Naše društvo ulazi u razdoblje u kojem se na bazi primjene zakonskih propisa rješava urgentan problem zaštite voda od zagađenja otpadnim vodama iz industrije i gradskih naselja.

Industrijski zagađivači vodotoka, naročito oni veći, kao i velika gradska naselja, već čine napore da riješe pitanje pročišćavanja svojih otpadnih voda. Sve se intenzivnije radi na projektiranju i izgradnji objekata — postrojenja za pročišćavanje pa se, s obzirom na zakonske obaveze, može očekivati da će u narednim godinama biti izgrađen znatan broj takvih postrojenja.

Da bi ovakva postrojenja mogla efikasno funkcionirati, treba osposobljavati uže specijalizirane stručne i priučene kadrove, koji će biti angažirani na održavanju i kontroli rada postrojenja za pročišćavanje.
Edukacija kadrova je neophodna i hitna jer se takvi kadrovi ne dobivaju direktno iz industrijskih, srednjih i drugih škola.

Valja napomenuti da nam nedostaje stručna domaća literatura koja bi pružila praktična uputstva za rad licima zaduženim za održavanje i kontrolu rada postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Pojava ovog priručnika baš je zato dobro došla da ublaži nedostatak potrebne literature i omogući da se korištenjem stručnih uputstava za svakodnevni praktični rad i kontrolu postrojenja poboljša kvalifikaciona struktura angažiranih kadrova, odnosno da poboljša efikasnost rada samih postrojenja.

Nadalje, ovaj priručnik može korisno poslužiti i organi- zatorima odgovarajućih stručnih kurseva i seminara za izradu i izvođenje programa edukacije osoblja, nadzornika, laboranata, kemijskih tehničara i drugih koji će biti angažirani na održavanju i kontroli rada postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. U tom pogledu priručnik pruža naročite mogućnosti upoznavanja sa svakodnevnim praktičnim kontrolnim mjerama svih parametara potrebnih za ocjenu efikasnosti rada postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda.

Mada su u priručniku, s obzirom na njegovu osnovnu namjenu, neka poglavlja obrađena nešto opširnije, smatramo da je priručnik dao mogućnost da se na brz i praktičan način obavlja svakođnevno efikasna kontrola rada postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda.

Darko Tkalčić je svojim priručnikom dao vidan doprinos domaćoj sanitarno-tehničkoj literaturi. Ovaj veoma koristan stručni rad autora preporučujemo svim zainteresiranim radnicima i radnim organizacijama, kao i institucijama sanitarne kontrole.

Može se očekivati da će pojava priručnika dati podstreka i ostalim našim visokospecijaliziranim stručnjacima da daju svoj prilog, koji bi iz ove oblasti tehnologije, obogatio veoma potrebnu i poželjnu domaću literaturu.

Dipl. inž. Darko Tkalčić

Sadržaj

1.0.0 PREDGOVOR

2.0.0 UVOD

3.0.0 OTPADNE VODE

4.0.0 ORGANIZACIJA LABORATORIJA

5.0.0 PROPISI KEMIJSKE KONTROLE

5.1.0 Uzorkovanje vode
5.2.0 Temperatura vode i zraka
5.3.0 Mutnoća
5.4.0 Boja
5.5.0 Miris
5.6.0 pH vrijednost
5.7.0 Električna provodljivost
5.8.0 Kloridi
5.9.0 Sulfati
5.10.0 Sulfiti
5.11.0 Sulfidi
5.12.0 Dušik
5.13.0 Fosfati
5.14.0 Ukupni fosfor
5.15.0 Kalcij
5.16.0 Magnezij
5.17.0 Tvrdoća vode
5.18.0 Taložive tvari — taloženje po Imhoffu
5.19.0 Ostatak nakon isparavanja
5.20.0 Ostatak nakon žarenja — mineralne tvari
5.21.0 Gubitak žarenjem — organske tvari
5.22.0 Kisik otopljen u vodi
5.23.0 Permanganatni broj
5.24.0 Bikromatni broj
5.25.0 Biokemijska potreba kisika
5.26.0 Neutralizacija kiselinom ili lužinom
5.27.0 Deterdženti
5.28.0 Ulja i masti
5.29.0 Hlapive organske kiseline
5.30.0 Šećer i škrob
5.31.0 Sposobnost truljenja — postojanost
5.32.0 Slobodni klor
5.33.0 Ugljični dioksid i metan u plinu

6.0.0 MIKROBIOLOŠKA ISPITIVANJA

6.1.0 Priprema mikroskopa za rad
6.2.0 Priprema preparata za mikroskopiranje
6.3.0 Pripreme za mikroskopiranje
6.4.0 Procjenjivanje rezultata mikroskopiranja
6.5.0 Oblik flokule bioaktivnog mulja
6.6.0 Mikroorganizmi bioaktivnog mulja

7.0.0 TEHNOLOGIJA PROČIŠĆAVANJA OTPADNIH VODA

7.1.0 Postupci mehaničkog pročišćavanja
7.2.0 Postupci biokemijskog pročišćavanja
7.3.0 Tehnološka rješenja
7.4.0 Osnovni parametri u procesu pročišćavanja
7.5.0 Smetnje u biokemijskom procesu pročišćavanja
7.6.0 Truljenje (digestija) mulja

8.0.0 GLAVNI PARAMETRI ZA KONTROLU PROČIŠĆAVANJA OTPADNIH VODA

8.1.0 Hidrauličko opterećenje
8.2.0 Biokemijsko opterećenje
8.3.0 Sadržaj aktivnog mulja
8.4.0 Biokemijsko opterećenje mulja
8.5.0 Indeks mulja
8.6.0 Stepen pročišćavanja
8.7.0 Povratni mulj
8.8.0 Višak mulja
8.9.0 Starost mulja
8.10.0 Sadržaj kisika u biokemijskom bazenu
8.11.0 Iskorištenje električne energije

9.0.0 DEZINFEKCIJA EFLUENTA

10.0.0 HIGIJENA RADA I KEMIJSKO-TEHNIČKA ZAŠTITA

11.0.0 KONTROLNI LIST

11.1.0 Objašnjenje za popunjavanje kontrolnog lista

12.0.0 STRUČNI IZRAZI

13.0.0 LITERATURA

14.0.0 SADRŽAJ

UZORAK KONTROLNOG LISTA

2.0.0 Uvod

Naglim porastom standarda stanovništva, kao i povećavanjem postojećih i izgradnjom novih industrijskih kapaciteta povećava se potrošnja vode, raste zagađenost recipijenata, a smanjuju se rezerva čiste vode u prirodi. Zbog toga je nužno potrebna izgradnja postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda. Ovakvim rješavanjem ne osigurava se samo smanjenje zagađenosti terena, rijeka, mora i jezera već i čistoća izvora novih količina voda kako za potrebe naselja tako i za industriju.

Uspješan rad postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda zasniva se na kontrolnim mjerenjima kemijskih, odnosno biokemijskih procesa koji se na ovakvim postrojenjima provode, uz uvjet da osoblje na postrojenju za pročišćavanje bude stručno obučeno.

Valja naglasiti da osnovni sanitarni aspekt uređaja za pročišćavanje nije zadovoljen samo postizanjem određene kvalitete vode nakon pročišćavanja. Osoblje mora znati da sanitarni aspekt obuhvaća i sve redovite i izvnaredne radnje na uređajima o kojima ovisi i tehnologija pročišćavanja, kao i pravilnu dispoziciju tvari izdvojenih iz vode.

Praksa je pokazala da je na malim postrojenjima dovoljno redovito izvoditi samo osnovna mjerenja i ispitivanja, a tek povremeno vršiti kompletna određivanja. Na velikim postrojenjima se vrše kompletna određivanja redovito pa ovakva postrojenja imaju i svoj vlastiti kemijski, a često i biološki laboratorij. S obzirom na velika uložena investiciona sredstva, na troškove oko održavanja, te zbog postizanja što boljih rezultata pročišćavanja otpadnih voda u cilju zaštite čovjekove sredine, ovoj vrsti kontrole treba posvetiti najveću pažnju i dati joj odgovarajuće mjesto.

Zadaća nadzornog osoblja je održavanje mehaničke opreme u ispravnom stanju, te vršenje kontrolnih mjerenja i određivanja na osnovu kojih se provodi režim rada i određuje tehnologija pročišćavanja.

Za što racionalnije korištenje postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda potrebno je da osoblje na malim i na velikim postrojenjima bude dovoljno stručno, da prije svega poznaje tehnologiju pročišćavanja, kao i praktične tehničke mjere koje treba provoditi za uspješan rad postrojenja, kako bi pravovremeno uočavalo promjene i poduzimalo odgovarajuće radnje.

Namjena ovog priručnika je da osoblju zaposlenom na uređajima za pročišćavanje vođa pruži neophodna stručna uputstva za svakodnevni rad. Ostalim zainteresiranim pomaže u sagledavanju problematike pročišćavanja otpadnih voda te daje upute i smjernice u njihovim nastojanjima oko organizacije i izgradnje ovakvog postrojenja.

Priručnikom su obuhvaćene slijedeće teme razvrstane u odvojena poglavlja:

• opći dio o otpadnim vodama,
• organizacija kontrolnog kemijskog laboratorija s uputama za rad i postupcima ispitivanja uobičajenih pokazatelja u kontroli pročišćavanja voda,
• osnove za mikrobiološka određivanja s glavnim predstavnicima pojedinih vrsta,
• opis objekata i opreme u tehnologiji pročišćavanja otpadnih voda,
• glavni parametri za kontrolu biokemijskog procesa pročišćavanja,
• dezinfekcija efluenta s postrojenja,
• higijena rada i kemijsko-tehnička zaštita,
• kontrolni list o procesu pročišćavanja.

Mikrobiološka ispitivanja su dana samo u osnovama s najkarakterističnijim predstavnicima redova i rodova sa ciljem da ukažu na prisutnost, odnosno odsutnost nekog biokemijskog procesa. Detaljnija ispitivanja kao i izvođenje odgovarajućih zaključaka u vanrednim slučajevima, a na temelju provedenih mikrobioloških ispitivanja, obavezno treba povjeriti biologu, zbog čega se autor nije niti upuštao u detaljnije izlaganje ove materije.

Ističemo da je u priručniku detaljno obrađeno poglavlje »Glavni parametri za kontrolu biokemijskog procesa pročišćavanja otpadnih voda«. To omogućava odgovornim licima za vršenje dnevne kontrole rada postrojenja izračunavanje rezultata na lak i jednostavan način. Iz podataka zaključujemo ispravno odnosno neispravno funkcioniranje procesa pročišćavanja na temelju kojih se poduzimaju odgovarajuće mjere za korekciju.

Ujedno naglašavam povezanost poglavlja »Glavni parametri za kontrolu biokemijskog procesa« gdje su formule obilježene brojevima u zagradama, s podacima u »Kontrolnom listu« kao i u »Objašnjenjima za popunjavanje kontrolnog lista« koji nose iste brojeve. Prilikom uvrštavanja pojedinih rezultata u postupku izračunavanja navedeni su brojevi u zagradama kako ne bi došlo do zabuna, a ne simboli, odnosno formule. Tako na primjer BPK-5 (7), (17) i (23) prilikom izračunavanja stepena pročišćavanja, što se unosi u »kontrolni list« u kolone (57), (59) i (60), znači (7) BPK-5 sirove otpadne vode; (17) BPK-5 otpadne vode nakon mehaničkog pročišćavanja i (23) BPK-5 efluenta s postrojenja, tj. iza naknadnog taložnika.

Metode kemijskih ispitivanja opisane su prema »Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser Untersuchung« 1972, kao i prema »Standard Methods of the Examination of Water and Wastwater« — New York koje se u praksi najčešće primjenjuju. Ostale metode određivanja, kao i one za specijalne slučajeve, treba potražiti u literaturi. Važno je naglasiti u pisanju izvještaja da je ispitivanje vršeno prema određenoj metodi za koju treba citirati literaturu.

Osim toga vodilo se računa o opremljenosti kemijskog laboratorija na postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda pa su i metode ispitivanja tako odabrane da se jednostavnom i raspoloživom opremom mogu vršiti analitička određivanja.

Izdavanje priručnika inspirirano je željom autora da osoblju zaposlenom na održavanju i kontroli pruži najneophodnija stručna znanja i uputstva za svakodnevni rad, te da mu’ na taj način u nedostatku literature i specijalističke obuke u školama pruži pomoć da se u što kraćem vremenu osposobi za uspješno obavljanje svojih dužnosti u kontroliranju ispravnosti rada postrojenja.

Pretpostavljajući minimalna opća predznanja tehničara, laboranata i radnika iz ove oblasti tehnologije kojima je ovaj priručnik prvenstveno i namijenjen, autor je nastojao da izlaganja budu što sažetija, a priručnik što pregledniji i podoban za brzo snalaženje i korišćenje u svakodnevnom radu. Zbog toga se nisu mogle niti izbjeći stanovite manjkavosti koje su u izdanjima ovakve namjene neminovne.

Sarajevo, septembra 1974. Darko Tkalčić

3.0.0 Otpadne vode

Pod gradskim otpadnim vodama podrazumijevamo iskorištenu i odbačenu pitku vodu iz domaćinstava koja nosi otpatke iz kuhinja i sanitarnih čvorova. Ovakve otpadne vode su manje ili više proučene. i poznate pa su za njih izrađeni normativi za tehnologiju pročišćavanja. S ovim vodama se često miješaju i otpadne vode od pranja ulica, javnih objekata, otpadne vode iz uslužnih djelatnosti i obrtničkih radionica.

Glavno zagađenje otpadnih voda iz naselja čine otpaci od pripremanja hrane kao i odbačena i pokvarena hrana. To su topive ili netopive tvari uglavnom šećeri, masti, ulja, škrob, žitarice, brašno, bjelančevine, mlijeko, voće, povrće, otpaci mesa kao sirovine, poluprerađevine ili već kao pripremljena hrana. U ove vode dolaze još i otpadne vode iz sanitarnih uređaja kao i vode od pranja rublja. Od uslužnih djelatnosti najznačajnije je spomenuti ugostiteljstvo, razne servise, a od obrtničkih radionica slastičarnice, pekarnice, klaonice, mljekare i sl. U gradske otpadne vode dolaze i one koje po svom sastavu odgovaraju industrijskim otpadnim vodama ali se nalaze u malim količinama kao npr. iz galvanizacije, bojadisaonice, klaonice, mljekare.

Slične gradskim otpadnim vodama su otpadne vode iz prehrambene industrije jer sadrže otpadni materijal prehrambenih artikala — šećera, brašna, ulja, masti, mesa, mlijeka, voća i povrća. Zagađenja ovakvih voda su različita i mogu biti od najmanjih do veoma velikih koncentracija.

Zajedničko je svojstvo gradskih i industrijskih otpadnih voda iz prehrambene industrije da se mogu bez većih poteškoća pročišćavati po istom postupku, a razlika je u prisutnom asortimanu otpadnih materijala i u njihovim količinama.

Posebnu grupu otpadnih voda čine otpadne vode ostale industrije napose kemijske. Ove se međusobno vrlo razlikuju. One redovito nose osim biološkog zagađenja u manjoj mjeri veliko kemijsko zagađenje pa se zato odvojeno pročišćavaju ili se prije kemijski obrade, a zatim se zajedno s gradskim otpadnim vodama na istom postrojenju biokemijski pročišćavaju.

Osim zagađenja organskog porijekla otpadne vode nose i otpatke mineralnih tvari, otopljene ili neotopljene kao npr. soli, pijesak, mulj, blato i slično, pogotovo kad je kanalizacija za otpadne vode iz domaćinstava i oborinske vode zajednička.

Sva ova zagađenja možemo razvrstati prema fizikalnim osobinama na:

• taložive tvari (papir, pijesak, kruti ostaci hrane, blato i sl.),
• isplivavajuće tvari (masti, ulja, ostaci hrane i sl.),
• netaložive, suspendirane tvari (koloidne čestice),
• otopljene tvari (šećeri i sl.).

Sadržaji taloživih i isplivavajućih tvari u gradskim otpadnim vodama čine oko jednu trećinu ukupnog organskog zagađenja. Kako se ovakve tvari odvajaju mehaničkim postupkom — obaranjem (sedimentacijom), odnosno isplivavanjem (flotacijom), nazivamo ovaj dio pročišćavanja »mehaničko pročišćavanje«.

Suspendirani i otopljeni otpaci mogu se ukloniti iz otpadne vode, za sada jedino poznatom i u praksi primijenjenom metodom koju zovemo »biološko pročišćavanje«. Živi mikroorganizmi koriste ove tvari za ishranu i razvoj. Osim hrane organizmi troše za svoju ishranu, razvoj i razmnožavanje i otopljeni kisik u vodi. Da bi se na umjetni način održalo ovakvo stanje potrebno je u otpadnu vodu dovoditi kisik iz zraka što se postiže ili upuhavanjem zraka u vodu, ili intenzivnim miješanjem vode i zraka. Ovo je bioaeracioni proces pročišćavanja. Kod pomanjkanja otopljenog kisika u vodi prestaju normalni uvjeti za razvoj aerobnih mikroorganizama pa ovi odumiru čime prestaje proces aerobnog pročišćavanja. U novonastalim uvjetima razvijaju se mikroorganizmi i bakterije u sistemu gdje nema otopljenog kisika, dakle razvija se anaerobni proces. On dulje traje, a istovremeno razvija plinove vrlo neugodna mirisa koji nastaju kao produkti redukcionih procesa razgradnje.

Da bi se postupak pročišćavanja uspješno odvijao treba vrijeme zadržavanja vode, koncentraciju bioaktivnog mulja i obogaćivanje otpadne vode kisikom iz zraka uskladiti u ovisnosti sa sadržajem hranjivih materija kako bi efekt pročišćavanja bio što povoljniji.

Osim navedenih uvjeta neophodnih za život mikroorganizama potrebne su i mineralne soli koje oni troše, među kojima su elementi fosfor i dušik od životne važnosti. Normalan rast i razvoj aktivnog mulja, odvija se, prema podacima iz ruske literature, ako iznosi sadržaj dušika u raznim spojevima do 16 mg/1, a fosfora do 5 mg/1, dok prema njemačkim podacima ove veličine mogu biti manje.

