Oczyszczanie ścieków - projekt Wprowadzenie

Prezentacja na temat: "Oczyszczanie ścieków - projekt Wprowadzenie"— Zapis prezentacji:

1 Oczyszczanie ścieków - projekt Wprowadzenie
Prowadzący: dr inż. Sławomir Szerzyna

2 Dane kontaktowe dr inż. Sławomir Szerzyna bud. D-2/p. 20
mail: tel

3 Plan prezentacji Zasady obowiązujące na kursie.
Harmonogram realizacji projektu. Rozdanie tematów projektu. Ścieki - co to? Skład ścieków. Cel oczyszczania ścieków. Ciąg ściekowy. Ciąg osadowy.

4 Zasady obowiązujące na kursie
Projekt musi zostać zaliczony do końca semestru (przed sesją) – ostateczny termin zaliczenia projektu: Przy ostatecznym oddaniu projektu wymagany oryginalny temat i podpisane oświadczenie!!! Częścią składową zaliczenia jest obrona projektu – odpowiedź na kilka pytań Dopuszczalne są 2 nieobecności na zajęciach (w tym 1 nieusprawiedliwiona) W przypadku nieobecności student materiał z danych zajęć powinien przyswoić we własnym zakresie i przyjść „porozmawiać” o danym zagadnieniu na konsultacjach

5 Zasady obowiązujące na kursie
Będzie jedno „międzyoddanie”: po zakończeniu części obliczeniowej Termin „międzyoddania” – 1 tydzień po omówieniu ostatniej części materiału wchodzącego w zakres międzyoddania „Międzyoddanie” przesłane po terminie nie będzie sprawdzane i powoduje przyznanie zadania dodatkowego „Międzyoddanie” ma wpływ na ocenę końcową i jest sprawdzane tylko raz Przewidziane zdarzenia typu wyjazd (nawet kilkudniowy), wizyta u lekarza nie zwalniają od obowiązku terminowego oddania międzyoddania czy projektu Przypadki losowe rozpatrywane będą indywidualnie

6 Trzy grzechy główne: Zasady obowiązujące na kursie Nieterminowość
Rażąca głupota Oszustwo (grzech śmiertelny)

7 Harmonogram realizacji projektu
Zajęcia Data Zakres zajęć 1 Omówienie danych do projektowania oraz układu technologicznego i konstrukcyjnego oczyszczalni ścieków komunalnych. 2 Omówienie i wykonanie obliczeń charakterystycznych przepływów i stężeń zanieczyszczeń w ściekach komunalnych oraz dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych. 3 Omówienie i wykonanie obliczeń obiektów części mechanicznej oczyszczalni ścieków. 4 5 Omówienie i wykonanie obliczeń obiektów części biologicznej oczyszczalni ścieków. 6 7 Omówienie i wykonanie obliczeń urządzeń do przeróbki osadów ściekowych. 8 Omówienie zasad wykonywania rysunków. 9 Konsultacje 10 Zajęcia zaliczeniowe.

8 Ścieki – co to? Wody zużyte na cele bytowe i gospodarcze
Wody opadowe i roztopowe, ujęte w systemy kanalizacyjne Wody odciekowe ze składowisk odpadów Wody pochodzące z odwodnienia zakładów górniczych I inne …

9 Ścieki cd. Ścieki bytowe - ścieki z budynków przeznaczonych na pobyt ludzi, z osiedli mieszkaniowych oraz z terenów usługowych, powstające w szczególności w wyniku ludzkiego metabolizmu oraz funkcjonowania gospodarstw domowych. Ścieki komunalne - ścieki bytowe lub mieszanina ścieków bytowych ze ściekami przemysłowymi albo wodami opadowymi lub roztopowymi. Ścieki przemysłowe - ścieki odprowadzane z terenów, na których prowadzi się działalność handlową lub przemysłową albo składową, nie będące ściekami bytowymi lub wodami opadowymi.

10 Skład ścieków Zależny od ich pochodzenia 99,8 -99,9 % wody
0,1-0,2 % domieszek ( g/m3) 50-60% suchej pozostałości to substancje organiczne Bakterie i inne mikroorganizmy

11 Skład ścieków Azot ogólny Związki organiczne
ich ilość w ściekach wyrażana jest za pomocą wskaźników: ChZT oraz BZT5 Związki azotu Azot amonowy (N-NH4 ) Azot organiczny (Norg) Azot azotanowy (N-NO3) Azot azotynowy (N-NO2) Azot Kjeldahla Azot ogólny

12 Skład ścieków Związki fosforu Fosfor fosforanowy (P-PO4)
Fosfor organiczny(Porg) Zawiesiny Zawiesiny mineralne Zawiesiny organiczne Ciała rozpuszczone Inne Fosfor ogólny Zawiesiny ogólne

