Wilgotność procentowa osadu: Definicja i znaczenie
- Szczegóły
Wilgotność procentowa osadu jest parametrem określającym zawartość wody w osadzie, wyrażoną jako procent jego całkowitej masy. Jest to istotny wskaźnik w procesach oczyszczania ścieków, mający wpływ na dalsze postępowanie z osadem, w tym na jego stabilizację, odwadnianie i potencjalne wykorzystanie.
Procesy związane z osadami ściekowymi
Proces oczyszczania ścieków nierozerwalnie związany jest z powstawaniem odpadów i osadów. W każdej oczyszczalni ścieków niezbędna jest ciągła kontrola parametrów technologicznych oraz skuteczności usuwania zanieczyszczeń.
Oczyszczalnia ścieków w Sieradzu jako przykład
Oczyszczalnia Ścieków została zrealizowana jako obiekt o zdolności przerobowej Qśr = 15000 m3/dobę ścieków miejskich, co odpowiada wg Projektu Technicznego RLM = 91250. MPWiK Sp. z o.o. w Sieradzu eksploatuje w/w obiekt od dnia 01 września 1998 roku i odprowadza ścieki oczyszczone do odbiornika rzeki Warty (na 515,8 km) na podstawie Pozwolenia wodno - prawnego wydanego w dniu 31.12.2015r. przez Starostę Sieradzkiego.
Technologie oczyszczania w oczyszczalni
Efekt natleniania uzyskuje się poprzez napowietrzanie drobno-pęcherzykowe ścieków. Ścieki po oddzieleniu od nich skratek na kratach rzadkich i gęstych, a także piasku w piaskownikach wirowych przepływają do osadnika wstępnego.
Tam odbierany jest z leja tzw. surowy osad wstępny w cyklu automatycznym 6 razy/ dobę. Następnie osad przetłaczany jest do zagęszczacza grawitacyjnego, a po zagęszczeniu pompowany do otwartej komory fermentacyjnej.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Osad nadmierny odbierany jest z lejów osadników wtórnych do zbiornika retencyjnego i po sedymentacji podlega odwodnieniu w mechanicznym zagęszczaczu bębnowym a następnie przepompowaniu do komory fermentacyjnej.
W komorze fermentacyjnej otwartej następuje wymieszanie obu rodzajów osadów przy pomocy mieszadła typu śmigłowego, okresowo usuwana jest z komory tzw. woda nadosadowa. Czas przetrzymania osadu ściekowego w komorze waha się od 60 do 110 dni.
Następnie osady zostają odwirowane w wirówce dekantacyjnej ze wspomaganiem poprzez dodatek środka chemicznego - polielektrolitu, w celu intensyfikacji odwodnienia.
Procent suchej masy w osadzie po odwirowaniu określony podczas badań laboratoryjnych waha się w przedziale 14,4 ÷ 20,8 % s. m.
Chemiczna stabilizacja osadów ściekowych
Chemiczną stabilizację osadów ściekowych uzyskuje się w procesie wapnowania osadów ściekowych. Ustabilizowany biologicznie po procesie fermentacji metanowej i odwirowaniu osad poddawany jest mieszaniu z wapnem palonym.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
W wyniku zachodzącej reakcji egzotermicznej tlenku wapna z wodą zawartą w osadzie ściekowym następuje wzrost pH do wartości około 10 ÷ 12,0 oraz przyrost temperatury osadu co w efekcie zapewnia pasteryzację osadów (likwidacja organizmów chorobotwórczych) oraz zwiększenie parametru suchej masy.
Po zwapnowaniu osad wywożony jest pod wiatę i tam składowany na pryzmie. Podczas sezonowania, które trwa około 14 ÷ 30 dni, osad w wyniku odparowania wody traci wilgotność.
Silos na wapno zlokalizowany obok budynku stacji wapnowania wyposażony jest w następujące elementy: przewód załadowczy oraz dozownik wapna. Wapno tlenkowe stosowane jako materiał do higienizacji osadów ściekowych jest wapnem palonym, drobno mielonym, suchym CL-90. Wapno jest dostarczane na obiekt Oczyszczalni Ścieków w samochodach - cysternach, a załadunek silosa odbywa się pneumatycznie.
Zatrzymane na kratach skratki wstępnie magazynowane są pod wiatą, a następnie transportowane do utylizacji przez podmioty zewnętrzne posiadające stosowne pozwolenia/decyzje. Piasek wytrącony w piaskownikach również wstępnie magazynowany jest pod wiatą na terenie Oczyszczalni, a następnie transportowany do utylizacji przez podmioty zewnętrzne posiadające stosowne decyzje/ pozwolenia.
