. kondycjonowanie osadu, które ma na celu poprawę zdolności osadów do odwadniania m. in. w wyniku zmniejszenia oporu właściwego. Obecnie do kondycjonowania stosuje się głównie polielektrolity kationowe.
Kondycjonowanie osadu ma na celu poprawę efektów zagęszczania i odwadniania osadów.
Dobry środek kondycjonujący pozwala na:
- neutralizację ładunku elektrycznego ziaren osadu co pozwoli na łączenie się ziaren osadu w większe cząstki – łatwiej oddające wodę,
- łączenie cząstek, czyli aglomerację zwaną czasem flokulacją,
- niszczenie żelatynowej struktury kłaczka, co ułatwia oddawanie wody,
- odporność kłaczka na ścinanie i ściskanie,
- budowę szkieletu w osadzie odpornym na ściskanie,
- poprawę współczynnika rozdziału R – czyli jakości odcieku z przeróbki,
- zwiększenie suchej masy placka bez zwiększania masy całkowitej osadu.
Kondycjonowanie może być stosowane dla wszystkich rodzajów osadu i to niezależnie od
tego, czy osad jest surowy, czy też ustabilizowany na drodze tlenowej lub beztlenowej. Osady
kondycjonuje się związkami wapna, żelaza, glinu, za pomocą wymrażania i podgrzewania,
przemywania, a także ultradźwiękami. Najpowszechniej jednak stosuje się spolimeryzowane
związki organiczne o olbrzymim ciężarze cząsteczkowym (rzędu milionów). Nazywa się je flokulantami organicznymi, polimerami lub polielektrolitami.
Syntetyczne polimery, to pochodne poliakryloamidu, jak też poliaminy i polietylaminy.
Zależnie od ładunku elektrycznego stosowane są elektrolity:
- niejonowe,
- anionowe,
- kationowe.
W procesie kondycjonowania stosuje się odpowiednie dawki środków kondycjonujących.
Zapotrzebowanie na polimery wynosi od 1 do 10kg substancji aktywnej na 1 t suchej masy osadu.
2. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest ustalenie optymalnej dawki polielektrolitu, który zapewni najlepsze wyniki procesu odwadniania osadu w wirówce.
3. WYKONANIE ĆWICZENIA
W surowym osadzie oznaczono suchą pozostałość i wyznaczono uwodnienie początkowe. Osad surowy poddano procesowi odwadniania w wirówce. W tym celu wlano do probówki wirowniczej 50 cm3 osadu i następnie wirowano z prędkościami obrotowymi 1000, 2000 i 3000 obr./min. w czasie 2, 3, 4 minut.
Następnie próbki osadu należy poddać procesowi kondycjonowania polielektrolitem. W tym celu wlano do probówki wirowniczej 50 cm3 osadu i odpowiednią dawkę polielektrolitu i mieszano przez minutę bagietką, następnie wirowano próbki z prędkością obrotową 1000 obr./min. W czasie 2, 3 i 4 minut. Wyniki efektywności odwadniania osadów przedstawiono w tabeli 1.
Uwaga: Do obliczeń należy przyjąć, że w cieczy nadosadowej nie ma zawiesin.
3
shibudja18