Ukoliko nedostaju soli dušika i fosfora (naročito kod industrijskih otpadnih voda), makar da svi ostali uvjeti zadovoljavaju, pročišćavanje otpadnih voda neće biti uspješno, a razvoj aktivnog mulja bit će smanjen. Stepen pročišćavanja otpadnih voda je nizak i nije zadovoljavajući. U takvim slučajevima potrebno je dodavati soli dušika i fosfora u obliku umjetnog gnojiva.

Otpadne vode u kojima je sadržaj soli dušika i fosfora suviše velik pogoduju za razvoj i razmnožavanje vodenog bilja koje opet odumire i truli pa zagađuje vodu. Višak ovih soli se uklanja na samom postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda po postupku kemijskog i biološkog pročišćavanja koje nazivamo »treći stepen pročišćavanja«. Po ovom postupku se fosforni spojevi talože kemijskom reakcijom solima aluminija ili željeza, dok se višak dušikovih spojeva uslijed smanjenog ozračavanja pod utjecajem mikroorganizama reducira na dušik koji isplinjava iz vode.

7.0.0 Tehnologija pročišćavanja otpadnih voda

7.1.0 Postupci mehaničkog pročišćavanja

Za ovaj postupak služi slijedeća oprema:

1. Rešetke:

• grube rešetke svijetlih otvora do 10 cm.
• fine rešetke svijetlih otvora do 5 cm.
• ravne rešetke s ručnim čišćenjem,
• ravne rešetke s mehaniziranim čišćenjem,
• lučne rešetke s mehaniziranim čišćenjem,
• rešetke s usitnjivačima izdvojenog materijala iznad i ispod vode,
• tanjuraste rešetke,
• bubnjaste rešetke.

2. Pjeskolovi:

• podužni ravni s horizontalnim djelovanjem,
• radijalni,
• pjeskolovi s ozračavanjem.

3. Taložnici:

s horizontalni djelovanjem:

• podužni ili translatorni,
• okrugli ili radijalni.

s vertikalnim djelovanjem:

• ljevkasti ili konični,
• dvospratni.

7.1.1 Rešetke

Razni predmeti kao kruti otpaci dospijevaju u kanalizaciju, a s ovom na postrojenje za pročišćavanje ili na pumpne uređaje. Ovi predmeti mogu biti raznog porijekla, a najčešće su to kruti otpaci iz’ domaćinstva, kuhinje, kutije od konzervi, krpe, papir, plastična i druga ambalaža i sl. Kišnjica se slijeva u slivnike, a odavle dospijevaju svakakvi predmeti u kanalizaciju.

Da bi smo spriječili nagomilavanje zapornih tvari, kao i začepljavanje, u postrojenju se postavlja na dotoku vode gruba rešetka. Oblik rešetke ovisi o nizu uvjeta među kojim su najglavniji veličina postrojenja te vrsta kanalizacije mješovita ili razdjelna kanalizacija. Za male objekte s plitko ukopanom kanalizacijom uzima se redovito ravna rešetka s ručnim čišćenjem. Za veća postrojenja, a naselja s plitko ukopanom kanalizacijom, postavlja se lučna rešetka s automatskim čišćenjem. Za srednje ili velike objekte s dublje ukopanom kanalizacijom postavljaju se manje ili veće ravne rešetke s automatskim čišćenjem. Jasno je da se ovo ne može uzeti kao pravilo bez odstupanja. Odabiranje opreme ovisi o tehnološkom rješenju kao i o nizu ostalih uvjeta koje rješava projektant.

Često se na velikim postrojenjima postavljaju i grube i fine rešetke jedna iza druge, a za fekalnu otpadnu vodu samo fine rešetke s automatskim čišćenjem.

Ako otpadnom vodom iz naselja dolazi i industrijska otpadna voda kao npr. iz tekstilne ili mesne industrije, onda ovakve otpadne vode mogu jako opteretiti rešetku s krutim otpacima pa se u tim slučajevima redovito ugrađuju i grube, i fine rešetke s automatskim čišćenjem.

Slika br. 32 prikazuje ravnu rešetku s ručnim čišćenjem i platoom za ocjeđivanje.

Slika br. 33 prikazuje grubu ili finu ravnu rešetku s automatskim čišćenjem, podesnom za ocjeđivanje i plovcima za automatsku regulaciju.

Slika br. 34 prikazuje lučnu finu rešetku s automatskim čišćenjem, plovcima za regulaciju i podestom za ocjeđivanje izdvojenih krutih tvari.

Princip automatskog čišćenja zasniva se na činjenici da zatrpana rešetka daje uspor vodi, dakle nivo vode ispred rešetke raste, a iza rešetke opada. Dva plovka postavljena jedan ispred, a drugi iza rešetke, plivaju na vodi i svojim podizanjem, odnosno spuštanjem reguliraju s ukopčavanjem odnosno iskopčavanjem pogona za čišćenje rešetke. Za ukopčavanje automatike ne treba biti odabrana velika razlika između nivoa vode i pred i iza rešetke jer kod velike razlike dolazi i do velikog začepljavanja rešetke, a to je i preopterećenje uređaja za čišćenje. Dolazi do nepoželjne akumulacije vode u kanalizaciji, smanjuje se brzina protoka, a time dolazi do taloženja u samoj kanalizaciji. Ako je još pred rešetku postavljen i kišni preljev, može doći do njegovog prelijevanja i bez dotoka oborinskih voda. Dakle, ima dovoljno razloga da se o rešetki vodi briga te da se redovito održava i čisti.

Slika 32

Izostavljeno iz prikaza

Rešetke s ručnim čišćenjem zahtijevaju stalni nadzor na postrojenjima jer ih treba redovito čistiti i kontrolirati, a pogotovo u kišnim periodama.

Odpake treba ostaviti neko vrijeme na podestu za ocjeđivanje da se voda ocijedi, a zatim redovito odvoziti ili na smetlište i zatrpavati, ili na određeno mesto gdje se vrši kompostiranje,tj. biokemijsko razgrađivanje krutih tvari.

Ovakav odloženi materijal, pogotovo kad sadrži otpatke koji lako i brzo trunu, treba politi krečnim mlijekom i zatrpati tankim slojem zemlje da se ne skupljaju muhe i štakori i da se spriječi širenje uzročnika oboljenja ili smrada.

Slika 33

Izostavljeno iz prikaza

Poteškoće u radu nastaju uslijed nagomilavanja otpadaka na rešetki, zaglavljivanje među štapovima rešetke, što uzrokuje trganje zubaca na automatskoj rešetki, preopterećenja i izbacivanja elektromotora iz rada.

Zimi se može nagomilati led na pojedinim dijelovima uređaja što dovodi do poteškoća u radu. Ovo se sprečava čestim čišćenjem, leda, odnosno pokrivanjem uređaja privremenim pokrovom ako je rešetka na otvorenom, kao i postavljanjem grijača.

Slika 34

Izostavljeno iz prikaza

Događa se da kroz rešetku prolaze sitniji predmeti koji se nagomilavaju na postrojenju na nekom osjetljivom mjestu i dovode do začeljivanja prolaza ili cjevovoda. U tom slučaju je jedino rješenje postavljanje nove fine rešetke s užim razmacima među štapovima.

Rešetke s usitnjivačima ispod ili iznad vode se sve manje primjenjuju. Osnovni razlog je u tome što ne treba opterečivati otpadnu vodu onim materijama koje su već jednom iz nje odvojene. Osim toga danas se sve više primjenjuje aerobna obrada sa stabilizacijom mulja bez primjene primarnih taložnika. Ovo naročito vrijedi za manja i srednja postrojenja.

7.1.2 Pjeskolovi

Pjeskolovi su tako načinjeni da se uslijed smanjenja brzine kretanja vode ili uslijed centrifugalne sile izdvajaju teži kruti sastojci koje voda donosi. Izdvajanje je važno radi sprečavanja taloženja u cjevovodima, biokemijskom bazenu, taložniku, odnosno trulištu mulja. Najčešće se pijesak taloži u žljebovima zasuna ili ventila pa se ovi ne mogu više potpuno zatvoriti i ne brtve.

Obavezno je postavljanje pjeskolova u. sistemima s mješovitom kanalizacijom gdje u kišnom periodu dolazi velika količina zemlje i pijeska kroz ulične slivnike. Sve više se postavljaju i pjeskolovi na sistemima s čistom fekalnom kanalizacijom, a naročito se postavljaju pjeskolovi s ozračavan jem, tzv. aerirani pjeskolovi.

Danas se primjenjuju još slijedeći tipovi pjeskolova:

Podužni pjeskolov

Podužni pjeskolov je izgrađen od najmanje dvije jednake komore (slika 35). Izvedene su iz betona. Jedna je u pogonu, a druga očišćena čeka za rad. Takav način rada pjeskolova naziva se intermitentan (naizmjeničan) a pjeskolovi intermitentni pjeskolovi (pjeskolovi s naizmjeničnim radom). Stranice pjeskolova su koso izvedene pa kod povećanog protoka daju konstantnu brzinu proticanja, što je uvjet da pjeskolov kod svakog protoka radi jednakom protočnom brzinom, koja je praksom ustanovljena sa do 0,3 m/sek. Kod ovih uvjeta se talože čestice grubog i finog pijeska s najmanjim sadržajem organske materije koja truli. Na malim postrojenjima sa dvije podužne komore radi se tako da kad se prva napuni, zaustavlja se rad, a to je najmanje jednom dnevno, pušta se u rad druga. Prva se komora pjeskolova ocijedi, pijesak izvadi i odbaci na deponiju. Pjeskolov se opere i priredi za naredni radni period. Kod velikih postrojenja ima redovoti više podužnih pjeskolova koji rade paralelno, čišćenje se vrši tokom samog rada pjeskol ova tako da je rezerva predviđena samo za kišni period kada treba primiti velike količine vode na postrojenje. Mehanizam za čišćenje komora pjeskolova kreće se uzduž pjeskolova i kontinuirano vadi talog.

Slika 35

Izostavljeno iz prikaza

Radijalni pjeskolovi

Kod radijalnih pjeskolova se voda dovodi sa strane tangencijalno. Djelovanjem smanjenja brzine pijesak pada i preko zaobljenog dna skuplja se u sredini taložnika. Preliv vode se nalazi na obodu pjeskolova ispred samog ulaza vode. U sredini pjeskolova na dnu nalazi se jama za pjesak u kojoj je smještena i usisna strana mamut pumpe. Njome se izdvojeni pijesak povremeno vadi na plato za ocjeđivanje. Ovaj plato mora imati slobodan znatan volumen da može primiti i dosta vode koja se izbacuje zajedno s pijeskom.. Slika 36. je rezerva predviđena samo za kišni period kada treba primiti velike količine vode na postrojenje. Mehanizam za čišćenje komora pjeskolova kreće se uzduž pjeskolova i kontinuirano vadi talog.

Slika 36

Izostavljeno iz prikaza

Pjeskolovi sa ozračavanjem

Pjeskolovi uređaji za ozračavanje nije osjetljiv na protočnu količinu vode. Širi je i dublji od podužnog pjeskolova. Brzina kretanja vode se regulira količinom zraka. Uređaj za ozračavanje smješten je uzduž pjeskolova i pokreće vodu u poprečnom smjeru. Količina zraka se odabire tako da se pijesak taloži, a ostale materije ne. Istaloženi pijesak se vadi pomoću mehaničkog uređaja za vađenje pijeska ili pomoću posebno izvedene mamut pumpe. Slika 37.

Prilikom puštanja postrojenja u rad treba češće kontrolirati koliko se pijeska nakupilo u suhom, a koliko u kišnom vremenu. Iz ovih podataka se može izračunati koliko neki pjeskolov može ostati, a da se ne čisti. Jasno je da se kod minimalnog sadržaja pijeska i obilno dimenzioniranog pjeskolova ne pokazuje potreba za čišćenjem. No ipak ovakav pjeskolov trebamo čistiti najmanje jednom dnevno, pogotovo u ljetnom periodu, jer će istaložene organske materije (otpaci od hrane) truliti, a to moramo u pjeskolovu spriječiti.

Kod podužnih velikih pjeskolova sadržaj pijeska se mjeri pomoću mjerne letve i očitava visina pjeska prema nekom znaku na postrojenju kojeg smo napravili istom mjernom letvom prije nego je pušten pjeskolov u rad. Na radijalnim pjeskolovima se mjerenje vrši pokusnim prepumpavanjem — pražnjenjem u određenim vremenskim .razmacima i mjerenjem izvađenog ocijeđenog pijeska. Pri vađenju pijeska pomoću mamut pumpe valja strogo voditi računa o količini zraka koji se troši na mamut pumpi. Suviše malo zraka ne daje dobar efekat čišćenja, jer je suviše mala brzina vode na uzgonu pa se pumpa voda, a pijesak taloži. Dakle, brzina uzgona vode u mamut pumpi treba da je znatno veća od 0,3 m/sek. Kod suviše mnogo zraka efekat prepumpavanja prestaje. Kod pjeskolova se ozračavanjem treba paziti da je dovod zraka po cijeloj dužini pjeskolova jednak, te da se pijesak taloži, a organska materija ne. Količina izdvojenog pijeska u ozračavanom pjeskolovu se mjeri mjernom letvom.

Slika 37

Izostavljeno iz prikaza

Na srednjim i velikim postrojenjima s mješovitom kanalizacijom obično se izvodi uređaj za pranje pijeska. Pranje se provodi u ljevkastim taložnicima kamo se s donje strane ubacuju voda i zrak. Prilikom pranja treba regulirati dotok vode i zraka tako da se pijesak taloži, a ostalo isplivava i vodom odnosi. Redovito se preliv vode s prališta pijeska vraća ispred pjeskolova. Uvjete za rad je teško unaprijed propisati. Oni se tokom rada određuju.

Pjeskolove treba ljeti najmanje jednom dnevno čistiti. Iza svake jače kiše ili pljuska treba očistiti pjeskolove kada nalet vode prođe. Pokraj pjeskolova se redovito izvode polja za ocjeđivanje pijeska koja su drenažom spojena s kanalizacijom. Na većim postrojenjima gdje postoji uređaj za pranje pijeska izdvojeni pijesak se skuplja u konusni taložnik u kojem se i pere. Bez obzira na količinu pijeska pranju se pristupa odmah kad se izvadi; nikako se ne smije ostavljati đok se taložnik za pranje napuni. Ako se izdvojeni pijesak nc pere, onda ga treba ili otpremati na gradsku deponiju zajedno s otpacima s rešetke, ili ako postoji mjesto gdje se pijesak odlaže, treba ga odlagati kako to propiše projektant postrojenja za pročišćavanje vode.

Poteškoće u radu su naročito izražene kod manjih podužnih pjeskolova. Za vrijeme minimalnih protoka lako se talože organske materije koje trunu u pjeskolovu, dok kod velikih protoka voda odnosi sitni pijesak. Pjeskolove treba graditi s takvim poprečnim presjekom koji će omogućavati i kod malih i kod velikih voda istu brzinu proticanja. Kod velikih postrojenja gdje ima istovremeno veći broj komora pjeskolova u radu pa dolazi do taloženja organske materije i do trulenja, treba izdvojiti jednu komoru pjeskolova iz rada. Pijesak koje je zahvaćen trulenjem organske materije treba znatno jače prati nego što je predviđeno. Ako je pjeskolov suviše malen, dolazi do prevelike brzine strujanja vode pa ova odnosi pijesak dalje na postrojenje i taloži ga na mjestima male protočne brzine. U tom slučaju treba ugraditi novi pjeskolov većeg kapaciteta ili još jednu istu komoru. Često u ovakvim slučajevima pomaže postavljanje pregrade na izlazu pjeskolova, ukoliko to bidraulički uvjeti dozvoljavaju. Kod ozračavanih pjeskolova treba smanjiti dovod zraka ako pijesak odilazi vodom, a ako se talože organske materije onda treba povećati dovod zraka. Najuspješniji rad je s ozračenira pjeskolovom jer se svakoj protočnoj količini vode dade prilagoditi potrebna količina zraka.

7.1.3 Taložnici

Taložnici služe za izdvajanje taloživih i plivajućih tvari koje voda donosi. Postavljaju se kao samostalni građevinski objekti ili’ u sklopu objekata biokemijskog pročišćavanje gdje se postavljaju ispred i iza aeracionog procesa pročišćavanja. Kod manjih i srednjih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda ne postavljaju se taložnici ispred biokemijskog (aeracionog) procesa već samo iza ovog, dok se još uvijek na velikim postrojenjima postavljaju taložnici i ispred biokemijskog procesa. U kemijskoj obradi industrijskih otpadnih voda bez otpada koji trunu taložnici se koriste za izdvajanje mehaničkih, kmtih primjesa.

Taložnike, koji se postavljaju ispred aeracionog procesa pročišćavanja, nazivamo »primarni taložnici« Njihova zadaća je izdvajanje taloživih i plivajućih tvari iz sirove otpadne vode. Mulj što se sakuplja u primarnim taložnicima nazivamo »primarni ili sirovi mulj«. Taložnike, koji se postavljaju iza aeracionog procesa pročišćavanja otpadnih voda, nazivamo »sekundarni ili naknadni taložnici«. U njima se izdvaja mulj koji se ili vraća u proces u aeracione bazene ili odbacuje.

Ako se višak mulja iz naknadnih taložnika dovodi u sirovu otpadnu vodu i njega ugušćujemo zajedno sa sirovim muljem, onda se ovakav mulj naziva »miješani mulj«. Postupak s miješanim muljem se provodi jedino na velikim postrojenjima gdje se miješani mulj anaerobnim postupok digestije stabilizira odnosno mineralizira. Ovim postupkom se dobije gorivi plin metan koji služi za grijanje i pogon plinskih motora.

Na manjim postrojenjima se ne provodi anaerobna digestija mulja radi proizvodnje plina u zatvorenim trulištima jer je investiciona cijena izgradnje ovakvog uređaja velika, a proizvodnja plina nedovoljna. Radi toga se na ovakvim postrojenjima ne izdvaja primarni mulj nego se direktno vrši biokemijska obrada sirove otpadne vode, pa se primarni taložnici ne izvode.

Na postrojenjima za pročišćavanje industrijskih otpadnih voda redovito se postavljaju taložnici koji imaju iste elemente kao i taložnici na postrojenjima za pročišćavanje gradskih otpadnih voda.

