W katedrze Urządzeń Technologicznych i Ochrony Środowiska od wielu lat prowadzone są badania teoretyczne i doświadczalne procesu sedymentacji. Wynikiem badań jest ponad sto prac opublikowanych w kraju i za granicą, w tym wiele prac doktorskich i habilitacyjnych, jak również szereg wdrożeń w przemyśle górniczym i hutniczym, (m.in. Zakłady Górnicze „Rudna" i Zakłady Górnicze „Lubin" Kombinatu Górniczo -Hutniczego Polska Miedź S.A., Zakłady Górnicze „Trzebionka", Huta im. T. Sendzimira, Huta Baildon, Kopalnie i Zakłady Przetwórstwa Siarki „Siarkopol", Zakłady Przerobu Złomu Akumulatorowego „Orzeł Biały"), a także w zakładzie uzdatniania wody ZUW „Zbylitowska Góra". Jakkolwiek badań tych było bardzo wiele, dotyczyły one jednak modernizacji, rozbudowy istniejących obiektów, w których główne medium stanowiły zawiesiny ziarniste, o znanej, ustabilizowanej i jednorodnej strukturze. Nie były dotąd prowadzone badania na zawiesinie posiadającej ściśle nieustabilizowany skład, jaką to zawiesiną jest zawiesina komunalna.
Wielostrumieniowy proces oczyszczania zawiesin został dobrze zbadany oraz rozpoznany dla zawiesin o charakterze ziarnistym, czego dobrym przykładem może być zawiesina węglowa, czy też zawiesina pochodząca z górnictwa miedzi. W przypadku zawiesiny komunalnej pozostaje nadal niezbadany obszar dotyczący zastosowania wkładów wielostrumieniowych przy oczyszczaniu zawiesin kłaczkowatych. Badania dotyczące wypełnienia osadnika kołowego Dorra pierścieniem wkładów wielostrumieniowych mogłoby dać pewną odpowiedź na słuszność wspomagania procesu oczyszczania ścieków, podniesienia efektywności procesu sedymentacji. Wkłady wielostrumieniowe stosowane są z powodzeniem do zawiesin o charakterze ziarnistym, więc badania nad zastosowaniem wkładów wielostrumieniowych do zawiesin komunalnych stanowią lukę wartą wypełnienia.
Stąd też celem poznawczym rozprawy jest dalsze teoretyczne i doświadczalne poznanie wielostrumieniowego procesu sedymentacji ze szczególnym uwzględnieniem aspektu wypełnienia osadników kołowych Dorra pakietami wielostrumieniowymi. Natomiast celem praktycznym jest uzyskanie danych do projektowania i wdrożenia w oczyszczalniach ścieków komunalnych pakietów wkładów wielostrumieniowych.
Powyższe cele wynikają z następującej tezy:
„Zastosowanie pakietów wkładów wielostrumieniowych w osadnikach kołowych Dorra w oczyszczalniach ścieków komunalnych zwiększa efektywność procesu sedymentacji".
Zakres rozprawy obejmuje następujące główne zagadnienia: badanie procesu sedymentacji zawiesiny komunalnej w warunkach statycznych, badania w warunkach przepływowych sedymentacji wielostrumieniowej na laboratoryjnym stanowisku będącym pojedynczym reprezentantem wkładu wielostrumieniowego, badania w skali ułamkowo -technicznej na stanowisku umiejscowionym na różnych etapach procesu oczyszczania ścieków w oczyszczalni, a także badania w postaci implementacji mikro wypełnienia (wkładu wielostrumieniowego) na rzeczywistym badanym obiekcie, jakim jest osadnik kołowy Dorra.
Zakres pracy obejmuje realizację następujących zadań:
- Analizę stanu wiedzy w zakresie sedymentacji wielostrumieniowej ze szczególnym zwróceniem uwagi na zawiesiny o charakterze nieziarnistym
- Badania przepływowe procesu sedymentacji w skali laboratoryjnej
- Badania przepływowe procesu sedymentacji w skali ułamkowo - technicznej. - Badania w skali półtechnicznej (zastosowanie mikrowypełnienia w postaci pakietu umiejscowionego w osadniku kołowym Dorra
- Sformułowanie wytycznych do projektowania prototypowych urządzeń sedymentacyjnych oraz wskazanie zakresu zastosowań dla zawiesiny komunalnej. Główne założenia pracy doktorskiej:
- Badanym medium jest zawiesina,
- Zawiesina komunalna charakter kłaczkowaty, niejednorodny, - Badania prowadzone są na kilku rodzajach stanowisk
badawczych:
o badania na pojedynczym przewodzie, będącym reprezentantem pojedynczego wkładu wielostrumieniowego,
o badania na stanowisku badawczym stanowiącym przewód przytwierdzony do płyty z możliwością przepływu zawiesiny i regulowania kąta pochylenia przewodu,
o badania w skali ułamkowo - technicznej,
o badania w skali półtechnicznej - na stanowisku będącym pakietem wielostrumieniowym umiejscowionym na rzeczywistym obiekcie, jakim jest osadnik kołowy Dorra.
