PROČIŠĆAVANJE · 2020. 11. 22. · AKTIVNI MULJ Postupak biološkogčišćenjaotpadnih voda u...
Transcript of PROČIŠĆAVANJE · 2020. 11. 22. · AKTIVNI MULJ Postupak biološkogčišćenjaotpadnih voda u...
-
PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
-
CENTRALNI UREĐAJ ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
GRADA ZAGREBA (CUPOVZ)
-
Radnje i postupci za uklanjanje onečišćivača
-
PREGLED RADNJI I POSTUPAKA ČIŠĆENJA NA UREĐAJU ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
PRETHODNO
- Rešetanje- Usitnjavanje - Uklanjanje
pijeska i masnoća
PRVI STUPANJ
- Uklanjanje raspršene tvari
- Taloženje- Isplivavanje- Cijeđenje na
mikrositima
DRUGI STUPANJ
-Uklanjanjebiorazgradive tvari:
- Biološki postupci- Fizikalno-kemijski postupci
TREĆI STUPANJ
- Uklanjanje dušika i fosfora
- Uklanjanje postojane organske tvari
- Uklanjanje teških metala i otopljenih anorganskih tvari
-
REŠETANJE
PRETHODNI STUPNJEVI PROČIŠĆAVANJA
-
USITNJAVANJE
-
PREGLED RADNJI I POSTUPAKA ČIŠĆENJA NA UREĐAJU ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
PRETHODNO
- Rešetanje- Usitnjavanje - Uklanjanje
pijeska i masnoća
PRVI STUPANJ
- Uklanjanje raspršene tvari
- Taloženje- Isplivavanje- Cijeđenje na
mikrositima
DRUGI STUPANJ
-Uklanjanjebiorazgradive tvari:
- Biološki postupci- Fizikalno-kemijski postupci
TREĆI STUPANJ
- Uklanjanje dušika i fosfora
- Uklanjanje postojane organske tvari
- Uklanjanje teških metala i otopljenih anorganskih tvari
-
PJESKOLOVI
uklanjanje
pijeska, šljunka i
drugih krutina
PRVI STUPANJ
-
ISPLIVAVANJE (FLOTACIJA)
odvajanje čestica krutina i tekućina manje gustoće od onih veće gustoće
m a s t o l o v i – imaju funkciju uklanjanja masti i ulja iz garaža, autoradionica i restorana
kod temperature 35 °C, zadržavanjem vode od 3-5 minuta, ulazne brzine
od 15 m/h, uklanja se 80 do 90 % masnoća
umjetno isplivavanje može se postići uvođenjem mjehurića plina
(zraka) u vodu
-
TALOŽENJE (SEDIMENTACIJA)
postupak uklanjanja krutina iz tekućina
odvajanje uz pomoć gravitacije, a tijek postupka ovisi o
gustoći i veličini čestica
taloženje pahuljičastih čestica povećava se ovisno o zgrušavanju
odnosno povećanju pahuljica
spajanjem dviju ili više pahuljica povećava se masa nove pahuljice,
a time i brzina taloženja
učinak taloženja pahuljičastih čestica ovisi o vremenu zadržavanja,
dubini taložnika kao i koncentraciji raspršene tvari u otpadnoj vodi
-
TALOŽNICI
-
PREGLED RADNJI I POSTUPAKA ČIŠĆENJA NA UREĐAJU ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
PRETHODNO
- Rešetanje- Usitnjavanje - Uklanjanje
pijeska i masnoća
PRVI STUPANJ
- Uklanjanje raspršene tvari
- Taloženje- Isplivavanje- Cijeđenje na
mikrositima
DRUGI STUPANJ
-Uklanjanjebiorazgradive tvari:
- Biološki postupci- Fizikalno-kemijski postupci
TREĆI STUPANJ
- Uklanjanje dušika i fosfora
- Uklanjanje postojane organske tvari
- Uklanjanje teških metala i otopljenih anorganskih tvari
-
DRUGI STUPANJ
1) FIZIČKO-KEMIJSKI POSTUPCI
2) BIOLOŠKI POSTUPCI
AKTIVNI MULJ (BIOSPREMNICI)
OKRETNI BIOLOŠKI NOSAČI
PROKAPNICI
BILJNI UREĐAJI
-
BIOLOŠKI POSTUPCI PROČIŠĆAVANJA OTPADNIH
VODA OPĆENITO SE PRIMIJENJUJU ZA:
uklanjanje organskog ugljika (II. stupanj)
smanjenje koncentracije dušikovih spojeva u otpadnoj vodi
nitrifikacija-denitrifikacija, (II/III stupanj)
dodatno smanjenje koncentracije spojeva fosfora (III.
