ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY FILTRA CIŚNIENIOWEGO



Podobne dokumenty
Utylizacja osadów ściekowych

ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY FILTRA CIŚNIENIOWEGO

ODWADNIANIE OSADU NA FILTRZE PRÓŻNIOWYM

Utylizacja osadów ściekowych

Techniczne nauki М.М.Zheplinska, A.S.Bessarab Narodowy uniwersytet spożywczych technologii, Кijow STOSOWANIE PARY WODNEJ SKRAPLANIA KAWITACJI

Odwadnianie osadu na filtrze próżniowym

Spis treści. I. Wstęp II. Chemiczna analiza wody i ścieków... 12

3. BADA IE WYDAJ OŚCI SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

Filtracja ciśnieniowa osadu

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY. Zakład Budowy i Eksploatacji Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA

STA T T A YSTYKA Korelacja

Badania skuteczności działania filtrów piaskowych o przepływie pionowym z dodatkiem węgla aktywowanego w przydomowych oczyszczalniach ścieków

Test F- Snedecora. będzie zmienną losową chi-kwadrat o k 1 stopniach swobody a χ

2.Prawo zachowania masy

SPORZĄDZANIE ROZTWORÓW

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

BADANIE SKUTECZNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ KOLOIDALNYCH I ZAWIESIN Z WODY

Dr inŝ. Krzysztof Wilmański Aqua Konsulting Kraków

Metrologia cieplna i przepływowa

Sterowanie maszyn i urządzeń

Stechiometria równań reakcji chemicznych, objętość gazów w warunkach odmiennych od warunków normalnych (0 o C 273K, 273hPa)

Załącznik nr 4 WZÓR - UMOWA NR...

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

PROCEDURA EWALUACJI WEWNĘTRZNEJ W SZKOLE PODSTAWOWEJ IM. JANA PAWŁA II W GRZĘDZICACH

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE SST RECYKLING

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

RAPORT Z 1 BADANIA POZIOMU SATYSFAKCJI KLIENTÓW URZĘDU MIEJSKIEGO W KOLUSZKACH

Zakres tematyczny. Politechnika Rzeszowska - Materiały lotnicze - I LD / dr inż. Maciej Motyka

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

TEST WIADOMOŚCI: Równania i układy równań

tel/fax lub NIP Regon

Obiekty wodociągowe w Sopocie. Ujęcia wody i stacje uzdatniania

U M O W A. zwanym w dalszej części umowy Wykonawcą

WZÓR UMOWY UMOWA NR. z siedzibą w... NIP nr, REGON... wpisaną do Krajowego Rejestru Sądowego nr... w Sądzie...

PODSTAWY OBLICZEŃ CHEMICZNYCH DLA MECHANIKÓW

Umowa nr.. /. Klient. *Niepotrzebne skreślić

Regulamin w konkurencjach solowych

NACZYNIE WZBIORCZE INSTRUKCJA OBSŁUGI INSTRUKCJA INSTALOWANIA

UCHWAŁA NR XVII/132/2016 RADY MIASTA OLEŚNICY. z dnia 29 stycznia 2016 r.

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 4

OCZYSZCZENIE I SKROPIENIE WARSTW KONSTRUKCYJNYCH

UCHWAŁA NR XXXIII/283 /2014 RADY GMINY BRZEŹNICA. z dnia 26 lutego 2014 r.

Umowa o pracę zawarta na czas nieokreślony

Instrukcja do ćwiczenia Kompensacja mocy biernej

SYSTEMY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW I UTYLIZACJI ODPADÓW NEUTRALIZACJA

PROTOKÓŁ ODBIORU KOŃCOWEGO ROBÓT BUDOWLANYCH

Zbiorniki hydroforowe

Wieluń, r. SAMODZIELNY PUBLICZNY ZAKŁAD OPIEKI ZDROWOTNEJ W WIELUNIU WIELUŃ, UL. SZPITALNA 16

PRZEPISY KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

ZASTOSOWANIE MIKROSYSTEMÓW W MEDYCYNIE LABORATORIUM. Ćwiczenie nr 3. Kropelkowy system mikrofluidyczny

UCHWAŁA NR... RADY MIASTA KIELCE. z dnia r.

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

Zagospodarowanie magazynu

Ćwiczenie nr 6 BADANIE WYDAJNOŚCI KOMPRESOROWEJ POMPY CIEPŁA

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytet Warszawski

Gaz i jego parametry

Modelowe badanie wpływu sposobu odlewania na strukturę wlewka

Pomiar prędkości dźwięku w metalach

Komputer i urządzenia z nim współpracujące

WYDZIAŁ CHEMICZNY POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ ZAKŁAD TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I CERAMIKI. Laboratorium PODSTAWY TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

Ć W I C Z E N I E N R C-6

Biuro Administracyjno-Gospodarcze Warszawa, dnia r. UR.BAG.AGG UK.2

IS - instalacyjna. Starostwo Powiatowe w Mikołowie ul. Żwirki i Wigury 4a Mikołów. mgr inż. Maria Czeszejko-Sochacka nr upr. 80/84. Sierpień 2012r.

