Objem kalu označuje celkový objem kalu, ktorý vzniká pri procese úpravy vody alebo odpadových vôd. Skladá sa z objemu tuhých látok a objemu uzavretej vody. Objem kalu je rozhodujúcim faktorom pri plánovaní a prevádzke čistiarní odpadových vôd, ako aj priemyselných zariadení na úpravu vody, pretože má významný vplyv na dimenzovanie čistiarní, účinnosť procesov odvodňovania a náklady na likvidáciu.

Význam objemu kalu vo vodnom hospodárstve a čistení odpadových vôd

1. Dimenzovanie zariadení:

   • Objem kalu je dôležitým základom pre dimenzovanie komponentov zariadenia, ako sú sedimentačné nádrže, zahusťovače, odvodňovacie systémy a fermentačné veže.

2. Optimalizácia prevádzky:

   • Pravidelné monitorovanie objemu kalu umožňuje riadenie procesov, ako je zrážanie, flokulácia a recyklácia kalu.

3. Likvidácia a preprava:

   • Veľký objem kalu zvyšuje náklady na prepravu a likvidáciu. Zníženie objemu je preto hlavným cieľom spracovania kalu.

4. Udržateľnosť:

   • Minimalizácia objemu kalu prispieva k šetreniu zdrojov, pretože sa znižuje potreba skládok a chemikálií.

Meranie objemu kalu

Index objemu bahna (SVI)

Index objemu kalu (SVI) je štandardizovaný parameter, ktorý opisuje objem kalu po 30 minútach sedimentácie v 1-litrovom valci. SVI udáva pomer objemu usadeného kalu k sušine (TS) a je vyjadrený v ml/g TS.

• Interpretácia:

  • Niedriger SVI (< 100 mL/g):
    • Kal je dobre sedimentovateľný a kompaktný.
  • Vysoká hodnota SVI (> 150 ml/g):
    • Kal má zlé sedimentačné vlastnosti a má tendenciu vytvárať vlákna alebo plávať na hladine.

Priame meranie objemu

• Sedimentačné pokusy:
  • Meranie objemu usadeného kalu po definovanom čase v sedimentačných nádržiach.
• Online senzory:
  • Moderné zariadenia využívajú ultrazvukové senzory alebo optické meracie systémy na nepretržité monitorovanie objemu kalu.

Ďalšie charakteristiky

• Obsah sušiny (TS):
  • Uvádza podiel sušiny v kale.
• obsah vody:
  • Obsah vody v kale priamo ovplyvňuje celkový objem a odvodňovacie vlastnosti.

Faktory ovplyvňujúce objem kalu

Objem kalu ovplyvňuje množstvo faktorov, ktoré závisia od zloženia surovej vody aj od použitých postupov úpravy:

Zloženie surovej vody

• Organické zaťaženie:
  • Vysoká koncentrácia organických látok (napr. v potravinárskom alebo chemickom priemysle) vedie k zvýšenému objemu kalu.
• Anorganické látky:
  • Minerálne častice, ako je piesok alebo kovy, zvyšujú hustotu, ale môžu znížiť objem kalu.

liečebný postup

• Zrážanie a flokulácia:
  • Dávkovanie chemikálií, ako sú soli železa alebo hliníka, na zrážanie fosfátov alebo ťažkých kovov zvyšuje objem kalu v dôsledku tvorby zrážacích produktov.
• Biologické procesy:
  • Množstvo aktívneho kalu závisí od organického zaťaženia a aktivity mikroorganizmov.
• Odvodňovanie a sušenie:
  • Efektívne odvodňovacie postupy výrazne znižujú objem tým, že minimalizujú obsah vody.

prevádzkové podmienky

• Hydraulické zaťaženie:
  • Vysoké prietoky môžu zhoršiť sedimentačné vlastnosti a zvýšiť objem kalu.
• Hodnota pH a teplota:
  • Extrémne hodnoty môžu ovplyvniť tvorbu vločiek alebo biologickú aktivitu a tým zmeniť objem.