MODUL 7 1 I STUPANJ PROIAVANJA Svrha Izdvajanje

MODUL 7 1

I. STUPANJ PROČIŠĆAVANJA Svrha : Izdvajanje suspendiranih tvari (SS) Prema zakonskoj regulativi: • • uklanjanje BPK 5 min. 25% Uklanjanje SS min. 60% Glavni postupak : Taloženje (ekonomski najpovoljnije) Drugi postupci Flotacija/isplivavanje Prosijavanje-posebno fine rešetke, sita 2

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

Osnovni dijelovi primarnog ili prethodnog taložnika PT 1. Rješenje ulaza Cilj: jednolika raspodjela dotoka Rješenje: ulazni deflektor distribucija kinetičke energije 2. Rješenje izlaza Cilj: položaj i dimenzije izlaznog preljeva u cilju smanjenja brzine izlazne vode Rješenje: Izlazna pregrada zaštita od istjecanja pjene 3. Prikupljanje istaloženog mulja Cilj: uklanjanje istaloženog mulja Rješenje: zgrtač (letva, usisavanje) 4

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

Tipovi PT 1. Pravokutni 2. Okrugli Pravokutni taložnik s lančanim zgrtačem Ulazna pregrada Dovod Izlazno preljevno korito Lančani zgrtač Izdvajanje mulja Prostor za sakupljanje mulja 6

Pokretni most Iz pjeskolova - mastolova Skidač pjene Prema obradi mulja Zgrtač mulja Prema biološkom reaktoru Crpka primarnog mulja PRAVOKUTNI PRETHODNI TALOŽNIK S MOSTOM ZA ZGRTANJE MULJA 7

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

Okrugli prethodni taložnik 9

KARAKTERISTIKE PRIMARNOG MULJA Samo primarni mulj Specifična težina = 1, 03 - 1, 05 Koncentracija = 4 – 12% (obično = 6 - 6, 5%) Napomena: 5% znači 50 kg suhe tvari/m 3 tekućeg mulja Primarni + biološki aktivni mulj Specifična težina = 1, 03 Koncentracija = 2 - 6 % (obično = 3%) 10

PT s prihvaćanjem sekundarnog mulja Biološki reaktor PT 3% Povrat mulja NT 1% Povrat mulja Na obradu mulja Alternativna mogućnost recirkulacije mulja 11

Projektni parametri 1. Θ = 1, 25 -2, 5 h (obično = 1, 5 -2, 0) za Qsr 2. OR = 32 -48 m 3/(m 2·d) za Qsr 80 -120 m 3/(m 2·d) za Qmax, h 3. q. L = 124 -500 m 3/(m ·d) za Qsr Za mješavinu s biološkim muljem ORm= 75% OR ! 4. Dubina, H = 3, 0 -4, 5 (obično = 3, 5 m) 100 kg TSS ST 50 30 kg TSS 50 – 70% 50 70 kg TSS 100 kg BPK 5 BPK 75 60 kg BPK 5 Učinkovitost 25 – 40% 25 40 kg BPK 5 12

Primjer: Q=10. 000 m 3/d BPK=3. 000 kg/d (5. 000 ES 60) SS=3. 500 kg/d OR 40 m 3/m 2. d Θ 2, 0 h q. L 130 m 3/m’. dan Tip taložnika = Okrugli Broj taložnika= 2 Promjer = D Srednja dubina = H Ukupna površina = 2 πD 2 / 4 = 0, 5 πD 2 Ukupni volumen = 0, 5 πD 2 H Ukupna duljina preljevne pregrade = 2 πD Podaci Projektni parametri 13

OR=40 = 10. 000 0, 5 πD 2 D = 12, 6 m ≈ 13, 0 m Ukupna površina =2π x 13, 02/4 = 265, 5 m 2 Neka je : H=3, 3 m Ukupni volumen = 265, 5 x 3, 3 = 876, 0 m 3 Proračun Θ = 876, 0 x 24, 0/10. 000 = 2, 10 h 2, 0 O. K. Ukupna duljina preljeva = 2π ∙ 13, 0 = 81, 7 m q. L = 10. 000/81, 7 = 122 m 3/m∙d <130, 0 O. K. D=13, 0 m H=3, 3 14

3500 kg 1750 kg ST Ravnoteža masa 1750 kg 2100 kg 3000 kg BPK 900 kg Pretpostavke: Uklanjanje SS = 50 % Uklanjanje BPK = 30 % Koncentracija primarnog mulja = 5 % ili 50 kg suhe tvari/m 3 tekućeg mulja 10000 - 35=9965 m 3 10. 000 m 3 Q tj. 10000 m 3 1750 = 35 m 3! 50 15

E S oprema PT Pravokutni PT Okrugli PT Skupljanje istaloženog mulja Kontinuirani lančani zgrtač + letve za zgrtanje mulja Pokretni rotirajući most s letvom za zgrtanje mulja Pokretni mosni zgrtač + letva za zgrtanje mulja Usisavanje (mamut crpke) Arhimedov vijak Usisavanje (mamut crpke) Skupljanje masnoća i pjene u spremnik za pjenu Površinski zgrtač s letvom Površinski zgrtač pričvršćen na pokretni most Površinski zgrtač/letva pričvršćena na pokretni most 16