Taložnike dijelimo prema obliku izvođenja na:

1. pravokutne ili podužne,
2. radijalne ili okrugle,
3. ljevkaste ili vertikalne, i
4. dvospratne.

7.1.3.1. Pravokutni ili poduzni taloznici su bazeni na čijem se užem kraju nalazi uređaj za raspodjelu vode, a ispod ovog se jama za sakupljanje mulja. Na suprotnoj strani je preliv čiste vode ispred kojeg se na nivou vode nalazi uronjena pregača«, tj. viseća pregrada, da se odvoji površina bazena od preliva. Često se umjesto pregače postavlja kanal s kosim ulazom za skupljanje plivajućih tvari. Zgrtanje istaloženih i plivajućih tvari vrši se pomoću:

• samovoznih kolica koja vulcu grtalicu mulja po dnu bazena protustrujno dotoku vode do jarna za sakupljanje mulja, a u povratku skupljaju plivajuće tvari i guraju u kanal preko kosog ulaza (slika 38).
• lančani kontinuirani grtač mulja se postavlja na taložnicima gdje se javlja velika količina mulja. Na lance su pričvršćene grtalice već prema opterećenju muljem. Plivajuće materije se mogu skupljati prilikom povratnog kretanja lančane grtalice po površini. Odvode se na kraju bazena posebnim uređajem. Slika pokazuje presjek kroz podužni bazen sa grtačima mulja i lancem.

Slika 38

Izostavljeno iz prikaza

Slika 39

Izostavljeno iz prikaza

Voda protiče kroz taložnik brzinom od 0,2 do 5 cm/sek pri čemu se teže i krupnije tvari talože na početku, a lakše čestice bliže izlazu iz bazena. Skupljeni se rnulj ugušćuje u jami za sakupljanje mulja odakle se povremeno vadi. Podužne taložnike najčešće koristimo kao primarne taložnike ili za taloženje krutih i teških čestica u industriji i rudarstvu.

7.1.3.2. Radijalni ili okrugli taložnici su plosnati bazeni gdje se dovod vode vrši u sredini preko raspodjelnog tornja i ulaznih elemenata. Ispod ovog je jama za skupljanje mulja. Voda struji iz centra ka obodu pri čemu se brzina strujanja jako smanjuje što vrlo povoljno djeluje na taloženje. Grtanje mulja se vrši grtalicom ovješenom o most. Most je pričvršćen jednom stranom u centar taložnika na tornju za raspodjelu vode, a s drugim krajem se nalazi na obodu taložnika i pokreće elektromotorom preko pogonskih točkova. Kretanje ovog zgrtača je kontinuirano. Preliv bistre vode se nalazi na obodu radijalnog bazena iza kog je postavljen kanal za skupljanje vode. Skupljanje mulja se vrši grtalicom koja gura mulj prema sredini taložnika u jamu za mulj ispod raspodjelnog tornja. Odavle se mulj odvodi iz taložnika cjevovodom koji je smješten ispod poda taložnika. Slika 40 pokazuje presjek kroz radijalni taložnik.

Slika 40

Izostavljeno iz prikaza

7.1.3.3. Ljevkasti ili vertikalni taložnik karakterizira vertikalno kretanje vode. Gradi se redovito na manjim postrojenjima. Na njemu nema pokretne opreme. Donji dio bazena je izveden u obliku obrnutog stošca ili piramide, bilo da je u osnovi okrugao ili kvadratičan. Stranice stošca ili piramide su toliko skošene da mulj bez utjecaja izvana klizi prema centru u jamu za skupljanje mulja. Vađenje mulja se vrši hidrostatskom nategom. U centru gornjeg dijela se nalazi cilindar u koji dotiče voda. Kod većih vertikalnih taložnika donji dio centralnog cilindra je slcošen tako da poprima veću površinu u presjeku. Time se postiže smanjenje brzine proticanja i lakše odvajanje taloga. Voda prelazi preko ruba i uzdiže se vertikalno prema gore i ulazi ponovo u prošireni prostor. Na prvom proširenom prostoru dolazi do intenzivnog taloženja, a na drugom proširenom prostoru nastaje oblak sitnih pahuljica taloga pa djeluje kao lebdeći filtar. Čestice taloga se lijepe jedna o drugu, povećavaju svoj volumen, postaju teže i brže padaju na dno taložnika. Čista se voda prelijeva prek.o ozupčanog preliva i odlazi s postrojenja.

7.1.3.4. Dvospratni taložnik ili kako ga još popularno zovu Emšerov bunar, je duboka komora okruglog ili četvrtastog presjeka na čijem je gornjem dijelu izveden taložnik koji ima u sredini otvor tako da istaloženi mulj može propadati u donju komoru gdje se nalazi trulište mulja.

Slika 41

Izostavljeno iz prikaza

Slika 42

Izostavljeno iz prikaza

Taložnik je izveden poput svih ostalih taložnika, gdje se nalaze: ulazni elementi za raspodjelu vode, preliv s ozubljenjima, pregača za odvajanje plivajućeg mulja. Mulj se sakuplja u donjoj komori, truli i obično se dva puta godišnje vadi i otprema. Slika 42 prikazuje veći dvospratni taložnik sa dva taložna polja (a) i (b).

7.1.3.5. Za kontrolu ispravnosti rada nekog taložnika važno je pratiti slijeđeće pokazatelje:

• vrijeme proticanja,
• brzinu taloženja,
• uvjete strujanja u taložniku.

7.1.3.5.1. Vrijeme proticanja. Taložnik je računat na neku prosječnu količinu vode koja se pojavljuje tokom dana. Da bi smo mogli izmjeriti i izračunati efekat taloženja potrebno nam je slijedeće:

V = volumen taložnika do visine punjenja vodom. Ovaj se podatak ili izmjeri, ili iz projekta izvadi.

Q = količina vode koja dolazi tokom jednog sata na postrojenje za koji dio dana se vrši računanje. Ovaj se podatak očita na instrumentu koji mjeri i registrira količinu vode u dotoku.

Vrijeme proticanja vode (t) u taložniku se izračunava iz formule

t = V (m3) / Q (m3/h) = sati

Ovaj se podatak kontrolira za najmanje, srednje i najveće količine vode koje dolaze na postrojenje tokom jednog dana. Istovremeno kad se vrši ovo izračunavanje vrši se i kontrola suspendiranih tvari prije ulaza vode u taložnik i nakon korespodentnog vremena, tj. istu onu vodu koja je ušla u bazen treba i zahvatiti na izlazu iz bazena, odnosno nakon njenog vremena zadržavanja u taložniku (Vidi poglavlje V 1.)

Podatke treba povremeno kontrolisati i bilježiti da bi se mogao dati konačan sud o efikasnosti pročišćavanja cijelog postrojenja. Za primarne taložnike je ova vrijednost najpogodnija ako se kreće u prosjeku od 1,5 do 2 sata, dok za naknadne taložnike treba đa je veća i da iznosi 2 do 3 sata.

7.1.3.5.2. Brzina taloženja odnosno isplivavanja. Ako suspendirane čestice imaju istu specifičnu težinu (to je težina volumena od. 1 lit izraženo u. kg) kao voda, ove se čestice neće taložiti, nego lebđe u. vodi. Ako su teže od vode, one će se taložiti, a ako su lakše one će isplivati. Što je razlika veća, čestice će se brže kretati, tj. taložiti ili isplivavati. Na ovom principu djeluju i pjeskolovi i taložnici.

Osnovni zahtjev je da čestice na putu kroz taložnik dođu do dna taložnika i tamo se zadrže, dakle čestice na svom putu u taložniku kreću se prema dolje u struji vode. Njihov put je prikazan na slici 43.

Slika 43

Izostavljeno iz prikaza

Sa (v) je označena brzina kretanja vode u taložniku, a sa (s) taloženje čestice za vrijeme koje posmatramo dok se voda kreće. Čestice će se priiikom taloženja kretati kako je crtkana linija izvučena. To znači ako želimo istaložiti neke čestice određene veličinc, dužina bazena ovisi o njegovoj dubini, ako je taložnik suviše kratak, čestice se neće stići istaložiti, ako je pak taložnik suviše dugačak, ove čestice će se već ranije istaložiti.

U praksi ovaj proces nije tako jednostavan jer na taloženje, odnosno isplivavanje djeluju i drugi činioci, od kojih su najglavniji:

• strujanja uvjetovana konstrukcijom taložnika,
• razlika temperature vode u pojedinim slojevima taložnika,
• razlika u koncentraciji otopljenih tvari u vodi. Razlike u temperaturi i koncentraciji mogu imati veće djelovanje kod industrijskih otpadnih voda.

Kako na koncentraciju i temperaturu tokom doticanja otpadne vode ne možemo djelovati, ovaj problem ćemo samo navesti. Za industrijske otpadne vode gdje se znade da tempereatura i koncentracija svaka zasebno ili zajedno odstupaju u znatnoj mjeri, već prilikom projektiranja uzimamo u obzir pa se izgrađuju sabirni (egalizacioni) bazeni gdje se izjednačuju udari u koncentracijama kao i razlike u temperaturi vode. Otpadna voda iz kućanstva ima u prosjeku izjednačenu temperaturu dok stigne do postrojenja za pročišćavanje.

7.1.3.6. Ulazni elementi za raspodjelu vode. Voda ulazi u taložnik preko raspodjelnih ulaznih elemenata koji trebaju biti tako raspoređeni da raspodjeljuju vodu po cijelom presjeku taložnika. Ne smiju dozvoljavati raslojavanje vode, a ni poprečna strujanja. To znači da se sva energija kretanja vode mora na raspodjelnim elementima poništiti, tj. brzina kretanja vode u dovodnom kanalu od 50 cm/sek mora se svesti na brzinu kretanja vode u taložniku, a ta je 0,2 do 5 cm/sek. Ako se ovo ne postigne brzo dolazi do uspostavljanja »kratkog spoja« pa će voda najkraćim putem odilaziti na prelijev. Slika br. 44 prikazuje nekoliko rješenja za ulazne raspodjelne elemente.

Slika 44

Izostavljeno iz prikaza

7.1.3.7. Odnosi dubine i duiine taložnika. Već je ranije spomenut utjecaj dužine i dubine taložnika na učinak taloženja. S obzirkom na kretanje vode taložnik možemo podijeliti na tri zone:

1. zona ulaza vode u taložnik,
2. zona taloženja,
3. zona isticanja vode iz taložnika.

Za taložnike jednakih volumena ali različitog odnosa dužine i dubine možemo prikazati ove zone sa skicom, slika br. 45.

Obično se u praksi računa da je dužina zona (a) i (c) jednaka dubini taložnika na ulazu, odnosno na izlazu vode. Već iz same skice je vidljivo da su ove zone kod kraćih i dubljih taložnika veće nego kod plićih, a duljih taložnika te da više djeluju na uvjete strujanja kod dubljih taložnika. Zona (b) je dio taložnika gdje se taloženje vrši nesmetano. Najsitnije čestice se ne talože u zonama (a) i (c).

Slika 45

Izostavljeno iz prikaza

Kod radijalnih taložnika vrijede uglavnom isti uvjeti s time što je kod ovih promjenjiva brzina proticanja, jer voda dolazi iz centra taložnika i rasprostire se prema obodu. Radijalni taložnici manjih dimenzija nepovoljniji su. u radu od onih većih dimenzija radi uvjeta dotoka i preljeva vode. Prednost radijalnih taložnika ispred podužnih je u samoj izvedbi građevinskog dijela, kontinuiranog zgrtanja mulja čije se zgrtalica ne vadi iz vode, te konačno u ekonomičnijem rješenju.

7.1.3.8. Poremećaji uslijed strujanja. Slika br. 46 prikazuje smjer prolaza vode kroz taložnik, kao i strujanja u taložniku koja su uvjetovana:

• većim sadržajem otopljenih soli u vodi koja dolazi pa je voda specifički teža,
• voda koja dolazi ima više težih suspendiranih čestica pa je ova opet specifički teža od one u taložniku,
• voda koja dolazi je hladnija, dakle opet specifički teža od vode koja se nalazi u taložniku.

Slika 46

Izostavljeno iz prikaza

Princip strujanja vode u taložniku prikazan na slici br. 47 je posljedica obrnutog slučaja od gornjeg:

• voda koja ulazi u taložnik je specifički lakša, dakle ili je toplija, ili ima manje otopljenih soli, odnosno suspendiranih tvari.

Slika 47

Izostavljeno iz prikaza

7.1.3.9. Formiranje preljeva. Odabiranjem podesnih rješenja za preljev vode mogu se pojave strujanja vode u taložniku znatno smanjiti i na taj način ublažiti djelovanje ove pojave. Postavljanjem novih preljevnih površina može se skoro potpuno spriječiti djelovanje nepovoljnog strujanja (vidi sliku 48).

Slika 48

Izostavljeno iz prikaza

Za sprečavanje nepovoljnog strujanja u podužnom taložniku mogu se naknadno ugraditi povećane preljevne površine kako je prikazano na slici 49. S tim smo postigli da se kružno kretanje vode u taložniku svelo na manju mjeru, a to je povoljno.

Slika 49

Izostavljeno iz prikaza

7.13.10. Brzina proticanja vode kroz taložnik. Brzina proticanja vode kroz pjeskolov iznosi 30 cm/s, dok za primarne taložnike iznosi 5 cm/s, a za sekundarne 2,5 cm/s. Za radijalne taložnike se uzima za srednju vrijednost 2,5 cm/s.

Kod vertikalnih taložnika brzina dizanja vode mora biti manja od brzine padanja čestica na dno, a vrijedi za one veličine čestica koje kao najmanje želimo istaložiti.

Kontrolu uspjeha taloženja bilo u kojoj vrsti taložnika sprovodimo tako da mjerimo količinu zaostale krute tvari u vodi koja prelazi zajedno s vodom preko preljeva. Ovu izražavamo u ml/1, odnosno mg/1.

7.1.3.11. Prilikom puštanja u rad i taložnik, kao i sve cjevovode, treba temeljito očistiti od ostataka građevinskog materijala. Rad grtalice mulja treba isprobati naprazno. Zatim treba posuti dno finim suhim pijeskom, ravnomjerno razasutim. Jednom se grtalicom pređe preko pijeska i kontrolira koliki je sloj pijeska na kojem mjestu zaostao. Sve ove udubine, gdje se zadržao sloj pijeska, treba popuniti i poravnati betonom. Nakon ovog se taložnik napuni vodom. Kontroliraju se ulazni raspodjelni elementi, visina dizanja zgrtača u povratnom hodu, regulira se preljev da jednolično prelijeva vodu, da ne vuče vodu na jednu stranu i da time ne remeti uvjete proticanja i taloženja.

U slučaju da na postrojenju ima veći broj komora taložnika treba kontrolirati pravilnu i ravnomjernu raspodjelu vode kako u vrijeme maksimalnog, tako i u vrijeme minimalnog dotoka vode.

Proticanje vode kroz taložnik, raspodjela vode kroz ulazne elemente i preljev na izlazu kontroliraju se tako da se voda oboji intenzivnom bojom i promatra strujanje. Ukoliko dolazi do kratkog spoja, tj. do direktnog strujanja samo kroz dio bazena, treba vršiti ispravke kako na ulaznim elementima, tako i na. preljevnom rubu. Vertikalni presjek proticanja vode kroz taložnik »front vode« treba da je u sredini blago ispupčen.

Kod primarnih taložnika se može zgrtanje mulja programirati, dok kod naknadnib. taložnika treba da je bez prekidanja da ne bi došlo do trulenja mulja bez prisutnosti zraka jer se ovaj vraća u. biokemijski bazen kao povratni aktivni mulj.

Sadržaj mulja u. vodi se kontrolira na manjim postrojenjima barem. jedanput dnevno, a na velikim postrojenjima redovito pri maksimalnom, srednjem i minimalnom dotoku vode na postrojenje.

U koliko dolazi do pojavljivanja plivajućeg mulja, treba ovaj redovito skidati i obrađivati ga kako je već projektant projektnim rješenjem predvidio. U plivajući mulj uračunavaju se i ulja i masnoće lcoje đolaze na postrojenje s otpadnom vodorn. Ako je redovita pojava ulje ili masnoća na. površini bilo primarnih. taložnika bilo gdje drugdje, treba naknadno ugraditi odjelivač masnoća, jer pogotovo mineralna ulja i mineralne masti smetaju procesu pročišćavanja.

U redovno održavanje taložnika, osim propisa proizvođača opreme, treba uvrstiti i čišćenje ulaznih i preljevnih elemenata, kanale za dovod. i odvod vode, pranje zidova taložnika po rubu vode. Najmanje jednom godišnje je potrebno vršiti generalnu kontrolu i održavanje postrojenja. U stanovitim slučajevima je potrebno i isprazniti taložnik pa izvršeti kontroiu ispravnosti rada opreme na suho. Prilikom remonta treba obnoviti svu antikorozivnu zaštitu.

7.1.3.12. Poteškoće u radu kod većeg broja taložnika na jednom postrojenju najčešće su uzrokovane neodgovarajućom raspodjelom vode na pojedine taložnike. Tako su pojedini taložnici suviše opterećeni, dok istovremeno drugi nijesu ni normalno opterećeni. Nepovoljna strujanja u taložniku otklanjamo kako smo ranije već rekli. Ako zaostaje jedan dio mulja na dnu. taložnika, ovaj može truliti i redovno ispliva na površinu i remeti odnose taloženja, a sam odlazi preko preljeva. Prilikom pražnjenja treba ova mjesta dobro očistiti i zaliti — poravnati betonom (vidi ranije isto poglavlje). Kontrolirati rad pjeskolova jer je neistaloženi pijesak često uzročnik ovakvih pojava. Nagomilani pijesak u taložniku pravi neprilike kod prepumpavanja istaloženog mulja.

Začepljenje cjevovođa, istaloženi pijesak u cjevovodima, razvodima, ventilima, zasunima, mrtvim uglovima postrojenja, te sakupljanje organske materije zajedno s pijeskom uvjetuju poteškoće svih vrsta na postrojenju, nepoželjno truljenje pa sve do obustavljanja rada. Osnovni zadatak je održavati svu opremu i sve građevinske objekte uvijek u ispravnom stanju, a to nam jedino omogućava uspjeh u radu.

