Settebad - Settling basin
Et sedimenteringsbasseng , en sedimenterende dam eller en dekantdam er en jord- eller betongkonstruksjon som bruker sedimentering for å fjerne sedimenterbart materiale og uklarhet fra avløpsvannet . Bassengene brukes til å kontrollere vannforurensning i ulike næringer som jordbruk , havbruk og gruvedrift . Grumhet er en optisk egenskap for vann forårsaket av spredning av lys av materiale suspendert i det vannet. Selv om turbiditet ofte varierer direkte med vekt eller volumetriske målinger av settbart materiale, blir korrelasjonen komplisert av variasjoner i størrelse, form, brytningsindeks og spesifikk vekt av suspendert materiale. Settning av dammer kan være ineffektive for å redusere uklarhet forårsaket av små partikler med egenvekt som er lav nok til å bli suspendert av bruniansk bevegelse .
Rekkevidde av applikasjoner
Settningsbassenger brukes som en separasjonsmekanisme for å eliminere avviste produkter (dvs. strategier for avfallshåndtering av avfall) av en spesifisert størrelse og mengde på forskjellige felt, som havbruk, gruvedrift, meieri, matforedling, alkoholproduksjon og vinfremstilling. Regelmessig drenering og desilting av avsettingsbassenger er nødvendig for å opprettholde tilfredsstillende ytelse.
Havbruk
Alt materiale som ikke fjernes fra systemet under høsting, kategoriseres som avfall, inkludert uspist fôr, utskillelse, kjemikalier og terapi, død og døende fisk, rømt fisk og patogener. Settningsbassenger i marken er enkle dammer gravd nedstrøms gården for effektivt å fjerne suspenderte faste stoffer effektivt, produsere klaret avløp og akkumulere og tykkere slam til minimalt volum. Hvis det oppstår svekkelse i noen av disse funksjonene, kan dette ha stor innvirkning på dammens ytelse, noe som kan føre til at prosessens effektivitet blir skadet.
Gruvedrift
Avløpsvann produsert av gruveindustrien bidrar til surhet, suspendert materiale og oppløste tungmetallioner i vannmiljøet, og forårsaker miljøproblemer for biologisk liv og misfarging av mottaksvannet. Anvendelsen av avgrensningsbassenger av gruvedistriktet Coeur d'Alene i Nord-Idaho, USA, som er kjent for å produsere bly, sink og sølv, for å behandle avløpsvann har forbedret kvaliteten på vannutslipp fra gruvedrift.
Meieriavfall
Ved å redusere strømningshastigheten for å begrense faste stoffer som transporteres sammen med hurtigflytende væske, kan separasjon oppstå. Omtrent 35% - 60% av det faste stoffet blir fjernet fra fortynnet flytende oppslemming, med 10 minutters varighetstid, med en vanlig detensjonstid på 30 til 60 minutter. På grunn av utilstrekkelig vurdering av kritiske designkriterier, var de fleste avregningsbassengene som var bygd for store og hadde lav effektivitet.
Settningsbassenger som brukes i melkeproduksjon reduserer næringsstoffbelastningen på en vegetativ filterstrimmel fra mye avrenning, og reduserer dermed det nødvendige lagunevolumet for et nytt anlegg. Videre er sedimenterende bassenger nyttige for å fjerne uønskede faste materialer, som høy, halm og fjær fra avfallsstrømmen før de strømmer til lagunen, og hjelper til med å redusere lukt og unngå skorpedannelse på laguneoverflaten. En ledeplate kan brukes til å holde de flytende faste stoffene fjernet. Det er to typer sedimenteringsbassenger, basert på metoden for å fjerne faste stoffer. Med en type fjernes de faste stoffene mekanisk (etter at det gratis vannet har tappet bort), vanligvis med en front- eller skid-styre-laster. Den andre typen bruker hydraulisk (pumpe) fjerning av faste stoffer. Vanligvis startes pumping når bassenget er halvfullt av faste stoffer og resten er vann. Kraftig omrøring er nødvendig for å blande væsken og det faste stoffet, fortrinnsvis av omrørere av propell-type eller pumper med omrøringsdyser.
