MODUL 7

I. STUPANJ PROČIŠĆAVANJA Svrha : Izdvajanje suspendiranih tvari (SS) uklanjanje BPK5 min. 25% Uklanjanje SS min. 60% Prema zakonskoj regulativi: Glavni postupak : Taloženje (ekonomski najpovoljnije) Flotacija/isplivavanje Drugi postupci Prosijavanje-posebno fine rešetke, sita

Teorija taloženja U VS 1 Dovod vode 2 Taloženje  Efektivna zona taloženja 3 Odvod vode 4 Mulj Površinsko opterećenje (OR) OR= Q/A A = efektivna površina taloženja Temelj za dimenzioniranje 1 H U VS 4 2 3 Kod otpadne vode taloženje se može opisati Stokes-ovim zakonom.

Osnovni dijelovi primarnog ili prethodnog taložnika PT Rješenje ulaza Cilj: jednolika raspodjela dotoka Rješenje: ulazni deflektor  distribucija kinetičke energije 2. Rješenje izlaza Cilj: položaj i dimenzije izlaznog preljeva u cilju smanjenja brzine izlazne vode Rješenje: Izlazna pregrada  zaštita od istjecanja pjene 3. Prikupljanje istaloženog mulja Cilj: uklanjanje istaloženog mulja Rješenje: zgrtač (letva, usisavanje)

4. Zgušnjavanje mulja Cilj: smanjenje volumena prikupljenog mulja Rješenje: prostor - produbljenje za mulj 5. Izdvajanje mulja Cilj: odvođenje mulja na obradu Rješenje: crpna stanica s dovodnom cijevi primarnog mulja 6. Skupljanje i izdvajanje pjene Cilj: sprječavanje gomilanja i ispiranja isplivale pjene Rješenje: površinski zgrtači pjene i korito za skupljenu pjenu Ključni elementi za dimenzioniranje Hidrauličko vrijeme zadržavanja (Θ), Hidrauličko površinsko opterećenje OR  dovoljna korisna površina + volumen.

Pravokutni taložnik s lančanim zgrtačem 2. Okrugli Tipovi PT Pravokutni taložnik s lančanim zgrtačem Ulazna pregrada Dovod Lančani zgrtač Prostor za sakupljanje mulja Izlazno preljevno korito Izdvajanje mulja

PRAVOKUTNI PRETHODNI TALOŽNIK S MOSTOM ZA ZGRTANJE MULJA Iz pjeskolova - mastolova Pokretni most Prema biološkom reaktoru Prema obradi mulja Crpka primarnog mulja Skidač pjene Zgrtač mulja

Okrugli PT Preljevni kanal Most zgrtača Odvod Usmjerivač toka Dovod otpadne vode Izdvajanje mulja Zgrtač mulja Prostor za mulj

Okrugli prethodni taložnik

KARAKTERISTIKE PRIMARNOG MULJA Samo primarni mulj Specifična težina = 1,03 - 1,05 Koncentracija = 4 – 12% (obično = 6 - 6,5%) Napomena: 5% znači 50kg suhe tvari/m3 tekućeg mulja Primarni + biološki aktivni mulj Specifična težina = 1,03 Koncentracija = 2 - 6 % (obično = 3%)

PT s prihvaćanjem sekundarnog mulja NT Biološki reaktor Povrat mulja 3% 1% Povrat mulja Na obradu mulja Alternativna mogućnost recirkulacije mulja

Projektni parametri Za mješavinu s biološkim muljem  ORm= 75% OR ! 1. Θ = 1,25-2,5h (obično = 1,5-2,0) za Qsr 2. OR = 32-48 m3/(m2·d) za Qsr 80-120 m3/(m2·d) za Qmax,h 3. qL = 124-500 m3/(m ·d) za Qsr 4. Dubina, H = 3,0-4,5 (obično = 3,5 m) Za mješavinu s biološkim muljem  ORm= 75% OR ! 100 kg TSS 50  30 kg TSS 50 – 70% ST 50  70 kg TSS Učinkovitost 25 – 40% 100 kg BPK5 75  60 kg BPK5 BPK 25  40 kg BPK5

