Charakterystyka osadów powstających w procesach uzdatniania wody ze szczególnym uwzględnieniem osadów pokoagulacyjnych

• Autorzy: Nowacka A. , Włodarczyk-Makuła M.

Warianty tytułu

EN

Characteristics of sludge produced in the water treatment processes with special emphasis on post-coagulation sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W zależności od stosowanych metod oczyszczania wody, powstają produkty odpadowe w postaci ścieków i osadów ściekowych. Do procesów, jakie związane są z okresowym powstawaniem ścieków, należy zaliczyć filtrację (płukanie filtrów), procesy membranowe i wymianę jonową (regeneracja jonitów). Osady, natomiast, powstają w czasie takich procesów jednostkowych, jak: koagulacja solami glinu lub żelaza, zmiękczanie wody metodą strąceniową czy odżelazianie poprzez utlenianie jonów żelaza Fe(II) do Fe(III). Największe ilości osadów powstają podczas procesu koagulacji. Na ilość, skład i właściwości osadów mają wpływ: jakość i ilość uzdatnianej wody, rodzaj i dawka stosowanych koagulantów, a także warunki procesowe (głównie mieszanie). Z doniesień literaturowych wynika, że ilość powstających osadów po procesie koagulacji wody zmienia się w zakresie od o,i do 5,0% dobowej wydajności zakładu uzdatniania wody. Uwodnienie osadów pokoagulacyjnych zależy od rodzaju osadnika oraz częstotliwości usuwania osadów, i przyjmuje wartości z zakresu 98,5-99,9%. Charakterystyczną cechą osadów i popłuczyn powstających po procesie koagulacji solami glinu i żelaza jest to, że mogą zawierać toksyczne metale, np.: arsen (As), bar (Ba), kadm (Ca), chrom (Cr), nikiel (Ni), ołów (Pb) oraz cynk (Zn). Klasyfikacja i sposób unieszkodliwiania lub zagospodarowania osadów po koagulacji wody mogą być określane na podstawie testów wymywalności EP lub TCLP. Osady te poddawane są odwadnianiu i, w zależności od składu, mogą być wykorzystywane do rekultywacji terenów. Najczęściej jednak są deponowane na składowiskach odpadów.

EN

Depending on the methods of water purification various waste products are created. For processes that are associated with the periodic formation of waste water should be included: filtration (cleaning the filter), membrane processes and ion exchange (regeneration of ion exchangers). While sludge are generated during processes such as: coagulation with aluminum or iron salts, water softening by the precipitation or iron removal by oxidation of iron Fe(II) to Fe(III). In accordance with the polish classification, waste from installations and devices for waste management of drinking water treatment are classified as group of 19 09. The largest amounts of sludge are formed during the coagulation process. On the quantity, composition and properties of the sludge has influence: the quality and quantity of treated water, the type and dose of used coagulants and also process conditions (mainly mixing). On the basis of the literature review has been reported that the amount of sludge after water coagulation process varies in the range from 0.1 to 5.0% of daily efficiency of water treatment plant. Sludge which are generated by the application of aluminum(VI) sulfate are less vul¬nerable for dewatering than sludge from water secreted in the case of iron sulfate(III) and a pre-hydrolyzed coagulants. Hydration of post-coagulation sludge depends on the type of settling tank, frequency of removing sludge and assumes values in the range of 98.5 - 99.9%. A characteristic feature of sludge and washings after coagulation with aluminum and iron salts is that they may contain toxic metals such as: arsenic (As), bar (Ba), cadmium (Ca), chromium (Cr), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn). The concentration of mentioned metals in the sludge depends primarily on the type of coagulant. Classification and method of disposal or management of sludge after coagulation of water is determined by EP leaching tests or TCLP test procedure. Typically, these sludge are dewatered, concentrated and dried. Depending on the composition of dehydrated sludge can be used for land recultivation, but the most common are deposited in landfills.

Słowa kluczowe

PL

uzdatnianie wody; koagulacja; osady pokoagulacyjne

EN

water treatment; coagulation; post-coagulation sludge

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 6 (38)
• Strony: 34--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowacka A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska

autor

Włodarczyk-Makuła M.