W efekcie osiągnięto zamierzone cele, opracowano wytyczne do projektowania przemysłowych osadników kołowych Dorra w oczyszczalniach ścieków komunalnych wyposażonych w pakiety wielostrumieniowe, a także badania na rzeczywistym obiekcie jakim był osadnik Dorra przyniosły zadowalające efekty w postaci zwiększenia efektywności sedymentacji po zastosowaniu pakietów wielostrumieniowych.
In faculty of Energetic and Environmental Protection (old name: Faculty of Technological Devices and Environmental Protection) for many years are lead theoretical and experimental researches of the sedimentation process. Result are over a hundred works, published in Poland and abroad including many PhD and postdoctoral degrees and many implementations in the industry - mining and steel working. („Rudna - Mining Company", „Lubin" - Steelworking and mining of combinatory Polish Copper S.A, „Trzebionka" mining company, T. Sendzimir Steelworking, mining, Factories of the sulphur „Siarkopol", Factories of the scarp metal batteries „Orzeł Biały", and also in the water treatment factory „Zbylitowska Góra" ). However these researches were many, they were all about the modernization, and growing of the existing objects, in which the main medium were grainy suspensions, having known, stabilized and homogeneous structure. There weren't done researches on the suspension having strictly non -stabilized fracture, and this is the municipal suspension. Multiflux process of the suspension's clearing was well known and researched for the suspensions having grainy character, like for example - carbon suspension or the one doming out from copper mining. In the case of municipal suspension, there stays the undiscovered area, combined with the implementing multiflux lamella packets while floe suspension water treatment. Researches of the fulfilling the Dorr settler with the ring of the multiflux lamella packets could give some answer for the righteous of rising the sedimentation process efficiency. Multiflux lamella packets are implemented and are working well for the grainy suspension, so the researches about implementing them into suspensions having strictly non -homogenous character ale the missing link, very worth to discover.
So: the point of researches is further theoretical and experimental learning of the multiflux sedimentation process according the specific aspect of fulfilling the round Dorr settlers with the lamella packets. Whereas: the practical point is getting the data to create and implement in the municipal water treatments multiflux lamella packets.
These points mentioned above are doming out form the thesis:
„Implementation of the multiflux lamella packets in Dorr settlers placed in the municipal water treatment plants rise the efficiency of the sedimentation process ". The range of this doctoral thesis is mainly about: static researches of the municipal suspension's sedimentation in the static conditions, researches in the flowing conditions on the laboratory stand, being the single representative of the multiflux lamella packet, researches in the fractional -technical scale on the stand placed on the different stages of the suspension's treatment process and also researches on the semi - technical implementation of the lamella packet into the real object, being round Dorr settler. The range of the work is combined with the realization of the following tasks:
- Analysis of the knowledge state in the range of the multiflux sedimentation (specially the non - grainy suspension)
- Static researches of the multiflux thickening
- Flowing researches of the sedimentation process (laboratory scale)
- Flowing researches of the sedimentation process (fractional - technical scale)
- Flowing researches in the semi - technical scale (implementation of the micro - fulfillment as a packet in the Dorr settler)
- Making guidelines to create the prototype of the sedimentation devices and showing the range of its implementation for the municipal suspension.
Main assumptions of the doctoral thesis: - The researched medium is the suspension,
- Municipal suspension has got flock character, strongly non - homogenous, - Researches are done on a few different work - stands:
• researches on the single representative of the lamella packet
• researches on the work stand being a pipe fixed to the fiberboard, having regulated angle of the pipe with the possibility of the suspension flow,
• researches done on a fractional - technical work stand
• researches in the semi - technical scale on the work stand being the multiflux lamella packet implemented on the real Dorr settler.
As a result all the willful points were done, there were done guidelines to make the industrial Dorr settlers in the municipal waste plants with the multiflux lamella packets, and also researches done on the real object - Dorr settler brought the good effects - the rise of the sedimentation efficiency after the multiflux lamella packets implementation.
