Υγρά απόβλητα -Λύματα

Transcript

1 Υγρά απόβλητα -Λύματα Υγρά απόβλητα: είναι το σύνολο των υγρών απορροών και των ρύπων που μεταφέρονται με αυτές, και προέρχονται από κατοικίες, εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις και από άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες. Τα υγρά απόβλητα μπορεί να περιέχουν και υπόγεια ή επιφανειακά ή όμβρια ύδατα. Τα υγρά απόβλητα χρειάζονται επεξεργασία πριν την διάθεσή τους στο περιβάλλον επειδή: περιέχουν παθογόνους μικροοργανισμούς, περιέχουν θρεπτικά συστατικά που επιταχύνουν την ανάπτυξη των υδρόβιων φυτών, μπορεί να περιέχουν τοξικά ή άλλα επικίνδυνα συστατικά, η αποικοδόμηση των οργανικών ουσιών που περιέχουν προκαλεί δυσοσμίες,

2 Υγρά απόβλητα -Λύματα Ισχύουσα νομοθεσία: σύμφωνα με την οδηγία 91/271 Τα όρια της νομοθεσίας για τα επεξεργασμένα απόβλητα ικανοποιούνται με την απομάκρυνση των ολικών αιωρούμενων στερεών, των βιοαποικοδομήσιμων συστατικών και των παθογόνων μικροοργανισμών. Στην περίπτωση αυστηρότερων ορίων, απαιτείται απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών, των βαρέων μετάλλων και άλλων ρύπων. Στην περίπτωση επαναχρησιμοποίησης του νερού υπάρχουν πρόσθετες απαιτήσεις.

3 Υγρά απόβλητα -Λύματα Ισχύουσα νομοθεσία: σύμφωνα με την οδηγία 91/271 Ισοδύναμος πληθυσμός (ΙΠ)=>BOD5=60g/day Η πρωτοβάθμια επεξεργασία πρέπει να έχει μείωση του BOD5>20% και του συνολικού φορτίου >50% Πρέπει να υπάρχει μονάδα επεξεργασίας για όλους τους οικισμούς>15,000 κατοίκους (ΙΠ) μέχρι τέλος 2000 και μέχρι τέλος 2005 για τους οικισμούς με 2000<ΙΠ<15000 δευτεροβάθμια ή ισοδύναμη επεξεργασία πριν το τέλος του 2000 για όλους τους οικισμούς με ΙΠ>15000 πριν το τέλος 2005 για 10000<ΙΠ<15000 και τους 2000<ΙΠ<15000 που αποβάλλονται σε γλυκά νερά και εκβολές ποταμών

4 Υγρά απόβλητα -Λύματα Ισχύουσα νομοθεσία: σύμφωνα με την οδηγία 91/271 Λύματα οικισμών που βρίσκονται σε υψόμετρο >1500m μπορούν να έχουν λιγότερο αυστηρή κατεργασία, εφόσον δεν επηρεάζεται το περιβάλλον Κάποιες άλλες εξαιρέσεις είναι δυνατές, αλλά με περιορισμούς Ο κατάλογος των ευαίσθητων περιοχών ανανεώνεται κάθε Τετραετία Υπάρχει τακτική δειγματοληψία και έλεγχος

5 Υγρά απόβλητα -Λύματα Ισχύουσα νομοθεσία: σύμφωνα με την οδηγία 91/271 Δειγματοληψίες: -Οι δειγματοληψίες απαιτούνται για τον έλεγχο της σωστής λειτουργίας των εγκαταστάσεων και την ικανοποίηση των νομοθετικών ορίων. -Τα αποτελέσματα πρέπει να είναι αντιπροσωπευτικά, αναπαραγώγιμα, τεκμηριωμένα και χρήσιμα. -Η δειγματοληψία προσαρμόζεται σε κάθε εγκατάσταση και υπάρχει ειδικό πρωτόκολλο.