Z kolei ustabilizowane biologicznie po procesie fermentacji metanowej, odwirowaniu i wymieszaniu z wapnem palonym osady ściekowe są wstępnie magazynowane pod wiatą na terenie Oczyszczalni.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Około 4000 Mg mokrej masy oraz z uwagi na realizację nałożonego przez Ustawodawcę w Ustawie o odpadach obowiązku, podjęliśmy działania w celu przetworzenia - transformacji przedmiotowych osadów w taki sposób, by mogły być wykorzystane na cele rolnicze i rekultywacji gruntów jako produkt/materiał organiczno-mineralny (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 01 sierpnia 2002 r.).
Możliwości wykorzystania osadów ściekowych
Możliwości wykorzystania produktu powstałego na bazie ustabilizowanych osadów ściekowych wymieszanych z tlenkiem wapnia tj. W celu uzyskania opinii o wartości nawozowej oraz o możliwościach rolniczego i przyrodniczego wykorzystania produktu/ materiału nawozowego organiczno-mineralnego, otrzymanego w wyniku wapnowania ustabilizowanych osadów ściekowych wykonano badania w zakresie sanitarnym tj. bakteriologiczno-parazytologicznym oraz w zakresie chemicznym na zawartość makroelementów (N, K, Mg, Ca, P) oraz zawartość metali ciężkich (Pb, Cd, Ni, Cu, Cr, Zn, Hg).
Na podstawie pozytywnych analiz sanitarnych i chemicznych produkt/ materiał nawozowy mineralno-organiczny powstały na bazie osadu ściekowego zmieszanego z wapnem tlenkowym uzyskał pozytywną opinię Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa z Puław, wysoko oceniającą jego wartości nawozowe.
Zwapnowany osad jako produkt/ materiał nawozowy wykazuje pełną przydatność do odkwaszania gleb, co w sytuacji bardzo wysokiego odsetka gleb o odczynie kwaśnym = 85 % na terenie gminy Sieradz oraz gmin ościennych, których mieszkańcy są głównymi odbiorcami produktu/ materiału nawozowego, jest bardzo istotną zaletą.
Odpady powstające w procesie oczyszczania ścieków
Proces oczyszczania ścieków nierozerwalnie związany jest z powstawaniem odpadów i osadów. Do głównych odpadów powstających w oczyszczalniach ścieków należą: piasek, skratki i osady ściekowe.
Osady ściekowe muszą być prawidłowo unieszkodliwiane celem: zmniejszenia zagniwalności (stabilizacja osadu), wyeliminowania organizmów chorobotwórczych (higienizacja osadu) oraz zmniejszenia ich objętości i masy (odwadnianie, suszenie i/lub spalanie).
Podstawową zasadą gospodarki osadem jest zmniejszenie jego objętości. Zagęszczanie zmniejsza jego objętość ok. 4-krotnie, a odwadnianie i suszenie ok. 10-krotnie.
Osady ściekowe mogą jednak zawierać równie ż substancje szkodliwe (metale ciężkie, mikroorganizmy chorobotwórcze, jaja helmintów), co stanowi przeszkodę w ich przyrodniczym i rolniczym wykorzystaniu. Ponadto procesy zachodzące w glebie mogą powodować uwalnianie niektórych pierwiastków i w konsekwencji zanieczyszczenie wód podziemnych.
Bezpieczne wykorzystanie osadów ściekowych wymaga spełnienia warunków, dotyczących zarówno osadów, jak również terenów, na których mogą być stosowane.
Zgodnie z ustawą o odpadach przed stosowaniem komunalne osady ściekowe oraz grunty, na których mają one być stosowane, powinny być poddane badaniom przez wytwórcę komunalnych osadów ściekowych.
Wykorzystywanie komunalnych osadów ściekowych regulowane jest rozporządzeniem Ministra Środowiska z 1.08.2002r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. (Dz.U. Nr 134, poz. 1140).
Metody określania wilgotności materiału
Wilgotność materiału można określać za pomocą różnych metod pomiarowych, zarówno laboratoryjnych, jak i terenowych. Wybór metody zależy od rodzaju materiału, zakresu wilgotności oraz wymaganej dokładności pomiaru. Do najczęściej stosowanych metod należą:
- Metoda suszarkowa: Polega na suszeniu próbki materiału w określonej temperaturze do uzyskania stałej masy. Ubytek masy odpowiada zawartości wody w materiale.
- Metoda miareczkowania Karla Fischera: Stosowana do oznaczania zawartości wody związanej fizykochemicznie w materiale.
- Metody elektryczne: Wykorzystują zależność rezystancji lub przenikalności dielektrycznej materiału od zawartości wody.
Podsumowanie
Wilgotność procentowa osadu jest kluczowym parametrem w procesach oczyszczania ścieków, wpływającym na dalsze etapy postępowania z osadem. Prawidłowe określenie wilgotności oraz stosowanie odpowiednich metod stabilizacji i odwadniania osadów ma istotne znaczenie dla ochrony środowiska i potencjalnego wykorzystania osadów w rolnictwie lub rekultywacji.
tags: #wilgotność #procentowa #osadu #definicja
