Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam

Az előadások a következő témára: "Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam"— Előadás másolata:

1 Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam
Az ülepedés folyamata, hatékonysága Mitykó János 2009 TÁMOP /1-2F

2 Ülepítés

3 Az ülepedés elve A durva diszperz rendszerek (szuszpenziók, emulziók) hosszabb állás esetén többé-kevésbé szétválnak. A 0,01 mm-nél nagyobb szemcsék a vízben, ha annál nagyobb sűrűségűek, akkor ülepednek, ha kisebb sű-rűségűek, akkor felúsznak. A mozgásuk kezdetben gyorsuló, majd állandó se-bességű. A szemcse mozgása, mint minden fizikai testé a ráható erők eredőjétől függ.

4 Ülepedési sebesség Függ az ülepedő szemcsére ható gravitációs erőtől, a szilárd anyag és a folyadék sűrűség-különbségétől, a folyadék viszkozitásától (ami viszont hőmérsékletfüggő), valamint a szemcse átmérőjétől. Gömb alakú szemcsék esetében a Stokes-törvény jó közelítéssel adja meg az ülepedési sebességet: = kinematikus viszkozitás m2/s ∙=, dinamikus viszkozitás kg/m∙s = Pa∙s

5 Az ülepedés szakaszai Szabad ülepedés: a szemcsék egymásra gyakorolt hatás nélkül ülepednek. Jellemző a nyugvó zagyok felső rétegében, szemcsés anyagok és kis koncentrációjú pelyhes anyagok esetében. Akadályozott ülepedés: nagy koncentrációjú zagyok esetében alakul ki, valamint hosszabb ideje tartó ülepedés esetén a középső rétegekben. Pelyhes anyagok esetében rövidebb idő alatt, ill. kisebb koncentrációnál bekövetkezik. sűrítés: a legalsó zónára jellemző. A lebegőanyag-tartalom már igen nagy. Az iszap elveszíti pelyhes tulajdonságait, a leülepedett anyag kompressziója következik be.

6 Az iszap víztartalma A kiülepedett iszap víztartalma igen nagy: 98–99%. Az iszapban a víz a következő formában van jelen: Szemcsék közötti, vagy pórusvíz: a szilárd anyag és a víz között különösebb kötődés nincsen. Az iszap víztartalmának nagyobbik része van ebben a formában jelen. Jelentős része eltávolítható gravitációs sűrítéssel. Kolloidális és kapilláris víz: a szilárd anyag és a víz között adszorpciós kötőerők működnek, amelyeket gravitációs úton nem, csak különböző kondicionális technikákkal lehet megbontani. Sejtekben kötött víz: biológiailag és kémiailag kötött víz, amelyet csak termikus eljárással lehet eltávolítani.

7 Csökkentésének lehetősége Kémiailag kötött és adszorbeált víz
Az iszap víztartalma Kötődés formája Víz mennyisége Csökkentésének lehetősége Iszap állaga Kémiailag kötött és adszorbeált víz 0–8% Csak szárítással 0-20% -ig száraz Kapilláris víz 8–30% Víztelenítéssel 20-60% lepény Pórusvíz 30% fölött Sűrítéssel 60% fölött folyékony

8 ÜLEPÍTŐK MÉRETEZÉSE Az ülepítő akkor dolgozik jól, ha az ülepítőben való tartózkodási idő megegyezik a még kiülepíteni kívánt szemcse ülepedési idejével. tt = tü tt = V/Q = L∙B∙H/H∙B∙vá = L/ vá Q = H∙B∙vá = H∙B∙L/tt Q = H∙B∙L/tü Q = B∙L∙vü

9 Ülepítők csoportosítása
Az ülepítőket csoportosíthatjuk az ülepítőn történő átáramlás szempontjából, így beszélhetünk: vízszintes, függőleges és radiális átfolyású ülepítőkről. Vannak egy- és kétszintes ülepítők. Az elhelyezés szempontjából pedig a másodlagos tisztításhoz viszonyított előülepítőkről, illetve utóülepítőkről beszélhetünk.