• Katedra Chemii, Technologii Wody i Ścieków

Bibliografia

• [1]Mały Rocznik Statystyczny Polski. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2013, s. 93-120.
• [2]Pawęska K., Bawiec A., Włodek S., Smaga E.: Wstępna analiza średniego zużycia wody w jednorodzinnych gospodarstwach domowych, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich nr l/IV 2013, s. 171-179.
• [3]Sawicka-Siarkiewicz H., Gmitrzuk N.: Kształtowanie się jednostkowych wskaźników zużycia wody na terenach osiedl w grupach miast o liczbie mieszkańcóu od 50 001 do 500 000, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 45, 2010, s. 63-82.
• [4]Ochrona Środowiska 1991, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 1991.
• [5]Ochrona Środowiska 2005, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2005, s. 130-145-
• [6]Ochrona Środowiska 2013, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2013, s. 136-156.
• [7]Kowal A. L., Świderska-Bróż M.: Oczyszczanie wody, PWN, Warszawa 2009.
• [8] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, Dz.U. Nr 72, poz. 46.
• [9] Krajewski P.: Metody unieszkodliwiania osadów i popłuczyn, Przegląd Komunalny nr 11, 2001, s. 106-111.
• [10] Leszczyńska M., Sozański M. M.: Szkodliwość i toksyczność osadów i popłuczyn z procesu uzdatniania wody, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009, s. 575-585-
• [11]Kyncl M., Cihalowa S., Jurokova M., Langarova S.: Unieszkodliwianie i zagospodarowanie osadów z uzdatniania wody, Inżynieria Mineralna nr 2(30), 2012, s. 11-20.
• 12] Leszczyńska M.: Substancje toksyczne w osadach, Przegląd Komunalny nr 11, 2001, s. 102-105.
• [13] Nawrocki J., Biłozar S.: Koagulacja i strącanie [w:] Uzdatnianie wody. Część 1, red. J. Nawrocki, PWN, Warsza¬wa 2010, s. 171-217.
• [14]Cornwell D. A.: Water Treatment Residuals Engineering, Publ. Awwa Research Foundation and AWWA Denver Col., Denver 2006.
• [15]Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach, Dz.U. z 2013 r. poz. 21.
• [16]Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów, Dz.U. nr 112, poz. 1206.
• [17]Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 30 października 2002 r. w sprawie rodzajów odpadów, które mogą być składowane w sposób nieselektywny, Dz.U. nr 191, poz. 1595.
• [18]Gumińska J., Kłos M.: Ocena możliwości optymalizacji procesu koagulacji - doświadczenia z eksploatacji układów technologicznych z sedymentacją i flotacją ciśnieniową, Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 5, 2011, s. 194-197.
• [19]Bratby J.: Coagulation and flocculation in water and wastewater treatment, IWA Publishing, Londyn 2006.
• [20]Leszczyńska M.: Szkodliwość osadów i popłuczyn z uzdatniania wody [w:] Zaopatrzenie w wodę. jakość i ochrona wód -zagadnienia współczesne, red. M. Sozański, wyd. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych Oddział Wielkopolski, Poznań 2010, s. 249-260.
• [21]Thompson P. L., Paulsen W. L.: Dewaterability of alum and ferric coagulation sludges, Journal American Water Works Association nr 4,1998, s. 164-170.
• [22]Janik M., Kuś K: Analiza możliwości poprawy parametrów transportu hydrau¬licznego osadów z oczyszczania wody, Ochrona Środowiska nr 3, 2011, s. 53-57.
• [23]Bałdyga-Jankowska J., Śozański M. M.: The investigation of the structure alum- coagulation sludge by adsorption method, 1977, EPE, 3, s. 115.
• [24]Macphee M., Cornwell D., Brown R.: Trace contaminants in water treatment chemicals, Publ. Awwa Research Foundation and AWWA Denver Col., Denver 2002.
• [25]Płonka I., Pieczykolan B., Amalio-Kosel M., Loska K: Metale ciężkie w osadach powstających przy uzdatnianiu wody, Proceedings of ECOpołe nr 6, 2012, s. 337-342.
• [26]Jagoszewski T., Świderska-Bróż M.: Wpływ polielektrołitów na zagęszczanie grawitacyjne osadów pokoagułacyjnych, Ochrona Środowiska nr 1, 2000, s. 7-10.
• [27]Woźniak M., Żygadło M.: Monitoring składowisk odpadów paleniskowych,
• [28]Woźniak M., Żygadło M., Latosińska J.: Ocena chemicznej stabilności osadów ściekowych składowanych w naturalnych warunkach środowiskowych, Ochrona Środowiska nr 1, 2004, s. 25-31.
• [29]PN-Z-i5009:i997, Odpady stałe. Przygotowanie wyciągu wodnego.
• [30]Bień J., Neczaj E., Worwąg M., Grosser A., Nowak D., Milczarek M., Janik M.: Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013, Inżynieria i Ochrona Środowiska nr 4, 2011, s. 375-384.
• [31]Bień J., Wystalska K.: Osady ściekowe -teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2011.
• [32]Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, Dz.U. Nr 137, poz. 924.