Wzór umowy. Zal Nr 5 do SIWZ

LABORATORIUM PODSTAW TELEKOMUNIKACJI

TF-Odnawialne źródła energii-wprowadzenie do ćwiczeń. Gry dydaktyczne- zastosowanie TIK

Uchwała z dnia 20 października 2011 r., III CZP 53/11

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA SST ZT.03 PLACE ZABAW CPV

REGULAMIN FINANSOWANIA ZE ŚRODKÓW FUNDUSZU PRACY KOSZTÓW STUDIÓW PODYPLOMOWYCH

Klasyfikacja i oznakowanie substancji chemicznych i ich mieszanin. Dominika Sowa

OZNACZANIE WAPNIA I MAGNEZU W PRÓBCE WINA METODĄ ATOMOWEJ SPEKTROMETRII ABSORPCYJNEJ Z ATOMIZACJA W PŁOMIENIU

Wskaźnik poziomu wody Kemo M167N, 10 diod LED, 3 V/DC

Ogólna charakterystyka kontraktów terminowych

Zarządzanie projektami. wykład 1 dr inż. Agata Klaus-Rosińska

UMOWA POŚREDNICTWA NAJMU NR...

MODERNIZACJA CENTRALI WENTYLACYJNEJ I HALI BASENU I LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO IM. STEFANA CZARNIECKIEGO W CHEŁMIE II ETAP

Pomiary geofizyczne w otworach

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

Lublin, dnia 15 lutego 2016 r. Poz. 765 UCHWAŁA NR XI/103/2016 RADY POWIATU ŁUKOWSKIEGO. z dnia 28 stycznia 2016 r.

D wysokościowych

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

art. 488 i n. ustawy z dnia 23 kwietnia 1964 r. Kodeks cywilny (Dz. U. Nr 16, poz. 93 ze zm.),

Pompy odkamieniające. Zmiana kierunku automatyczna. Zmiana kierunku ręczna. Przepływ zgodnie ze wskazówkami zegara

Ćwiczenie nr 2 Zbiory rozmyte logika rozmyta Rozmywanie, wnioskowanie, baza reguł, wyostrzanie

Regulamin i cennik Promocji TV+INTERNET NA PRÓBĘ

Uchwała Nr XXXVI/357/08 Rady Miasta Oświęcim z dnia 24 września 2008 r.

System centralnego ogrzewania

Zaproszenie do składania oferty cenowej

Właściwości materii - powtórzenie


Skraplanie gazów metodą Joule-Thomsona. Wyznaczenie podstawowych parametrów procesu. Podstawy Kriotechniki. Laboratorium

Statystyczna analiza danych w programie STATISTICA. Dariusz Gozdowski. Katedra Doświadczalnictwa i Bioinformatyki Wydział Rolnictwa i Biologii SGGW

UCHWAŁA... Rady Miejskiej w Słupsku z dnia...

Transkrypt:

PRZERÓBKA I UNIESZKODLIWIANIE OSADÓW ŚCIEKOWYCH Ćwiczenie nr 2 ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY FILTRA CIŚNIENIOWEGO 1. CHARAKTERYSTYKA PROCESU Odwadnianie osadów ściekowych polega na obniżeniu zawartości wody w takim stopniu, aby uwodnienie końcowe mieściło się w granicach 50-88%. Taki sposób uwodnienia można uzyskać w warunkach naturalnych lub na urządzeniach mechanicznych. Do urządzeń służących do mechanicznego odwadniania osadów należą: filtry próżniowe, prasy filtracyjne, wirówki. Prasy do osadów są to właściwie filtry ciśnieniowe, w których osad odfiltrowuje się przez tkaniny napięte między szeregiem stalowych ram. Osad pozostaje 1 2 h pod ciśnieniem 0,6 0,8 MPa i po odwodnieniu jest usuwany. Filtrację ciśnieniową stosuje się dla osadów trudno odwadniających się i wszędzie tam, gdzie istotne jest uzyskanie osadu maksymalnie odwodnionego o zawartości wody 60%. Z tego względu filtry ciśnieniowe stosuje się do odwadniania osadów z miejskich oczyszczalni ścieków, osadów związków metali wytrącanych ze ścieków galwanicznych, w przemyśle ceramicznym. Filtracja ciśnieniowa jest obecnie realizowana w następujących rodzajach urządzeń: w prasach filtracyjnych komorowych, w prasach filtracyjnych taśmowych, w ciśnieniowych filtrach dynamicznych. We wszystkich rodzajach pras separacja wody osadowej od cząstek stałych zachodzi w wyniku zastosowanego ciśnienia. Przebieg odwadniania osadu zależy od stosowanego ciśnienia, rodzaju tkaniny filtracyjnej, zawartości substancji stałych w odwadnianym osadzie oraz właściwości filtracyjnych osadów. Dla zapewnienia dobrych efektów odwadniania, osady kierowane na prasy filtracyjne są wstępnie przygotowywane, głównie kondycjonowane polimerami lub wapnem. Dobre efekty odwadniania 1

