Obsah sušiny (TS) je kľúčovým parametrom vo vodohospodárstve a odpadovom hospodárstve a označuje podiel tuhých látok v médiu v pomere k celkovej hmotnosti. Vyjadruje sa v percentách (%) alebo v gramoch na kilogram (g) a opisuje hmotnosť zvyškových tuhých látok po úplnom odstránení vody odparovaním.

Obsah sušiny poskytuje dôležité informácie o konzistencii kalov, suspenzií alebo koncentrátov a je základom pre hodnotenie, plánovanie a optimalizáciu procesov v oblasti úpravy vody a čistenia odpadových vôd.

Technické pozadie

Obsah sušiny zahŕňa celkovú hmotnosť tuhých látok, ktoré môžu pozostávať z anorganických a organických zložiek:

  1. Organické zložky:

    • Rozložiteľné látky, ako je biomasa, tuky, bielkoviny a sacharidy.
    • Charakteristické pre čistiarenský kal, organický odpad alebo priemyselné zvyšky.

  2. Anorganické zložky:

    • Minerály, kovy, soli a anorganické zrazeniny.
    • Často sa používa pri chemickom čistení odpadových vôd alebo pri spracovaní zvyškov z úpravy pitnej vody (napr. vápenný kal).

Obsah sušiny sa stanovuje v laboratóriu odparením celej voľnej a viazanej vody pri definovanej teplote (zvyčajne 105 °C).

Stanovenie obsahu sušiny

Gravimetrická metóda

Štandardizovaný postup podľa normy DIN EN 12880 prebieha v niekoľkých krokoch:

  1. Definovaná vzorka skúmaného média sa odváži.
  2. Vzorka sa suší v sušiarni pri teplote 105 °C, kým nedôjde k zmene hmotnosti.
  3. Vysušená vzorka sa opäť odváži.
  4. Vytvorí sa pomer medzi vlhkou a vysušenou vzorkou.
Termogravimetria
  • Automatizované postupy využívajú termogravimetrické analyzátory, ktoré priebežne merajú zmenu hmotnosti počas sušenia.
Inline meracie systémy
  • Moderné senzory merajú obsah TS v reálnom čase, napríklad pomocou mikrovlnnej alebo NIR technológie (blízke infračervené žiarenie), najmä v priemyselných procesoch.

Význam obsahu sušiny v praxi

Riadenie procesov pri čistení odpadových vôd
  • Obsah TS v čistiarenskom kale je dôležitým ukazovateľom efektívnosti procesov, ako sú:
    • Stabilizácia kalu: Vyšší obsah sušiny znamená, že v kale zostáva menej vody, čo uľahčuje stabilizáciu a skladovanie.
    • Odvodňovanie kalu: Výkon odstrediviek, pásových lisov alebo komorových lisov sa hodnotí na základe obsahu sušiny.
Komorový filter s filtrovaním pomocou kremeňa

Foto: Náš komorový filter lis ALMA CFP na odvodňovanie kalov z čistiarní odpadových vôd

Hodnotenie surovín a zvyškov
  • Obsah TS slúži na klasifikáciu kalov a zvyškov, najmä pri recyklácii alebo likvidácii:
    • výroba bioplynu:
      • Obsah TS je rozhodujúci pre dávkovanie substrátov a stanovenie výťažnosti plynu.
    • spaľovanie:
      • Vysoký obsah sušiny znižuje energetickú náročnosť sušenia pred tepelným využitím.
Dimenzovanie zariadení
  • Konštrukcia čerpadiel, nádrží a potrubí závisí vo veľkej miere od obsahu TS:
    • Niedriger TS-Gehalt (< 5 %): Schlammeigenschaften ähneln Flüssigkeiten; Transport mittels Kreiselpumpen.
    • Stredný obsah TS (5–15 %): Menia sa vlastnosti čerpadla; sú potrebné špeciálne excentrické šnekové čerpadlá.
    • Vysoký obsah TS (> 15 %): Je potrebná manipulácia s tuhými látkami; dopravné systémy, ako sú šnekové dopravníky alebo pásové dopravníky.
Požiadavky environmentálneho práva
  • Obsah TS je relevantným parametrom pri dodržiavaní zákonných predpisov:
    • Nariadenie o čistiarenskom kale:
      • Definícia hraničných hodnôt pre suchú látku v čistiarenských kaloch, ktoré sú vhodné na poľnohospodárske využitie.
    • Likvidácia zvyškov:
      • Minimálne požiadavky na obsah TS pred skládkovaním alebo zhodnotením.

Postup na zvýšenie obsahu sušiny

1. Odvodňovacie postupy
  • Cieľ: Zníženie obsahu vody a zvýšenie obsahu sušiny.
  • Mechanické postupy:
    • Odstredivky: Vysoký výkon odvodňovania, dosiahnuteľný obsah sušiny 20–30 %.
    • Komorové lisy: Maximálne odvodnenie s hodnotami TS až do 40 %.
    • Pásové lisy: Vhodné pre veľké objemy, hodnoty TS medzi 15 a 25 %.
  • Tepelné procesy:
    • Priame sušenie (napr. bubnová sušička) na dosiahnutie hodnoty TS > 90 %.
2. Technológie zhutňovania
  • Šnekové lisy: Mechanické zníženie obsahu vody zhutnením.
  • Hydrocyklóny: Oddeľovanie tuhých látok a kvapalín pomocou odstredivej sily.
3. Úprava kalov
  • flokulačné činidlo:
  • Stabilizácia vápna:
    • Prídavok páleného vápna (CaO) alebo hydroxidu vápenatého (Ca(OH)2) na viazanie vody a stabilizáciu kalu.
Dekantér na spracovanie kalov v komunálnej čističke odpadových vôd

Foto: Dekantérna odstredivka na odvodňovanie kalov z našej anaeróbnej bioplynovej stanice ALMA BHU GMR

Výhody kontroly obsahu sušiny

  1. Zvýšenie efektívnosti:

    • Optimalizované procesy v oblasti spracovania kalov a úpravy vody.
    • Znížená spotreba energie v procesoch tepelného zhodnocovania.

  2. Zníženie nákladov:

    • Minimalizácia nákladov na dopravu a likvidáciu vďaka nižšej hmotnosti vody.

  3. Výhody pre životné prostredie:

    • Zníženie objemu a hmotnosti odpadu, ktorý je potrebné likvidovať alebo recyklovať.

Záver

Obsah sušiny je základným parametrom v priemyselnej technike úpravy vody a odpadových vôd. Slúži nielen ako indikátor kvality kalov a zvyškov, ale je aj základom pre optimalizáciu procesov a efektívne využívanie zdrojov. Cielená kontrola a úprava obsahu TS umožňuje efektívne navrhnúť procesy odvodňovania, dopravy a recyklácie, čo prináša ekonomické aj ekologické výhody. Vďaka použitiu moderných technológií a chemických prísad môžu prevádzkovatelia zariadení efektívne riadiť obsah TS a trvalo optimalizovať svoje procesy.

Pre ďalšie informácie o našich produktoch nás môžete kedykoľvek kontaktovať!

info@almawatech.com

06073 687470