6 Υγρά απόβλητα -Λύματα Συστατικά των υγρών αποβλήτων Τα συστατικά των υγρών αποβλήτων εξετάζονται με βάση τις φυσικές, χημικές και βιολογικές τους ιδιότητες. Οι ιδιότητες αυτές είναι αλληλοεξαρτημένες, πχ η θερμοκρασία (φυσική ιδιότητα) επηρεάζει την συγκέντρωση των διαλυμένων αερίων (χημική ιδιότητα) και τις βιολογικές δραστηριότητες.

7 Συστατικά των υγρών αποβλήτων Κύρια φυσικά χαρακτηριστικά -Περιεκτικότητα σε στερεά Κατανομή μεγέθους σωματιδίων Θολότητα Χρώμα Θερμοκρασία Αγωγιμότητα Πυκνότητα Οσμή

8 Συστατικά των υγρών αποβλήτων Κύρια χημικά χαρακτηριστικά Χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD) Ολικός οργανικός άνθρακας (TOC) Υδατάνθρακες Πρωτεΐνες Λίπη, έλαια Θρεπτικά συστατικά (Ν, Ρ) Κατιόντα Ανιόντα Βαρέα μέταλλα Ιχνοστοιχεία

9 Συστατικά των υγρών αποβλήτων Κύρια βιοχημικά και μικροβιολογικά χαρακτηριστικά Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο 5 ημερών (BOD5) Βακτήρια Πρωτόζωα Έλμινθες (σκουλήκια) Κολοβακτήρια

10 Λύματα: τα υγρά απόβλητα κατοικιών, ιδρυμάτων, εργοστασίων και άλλων εγκαταστάσεων ή/και τα όμβρια ύδατα. Τι περιέχουν; 99.9% νερό ογκώδη αντικείμενα άμμο μικρού μεγέθους στερεά που αιωρούνται στη μάζα των αποβλήτων (αιωρούμενα στερεά) οργανικά-φυσικά συστατικά (π.χ. υδατάνθρακες κ.λ.π.) παθογόνους μικροοργανισμούς θρεπτικά συστατικά (φώσφορος, άζωτο)

11 Οργανικά συστατικά Πρωτεϊνες, Υδρογονάνθρακες, Λιπίδια, Επιφανειακά ενεργές ουσίες, Φαινόλες, Εντομοκτόνα φυτοφάρμακα ανατροπή ισορροπίας οικοσυστήματος του φορέα ανοξικές συνθήκες θάνατος ψαριών σηπτικές συνθήκες επιφανειακό αντιαισθητικό στρώμα από λιπίδια (ενδεικτικό της ρύπανσης) δυσκολεύει μεταφορά οξυγόνου και ηλιακού φωτός στον υδάτινο φορέα, αφροί άμεσος θάνατος οργανισμών από τοξικές ουσίες

12 Ποιότητα λύματος BOD (Biochemical oxygen demand Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο) : Η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για την οξείδωση των ο.σ. των αποβλήτων σε αερόβιες συνθήκες από μ/ο. Ο.Σ. + Ο 2 + μ/ο νέοι μ/ο + CΟ 2 + ΝΗ 3 + Η 2 Ο + ενέργεια COD ( Chemical oxygen demand Χημικά απαιτούμενο οξυγόνο) : η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται για την πλήρη χημική οξείδωση των ο.σ. των αποβλήτων σε CO 2 και H 2 O από ισχυρό οξειδωτικό. TOC (Συνολικός οργανικός άνθρακας): Η ποσότητα του CO 2 που παράγεται κατά την πλήρη οξείδωση του C των οργανικών ουσιών σε υψηλή θερμοκρασία

13 ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΛΥΜΑΤΩΝ Παθογόνοι μικροοργανισμοί (Π.Μ.) από απόβλητα ασθενών και φορέων ασθενειών ο προσδιορισμός των Π.Μ. στα απόβλητα πρακτικά πολύ δύσκολη μέτρηση δεικτών (κοπρανώδη κολοβακτηριοειδήfaecal coliforms) υψηλή συγκέντρωση παθογόνων μ/ο στα λύματα

