2006_2_Problemi

JP CENTRALNA �ISTILNA NAPRAVA DOMŽALE – KAMNIK d.o.o.

3_LM_1_Paper_GO_jan06.doc/30.3.2006 Page 1/14

PROBLEMI POVEZANI Z BIOLOŠKIM �IŠ�ENJEM ODPADNE VODE NA CENTRALNI �ISTILNI NAPRAVI DOMŽALE-KAMNIK

mag. Marjetka Levstek, dr. Marjetka Stražar, Peter Cerar, dipl. kem. ing, dr. Olga Burica, JP Centralna �istilna naprava Domžale – Kamnik, d.o.o., Študljanska 91, 1230 Domžale,

E-pošta: [email protected]

1 POVZETEK

Javno podjetje Centralna �istilna naprava Domžale - Kamnik �isti odpadne vode iz Kamnika, Domžal, Mengša in Trzina že od leta 1980. Od tega �asa se je osebje na �istilni napravi vseskozi trudilo za optimalni proces �iš�enja. Narejeno je bilo kar nekaj izboljšav in premagati je bilo potrebno marsikatero oviro, da �istilna naprava sedaj kljub zastareli tehnologiji uspešno �isti zelo kompleksno odpadno vodo. Od leta 2001 ima �istilna naprava pridobljen standard kakovosti ISO 9001 in standard za ravnanje z okoljem ISO 14001. V prispevku smo poskušali na kratko opisati delovanje biološke �istilne naprave v povezavi s problemi, ki nastanejo pri �iš�enju in na�ine, kako smo probleme premagali.

2 KLJU�NE BESEDE

�iš�enje odpadne vode, biološka �istilna naprava, odpadna voda, inhibicija, problemi v tehnologiji

3 OZNAKE

Oznaka Pomen BPK5 Biokemijska potreba po kisiku (mg/L) C�N Javno podjetje Centralna �istilna naprava Domžale – Kamnik d.o.o. KPK Kemijska potreba po kisiku (mg/L) N-NH4 Amonijski dušik (mg/L) PE Populacijski ekvivalent (60 gBPK5/(prebivalca/dan)) PLK programabilni logi�ni krmilniki TN Skupni dušik (mg/L) TOC Celotni organski ogljik (mg/L) TP Skupni fosfor (mg/L)

4 IZRAZJE

Strokovni izraz Definicija »in-line« analize Avtomatiziran analizni sistem vstavljen v vodno telo (npr.

analizator O2, T, pH…) »on-line« analize Avtomatiziran analizni sistem, s katerim vzor�ujemo iz vodnega

telesa s sondo in vzorec po ustreznem vodu dovajamo v analizator (npr. analizator TOC, TN)

Aktivno blato Nakopi�ena biomasa (kosmi), ki pri obdelavi blata nastane z rastjo



bakterij in drugih mikroorganizmov, obi�ajno v prisotnosti raztopljenega kisika

Centrat Teko�ina, ki se izlo�i pri strojnem zgoš�anju blata na centrifugi Gnila voda Teko�ina, ki se preliva iz gniliš� Gniliš�a Reaktor za razkroj, ki na C�N deluje pod anaerobnimi (brez

prisotnosti kisika) in mezofilnimi (40 oC) pogoji. Vir:

• M. Dular, M. Roš, A. Trontelj, B. Kompare, T. Tišler (1997). Izrazje s podro�ja voda, SDZV, Ljubljana.

• SIST EN 1085, �iš�enje odpadnih vod – Slovar (2001).

5 UVOD

Centralna �istilna naprava Domžale-Kamnik (v nadaljevanju C�N, Slika 1) je ena ve�jih �istilnih naprav v Sloveniji in �isti komunalne in industrijske odpadne vode s podro�ja ob�in Domžal, Kamnika, Mengša in Trzina. �istilna naprava je konvencionalnega tipa, projektirana za odstranjevanje ogljika iz odpadne vode. Je klasi�na mehansko biološka dvo stopenjska �istilna naprava z anaerobno digestijo in koriš�enjem bioplina na bioplinskih motorjih za proizvodnjo elektri�ne energije. O�iš�ena voda izteka v reko Kamniško Bistrico, ki je gorska reka s hitrim tokom, ki se izliva v reko Savo.

