Uzdatnianie Zbiorników Wodnych: Metody Uniwersytetu Rolniczego
- Szczegóły
Laboratorium Oceny Jakości Wody i Ścieków działające przy Katedrze Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej realizuje badania wykonywane w zakresie prowadzonych zajęć dydaktycznych, prac dyplomowych oraz doktorskich, prac naukowo-badawczych oraz badań statutowych.
Wyposażenie i Zakres Badań Laboratorium
Laboratorium wyposażone jest w nowoczesną aparaturę, która spełnia obowiązujące standardy badań laboratoryjnych. Wykonywane analizy obejmują badania fizykochemiczne wody, ścieków, osadów ściekowych oraz osadu czynnego, a także badania mikrobiologiczne wody i ścieków. Laboratorium składa się z trzech pomieszczeń. Dwa z nich zlokalizowane są na niskim parterze budynku Jubileuszowego UR.
Każde z pomieszczeń posiada niezbędną aparaturę umożliwiającą realizację badań naukowych pracowników Katedry oraz badań prowadzonych w ramach prac dyplomowych magisterskich, a także praz doktorskich. W sali laboratoryjnej nr 004 oprócz możliwości wykonywania badań naukowych, możliwa jest także realizacja zajęć dydaktycznych w ramach ćwiczeń laboratoryjnych. W modelarni znajdują się natomiast stanowiska przeznaczone do badań modelowych.
Znajdująca się w laboratorium aparatura dostępna jest zarówno dla pracowników naukowo-dydaktycznych Katedry, jak i studentów realizujących badania, którzy prowadzą je po odpowiednim przeszkoleniu i pod nadzorem osoby prowadzącej zajęcia. W ramach zajęć dydaktycznych realizowanych w laboratorium, studenci nabywają umiejętności praktyczne w przeprowadzaniu badań laboratoryjnych, wykorzystując większość aparatury będącej na wyposażeniu laboratorium. Studenci po odpowiednim instruktażu samodzielnie wykonują oznaczenia właściwości wody i ścieków.
Cele Ćwiczeń Laboratoryjnych
Celem ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu „Technologia wody i ścieków” jest zapoznanie studenta z metodami oznaczania parametrów organoleptycznych oraz fizykochemicznych wody i ścieków, a w szczególności metodami:
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
- pomiaru odczynu oraz oznaczania kwasowości i zasadowości wody,
- oznaczania jonów Ca+2, Mg+2, HCO3- i Cl-.
Jednym z głównych celów tych zajęć jest również doskonalenie techniki miareczkowania alkacymetrycznego, kompleksometrycznego oraz strąceniowego; zapoznanie z rodzajem substancji rozpuszczonych, koloidalnych oraz zawiesin w wodzie i ściekach (na przykładzie zawiesiny ogólnej i suchej pozostałości); ocena zdolności do opadania zawiesin w leju Imhoffa; zapoznanie z urządzeniami wykorzystywanymi do mechanicznego oczyszczania ścieków i zanieczyszczeniami usuwanymi w tych procesach, ocena procesu sedymentacji; zapoznanie z metodami oznaczania substancji organicznych w wodzie i ściekach (ChZT, BZT5, tlen rozpuszczony); ocena biologicznego usuwania węgla ze ścieków; zapoznanie z metodami oznaczania azotu ogólnego, azotu amonowego, azotu azotanowego (III) oraz azotu azotanowego (V); ocena biologicznego usuwania azotu ze ścieków.
Na zajęciach laboratoryjnych z przedmiotu „Laboratoryjna ocena jakości wody i ścieków” studenci zapoznają się z wykonywaniem oznaczeń wybranych wskaźników fizykochemicznych wody i ścieków przy zastosowaniu zarówno metod tradycyjnych (analiza miareczkowa) jak i przy zastosowaniu nowoczesnych metod instrumentalnych.
Celem ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotów „Rozwiązania techniczne w uzdatnianiu wody” oraz „Uzdatnianie wody” jest zapoznanie studentów z istotą procesu koagulacji; dobór optymalnego odczynu prowadzenia procesu koagulacji dla ustalonego rodzaju koagulantu przy jego dawce optymalnej; dobór optymalnego rodzaju koagulantu do usuwania barwy z wody oraz dobór optymalnej dawki koagulantu podczas uzdatniania wody do spożycia.
Laboratorium dysponuje aparaturą przenośną (mierniki wielofunkcyjne różnych typów) wykorzystywaną podczas pomiarów terenowych, następujących parametrów fizykochemicznych wody i ścieków: temperatura, pH, przewodność elektrolityczna właściwa, potencjał utleniająco-redukcyjny, tlen rozpuszczony, jony Cl- i in.
W ramach ww. przedmiotów studenci wykonują pomiary wybranych parametrów fizykochemicznych wód podziemnych (źródła) i powierzchniowych w celu określenia typu wody (wody słodkie/mineralne), przybliżonych warunków krążenia tych wód oraz warunków geochemicznych. wykorzystywany jest małośrednicowy świder penetracyjny z zestawem wymiennych końcówek do różnych rodzajów skał.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Prace Dyplomowe i Badawcze
W laboratorium wykonywane są oznaczenia fizykochemiczne wody i ścieków w zakresie prac dyplomowych i doktorskich, prowadzonych głównie w Katedrze Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej. Zakresy merytoryczne prac dyplomowych wykonanych z wykorzystaniem badań laboratoryjnych są w dużej części zbieżne z zainteresowaniami badawczymi pracowników naukowo-dydaktycznych Katedry. Wyniki badań laboratoryjnych są wykorzystywane także w pracach dyplomowych prowadzonych przez pracowników innych jednostek Wydziału Inżynierii Środowiska i Geodezji.