14 ΑΠΑΙΤΗΣΗ επεξεργασίας λύματος πριν τη διάθεσή τους στο περιβάλλον!!! ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΙ) Σκοπός: Μείωση οργανικού φορτίου Μείωση αριθμού παθογόνων μ/ο Ανακύκλωση επεξεργασμένων λυμάτων

15 Πρωτοβάθμια επεξεργασία -μείωση BOD 20%-35% Δευτεροβάθμια επεξεργασία -μείωση BOD 75-95% -απομάκρυνση παθογόνων Τριτοβάθμια επεξεργασία -απομάκρυνση Ν & Ρ - περαιτέρω απομάκρυνση παθογόνων Απολύμανση - περαιτέρω απομάκρυνση παθογόνων εσχάρωση εξάμμωση καθίζηση * ενεργός ιλύς καθίζηση * φίλτρο διήθησης δεξαμενή οξείδωσης διύλιση λίμνες σταθεροποίησης αποθήκευση χλωρίωση όζον UV (* Πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια λάσπη)

16 Πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια λάσπη (ιλύς / sludge/biosolids) Περιέχει: άζωτο, φώσφορο, οργανικά συστατικά, παθογόνους μ/ο. Eπεξεργασία σταθεροποίηση λάσπης, μετατροπή σε μια αδρανή (βιολογικά σταθερή) μάζα, ώστε η διάθεσή της στο περιβάλλον να είναι ακίνδυνη μείωση BOD απομάκρυνση παθογόνων μ/ο Αναερόβια χώνεψη: C/15-30 ημέρες Κομποστοποίηση: C/20-50ημέρες αφυδάτωση λάσπης: απομάκρυνση νερού

17 ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΛΥΜΑΤΩΝ μικροοργανισμοί που συμμετέχουν στη βιολογική επεξεργασία (ενεργός ιλύς / βιοφίλτρα) παθογόνοι μικροοργανισμοί

18 Σχεδιασμός εγκαταστάσεων επεξεργασίας Κύρια χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων - Τα κύρια χαρακτηριστικά των υγρών αποβλήτων που χρησιμοποιούνται στον σχεδιασμό των διεργασιών επεξεργασίας τους είναι: η παροχή των λυμάτων (όγκος/χρόνος) το φορτίο (μάζα) η συγκέντρωση (μάζα/όγκος) Σχέση παροχής, φορτίου και συγκέντρωσης: Φορτίο μάζας (kg/d) = συγκέντρωση(g/m 3 )*παροχή(m 3 /d)

19 Σχεδιασμός εγκαταστάσεων επεξεργασίας Παροχή λυμάτων Η παροχή των λυμάτων εξαρτάται από: τον αριθμό κατοίκων, την ύπαρξη ή όχι και την ποσότητα βιοτεχνικών, βιομηχανικών, εμπορικών ή τουριστικών εγκαταστάσεων, χώρων αναψυχής, το βιοτικό επίπεδο των κατοίκων, το κλίμα, την στεγανότητα του δικτύου (εισροή, απώλειες)

20 Παροχή λυμάτων Στην Ελλάδα, η παροχή των λυμάτων μπορεί να θεωρηθεί ίση με το 80% της κατανάλωσης νερού: 150 l/κάτοικο/ημέρα σε μικρούς οικισμούς, 250 l/κάτοικο/μέρα σε μεγάλες πόλεις l/κάτοικο/μέρα σε τουριστικές περιοχές Η κατανάλωση νερού μπορεί να θεωρηθεί σταθερή στον Χρόνο Οι πρόσθετες εισροές μπορούν να θεωρηθούν ότι είναι 0.3Qmax σε περιοχές υψηλού υδροφόρου ορίζοντα και 0.2 Qmax σε περιοχές χαμηλού υδροφόρου ορίζοντα