Kod puštanja postrojenja u rad, ili kod prikopčavanja novih kanalizacionih kapaciteta na postrojenje za pročišćavanje vode potrebno je postaviti prije pužnih pumpi ili rešetke s automatskim čišćenjem još jednu grubu rešetku koja će zadržavati komade drveta od neuklonjene podgrade ili betonske obloge (šalovanja). Ovakvi grubi, teški komadi lako mogu uzrokovati kvar na pužnoj pumpi ili uređaju za čišćenje rešetke i sl.

7.2.0 Postupci biokemijskog pročišćavanja

7.2.1 Proces pročišćavanja

Otpaci od hrane kao i ostala otpadna organska materija koja se nalazi u vodi može biti ili otopljena, ili neotopljena pa lebdi nošena vodom. Veliki dio suspendiranih materija možemo ukloniti iz vode taloženjem, a otopljeni dio samo biokemijskom razgradnjom. Ovu razgradnju postižemo tako da na postrojenju za pročišćavanje vode razvijamo u biokemijskom bazenu vrlo site organizme koji će tu hranu potrošiti za svoj razvoj i na taj način očistiti vodu. Ove sitne organizme zovemo još i mikroorganizmi od kojih je najdjelotvornija vrsta koju zovemo bakterije. Bakterije i žive, i već izurnrle, zajedno čine kolonije u vidu sitnih pahuljica koje lebde u vodi, a nazivamo ih »bioaktivni mulj« ili kraće »aktivni mulj«. Taloženjem vode koja je obrađena s aktivnim muljem u naknadnom taložniku izdvajamo iz vode najveći dio ovih organizama i vraćamo ih u proces pročišćavanja. Ovaj dio zoverna »povratni mulj«. Kako se svakim danom proizvodi mulj tokom pročišćavanja otpadne vode, isti se nagomilava sve više i više. Da održimo mi nimalno potrebnu koncentraciju mulja sve ono što je više od toga valja ukloniti iz procesa pročišćavanja. Taj dio zovemo »višak mulja«.

Vještački proces pročišćavanja otpadnih voda potpuno odgovara onom prirodnom procesu pročišćavanja koji se obavlja u rijekama ili u drugim vodotocima s tom razlikom da se vještački proces podržava i regulira voljom Ijudi, a za ovo je potrebno izgraditi odgovarajuća postrojenja i postaviti naprave koje će procese omogućavati i regulirati.

Veličina izgrađenog postrojenja ne utiče na proces pročišćavanja otpadnih voda pa se tako u malom postrojenju obavljaju iste biokemijske operacije kao i u onom najvećem. Na proces pročišćavanja utječu drugi faktori koji će biti u daljnjem teksu obrađeni.

Danas se najviše primjenjuju postupci pročišćavanja s bioaktivnim muljem u recirkulaciji, Princip ovakvog pročišćavanja obavlja se u dva odvojena bazena od kojih je jedan:

• biokemijski bazen gdje se miješa otpadna voda s bioaktivnim muljem uz dovođenje kisika iz zraka. Mikroorganizmi aktivnog mulja mogu živjeti jedino ako voda sadrži otopljen kisik. dok je drugi bazen:
• sekundarni ili naknadni taložnik gdje se izdvaja iz već pročišćene otpadne vode bioaktivni rnulj, a ovaj se sakuplja i vraća u biokemijski bazen. Pročišćena izbistrena voda prelijeva se preko ruba taložnika i otječe s postrojenja.

Slika 50

Izostavljeno iz prikaza

Iz priložene slike 50 vidimo skicu osnovnog procesa i pojedinih veza na. ovakvom postrojenju.

Biokemijski bazeni se danas izvode uglavnom iz betona, ili se betonskim pločama oblažu stijene iskopane u zemlji. To ovisi o mjesnim prilikama na terenu kao i o projektantskom rješenju. Oblik bazena je prilagođen rješenjima koja zahtijeva oprema za biokemijski proces, odnosno oprema za unošenje kisika iz zraka.

Da bi u što manjem volumenu biokemijskog bazena raogli pročistiti što više vode treba ovaj maksimalno optere(iti, a za to je potrebna redovita. kontrola, kao i regulacija tokom procesa pročišćavanja. Za postrojenje se uvijek predviđa i jedan barem manji biokemijski laboratorij koji će omogućiti da pravovremeno odredimo sve potrebne pokazatelje za vođenje i kontrolu procesa pročišćavanja.

7.2.2 Ozračavanje

Mikroorganizme koji sudjeluju u procesu pročišćavanja otpadnih voda dijelimo na:

• aerobne koji za svoj razvoi u procesu pročišćavanja troše otopljeni kisik iz vode,
• anaerobne koji ne troše otopljen kisik iz vode pa kažemo da djeluju u redukcionom procesu.

Anaerobni proces pročišćavanja odvija se u septičkim jamama, Emšerovim bunarima i trulištima (digestorima) mulja. Produkt razlaganja je plin metan i mineralizirana otpadna materija Sumpor iz organskih spojeva se reduzira do sumporvodika koji daje neugodan miris.

Na ovom mjestu će se obrađivati mehanizmi za unošenje kisika u vodu za pročišćavanje po aerobnom postupku. Da bi se ubrzala biokemijska reakcija pročišćavanja, potrebno je da u biokemijskom bazenu bude prisutna stalna veća koncentracija aerobnih mikroorganizama koje zovemo bioaktivni mulj. Praksom je ustanovljeno da u sistemima gdje se traži puno pročišćavanje sa stabilizacijom mulja bude koncentracija bioaktivnog mulja 5 kg/m3 mjereno kao suha tvar mulja, dok za pročišćavanje bez stabilizacije mulja treba da je koncentracija. 3,3 kg/m3. Ovu koncentraciju održavamo dovođenjem bioaktivnog mulja iz naknadnog taložnika.

Da bi se osigurala potrebna količina otopljenog kisika u vodi u biokemijskom bazenu za rad i razvoj aktivnog mulja razvijeni su slijedeći mehanizmi za unošenje kisika u vodu:

1. mehanizam za upuhavanje zraka u vodu

• s grubim,
• finim,
• srednjim mjehurićima zraka,

2. mehanizmi za površinsko ozračavanje vode,

3. mehanizmi s kombiniranim ozračavanjem i miješanjem.

7.2.2.1. Mehanizmi z.a upuhavanje zraka u vodu. Mehanizmi za upuhavanje zraka u vodu moraju imati ili visokotlačne ventilatore ili puhaljke, razvod zraka po postrojenju i priključne elemente za unošenje zraka u vodu.

Slika 51 prikazuje presjek kroz bazen s uređajem za ozračavanje s grubim mjehurima zraka. Zrak se uvodi u vodu pri dnu bazena kroz otvorenu cjiev 0 do 30 mm. Kod ovog sistema nema začepljavanja pa je sigurnost u radu velika.

Slika 51

Izostavljeno iz prikaza

Upuhavanje zraka sa srednjim mjehurićima sprovodi se kroz otvore promjera 1 do 5 mm. Elementi za ozračavanje se postavljaju ili pri dnu bazena, ili na dubini od 80 cm (INKA postupak). Slika 52.

Ozračavanje vode s upuhavanjem finih mjehurića zraka vrši se preko poroznih keramičkih elemenata, ili preko cijevi načinjenih od sitnih lijepljenih zrnaca plastike. Veličina mjehurića zraka iznosi oko 1 mm. Prenos kisika u vodu. je ovim sistemom najbolji, ali je i najveća opasnost od začepljivanja pora. Slika 53.

Osnovni uvjeti prenosa kisika upuhavanjem zraka ovise o:

• veličini čestica zraka,
• količini zraka,
• dubini upuhavanja zraka u vodu,
• uvjetima strujanja u bazenu,
• osobinama vode.

Za uvjete da voda nema otopljenog kisika i da je dubina upuhavanja zraka 1 m postignuti su slijedeći rezultati otapanja kisika u čistoj vodi kod:

• grubih mjehurića 5—7 g O₂/m³ zraka
• srednjih mjehurića 6—8 g O₂/m³ zraka
• finih mjehurića 10—12 g O₂/m³ zraka

Slika 52

Izostavljeno iz prikaza

Slika 53

Izostavljeno iz prikaza

Normalna dubina upuhavanja zraka u bazene iznosi oko 3 m. Povećanjem dubine dobije se na iskorištenju zraka, ali ovo nije u razmjeri s povećanjem ostalih troškova.

Upuhavanjem zraka u vodu dolazi do kretanja i zraka i vode prema gore, do poprečnog strujanja ili bolje rečeno do valjanja vode u bazenu što je povoljno radi miješanja i sprečavanja taloženja mulja. Elementi za ozračavanje se ne smiju suviše gusto poredata jedan do drugog radi međusobnog nepovoljnog djelovanja koji se odražava u smanjenju iskorištenja.

Otpadna voda ima manju moć upijanja zraka — kisika nego čista voda. Najglavniji razlog za ovu pojavu je sadržaj sapuna i deterdženata u vodi jer ovi uvjetuju takvu graničnu površinu između kapljice zraka i vode prilikom prolaska zraka kroz vodu da ova ima smanjenu moć upijanja kisika. U praksi je ustanovljeno da je moe prenosa kisika iz zraka u otpadnu vodu prema čistoj vodi kod upuhavanja zraka slijedeća:

• grubi i srednji mjehurići zraka imaju iskorištenje 80 do 90% prema onom u čistoj vodi,
• fini mjehurići zraka imaju iskorištenje 60 do 80%.

7.2.2.2. Površinsko ozračavanje je karakteristično po tome što se voda rasprskava iznad same površine i miješa sa zrakom, čime se ujedno ovim pokreće voda tako da dolazi do strujanja i miješanja.

Slika 54

Izostavljeno iz prikaza

Slika 54 prikazuje rad turbine bez nasisne cijevi. Kretanje vode nije usmjereno nego se formira iz uvjeta građenja bazena. Uslijed okretanja turbine voda se pokreće horizontalno, a uslijed rasprskivanja vode i povlačenja vode u lopatice turbine, voda se pokreće vertikalno.

Slika 55

Izostavljeno iz prikaza

Slika 55 prikazuje turbinu s nasisnom cijevi. Kretanje vode je usmjereno. Turbina siše vodu kroz cijev sa dna i razbazuje je po površini. Ovo rješenje omogućava dublju izgradnju bazena.

Turbine su smještene na nosačima bilo čeličnim, bilo armirano betonskim u sredini bazena iznad same vode. Okretanjem turbine uslijed centrifugalne sile dolazi do izbacivanja vode preko ruba turbine i do miješanja vode i zraka. Kretanje vode je prikazano na slikama pomoću strelica. Neke turbine su tako riješene da prilikom okretanja sišu zrak bilo direktno na ploču turbine, bilo kroz šuplju osovinu. Uslijed centrifugalne sile dolazi do miješanja vode i zraka i do razbijanja smjese na ivici turbine u najfinije čestice što dovodi do intenzivnog ozračavanja. Princip rada ovakve turbine prikazan je na slici 56.

Do danas je razvijeno oko 10 različitih rješenja s turbinama koje se bitno ne razlikuju. Neke su tako riješene da se mogu dizati i spuštati, tj. mijenjati uron u vodu, a time i opterećenje pa se u periodu malog dotoka i slabog opterećenja preko automatskog uređaja pomjera uron turbine tako postaju ekonomičnije u radu radi uštede pogonske energije.

Slika 56

Izostavljeno iz prikaza

Obrtne četke su postavljene horizontalno prema površini vode tako da su samo njene lopatice uronjene u vodu. Lopatice su sastavljene iz vijenca peraja, a izrađene su iz kvalitetnog čelika antikorozivno zaštićene kadminiziranjem. Obrtanjem četki dolazi do miješanja vode i zraka, rasprskavanja vode oko četke, pokretanja vode ispod. četke i stvaranje strujanja — toka vode koji miješa vodu i ne dozvoljava taloženje mulja. Obrtne četke se primjenjuju u dva osnovna rješenja biokemijskih bazena.

1. U protočnom bazenu voda se pokreće kako je prikazano u slici 57. Voda se pomiče naprijed djelovanjem dotoka svježe otpadne vode i povratnog mulja s jedne strane, a preljevom pročišćene vode s druge strane. Dakle, voda se kreće u obliku spirale.

U sistemu s recirkulacionim tokom vode u biokemijskom bazenu voda se stalno vraća u krug i miješa sa svježom otpadnom vodom i povratnim muljem, dok se istovremeno odgovarajuća količina vode prelijeva i odilazi na naknadni taložnik.

Po ovom principu rade oksidacioni bazeni i oksidacioni jarkovi. Oksidacioni bazeni su duboki s vertikalnim stranicama, a izvedeni su iz armiranog betona. Oksidacioni jarkovi su plitki; dubina im je 1 do 1,5 m, izvedeni su s kosim zidovima i najčešće obloženi betonskim pločama koje su zalivene bitumenom. Presjek im je oblika trapeza. Ozračavanje se vrši pomoću obrtnih četki, a dubina urona četki regulira se podesivim preljevom. Slika 58 prikazuje oksidacioni bazen, a slika 59 oksidacioni jarak.

Slika 57

Izostavljeno iz prikaza

Slika 58

Izostavljeno iz prikaza

Slika 59

Izostavljeno iz prikaza

Posebnu varijantu oksidacionih bazena čini izvedba prikazana na slikama 50 i 60. U vanjskom prstenu nalazi se oksidacioni bazen, a u sredini naknadni taložnik. Smjer kretanja vode je kombiniran, a najlakše ga je zamisliti poput razvučene spirale. Obrtne četke su fiksirane na postoljima. Regulacija dubine urona vrši se pomoću podesivog (regulacionog) preljeva vode.

Slika 60

Izostavljeno iz prikaza

7.2.2.3. Kombinirano ozračavanje. Da bi se postigao što veći kontakt između zraka i vode vrši se kombinirano ozračavanje i intenzivno miješanje. Nastajanje kavitacionog klina stvara se vrtlog u vodi koji kroz šuplju osovinu siše zrak i kroz šuklje lopatice uslijed centrifugalne sile ubacuje zrak u obliku finih mjehurića u vodu. Lopatice služe za intenzivno mješanje vode i zraka, dakle za cirkulaciju sadržaja bazena. Slika 61.

Slika 61

Izostavljeno iz prikaza

Ovo rješenje se upotrebljava u procesu kemijske obrade industrijskih otpadnih voda.

Kod turbina i obrtnih četki količina unešenog kisika u vodu ovisi o:

• konstrukcionom rješenju turbine i obrtne četke,
• promjeru turbine odnosno dužine obrtne četke,
• broju okretaja,
• dubine urona,
• strujanjima u bazenu,
• osobinama otpadne vode.

Promjer turbine odnosno dužinu obrtne četke određuje projektant-tehnolog prilikom izrade projekta. Dubina urona turbine dade se na određeni način regulirati, a taj ovisi o konstrukciji same turbine. Kod turbina koje su konstruirane tako da nemaju regulaciju urona, dubina uranjavanja se regulira kao i kod obrtne četke pomoću podesivog preljeva.

Podesivi preljev je prikazan na slici 62. Ovaj je smješten na rubu oksidacionog jarka ili bazena. Podizanjem brida preljeva diže se nivo vode u bazenu i time regulira uron obrtne četke ili turbine.

Slika 62

Izostavljeno iz prikaza

Uron peraje obrtne četke prikazan je na slici 63, gdje se vidi koliko duboko ulazi peraja u vodu. No međutim kod turbine se ne mjeri koliko je duboko uronjena turbina u vodu, nego se mjeri razmak između gornjeg ruba turbine i nivoa vode, tj. koliko je turbina izronjena iz vode.

Slika 63

Izostavljeno iz prikaza

7.3.0 Tehnološka rješenja

7.3.1 Mehanički (prvi) stepen pročišćavanja. Rješenja za mehaničko pročišćavanje otpadnih voda dana su shemama na slici 64. Sama rešetka se postavlja tamo gdje treba osigurati ulaz za pumpe da kruti veći komadi ne bi polomili rotor pumpe, shema (a). Rešetka i pjeskolov se postavljaju kao jedinica prije biokemijskog postupka proćišćavanja, a redovito na mješovitoj kanalizaciji, shema (b). Ako otpadne vode nose znatne količine masnoća, potrebno je iza pjeskolova, a ispred biokemijskog procesa postaviti odvajač masnoća, shema (c) na slici 64. U kombinaciji (d) vidimo da je pokraj rešetke, pjeskolova, odjeljivača masnoća postavljen i primarni taložnik. Po ovom postupku se odvajaju svi taloživi i kruti otpaci anorganskog i organskog porijekla.

Istaloženi mulj u primarnom taložniku lako truli pa ga treba redovito vaditi i obraditi bilo anaerobnim bilo aerobnim postupkom. Ovaj postupak zovemo stabilizacijom mulja.

Uređaj za mehaničko pročišćavanje otpadne vode postavljaju se ispred biokemijskog postupka pa ovakvo pročišćavanje nazivamo »prvim stepenom pročišćavanja«.

Slika 64

Izostavljeno iz prikaza

7.3.2 Biokemijski (drugi) stepen pročišćavanja. Najjednostavnije postrojenje koje radi po biokemijskom postupku pročišćavanja prikazano je shemom na slici 65. Oborinske vode se ne slijevaju u fekalnu kanalizaciju pa se na ovakvom postrojenju ne ugrađuje gruba rešetka, a niti pjeskolov. Objekat je tako dimenzioniran da se u njemu provodi simultana stabilizacija mulja. Višak mulja se neposredno prepumpava iz naknadnog taložnika na polja za sušenje mulja. Po ovom principu rade mnoga mala, »paketna« (fabrički dogotovljena) i montažna postrojenja, kao i oksidacioni jarkovi, te oksidacioni bazeni bez obzira da li je ozračavanje obrtnom četkom, turbinom ili upuhavanjem zraka.

Slika 65

Izostavljeno iz prikaza

7.3.2 Biokemijski (drugi) stepen pročišćavanja. Postrojenja od kojih se traži mogućnost većeg opterećenja obično rade s odvojenom stabilizacijom mulja. Ovakva postrojenja dozvoljavaju veće oscilacije u opterečenju. Najprikladnija su rješenja za sezonska turistička naselja jer je moguće uz dodatak još jednog taložnika opterećenje povećati do četiri puta. Višak mulja se iz naknadnog taložnika prebacuje u bazen za odvojenu stabilizaciju, a odavde se prethodno odgovarajući dio stabiliziranog mulja odvodi na polja za sušenje mulja. Shema na slici 66 pokazuje ovakvo rješenje.

