Podklady pro návrh septiku ČOV V HORÁCH VLIV UMÍSTĚNÍ ROZRÁŽECÍ STĚNY VKOMOŘE SEPTIKU NA ODTOKOVÉ PARAMETRY Michal Kriška

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Podklady pro návrh septiku ČOV V HORÁCH VLIV UMÍSTĚNÍ ROZRÁŽECÍ STĚNY VKOMOŘE SEPTIKU NA ODTOKOVÉ PARAMETRY Michal Kriška"

Michaela Benešová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 VLIV UMÍSTĚNÍ ROZRÁŽECÍ STĚNY VKOMOŘE SEPTIKU NA ODTOKOVÉ PARAMETRY Michal Kriška Fakulta stavební Vysoké učení technické v Brně Seminář ČOV v horách, Historie současnost budoucnost? První septiky r jílové těsnění.. Betonové uzavřené nádrže betonáže většinou v místě umístění septiku Plastové nádrže, v ČR minimálně několik stovek výrobců Prostřednictvím matematických modelů vzniknou optimálně řešené konstrukce (PE, PP) Podklady pro návrh septiku ČSN EN (756404) -únor 2001 Malé čistírny odpadních vod do 50 ekvivalentních obyvatel - Část 1: Prefabrikované septiky ČSN EN (756404) - červen 2008 Malé čistírny odpadních vod do 50 ekvivalentních obyvatel - Část 4: Septiky montované ze sestavy prefabrikátů na místě 1

2 Mechanické předčištění možnosti? Nejmenší producenti (do 50EO) tříkomorový septik Větší producenti (nad 50EO) lapák písku, usazovací nádrž Příklad: Kořenová čistírna odpadních vod Obec 200 EO, potřeba mechanického předčištění čištěné odpadní vody Usazovací nádrž (štěrbinová usazovací nádrž) Plastový (+betonáž) Přítok: Česle, lapák písku Vícekomorový septik Betonový (+izolace) Zemní usazovací nádrž Soustava potrubí o velkém průměru Příklad: Kořenová čistírna odpadních vod Délka: 11m Šířka: 4m Hloubka: 6m 2

3 Filozofická otázka? Je možné řešit mechanické čištění pro větší producenty (200EO) prostřednictvím septiků? Rakousko: ANO, ale doba zdržení min. 10 dní V = a. n. q. t [m 3 ] 200 EO odpovídá objem V = ( ) m 3 Investice: materiál 1,0 mil. Kč, resp. 3 5 tis. Kč / EO Pokračování příkladu: tříkomorový septik pro 200 EO Zpracování vizualizací a matematického modelu v COMSOL Multiphysics 3

4 Definování akumulovaného kalu Objemová hmotnost: 1010 kg / m 3 Ne-newtonovská kapalina Dynamická viskozita: Parametr m = 0,02, n = 0,6 Tři úlohy matematického modelu Hledané závislosti Vliv objemové hmotnosti akumulovaného kalu? Vliv výšky přítokového potrubí? Vliv polohy rozrážecí stěny? 4

5 Úloha č.1 Vliv objemové hmotnosti kalu? Sekvence rozložení rychlostí proudění, t = 5 minut Sekvence rozložení rychlostí proudění, t = 10 minut 5

6 Sekvence rozložení rychlostí proudění, t = 20 minut Sekvence rozložení rychlostí proudění, t = 40 minut Vliv objemové hmotnosti na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Multi-Vari Chart for Koncentrace NL (max) (mg/l) by Hk (m) - Rho (kg/m3) Koncentrace NL (max) (mg/l) Hk (m) Rho (kg/m3)

7 Vykreslení vlivů jednotlivých veličin (výška kalu Hk, objemová hmotnost kalu Rho) Main Effects Plot for Koncentrace NL (max) (mg/l) Data Means 1600 Hk (m) Rho (kg/m3) Mean Vliv objemové hmotnosti na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Contour Plot of Koncentrace NL (max) (mg/l) vs Hk (m); Rho (kg/m3) Hk (m) Koncentrace NL (max) (mg/l) < > Rho (kg/m3) Vliv výšky přítokového potrubí na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) 0,3 0,7 1,1 0,2 0,6 1,0 7

8 Vliv výšky přítokového potrubí na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Koncentrace NL (max) (mg/l) Multi-Vari Chart for Koncentrace NL (max) (mg/l) by Height of Sludge (m) - Height of Inlet (m) 3500 Height of Sludge 3000 (m) Height of Inlet (m) 1.1 Vliv výšky přítokového potrubí na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Main Effects Plot for Koncentrace NL (max) (mg/l) Data Means Height of Sludge (m) Height of Inlet (m) Mean Vliv výšky přítokového potrubí na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Height of Sludge (m) Contour Plot of Koncentrace NL ( vs Height of Sludge; Height of Inlet Koncentrace NL (max) 0.9 (mg/l) < > Height of Inlet (m)