Slika 1: Fotografija C�N (julij 2002). Že od nekdaj je bilo podro�je Domžal in Kamnika zaradi razvite in raznolike industrije eno najbolj potencialno onesnaženih podro�ij v Sloveniji. Rezultat skrbi naših predhodnikov za zaš�ito reke, je bil za�etek gradnje Centralne �istilne naprave Domžale - Kamnik leta 1976. Finan�na sredstva je prispevala država, ve�ji onesnaževalci in ob�ini Domžale ter Kamnik.



Kronološki razvoj C�N Domžale-Kamnik leto izgradnja kanalizacijske mreže 1972-1976 izgradnja �istilne naprave 1976-1980 zagon C�N (brez anaerobne digestije in odlagališ�a blata)

1981

modernizacija �istilne naprave: (izgradnja sistema dehidracije, bioplinski motorji, deponija, gniliš�a II. faza, trafo postaja, pogonska stavba, nov plinohram, A objekt – posnemala, menjava ozra�evalnega sistema, mehanska stopnja - optimizacija posnemanja blata, stara gniliš�a - pove�ava kapacitet toplotnega sistema, sanacija primarnega usedalnika, menjava bioplinskega motorja)

1981-2005

Izvor odpadne vode po onesnaževalcih: C�N �isti:

• industrijske odpadne vode gospodarskega sektorja na širšem obmo�ju, ki vklju�uje farmacevtsko, kovinsko predelovalno, klavniško, prehrambeno, pohištveno, tekstilno, kemijsko industrijo, deponijske odpadne vode, odpadne vode ostalih profitnih dejavnosti ter ostalega gospodarstva.

• komunalno odpadno vodo približno 53.000 prebivalcev. Doto�na odpadna voda je slabo biorazgradljiva, ker vsebuje relativno visok procent industrijske odpadne vode iz razli�nih industrij (37 vol% in 44% po KPK), zato so pogoji obratovanja težki in vodenje procesa zahteva visoko strokovno ekipo. Kljub problemati�ni doto�ni odpadni vodi C�N dosega v izto�ni �iš�eni odpadni vodi predpisano mejno dovoljeno koncentracijo po ogljiku. Odstranitev nutrientov je manj uspešna, saj se doseže le do 50 % eliminacija dušika. Projektirana kapaciteta dvostopenjske C�N je 200.000 PE z dnevnim dotokom 24.000 m3 odpadne vode in 13.500 kg BPK5. Ker C�N ne dosega predpisanih parametrov na iztoku po parametru amonijski dušik (pod 10 mg/L pri temp. nad 12 oC) so v teku intenzivne priprave na nadgradnjo C�N, ki mora biti kon�ana do leta 2010. Za leto 2005 je C�N sprejela 7 mio m3 vode na dotoku, kar je povpre�no 20.000 m3/dan. Obremenitev na dotoku je bila 135.000 PE. U�inek �iš�enja je bil 90 % po KPK, 96 % po BPK5, 42% po TP in 51 % po TN.

6 OPIS PROCESA �IŠ�ENJA ODPADNE VODE IN EVIDENTRANIH PROBLEMOV V PROCESU

Proces �iš�enja je opisan na na�in kot je predstavljen v sliki (Slika 2) in tabeli (Tabela 1). V besedilu je v oklepajih navedena številka objekta. Za vsak posamezni sklop �iš�enja so nakazani evidentirani problemi in na�in reševanja na C�N.



Slika 2: Procesna shema procesa �iš�enja odpadne vode na C�N. Tabela 1: Obrazložitev posameznih objektov na sliki (Slika 2) Podro�je: To�ka na

Slika 2 Naziv objekta

Mehansko �iš�enje 1 vhodni objekt 2 vhodno �rpališ�e 3 fine grablje 4 maš�obnik in peskolov 5 primarni usedalniki Aerobno biološko �iš�enje 6 oksidacijski bazeni – I. biološka stopnja 7 sekundarni usedalniki – I. biološka stopnja 13, 14 �rpališ�e aktivnega blata 8, 10 oksidacijski bazeni – II. biološka stopnja 9 sekundarni usedalniki – II. biol. stopnja 22 kompresorska postaja Anaerobno biološko �iš�enje 18 gniliš�a 28 plinohram 20 dehidracija 21 bioplinska postaja 23 silos za gnilo vodo in centrat Nadzor, vodenje, laboratoriji 25 upravna in komandna stavba, laboratoriji Podpora procesu, skladiš�a 24, 30 garaža in skladiš�enje