Slika 66

Izostavljeno iz prikaza

Slika 67

Izostavljeno iz prikaza

Na velikim postrojenjima se provodi odvojena anaerobna digestija mulja uz zagrijavanje čime se proces digestije umnogome ubrza. Pri ovom se proizvodi vrijedni plin koji se koristi za pogon ili grijanje. Obrađeni mulj se suši na poljima za sušenje mulja dok se danas sve više primjenjuje naknadna kemijska obrada mulja s filtracijom. Na taj način otpadaju velike površine zemljišta kao polja za sušenje muIja. Mulj se nakon filtracije spaljuje zajedno s drugim otpacima iz naselja i na taj način se dobiva toplina i pepeo koji sadrži vrijedne kemikalije. Pepeo se dodaje posebnoj vrsti umjetnog gnojiva. Pročišćavanje otpadnih voda po ovakvom rješenju prikazano je shemom na slici 67.

Slika 68

Izostavljeno iz prikaza

Naročito jako opterećenje otpadne vode, npr. neke iz prehrambene industrije, nije moguće jednostepenim procesom pročišćavanja pročistiti do potrebne mjere. U takvim slučajevima postavlja se biokemijski postupak jedan iza drugog s međutaloženjem kako je prikazano shemom na slici 68.

7.3.3 Kemijski (treći) stepen pročišćavanja. Pod osnovnim značenjem trećeg stepena pročišćavanja podrazumjjevamo uklanjanje spojeva fosfora i dušika iz otpadne vode. Ako su ovi u znatnim količinama prisutni, pogoduju razvoju vodenog bilja u recipjentu. Odumiranjem bilja dolazi do trulenja, a time i do zagađivanja vode u recipjentu. Danas se primjenjuju u tehnologiji pročišćavanja slijedeća dva rješenja i to:

• istovremena obrada u biokemijskom procesu uz dodatak kemikalija i smanjivanje potrebne količine zraka,
• nakon biokemijske obrade aktivnim muljem i taloženjem dodaju se u odvojeni bazen bez ozračavanja male količine svježe otpadne vode i kemikalije, pri čemu mikroorganizmi za pročišćavanje onog dijela svježe otpadne vode troše vezani kisik iz nitrata i oslobađaju plinoviti dušik, a fosfati reagiraju s kemikalijama i talože se.

Odvojeno od izdvajanja fosfornih. i dušikovih spojeva iz otpadne vode treba ove često i kemijski obrađivati prije, odnosno poslije biokemijskog postupka s aktivnim muljem kao npr. otpadne vode iz tekstilne industrije, farmaceutske industrije, velikih praonica rublja, industrije konzervi i sl. Svaki je kemijski postupak pročišćavanja prilagođen karakteristikama otpadne vode pa je nemoguće ovo sažeto prikazati, no u principu se ovaj postupak postavlja kako je prikazano shemama na slici 69.

Kemijsko-biološki postupak pročišćavanja otpadnih voda prikazan je shemom. »a« na slici 69. Ovaj postupak se primjenjuje kod izdvajanja fosfata kemijskom reakcijom kad je prethodno potrebno izvršiti korekciju pH vrijednosti, ukloniti štetne ili otrovne supstance aktivnog mulja biokemijskog procesa. U ovom postupku pročišćavanja troše se znatne količine kemikalija ne samo za reakciju taloženja fosfata nego i za izdvajanje suspendiranih i koloidnih tvari iz otpadne vode.

Biološko-kemijski postupak prikazan shemom »b« na slici 69 primjenjuje se u tehnologiji pročišćavanja otpadnih voda za uklanjanje fosfata u slučaju da nije potrebno izvršiti korekciju pH vrijednosti, a nijesu prisutne štetne ili otrovne kemikalije za aktivni mulj biokemijskog procase. Prednost u ovom postupku je u tome što je utrošak kemikalija minimalan, a svodi se samo na reakciju potrebnu za izdvajanje fosfata.

7.4.0 Osnovni parametri u procesu procišćavanja

Proces pročišćavanja otpadne vode ovisi o:

• odnosu hranjive materije u otpadnoj vodi prema tehnološkim uvjetima (volumenu biokemijskog bazena, količini bioaktivnog mulja),
• vrsti i količini otpadne organske materije u vodi i
• uvjetima okoline tokom biokemijskog pročišćavanja (pH otpadne vode, sadržaj kisika, miješanje vode u biokemijskom procesu).

Stepen djelovanja pročišćavanja otpadne vode ovisi o vrsti i količini otpadne organske materije koju voda donosi i količini mikroorganizama (bakterija) koji trebaju da ovu organsku materiju potroše. Jasno je da je ovdje značajno kako dugo će se voda zadržavati u biokemijskom bazenu. Ako odbacujemo manju količinu viška mulja, ili ga uopće ne odbacujemo, možemo direktno djelovati na proces pročišćavanja, jer će veća količina mikroorganizama brže potrošiti organsku materiju u vodi. Drugim riječima što je više aktivnog mulja u vodi, bakterije će trošiti sve do posljednjih tragova hrane. Dakle voda će biti potpuno pročišćena. Sami mikroorganizmi će u tom slučaju biti stalno u stanju neishranjenosti, gladni. Ovo je karakteristično za stabilizirani i djelomično stabilizirani mulj. Da se vratimo na prvo tumačenje gdje je odnos hranjivih tvari u vodi velik prema sadržaju mulja dakle prema količini mikroorganizama bit će višak hrane u vodi koju mikroorganizmi nijesu potrošili pa će ova odilaziti s vodom. Za takvo stanje kažemo da je voda samo djelomično pročišćena. U ovakvim uvjetima su mikroorganizmi obilno hranjeni, stvaraju vlastitu rezervu u organizmu pa mulj podliježe lako trulenju. Ovo stanje mulja zovemo »nestabilizirani mulj«. (Vidi poglavlje 7.5.O.O.).

Da bismo mogli pratiti odnose i procese koji se pri pročišćavanju vode događaju, moramo određivati, mjeriti ili izračunavati slijedeće:

1. Vrijeme zadržavanja vode u biokemijskom bazenu karakterizirano je hidrauličkim opterećenjem (RH), a to je veličina koja se dobije dijeljenjem ukupne dnevne količine otpadne vode koja dolazi na postrojenje za pročišćavanje (Q) s korisnim volumenom (volumen punjenja vode) biokemijskog bazena (Vk).

RH = Q / V_k . (m³/m³. d)

Mjerna jedinica je izražena u kubnim metrima otpadne vode po kubnom metru biokemijskog bazena (korisne zapremine) na dan.

Ako se voda ne zadržava dugo u biokemijskom bazenu znači da je ozračavanje trajalo kratko, ili da je bila velika količina vode. U normalnog zagađenja, kao gornjih količina vode znači da je i količina otpadne organske materije bila velika. Ne smijemo zaboratiti da je ovo razmatranje bilo potrebno ovako postaviti jedino zbog mijenjanja količine vode tokom dana, a veličina biokemijskog bazena je stalna.

2. Drugi važan podatak je koncentracija zagađenja u vodi a to je opterećenje otpadne vode organskom materijom. Ova koncentracija otpadne materije u vodi se mijenja tokom dana, dakle se mjenja i količina otpadne materije u biokemijskom bazenu i to jedanput promjenom količine vode, a drugi put promjenom koncentracije u vodi. Važan je podatak biokemijskog opterećenja po jedinici volumena biokemijskog bazena što označavamo kao opterećenje biokemijskog bazena otpadnom organskom materijom (RB).

Ovaj podatak izračunavamo iz hidrauličkog opterećenja biokemijskog bazena množenjem s prosječnom vrijednosti zagađenja vode izraženo kao BPK-5

R_B = R_H x BPK-5 kg BPK-5/m³ dan

Jedinica mjere je s kg BPK-5 po kubnom metru biokemijskog bazena na dan.

3. Količinu mikroorganizama u jedinici volumena otpadne vode u biokemijskom bazenu možemo najjednostavnije odrediti tako da izmjerima suhu tvar bioaktivnog mulja (MSTM), a ovu izrazimo u g/lit vode ili kg/m3.

4. Za mjerenje opterećenja mase mulja otpadnom organskom materijom uvrstili smo novu veličinu koju zovemo opterećenje mulja (RSTM).

RSTM = R_B / M_STM kg BPK-5/kg _STM dan

Ovu dobivamo ako biokemijsko opterećenje bazena po-dijelimo s masom suhe tvari mulja.

Jedinica mjere je prikazana s kg organskog zagađenja izraženog kao BPK-5 po kg suhe tvari mulja u biokemijskom bazenu na dan.

	puno pročišćavanje		pročišćavanje do sadržaja BPK-5 na izlazu postrojenja
	sa stabilizacijom mulja	s oksidacijom dušikovih spojeva	20mg/lit	30 mg/lit
RB kgBPK-5/m3 x d	0,25	0,50	1,00	2,00
RSTM kgBPK-5/kgsTM x d	0,05	0,15	0,30	0,60
M STM kg STM/m3	5,00	3,30	3,30	3,30
t sati	29	10	4,8	2,4

 

Iz priložene tabele je vidljivo kakvi uvjeti trebaju vladati u biokemijskom bazenu ako se želi postići odgovarajući stepen pročišćavanja. Naznačeni brojevi odgovaraju maksimalnoj vrijednosti kod koje se može postići traženi stepen pročišćavanja a vrijedi za biokemijsko opterećenje biokemijskog bazena (RB) i za biokemijsko opterećenje aktivnog mulja ( RSTM) .

1. puno pročišćavanje otpadne vode sa stabilizacijom mulja,
2. puno pročišćavanje otpadne vode uz oksidaciju dušikovih spojeva,
3. pročišćavanje otpadne vode do ostatka od 20 mg BPK-5/lit na izlazu s taložnika,
4. pročišćavanje otpadne vode do ostatka od 30 mg BPK-5/lit na izlazu s taložnika.

Prilikom kontrolnih mjerenja i ispitivanja možemo odmah prema ovoj tabeli odrediti efikasnost pročišćavanja na postrojenju odnosno što i kako moramo poduzeti na temelju dobivenih rezultata da popravimo stanje i dovedemo rad postrojenja na zadani uvjet.

Sadržaj bioaktivnog mulja se povećava na postrojenju tako da se smanji ili izostavi kroz neko vrijeme odbacivanje viška mulja. Jasno je da se pri ovakvom radu moraju vršiti česta i temeljita ispitivanja i mjerenja; na temelju samo jednog određivanja ne treba donositi sudove i poduzimati veće mjere.

Za povećani sadržaj mulja u biokemijskom bazenu treba i više kisika u vodi pa nam uređaji moraju omogućavati veće kapacitete. Povećanje biokemijskog zagađenja otpadne vode, odnosno povećanje broja priključnih ekvivaletnih stanovnika ne može ići neograničeno, jer je kapacitet biokemijskog bazena ograničen željenim stepenom pročišćavanja, a kapacitet naknadnog taložnika opet s količinom vode i količinom mulja. Velika količina mulja otežava izdvajanje mulja u taložniku. U takvim slučajevima treba dograđivati nove kapacitete.

Nadalje, proces i stepen pročišćavanja ovise o samoj otpadnoj materiji u vodi. Ako je ova suspendirana i koloidno rastvorena, a potiče iz domaćinstva, tj. od živežnih namirmca, proces pročišćavanja teče najbrže. Ako je najveći dio organskog zagađenja potpuno otopljen, a potiče iz domaćinstava ili proizvodnje živežnih namirnica, brzina razgradnje je manja. Najlošiji efekat tj. najsporiju razgrađnju imaju otopIjene materije koje su za mikroorganizme »teško probavljive«. Ovamo spadaju topive materije iz organske kemijske industrije, dakle materije koje nemaju hranjivu vrijednost.

Mnoge industrijske otpadne vode pogoduju razvoju vlaknastih bakterija koje za razliku od kuglastih bakterija ne stvaraju pahuljičast mulj nego vlaknaste dugačke nakupine međusobno isprepletene. Mulj koji sadrži mnogo ovakvih bakterija se teško taloži pa izgleda kao da je nabujao. Od ovog potiče i ime »nabujali mulj«.

Mikroorganizmi za svoj opstanak, razvoj i razmnožavanje, dakle za život, troše ugljik, kisik, vodik, fosfor i dušik. Ako nedostaje fosfornih i dušičnih soli u vodi) to se događa najčešće kod industrijskih otpadnih voda), razvijaju se gljivice umjesto bakterija. Ove imaju isto vlaknastu strukturu, ali razgranatu. Tako i prisutnost gljivica daje jednu vrstu napuhanog mulja. Radi pogoršanih uvjeta taloženja, a da mulj ne odilazi preko preljeva naknadnog taložnika, redovito se povećava izdvajanje viška mulja, što je nepravilno. Zapravo se time smanjuje njegova koncentracija u biokemijskom bazenu. Povećava se odnos između količine otpadne organske materije u vodi i količine aktivnog mulja. Posljedica ovog je lošiji stepen pročišćavanja. U takvim slučajevima treba vodi dodavati soli dušika i fosfora, prethodno izdvojiti znatnu količinu viška mulja, a sirovoj otpadnoj vodi dodati već pročišćene otpadne vode u recirkulaciju. Smanjuje se koncentracija otpadne materije u vodi koja dolazi na postroje nje. Često se za poboljšavanje efekta taloženja dodaju aluminijeve ili željezne soli uz korekciju pH vrijednosti za poboljšanje efekta taloženja.

Otpadne vode iz naselja imaju dovoljno soli fosfora i dušika pa u principu ove ne treba dodavati.

Ima znatan broj slučajeva kada se fosforne i dušične soli nalaze u suvišku. Niti ovo nije dobro, ne smeta, doduše procesu pročišćavanja, ali ove dospjevaju u vodotok gdje pogoduju razvoju raznog vodenog bilja, pogotovo na mjestima gdje voda miruje. Ovo bilje i alge odumiru i trulenjem opet zagađuju vodu. Uklanjanje suvišnih fosfornih i dušikovih soli iz otpadne vode zovemo »Treći stepen pročišćavanja«. Ovo se osniva na kombinaciji biokemijskog i kemijskog procesa pročišćavanja voda. 0 procesu trećeg stepena pročišćavanja ovdje nećemo raspravljati. Promjena temperature otpadne vode ne utječe značajno na proces pročišćavanja. Jedino je važno da te promjene nijesu nagle tako da se mikroorganizmi mogu prilagoditi na promjene.

Najpovoljnije pH za tok pročišćavanja je pH 7,3. Nepovoljno djeluje udar kiselina i alkalija. Mikroorganizmi se mogu prilagoditi na postepeni veći alkalitet vode, a pogotovo neke vrste bakterija koje onda preuzimaju svo pročišćavanje otpadne vode. Tokom razvojnog procesa bakterije otpuštaju ugljičnu kiselinu koja smanjuje alkalnost stvarajući soli — karbonate tako da se brzo uspostavlja ravnoteža.

Sadržaj kisika u biokemijskom bazenu proizilazi iz od nosa utroška kisika i dovedene količine kisika iz zraka. Ukoliko je utrošak veći od dovođenja, pojavljuje se stalno manjak, a voda nije dovoljno pročišćena. Obratno, ako je dovod znatno veći od utroška, bit će pročišćavanje vode, potrebno je da u biokemijskom bazenu ima uvijek stalan višak kisika u količini od 2 do 3 mg/lit, kako bi se moglo djelovati na udarna zagađenja. Održavanja većih količina, kisika u biokernijskom bazenu je samo nepotreban utrošak električne energije.

U biokemijskom bazenu je potrebno osigurati što bolji kontakt bioaktivnog rnulja i organskih nečistoća, a to se postiže dobrim miješanjem.

7.4.1 Puštanje postrojenja u rad

Prilikom puštanja postrojenja u rad treba izvršiti tehničku kontrolu na ispravnost i nepropusnost građevinskih objekata. Sva se kontrola vrši prvo nasuho, a zatim se cijelo postrojenje napuni čistom vodom (najbolje iz rijeke) i ispita ponovo.

Punjenje otpadnom vodom se vrši nakon intenzivnog ozračavanja čiste vode. Sav proizvedeni mulj se vraća u biokemijski bazen. Ako na postrojenju postoje primarni taložnici, onda ne treba prilikom puštanja u rad vodu voditi preko ovih nego je direktno otpremati u biokemijski bazen. Najbolje je ako postoji u blizini kakvo drugo biokemijsko postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda pa jednostavno dovesti odatle koju cisternu bioaktivnog mulja i ubaciti je u biokemijski bazen. To je najsigurniji način da se brzo i jednostavno oformi rasa bioaktivnog mulja. Ako se mulj postepeno razvija sam od sebe, tada se za cca 10 do 14 dana obrazuje potrebna količina bioaktivnog mulja i proces pročišćavanja teče normalno. Važno je paziti da za vrijeme razvoja mulja pH vrijednost vode bude stalno između 7 i 8. Kod puštanja u rad postrojenja industrijskom otpadnom vodom treba biokemijski bazen isto napuniti čistom vodom, dobro je ozračiti, kontrolirati sadržaj fosfora i dušika i ako ih ima molo, treba ih dodati u obliku umjetnog gnojiva. Otpadna voda se dodaje postepeno, ne sva raspoloživa količina. Redovito se uz industrijske otpadne vode dodaju i gradske otpadne vode da bi se dovele lako razgradive materije na postrojenje i da bi se bioaktivni mulj što prije razvio. Ako nema dovoljno ovih, onda treba sa susjednog postrojenja dovesti koju cisternu dobrog bioaktivnog mulja i ubaciti ga u biokemijski bazen da bi se osigurao razvoj bakterija i mikroorganizama onih sojeva koji odgovaraju za proces pročišćavanja otpadnih voda.