Przykłady tematów prac dyplomowych:
- Skuteczność oczyszczania ścieków w modelu reaktora przepływowego ze złożem ruchomym.
- Skuteczność oczyszczania ścieków w filtrach o przepływie pionowym z wypełnieniem zeolitowym, keramzytowym i piaskowym.
- Skuteczność oczyszczania ścieków w przydomowej oczyszczalni z wykorzystaniem reaktora wypełnionego płatkami PET.
W ramach Koła Naukowego Inżynierii Środowiska - Sekcja Wodociągów i Kanalizacji prowadzone są badania, w których wykorzystywana jest aparatura przenośna laboratorium. Badania te obejmowały m. in. „Ocenę dynamiki zmian wybranych wskaźników hydrologicznych oraz fizykochemicznych właściwości wody Potoku Leśnickiego", a ich efektem był referat wygłoszony na Uczelnianej Sesji Kół Naukowych Uniwersytetu Rolniczego. Podczas badań dokonywano pomiarów: prędkości przepływu wody w wybranych przekrojach wodowskazowych, wielkości przepływów, odpływów jednostkowych, pH, temperatury wody i zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie.
Projekty Badawcze i Współpraca z Firmami
W laboratorium realizowane są prace badawcze w ramach projektów krajowych i międzynarodowych, a także zlecone przez instytucje i firmy zewnętrzne. Wyniki tych badań są często przedmiotem zgłoszeń patentowych i wdrożeń wybranych rozwiązań w terenie.
Przykłady współpracy:
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
- współpraca z firmą BLUE WATER z Brzezinki k/Krakowa w zakresie innowacyjnych rozwiązań wykorzystujących pogłębione utlenianie do procesu oczyszczania ścieków; efektem prac jest zgłoszenie patentowe nr P.426992 pt.
- współpraca z firmą HABA z Grodziska Wielkopolskiego w zakresie innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych i instalacyjnych w przydomowych oczyszczalniach ścieków; obecnie są prowadzone prace nad wdrożeniem patentu zgłoszonego do Urzędu Patentowego RP pod nr P.413973 pt.
W laboratorium realizowane są również prace badawcze w ramach badań zamawianych: Firma Elektro Bogusław Bargieł: „Opracowanie innowacyjnego reaktora/filtra biologicznego przydomowej oczyszczalni ścieków pracującego w oparciu o materiał z tworzywa sztucznego z recyklingu”, nr POIR.02.03.02-18-0025/19 - badania realizowane w ramach programu Program Operacyjny Inteligentny Rozwój Oś priorytetowa 2. Wsparcie otoczenia i potencjału przedsiębiorstw do prowadzenia działalności B+R+I działanie 2.3.
Wskaźniki Eutrofizacji i Monitoring Wód
Trofia wód wskazuje na ich żyzność, czyli zawartość substancji biogennych decydujących o możliwościach produkcyjnych. Trofia nie oznacza jednego konkretnego parametru, lecz zespół czynników sprzyjających syntezie materii organicznej. Nadmiar biogenów stanowi zanieczyszczenie, a proces eutrofizacji jest tego skutkiem. Artykuł prezentuje najczęściej stosowane kryteria wnioskowania o stanie troficznymi stopniu zaawansowania eutrofizacji w wodach zbiorników zaporowych.
Konieczność monitoringu jakości wód, dzięki któremu określa się wskaźniki eutrofizacji, regulują m.in. takie akty prawne, jak: Ustawa Prawo wodne, Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie nadzoru nad jakością wody w kąpielisku i miejscu okazjonalnie wykorzystywanym do kąpieli, Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, a także wydana stosunkowo niedawno i oczekująca jeszcze na implementację do polskiego porządku prawnego Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Podstawowy podział wskaźników eutrofizacji obejmuje dwie grupy, które w różny sposób uwzględniają parametry jakości wody. Grupami tymi są wskaźniki jednoparametrowe i wskaźniki wieloparametrowe.
Jakość Wody ze Studni Kopanych
W Polsce znaczny odsetek populacji pozyskuje wodę pitną ze studni kopanych, podatnych na zanieczyszczenia przemysłowe i rolnicze. Woda pochodząca z tzw. nie podlega jednak ustawowej kontroli, a jej spożywanie naraża konsumentów na negatywne skutki zdrowotne.
W badaniach wody z 36 studni kopanych nie stwierdzono przekroczeń dopuszczalnych norm dla azotanów (III), chlorków i jonu amonowego, podobnie jak dla parametru fizycznego, tj. przewodności elektrolitycznej. Ponadnormatywne wartości odnotowano natomiast dla dwóch parametrów fizycznych, tj. odczynu (2 próbki) i mętności (33 próbki).
Wodę z badanych studni kopanych można określić jako bezpieczną dla konsumentów pod względem badanych parametrów chemicznych, dla których spodziewano się przekroczeń dopuszczalnych norm w związku z terminem poboru.
tags: #uzdatnianie #zbiorników #wodnych #metody #uniwersytet #rolniczy