9 Vliv rozrážecí stěny? Rozdělení rychlostí v objemu septiku Vliv na uvolnění kalu z akumulovaného prostoru Cíl optimální poloha a výška stěny Zobrazení rozdělení vektorů rychlostí pro parametry: v in =0,1 m s -1, Xd=1,0m, Yd=0,2m, Hd=0,5m, Hk=0,5m v čase t=2400s Zobrazení rozdělení vektorů rychlostí pro parametry: v in =0,1 m s -1, Xd=1,0m, Yd=0,2m, Hd=0,5m, Hk=1,5m v čase t=2400s Zobrazení rozdělení vektorů rychlostí pro parametry: v in =0,1 m s -1, Xd=1,0m, Yd=1,0m, Hd=1,5m, Hk=0,5m v čase t=2400s Zobrazení rozdělení vektorů rychlostí pro parametry: v in =0,1 m s -1, Xd=1,0m, Yd=1,0m, Hd=1,5m, Hk=1,5m v čase t=2400s 9

10 Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 1,0m Výška rozrážecí stěny: Hd = 1,5m Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 1,0m Výška rozrážecí stěny: Hd = 1,5m Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 1,0m Výška rozrážecí stěny: Hd = 1,5m 10

11 Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 1,0m Výška rozrážecí stěny: Hd = 1,5m Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 0,2m Výška rozrážecí stěny: Hd = 0,5m Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 0,2m Výška rozrážecí stěny: Hd = 0,5m 11

12 Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 0,2m Výška rozrážecí stěny: Hd = 0,5m Poloha rozrážecí stěny: Xd = 4,0m, Yd = 0,2m Výška rozrážecí stěny: Hd = 0,5m Vliv polohy rozrážecí stěny na odtokové koncentrace nerozpuštěných látek (NL, mg/l) Scatterplot of Koncentrace NL (max) (mg/l) vs C1 Koncentrace NL (max) (mg/l) ,6-1, ,5-1, ,5-1, ,5-1,5 Xd C Hodnoty v rámečcích: 1)Xd, 2)Yd, 3)Hd, 4)Hk 12

13 Scatterplot of Koncentrace NL (max) (mg/l) vs C1 Koncentrace NL (max) (mg/l) ,6-1, ,5-1, ,5-1, ,5-1,5 Hk C Hodnoty v rámečcích: 1)Xd, 2)Yd, 3)Hd, 4)Hk 7000 Boxplot of Koncentrace NL (max) (mg/l) Koncentrace NL (max) (mg/l) Xd 6 7 Main Effects Plot for Koncentrace NL (max) (mg/l) Data Means Xd Yd 3000 Mean Hd Hk

14 Měněné parametry: Xd = vzdálenost stěny od přítoku (1 7 m) Yd = výška stěny ode dna (0,2 1,0 m) Hd = výška stěny (0,5 1,5 m) Hk = výška kalu (0,5-1,5 m) Rychlost v in = 0,04 m/s, dosažené maximum NL na odtoku během t = 40 minut Koncentrace NL (max) (mg/l) = Xd -22 Yd Hd Hk S = R-Sq = 48.1% R-Sq(adj) = 46.5% Rychlost v in = 0,04 m/s, průměrné hodnoty NL na odtoku během t = 40 minut Koncentrace NL (mean) (mg/l) = Xd Yd Hd Hk S = R-Sq = 75.4% R-Sq(adj) = 74.7% Rychlost v in, max = 0,10 m/s, dosažené maximum NL na odtoku během t = 40 minut Koncentrace NL (max) (mg/l) = Xd Yd Hd Hk S = R-Sq = 8.3% R-Sq(adj) = 5.4% Rychlost v in, max = 0,10 m/s, průměrné hodnoty NL na odtoku během t = 40 minut Koncentrace NL (mean) (mg/l) = Xd + 62 Yd -459 Hd Hk S = R-Sq = 12.3% R-Sq(adj) = 9.6% Závěry 1. Investice vynaložených prostředků do matematických modelů je (ne)návratná 2. Předurčení septiků do NEzatracovaných technologií 3. Přesto, matematický model řešeného septiku může výrazně zlepšit čistící účinnost! 4. Ekonomická návratnost pro provozovatele předcházení kolmatace Nejlepší varianta řešeného příkladu (septik pro 200 EO) Objemová hmotnost: optimum ρ = 1010 kg/m 3 Vrstva akumulovaného kalu: Hk = 0,5 0,6 m Výška přítokového potrubí Hp = 0,5 0,7 m Nejvýhodnější poloha rozrážecí stěny Xd=4,0m, Yd=1,5m, Hd=1,5m, Hk = 0,5 m tzn. polovina délky septiku, nejvyšší stěna, kal níže, než uvádí norma ČSN

15 Tento příspěvek vznikl za finanční podpory agentury TAČR z projektu TA Anaerobní separátor nerozpuštěných látek a nutrientů. Děkuji za pozornost! Michal Kriška kriska.m@fce.vutbr.cz Seminář ČOV v horách,

Podobné dokumenty

VLIV UMÍSTĚNÍ ROZRÁŽECÍ STĚNY V KOMOŘE SEPTIKU NA ODTOKOVÉ PARAMETRY

VLIV UMÍSTĚNÍ ROZRÁŽECÍ STĚNY V KOMOŘE SEPTIKU NA ODTOKOVÉ PARAMETRY Abstrakt Michal Kriška 15, Eva Hyánková 16 Článek se zabývá optimalizací parametrů vícekomorových septiků, se zaměřením na zpracování