Valja pozdraviti ideju izdavača i spremnost autorice da čitateljima ponude knjigu o jednom dijelu gospodarenja vodama. Izdavač je prepoznao mogući interes čitatelja za jednostavnim i dobrim objašnjenjima dijela svakodnevice. Dijelom koji se obično ne vidi, ali bez kojega se ne može biti ni živjeti. Posebno u gradovima, iako i na selu valja voditi brigu o tome što i kako s otpadnim vodama. U gradovima se izgubilo mnogo toga u osnovnim odnosima čovjeka i prirode, pa se tako dogodilo i s vodom.

Voda je bila i ostat će osnovni preduvjet za opstanak i razvoj civilizacije, ali i svega u našem okolišu. Stupanj razvoja i uspješnosti pojedinog društva mjerila se i mjeri se vrsnošću odnosa prema vodi.

Stoga je dobro širu javnost upoznati na stručan, ali popularan, način o razlozima i vrstama odvodnje i pročišćavanja. Naime, svaka voda koju koriste ljudi ili se koristi u proizvodnji dobara, mora se odvesti na jednostavan i siguran način, jednako kako je i dovedena do korisnika. U kolažu već objavljenih članaka poštovane kolegice prof.dr.sc. Božene Tušar, dipl.ing.građ. dan je pregršt zanimljivih i korisnih informacija o nečem tako efemernom kao što je OTPADNA VODA. Članci su rezultat njenog dugogodišnjeg bavljenja hidrotehničkom strukom i obrazovanjem studenata za tu struku.

Tajanstven je odlazak vode koja je i došla do korisnika na tajanstven način (iako ju je bilo moguće vidjeti makar na tren). O svemu tome u spretno izabranom slijedu članaka može se jednostavno, a opet dovoljno točno, dobiti informaciju o podrijetlu, načinu odvođenja i pročišćavanju otpadnih voda. I stručnjak će naći dio korisnih informacija, relevantnu literaturu, dok će ostali građani u gradovima i na selu naći zanimljivo štivo. Posebno će zadovoljni biti đaci i studenti, budući da su teme iz zaštite okoliša i s tim u vezi – voda- sve češći zadatak. Uostalom, ispravan odnos prema vodi, u stjecanju i utvrđivanju kojega će ova knjiga znatno pomoći, zahtijeva od svih članova društva aktivnu ulogu. Nema statista!! Voda i okoliš – u kome vode imaju vrlo istaknuto mjesto – postaju posao svakoga od nas, a ne samo stručnjaka-specijalista.

Izdavaču želim poručiti da je krenuo dobrim putom, a vjerujem da će ga interes čitatelja odvesti tim putem dalje u nove slične projekte.

Ljudevit Tropan, dipl. ing. građ.

Sadržaj

Predgovor
Voda za 21. stoljeće
Odvodnja i pročišćavanje otpadnih voda – uvjet održivog razvoja
Zaštita kakvoće vode prirodnih sustava
Odvodnja i pročišćavanje otpadne vode na okolišu prihvatljiv način
Otpadna voda
Odvodnja otpadnih voda s područja gdje nije izgrađena kanalizacija
Utvrđivanje kvantitativnih i kvalitativnih značajki otpadnih voda
Pročišćavanje otpadnih voda
Gotovi uređaji za pročišćavanje otpadnih voda
Muljevi s uređaja za pročišćavanje otpadnih voda
Rješenje obradbe mulja s budućeg uređaja za
pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba
Vonj s uređaja za pročišćavanje otpadnih voda
Troškovi gradnje, održavanja i pogona uređaja za
pročišćavanje otpadnih voda
Korištenje gradskih otpadnih voda u navodnjavanju
Gospodarenje otpadom i zaštita voda od utjecaja otpada
Financiranje zaštite okoliša
Literatura
Pogovor
Dodatak: Pravni propisi
Zakon o vodama
Uredba o klasifikaciji voda
Uredba o opasnim tvarima u vodama
Državni plan za zaštitu voda