uzyskać można dla osadów zawierających głównie związki wapnia, bez dawkowania do nich substancji wspomagających. Przegrody filtracyjne dobiera się do rodzaju osadu i cieczy filtrowanej. Muszą byś one w miarę możliwie trwałe w warunkach pracy (odporne na działanie temperatury, ph, cieczy filtrowanej oraz muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość mechaniczną). Podstawy metodyczne dla badań technologicznych filtracji ciśnieniowej osadów na skalę półtechniczną lub techniczną opracowali niezależnie od siebie Kiesskalt, Hopfer, Stalman i Zingler. Przebieg procesu odwadniania osadów w prasach filtracyjnych opisali oni przy pomocy następującej przybliżonej funkcji: V i = C T f m [dm 3 /m 2 ] gdzie: V i - ilość filtratu przypadająca na m 2 powierzchni filtracji; C - stała doświadczalna, wyrażona w jednostkach ilości filtratu na 1 m 2 powierzchni i minutę czasu filtracji; t f - czas filtracji w minutach; m - stała doświadczalna. W oparciu o powyższy wzór można na drodze doświadczalnej ustalić wydajność procesu filtracji, grubość komory filtracyjnej i ciśnienie filtracji. W warunkach laboratoryjnych najczęściej badanymi parametrami procesu są: ciśnienie robocze, rodzaj tkaniny filtracyjnej, rodzaj i dawki środków wspomagających. Od ciśnienia roboczego filtracji zależy wielkość oporu właściwego filtracji, a więc pośrednio czas filtracji osadu. Rodzaj tkaniny wpływa głównie na jakość filtratu, tzn. ilość zawiesin i stopień zanieczyszczenia filtratu. Tkaniny filtracyjne można podzielić na gęste, czyli o bardzo małych porach w strukturze tkaniny, średnie i rzadkie - o stosunkowo dużych prześwitach w układzie włókien. W celu otrzymania filtratu o wysokiej przezroczystości i małym zanieczyszczeniu należy stosować tkaniny gęste. Jednakże dla filtracji niektórych osadów o strukturze kłaczkowatej, np. po procesie wstępnej koagulacji wystarczą tkaniny rzadkie. W celu badania tkaniny należy wykonać kilka prób filtracji osadu przez różne typy tkanin, za każdym razem stosując to samo ciśnienie filtracji. Podobnie przeprowadzamy badanie doboru rodzaju i dawki koagulantu, stosując tę samą tkaninę i wybraną wielkość ciśnienia filtracji. Na podstawie otrzymanych pomiarów ilości przesączu w czasie filtracji oraz uwodnienia osadu przed i po filtracji należy obliczyć opór właściwy filtracji dla każdej z prób. Ponadto stopień zanieczyszczenia filtratu. Na podstawie uzyskanych wyników dokonuje się doboru właściwej tkaniny filtracyjnej bądź określonej dawki koagulantu. 2

2. CEL I ZASADA BADANIA Zasadniczymi parametrami charakteryzującymi proces odwadniania danego osadu na prasie filtracyjnej jest ciśnienie robocze i rodzaj tkaniny filtracyjnej, rodzaje i dawki środków wspomagających proces odwadniania osadów, grubość komór filtracyjnych, wydajność procesu filtracji. Do przygotowania osadów przed odwadnianiem w prasach filtracyjnych stosuje się najczęściej sole glinu lub żelaza. Spośród soli glinu najbardziej popularny jest siarczan glinu Al 2 (SO 4 ) 3 x 18 H 2 O, do najbardziej popularnych soli żelaza stosowanych w koagulacji osadów należą: siarczan żelazawy FeSO 4 x 7 H 2 O, siarczan żelazowy Fe 2 (SO 4 ) 3 x 9 H 2 O, chlorek żelazowy FeCl 3. Podczas koagulacji osadów przed odwadnianiem w procesach filtracyjnych należy prawie zawsze liczyć się z koniecznością stosowania dużych dawek środków chemicznych dochodzących do 60% suchej masy osadów. Równanie oporu właściwego filtracji wyliczone przez Carmena i Coackleya na podstawie wzoru Polsseuilla i de Arcy ma postać następującą: r 2 b P c A 2 s [ g 2 ] r - opór właściwy filtracji [s 2 /g] b - tangens nachylenia prostej na wykresie t/v : V P - nadciśnienie [g/cm 2 ] A - powierzchnia filtracji [cm 2 ] - lepkość filtratu 0,01 [g/cm s] c - lepkość osadu w jednostce objętości filtratu [g/cm 3 ] C 1 CP CK 100 C 100 C P K C p - uwodnienie osadu surowego [ % ] C k - uwodnienie osadu po filtracji [ % ] Wielkość oporu filtracji podaje się zazwyczaj w postaci iloczynu liczby wynikowej i 10 7 (np. 9,0 10 7 s 2 /g). 3

