Some Models of Sediments Transport in Gravitational Sanitation Systems

• Autorzy: Jlilati A. , Jaromin K. , Widomski M. , Łagód G.

Warianty tytułu

PL

Wybrane modele transportu osadów w systemach kanalizacji grawitacyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The sediments in gravitational sanitation systems appear when the velocity of flow decreases below the value of hydraulic self-purification. These sediments have the significant influence on the processes occurring in the sanitation systems, causing inter alia the periodical fluctuation of loads entering the wastewater treatment plants. The sediments deposited in the channel are also causing the changes of the shape of pipe cross-section thus influencing the changes of physical and hydrodynamic parameters of the whole system. The sediments are also influencing the development of the sulphuric corrosion of pipes and intensity of biological biodegradation of wastewater in sanitation conduits. The research concerning the wastewater sediments and the connected processes are pretty costly so they are only being conducted in countries in which the biding law requires the mathematical modeling of mass transport to the wastewater plants and storm spillways. The results of this research give the necessary data to calibration of hydraulic models. The general description of structure and properties of sediments should be known at the stage of the consideration of minimal inclinations of conduits. It is also very important during the modeling of pollutants load transport in sanitation system and the process of wastewater biodegradation, because for different type and properties of sediments different model of transport should be used. The classification of sediments based on literature research and the results of classification research in sanitary systems in Chelm, Poland, as well as models often used for describing of sediment transport in gravitational conduits were presented.

PL

Osady w kanalizacji grawitacyjnej występują w przypadku, gdy prędkość przepływu ścieków spada poniżej prędkości hydraulicznego samooczyszczania przewodów. Osady mają duży wpływ na procesy przebiegające w systemie kanalizacyjnym, powodując m.in. znaczne okresowe wahania ładunku w dopływie do oczyszczalni. Gromadzące się na dnie przewodów osady powodują również zmianę kształtu i pola powierzchni przekroju czynnego przewodu, a tym samym wpływają na zmianę parametrów fizycznych i hydrodynamicznych całego systemu. Osady wpływają też w dużej mierze na rozwój korozji siarczanowej kanałów oraz na intensywność procesów biodegradacji ścieków w przewodach kanalizacyjnych. Badania dotyczące osadów ściekowych oraz związanych z nimi procesów są dość kosztowne, więc prowadzi się je na szerszą skalę jedynie w tych krajach, gdzie regulacje prawne wymagają matematycznego modelowania transportu masy zanieczyszczeń do oczyszczalni ścieków oraz przelewów burzowych. Wyniki takich badań dostarczają danych niezbędnych do kalibracji odpowiednich modeli matematycznych. Ogólna charakterystyka struktury i właściwości osadów powinna być znana na etapie rozważania metody doboru minimalnych spadków dna kanałów grawitacyjnych, ma także duże znaczenie podczas modelowania transportu ładunków zanieczyszczeń w sieci kanalizacyjnej oraz powiązanych z tym zagadnieniem procesów biodegradacji ścieków. Właściwości osadów muszą być uwzględnione przy doborze modelu opisującego ich transport. Przedstawiono klasyfikację osadów na podstawie literatury krajowej i zagranicznej, modele stosowane do opisu transportu osadów w kanalizacji grawitacyjnej oraz zaprezentowano wyniki badań klasyfikacyjnych osadów zlokalizowanych w sieci kanalizacyjnej Chełma.

Słowa kluczowe

EN

gravitational sewer system; sludge in sewer system; sludge classification; sludge transport in sewer system

PL

kanalizacja grawitacyjna; osady w kanalizacji; klasyfikacja osadów; transport osadów w kanalizacji

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 11
• Strony: 1467--1476
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jlilati A.

autor

Jaromin K.

autor

Widomski M.