Pročišćavanje otpadnih voda

Izbor postupaka pročišćavanja kojima će se podvrgnuti otpadna voda prije nego se ispusti u prirodnu sredinu ovisi prvenstveno o količini i sastavu otpadne vode (vrsti otpadne vode), kao i o zahtijevanoj kakvoći vode na mjestu ispuštanja. Obično je riječ o kombinaciji niza postupaka kako bi učinak svakog od pojedinih postupaka i njihova kombinacija dali što bolje krajnje rezultate. Mnogi čimbenici utječu na ishod pročišćavanja otpadne vode, ali od značenja su, osobito kada su u pitanju gradske otpadne vode, ovi:

– jednolično protjecanje i jednolično opterećenje otpadne vode koja se pročišćava. Postizanje tog uvjeta često je odlučno pri izboru sustava odvođenja otpadne vode (mješovit ili razdelni sustav kanalizacije);
– utjecaj industrijske otpadne vode, kako po količini, tako još više po sastavu. Zbog toga je prije ispusta u gradsku kanalizaciju potrebno industrijske vode podvrći prethodnom postupku ako idu na zajednički uređaj za pročišćavanje.

Postupci kojima se podvrgava otpadna voda jesu fizikalni, kemijski i biološki, a dijele se najčešće na faze:

1. mehaničko ili primarno pročišćavanje,
2. biološko ili sekundarno pročišćavanje
3. fizikalno-kemijski i kemijski postupci ili tercijarno pročišćavanje.

Fizikalno-kemijski i kemijski postupci zovu se još i napredne tehnologije, a najčešće su dopuna drugim postupcima, npr. kao prethodni postupak u pročišćavanju industrijskih otpadnih voda.

Poteškoće pri pročišćavanju otpadnih voda čini stvaranje veoma velikih količina mulja, koji ima znatan volumen, izvrgnut je truljenju i mora se posebnim postupcima obraditi i na određeni način odložiti u okolišu. U tekstu koji slijedi dajemo pregled postupaka za pročišćavanje otpadne vode i mulja.

A. Mehanički postupci pročišćavanja

Pod tim se najčešće podrazumijeva uklanjanje predmeta koji plivaju, te se zadržavaju narešetkama ili u situ. Dalji je postupak taloženje pijeska i odvajanje lakih tvari (flotacija – isplivavanje), što se može događati istodobno, u istom objektu pjeskolovu-mastolovu ili pak odvojeno.

Nabrojeni se postupci provode nužno. Nazivaju se još i prethodni postupci pročišćavanja.

B. Biološki postupci pročišćavanja

Za tu vrstu pročišćavanja vode iskorištava se aktivnost mikroorganizama, najčešće bakterija. U dijelovima uređaja za biološko pročišćavanje stvara se ekosustav sastavljen od više vrsta, odnosno, grupa organizama u različitoj fazi razvoja, ovisno o sadržaju i koncentraciji hrane, te o koncentraciji i starosti mulja.

Najčešće upotrebljavani biološki postupci pročišćavanja svrstani su u tri skupine.

B.1. Uređaji s aktivnim muljem. Dolaze u više mogućih varijanti, a medu nj ima treba spomenuti:

• konvencionalni uređaj,
• stupnjevito ozračivanje,
• stupnjevito dodavanje otpadne vode,
• visoko opterećeni uređaj,
• uređaj u dvjema fazama,
• Krausov uređaj
• oksidacijskijarak,
• tzv. karusel,
• uređaj sa čistim kisikom, i različite kombinacije različitih proizvođača i velik broj montažnih uređaja.

Osnovna im je značajka biološki bazen s aktivnim muljem u lebdećoj fazi, te nužan naknadni taložnik za odvajanje mulja iz vode prije njezina ispuštanja u prirodnu sredinu.

B. 2. Biološki filtri ili prokapnici. Sastoje se od spremnika i ispune (aktivni ugljen, kamen, drozga sintetska ispuna) uzbiološki obraštaj po površini ispune. Postoje i varijante takvih uređaja, a najčešće su:

• filtri s prirodnom ili s prisilnom ventilacijom, i
• rotacijski diskovi.

