Badania charakterystyk reologicznych i odwadniania chemicznie preparowanych osadów ściekowych

Przedstawiono wyniki badań wpływu polimerycznego kondycjonowania osadów ściekowych na ich charakterystyki reologiczne, stopień odwodnienia w procesach: filtracji próżniowej i odwirowania oraz strukturę. Do badań eksperymentalnych użyto osadów przefermentowanych z komunalnej oczyszczalni ścieków. Osady kondycjonowano kationowymi polielektrolitami o różnej sile działania, dostępnymi na rynku krajowym: Praestol 644BC (słabo kationowy), Praestol 650BC (średnio kationowy) oraz Praestol 624BC (silnie kationowy). Dawki polielektrolitów dobrano na podstawie przeprowadzonego testu CSK. Badania wykazały, że otrzymane dla kondycjonowanych osadów krzywe płynięcia nie pokrywały się, dając pętlę histerezy, przy czym wyższe wartości naprężeń ścinających uzyskiwano dla rosnących gradientów prędkości (zakres 0 ÷ 100 s-1). Na podstawie uzyskanych pętli histerezy wyliczono wskaźniki tiksotropii badanych osadów. Z analizy wartości wskaźników tiksotropii wynika, że osady kondycjonowane polielektrolitami mają mniej stabilną strukturę niż osady niepreparowane. W osadach preparowanych chemicznie zachodzą większe zmiany w ich strukturze, tworzą się kłaczki, które pod wpływem przyłożonej siły ulegają rozbiciu. Równocześnie z badaniami reologicznymi prowadzono badania dotyczące stopnia odwadniania osadów. Najniższe wartości uwodnienia końcowego odnotowano podczas procesu filtracji próżniowej dla osadów kondycjonowanych polielektrolitem Praestol 624BC.

The paper presents the investigation results of sludge conditioning influence on the rheological characteristics, the degree of dewatering process and sludge structure. Tests were conducted on sludge from municipal wastewater treatment plant after fermentation process. Investigated sludge was conditioned with cationic polyelectrolytes of different strength potential. Three polyelectrolytes were used: Praestol 644BC (weakly cationic), Praestol 650BC (average cationic) and Praestol 624BC (strongly cationic). The doses of polyelectrolytes were chosen based on CST tests. The results of research have shown, that the rheological curves do not coincide giving a hysteresis loop. Higher values of shear stress gradients were obtained for increasing velocity (0 ÷ 100 s-1). Based on the hysteresis loops the thixotropy indicators were calculated. An analysis of these indicators show that conditioned sludge has a less stable structure that sludge that is unprepared. The conditioned sludge shows also a major changes in the structure. The clumps are formed and then broken by applied force. Simultaneously to rheological studies the research on the degree of sludge dewatering was conducted. The lowest values of final dewatering were recorded during the vacuum filtration process for sludges which were prepared with Praestol 624BC.