6.1 MEHANSKO �IŠ�ENJE

6.1.1 vhodni objekt /1/

Glavni kanal kanalizacije dovede surovo neo�iš�eno odpadno vodo do vstopa v C�N po prostem padu. V primeru visokih vod se del vode preko nastavljenih zapornic odvede direktno v vodotok Kamniško Bistrico (približno 3 % letnega deževnega dotoka). Odpadna voda, ki priteka na �istilno napravo niha tako v koli�ini kot tudi po obremenitvi. Lo�imo dnevna, tedenska (delovni dan, vikend) kot tudi sezonska nihanja. Nihanja po pretoku in/ali obremenitvi so lahko tudi do 100 % (Slika 3). Na sliki 3 so prikazane dnevne povpre�ne vrednosti (pike), dnevne maksimalne in dnevne minimalne vrednosti po parametru TOC na dotoku C�N. C�N sprejeme tudi do 20 % padavinskih in infiltracijskih vod, za katere �iš�enje nih�e ne pla�a. Na dotoku je tudi urejen sistem za doziranje odpadne vode pripeljane s cisternami.

TOC - dotok na C�N (2005)KPK/TOC=3,0; BPK/TOC=1,8

0

100

200

300

400

500

600

700

800

jan

feb

mar ap

r

maj jun jul

avg

sep

okt

nov

dec

mesec

mg/

l

min max povpr

Slika 3: Slika nihanja parametra TOC na dotoku za leto 2005 Pred �rpanjem odpadne vode se na grobih grabljah izlo�ijo delci ve�ji od 15 mm, ki se odstranijo s posebnim strgalom, polžni transporter izlo�eno goš�o odvede do mobilnega zaboja, katerega vsebina se odpelje na komunalno odlagališ�e odpadkov. Strgala za grobe grablje se vklopijo avtomatsko glede na vodni nivo v kanalu. Na dotoku se izvajajo on/in line meritve TOC, TN, N-NH4, prevodnosti, pH in T. Kontinurine meritve predstavljajo dejansko sliko obremenitve na dotoku. Dnevno se vzor�ujejo 2-urni �asovno proporcionalni vzorci, na katerih se izvajajo dodatne analize. To mesto je hkrati merno mesto za meritev in vzor�enje dotoka za obratovalni monitoring. Evidentirani problemi v vhodnem objektu:



PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Prvi naliv padavinskih voda po daljšem suhem obdobju

V kratkem �asu velika koli�ina ve�jih delcev, kamenja , ki lomi grobe grablje

Objekt gre v rekonstrukcijo – lovilec kamenja, varnostne rešetke, 2 linije, biofilter

Zamašitev grobih grabelj

Prenehanje delovanja grobih grabelj, povzro�itev preliva

Nadzor nad delovanjem grobih grabelj

smrad v vhodnem objektu

Slabši delovni pogoji Vhodi objekt je v celotni pokrit, da se zmanjšajo emisije smradu. Vse odpadke se shranjuje v PVC cevi, da ne privla�i mr�esa, vzdrževanje higiene, uporaba razpršilcev za odstranjevanje smradu

Nihanje v obremenitvi

Prevelika obremenitev na biološko stopnjo, nižji % �iš�enja, ve�ja poraba elektri�ne energije zaradi potrebnega vnosa kisika

Interni povratek iz anaerobne digestije se v �asu pove�ane obremenitve ne vra�a na za�etek C�N (regulacija s pomo�jo on line merilnika)

Nihanje pretoka Prevelik pretok lahko povzro�i prevelike hitrosti v bioloških stopnjah in slabše delovanje �iš�enja zaradi nižje koncentracije aktivnega blata v aerobnih stopnjah ter izgubo biomase v iztok zaradi slabšega posedanja

Nastavitev maksimalnega pretoka, ki ga lahko sprejme aerobna biološka stopnja, dodatek kem. sredstev kot pomo� za hitrejše posedanje blata v sekundarnih usedalnikih Ob velikih nalivih se prevelika koli�ina odpadne vode preusmeri direktno v vodotok Kamniška Bistrica brez predhodnega �iš�enja

