Η αφαίρεση των κόκκων εξαρτάται από κάτι περισσότερο από το να αφήνουμε την άμμο να καθίσει. Ο θάλαμος πρέπει να παρέχει κατάλληλες υδραυλικές συνθήκες για τα σωματίδια-στόχους, περιορίζοντας ταυτόχρονα την ποσότητα οργανικού υλικού που συλλέγεται μαζί τους.
Οι θάλαμοι οριζόντιας ροής και αεριζόμενοι θάλαμοι άμμου το επιτυγχάνουν με διαφορετικούς τρόπους. Οι παράμετροι σχεδιασμού τους θα πρέπει να επιλέγονται για τη συγκεκριμένη διαδικασία, αντί να αντιγράφονται από ένα ενιαίο σύνολο τυπικών διαστάσεων.
Οι παρακάτω τιμές περιλαμβάνουν προκαταρκτικές αναφορές από τις κοινώς χρησιμοποιούμενες οδηγίες μηχανικής και τις αρχικές πληροφορίες σχεδιασμού. Δεν είναι καθολικές προδιαγραφές. Επιβεβαιώστε τις τελικές τιμές σε σχέση με το ισχύον πρότυπο σχεδιασμού και την τεκμηρίωση του επιλεγμένου εξοπλισμού.
Θάλαμος οριζόντιας ροής
Σε έναν θάλαμο οριζόντιας ροής, τα λύματα κινούνται μέσω ενός καναλιού με ελεγχόμενη ταχύτητα. Ο σχεδιασμός πρέπει να επιτρέπει στα σωματίδια άμμου στόχου να καθιζάνουν πριν το νερό φτάσει στην έξοδο.
Ταχύτητα ροής
Η αρχική αναφορά σχεδίασης δίνει ένα εύρος ταχύτητας 0,15–0,30 m/s. Άλλες οδηγίες μηχανικής χρησιμοποιούν συνήθως περίπου 0,3 m/s ως ταχύτητα στόχου, με τις δημοσιευμένες περιοχές σχεδιασμού να ποικίλλουν ανάλογα με τη μέθοδο και το μέγεθος σωματιδίων στόχου.
Εάν η ταχύτητα είναι πολύ υψηλή, λίγο τρίξιμο θα περάσει μέσα από το θάλαμο. Εάν είναι πολύ χαμηλή, τα οργανικά στερεά μπορεί να καθιζάνουν με το τρίμμα.
Το κανάλι και η δομή ελέγχου ροής θα πρέπει επομένως να σχεδιαστούν ώστε να διατηρούν κατάλληλες συνθήκες σε όλο το αναμενόμενο εύρος ροής. Μια μεμονωμένη τιμή ταχύτητας δεν πρέπει να θεωρείται ότι λειτουργεί εξίσου καλά τόσο στην ελάχιστη όσο και στη μέγιστη ροή.
Χρόνος συγκράτησης υδραυλικού συστήματος
Η αρχική αναφορά καθορίζει 30–60 δευτερόλεπτα στη μέγιστη ροή. Άλλες οδηγίες σχεδίασης χρησιμοποιούν συνήθως 45–90 δευτερόλεπτα, με περίπου 60 δευτερόλεπτα ως τυπική αναφορά.
Ο κατάλληλος χρόνος κατακράτησης εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων-στόχων, τα χαρακτηριστικά καθίζησης, τις διαστάσεις του καναλιού και τις συνθήκες εισόδου και εξόδου. Το βραχυκύκλωμα μπορεί να μειώσει την πραγματική απόδοση διαχωρισμού ακόμα και όταν ο ονομαστικός χρόνος συγκράτησης φαίνεται επαρκής.
Βάθος νερού και πλάτος καναλιού
Η αρχική αναφορά προσδιορίζει:
Πραγματικό βάθος νερού έως 1,2 m, συνήθως 0,25–1,0 m.
Ελάχιστο πλάτος καναλιού 0,6 m.
Αυτές είναι διαστάσεις αναφοράς και όχι απαιτήσεις για κάθε εγκατάσταση. Οι τελικές διαστάσεις πρέπει να ανταποκρίνονται στη σχεδιαστική ροή, τον αριθμό των καναλιών, τις διατάξεις ελέγχου ροής και τον επιλεγμένο εξοπλισμό αφαίρεσης άμμου.
