침하 유역

Settling basin
이 기사는 단순한 연못 안착에 관한 것이다.고형물의 연속적인 기계화 제거를 포함한 보다 복잡한 구조에 대한 설명은 Clarifier를 참조하십시오.
알래스카 블루리본 광산의 안착 연못

침전지, 침전지 또는 퇴적지는 침전물을 이용하여 폐수에서 침전물 및 혼탁을 제거하는 흙 또는 콘크리트 구조물이다.유역은 농업,[1] 양식업,[2] 광업 [3][4]등 다양한 산업의 수질오염을 통제하기 위해 사용된다.탁도는 물에 부유된 물질에 의해 빛이 산란되어 발생하는 물의 광학 특성입니다.탁도는 종종 침전물의 중량이나 부피 측정에 따라 직접 변화하지만, 크기, 형태, 굴절률, 부유물의 [5]비중 등의 차이로 인해 상관관계가 복잡해진다.침전지는 브라운 [6]운동으로 부유할 수 있을 정도로 비중이 낮은 작은 입자에 의한 혼탁을 줄이는 데 효과적이지 않을 수 있다.

응용 프로그램 범위

침전 분지는 양식, 광산, 유제품, 식품 가공, 알코올 생산, 와인 제조 등 다양한 분야에서 특정 크기 및 양의 불량품(폐기물 관리 전략)을 제거하기 위한 분리 메커니즘으로 사용된다.만족스러운 [7]성능을 유지하려면 침전지의 정기적인 배수 및 탈착이 필요합니다.

양식업

수확 중 시스템에서 제거되지 않은 모든 물질은 미사용 사료, 배설물, 화학약품 및 치료제, 죽은 물고기 및 빈사 어류, 탈출 어류 및 병원체를 포함한 폐기물로 분류된다.밭의 침하분지는 농장의 하류에서 파낸 단순 연못으로 부유물을 최적으로 제거하여 정화배수를 발생시키고 슬러지를 최소 부피로 축적·후화시킨다.이러한 기능 중 하나에서 장애가 발생할 경우 연못 성능에 큰 영향을 미쳐 [8]공정의 효과를 손상시킬 수 있다.

채굴

광업에서 생산되는 폐수는 수생환경에서 산도, 부유물질, 용해된 중금속 이온의 원인이 되어 생물에 대한 환경문제와 수돗물의 변색을 일으킨다.전 세계적으로 납, 아연, 은을 생산하는 것으로 알려진 미국 아이다호 북부 쿠르 달렌 광구가 폐수를 처리하기 위해 침전 분지를 적용함에 따라 광업에서 [9]배출되는 물의 질이 크게 향상되었습니다.

낙농 폐기물

유속을 줄여 고형물이 빠르게 흐르는 액체와 함께 운반되는 것을 제한함으로써 분리를 할 수 있다.약 35%~60%의 고형물은 희석액 슬러리에서 제거되며, 보관 시간은 10분이며, 공통 보관 시간은 30~60분입니다.중요한 설계 기준을 충분히 고려하지 않았기 때문에 대부분의 침하 분지는 크기가 크고 효율이 [10]낮았습니다.

유제품 생산에 사용되는 침전 분지는 로트 유출로부터 식물성 필터 스트립의 영양소 부하를 줄여 새로운 시설에 필요한 석호 부피를 줄입니다.또한 석호로 흘러들어가기 전에 건초, 짚, 깃털 등 불필요한 고형물을 폐류에서 제거하는 데 유용하여 석호 표면에 냄새를 줄이고 지각 형성을 방지합니다.제거된 부유 고형물을 유지하기 위해 배플을 사용할 수 있다.침전분지는 고형분 제거법에 따라 2종류가 있다.한 가지 유형에서는 일반적으로 프론트 엔드 또는 스키드 스티어 로더를 사용하여 고형물을 기계적으로 제거합니다(자유수가 배출된 후).다른 유형은 고형물의 유압(펌프) 제거를 사용합니다.일반적으로 펌핑은 분지의 절반이 고형물로 채워지고 나머지는 물로 채워질 때 시작됩니다.액체와 고체를 혼합하려면 강한 교반이 필요하며, 가급적 프로펠러식 교반기 또는 교반 노즐이 [11]있는 펌프에 의한 교반이 필요합니다.

경쟁 프로세스에 대한 장점과 제한

침전 분지는 부유물이 침전하여 출구에서 고순도의 물을 얻고 pH를 [12]조정할 수 있도록 충분히 오랫동안 물을 유지하도록 설계되어 있습니다.사용할 수 있는 다른 공정: 증점제, 세정제, 하이드로 사이클론 및 막 여과는 현장에서 [13]많이 사용되는 기술입니다.이러한 프로세스에 비해 침하 분지는 최소 2주에 한 번 이상 대기 구역을 청소하고 진공 청소해야 함에도 불구하고 가동 부품이 적고 유지 관리가 덜 필요한 등 단순하고 저렴한 설계를 가지고 있습니다.

그러나 침하 분지는 특히 우물에서 나오는 물이라면 새로운 종류의 수질오염을 일으킬 수 있다.이 분지는 바람에 날려온 오염물질을 잡을 수 있고, 물을 오래 보존하면 풀에서 조류가 자라서 여과 문제가 더 커진다.침전지는 또한 브라운 운동으로 부유할 수 있을 정도로 비중이 낮은 작은 입자에 의해 야기되는 혼탁을 감소시키는 데 효과적이지 않을 수도 있다.일반적으로 모래(직경 2mm)에서 실트(직경 0.002mm)까지의 입자만 제거할 수 있습니다.