3. APARATURA I SPRZĘT 1. Laboratoryjny zestaw do filtracji ciśnieniowej wg Rys. 1. tkaniny filtracyjne o różnej gęstości, manometr. 2. Zestaw do określania uwodnienia osadu: parownice, waga analityczna, łaźnia wodna, suszarka, eksykator. 3. Stoper. 4. Zestaw do określania zawiesiny. Rys. 1. Schemat stanowiska do filtracji ciśnieniowej. 1- kolumna ciśnieniowa, 2- mocowanie tkaniny filtracyjnej, 3- manometr, 4- zawór odcinający dopływ powietrza, 5- zawór regulujący ciśnienie, 6- cylinder miarowy, 7- statyw. 4

4. SPOSÓB WYKONANIA ĆWICZENIA 1. Do wykonania ćwiczenia należy przygotować około 0,5 dm 3 dobrze wymieszanego osadu. 2. Pobrać niewielką ilość osadu w celu określenia jego uwodnienia: zważyć wysuszoną parownicę na wadze analitycznej, pobrać dowolną ilość dobrze wymieszanego osadu i zważyć parownicę z osadem na wadze - z różnicy obliczyć masę uwodnionego osadu, odparować osad na łaźni wodnej, wstawić na 30 min do suszarki, przenieść parownice z osadem do eksykatora w celu ostygnięcia próbki, zważyć próbkę i określić masę suchego osadu, z ilorazu masy suchego osadu i masy osadu uwodnionego obliczyć zawartość suchej masy w %, uwodnienie osadu jest różnicą pomiędzy 100 %, a zawartością suchej masy w %. 3. Założyć do filtra jedną z tkanin filtracyjnych wskazaną przez prowadzącego ćwiczenia. 4. Do kolumny ciśnieniowej wlać 50 cm 3 osadu. 5. Zamknąć kolumnę filtracyjną. Włączyć dopływ sprężonego powietrza. 6. Ustalić odpowiednie ciśnienie (wartość wskazuje prowadzący) na manometrze przy pomocy zamknięcia na odprowadzeniu powietrza z kolumny. 7. Odczytywać w odstępach czasu ilość filtratu zgromadzoną w cylindrze miarowym (wyniki notować w Tabeli 1), aż do momentu gwałtownego spadku ciśnienia na manometrze spowodowanego pęknięciem placka osadowego. 8. Zamknąć dopływ powietrza. 9. Rozkręcić filtr i zmierzyć grubość placka osadowego przy pomocy próbnika. 10. Pobrać próbkę odwodnionego osadu w celu określenia jego uwodnienia. 11. W filtracie oznaczyć zawiesinę. 12. Ćwiczenie powtórzyć zakładając do filtra inną tkaninę filtracyjną. 13. Obliczyć uwodnienie osadu surowego i po obu próbach filtracji. 14. Określić opór filtracji dla zastosowanych tkanin filtracyjnych. 15. Określić zmianę objętości osadu po zastosowaniu procesu filtracji wynikającą z różnicy miąższości warstwy osadu przed i po filtracji. 5

5. OPRACOWANIE WYNIKÓW Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia powinno zawierać: krótką charakterystykę procesu filtracji ciśnieniowej, metodykę badań, obliczenia oraz tabele wyników, wykresy t/v od v, wnioski. Tabela. 1. Ilość filtratu w zależności od czasu filtracji. Czas [ s ] 5 10 15 20 25 30 Objętość filtratu V [cm 3 ] Rodzaj tkaniny filtracyjnej t i /V i Objętość filtratu V [cm 3 ] t i /V i Tabela 2. Wyniki odwadniania osadu na filtrze ciśnieniowym przy użyciu różnych tkanin filtracyjnych.. Oznaczenia Jednostki Podciśnienie [g/cm 2 ] OSAD Grubość placka osadowego [mm] Objętość osadu przed filtracją [mm] Objętość osadu po filtracji [mm] Redukcja objętości osadu [%] Uwodnienie osadu surowego [% ] Uwodnienie osadu po filtracji [%] Opór właściwy filtracji [s 2 /g] FILTRAT Końcowa ilość filtratu [cm 3 ] Zawartość zawiesin w filtracie [mg/dm 3 ] Typ tkaniny filtracyjnej 6

7