Εισαγωγή και κατανομή ροής
Η είσοδος θα πρέπει να κατανέμει τα λύματα ομοιόμορφα στο κανάλι. Όπου είναι απαραίτητο, τα μέτρα απαγωγής ενέργειας και ευθυγράμμισης της ροής μπορούν να μειώσουν τις αναταράξεις και να βελτιώσουν τη ροή προσέγγισης.
Η ανομοιόμορφη ροή δημιουργεί περιοχές όπου η άμμος μπορεί να μεταφερθεί μέσω του θαλάμου ή όπου σχηματίζονται υπερβολικές αποθέσεις. Το τμήμα εξόδου και ελέγχου ροής πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη κατά τον υπολογισμό του πραγματικού μήκους καθίζησης.
Κάτω κλίση και συλλογή άμμου
Η αρχική αναφορά δίνει μια κλίση πυθμένα 0,01–0,02. Η πραγματική κλίση εξαρτάται από τη διάταξη συλλογής και τον τρόπο με τον οποίο αφαιρείται η άμμος.
Μια χοάνη ή μια λεκάνη συλλογής θα πρέπει να κατευθύνει το καθιζάνον υλικό προς το σημείο αφαίρεσης. Εάν χρησιμοποιείται ξύστρα, μεταφορέας ή άλλο μηχανικό σύστημα, η γεωμετρία του πυθμένα πρέπει να ταιριάζει με τις απαιτήσεις εξοπλισμού.
Αεριζόμενος θάλαμος κόκκων
Ένας αεριζόμενος θάλαμος τρίχας χρησιμοποιεί αέρα για να παράγει ένα σχέδιο ροής σπειροειδούς ή κυλιόμενου. Η κυκλοφορία βοηθά το τρίξιμο να κατακαθίσει, ενώ διατηρείται μεγάλο μέρος του ελαφρύτερου οργανικού υλικού σε εναιώρηση.
Διαστάσεις δεξαμενής και χρόνος συγκράτησης
Η αρχική αναφορά παρέχει την ακόλουθη καθοδήγηση διαστάσεων:
Πραγματικό βάθος νερού: 2–3 m.
Αναλογία πλάτους προς βάθος: περίπου 1:1 έως 2:1.
Αναλογία μήκους προς πλάτος: έως 5:1.
Αυτές οι αναλογίες θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως οδηγίες προκαταρκτικού σχεδιασμού. Οι δημοσιευμένες αναφορές χρησιμοποιούν διαφορετικά εύρη διαστάσεων, ανάλογα με τη διαμόρφωση της δεξαμενής και τη μέθοδο σχεδιασμού.
Το αρχικό εύρος χρόνου κατακράτησης είναι 1–3 λεπτά στη μέγιστη ροή. Η καθοδήγηση EPA των ΗΠΑ περιγράφει περίπου 2–5 λεπτά ως τυπικό εύρος για αεριζόμενους θαλάμους άμμου, με την τελική τιμή να εξαρτάται από την απαιτούμενη απόδοση διαχωρισμού και τις υδραυλικές συνθήκες.
Ο σχεδιαστής θα πρέπει να ελέγξει τον χρόνο συγκράτησης στην καθορισμένη ροή σχεδιασμού και να επιβεβαιώσει ότι η γεωμετρία της δεξαμενής παρέχει επαρκή κυκλοφορία.
Παροχή και κυκλοφορία αέρα
Ο αέρας εισάγεται συνήθως μέσω διαχυτών που είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος της μίας πλευράς της δεξαμενής. Η προκύπτουσα ροή κύλισης βοηθά στη διατήρηση των ελαφρύτερων στερεών σε αιώρηση, ενώ επιτρέπει την καθίζηση των πυκνότερων κόκκων.
Η αρχική αναφορά προσδιορίζει ταχύτητα στροβιλισμού 0,25–0,30 m/s και ταχύτητα οριζόντιας ροής 0,06–0,12 m/s. Αυτές οι τιμές θα πρέπει να επιβεβαιώνονται σε σχέση με τη συγκεκριμένη μέθοδο σχεδιασμού πριν από τη χρήση. Οι όροι μπορεί να αναφέρονται σε διαφορετικά στοιχεία ροής και δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα.