설계에 관한 고려 사항

폐수는 분지에 유입되고 물의 미세한 입자는 중력에 의해 분리된다.물은 원하는 입자가 제거될 수 있을 만큼 충분히 세면기에 있어야 한다.입자가 작을수록 제거 기간이 길어지기 때문에 분지가 커집니다.일부 분지에서는 응집제를 첨가하여 작은 입자가 서로 달라붙어 큰 입자를 형성할 수 있습니다.스토크스의 법칙을 사용하여 원하는 입자 크기를 제거하는 데 필요한 침전 분지의 크기를 계산할 수 있습니다.Stokes의 법칙은 효과적인 침하 유역 깊이를 결정하는 침하 속도를 제공한다. 따라서 고형물 제거는 효과적인 침하 유역 표면적에 따라 달라지는 반면 침하 유역 부피의 깊이 요소는 침하 [14]유역의 저장에 있어 중요하다.

필요한 침하 시간 표면적을 침하 유역 기하학으로 변환하려면 바람, 바닥 스크루 또는 흡입구 및 오버플로 설계에 의해 유발되는 단락 및 난류를 고려해야 한다.유역 내 침하 유효 시간은 침하 유역 오버플로에 도달하기 전에 물의 양이 비파동 조건에서 보내는 시간이 되기 때문에 침하 유역 기하학이 중요하다.중앙값은 항상 사용 가능한 볼륨을 예상 흐름으로 나눈 평균 시간보다 작습니다.짧고 넓은 침하 분지를 통과하는 중앙 시간은 길고 좁은 침하 분지를 통과하는 중앙 시간보다 훨씬 짧을 수 있다.입구 부근에 오버플로 구조물이 있는 침하분지는 대량의 고인 물을 보유하고 있을 수 있으며, 새로 유입된 물은 침하되기 전에 오버플로우 지점에 빠르게 도달할 수 있다.침하를 위한 유효 표면적은 배플을 [15]설치하지 않는 한 유역 입구에서 오버플로까지의 유량선 거리의 10분의 1 이상 수직이 되는 경우는 거의 없다.축적된 침전물이 원래 구성된 부피의 일부를 채우면 유효 표면적과 형상이 변경될 수 있습니다.침하분지 입구 부근에 침전물이 더 많이 쌓이면 지름길이 빠르게 형성될 수 있다.침하 분지의 얕은 부분을 통해 흐르면 분지 바닥에서 난류성 침전물이 다시 부유될 수 있다.바닥의 [15]긁힘을 피하기 위해 최소 침하 용지의 깊이로 2피트가 권장되고 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

원천

  • 골드만, 스티븐 J, 잭슨, 캐서린 & 버즈틴스키, 타라스 A.침식 및 침전물 제어 핸드북 맥그로힐(1986) ISBN0-07-023655-0

메모들

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  1. ^ 서니사이드 밸리 관개구서니사이드, 워싱턴 주, "세틀링 분지"2009-10-02 에 액세스.
  2. ^ 워싱턴 대학 서부 지역 양식 센터입니다미국 시애틀(2001년)."세상화 분지 설계"WRAC 간행물 No. 106에 2009-01-16 아카이브.
  3. ^ 브리티시컬럼비아 주 정부.에너지·광산·석유 제품성빅토리아, BC(2002년)."세틀링 폰드"2005-04-06년 Wayback Machine Aggregate Operators Best Management Practices Handbook for British Columbia에서 아카이브.Wayback Machine 7장: Best Management Practices에서 2009-09-29 아카이브 완료.2002년 4월
  4. ^ 미국 환경보호국(EPA)미국 워싱턴 주 시애틀(2003년)."EPA와 하드록 채굴: 북서부와 알래스카의 산업을 위한 소스 북입니다. 부록 E: 폐수 처리." 2003년 1월.
  5. ^ Franson, Mary Ann 표준 수질 및 폐수 검사 방법 제14판(1975년) APHA, AWA 및 WPCF ISBN 0-87553-078-8 페이지 131
  6. ^ Goldman, Jackson & Bursztynsky 페이지 8.16
  7. ^ 워싱턴 대학 서부 지역 양식 센터입니다미국 시애틀(2001년)."Settling Basin Design" WRAC 간행물 제106호
  8. ^ Cripps, S. J., Bergheim A., 집중적인 육상 양식 생산 시스템을 위한 고체 관리 및 제거Aquacu;ture Engineering 22(2000), 33-68페이지, Elsevier
  9. ^ 윌리엄스, R. E. & 밍크, L. L., 아이다호 광산 지질국, 모스크바, 164, 1975
  10. ^ 미국 농무부(2000):연못--계획, 설계, 시공;농업 핸드북 번호 590.
  11. ^ 풀헤이지, C.D., Pfost D.L. & Feistner J. W., Setting Basins and Terraaces for Caste Grust, 미주리 대학 익스텐션, EQ386, 2002년 3월, 2013년 10월 12일에 접속, http://extension.missouri.edu/p/EQ386
  12. ^ "분지와 습지의 정착" – 앨라배마 양식업 베스트 매니지먼트 프랙티스(BMP)
  13. ^ R K Sinnot 2003, Coulson & Richardson's Chemical Engineering, 제6권, 제3편, Butterworth-Heinemann, 옥스퍼드
  14. ^ Goldman, Jackson & Bursztynsky 페이지 8.12 & 8.13
  15. ^ a b Goldman, Jackson & Bursztynsky 페이지 8.20