Sedimentaatioprosessien

Sedimentaatioprosessit ovat fysikaalis-kemiallisia menettelyjä, joissa kiinteät hiukkaset erotetaan nesteestä niiden laskeutuessa gravitaation vaikutuksesta. Ne ovat keskeisiä veden- ja jäteveden puhdistuksessa sekä teollisuuden prosesseissa, joissa suuria määriä suspendoituneita aineita on poistettava ennen jatkokäsittelyä. Yleisiä kappaleita ovat sakkausaltaat ja lamellaariset sakkauslaitteet, jotka lisäävät tarvittavaa pinta-alaa ja nopeuttavat erottumista.

Perusmekanismit koostuvat gravitaatioon perustuvasta laskeutumisesta sekä hiukkasten koordinoidusta kertyneestä flokkuloinnista ja koagulaatiosta. Pienemmät hiukkaset voivat muodostaa suurempia flokkeja, jolloin niiden laskeutumisnopeus kasvaa. Flokkulaatio voidaan käynnistää kemiallisella käsittelyllä, kuten polymeerien tai muiden flokkulanttien lisäämisellä. Prosessissa huomioidaan nesteen viskositeetti, lämpötila ja hiukkasten tiheysero sekä mahdollinen suspensiossa tapahtuva häiriö.

Tyypillisiä laitteita ovat gravitaatiopohjaiset sakkausaltaat sekä lamellaariset sakkauslaitteet, joissa lamellit lisäävät käytettävissä olevaa pinta-alaa ja parantavat erottumista kompaktissa tilassa. Sakkaukset ja toiminnot kattavat sekä primaarisen sakkaamisen, joka poistaa suurimmat kiinteät aineet ennen biologista käsittelyä, että sekundaarisen sakkaamisen, joka käsittelee biologisen lietteen poistumista.

Suunnittelussa keskeisiä mittareita ovat laskeutumiskulku, käsittelyaika sekä pinta-alan kuormitus. Käytännössä laskeutumisen tehokkuuteen vaikuttavat hiukkasten koko ja tiheys, nesteen ominaisuudet sekä käsittelyarvot, kuten pH ja kemikaalinenkäsittely. Sakkauttaminen ei ole tehokasta kolloidisten aineiden poistossa ilman oikeaa esikäsittelyä, ja lietteen hallinta sekä mahdollinen resuspensiovaara on otettava huomioon.