Wpływ fermentacji na parametry hydrotransportu w instalacjach oczyszczania i utylizacji osadów ściekowych

• Autorzy: Kempinski J. , Smilgin Z.

Warianty tytułu

EN

The effect of fermentation on the parameters of hydraulic transport of sewage sediments in sewerage and utilization systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych komunalnych osadów ściekowych surowych i przefermentowanych, przeprowadzonych przy użyciu wiskozymetru rurowego. Ocenie poddano wpływ przefermentowania osadów na ich cechy fizyczne, reologiczne i dynamiczne. Aproksymację pseudokrzywych płynięcia dokonano przy użyciu 3-parametrowego, uogólnionego modelu Herschela- Bulkle’a. Określono wpływ koncentracji wagowej oraz przefermentowania osadów na podstawowe parametry reologiczne modelu. Na podstawie przebiegu otrzymanych zależności τ₀ = f(Cs), kH = f(Cs), n = f(Cs) można stwierdzić, że dla osadów ściekowych po fermentacji próg płynięcia τ₀ i współczynnik sztywności kH maleją, natomiast liczba strukturalna n rośnie. Zmiany te np. w przedziale koncentracji wagowych Cs = 10-15% wynoszą odpowiednio: próg płynięcia τ₀ zmalał o 35-21%, współczynnik sztywności kH zmalał o 49-42%, liczba strukturalna n wzrosła natomiast o 0-20%. Jednostkowe straty hydrauliczne maleją dla osadów przefermentowanych. Przykładowo, dla średniej prędkości przepływu Vśr = 0,6 m·s⁻¹, jednostkowe straty hydrauliczne I zmalały rzędu 50-41%, w zależności od analizowanej koncentracji wagowej. Z analizy wyników badań wynika, że wpływ przefermentowania osadów ściekowych na parametry reologiczne i jednostkowe straty hydrauliczne maleje wraz z koncentracją wagową Cs. Przeprowadzone badania wskazują na celowość uwzględnienia procesu fermentacji dla optymalnego projektowania i eksploatacji ciągów technologicznych instalacji oczyszczania i utylizacji osadów ściekowych.

EN

The paper presents results of rheological testing of municipal raw and fermented sewage sediments obtained with pipe rheometer. The authors evaluated the effect of fermentation on physical, rheological and dynamic properties of sediments. The flow quasi-curves were approximated with the three-parameter generalized Herschel-Bulkley model. The authors estimated the effect of fermentation and mass concentration change on the parameters of the chosen rheological model. Analysis of the obtained relations τ₀ = f(Cs), kH = f(Cs), n = f(Cs) shows that fermentation of the sediments leads to reduction of the yield stress τ₀ and the rigidity factor kH while the structural number n increases simultaneously. For mass concentration ranging from 10 to 15% the change of the parameter values equals to 35-21% for the yield stress τ₀, 49-42% for the rigidity factor kH and 0-20% for the structural number n. The elementary hydraulic loss decreases for fermented sediments by the exemplary value of 50-41% for mean flow velocity equal to 0.6 m·s⁻¹. Fermentation effect on rheological parameters and elementary hydraulic loss diminishes simultanously with the decrease of mass concentration Cs. The experiments indicated that the phenomenon of fermentation can have considerable sense for the optimal design and operation of the sewage sediments purification and utilization technological systems.

Słowa kluczowe

PL

osady sciekowe; utylizacja; oczyszczanie sciekow; fermentacja; instalacje oczyszczania sciekow; hydrotransport; badania reologiczne; wiskozymetry rurowe

EN

sewage sludge; utilization; sewage treatment; fermentation; sewage treatment plant; hydrotransport; rheological research; viscometer

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: 526
• Opis fizyczny: s.371-379,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kempinski J.

• Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Smilgin Z.

• Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

Bibliografia

• Bień J. 2002. Osady ściekowe. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa: 1-312.
• Czaban S. 1987. Wyznaczanie parametrów hydrotransportu rurowego reostabilnych mieszanin dwufazowych. Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu Nr 60, Rozprawy, Wrocław: 1-76.
• Kempiński J. 2000. Hydrauliczna i reologiczna charakterystyka gnojowicy utylizowanej w rolnictwie. Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, Rozprawy CLXIX, Nr 378, Wrocław: 1-97.
• Kempiński J., Malczewska B. 2004. Charakterystyka reologiczna osadów ściekowych. Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu. Monografie XXXV: 36-46.
• Kempiński J., Malczewska B. 2005. Określenie modelu reologicznego osadów ściekowych. Acta Scientiarum Polonorum, Seria Formatio Circumiectus 4(1): 99-108.
• Krüger B., Höln R. 1978. Untersuchungen zur Zeit- und Temperaturabhängigkeit der rheologischen Parameter von Schweinegülle. Dipl.Arb., SMP der WPU, Rostock, RFN: 1-125.
• Parzonka W. 1977. Hydrauliczne podstawy transportu rurowego mieszanin dwufazowych. Skrypt AR we Wrocławiu 159: 1—140.
• Smilgin Z. 2005. Kształtowanie reologicznych parametrów osadów ściekowych wykorzystywanych do biologicznego umacniania skarp. Rozprawa doktorska, AR we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji: 1-77.