7.4.2 Uspostavljanje pogonskih uvjeta

Uspostavljanje pogonskih uvjeta podrazumijeva usaglašavanje svih kapaciteta a za ovo treba:

• određivanje količine bioaktivnog mulja u biokemijskom bazenu, mikrobiološka pretraga mulja na prisutnost, odnosno odsutnost pojedinih vrsta mikroorganizama,
• određivanje odnosa recirkulacije mulja, odnos povratnog mulja po količini prema količini svježe otpadne vode,
• određivanje viška mulja i način njegovog otklanjanja,
• izvršiti kontrolu strujanja (kretanja) vode u biokemijskom bazenu,
• odrediti dopustivo hidrauličko opterećenje naknadnog taložnika,
• kod industrijskih otpadnih voda kontrolirati sadržaj fosfora i dušika, a ako ovi nedostaju dodati ih u obliku umjetnih gnojiva. Ovakvo stanje ukazuje na trajnu potrebu dodavanja ovih soli pa sadržaj fosfora i dušika treba stalno uvrstiti u kontrolna određivanja.

Prilikom puštanja u rad treba izraditi propise i upute za vođenje procesa pročišćavanja, kao i za kontrolna određivanja. To je dužnost projektanta tehnološkog dijela projektnog rješenja.

Kod većih postrojenja koja rade sa skraćenim radnim tjednom (industrija) preporučuje se gradnja bazen za sakupljanje i izjednačavanje kvalitete otpadnih voda, jer se biokemijski proces mora odvijati neprekidno i subotom, i nedeljom. Ovo se može, doduše ograničiti na minimalne radne uvjete ali se ne može obustaviti.

U koliko je postrojenje riješeno da ima nekoliko istovjetnih jedinica koje su u paralelnom radu, treba kontrolirati uređaje za raspodjelu vode na pojedine jedinice, te ih redovito čistiti i održavati.

Naročitu pažnju treba posvetiti uređajima za automatsku regulaciju i neutralizaciju kiselih, odnosno alkalnih otpadnih voda iz industrije. Samo jedna nepažnja i udar kiselih, odnosno jako alkalnih otpadnih voda iz industrije može uzrokovati izumiranje cijele mikrobiološke rase, a time prestaje pročišćavanje otpadnih voda. Iza ovakvog događaja treba redovito početi ispočetka s čišćenjem i formiranjem nove kulture mikroorganizama, a to je dugotrajan posao. Osim toga sva pridošla otpadna voda za ovo vrijeme se ne može pročišćavati.

Osnovnu kontrolu pročišćavanja možemo provoditi i promatranjem:

• prozirnosti vode pomoću bijele pločice i crnog krsta. Pločica je ovješena vodoravno o uže. Mjeri se dubina urona pločice kada se ova izgubi iz vida. Ovo mjerenje (prozirnost) se određuje u primarnom i sekundarnom taložniku:
• Zamućenje vode koja odilazi sa sekundarnog taložnika određuje se turbidimetrom (vidi određivanje mutnoće vode).
• Određivanje postojanosti — stabilnosti pomoću metilen plave boje.

Prilikom kontrole pročišćavanja otpadne vode vrši se uspoređivanje rezultata između kemijske analize npr. odnosi između BPK-5 i providnosti (mutnoće). Za svaku otpadnu vodu postoji karakterističan odnos pa mjerenjem providnosti bijelom pločom odmah vidimo da li je i biokemijsko pročišćavanje dobro. Smanjenje providnosti direktno ukazuje na smanjenje stepena pročišćavanja.

7.4.3 Mjerenje količine mulja

Mjerenje količine mulja u biokemijskom bazenu (masa suhe tvari mulja i indeks mulja, vidi određivanja). Određivanje količine mulja treba vršiti svakodnevno. Ako je postrojenje jače opterećeno organskom materijom, određivanje treba provoditi i dva do tri puta dnevno. Indeks mulja ukazuje
na voluminoznost mulja. tj. na sposobnost taloženja. Da li je mulj više ili manje stabiliziran nije od primarne važnosti, ali ovakvo stanje mora biti projektantskim rešenjem obubvaćeno. Važno je pravovremeno otkriti »nabujali mulj« radi razvoja spbaerotilus — bakterija ili gljivica. U slučaju da se indeks mulja naglo mijenja i raste, a mikroskopska kontrola ukazuje na prisutnost vlaknastih bakterija ili gljivica, treba najhitnije poduzeti potrebne mjere liječenja kako je to već bilo rečeno. Liječenje ovakvog stanja, ako se otkrije na vrijeme, ne čini nikakove poteškoće i može se lako provesti. No ako vlaknate bakterije ovladaju procesom pročišćavanja, liječenje traje duže i vrlo je osjetljivo. Za izvanredno jake slučajeve pojave vlaknastih bakterija najbolja i najefikasnija je totalna dezinfekcija aktivnim klorom. Očiste se svi bazeni i počinje se ispočetka. Pražnjenje biokemijskog bazena vrši se na slijedeći način: Uz fekalnu vodu dovodi se istovremeno i znatno veća količina riječne vode tako da dolazi do jakog razrjeđenja. Povratni mulj se ne vraća u biokemijski bazen nego se sav otprema ili na polja za. sušenje mulja, ili u bazen za digestiju mulja. Ovo se provodi dok se sav mulj iz biokemijskog bazena ne ukloni. Zatim. se biokemijski bazen isprazni i dobro opere vodom. prije nego se pristupi radu u njemu.

7.5.0 Smetnje u biokemijskom procesu pročišćavanja

7.5.1 Suviše malo opterećenje

Suviše malo opterećenje biokemijskog bazena otpadnom organskom materijom u otpadnoj vodi pojavljuje se uglavnom na potsrojenjima koja su. izvedena prema proračunu, a još nije sva kanalizaciona mreža izrađena. U tim uvjetima nema hrane za mikroorganizme još u dovoljnoj mjeri. Stupanj pročišćavanja ovakve otpadne vode ne zadovoljava iako je vrijeme zadržavanja vode u. postrojenju znatno produženo, a raspoloživog kisika ima u. izobilju. U ovim uvjetima nije se niti aktivni mulj mogao razviti u. potrebnoj koncentraciji. Mulj troši svoju rezervu u. hrani, dakle vrši se endogena respiracija mulja. Pod režimom izgladnjelosti mulja dolazi do njegove stabilizacije pa čak i do odumiranja aktivnog mulja. Jasno da se u ovakvim uvjetima ne može vršiti razmnožavanje mulja u potrebnoj predviđenoj mjeri. Vrlo teško je postići potrebnu koncentraciju bioaktivnog mulja pa se bioaktivni mulj umjetno dohranjuje, obično dodavanjem amonijaka. Puštanjem novog postrojenja u rad može doći u početku do znatnijeg efekta pročišćavanja koji postepeno slabi. Ovaj slučaj se pojavljuje ako je opterećenje organskom materijom (RB) po jedinici volumena biokemijskog bazena znatno manji od 0,180 kg/m3.d, a time i opterećenje bioaktivnog mulja (RSRM) znatno manje od 0,050 kg BPK-5/kg STM . d.

Postepenim povećavanjem sadržaja otpadne organske materije u vodi raste i sadržaj bioaktivnog mulja u bazenu tako da poprima veličinu blizu navedenih vrijednosti za RB i RSTM. Pod ovim uvjetima dolazi do punog pročišćavanja otpadne vode, a aktivni mulj je u normalnom stabiliziranom obliku, ali sposoban za život.

Sličan efekat ovome dobiva se ako se iz biokemijskog procesa izdvoji suviše velika količina bioaktivnog mulja kao višak mulja. U tom slučaju ne zadovoljava veličina 3,6 (3 do 4) kg suhe tvari aktivnog mulja u m3 biokemijskog bazena. Efekat pročišćavanja je oslabio i ovakvo stanje se popravlja tek kada koncentracija bioaktivnog mulja u bazenu poraste na potrebnu veličinu. Proces se dalje odvija normalno.

7.5.2 Suviše veliko opterećenje

Suviše veliko opterećenje biokemijskog bazena otpadnom organskom materijom dovodi do djelomičnog ili slabog efekta pročišćavanja iz slijedećih razloga:

1. vrlo koncentrirane otpadne vode, tj. velikog sadržaja otpadne organske materije u vodi
2. poddimenzionirano postrojenje.

U ovakvim uvjetirna je biokemijski mulj preopterećen i ne može obavljati normalnu funkciju pročišćavanja. Kretanje ovih veličina možemo pratiti u slijedećim podacima:

	BPK-5 v jednost u efluentu
	25 mg/lit	40 mg/lit	80 mg/lit
RSTM kg BPK-5/kgSTMd	0,5	1,0	2,0

Daljnim povećavanjem opterećenja bioaktivnog mulja povećava se sadržaj nerazgrađene organske tvari se u efluentu.

Povećavanjem sadržaja bioaktivong mulja u biokemijskom procesu smanjuje se njegovo specifično opterećenje. U takvim uvjetima povećava se površinsko opterećenje sekundarnog taložnika masom mulja, što nije povoljno radi efekta taloženja. Nastali mulj je vrlo sitan, voluminozan, teško odvaja vodu i loše se taloži.

Uvođenjem recirkulacije, tj. razrjeđivanjem sirove otpadne vode s već pročišćenom, dolazi na biokemijsko postrojenje otpadna voda manje zagađena, no ukupno dnevno zagađenje je ostalo isto pa se na taj način ne postiže znatno poboljšanje. Jedini ispravni put za sanaciju preopterećenja je rješenje u novim kapacitetima.

7.5.3 Nedovoljna količina kisika

Odgovarajućem opterećenju otpadne organske materije u vodi treba dovesti predviđenu količinu kisika za biokemijski postupak pročišćavanja, inače će efekat pročišćavanja biti slabiji. Efluent s takvog uređaja imat će ostatno zagađenje veće nego što je predviđeno odnosno, ako je biokemijski bazen predviđen da radi u režimu djelomične ili potpune stabiIizacije mulja, ovaj će biti ili nestabiliziran, ili samo djelomično stabiliziran. Ukoliko je manjak kisika tako velik efekat pročišćavanja može potpuno izostati. Na postrojenju nastaje gubitak aktivnog mulja. Otpadna voda ne smrdi, nije došlo do anaerobnog procesa truljenja jer se kisik ipak dovodi, ali se ovaj troši na proces saniranja anaerobnog vrenja. Za ovakvu otpadnu vodu kažemo da je »aerobno stabilizirana«.

Jedino rješenje u ovom slučaju je povećanje kapaciteta uređaja za aeraciju na potrebnu veličinu.

Tokom dana može se pojaviti na dobro dimnezioniranom postrojenju, manjak kisika što je uvjetovano maksimalnim dnevnim opterećenjem za postrojenja koja su predviđena da rade samo djelomičnim biokemijskim procesom pročišćavanja. Zadržavanje vode u procesu je predviđeno za 45 do 90 min, a dnevno opterećenje kako hidrauličko tako i biokemijsko traje čak i duže. U tim slučajevima pojedinačno uzeti uzorci vode pokazuju mnogo lošije rezultate pročišćavanja od predviđenih. II drugom slučaju, prilikom dolaska minimalnih količina vode, vrijeme zadržavanja u biokemijskom bazenu je znatno duže od predviđenog. Time je ujedno opterećenje otpadnom materijom manje pa dovedena količina kisika zadovoljava. Efekat pročišćavanja u tom periodu je mnogo bolji od zahtijevanog prosjeka.

Za svako postrojenje posebno treba određivati tzv. Q/h veličine (količina otpadne vode mjerena svakog sata kroz cijeli dan) i prikazati ih grafički. Na temelju ovih rezultata vrši se uzorkovanje i analiza otpadne vode kako je u. poglavIju »Uzorkovanje vode« opisano. Ne možemo se zadovoljiti postignutim prosječnim dnevnim rezultatima koji su zapravo srednja vrijednost stanja kroz cejeli dan, odnosno rezultatima nečeg vrlo dobrog i vrlo lošeg izraženo kao srednja vrijednost.

Najjednostavnije je rješenje, kada projektant ostavi rezerve u kapacitetima uređaja za ozračavanje npr. mogućnost većeg uronjavanja obrtnih četki ili turbina pa se time u kritičnim momentima može povećavati količina unesenog kisika u vodu. Za ovakvo rješenje danas postoji kompletna automatika kojom se prati i upravlja rad postrojenja. Kontroliranje sadržaja kisika u biokemijskom bazenu provodi se na mnogim. postrojenjima kontinuirano, jer je praksa pokazala da ušteda na nepotrebno utrošenoj elektroenergiji za ozračavanje daleko premašuje investicioni iznos za ugrađenu automatiku.

7.5.4 Deterdženti

Pjena od deterdženata ometa rad kod svih sistema za aeraciju. Najmanje je osetljiv sistem s upuhavanjem zraka jer se ovaj unosi u vodu ispod površine, ali se u ovom slučaju obrazuje i najveća količina pjene od koje mogu nastati na postrojenju čitavi bregovi i 3 metra visoki. Manje pjene nastaje kod rotacionih četki. Udaranjem lopatica o površinu vode rotacione četke unose zrak, a izlaskom iz vode rasprskavaju vodu i ujedno odbacuju nastalu pjenu.

Danas se proizvode u sve većim količinama razni deterdženti s ograničenim stvaranjem pjene. Proizvodnja deterdženata orijentira se na one vrste koje su biološki razgradive, dakle one koji se u procesu pročišćavanja otpadnih voda uklanjaju. Primjena pojedinih sredstava za sprečavanje pjenjenja ne dolaze u obzir, jer se ova prečišćavanjem otpadnih voda razgrađuju, a pjena se opet pojavljuje u preljevnim kanalima sekundarnih taložnika i u recipjentu.

Jedino je rješenje proizvodnja lako razgradivih deterdženata, kao i ograničavanje njihove upotrebe.

Najefikasnije mjere u borbi protiv pjene, dakle za što bolje ozračavanje na postrojenju za pročišćavanje otpadne vode, je štrcanje vode pod povećanim pritiskom. Mlaznice s raspršivačima postavljaju se na mjestima gdje se na postrojenjima sakuplja pjena. Na ovaj način uklonjeni su bregovi pjene na postrojenjima. Količina pjene je minimalna i ne ometa tehnologiju pročišćavanja vode. Za ovo se koristila pročišćena otpadna voda za postrojenja.

7.5.5 Otrovi

Kada kažemo otrovi onda mislimo na sve one kemijske spojeve u čijoj prisutnosti bioaktivni mulj izumire. Najgore djeluju soli teških metala, jaki oksidansi npr. aktivni klor, reducensi, kao i sredstva za dezinfekciju, svi u količinama većim od minimalno dozvoljenih.

Soli teških metala mogu doći u kolektorsku kanalizaciju iz obrtničkih radionica ili tvornica. Ovi su dužni da izdvoje soli iz svojih otpadnih. voda prije nego što ih otpuštaju u kanalizaciju.

Posebno su pitanje dezinfekciona sredstva i aktivni klor iz zdravstvenih ustanova i bolnica, a napose sa zaraznih odjeIjenja. Prestanak upotrebe sredstava niti u kojem slučaju ne dolazi u obzir, ali se ovakve otpadne vode mogu otpuštati u kolektorsku kanalizaciju jedino u malim količinama tako da se do dolaska na postrojenje za pročišćavanje toliko razrijede da ne štete procesu pročišćavanja otpadnih voda.

7.5.6 Mineralna ulja i masti, pogonska goriva

U principu treba ove izdvojiti već prije upuštanja vode u kanalizaciju.

Svaka automehaničarska radionica, praonica automobila i pumpna stanica moraju imati ugrađene hvatače ulja i pogonskog goriva već zbog zaštite od požara i moguće eksplozije u kanalizaciji.

Svi naftini derivati plivaju na vodi, pokrivaju površinu vode i sprečavaju aeracione procese u recipijentu. Zbog velike kemijske stabilnosti ovi se spojevi ne razgrađuju prilikom pročišćavanja otpadnih voda nego prolaze kroz postrojenje nepromijenjeni i dospijevaju u recipjent.

7.5.7 Mineralne kiseline i alkalije

Jake kiseline i alkalije dospijevaju u otpadne vode u znatnijim količinama iz industrije pa se prije otpuštanja otpadne vode moraju neutralisati.

Biokemijski proces pročišćavanja vrši se u neutralnoj, odnosno slabo alkalnoj sredini. Promjena u kiselo, odnosno jače alkalno područje dovodi do odumiranja aktivnog mulja i prestanka procesa, pročišćavanja.

Najefikasnija je mjera preventiva pa na industrijskim objektima za pripremu otpadne vode treba prije upuštanja u kolektor osigurati automatsku regulaciju pH i rH vrijednosti.

7.5.8 Nabujali ili napuhani mulj

Nabujali ili napuhani mulj se najčešće pojavljuje na postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda industrije živežnih namirnica.

U ovakvim otpadnim vodama ima suviše malo fosfata i dušikovih spojeva čiji sadržaj treba kontrolirati čim se pojave vlaknate bakterije. Otpadnoj vodi se odmah na ulazu dodaju umjetna gnojiva koja sadrže fosforne i dušikove spojeve kao sredstvo za poboljšanje životnih uvjeta korisnih bakterija. Ukoliko je mikroskopskom pretragom ustanovljeno razvijanje vlaknatih bakterija, dok se nijesu još potpuno razvile i prevladale, dovoljno je nekoliko puta dnevno dodavati samo soli fosfora i dušika kroz dva do tri dana. Međutim, ako se proces s nabujalim muljem znatno razvio i prevladao, onda je liječenje stanja dugotrajno i vrlo osjetljivo. Osim dodavanja soli fosfora i dušika treba dodati i željezni sulfat te održavati konstantnu pH vrijednost dodavanjem hidratiziranog vapna. Ovim postupkom nastaju flokule željeznog hidroksida u kojima se formiraju kolonije bakterija pospješujući razvoj pravih flokula znatno veće težine ‘koje se brže i bolje izdvajaju. Istovremeno talog željeznog hidroksida djeluje na flokule nabujalog mulja i pospješava izdvajanje i taloženje.

Neke vrste vlaknatih bakterija ne podnose nedostatak kisika, dok ovakvi uvjeti odgovaraju kuglastim bakterijama. Dobro je smanjiti dovod kisika čak 1 ispod minimuma tako da bude deficitaran samo treba voditi računa da smanjenje bude adekvatno.

7.5.9 Zamućenje vode

Zamućenje vode na preljevu se povremeno pojavljuje noseći sobom sitne čestice mulja koje se sporo talože. Razlog ovakvom stanju je suviše malo dovođenje kisika, odnosno momentalno preopterećenje postrojenja.