Mašenje cevi za on/in line merilnike, obloge na sondah

nepravilno delovanje ali celo prenehanje delovanja

Redno �iš�enje merilnikov, cevi ter nadzorovanje delovanja

Zimsko delovanje Zamrzovanje transporterjev, zabojnikov

Ogrevan ali zaprt objekt

6.1.2 Vhodno �rpališ�e /2/, fine grablje /3/

Štiri polžne �rpalke s kapaciteto 4 x 170 L/s dvignejo odpadno vodo na nivo C�N. Ob povišani koli�ini vode se avtomatsko vklopijo dodatne �rpalke. Vklopi so optimirani na na�in, da ne pride do ve�jih hidravli�nih valov na biološke stopnje. Pred polžnimi �rpalkami je urejen dotok odpadnih vod pripeljanih s cisternami in odpadnih vod, ki nastanejo v procesu �iš�enja (odve�no blato iz sekundarnih usedalnikov, gnila voda in centrat iz anaerobnega dela �iš�enja ter odpadna voda iz ostalih objektov). Odpadna voda nato te�e �ez fine grablje, ki zadrži delce ve�je od 3 mm. Fine grablje sestavljajo dve liniji grabelj, polžni transporter, kompaktor ter zabojnik za odpadke. Evidentirani problemi pri vhodnem �rpališ�u in finih grabljah:



PROBLEM POSLEDICA REŠITEV smrad v vhodnem �rpališ�u

Slabši delovni pogoji Vhodno �rpališ�e je delno pokrito, da se zmanjšajo emisije smradu

Zamašitev finih grabelj

Prenehanje delovanja finih grabelj

Nadzor nad delovanjem finih grabelj, ob�asno ro�no �iš�enje

Ve�ja koli�ina mastnih delcev

Težava stiskanja in odlaganja v zabojnik in nabiranja oblog na trasporterju

Dodatek žaganja, ali kamene moke (CaCO3) kot pomo� pri zgoš�evanju

Stiskani odpadki se zbirajo v zabojniku

Smrad in pojav mr�esa Vsi odpadki se sproti shranjujo v PVC vre�e

6.1.3 Maš�obnik in peskolov /4/

Voda preko finih grabelj te�e v ozra�en peskolov, ki je razdeljen v dve komori po 500 m3 in je namenjen lo�evanju peska in maš�ob iz odpadne vode. Povpre�ni zadrževalni �as je 0,5 do 1,5 ure. Pesek in ostali težji delci se usedejo na dno in se odvedejo preko �rpalke (z nadtlakom zraka) v korito, iz tega v lo�evalec peska in nato v kontejner. Zra�enje prepre�uje posedanje lažjih delcev in ohranja odpadno vodo v aerobnih razmerah. Pri flotaciji na površino flotirajo olja in maš�obe, ki se postrgajo s strgali, vsebina se zbira v zabojniku za odpadke. Za ozra�enim peskolovom je urejeno merno mesto za meritev pretoka, vzor�enje ter odvzem vzorca za analizo TOC in TN. Evidentirani problemi pri maš�obniku in peskolovu: PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Velika koli�ina flotiranih maš�ob – slabo posnemanje

Kopi�enje ve�jih kosov maš�obe

Hitrejše posnemanje maš�ob in redno odstranjevanje

Slabo posnemanje v mrtvih kotih

Kopi�enje ve�jih kosov maš�obe

Ob rekonstrukciji se bo le te odpravilo

Ob�asno mašenje �rpalke z ve�jimi kosi

Ni odvzemanja usedline �iš�enje cevovoda

Zimski �as- zamrzovanje

Zamrznitev tekalne steze mostnega strgala

�iš�enje snega, soljenje

6.1.4 Primarni usedalniki /5/

Dva primarna usedalnika imata volumen 2 x 1.000 m3. Zadrževalni �as blata v primarnem usedalniku je okoli 2 uri in praviloma se vsi delci, ve�ji od 1 mm posedejo na dnu. Pomi�ni most s strgali postrga z dna posedeno blato v lijake, ki delujejo kot zgoš�evalci blata. Od tu se posedeno blato �rpa v gniliš�a. Izpust odplak, pripeljanih s cisternami katerih vsebina je bolj obremenjena (KPK > 2.000 mg/L) je urejen direktno v zgoš�evalec blata. Odpadna voda, o�iš�ena ve�jih mehanskih delcev, se nato vodi v aerobno biološko �iš�enje. Ob ve�jih nalivih se del odpadne vode pred vstopom v aerobne biološke stopnje razbremeni v vodotok Kamniška Bistrica.



