Kornfjernelse afhænger af mere end at lade sand bundfælde sig. Kammeret skal give passende hydrauliske forhold for målpartiklerne, samtidig med at mængden af organisk materiale, der opsamles med dem, begrænses.
Vandret flow og luftede gruskamre opnår dette på forskellige måder. Deres designparametre bør vælges til den bestemte proces i stedet for at kopieres fra et enkelt sæt standarddimensioner.
Værdierne nedenfor inkluderer foreløbige referencer fra almindeligt anvendte tekniske vejledninger og de originale designoplysninger. De er ikke universelle specifikationer. Bekræft de endelige værdier i forhold til den gældende designstandard og den valgte udstyrsdokumentation.
Kornkammer med vandret strømning
I et vandret strømningskammer bevæger spildevandet sig gennem en kanal med en kontrolleret hastighed. Designet skal tillade målkornspartiklerne at bundfælde sig, før vandet når udløbet.
Strømningshastighed
Den originale designreference giver et hastighedsområde på 0,15–0,30 m/s. Anden teknisk vejledning bruger almindeligvis ca. 0,3 m/s som målhastighed, med offentliggjorte designintervaller, der varierer i henhold til metoden og målpartikelstørrelsen.
Hvis hastigheden er for høj, vil noget grus passere gennem kammeret. Hvis det er for lavt, kan organiske faste stoffer bundfælde sig med grynene.
Kanalen og flowkontrolstrukturen bør derfor udformes til at opretholde passende forhold på tværs af det forventede flowområde. En enkelt hastighedsværdi bør ikke antages at fungere lige godt ved både minimum- og spidsflow.
Hydraulisk retentionstid
Den originale reference angiver 30–60 sekunder ved maksimalt flow. Anden designvejledning bruger almindeligvis 45–90 sekunder, med cirka 60 sekunder som en typisk reference.
Den passende retentionstid afhænger af målpartikelstørrelsen, bundfældningsegenskaber, kanaldimensioner og indløbs- og udløbsbetingelser. Kortslutning kan reducere den faktiske separationsydelse, selv når den nominelle retentionstid forekommer tilstrækkelig.
Vanddybde og kanalbredde
Den originale reference specificerer:
Effektiv vanddybde på op til 1,2 m, typisk 0,25–1,0 m.
Minimum kanalbredde på 0,6 m.
Disse er referencemål, ikke krav til hver installation. De endelige dimensioner skal rumme designflowet, antallet af kanaler, flowkontrolarrangementer og det valgte grusfjernelsesudstyr.
Indløb og flowfordeling
Indløbet skal fordele spildevand jævnt over kanalen. Hvor det er nødvendigt, kan energispredning og flowudjævnende foranstaltninger reducere turbulens og forbedre tilgangsflowet.
Ujævnt flow skaber områder, hvor grus kan føres gennem kammeret, eller hvor der dannes for store aflejringer. Udløbs- og flowreguleringssektionen skal også tages i betragtning ved beregning af den effektive bundfældningslængde.
Bundskråning og grussamling
Den oprindelige reference giver en bundhældning på 0,01–0,02. Den faktiske hældning afhænger af opsamlingsarrangementet og hvordan grus fjernes.
En tragt eller opsamlingstrug skal lede bundfældet materiale mod udtagningsstedet. Hvis der anvendes en skraber, transportør eller andet mekanisk system, skal bundgeometrien svare til udstyrskravene.
Beluftet gruskammer
Et beluftet gruskammer bruger luft til at producere et spiral- eller rullende strømningsmønster. Cirkulationen hjælper med at sætte sig, samtidig med at meget af det lettere organiske materiale holdes i suspension.
Tankdimensioner og retentionstid
Den originale reference giver følgende dimensionsvejledning:
Effektiv vanddybde: 2–3 m.
Forholdet mellem bredde og dybde: ca. 1:1 til 2:1.
Længde-til-bredde-forhold: op til 5:1.
Disse proportioner skal behandles som en foreløbig designvejledning. Publicerede referencer bruger forskellige dimensionsområder, afhængigt af tankkonfigurationen og designmetoden.
Det oprindelige retentionstidsområde er 1-3 minutter ved maksimalt flow. US EPA-vejledning beskriver cirka 2-5 minutter som et typisk interval for luftede gruskamre, med den endelige værdi afhængig af den påkrævede separationsydelse og hydrauliske forhold.
Konstruktøren bør kontrollere retentionstiden ved det specificerede designflow og bekræfte, at tankgeometrien giver tilstrækkelig cirkulation.
Lufttilførsel og cirkulation
Luft tilføres normalt gennem diffusorer installeret langs den ene side af tanken. Det resulterende rullende flow hjælper med at holde lettere faste stoffer suspenderet, mens det tillader tættere grus at sætte sig.
Den oprindelige reference specificerer en hvirvelhastighed på 0,25–0,30 m/s og en vandret strømningshastighed på 0,06–0,12 m/s. Disse værdier skal bekræftes i forhold til den særlige designmetode før brug. Begreberne kan referere til forskellige flowkomponenter, og de bør ikke behandles som udskiftelige.
Det oprindelige lufttilførselstal er 0,2 m³ luft pr. m³ spildevand. Dette bør ikke bruges som en generel designværdi uden at verificere den originale kilde og dens enheder. Teknisk vejledning specificerer almindeligvis beluftning i forhold til tanklængde eller bestemmer den nødvendige forsyning ud fra tankens geometri og driftsbetingelser.
Lufttilførslen skal være justerbar. For meget luft kan reducere kornopfangningen, mens utilstrækkelig beluftning kan tillade overskydende organisk materiale at bundfælde sig med kornene.
Diffusor position
Den originale reference placerer luftdiffusorerne langs den ene side af tanken, ca. 0,6-0,9 m over bunden.
Den endelige position skal koordineres med tankdybden, beholderarrangementet og den nødvendige cirkulation. Diffusorer skal skabe den tilsigtede rullende bevægelse uden at forstyrre grusopsamlingen.
Baffler og indløbs-/udløbsarrangement
Indløbet skal indføre spildevand i en retning, der understøtter den påtænkte spiralstrøm. Udløbet skal placeres for at reducere kortslutning og begrænse kornoverførsel.
Baffler kan være nødvendige, hvor tankens geometri producerer ujævn cirkulation eller døde zoner. Deres arrangement bør bestemmes ud fra det hydrauliske design i stedet for at tilføjes automatisk til hver tank.
Skum kontrol
Beluftning kan producere skum, afhængigt af spildevandets sammensætning og driftsbetingelser. Hvis skumdannelse forventes at forårsage driftsproblemer, skal der sørges for passende skumkontrol- eller fjernelsesforanstaltninger.
Fjernelse af grus og rutinetjek
Aflejret grus skal fjernes, før det akkumuleres nok til at forstyrre kammerets drift. Afhængigt af designet kan fjernelse bruge manuel rengøring, mekaniske transportører, gruspumper eller luftløftsystemer.
Under rutineinspektioner bør operatører se efter:
Overdreven kornophobning i opsamlingsområdet.
Tilstoppede grusudledningsledninger eller opsamlingssteder.
Ujævnt flow eller tegn på kortslutning.
Unormalt slid på mekaniske komponenter.
Problemer med lufttilførslen eller diffusorer i ventilerede kamre.
Hvor der er installeret grusvask, bør vaskesystemet også kontrolleres for at sikre, at det fjerner de tilsigtede organiske rester.