21 Παροχή λυμάτων Ορισμένοι ορισμοί: μέση ημερήσια παροχή Qav=0.8 μέσης κατανάλωσης νερού μέγιστη ημερήσια παροχή ή παροχή σχεδιασμού Qd=1.5Qav (παροχή της ημέρας με την μεγαλύτερη κατανάλωση) παροχή αιχμής Qmax=P Qd, (στιγμιαία μέγιστη παροχή) P (συντελεστής αιχμής) = /Qd 1/2 <3, Qd l/sec ελάχιστη παροχή Qmin=Qav/1.5 ελάχιστη, μέση και μέγιστη ωριαία, ημερήσια και μηνιαία παροχή

22 Γενική επισκόπηση μίας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων Μία εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων περιέχει: διατάξεις προ επεξεργασίας για την απομάκρυνση των μεγάλων στερεών (εσχάρωση, εξάμμωση) πρωτοβάθμια επεξεργασία για την απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών δευτεροβάθμια επεξεργασία για την απομάκρυνση του οργανικού φορτίου τριτοβάθμια και προχωρημένη επεξεργασία για την περαιτέρω μείωση των ρύπων επεξεργασία της λάσπης απολύμανση των επεξεργασμένων λυμάτων

23 Γενική επισκόπηση μίας εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων Εσχάρωση και εξάμμωση (φυσικής διεργασία) Πρωτοβάθμια καθίζηση (φυσική διεργασία) Αερόβια οξείδωση (βιολογική διεργασία) Τελική καθίζηση (φυσική διεργασία) Χλωρίωση (χημική επεξεργασία) Πρωτοβάθμια επεξεργασία Δευτεροβάθμια επεξεργασία Απολύμανση Πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια λάσπη Αναερόβια χώνεψη (βιολογική διεργασία)

24 Προ επεξεργασία Η προεπεξεργασία στοχεύει στην κατακράτηση των στερεών που υπάρχουν στα λύματα και μπορεί να καταστρέψουν τον μηχανολογικό εξοπλισμό ή να ρυπάνουν τον αποδέκτη. Η εσχάρωση απομακρύνει τα ογκώδη στερεά, ενώ η εξάμμωση την άμμο. Στην συνέχεια, όταν η παροχή των λυμάτων έχει μεγάλες διακυμάνσεις, μπορεί να υπάρχει μία δεξαμενή εξισορρόπησης ροής

25 Εσχάρωση Η εσχάρωση αποτελείται συνήθως από σχάρες, χοντρές ή λεπτές, με σταθερά ανοίγματα (6 150mm ή <6mm). Οι σχάρες είναι κάθετες ή επικλινείς (30 45 o ). Τα λύματα πρέπει να έχουν ταχύτητα m/s. Η ελάχιστη τιμή είναι για την αποφυγή κατακάθισης άμμου ενώ η μέγιστη για να μην παρασυρθούν τα κατακρατούμενα στερεά. Η ταχύτητα αυτή διαστασιολογεί και το κανάλι εισαγωγής. Απαίτηση για εφεδρική σχάρα.

26 Εσχάρωση, απομάκρυνση υλικών Ο καθαρισμός γίνεται είτε χειροκίνητα, είτε μηχανικά και η απομάκρυνση των στερεών με χρήση ιμάντα

27 Λεπτές σχάρες Χρησιμοποιούνται μετά από τις χοντρές σχάρες για την απομάκρυνση των λεπτών στερεών, αλλά βουλώνουν σχετικά εύκολα.

28 Χαρακτηριστικά εσχαρισμάτων Υλικά: πέτρες, κλαδιά, φύλλα, χαρτιά, πλαστικά, υφάσματα, αποτσίγαρα, ξυράφια, υπολείμματα τροφών Υγρασία=70 80% Πυκνότητα= kg/m 3 Παραγόμενη ποσότητα= l/m 3 λυμάτων (τυπική τιμή=75 l/m 3 ) Συχνά έντονη οσμή Επεξεργασία: πιθανή συμπίεση για μείωση όγκου, ταφή επιτόπου ή σε ΧΥΤΑ (η πιο συνηθισμένη πρακτική), καύση ή άλεση και επιστροφή στα λύματα.