10 Vízszintes hosszanti átfolyásúak
A hosszanti átfolyású ülepítőket 150…2000 m3/d teljesítményűre méretezik m3/d feletti vízhozamok esetén célszerűen alkalmazhatók a kis helyigényű tömbös elrendezés megvalósíthatósága miatt. Alkalmazhatók: önálló mechanikai tisztítóberendezésként; öntözés előtti előtisztításra; biológiai szennyvíztisztításkor elő-, közbenső- és utóülepítőként; csapadékvíz-ülepítőként; ipari víz mechanikai előkezelésére.

11 Lipcsei-típusú ülepítő
A medencék hatásfoka 80% körüli, ez a medencék között a legjobb. Az iszapot tolólap, vagy folyamatos iszapelvétel esetén láncos kotróberendezés juttatja a zsompba. Az iszapelvétel lehetséges: szakaszos vagy folyamatos leeresztéssel, zagyszivattyúval, mamutszivattyúval, vagy csigaszivattyúval történhet.

12 Vízszintes sugárirányú átfolyásúak
300–400 m3/d vízhozamok felett alkalmazhatók célszerűen elő-, közbenső- és utóülepítőként egyaránt. Hatásfokuk 70% körüli. A 18–40 m átmérőjű medencék alkalmazása a leggyakoribb. Nagyobb átmérő esetén a szél zavaró hatása miatt nehézkes a felúszó anyagok eltávolítása. A kiülepedett iszapot terelőlapátokkal ellátott keverő karok lassú forgással juttatják a középen kimélyített zsompba.

13 Laboratóriumi méretben
Hatásfoka megállapítható a távozó víz szárazanyag tartalmának meghatározásával. Ehhez csak papírszűrőre és szárítószekrényre van szükség.

14 Dorr-ülepítők a gyakorlatban

15

16

17 Függőleges átfolyásúak
Dortmundi-típusú ülepítő: Kis és közepes szennyvíztisztító telepeken 2500 m3/d szennyvízhozamig utóülepítőként alkalmazhatók. Átmérőjük kisebb vagy legfeljebb 8 m és legfeljebb db-ot kapcsolnak párhuzamosan. A szennyvíz beadagolása a középen lévő merülő csövön keresztül történik a medence alsó harmadába. A medence alakja Dorr-ülepítővel ellentétben (amely hengeres) erősen kúpos. Az iszap eltávolítása az ülepítő aljára levezetett csövön keresztül történik szivattyúval.

18 Függőleges átfolyású ülepítő
Dortmundi medence

19 Függőleges átfolyású ülepítő
Graever-ülepítő (ülepítő kúp)

20 Homokfogók Nagy méretű, nagy ülepedési sebességű anyagok eltávolítását szolgálja. Általában vízszintes, hosszanti átfolyásúak. Ha megfelelően tagolt a medence, akkor a kinyerendő (ülepített) anyagok méret szerint osztályozhatók. A centrifugális erő elősegíti a kiülepedést. Ezt gyakran levegő befúvatással érik el.

21 Hosszanti átfolyású homokfogó
Kotrószerkezet nélküli egyszerű homokfogó

22 Hosszanti átfolyású homokfogó

23 Légbefúvásos homokfogó
Qd > m3/d vá = 0,15 m/s csavaráramlási sebesség: 0,3 m/s 1 m3 hasznos medencetérfogatra 2 m3/h levegővel kell számolni!

24 Légbefúvásos homokfogó

25

26

27 SŰRÍTŐK

28

29 Iszapkezelők Kétszintes ülepítők: intézmények, üdülők, társasházak szennyvizeinek kezelésére; felúsztatás, ülepítés, alsó felében pedig a leülepedett iszapok kirothasztására alkalmazzák Q ≥ 300–500 m3/d szennyvízhozam esetén. Két fajtája van: V alakú ülepítőterű W alakú ülepítőterű Oldómedencék: Q = 1–25 m3/d szennyvíz kezelésére (ülepítés, felúsztatás és anaerob biológiai tisztítás) alkalmazhatók. Az egyszerű oldómedencék kétkamrásak, a bővítettek háromkamrásak. A tartózkodási idő a medencékben 3, illetve 6 nap.

30 Imhoff rendszerű biológiai tartályok