stupanj)
Biološki postupci na uređajima za biološko čišćenje otpadnih voda isti su
procesima samoočišćenja (autopurifikacije) u prirodnim vodama, samo se
čitav postupak odvija u ograničenim prostorima, u kraćem vremenu i uz
kontrolu čimbenika koji utječu na postupak
-
POSTUPCI BIOLOŠKOG PROČIŠĆAVANJA
MOGU BITI SLJEDEĆI:
aerobna izgradnja i razgradnja stanica
anaerobno kiselo vrenje i metanska razgradnja
bakteriološka oksidacija i redukcija
-
Biološki postupci čišćenja otpadnih voda upotrebljavaju se zapretvorbu raspršene i otopljene organske tvari u stanično tkivo(biomasu), plinove i nerazgradivi ostatak. Mikroorganizmikoriste organsku tvar kao hranu za izgradnju vlastitih stanica,a stanična se masa taloženjem odvaja od vode.
Postupci se mogu odvijati u aerobnim (aktivni mulj,prozračena laguna, prokapnici, biološke cjediljke, okretnibiološki nosači) ili u anaerobnim uvjetima (npr. anaerobnestabilizacijske bare, anaerobne cjediljke).
Mikroorganizmi u uređajima za biološko čišćenje voda mogubiti raspršeni u vodi (aktivni mulj) ili pričvršćeni na kruta tijela.
-
Kada u otpadnoj vodi postoji dovoljna količina otopljenih tvari, tada
mikroorganizmi upotrebljavaju organsku tvar kao hranu za izgradnju
novih stanica.
Kada je u vodi dovoljno kisika (aerobni uvjeti), tada u biokemijskim
procesima razgradnje organske tvari kisik prima elektrone
(elektron-akceptor).
Razgradnjom organske tvari istovremeno se razmnožavaju nove
stanice mikroorganizama, njihove mrtve stanice postaju hrana za
žive organizme, koji ih dalje razgrađuju.
-
TEMELJNI PROCESI PROČIŠĆAVANJA
OTPADNIH VODA – aerobni uvjeti
Uklanjanje organskih tvari
C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O
PM PT AB ST
-
ANAEROBNA DIGESTIJA – ubraja se u obnovljive izvore energije
raspadom organske tvari nastaju bioplinovi pogodni za dobivanje energije
u anaerobnim uvjetima ugljik u organskim spojevima služi kao elektron-
akceptor
I stupanj – hidroliza netopljivih organskih čestica omogućuje njihovu
dostupnost ostalim bakterijama; “kisela˝ ili ˝tekuća˝ faza kada
bakterije kiselog vrenja razlažu šećere i aminokiseline na organske
kiseline, H2S, amonijak i vodu
II stupanj - ˝metanska˝ ili ˝plinovita˝ faza, metanske bakterije razgrađuju
organske kiseline do metana-CH4, CO2 i H2O + E
-
AKTIVNI MULJ - BIOSPREMNICI
PRVI PUTA PRIMIJENILI U ENGLESKOJ, 1914. godine ARDEN i LOCKETT
-
AKTIVNI MULJ
Postupak biološkog čišćenja otpadnih voda u kojem se biomasa živihmikroorganizama u mulju sekundarnog taložnika vraća kao "povratnimulj" u biospremnik, da bi povećala sposobnost biomase u razgradnjiorganske tvari.
Otpadna voda uvodi se u biospremnik u kojem su mikroorganizmiraspršeni u vodi. U spremniku se prozračuje (turbinama iliubrizgavanjem kisika) uz istovremeno miješanje vode, što ubrzavadodir mikroorganizama s hranom. Novonastala biomasamikroorganizama odvodi se s u naknadni taložnik.
Od istaloženog mulja (aktivni mulj) dio mase organizama vraća se ubiospremnik kao "povratni mulj”
-
Struktura flokule (pahulje) aktivnog mulja temelji se nakombinaciji bakterija štapićastog oblika vrste Zooglea ramigera,nitastih i drugih oblika bakterija i mikrozookomponente. Nitastebakterije s vrstom Z. ramigera čine srž flokule i pripijaju se čvrstouz česticu organske tvari. Bakterije drugih oblika zapinju izmeđufilamenata nitastih bakterija i sudjeluju u gradnji flokule.Ravnoteža između oba oblika bakterija daje najbolji (kuglasti ilisferični) oblik flokule, koja brzo sedimentira. Brza sedimentacijaflokula obilježje je dobre kvalitete izlazne vode .
-
Membrana
Periplazmatski
prostor
Peptidoglikan
Membrana
Periplazmatski
prostor
Peptidoglikan
Vanjska
membrana
( proteini i
lipopolisaharidi)
Analiza bakterija u aktivnom mulju
Gram pozitivne
Gram negativne
-
Analiza bakterija u aktivnom mulju obojenog po:
a) Gramm-u b) Neisser-u
+ Plava zrnca polifosfata u stanicama fosfat-
akumulirajućih bakterija.
+ Ljubičasto obojenje
-
Gramm Neisser
- -Beggiatoa sp.