13 Skład ścieków

14 Badania fizyko-chemiczne
Skład ścieków- przykład Badania fizyko-chemiczne Oznaczenie: Wyniki : Badany parametr : Metoda badawcza Jednostka Niepewność % Kod próbki: 1018 Azot amonowy PN-ISO :2002 mg/l N.D. 62,53 Azot azotanowy PN-82/Ā 0,180 Azot azotynowy PN-EN 26777:1999 0,091 Azot og. Kjeld. PN-EN 25663:2001 85,7 Azot ogólny PB-01/F 86 BZT5 PB-03/F 640 CHZT PN-ISO 15705:2005 828 Chlorki PN-ISO 9297:1994 141,1 Chrom PB-06/F 0,04 Cynk 9,4 Ekstrakt eterowy PB-02/F 75 Fosforany PN-EN ISO 6878:2006 16,73 Fosfor ogólny 20,70 Kadm 0,003 Miedź 0,02 Nikiel 0,2 Odczyn PN-90/Ā 04540/01 pH 7,58 Ołów ≤0,01 Przewodność wł. PN-EN 27888:1999 µS/cm w 1991 Rtęć PB-07/F ≤0,0001 Siarczany wag. PN-ISO 9280:2002 227,5 Zasadowość ogól. PN-EN ISO 9961:2001/Ap1:2004 mval/l 9,8 Zawiesina ogól. PN-EN 872:2007 417

15 Cel oczyszczania ścieków
Doprowadzenie ścieków do składu zbliżonego do wód naturalnych lub do takiego stanu, który nie będzie oddziaływał negatywnie na wody odbiornika

16 Cel oczyszczania – według prawa

17 Badania fizyko-chemiczne
Ścieki surowe i oczyszczone – porównanie Badania fizyko-chemiczne Oznaczenie: Wyniki : Badany parametr : Kod próbki: 1018 Azot amonowy 62,53 Azot azotanowy 0,180 Azot azotynowy 0,091 Azot og. Kjeld. 85,7 Azot ogólny 86 BZT5 640 CHZT 828 Fosforany 16,73 Fosfor ogólny 20,70 Zawiesina ogól. 417 Parametr Wartość Azot ogólny 10 BZT5 15 ChZT 125 Fosfor ogólny 1 Zawiesina ogólna 35

18 Badania fizyko-chemiczne
Porównanie składu ścieków- ścieki surowe i oczyszczone Badania fizyko-chemiczne Badany parametr Ścieki surowe Ścieki oczyszczone Azot amonowy 62,53 2,19 Azot azotanowy 0,180 5,47 Azot azotynowy 0,091 0,035 Azot TKN 85,7 4,0 Azot całkowity 86 9,5 BZT5 640 5 CHZT 828 27,4 Fosforany 16,73 0,993 Fosfor ogólny 20,70 1,01 Zasadowość ogól. 9,8 5,9 Zawiesina ogól. 417

19 Ogólny przegląd elementów oczyszczalni
Ścieki surowe. Dopływ OCZYSZCZANIE MECHANICZNE (Iº) (np: Kraty, sita, piaskownik, osadnik wstępny) A Odpady wstępne (skratki, piasek itp.) Osadnik wstępny OCZYSZCZANIE BILOGICZNE (II º i IIIº) (np: Osad czynny, Złoże biologiczne, Staw ściekowy, Oczyszczalnia gruntowa) Zwykle na składowisko Osad wstępny Reaktor biologiczny B OSADY ŚCIEKOWE Clarifier Osadnik wtórny DEZYNFEKCJA C Osad wtórny ? Przeróbka i zagospodarowanie osadów Ścieki oczyszczone Zrzut do odbiornika

20 Dlaczego taki układ oczyszczania?

21 Kraty

22 Służy do separacji zawiesin ziarnistych
Piaskownik Służy do separacji zawiesin ziarnistych

23 Piaskownik

24 Urządzenia kompaktowe

25 Osadnik wstępny Ścieki mech. ocz Osad wstępny Ścieki surowe

26 Osadnik wstępny

27 Ścieki surowe a mechanicznie oczyszczone
Badania fizyko-chemiczne Badany parametr Ścieki surowe Ścieki mechanicznie oczyszczone Azot ogólny 75,0 67,0 BZT5 460,0 290,0 CHZT 929,0 554,0 Fosforany 9,85 9,20 Fosfor ogólny 12,30 11,70 Zawiesina ogól. 480,0 126,7 11% 37% 41% 5% 74%

28 Biologiczne oczyszczanie ścieków - idea
Wykorzystujemy bakterie i inne mikroorganizmy występujące w wodzie czy ściekach, z tą różnicą że doprowadzamy do bardzo dużego wzrostu ich populacji przyspieszając proces oczyszczania