autor

Łagód G.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20–618 Lublin, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Wilderer P.A., Cunningham A. and Schnidler U.: Hydrodynamic and shear stress: report from the discussion session. Water Sci. Technol. 1995, 32(8), 271–271.
• [2] Chebbo G., Bachoc A., Laplace D. and Le Guennec B.: The transfer of solids in combined sewer networks. Water Sci. Technpl. 1995, 31(7), 95–105.
• [3] Mark O., Appelgren C. and Larsen T.: Principles and approaches for numerical modeling of sediment transport in sewers. Water Sci. Technol. 1995, 31(7), 107–115.
• [4] Ristenpart E., Ashley R.M. and Uhl M.: Organic near-bed fluid and particulate transport in combined sewers. Water Sci. Technol. 1995, 31(7), 61–68.
• [5] Arthur S. and Ashley R.M.: Near bed solids transport rate prediction in a combined sewer network. Water Sci. Technol. 1997, 36(8–9), 129–134.
• [6] Ackers J. C., Butler D. and May R.W.P.: Design of sewers to control sediment problems. Construction Industry Research and Information Association, Report 141, London 1996.
• [7] Nalluri C., El-Zaemey A.K. and Chan H.L.: Sediment transport over fixed deposited bed in sewers – an appraisal of existing models. Water Sci. Technol. 1997, 36(8–9), 123–128.
• [8] Ahyerre M., Chebbo G. and Saad M.: Sources and erosion of organic solids in a combined sewer. Urban Water 2000, 2, 305–315.
• [9] Dąbrowski W.: Oddziaływanie sieci kanalizacyjnych na środowisko. Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2004.
• [10] Wotherspoon D.J.J. and Ashley R.M.: Rheological measurement on the yield strength of combined sewer deposits, Water Sci. Technol. 1992, 25(8), 165–169.
• [11] Crabtree R.W.: A classification of combined sewer sediment types and characteristic. WRc report No. ER 324 E, 1988.
• [12] McGregor I., Ashley R.M. and Oduyemi K.O.K.: Pollutant release from sediments in sewer systems and their potential for release into receiving waters. Water Sci. Technol. 1993, 28(8–9), 161–169.
• [13] Hvitved-Jacobsen T.: SEWER PROCESSES Microbial and Chemical Process Engineering of Sewer Networks, CRC PRESS, Boca Raton–London–New York–Washington 2002.
• [14] Błaszczyk W., Stomatello H. and Błaszczyk P.: Kanalizacja, t. 1: Sieci i pompownie. Arkady, Warszawa 1983.
• [15] Palarski J.: Hydrotransport. WNT, Warszawa 1982.
• [16] Imhoff K. and Imhoff K.R: Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Projprzem-EKO, Bydgoszcz 1996.
• [17] Sawicki J.: Przepływy ze swobodną powierzchnią. PWN, Warszawa 1998.
• [18] May R.W.P., Ackers J.C., Butler D. and John S.: Development of design methodology for self-cleansing sewers. Water Sci. Technol. 1996, 33(9), 195–205.
• [19] Nalluri C. and Alvarez E.M.: The influence of cohesion on sediment behavior. Water Sci. Technol. 1992, 25(8), 151–164.
• [20] Nalluri C. and Ghani A.A.: Design options for self-cleansing storm sewers. Water Sci. Technol. 1996, 33(9), 215–220.
• [21] Gent R., Crabtree B. and Ashley R.: A review of model development based on sewer sediments research in the UK. Water Sci. Technol. 1996, 33(9), 1–7.
• [22] Kwietniewski M. and Nowakowska-Błaszczyk A.: Obliczenia hydrauliczne kanałów ściekowych na podstawie krytycznych naprężeń, Nowa technika w inżynierii sanitarnej, Wodociągi i kanalizacja, Arkady, Warszawa 1981.
• [23] Puchalska E. and Sowiński M.: Wymiarowanie kanałów ściekowych metodą krytycznych naprężeń stycznych, Ochr. środow. 1984, 434(3–4), 20–21.
• [24] Crabtree R.W., Ashley R. and Gent R.: Mousetrap: Modelling of real sewer sediment characteristics and attached pollutants. Water Sci. Technol. 1995, 31(7), 43–50.
• [25] Berlamont J.E. and Torfs H.M.: Modeling (partly) cohesive sediment transport in sewer systems. Water Sci. Technol. 1996, 33(9), 171–178.
• [26] Łagód G., Sobczuk H. and Suchorab Z.: Kolektory kanalizacyjne jako część kompleksowego układu oczyszczania ścieków, II Kongres Inżynierii środowiska, materiały, t. 1, Monografie Komitetu Inżynierii środowiska PAN, 2005, 32, 835–843.