Microthrix parvicella
+ +
Nocardia sp.
+ -
Nostocoida limícola III
+ +
Sphaerotilus natans
- -
-
Biocenološka analiza aktivnog mulja
PROTOZOA
Sarcodina (Sluzavci)
Arcella sp. Difflugia sp.
-
PROTOZOA
Ciliophora (Trepetljikaši)
Aspidisca sp. Euplotes sp.
Vorticella sp.Epistylis sp.
Colpidium sp.
Tokophrya sp.
Lionotus sp.
-
METAZOA
Rotifera (Kolnjaci)
Bdelloidea
Lepadella sp.
Lecane sp.
Colurella sp.
-
METAZOA
Nematoda (Oblići) Gastrotricha (Trbodlaci)
-
METAZOA
Tardigrada (Dugoživci) Ličinke vodenih kukaca (Chironomidae)
-
METAZOATardigrada (Dugoživci) Ličinke vodenih kukaca (Chironomidae)
-
Aeracija
-
CENTRALNI UREĐAJ ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
GRADA ZAGREBA
-
PREGLED RADNJI I POSTUPAKA ČIŠĆENJA NA UREĐAJU ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
PRETHODNO
- Rešetanje- Usitnjavanje - Uklanjanje
pijeska i masnoća
PRVI STUPANJ
- Uklanjanje raspršene tvari
- Taloženje- Isplivavanje- Cijeđenje na
mikrositima
DRUGI STUPANJ
-Uklanjanjebiorazgradive tvari
- Biološki postupci- Fizikalno-kemijski postupci
TREĆI STUPANJ
- Uklanjanje dušika i fosfora
- Uklanjanje postojane organske tvari
- Uklanjanje teških metala i otopljenih anorganskih tvari
-
TREĆI STUPANJ PROČIŠĆAVANJA
- primijenjuju se samo kada je neophodan visok stupanj čistoće vode
uklanjanje dušika i fosfora uklanjanje postojane organske tvari uklanjanje teških metala i otopljene anorganske
tvari uklanjanje patogenih bakterija i virusa
-
ALTERNATIVNI POSTUPCI ČIŠĆENJA:
- čišćenje na/u tlu
- biljni pročistači
-
BILJNI UREĐAJI
-
BILJNI UREĐAJI
-
BILJNI UREĐAJI (BU) imitiraju funkcije prirodnih močvara u
pročišćavanju otpadnih voda u kontroliranim uvjetima
To su plitki bazeni sa šljunčanim dnom i posađenim makrofitama
(engl. rooted macrophyte pond). U supstratu se makrofiti zasađuju gustoćom
3-5 biljaka/m2, a najćešće su helofiti (emerzni makrofiti) : Phragmites australis,
Carex, Scirpus, Typha.
Kad prestane vegetacijska sezona obavezno uklanjanje uginulih helofita.
BU s plivajućom vodenom vegetacijom (engl. floating macrophyte pond) sadrže
vodene biljke koje svojim listovima plutaju na površini vode, a korjenski im se
sustav pruža u slobodnoj vodi, crpeći iz nje mineralne i organske tvari.
Biljke koje dolaze najčešće u biljnim uređajima s plivajućom vegetacijom
Eichornia crassipes te vrste rodova Lemna, Ludwigia, Pistia, Salvinia i Spirodella.
-
Rezultati pročišćavanja vode biljnim uređajima pridonose
smanjenju koncentracija:
BPK u vrijednosti (5 do 10 mg/l)
koncentracije raspršene tvari (10-15 mg/l)
koncentracije ukupnog dušika (oko 5 mg/l)
smanjenje brojnosti patogenih bakterija i virusa zadržavanjem
vode 3-6 dana
-
ULOGA MAKROFITA U BILJNOM UREĐAJU:
Oslobađaju kisik u rizosferu, čime se povećava aerobna razgradnja organske tvari i
nitrifikacija
Fizički efekt (stabiliziraju površinu)
Osiguravaju dobre uvjete za fizičku filtraciju
Štite od smrzavanja tijekom zime
Pružaju veliku površinu za rast bakterija
Pružaju staništa različitim životinjama
Rizosfera – razgrađuju se organske i anorganske tvari. Korijen izlučuje
hranjive metabolite kojima se hrane bakterije, naseljujući u gustim populacijama
zonu rizosfere
Phragmites australis – uzimanje amonijaka, ortofosfata i teških metala
-
Membranske tehnologije
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100mm
kosaCrypto-
sporidium
mali mikro-
organizmi
polio virus
Suspendirane cestice
Paraziti
Bakterije
Org. makro. molekule
Virusi
KoloidiOtopljene soli
Pjesčani filtratri
Mikrofiltracija
Ultrafiltracija
Nanofiltracija
Reverzna osmoza
-
REVERZNA OSMOZA
-
Različiti tipovi membranaMembrane sa
šupljim vlaknimaPločaste membrane