Korištenje kemikalija Kemikalije koje se dodaju: Aluminij - Željezo - Vapno Pokazatelj SS BPK 5 Sa kemikalijama Bez kemikalija 80 – 90 50 - 80 50 - 70 Učinak uklanjanja [%] 25 - 40 Određivanje količina Kemikalije se dodaju u: i veličina doziranja • spremnike Pokusom (laboratorijski ili pilot uređaj) • cijevi i kanale Veličina spremnika • druge dijelove PT s primjenom kemikalija ima za 25% • Potrebno je miješanje da bi se manju površinu u od običnog PT Količine mulja Značajno veće (do 2 puta!) dogodila flokulacija/pahuljičenje! 17

Isplivavanje 1) Mjehurići zraka se ubacuju u spremnik 2) Mjehurići zraka se vežu uz SS 3) SS isplivaju na površinu 4) SS se skupljaju površinskim skupljačem Skupljeni mulj Kemikalije Površinski skupljač-skimmer Pregrada ispred izlaza Pročišćena voda Mjehurići zraka 18

Kompresor zraka Spremnik zraka Zgrtač (skimmer) Mulj ili otpadna voda koja se tretira Crpka zgusnutog mulja Efluent s uređaja Crpka za Spremnik stlačenog tlačenje zraka Crpka istaloženog mulja Pročišćena voda SHEMATSKI PRIKAZ UREĐAJA ZA FLOTACIJU OTOPLJENIM ZRAKOM, DAF 19

Flotacija otopljenim zrakom, Disolved air flotation DAF 20

II. STUPANJ PROČIŠĆAVANJA Svrha: Uklanjanje otopljene organske tvari (BPK) Postupak : Biološka oksidacija Glavni postupci (1) Aktivni mulj (AM) (2) Aerirane lagune (AL) (3) Prokapnici (P) (4) Okretni biološki nosači (OBN) (5) Membranski postupci, MBR (6) Kombinacije (1), (2), (3), (4) Svi postupci značajno ovise o temperaturi, T 21

Aktivni mulj BIOLOŠKI REAKTOR -BR (MLSS, MLVSS, MLFSS) Q, X 0, S 0 NAKNADNI TALOŽNIK NT (Q – QW) Xe, S V, S, X O 2 EFLUENT Qr, XR, S POVRATNI MULJ QW, XR, S VIŠAK MULJA MLSS MLVSS S 0, S Q, Qr, QW V X 0, X, XR, Xe = Mixed Liquor Suspended Solids (aktivni mulj) = Mixed Liquor Voilatile Suspended Solids (aktivni mulj = biomasa) = koncentracije supstrata – hranjive tvari = protok sirove vode, recirkulacije, viška mulja = volumen aeracijskog spremnika = koncentracije biomase 22

Organska tvar O 2 Hranjive soli Bakterije Otpadne vode [COHNS] Upuhava se [Aeracija] N, P u otpadnoj vodi Obično se nalaze u otpadnoj vodi U suspenziji/raspršene Nove bakterije Konačni proizvodi oksidacije C 5 H 7 NO 2 CO 2, H 2 O, NO 3 - N Temeljni procesi u postupku s aktivnim muljem 23

Biološki reaktor, BR Sastav aktivnog mulja Aktivni mulj Voda m/o Uglavnom bakterije Drugo: • alge • gljive • praživotinje Biološki razgradive tvari Biološki nerazgradive tvari Inertne tvari Ne sudjeluju u biološkim reakcijama 24

MLVSS=70 -80% MLSS T=4 - 6 kg/m 3 X=2, 8 - 4, 2 kg/m 3 ili: T=0, 4 - 0, 6 % X=0, 3 - 0, 4 % T MLSS = mixed liquor suspended X solids = aktivni mulj MLVSS = mixed liquor volatile suspended solids = biomasa m/o F MLFSS = mixed liquor fixed suspended solids = inertni dio 25

Primjer: Proračun suhe tvari u biološkom reaktoru, BR V=Volumen=1000 m 3 X= 2, 8 kg/m 3 A=1, 2 kg/m 3 T= 4, 0 kg/m 3 BR Masa organske suhe tvari = biomasa, MLVSS: V∙X =1000 m 3. 2, 8 kg/m 3=2800 kg Masa neorganske suhe tvari, MLFSS: . kg V∙A =1000 m 3. 1, 2 kg/m 3=1200 MLVSS MLFSS 2800 kg 1200 kg 70 % 30 % . Ukupna masa suhe tvari, MLVSS = 2800+1200 = 4000 kg 26

ES oprema za aeraciju Mehanička aeracija Difuzna aeracija 27

Naknadni /Sekundarni taložnik NT BR NAKNADNI TALOŽNIK NT Bakterije u pahuljicama - flokulama EFLUENT Izdvajaju se Gravitacijskim taloženjem POVRATNI MULJ VIŠAK MULJA CILJEVI: • Učinkovito razdvajanje aktivnog mulja od pročišćene vode • Što veća koncentracija aktivnog mulja na dnu taložnika pahuljice/flokule moraju imati dobre karakteristike taloživosti Inače … problemi! 28

Povratni mulj - Recirkulacija mulja NT AS Q X(Q+Qr) X Q Xr Qr X r RM CS Crpna stanica povratnog mulja Qr. Xr=X(Q+Qr) Višak mulja, VM VM Qr=QX/(Xr-X) • Održavati MLVSS približno konstantnim i velikim • Povećati prosječno vrijeme boravka m/o u sustavu 29