Po mehanski stopnji imamo urejeno merno mesto za vzor�enje ter on/in line meritve suspendiranih snovi, TOC, TN in N-NH4. Evidentirani problemi v primarnih usedalnikih PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Odpadna voda pripeljana s cisterno vsebuje ve�je kose odpadnih materialov (krožniki, vilice…)

Pride do zamašitve cevovoda, �rpalk, maceratorjev

�iš�enje, montaža sit ali mlina za mletje odpadkov

Slabo usedanje Izplavljanje delcev v aerobno biološko stopnjo kar povzro�i dodatno obremenitev bioloških stopenj in znižanje starosti blata

Stalno spremljanje suspendiranih snovi iz mehanske stopnje, ob�asne meritve usedenega blata v obeh linijah primarnih usedalnikov, dodatek kemi�nih sredstev za pove�anje hitrosti posedanja, Dinami�no odzivanje �rpanja usedenega blata v gniliš�a glede na koli�ino in gostoto

6.2 AEROBNO BIOLOŠKO �IŠ�ENJE

6.2.1 I. biološka stopnja /6, 7, 13/

Odpadna voda, o�iš�ena delcev ve�jih od 1 mm, se nato prelije v 2 vzporedna aeracijska bazena (Slika 4) I. visoko obremenjene biološke stopnje skupnega volumna 2.000 m3. Zadrževalni �as v posameznem bazenu je 2 do 2,5 ure. V aeracijskem bazenu se vrši �iš�enje odpadne vode, saj prisotni mikroorganizmi (koncentracija aktivnega blata je okoli 2 g/L) topne oz. razgradljive organske snovi razgradijo in jih uporabijo kot vir hraniv za rast in razmnoževanje. Ker ti mikroorganizmi za obstoj potrebujejo raztopljen kisik, se preko talnih fino perforiranih blazin (na globini 4 m) vpihuje zrak tako, da je koncentracija raztopljenega kisika v aeracijskem bazenu okoli 2 mg/L. Aktivno blato z delno o�iš�eno odpadno vodo se nato prelije v 4 naknadne usedalnike.

Slika 4: Aeracijski bazen. V štirih naknadnih (sekundarnih) usedalnikih se s sedimentacijo lo�i aktivno blato od odpadne vode. Z mostnimi strgali se postrga posedeno aktivno blato in se separira v lo�en kanal. Delno o�iš�ena odpadna voda se nato prelije v II. biološko stopnjo. Po I. biološki stopnji imamo urejeno merno mesto za vzor�enje.



Del posedenega povratnega aktivnega blata se preko polžnih �rpalk /13/ povra�a nazaj v aeracijski bazen, višek pa na za�etek �istilne naprave. Koncentracija posedenega aktivnega blata se giblje okoli 4 g/L. Pretok povratnega blata (imenovan tudi zunanji ali eksterni recikel) je enak pretoku odpadne vode v aeracijski bazen. Evidentirani problemi v I. biološki stopnji PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Pojav pen ne�isto�e na sondah,

bazenih,… Ob pojavu tuširanje pen z vodo

Izplavljanje biomase iz sekundarnih usedalnikov

Prenizka koncentracija aktivnega blata v I. biološki stopnji, nizka starost blata, znižanje u�inka �iš�enja I. biološke stopnje

Rekonstrukcija �istilne naprave (obstoje�a je dimenzionirana na na�in, da nekaj aktivnega blata odnese v II. biološko stopnjo kot inokulum)

6.2.2 II. biološka stopnja /8, 9, 10, 14/

Delno o�iš�ena odpadna voda iz I. biološke stopnje se nato prelije v 4 vzporedne aeracijske bazene II. Biološke stopnje (skupni volumen 4.000 m3). Koncentracija aktivnega blata v teh bazenih se giblje od 4 do 5 g/L s starostjo blata nad 15 dni. Zadrževalni �as odpadne vode v II. Biološki stopnji je 4 do 5 ur. Princip �iš�enja je popolnoma enak principu v I. biološki stopnji le, da tu zaradi nizke obremenjenosti po ogljiku poteka tudi odstranjevanje dušikovih spojin (proces nitrifikacije). Koncentracija raztopljenega kisika se vzdržuje nad 2 mg/L in regulira s kisikovimi sondami. Mešanica aktivnega blata in odpadne vode se pretaka v osem sekundarnih usedalnikov (skupni volumen je 4.800 m3), kjer se s sedimentacijo lo�i aktivno blato od odpadne vode. Z mostnimi strgali se postrga aktivno blato in se odvaja v kanal. Del povratnega blata se �rpa preko �rpalk /14/ iz kanala nazaj v aeracijske bazene kot inokulum. Višek blata se vra�a na za�etek �istilne naprave in se vklju�i v �iš�enje. O�iš�ena odpadna voda se nato izteka v vodotok Kamniška Bistrica. Po II. biološki stopnji – IZTOK C�N imamo urejeno merno mesto za vzor�enje, meritev pretok on/in line meritve kisika, pH, neraztopljenih snovi, KPK, TOC, TN in N-NH4. Evidentirani problemi v II. biološki stopnji PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Izplavljanje biomase v iztok pri ve�jih pretokih