Pri pročišćavanju otpadne vode na biološkim filtrima nužno je predvideti prethodni taložnik, koji služi zahvaćanju dijela suspendiranih tvari što dolaze nafiltar, i naknadni taložnik, kojim se odvaja mulj iz vode prije njezina ispuštanja u prirodnu sredinu.

Radi bolje učinkovitosti biološkoga pročišćavanja, ali i radi ekonomičnosti, često se upotrebljava dvostupanjsko pročišćavanje, bilo uporabom dvaju bioloških filtara ili kao kombinacija uređaja s aktivnim muljem i biološkog filtra.

B. 3. Često za biološko pročišćavanje služe i prirodni, ekonomičniji procesi. Jedan od najstarijih, koji se upotrebljavao u Aziji stoljećima, jest pročišćavanje otpadne vode u lagunama.

Lagune su bazeni u zemlji čija je isključiva namjena pročišćavanje vode. U njima se usporedno s biološkim procesima odvijaju i fizikalni: taloženje i isplivavanje. Lagune mogu biti anaerobne, fakultativne (anaerobno-aerobne), aerobne i ozračene. Dalji način pročišćavanjajest uporaba otpadne vode za navodnjavanje polja, livada i šumskih površina.

Ako se otpadna voda ne iskorištava za navodnjavanje, može se preko filtarskih polja ispustiti u tlo. Uvjet je prethodno taloženje otpadne vode i potreban sloj pijeska ili šljunka (inkoherentnoga materijala) i veoma duboka razina podzemne vode.

C. Fizikalno-kemijski i kemijski postupci pročišćavanja

C. l. Postupci bez kemijskih promjena sastojaka:

• cijeđenje (filtriranje), propuštanje kroz poroznu sredinu u kojoj se zadržavaju krute čestice i mikroorganizmi, a voda prolazi;
• adsorpcija na čvrsti adsorbens (aktivni ugljen);
• ozračivanje (aeracija), provođenje plina izplinovite faze u tekuću, ili obratno;
• inverzna osmoza, izdvajanje otopina (desaliniziranje vode);
• destilacija.

C. 2. Postupci s kemijskim promjenama sastojaka:

• neutralizacija, ispravljanje pH vrijednosti dodavanjem bilo kiselina ili lužina;
• flokulacija (pahuljičenje), spajanje raspršenih čestica u veće pahuljice, koje su taložive;
• koagulacija (zgrušavanje), dodavanje kemijskih tvari radi bržega taloženja;
• kemijska precipitacija(taloženje, obaranje), uklanjanje izvode otopljenih sastojaka dodavanjem drugih otopina, pomoću kojih nastaje reakcija i taloženje;
• ionska izmjena, postupak zamjene iona izmedu krutine (ionskog izmjenjivača) i tekućine (otopine elektrolita);
• oksidacija, uklanjanje različitih sastojaka iz vode oksidantima (klor, klorov dioksid, ozon, vodikov peroksid…)

Mogući su i dosta česti kombinirani kemijsko-biološki postupci.

D. Mulj i prerada mulja

Velike probleme u tehnološkom i u gospodarskom smislu uzrokuje obradba i zbrinjavanje mulja s uređaja za pročišćavanje vode.

Uglavnom se postupci prerade mulja mogu svesti na nekoliko rješenja.

D.1. Smanjivanje volumena, postiže se

– zgušnjavanjem, koje se može obaviti prije, ali i nakon obradbe i to statičkim ili mehaničkim postupcima;

Slika 30. Uređaj za pročišćavanje

Izostavljeno iz prikaza

TUMAČ OZNAKA

1. Dovod otpadne vode iz kanalskog sustava
2. Grubo pročišćavanje kroz sito, uklanjanje krupnih tvari što plivaju
3. Pjeskolov
4. Prethodnitaložnik
5. Aeracioni bazen
6. Naknadni(kružni)taložnik
7. Izlaz pročišćene vode
8. Anaerobna obradba mulja (digestija)
9. Ostatak mulja (na deponiju ili na spaljivanje)
10.Oslobađanje plina

Plin (metan) iz digestora (8) upotrebljava se za zagrijavanje ili, preko generatora, za okretanje uređaja. 1-2-3-4-5-6-7 (linija vode) 8-9-10 (linija mulja)

– ocjeđivanjem vode, što se postiže prirodnim postupcima, najčešće na poljima za sušenje mulja, ili pak umjetnim postupcima, međustatički – vakuumfiltri, filtarske preše, trakaste preše, i dinamički – centrifugama;
– sušenjem (nakon ocjeđivanja) pomoću vrućega zraka.