Η αρχική τιμή παροχής αέρα είναι 0,2 m³ αέρα ανά m³ λυμάτων. Αυτό δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως γενική τιμή σχεδίασης χωρίς να επαληθευτεί η αρχική πηγή και οι μονάδες της. Οι οδηγίες μηχανικής συνήθως καθορίζουν τον αερισμό σε σχέση με το μήκος της δεξαμενής ή καθορίζουν την απαιτούμενη παροχή από τη γεωμετρία και τις συνθήκες λειτουργίας της δεξαμενής.
Η παροχή αέρα πρέπει να είναι ρυθμιζόμενη. Ο υπερβολικός αέρας μπορεί να μειώσει τη σύλληψη του άμμου, ενώ ο ανεπαρκής αερισμός μπορεί να επιτρέψει στο υπερβολικό οργανικό υλικό να καθιζάνει με τον κόκκο.
Θέση διαχύτη
Η αρχική αναφορά τοποθετεί τους διαχυτήρες αέρα κατά μήκος της μίας πλευράς της δεξαμενής, περίπου 0,6–0,9 m πάνω από τον πυθμένα.
Η τελική θέση πρέπει να συντονίζεται με το βάθος της δεξαμενής, τη διάταξη της χοάνης και την απαιτούμενη κυκλοφορία. Οι διαχυτές πρέπει να δημιουργούν την επιδιωκόμενη κίνηση κύλισης χωρίς να παρεμβαίνουν στη συλλογή άμμου.
Διαφράγματα και διάταξη εισόδου/εξόδου
Η είσοδος πρέπει να εισάγει λύματα σε κατεύθυνση που να υποστηρίζει την επιδιωκόμενη σπειροειδή ροή. Η πρίζα πρέπει να είναι τοποθετημένη έτσι ώστε να μειώνεται το βραχυκύκλωμα και να περιορίζεται η μεταφορά άμμου.
Μπορεί να χρειαστούν διαφράγματα όπου η γεωμετρία της δεξαμενής παράγει ανομοιόμορφη κυκλοφορία ή νεκρές ζώνες. Η διάταξή τους θα πρέπει να καθορίζεται από τον υδραυλικό σχεδιασμό αντί να προστίθεται αυτόματα σε κάθε δεξαμενή.
Έλεγχος αφρού
Ο αερισμός μπορεί να παράγει αφρό, ανάλογα με τη σύνθεση των λυμάτων και τις συνθήκες λειτουργίας. Όπου ο αφρισμός αναμένεται να προκαλέσει λειτουργικά προβλήματα, παρέχετε κατάλληλα μέτρα ελέγχου ή αφαίρεσης αφρού.
Αφαίρεση κόκκων και τακτικοί έλεγχοι
Η κατακάθιση κόκκων πρέπει να αφαιρεθεί προτού συσσωρευτεί αρκετά ώστε να παρεμποδίσει τη λειτουργία του θαλάμου. Ανάλογα με το σχεδιασμό, η αφαίρεση μπορεί να χρησιμοποιεί χειροκίνητο καθαρισμό, μηχανικούς μεταφορείς, αντλίες άμμου ή συστήματα αερομεταφοράς.
Κατά τη διάρκεια των τακτικών επιθεωρήσεων, οι χειριστές θα πρέπει να αναζητούν:
Υπερβολική συσσώρευση κόκκων στην περιοχή συλλογής.
Αποφραγμένες γραμμές εκκένωσης άμμου ή σημεία συλλογής.
Ανώμαλη ροή ή σημάδια βραχυκυκλώματος.
Μη φυσιολογική φθορά σε μηχανικά εξαρτήματα.
Προβλήματα με την παροχή αέρα ή τους διαχυτές στους αεριζόμενους θαλάμους.
Όπου είναι εγκατεστημένο το πλύσιμο με άμμο, το σύστημα πλύσης θα πρέπει επίσης να ελέγχεται για να διασφαλιστεί ότι αφαιρεί τα επιδιωκόμενα οργανικά υπολείμματα.