Primjer: Podaci Projektni parametri Q=10.000 m3/d BPK=3.000 kg/d (5.000 ES60) SS=3.500 kg/d Podaci OR  40m3/m2 . d Θ  2,0 h qL  130 m3/m’ . dan Tip taložnika = Okrugli Broj taložnika= 2 Promjer = D Srednja dubina = H Ukupna površina = 2 πD2 / 4 = 0,5 πD2 Ukupni volumen = 0,5 πD2 H Ukupna duljina preljevne pregrade = 2 πD Projektni parametri

Proračun 10.000 OR=40 =  D = 12,6m ≈ 13,0m 0,5 πD2 Ukupna površina =2π x 13,02/4 = 265,5 m2 Neka je : H=3,3 m Ukupni volumen = 265,5 x 3,3 = 876,0 m3 Θ = 876,0 x 24,0/10.000 = 2,10 h  2,0 O.K. Ukupna duljina preljeva = 2π ∙13,0 = 81,7 m qL = 10.000/81,7 = 122 m3/m∙d <130,0 O.K. Proračun D=13,0m H=3,3

Ravnoteža masa Pretpostavke: Uklanjanje SS = 50 % BPK Q 3500 kg 1750 kg 3000 kg 10.000 m3 2100 kg 10000 - 35=9965 m3 tj.  10000 m3 900 kg 1750 50 = 35m3! Ravnoteža masa Pretpostavke: Uklanjanje SS = 50 % Uklanjanje BPK = 30 % Koncentracija primarnog mulja = 5 % ili 50 kg suhe tvari/m3 tekućeg mulja

E S oprema PT Pravokutni PT Okrugli PT Skupljanje istaloženog mulja Kontinuirani lančani zgrtač + letve za zgrtanje mulja Pokretni rotirajući most s letvom za zgrtanje mulja Pokretni mosni zgrtač + letva za zgrtanje mulja Usisavanje (mamut crpke) Arhimedov vijak Skupljanje masnoća i pjene u spremnik za pjenu Površinski zgrtač s letvom Površinski zgrtač pričvršćen na pokretni most Površinski zgrtač/letva pričvršćena na pokretni most

Korištenje kemikalija Kemikalije koje se dodaju: Aluminij - Željezo - Vapno Pokazatelj Sa kemikalijama Bez kemikalija SS 80 – 90 50 - 70 BPK5 50 - 80 25 - 40 Učinak uklanjanja [%] Određivanje količina i veličina doziranja Pokusom (laboratorijski ili pilot uređaj) Veličina spremnika PT s primjenom kemikalija ima za 25% manju površinu u od običnog PT Količine mulja Značajno veće (do 2 puta!) Kemikalije se dodaju u: spremnike cijevi i kanale druge dijelove Potrebno je miješanje da bi se dogodila flokulacija/pahuljičenje!

Isplivavanje 1) Mjehurići zraka se ubacuju u spremnik 2) Mjehurići zraka se vežu uz SS 3) SS isplivaju na površinu 4) SS se skupljaju površinskim skupljačem Skupljeni mulj Površinski skupljač-skimmer Kemikalije Mjehurići zraka Pročišćena voda Pregrada ispred izlaza

SHEMATSKI PRIKAZ UREĐAJA ZA FLOTACIJU OTOPLJENIM ZRAKOM, DAF Efluent s uređaja Mulj ili otpadna voda koja se tretira Kompresor zraka Zgrtač (skimmer) Spremnik stlačenog zraka Crpka za tlačenje zraka Crpka zgusnutog mulja Crpka istaloženog mulja Spremnik zraka Pročišćena voda SHEMATSKI PRIKAZ UREĐAJA ZA FLOTACIJU OTOPLJENIM ZRAKOM, DAF

Flotacija otopljenim zrakom, Disolved air flotation DAF

II. STUPANJ PROČIŠĆAVANJA Svrha: Uklanjanje otopljene organske tvari (BPK) Postupak : Biološka oksidacija Glavni postupci (1) Aktivni mulj (AM) (2) Aerirane lagune (AL) (3) Prokapnici (P) (4) Okretni biološki nosači (OBN) (5) Membranski postupci, MBR (6) Kombinacije (1), (2), (3), (4) Svi postupci značajno ovise o temperaturi, T