29 Εξάμμωση Οι εξαμμωτές χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των στερεών που έχουν ταχύτητα καθίζησης ή ειδικό βάρος μεγαλύτερα από αυτή των οργανικών σηπτικών στερεών. Τοποθετούνται μετά την σχάρωση και πριν την πρωτοβάθμια δεξαμενή καθίζησης. Η απομάκρυνση της άμμου είναι απαραίτητη για την προστασία του μηχανολογικού εξοπλισμού της εγκατάστασης και την αποφυγή αποθέσεων σε αγωγούς, κανάλια και σωληνώσεις. Παραγόμενη άμμος συνήθως θάβεται.

30 Είδη εξαμμωτών (α) Οριζόντιας ροής σε ορθογώνια διάταξη. Τα λύματα περνάνε σε οριζόντια κατεύθυνση με σταθερή ταχύτητα 0.3 m/s και η άμμος κάθεται στον πυθμένα. Παλαιότερος τύπος, λόγω δυσκολιών στην σταθεροποίηση της ροής

31 Είδη εξαμμωτών (β) Τύπου δίνης σε κυλινδρική δεξαμενή. Η ροή εισάγεται εφαπτομενικά και ο διαχωρισμός της άμμου επιτυγχάνεται λόγω φυγόκεντρων δυνάμεων και βαρύτητας Μειονέκτημα το ύψος και η απαίτηση για καλή θεμελίωση, ξεπλυμένη από οργανικά, μεγάλο κόστος

32 Είδη εξαμμωτών (γ) Αεριζόμενη δεξαμενή, όπου φυσαλίδες αέρα διατηρούν τα οργανικά στερεά σε αιώρηση. Η άμμος είναι ξεπλυμένη από οργανικά και έτσι δεν μυρίζει και μπορεί να αποτεθεί εύκολα. Τα λύματα ακολουθούν μία ελικοειδή πορεία. Χαρακτηριστικά: βάθος 2 3 μέτρα, μήκος m, πλάτος 2.5 7m, πλάτος/βάθος=1.5 3, χρόνος παραμονής 2 5min, ποσότητα αέρα m 3 /m μήκους, ποσότητα άμμου m 3 /10m 3 λυμάτων, υγρασία 20 30%, ανόργανα 75 85% Όταν υπάρχουν βιομηχανικά λύματα απαιτείται προσοχή στην έκλυση VOC (αντιμετωπίζεται με καλύμματα ή αποφυγή εξαερισμού)

33 Πρωτοβάθμια επεξεργασία Ο σκοπός της πρωτοβάθμιας επεξεργασίας είναι η απομάκρυνση από τα λύματα των αιωρούμενων στερεών. Η απομάκρυνση αυτή πραγματοποιείται με καθίζηση των αιωρούμενων στερεών που έχουν πυκνότητα μεγαλύτερη από αυτή του νερού, σε μία δεξαμενή όπου επικρατούν συνθήκες σχετικής ηρεμίας.

34 Πρωτοβάθμια επεξεργασία Στην πράξη αφαιρείται περίπου το 50 65% των αιωρούμενων στερεών. Επιπλέον, η καθίζηση αυτή αποφέρει μείωση του οργανικού φορτίου κατά 15 40% (εκφρασμένο σαν BOD), αφού τα αιωρούμενα στερεά περιέχουν οργανικό φορτίο.

35 Πρωτοβάθμια επεξεργασία Ταυτόχρονα, οι συνθήκες ηρεμίας της δεξαμενής επιτρέπουν την απομάκρυνση των επιπλεόντων υλικών (έλαια, κτλ.) που συγκεντρώνονται στην επιφάνειά της.