Fordeler og begrensninger i forhold til konkurranseprosesser
Settningsbassenger er designet for å beholde vann lenge nok til at suspenderte faste stoffer kan sette seg for å oppnå vann med høy renhet i utløpet og for å gi muligheten for pH-justering. Andre prosesser som kan brukes: fortykningsmidler, klargjøringsmidler, hydrocykloner og membranfiltrering er svært brukte teknikker i felt. Sammenlignet med disse prosessene har avsettingsbassenger en enklere og billigere design, med færre bevegelige deler, som krever mindre vedlikehold, til tross for at det kreves rengjøring og støvsuging av de stille sonene minst en gang annenhver uke.
Imidlertid kan avsettingsbassenger innføre nye typer vannforurensning, spesielt hvis vannforsyningen kommer fra en brønn. Bassenget kan fange vindblåste forurensninger, og hvis vannet holdes i en lang periode, vokser alger i bassenget, noe som fører til større filtreringsproblemer. Settningsdammer kan også være ineffektive til å redusere uklarhet forårsaket av små partikler med egenvekt som er lav nok til å bli suspendert av Brownian bevegelse. Vanligvis kan den bare fjerne partikler fra sand (2 mm i diameter) til silt (0,002 mm i diameter).
Designhensyn
Avløpsvann kommer inn i bassenget og veldig fine partikler i vannet skilles fra hverandre ved hjelp av tyngdekraften . Vannet må være i bassenget lenge nok til at ønsket partikkelstørrelse kan fjernes. Mindre partikler krever lengre perioder for fjerning og dermed større bassenger. I noen kummer kan et flokkuleringsmiddel tilsettes for å hjelpe mindre partikler å holde sammen og danne større partikler. Stokes lov kan brukes til å beregne størrelsen på et sedimenteringsbasseng som trengs for å fjerne ønsket partikkelstørrelse. Stokes lov gir en setningshastighet som bestemmer en effektiv setedybdedybde; fjerning av faste stoffer avhenger av effektiv sedimentering av bassengets overflateareal, mens dybdekomponenten av sedimenteringsbassengvolumet er fortsatt viktig for lagring av sedimenterte faste stoffer.
Oversettelse av nødvendig setningstid på overflaten til sedimenteringsgeometrien krever overveielse av kortslutning og turbulens forårsaket av vind-, bunnskurv- eller innløps- og overflødesign. Settningsbassenggeometri er viktig fordi effektiv tid for å sette seg i bassenget vil være den tiden et vannvolum bruker under ikke-turbulente forhold før det når overløpet til sedimentasjonsbassenget. Mediantiden er alltid mindre enn gjennomsnittstiden beregnet ved å dele tilgjengelig volum med forventet flyt. Mediantiden for passering gjennom et kort, bredt settningsbasseng kan være betydelig mindre enn mediantiden for passasje gjennom et langt, smalt sedimenteringsbasseng. Settningsbassenger med overløpskonstruksjoner nær inngangspunktene kan inneholde et stort volum stillestående vann mens nylig innlagt vann raskt når overløpspunktet før setning kan forekomme. Effektivt overflateareal for sedimentering strekker seg sjelden vinkelrett mer enn en tidel avstanden til en strømningsledning fra bassengets inngang til overløp med mindre det er installert ledeplater. Effektivt overflateareal og geometri kan endres når akkumulerende sediment fyller en del av det opprinnelig konstruerte volumet. Snarveiskanaler kan raskt dannes gjennom tyngre sedimentakkumulasjoner nær inngangen til sedimenteringsbassenget. Strømning gjennom grunne deler av sedimenteringsbassenget kan forårsake turbulens som resuspenderer sediment fra bunnen av bassenget. To føtter er anbefalt som en minimum bunndybde for å legge seg, for å unngå bunnskuring.
Se også
- Avklarer
- Vannrensing
- Forvaringsbasseng
- Oppbevaringsbasseng
- Industriell avløpsrensing
- Stabiliseringsdam
- Sedimentbasseng
Kilder
- Goldman, Steven J., Jackson, Katharine & Bursztynsky, Taras A. Erosion & Sediment Control Handbook McGraw-Hill (1986) ISBN 0-07-023655-0