Zpracované otázky - CHEMIJE

Procentické využití kyslíku z dmýchaného vzduchu bývá na 1 m hloubky nádrže u středobublinné aerace při koncentraci O2 1 až 2 mg.l-1 cca 1 %, u jemnobublinné aerace 3 % i více. Např. při jemnobublinné aeraci aktivační nádrže o hloubce vodního sloupce 5 m je možno počítat s využitím kyslíku kolem 15 %.

Mechanická aerace

Mechanická aerace je zajišťována povrchovými aerátory, které se otáčejí v aerované kapalině a vytvářejí při turbulenci celého objemu i disperzi vodních částic v okolí aerátoru, čímž je zajištěn přestup O2 ze vzduchu do vody. Dělí se podle polohy hnací hřídele na aerátory s horizontální osou, tzv. aerační válce, a s osou vertikální, neboli aerační turbíny. Oxygenační kapacita tohoto aeračního systému závisí na tvaru aerátoru, jeho ponoru ve vodě a rychlosti otáček. Tak např. u aeračních válců se OC zvyšuje přibližně lineárně s jejich ponorem, který bývá do cca 10 cm.

Závislost OC na obvodové rychlosti (m.s-1) je vyjádřena vztahem: OC = k.vn , kde k a n jsou konstanty; hodnota k závisí na vlastnostech aerátoru a způsobu jeho provozu, hodnota n má Pii zachování ostatních provozních parametrů s výjimkou v hodnotu 1,8 až 2,8.

Výhoda mechanických aerátorů oproti pneumatické aeraci spočívá v jejich jednodušší konstrukci. Nevýhodou bývá naproti tomu tvorba aerosolů z odpadní vody, čímž se zvyšuje riziko hygienického ohrožení. K omezení tohoto jevu bývají aerátory opatřovány kryty. Další nevýhodou mechanických aerátorů je vznik ledové námrazy na zařízení v zimním období, což lze alespoň částečně eliminovat vhodnou úpravou, příp. lokálním vyhříváním. Pneumatická aerace je v tomto ohledu příznivější, neboť dmýchaný vzduch v zimním období aktivační směs otepluje.

Hydropneumatická aerace

Princip spočívá v nasávání vzduchu ejektorem umístěným na výtlačném potrubí čerpadla, kterým je směs v aktivační nádrži cirkulována (princip vodní vývěvy). Tento způsob se užívá výhradně u malých ČOV.

Kombinovaná aerace

Při tomto způsobu aerace je kombinován mechanický účinek promíchávání nádrže s přívodem stlačeného vzduchu. V jednom takovém uspořádání je např. do výtlačného potrubí čerpadla, které uvádí směs v aktivační nádrži do pohybu, přiváděn tryskou dmýchaný vzduch.

U aeračních systémů se hodnotí vždy jejich energetická náročnost, neboť spotřeba elektrické energie na aeraci aktivačních nádrží tvoří významný podíl z celkové spotřeby na ČOV. Proto bývá u aeračních zařízení uváděn výtěžek kyslíku, definovaný vztahem: Ev = OC/Wh

kde Ev je výtěžek kyslíku (kg O2/kWh), Wh je hodinová spotřeba elektrické energie vztažená k jednotkovému objemu aktivační nádrže (kWh/m3.h). Výtěžek kyslíku bývá u běžných aeračních zařízení 1 až 2 kg/kWh, u energeticky úsporných systémů vyšší.