36 Είδη καθίζησης Διακρίνονται 4 τύποι καθίζησης: Καθίζηση τύπου Ι ή καθίζηση μεμονωμένων σωματιδίων: όταν υπάρχουν πολύ μικρές συγκεντρώσεις και τα σωματίδια καθιζάνουν μεμονωμένα χωρίς να σχηματίζουν συσσωματώματα με άλλα σωματίδια. Πχ: καθίζηση άμμου στους αμμοσυλλέκτες. Καθίζηση τύπου ΙΙ: όταν γίνεται καθίζηση αιωρούμενου υλικού σε μικρές συγκεντρώσεις με θρόμβωση των σωματιδίων. Πχ: πρωτοβάθμια καθίζηση αστικών λυμάτων

37 Είδη καθίζησης Διακρίνονται 4 τύποι καθίζησης: Καθίζηση τύπου ΙΙΙ ή παρεμποδιζόμενη καθίζηση ή καθίζηση κατά ζώνες: όταν υπάρχουν υψηλές συγκεντρώσεις υλικού που καθιζάνει με μορφή μάζας που σχηματίζει ζώνες σε όλο το κατερχόμενο μέτωπο. Πχ: δευτεροβάθμια καθίζηση Καθίζηση τύπου ΙV ή συμπύκνωση: όταν οι συγκεντρώσεις είναι πολύ μεγάλες και τα σωματίδια είναι σε επαφή μεταξύ τους. Η καθίζηση επιτυγχάνεται μόνο με συμπύκνωση του νερού.

38 Είδη καθίζησης Καθίζηση τύπου Ι Σε ένα σωματίδιο ασκούνται 3 δυνάμεις: βάρος (Fg), άνωση (Fb) και οπισθέλκουσα (FD). Όταν η οπισθέλκουσα γίνει ίση με την συνισταμένη του βάρους και της άνωσης, τότε θα μηδενιστεί η επιτάχυνση και η πτώση θα γίνει με σταθερή ταχύτητα.

39 Είδη καθίζησης Καθίζηση τύπου Ι FD=( 1/2)C d ρ AUs 2 (1) Fb+Fg=(ρs ρ)vg (2) C d =συντελεστής αντίστασης σώματος A=προβολή της σφαιρικής επιφάνειας = πd 2 /4 Us= ταχύτητα καθίζησης (m/s) ρ = πυκνότητα νερού (kg/m 3 ), ρs = πυκνότητα σωματιδίου V= όγκος σωματιδίου (=πd 3 /6) d= διάμετρος σωματιδίου

40 Είδη καθίζησης Καθίζηση τύπου Ι Θεωρώντας FD=Fb+Fg και λύνοντας ως προς την ταχύτητα προκύπτει ο νόμος του Newton: Us=(4(ρ s ρ)gd/(3ρc D )) 1/2

41 Είδη καθίζησης Καθίζηση τύπου Ι Σε μία δεξαμενή η κίνηση του κάθε σωματιδίου περιγράφεται με μία οριζόντια και μία κάθετη συνισταμένη. Σε μία ορθογώνια δεξαμενή (LxWxH) η οριζόντια ταχύτητα είναι ίση με U o =Q/(WH) ενώ η κάθετη ίση με την ταχύτητα που προκύπτει από τον νόμο του Stokes.

42 Δεξαμενές καθίζησης Μία δεξαμενή χωρίζεται θεωρητικά σε 4 ζώνες: 1. ζώνη εισόδου, όπου η ροή διασπείρεται ομοιόμορφα 2. ζώνη καθίζησης, όπου τα σωματίδια κατακάθονται στο κινούμενο νερό 3. ζώνη εξόδου του νερού 4. ζώνη λάσπης στον πυθμένα όπου συλλέγονται τα σωματίδια