7.5.10 Naglo izdizanje gromada mulja

Naglo izdizanje gromada mulja u sekundarnom taložniku na površinu uzrokuje zamućivanje vode i oticanje raspadnutih dijelova gromade efluentom. Uzrok ovoj pojavi treba tražiti u djelomičnoj redukciji nitrata do dušika, u slučajevima kada istaloženi mulj suviše dugo čeka, tj. kad se prepumpavanje mulja iz sekundarnog taložnika vrši samo povremeno. Nastali elementarni dušik sakuplja se u obliku sitnih kapljica plina, zadržava u mulju i uslijed male specifične težine djeluje na istaloženi mulj tako da se otkidaju gromade i isplivavaju na površinu. Ova pojava se neće dešavati kad se povratni mulj kontinuirano prepumpava iz jame taložnika i vraća u biokemijski bazen, odnosno odbacuje kao višak mulja.

7.5.11 Raslojavanje vode

Raslojavanje vode u biokemijskom bazenu uvjetuje često velika količina deterdženata stvarajući dva sloja vode različitih svojstava. Redovito se dovoljno ozračava samo jedan sloj vode. Drugi dio naginje anaerobnom procesu trulenja čime se razlike još više povećavaju. Ovakav slučaj je samo u sistemima gdje je miješanje vode vrlo slabo. Pomaže ugrađivanje pregradnih vodećih zidova ili usmjerivača toka vođe čime se znatno pospješuje miješanje u biokemijskom bazenu.

7.6.0 Truljenje (digestija) mulja

Odvojena trulišta bez prisutnosti zraka (anaerobna trulišta) postavljaju se samo na postrojenjima gdje se ne koristi gorivi plin, kao i na postrojenjima na kojima se pročišćavanje vrši samo mehaničkim postupkom. Ovakva rješenja su redovito bez zagrijavanja, a rješavaju se kao lagune. Lagune su zemljenim nasipom omeđeni veći prostori zemljišta dubine do cca 10 met.

Odvojena zatvorena anaerobna trulišta se grade na većim potsrojenjima gdje se koristi nastali gorivi plin za potrebe zagrijavania i kao pogonska energija. Ovakva trulišta se redovito zagrijavaju.

Postrojenja na kojima se vrši trulenje mulja u zagrijanim trulištima imaju redovito primarne taložnike jer iz mulja ovih taložnika se proizvodi velika količina plina. Višak mulja iz biokemijskog bazena vraća se na ulaz primarnog taložnika. Ako je postrojenje riješeno s prokapnicima, sav mulj se iz sekundarnih taložnika vraća u primarni taložnik. Sadržaj ugušćenog mulja iz primarnog taložnika ima 5% suhe tvari i 95% vode u prosjeku. Voda se iz mulja teško odvaja, jer sadrži znatne količine koloidnih čestica. Ovakav mulj lako truli bez prisutnosti zraka uz razvijanje smrada po trulim jajima (slobodni sumporovodilc). Sadrži velike količine patogenih klica i jajašaca.

Za lakše razumijevanje procesa koji se odigrava u trulištu razdijelili smo opis u dva dijela iii stupnja, makar su procesi odigravaju istovremeno i podjednako su djelotvorni za punu mineralizaciju (razgradnju) mulja. Oba procesa su uvjetovana djelovanjem dviju grupa bakterija koje razgrađuju materiju usaglašeno, a to znači da jedna grupa pripremi materiju u takav oblik da ga druga grupa može preraditi. Ukoliko odumire jedna vrsta bakterija, a druga se vrsta forsirano razvija dolazi do naglog poremećaja među stupnjevima, te kažemo da je proces »ispao iz takta«, a za trulište da je »prebacilo vrenje«.

Ovdje ne smijemo zamijeniti pojmove za prvo i drugo trulište, što su zapravo dvije istovjetne građevinske komore s različitom namjenom. U prvoj komori se vrši zagrijavanje i trulenje mulja s miješanjem svježeg mulja, dok je u drugoj komori kraj reakcije, završno odvajanje plina, taloženje, tj. odvajanje vode od gustog mulja.

U prvom stupnju trulenja dospijeva svježi mulj u trulištu s već potrebnim bakterijama za ovaj proces. Bakterije su prilično otporne i neosjetljive na soli teških metala, konzervanse i na promjenu temperature. Ovu vrstu bakterija nazivamo bakterije kiselog vrenja, jer prerade organska onečišćenja u vodi kao i mulj, koji se sastoji uglavnom od bjelančevina, šećera, masti, ulja i škroba, u organske kiseline, ugljični dioksid, sumporovodik te nešto metana i alkohola. Nastali produkti će radi sadržaja organskih kiselina reagirati kiselo i odavatiće smrad. Ovaj proces je dobio naziv »kiselo vrenje«.

Drugi stupanj trulenja mulja provodi se uz prisutnost drugih vrsta bakterija koje zovemo bakterije metanskog vrenja. One razgrađuju uglavnom organske kiseline i alkohole na metan i ugljičnu kiseiinu. Nastali produkat mulja sadrži još samo neznatne količine protukata prvog stupnja vrenja, a reagira neutralno do slabo alkalno pH 7,0 do 7,3 i više ne smrdi, jer su sulfidi vezani. Koloidi su razgrađeni pa se ovakav mulj lako odvaja od vode i poprima crnu boju od prisutnog željeznog sulfida. U normalnim uvjetima se procesi prvog i drugog stupnja trulenja odvijaju istovremeno.

Bakterije metanslkog vrenja su vrlo osjetljive na različite otrove. Ovamo spadaju soli teških metala, temperaturne oscilacije, niska pH vrijednost. Prisutnost bakterija u svježem mulju je vrlo malena pa ih valja u trulištu odgojiti i razmnožiti. Iz toga je jasno da prvo iz procesa ispada drugi stupanj razgradnje dok’ su bakterije prvog stupnja razgradnje neosetljive na ove promjene pa se ovaj nastavlja nesmetano dalje. Povećava se koncentracija organskih kiselina, oslobađaju se sulfidi iz spojeva i nastaje sumporvodik koji smrdi. Smanjuje se sadržaj metana i raste sadržaj ugljične kiseline u plinu. Izdvajanje mulja iz vode postaje sve teže a preljev postaje mutan. Kad je u trulištu ovakvo stanje kažemo da je nastupilo »kiselo vrenje«.

U jednom uvedenom procesu pročišćavanja koncentracija hlapivih organskih kiselina, ugljičnog dioksida i pH vrijednost znatno ne varira pa svaka bitna promjena odmah ukazuje na poremećaje. U trulištu ikoje normalno radi pH vrijednost je između 7,0 i -7,3 najviše 7,5. Sadržaj organskih kiselina je manji od 1,0 g/ lit izraženo kao maslačna kiselina, sadržaj ugljičnog dioksida u plinu ne prelazi 40%. Stalnim praćenjem ovih parametara možemo pravovremeno otkriti da li dolazi do poremećaja u procesu trulenja mulja.

7.6.1 Vrste trulišta

1. septičke jame,
2. dvospratna taložnica,
3. odvojeno nezagrijavano trulište mulja,
4. odvojeno zagrijavano trulište mulja.

7.6.1.1 Septičke jame (trulišta za otpadnu vodu i mulj). To su ukopani bazeni s nekoliko pregrada koje služe za zadržavanja vode i mulja, gdje otopljene tvari u vodi kao i istaložena materija zajedno trunu bez prisutnosti zraka. Danas se vrlo rijetko još grade većih dimenzija, ali za male izdvojene kuće se još uvijek rado primjenjuje ovaj sistem pročišćavanja jer ne zahtijeva nikakvo održavanje osim povremenog pražnjenja.

Slika 70

Izostavljeno iz prikaza

7.6.1.2 Dvospratna taložnica: Funkcionalnost ovog uređaja opisana je ranije . (Vidi taložnici).

7.6.1.3 Otvoreno trulište: Najjednostavniji način izgradnje ovakvog postrojenja prikazan je na slici 71.

To je u zemlji načinjen bazen sa zemljanim nasipom u koji se s jedne strane dovodi mulj, a s druge strane odvodi voda. Mulj se istaloži na dno gdje truli. Na površini se obrazuje plivajuća kora koja sprečava dovod kisika i širenje smrada. Kako je gornji sloj ove kore u stalnom dodiru sa zrakom ovdje se odigrava proces oksidacije koje ne smrdi. Ispod kore sve do dna nema pristupa zraka pa je postupak trulenja bez zraka, dakle anaeroban. Dubina trulišta ide i do 10 metara. Prednost im je što su jednostavna, a izgradnja je jeftina. Proces trulenja traje 120 do 150 dana. Nedostatak je jedino u tome što lako dolazi do kiselog vrenja mulja.

Slika 71

Izostavljeno iz prikaza

7.6.1.4 Odvojeno zagrijavano trulište mulja: Zagrijavanjem se ubrzava proces trulenja pa se tako pod određenim uvjetima vrijeme trulenja može ubrzati na 10 do 15 dana. Najpovoljnija temperatura je između 32 i 35°C. Trulišta su izvedena poput armirano betonskih silosa, često i do nekoliko tisuća kubnih metara zapremine. Posve su zatvorena. Glavna oprema za trulište je slijedeća:

• uređaj za miješanje sadržaja,
• uređaj za razbijanje i potapanje plivajuće kore,
• pumpe za punjenje i pražnjenje,
• hvatač kapljice i odjelivač plina,
• uređaj za oduzimanje plina, i
• uređaj za zagrijavanje sadržaja trulišta.

Trulište sa zagrijavanjem izvodi se redovito u dva dijela, tj. s dvije jednolične posude (silosa). II prvoj se zagrijava i miješa mulj odvaja plin i dodava svježi mulj. U drugoj posudi se završava reakcija trulenja, odvajanje plina, taloženje mulja, odvoz mulja na polja za sušenje ili direktno za korištenje u poljoprivredne svrhe još u tekućem stanju, te odvajanje vode koja se vraća u proces biokemijskog pročišćavanja. Oba trulišta trebaju biti tako izvedena da se što manje topline gubi kroz zidove posude, dakle da imaju toplinsku izolaciju. Praksa je pokazala da je dovoljno zagrijavati samo prvo trulište.

Zagrijavanje trulišta

Zagrijavanje sadržaja trulišta provodi se na slijedeće načine:

• Pomoću vruće vode. U prvoj komori se nalaze elementi za zagrijavanje kroz koje protiče vruća voda koja se u odvojenom kotlu zagrijava po sistemu recirkulacije. Nedostatak ovog je što se na izmjenjivaču topline, koji se nalazi u prvom trulištu taloži mulj i zapeče pa na taj način smanji prijenos topJine. Vidi sliku 72. k kotao, izmjenjivač topline p pumpe g grijač
  — Izvan trulišta se nalazi izmjenjivač topline koji se zagrijava vrelom vodom. Pumpom se transportira sadržaj trulišta kroz izmjenjivač. Ovim sistemom zagrijavanja vrši se istodobno i miješanje sadržaja trulišta. Održavanje izmjenjivača je jednostavno i pristupačno. Vidi sliku 73. k kotao i izmjenjivač topline p pumpe
  — Upuhavanjem niskotlačne pare u dovod svježeg mulja pod pritiskom od 0,5 atp. Za ovo rješenje ne treba izmjenjivač topline. Dio mulja iz trulišta otpušta se u jamu za sakupljanje svježeg mulja iz primarnog taložnika i zajedno s ovim ubacuje u trulište. U ovakvu smjesu se prije ulaska u trulište upuhava vodena para za zagrijavanje. Pomoću ovog sistema vrši se ujedno i razbijanje plivajuće kore i miješanje sadržaja mulja u trulištu. Ovaj sistem je prikazan na slici 74. pg parni grijač p pumpe

Slika 72

Izostavljeno iz prikaza

Slika 73

Izostavljeno iz prikaza

Slika 74

Izostavljeno iz prikaza

Miješanje sadržaja trulišta

Miješanje sadržaja trulišta mulja može se provoditi na slijedeće načine:

• Prilikom ubacivanja svježeg mulja jedan dio sadržaja trulišta se otpušta u jamu za svježi mulj, miješa s ovim i ubacuje u trulište. Za to vrijeme se i sadržaj u trulištu miješa. Kad se obustavi ubacivanja svježeg mulja miješa se sam sadržaj prepumpavanje istim pumpama. Kod ovog sistema može biti i zagrijavanje izvan trulišta pa se miješanje provodi istovremeno sa zagrijavanjem.
• Cirkulacionom mješalicom koja je smještena na površini sadržaja trulišta, pri čemu se razvija vertikalno strujanje unutar samog trulišta. Vidi sliku.
• Miješanje pomoću plina. Plin koji se razvija u samom trulištu kompresorom se vraća na dno trulišta i upuhuje. Cirkulacija koja nastaje ovakvom operacijom dovodi do vertikalnog kretanja sadržaja trulišta i vrši miješanje.

Slika 75 prikazuje sheme uređaja za miješanje.

Slika 75

Izostavljeno iz prikaza

Metanskim vrenjem mulja iz primarnog taložnika i viška mulja iz biokemijskog procesa odnosno mulja iza prokapinka, a koji nije stabiliziran, dobiva se plin koji u prosjeku sadrži:

• metana 63 — 68 %
• ugljičnog dioksida 32 — 37%
• dušika do 0,2%
• vodika do 0,2%
• sumporovodika do 0,1%

Proizvedena količina plina je proporcionalna temperaturi koja vlada u trulištu mulja, kao i vremenu trulenja pa iznosi za

• 90 dana kod 10°C 440 lit plina po kg mulja,
• 60 dana kod 15°C 520 lit plina po kg mulja,
• 45 dana kod 20°C 600 lit plina po kg mulja,
• 33 dana kod 25°C 690 lit plina po kg mulja,
• 27 dana kod 30°C 740 lit plina po kg mulja.

Iz ovih podataka se vidi kako se potrebno vrijeme za trulenje smanjuje povećavanjem temperature trulišta i kako se povećava iskorištenje na plinu povećavanjem temperature. Kupljena oprema za zagrijavanje trulišta kao i utrošak energije za zagrijavanje višestruko se vraća povećanom količinom gorivog plina.

Proizvedeni plin u trulištu se čisti od zaostalih kapljica vode i od sumporovodika ne samo radi smrada nego i radi toga što sagorijevanjem sumporovodika prelazi u sumporne okside koji s vodenom parom daju kiseline, a ove nagrizaju opremu i instalacije.

Za kontrolu kvalitete plina prati se sadržaj ugljičnog dioksida (ugljične kiseline) prvo iz jednostavnosti procesa praćenja, a drugo, njegov sadržaj odmah ukazuje na eventualne promjene koje su nastupile u procesu trulenja.

U praksi se ne radi direktno određivanje sadržaja metana u plinu nego se ovaj izračunava iz razlike. Sadržaj dušika i vodika je vrlo malen pa se za praksu zanemaruje. Količina metana, dakle, iznosi:

% metana = 100 — % ugljične kiseline

Proizvedeni plin se nakon pročišćavanja sprema u gazometar odakle se raspodjeljuje potrošačima prema potrebama. Najveća količina plina se troši na samom postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda, i to za:

• proizvodnju pare za zagrijavanje,
• pokretanje plinskih motora za proizvodnju električne energije i komprimiranog zraka za biokemijski postupak pročišćavanja upuhavanjem zraka,
• zagrijavanje trulišta mulja,
• višak za prodaju.

Proces trulenja ovisi o:

• odnosu hranjivih materija u mulju i bakterija (potrebno vrijeme trulenja s obzirom na opterećenje mulja),
• vrsti materija koje trunu, njihovom porijeklu,
• pH vrijednosti u trulištu,
• temperaturi trulišta,
• uvjetima miješanja u trulištu,
• prisutnosti otrovnih tvari koje sprečavaju ili obustavljaju proces trulenja.

Otpuštanjem jednog dijela sadržaja trulišta izdvojili smo i određenu količinu bakterija iz djelovanja. Za razliku od biokemijskog procesa gdje se aktivni mulj vraća u proces, ovdje se bakterije ne mogu vraćati u proces trulenja pa valja strogo voditi računa o bakterijama anaerobnog vrenja mulja da se tokom rada ne izgube, kako cijeli proces ne bi prešao u kiselo vrenje (vidi uvod o trulištu mulja). Obično se proces vodi tako da trulenje bude završeno za 20 do 40 dana.

Često se događa da mulj iz industrijskih otpadnih voda treba znatno više vremena za trulenje od onog iz otpadnih voda iz domaćinstava. S ovakvim uvjetima treba računati već kod samog projektiranja.

U trulištima koja su odabrana da rade sa što kraćim vremenom zadržavanja mulja treba stalno miješati sadržaj radi što boljeg kontakta s bakterijama, izjednačavanja temperature i koncentracije sirovog mulja. Ne smije se dodavati cijela količina svježeg mulja jedanput dnevno. Najbolje je ako je moguće vršiti dodavanje kontinuirano ili barem u manjim obrocima što češće kroz cijeli dan.

Trulišta koja se intenzivno miješaju imaju ujednačenu koncentraciju sadržaja i pri dnu, i pri površini. Ne odvaja se voda od mulja jer ne dolazi do taloženja. Uz ovakvo vođenje procesa potrebno je imati još jedno trulište, ali bez miješanja i bez zagrijavanja. Drugo trulište je opterećeno samo krajem procesa trulenja i odvajanje zaostalih količina plina. U trulište se prepumpava smjesa iz prvog trulišta. Ovo rješenje daje još povoljnije uvjete jer je moguće prvo trulište još jače opteretiti skraćivanjem vremena zadržavanja.

Mulj iz trulišta moguće je ugustiti i u jednom taložniku za ugušćivanje.