Aktivni mulj BIOLOŠKI REAKTOR -BR NAKNADNI TALOŽNIK NT (Q – QW) Xe,S V,S,X (MLSS, MLVSS, MLFSS) Q, X0, S0 QW, XR,S (Q – QW) Xe,S Qr, XR, S BIOLOŠKI REAKTOR -BR NAKNADNI TALOŽNIK NT POVRATNI MULJ VIŠAK MULJA EFLUENT O2 MLSS MLVSS S0, S Q,Qr, QW V X0, X,XR, Xe = Mixed Liquor Suspended Solids (aktivni mulj) = Mixed Liquor Voilatile Suspended Solids (aktivni mulj = biomasa) = koncentracije supstrata – hranjive tvari = protok sirove vode, recirkulacije, viška mulja = volumen aeracijskog spremnika = koncentracije biomase

U suspenziji/raspršene Organska tvar Otpadne vode [COHNS] O2 Upuhava se [Aeracija] Hranjive soli N, P u otpadnoj vodi Bakterije Obično se nalaze u otpadnoj vodi U suspenziji/raspršene Nove bakterije C5H7NO2 Temeljni procesi u postupku s aktivnim muljem Konačni proizvodi oksidacije CO2, H2O, NO3 - N

Aktivni mulj Biološki reaktor, BR Sastav aktivnog mulja Voda m/o Biološki razgradive tvari Biološki nerazgradive tvari m/o Uglavnom bakterije Drugo: alge gljive praživotinje Inertne tvari Ne sudjeluju u biološkim reakcijama

MLSS = mixed liquor suspended solids = aktivni mulj MLVSS=70-80% MLSS T=4 - 6 kg/m3 X=2,8 - 4,2 kg/m3 T=0,4 - 0,6 % X=0,3 - 0,4 % ili: T MLSS = mixed liquor suspended solids = aktivni mulj X F MLVSS = mixed liquor volatile suspended solids = biomasa m/o MLFSS = mixed liquor fixed suspended solids = inertni dio

Primjer: Proračun suhe tvari u biološkom reaktoru, BR V=Volumen=1000 m3 X= 2,8 kg/m3 A=1,2 kg/m3 T= 4,0 kg/m3 BR Masa organske suhe tvari = biomasa, MLVSS: V∙X =1000m3.2,8 kg/m3=2800 kg Masa neorganske suhe tvari, MLFSS: V∙A =1000m3.1,2 kg/m3=1200 kg Ukupna masa suhe tvari, MLVSS = 2800+1200 = 4000 kg MLVSS 2800 kg 70 % MLFSS 1200 kg 30 % . .

ES oprema za aeraciju Mehanička aeracija Difuzna aeracija Dva temeljna načina aeracije otpadne vode su: DIFUZNA AERACIJA - unošenje zraka ili čistog kisika potopljenim difuzorima ili drugim aeracijskim napravama MEHANIČKA AERACIJA - raspršivanjem - agitacijom vode mehanički kako bi se potaklo otapanje kisika u vodu iz atmosfere Mehanička aeracija Difuzna aeracija

Naknadni /Sekundarni taložnik NT Bakterije u pahuljicama - flokulama BR NAKNADNI TALOŽNIK NT POVRATNI MULJ VIŠAK MULJA EFLUENT Izdvajaju se Gravitacijskim taloženjem CILJEVI: Učinkovito razdvajanje aktivnog mulja od pročišćene vode Što veća koncentracija aktivnog mulja na dnu taložnika pahuljice/flokule moraju imati dobre karakteristike taloživosti Inače … problemi!

Povratni mulj - Recirkulacija mulja Qr Xr Q X X(Q+Qr) Xr AS NT VM RM CS Crpna stanica povratnog mulja QrXr=X(Q+Qr) Qr=QX/(Xr-X) Održavati MLVSS približno konstantnim i velikim Povećati prosječno vrijeme boravka m/o u sustavu Višak mulja, VM