43 Παραγωγή ιλύος Η ποσότητα της λάσπης που παράγεται από την πρωτοβάθμια επεξεργασία δίνεται στον παρακάτω πίνακα (Metcalf and Eddy 2003) Είδος στερεών (ιλύς) Πρωτοβάθμια Σχετική πυκνότητα Συγκέντρωση στερεών, % κβ Εύρος τιμών Απόβλητα μεσαίας ισχύος 1, Από παντορροϊκά συστήματα αποχέτευσης Πρωτοβάθμια κ απορριπτόμενη ενεργός ιλύς Πρωτοβάθμια κ ιλύς από βιολογικο 1, ,5 1, , Αφρός 0, Τυπικές τιμές

44 Κριτήρια σχεδιασμού δεξαμενών καθίζησης Τα κυριότερα κριτήρια που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό μίας δεξαμενής καθίζησης είναι: Αριθμός δεξαμενών (συνήθως >2, εκτός από πολύ μικρές μονάδες) Ελάχιστη ροή στερεών (kg/m 2 /day, για τον υπολογισμό της επιφάνειας της δεξαμενής) Επιφανειακή φόρτιση στερεών (kg/m 2 /day, υπολογίζεται με διαίρεση της παροχής των στερεών με την επιφάνεια της δεξαμενής)

45 Κριτήρια σχεδιασμού δεξαμενών καθίζησης Τα κυριότερα κριτήρια που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό μίας δεξαμενής καθίζησης είναι: Ρυθμός υπερχείλισης (m 3 /m/day, υπολογίζεται με διαίρεση της παροχής με το μήκος που γίνεται η υπερχείλιση) Επιφανειακή ταχύτητα υπερχείλισης ή Υδραυλικό φορτίο της δεξαμενής (m 3 /m 2 /day, υπολογίζεται με διαίρεση της παροχής με την επιφάνεια της δεξαμενής) Χρόνος παραμονής (h, υπολογίζεται διαιρώντας τον όγκο της δεξαμενής με την παροχή)

46 Τύποι δεξαμενών Ορθογώνιες δεξαμενές

47 Τύποι δεξαμενών Κυκλικές δεξαμενές

48 Χαρακτηριστικά δεξαμενών Ορθογώνιες δεξαμενές: μήκος 15 90m, πλάτος 3 25m, βάθος 2 5m λόγος μήκος/πλάτος>3, λόγος μήκος/βάθος κλίση πυθμένα 1% ταχύτητα λυμάτων στο κανάλι τροφοδότησης>0.3m/s Κυκλικές δεξαμενές: διάμετρος 3 90m, βάθος 2 5m κλίση πυθμένα 8 10%, ταχύτητα ξέστρου 2 5m/s - φόρτιση υπερχειλιστή m 3 /m/d

49 Σχεδιασμός δεξαμενών Αρχικά πρέπει να υπολογιστεί ο υδραυλικός χρόνος παραμονής των λυμάτων ώστε να επιτυγχάνεται το απαιτούμενο ποσοστό καθίζησης. Ο χρόνος αυτός προσδιορίζεται συνήθως με πειράματα, οπότε στην πράξη θεωρούμε έναν τυπικό χρόνο παραμονής, που είναι περίπου 1.5 2h για την πρωτοβάθμια λάσπη σε μία δεξαμενή βάθους 3m στους 20 o C Μπορεί να γίνει διόρθωση του χρόνου παραμονής αν η θερμοκρασία είναι διαφορετική από 20 o C, με βάση τον τύπο: t Τ =t e 0.03T (t : χρόνος t Τ παραμονής σε θερμοκρασία Τ, t 20 : παραμονής στους 20 o C, T: θερμοκρασία)

50 Σχεδιασμός δεξαμενών Θεωρείται μία υδραυλική επιφανειακή φόρτιση, q (τυπικές τιμές: m 3 /m 2 /day) Υπολογίζεται η επιφάνεια της δεξαμενής: q=q/a=>α=q/q q: υδραυλική φόρτιση Q: παροχή λυμάτων (παροχή σχεδιασμού) Α: επιφάνεια δεξαμενής Στην συνέχεια επιβεβαιώνεται ότι οι διαστάσεις αυτές ικανοποιούν τις τυπικές τιμές των δεξαμενών