29 Biologiczne oczyszczanie ścieków - idea
W osadniku wtórnym, kłaczki osadu czynnego oddzielane są od ścieków- oczyszczone ścieki odpływają do odbiornika W reaktorze namnaża się biomasa, usidlane są zanieczyszczenia. Utrzymywana w reaktorze biomasa oraz usidlone zanieczyszczenia zwane są osadem czynnym W odpływie z reaktora nie ma zanieczyszczeń, obecne za to są kłaczki osadu czynnego

30 Biologiczne oczyszczanie ścieków - idea
Ścieki „przebywają” w oczyszczalni kilkanaście - kilkadziesiąt godzin. Bakteriom trzeba zapewnić przynajmniej kilka dni na rozwój Musimy więc odseparowane bakterie zawracać na początek układu

31 Biologiczne oczyszczanie ścieków
Ścieki surowe. Dopływ OCZYSZCZANIE MECHANICZNE (Iº) (np: Kraty, sita, piaskownik, osadnik wstępny) A Odpady wstępne (skratki, piasek itp.) Osadnik wstępny ° OCZYSZCZANIE BIOLOGICZNE (IIº i IIIº) (np: Osad czynny, Złoże biologiczne, Staw ściekowy, Oczyszczalnia gruntowa) Zwykle na składowisko Osad wstępny Reaktor biologiczny B OSADY ŚCIEKOWE Clarifier Osadnik wtórny DEZYNFEKCJA C Osad wtórny ? Przeróbka i zagospodarowanie osadów Ścieki oczyszczone Zrzut do odbiornika

32 Asymilacja (wbudowywanie) w biomasę heterotrofów
Biologiczne oczyszczanie ścieków Związki organiczne Utlenianie do CO2 Asymilacja (wbudowywanie) w biomasę heterotrofów

33 Usuwanie związków organicznych
Związki organiczne+ O2 + NH4+ = CO2 + H2O + bakterie+ H+ Związki organiczne+ NO3- + NH4+ = CO2 + H2O + N2 + Bakterie+ OH- + H+

34 Biologiczne oczyszczanie ścieków
Azot Nitryfikacja + denitryfikacja NIT: NH4 + O2 NO3 DENIT: NO3 + zw. org. N2 Asymilacja (wbudowywanie) w biomasę heterotrofów oraz autotrofów

35 Uwaga! Aby denitryfikacja zachodziła, wymagany jest brak tlenu!!
Nitryfikacja i denitryfikacja Nitryfikacja (p. autotroficzny) NH O2 = NO H+ + H2O (Nitrosomonas) NO O2 = NO (Nitrobacter) Denitryfikacja (p. heterotroficzny) Związki organiczne+ NO3- + NH4+ = CO2 + H2O + N2 + Baktierie+ OH- + H+ Uwaga! Aby denitryfikacja zachodziła, wymagany jest brak tlenu!!

36 Biologiczne oczyszczanie ścieków
Fosfor Usuwanie w procesie wzmożonej biologicznej defosfatacji (p. heterotroficzny) Uwaga!! Wymagane przemienne warunki beztlenowe i tlenowe Asymilacja (wbudowywanie) w biomasę heterotrofów i autotrofów

37 Biologiczne oczyszczanie ścieków
Wzmożona biologiczna defosfatacja – proces dwuetapowy: W warunkach anaerobowych – uwalnianie fosforu oraz asymilacja LKT W warunkach tlenowych – utlenianie zgromadzonych LKT, przyrost biomasy oraz powtórna asymilacja fosforanów Ponieważ ilość bakterii w komorze tlenowej rośnie – ilość asymilowanych fosforanów jest większa niż tych uwolnionych w komorze – notujemy więc ostatecznie ich ubytek ze ścieków

38 Podsumowanie Aby oczyścić ścieki musimy więc zapewnić warunki:
tlenowe anoksyczne anaerobowe Zapewniamy to budując oczyszczalnię wyposażoną przynajmniej w trzy komory/strefy.

39 Układ oczyszczania ścieków projektowany na zajęciach
KB (AN) KN (OX) KD (AX)

40 Komora beztlenowa Uwalnianie fosforanów Asymilacja LKT (frakcja ChZT) Hydroliza związków organicznych Tutaj trafia recyrkulacja osadu czynnego z osadnika wtórnego

41 Układ oczyszczania ścieków projektowany na zajęciach
KB (AN) KN (OX) KD (AX)

42 Tutaj trafia recyrkulacja azotanów z komory tlenowej
Komora anoksyczna Denitryfikacja (redukcja azotanów, przyrost bakterii hetrotroficznych, usuwanie związków organicznych) Tutaj trafia recyrkulacja azotanów z komory tlenowej

43 Układ oczyszczania ścieków projektowany na zajęciach
KB (AN) KN (OX) KD (AX)

44 Komora tlenowa Nitryfikacja
Przyrost bakterii autotroficznych i heterotroficznych Usuwanie związków organicznych Asymilacja fosforanów

45 Stacja dmuchaw