7.6.1.4.1. Prije puštanja u rad trulište treba napuniti čistom vodom i ispitati vodonepropusnost i funkcionalnost opreme. Pri puštanju u rad čista voda u trulištu se zagrije na radnu temperaturu, a zatim se ubacuje najmanje 20 m3 dobrog trulog mulja iz nekog susjednog postrojenja. Prvi tjedan se ubacuje samo po 2 m3 svježeg mulja dnevno. Količina postepeno povećava kako slijedi:

• 2. tjedna ubacuje se 3 m3 svježeg mulja dnevno,
• 3. tjedna ubacuje se 5 m3 svježeg mulja dnevno,
• 4. tjedna ubacuje se 10 m3 svježeg mulja dnevno,
• 5. tjedna ubacuje se 20 m3 svježeg mulja dnevno,
• 6. tjedna ubacuje se 30 m3 svježeg mulja dnevno,
• 7. tjedna ubacuje se 50 m3 svježeg mulja dnevno,
• 8. tjedna ubacuje se 70 m3 svježeg mulja dnevno,
• 9. tjedna ubacuje se 100 m3 svježeg mulja dnevno,

zatim se prelazi na puno opterećenje svježim muljem.

Tokom puštanja u rad treba stalno kontrolisati pH vrijednost sadržaja u trulištu. Ova vrijednost treba da je između 7,0 i 7,3 ne više od 7,5. Ukoliko dolazi do smanjenja vrijednosti pH ispod 7,0, treba odmah dodavati krečno mlijeko (vidi mjere za sanaciju kiselog vrenja), odnosno vršiti stalno kemijske analize i prema njihovim rezultatima dodavati kreč u obliku krečnog mlijeka do pH 7,5.

Ako nema na raspolaganju zrelog mulja iz susjednog postrojenja, onda ga moramo sami razvijati. U tom slučaju svježi mulj koji se dodaje ne smije biti kiseo. Suviše velike količine dodanog kreča isto smetaju jer prevelika alkalnost takođe smeta razvoju i formiranju drugog ganga vrijenja.

Iz trulišta se ne otpušta mulj sve dok koncentracija ne naraste na dnu trulišta na 30 g/1.

7.6.1.4.2. Kontrola trulenja mulja kod normalno uvedenog procesa vrši se na:

• količini svježeg mulja,
• proizvedenoj količini plina,
• analizi plina,
• sadržaju suhe tvari mulja g/lit; kod svježeg mulja u dotoku i kod mulja iz trulišta.

Kao najsigurniji pokazatelj je kontrola sadržaja ugljičnog dioksida (C02) u plinu. Danas postoje aparati koji automatski uzimaju uzorak u programirano vrijeme, npr. svakih 10 minuta, prave analizu plina i bilježe rezultate. Otpuštanje mulja iz trulišta vrši se prema propisu projektanta tehnologa bilo preko drugog trulišta bilo preko taložnika za mulj. Vodeni dio nakon taloženja se vraća na biokemijski proces pročišćavanja vode dok se ugušćeni mulj ili direktno odvozi na poljoprivredne površine, ili suši na poljima za sušenje mulja.

Jedan od najvažnijih mjera opreza je da prilikom otpuštanja mulja iz trulišta u mulj ne uđe zrak, jer je smjesa plina i zraka eksplozivna. Sve manipulacije prilikom pretakanja, dakle oduzimanja sadržaja iz trulišta treba provoditi kod otvorenih ventila za dovod i odvod plina a koji je u spoju s gazometrom. Tako iz gazometra ulazi plin u trulište za vrijeme otpuštanja mulja. Dakle, promjene nivoa u trulištu mora pratiti dovod ili odvod plina iz gazometra.

Na površini vode u trulištu se može obrazovati čvrsta plivajuća kora i debljine do 2 m koja se zasuši, otežava cirkulaciju, miješanje sadržaja i odvođenje plina pogotovo ako na postrojenje dolazi otpadna voda iz fabrikacije pliva, klaonica, mljekara i slično. Kora se razbija tako da se potopi kako bi lakše trunula. Zaostaje manji dio kore u rastesitom stanju. lakše trunula. Zaostaje manji dio kore u rastresitom stanju.

7.6.1.4.3. Poteškoće u radu: Proizvodnja plina opadanom zbog preopterećenosti trulišta otpadnom organskom materijom, djelovanjem otrovnih materija soli teških metala, otpaci raznih kemikalija iz industrije, sredstva za zaštitu bilja, deterdženti i sl.), zbog plivajuće kore, istaloženog pijeska u većim količinama koji smanjuje korisnu zapreminu trulišta. Prvo se kontrolira pH vrijednost pa ako treba, u svježi mulj se dodaje krečno mlijeko. Ubacivanje svježeg mulja provodi se kontinuirano, ako je moguće, odnosnc ubacuje se češće u malim obrocima. Svježi mulj se ugusti da ima što manje vode. Potrebno je izključiti mulj iz industrije, treba ga obrađivati u samoj industriji. Metalne soli treba ukloniti prije ulaska u trulište.

Začepljavanje cijevi dolazi od taloženja pijeska, otpadnih vlakana iz tekstilne industrije pomiješanih s gustim muljem. Prvo treba urediti pjeskolove, a rešetku zamijeniti finijom rešetkom. Cjevovodi se čiste propiranjem pomoću visokotlačne ispiralice čiji kraj se uvuče u cjevovode. Ovakvo čišćenje je vrlo neugodno i teško, a uzrokuje djelomičnim obustavljanjem rada. Mulj sa dna iz trulišta treba češće odpuštati da se suviše ne ugusti.

Pjenjenje u trulištu je posljedica obično uzrokovana poremećajem između prvog i drugog ganga vrenja. U takvom slučaju treba punjenje trulišta ravnomjerno raspodijeliti preko cijelog dana. Bolje je puniti češće u manjim količinama nego sve najedanput. Svježem mulju treba dodati kreča tako da pH sadržaja trulišta bude između 7,0 i 7,3 i održavati konstantnu temperaturu trulišta uz intenzivno miješanje.

Plivajuća kora nastaje uslijed isplivavanja mulja koji se osuši i stvrdne. Redovitim razbijanjem ove kore, kako je to već ranije spominjano, sprečava se njeno širenje.

Ako su uzročnici nastajanja velike količine plivajuće kore otpaci hmelja iz pivovare, otpaci iz klaonice ili slično, onda treba ove ukloniti u samoj industriji.

7.6.1.4.4. Mjere z.a sanaciju kiselog vrenja: U slučaju da se pojavi kiselo vrenje u trulištu potrebno je poduzeti slijedeće mjere da bi se osigurao razvoj bakterija metanskog vrenja:

1. Kod trulišta koja se zagrijavaju potrebno je održati normalnu temperaturu,
2. Dodavanjem krečnog mlijeka prilikom ubacivanja svježeg mulja u trulište uz vrlo intenzivno miješanje treba dovesti pH vrijednost na 7,3. Suvišak krečnog mlijeka opet šteti razvoju bakterija prvog ganga razgradnje, a time bi se opet smanjio efekt kompletnog procesa.

Analizom treba prethodno ustanoviti sadržaj krutih tvari u trulištu, što se izražava kao suha tvar mulja u gramima po kilogramu uzorkovanog mulja. Zatim se određuje pH vrijednost trulišta.

Pomoću diiagrama kojeg je objavio W. Husmann u knjizi »Praxis der Abwasserreinigung«, III izd. str. 154. određuje se potrebna količina hidratiziranog vapna po m3 mulja određene koncentracije (gr STM/kg uzorka).

Primjer

Na nekom postrojenju s odvojenim trulištem mulja došlo je do kiselog vrenja i treba izvršiti neutralizaciju dodavanjem hidratiziranog vapna. Korisni volumen trulišta je 45 m3. Analizom ustanovljena količina suhe tvari mulja je 65 g/kg. Izmjerena pH vrijednost je 6,3. Nađene podatke potražimo na priloženom dijagramu tako da prvo s desne strane dijagrama pronađemo krivulju koja odgovara pH vrijednosti

6,3Spuštanjem po krivulji do sjecišta s vertikalom koja odgovara sadržaju suhe tvari mulja u trulištu (65 g/kg) dobivamo tačku čija projekcija na lijevoj strani dijagrama daje potrebnu količinu hidratiziranog vapna po m3 žitkog mulja iz trulišta. Za konkretan slučaj to iznosi 1,88 kg/m3. Potrebna

pH trulišta

Slika 76 HUSMANN: Praxis der Abwasserreinigung

količina hidratiziranog vapna za neutralizaciju sadržaja u cijelom trulištu dobiva se prema zahtjevu. Za hidratizirano vapno čistoće 95% dobiva se:

Ca(OH)2 = 1,88 kg/m3 x 45 m3 / 0,95 = 89 kg

Kreč se dodaje obično razmuljen s vodom, a ulijeva se u šaht odakle otiče u trulište. Vrlo je važno dobro miješanje sadržaja trulišta, jer ako to nije slučaj onda se formiraju gnijezda gdje se pH povisi suviše mnogo, ili opet gnijezda gdje još uvijek vlada kiseli režim. Slijedećeg dana ponovi se ispitivanje na kiselost i ukoliko je još uvijek pH nizak, potrebno je izvršiti novo preračunavanje i dodati potrebnu količinu hidratiziranog vapna. Ovaj proces obnavlja se dok efluent ne postane bistar, a pH vrijednost ne stabilizira na pH 7,0 do 7,5.

8.0.0 Glavni parametri za kontrolu biokemijskog pročišćavanja otpadnih voda

Da bi se maksimalno iskoristila mogućnost pročišćavanja otpadne vode i da se efluent postrojenja zadrži uvijek na zadanoj kvaliteti, potrebno je kontinuirano pratiti proces pročišćavanja a na temelju dobivenih rezultata vršiti korekcije procesa.

U daljnjem tekstu upotrijebljeni simbol, kratice i brojevi u zagradama imaju značenje kako je opisano, dok brojevi u zagradama su ujedno i redni brojevi u sistemu opisa izračunavanja, a istovjetni su s pojmovima u kontrolnom listu.

• Q (8) ukupna dnevna količina otpadne vode,
• BPK-5 (7) (17) (23) biokemijska potreba na kisiku kroz 5 dana,
• R_H (47) hidrauličko opterećenje biokemijskog bazena,
• R_B (48) opterećenje biokemijskog bazena otpadnom organskom materijom (biološko ili biokemijsko opterećenje)
• M_STM (20) (26) masa aktivnog mulja mjerena kao suha tvar mulja,
• V_IAM30 (19) volumen istaloženog aktivnog mulja za vrijeme taloženja kroz 30 minuta,
• ηm (57) stepen mehaničkog pročišćavanja,
• ηb (59) (58) stepen biokemijskog pročišćavanja,
• ηΣ (60) stepen ukupnog pročišćavanja otpadne vode,
• R’B (49) smanjenje opterećenja biokemijskog bazena pročišćavanjem,
• E_u (40) dnevni utrošak električne energije za pogon uređaja za ozračavanje na biokemijskom bazenu kW/d,
• E_n (54) Dnevni utrošak električne energije za pogon uređaja za ozračavanje po 1 m3 biokemijskog bazena izraženo kao kW/m3. d,
• t (50) (51) vrijeme zadržavanja otpadne vode u biokemijskom bazenu,
• VM (30) (31) višak proizvedenog mulja,
• PM (28) povratni ventili,
• StM (53) starost mulja,
• R_STM (55) biokemijsko opterećenje aktivnog mulja,
• I (56) indeks mulja,
• R_E (61) iskorištenje (opterećenje) pogonske energije za proces pročišćavanja otpadne vode,
• Mo (21) sadržaj kisika u biokemijskom bazenu,
• V_bb – korisni volumen biokemijskog bazena,
• o.v. – otpadna voda,
• b.b. – biokemijski bazen,
• MBPK-5 razg. (52) Masa organske nečistoće koja je razgrađena na postrojenju za pročišćavanje, a izražena kao BPK-5 razg. kg/dan.

unošenje kisika u biokemijski proces izraženo po jedinici volumena korisne zapremine biokemijskog bazena (En):

En = E_u / V_b.b = (40) / V_b.b = kW/m³_b.b . d (54)

— Razgrađeni dio organske otpadne materije (R’B) izraženo kao smanjenje biokemijskog opterećenja razgradnjom dobivamo množenjem biokemijskog opterećenja (RB) sa stepenom pročišćavanja:

R’B = RB . ηb

R’B = (48) x (59) = kg BPK-5razg./m³ . d (49)

R_E = E_n / R’B = (54) / (49) = kW/kg BPK-5_razg. (61)

9.0.0 Dezinfekcija efluenta

U normalnim uvjetima rada nije potrebna nikakva dezinfekcija efluenta na postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda nakon biokemijskog postupka, a pogotovo ako je recipijent dovoljno velik i može apsorbirati preostalo opterećenje.

No međutim ako se pojavi kakvo epidemijsko oboljenje, potrebno je sprovesti stanovite mjere opreza i kontrole, dok se za sprečavanje širenja zaraznih, epidemijskih oboljenja preporučuje kloriranje efluenta samo ako postoji opasnost da će se recipjentom epidemija proširiti na druge regione. Ove mjere opreza prestaju, obustavlja se kloriranje, čim epidemijska opasnost prestane.

Ako je recipijent manja rijeka, a služi kao izvor pitke vode odmah ispod uljeva optadne vode sanitarni organi preporučuju i zahtijevaju dezinfekciju efluenta kloriranjem. Isto tako je obavezno klorirati i efluent iz zaraznih odjeljenja bolnica i TBC Iječilišta prema postojećim propisima prije upuštanja ove vode u kolektor kanalizacije.

10.0.0 Higijena rađa i kemijsko-tehnička zaštita

Što se tiče higijene rada na postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda, kako u mašinskom pogonu tako i u kemijskom laboratoriju, moramo stalno imati na umu da otpadna voda može nositi više ili manje uzročnike raznih zaraznih i drugih oboljenja, a pogotovo tamo gdje se otpadne vode iz zdravstvenih ustanova i bolnica slijevaju u kolektor kanalizacije. Radi toga potrebno je pridržavati se slijedećih uputa:

1. Prije jela potrebno je dobro i temeljito prati ruke tekućom toplom vodom i sapunom. Preporučuje se, naročito za vrijeme epidemijskih oboljenja, korištenje dezinfekcionih sredstava ili bar sapuna koji sadrži dezinfekciona sredstva. Ruke se brišu papirnatim ubrusima koji se poslije upotrebe bacaju i spaljuju.
2. Najprikladnije je ako postoji odvojena prostorija za garderobu i ručanje. U QVU se prostoriju ne smije unositi alat i posuđe kojim se radi na postrojenju. Ukoliko nema ovakve prostorije, potrebno je barem imati odvojen stol za ručanje na koji se ne smije stavljati oprema i posuđe koje se koristi u radu, niti se smije upotrebljavati za bilo koje druge poslove.
3. Prilikom rada s muljem, ostatkom s rešetke i sl. potrebno je upotrebljavati gumene rukavite koje treba nakon upotrebe, a prije skidanja, dobro oprati sapunom ili sapunskim praškom. Postoje automati iz kojih se dobiva sredstvo za pranje pritiskivanjem poluge nogom; na isti način se otvara i slavina s vodom.
4. Za uzorkovanje otpadne vode u laboratoriju treba isključivo upotrebljavati specijalne »FORTUNA« pipete ili pipete s gumenom loptom. Nakon upotrebe treba ju dobro očistiti.
5. Prilikom rada ili pretakanja koncentriranih kiselina i jakih lužina potrebno je nositi zaštitne naočale, gumene lagane rukavice i kecelju. U slučaju da u oči štrcne kiselina ili lužina potrebno je ovu najhitnije isprati iz oka običnom destiliranom vodom. Oči se ispiru blagom otopinom borne kiseline, ako je štrcnula Iužina, a ako je štrcnula kiselina, blagim rastvorom natrijevog borata. Otopinu treba nabaviti u apoteci. smjestiti je na lako pristupačno mjesto i jasno obilježiti. U slučaju nezgode treba odmah nakon pružanja prve pomoći otići liječniku.
6. Razrjeđivanje sumporne kiseline vrši se na slijedeći način: Prvo se izračuna potrebna količina vode i kiseline. Odmjeri se voda, a kiselina se sipa polagano u obrocima uz dobro miješanje. Pri tome se razvija toplina. Treba paziti da se otopina ne zagrije suviše, pa se hladi ili tako da se sud u kojem se vrši razrjeđivanje stavi u vodu, ili se sama priprema vrši kroz duže vrijeme tako da se otopina hladi sama od sebe. NITI U KOJEM SLUČAJU NE SMIJE SE ULIJEVATI VODA U KISELINU, jer je reakcija razblaživanja suviše burna pa dolazi do jakog čtrcanja i rasipavanja otopine. Obavezno se koriste sređstva HTZ: rukavice, kecelja i naočale.
7. U rukovanju i radu na postrojenju s plinskim uređajirna potrebno je pridržavati se uputa isporučioca opreme, te stalno imati na umu da je plin zapaljiv i eksplozivan.
8. U postrojenju treba smjestiti na lako pristupačno mjesto ormarić za prvu pomoć standardne opremljenosti.
9. Upravnik pogona dužan je sve radnike na postrojenju upoznati sa svim potrebnim higijenskim mjerama, kao i s kemijsko-tehničkom zaštitom.

11.0.0 Kontrolni list

Da bi se mogla pratiti ispravnost rada cijelog postrojenja i da bismo mogli procijeniti odstupanja, a ujedno imati uvid u ekonomiku procesa, potrebno je bilježiti sve podatke na samom postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda.

U prilogu je dano zaglavlje kontrolnog lista koji se popunjava. Za svaki dan je jedna horizontalna rubrika ili kao prosječne, trenutačne ili pak kumulativne vrijednosti, a za svaku vertikalnu kolonu daju se podaci za jedan radni mjesec. Tako za tekući mjesec postoje ukupni podaci iz kojih se mogu vaditi elementi za proračune i obračune.

Podaci 2,3 i 4 se odnose na vremenske prilike koje ukazuju na uzroke u slučaju anomalija. Podaci od 5 do 32 daju sliku stanja pročišćavanja otpadne vode i obrade mulja. Ukoliko neko postrojenje radi bez nekih uređaja, podaci se izostavljaju. Podaci 39 i 40 odnose se na dnevni utrošak električne energije koji ovisi o količini i zagađenju otpadne vode. Podaci 41 do 46 ostavljeni su neobrađeni, a ovise o samom rešenju dotoka otpadne vode na postrojenje. Ove se kolone popunjavaju prilagođene svakom postrojenju posebno. Podaci 47 do 61 pokazuju režim, stepen i rentabilnost rada, a služe kao pokazatelji prema kojima se određuje tehnologija pročišćavanja.