D.2. Stabilizacija

Stabilizacija muljaje postupak kojim se sprječava mogućnost njegova daljeg truljenja.

Truljenje muljateče anaerobno, u otvorenom trulištu ili u trulištu ispod taložnice (Imhoff), ili aerobno, bilo zajedno s otpadnom vodom ili u posebnom stabilizacijskom bazenu.

Postupci stabilizacije mulja mogu biti:

• kemijski: najčešće se dodaju vapno (postupak nije trajan), klor, ozon, i drugi oksidansi;
• biološki: anaerobna ili aerobna stabilizacija (digestija), kompostiranje sirova ili trula mulja (sa gradskim smećem ili odvojeno);
• termički: spaljivanje.

D.3. Kondicioniranje

Kondicioniranje mulja je postupak kojim se vrši priprema za njegovo zgušnjavanje i ocjeđivanje.

Postupci kondicioniranjajesu:

• kemijski, dodavanjem sredstava za zgrušavanje (koagulaciju) ili precipitaciju (obaranje);
• toplinski, uz temperaturu od 160° do 210°C; i
• dodavanjem inertnih tvari (pepela).

Pošto se provede obradba, mulj se može

• iskoristiti u poljoprivredne svrhe;
• upotrijebiti za proizvodnju energije;
• odlagati na deponiju posebno ili sa gradskim smećem.

Iskorištava li se u poljoprivredi, a prethodno nije bio podvrgnut postupcima uništavanja parazita (anaerobnoj stabilizaciji, kompostiranju), mulj treba pasterizirati (grijanjem na 70°C 20 minuta) ili dezinficirati zračenjem – zrakama.

Gotovi uređaji za pročišćavanje otpadnih voda

Na područjima gđe nije izgrađen sustav odvodnje otpadnih voda, a gradi se koji od znatnijih objekata ili više njih, prema Zakonu o vodama koji je na snazi i prema izdanim Vodoprivrednim uvjetima obvezno je otpadnu vodu pročistiti prije ispuštanja u prirodni vodni sustav.

Najčešće je riječ o objektima hotela, motela, škola, vojarni, bolnica, kampova, marina, športskih centara i sl. Osnovna značajka otpadnih voda iz tih objekata jest prvo, da su to otpadne vode kućanstva čiji je glavni sastavni dio organsko opterećenje i drugo, biološka razgradivost tog opterećenj a. S obzirom na približno isti sastav otpadne vode, različitosti u pojedinim uređajima odnose se na broj priključenih osoba, pa se i takvi tipski uređaji nude na tržištu u veličinama prema broju ekvivalent/stanovnika (ES). Ekvivalent stanovnik podrazumijeva opterećenje otpadne vode iskazano prema pokazatelju BPK5 (biološka potreba kisika u pet dana). U našoj Republici već dugi niz godina deluje više proizvođača takvih uređaja, a montiran je veoma velik broj uređaja, čije funkcioniranje potpuno zadovoljava, tj. efluent (otpadna voda na izlazu iz uređaja) se može bez bojazni upustiti u svaki prirodni vodni sustav. Od poznatih proizvoda u nas su najčešće u uporabi ovi tipovi uređaja:

BIO DISK je uređaj koji projektira TEHNOPROJEKT iz Rijeke, a proizvodi Metalogradnja (Rijeka) prema licenci engleske firme AMES CROSTA LTD. Uređaj se izrađuje u standardnim veličinama za 10,30, 60, 110, 200,265,350, 420, 500, 650 i 1000 ES.