Slabša kvaliteta �iš�enja – preseganje dovoljenih parametov

Dodatek kem. sredstev za izboljšanje usedanja, zniževanje koli�ine biomase v bazenih z izlo�anjem

Izplavljanje biomase v iztok zaradi napihovanja blata (proces denitrifikacije)

Slabša kvaliteta �iš�enja – preseganje dovoljenih parametov

Ve�je kose plavajo�ega blata razbijamo s curkom vode

Neenako delovanje vseh 4 aeacijskih

Neenaki zadrževalni �asi v posameznem bazenu

Niveliranje dotokov v posamezni bazen



PROBLEM POSLEDICA REŠITEV bazenov

6.3 ANAEROBNO GNITJE IN OBDELAVA BLATA

6.3.1 Gniliš�a /18/

Mešanica primarnega (surovega) in sekundarnega (odvišno aktivno blato) blata se �rpa v štiri gniliš�a s skupnim volumnom 7.200 m3 (Slika 5) . Zadrževalni �as v gniliš�u je približno 48 dni. Temperatura v gniliš�ih je okoli 40 oC, dosežena s toplotnimi izmenjevalci. Blato gnije v okolju brez prisotnosti kisika, koli�ina organskih snovi se zmanjša z metabolizmom anaerobnih mikroorganizmov do 50 %.

Slika 5: Gniliš�a na C�N. Evidentirani problemi povezanem z delovanjem gniliš� PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Zmanjšanje u�inkovitosti procesa anaerobne digestije

Inhibitorni dotok povzro�i: - slabši u�inek delovanja gniliš� - pride do zakisanja (delna zaustavitev)

Stalni nadzor delovanja gniliš� glede na produkcijo bioplinaa in meritvah temperature in pH, Ob zakisanju dodajanje apna… za nevtralizacijo

Slabša produkcija bioplina

Prenizka temperatura v gniliš�ih, nerazgradljiv ali inhibitoren substrat

Nadzor nad temperaturo, mešanjem v gniliš�ih, izvedba dodatnih kemijskih analiz v laboratoriju

Zamašitev gniliš�a Ni mešanja Takojšnjo odvzemanje vsebine gniliš�a, da ne pride do dodatnega posedanja vsebine

Prenizka temperatura v gniliš�ih

Ni dobrega ogrevanja, toplotni izmenjevalci so zamašeni

Izvajanje letnega servisa (kontrola in �iš�enje), �iš�enje oblog, zamenjava kovinskih cevi s plasti�nimi cevmi

Penjenje gniliš�, izpust bioplina v

Zamašitve detonacijske varovalke, peš�enega

Dodajanje antipenilnih sredstev, �iš�enje



PROBLEM POSLEDICA REŠITEV atmosfero konden�nega filtra

6.3.2 Proizvodnja bioplina /18/ in elektri�ne energije /21/

Bioplin, ki nastaja pri gnitju, sestavljata v 65-70 % metan in v 30-35 % ogljikov dioksid ter primesi ostalih plinov: H2S, CO, NO... Bioplin se za�asno shranjuje v plinohramu, volumna 800 m3 ter je vir energije za segrevanje gniliš� in za pogon dveh bioplinskih motorjev, kapacitete 200 KW za proizvodnjo elektri�ne energije. V anaerobni digestiji C�N proizvede okoli 1,0 mio m3 bioplina na leto in okoli 1,2 mio KWh elektri�ne energije na leto. Nastane tudi okoli 2,2 mio KWh toplotne energije na leto. Okoli 70 % elektri�ne energije za potrebe C�N se dovede iz elektri�nega omrežja. Evidentirani problemi povezani s proizvodnjo bioplina in elektri�ne energije PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Bioplin vsebuje visoko konc H2S

Bioplinski motor ne daje dobrih izkoristkov

Dodatek FeCl3 v gniliš�a, ve�kratne meritve H2S v bioplinu

Bioplin vsebuje silicij

nastanek silicijevih oblog na bioplinskem motorju

�iš�enje bioplina na posebnih kolonah za adsorbcijo silicija

6.3.3 Strojno zgoš�anje blata /20/

Pregnito blato se zbira v zgoš�evalcih in se nato centrifugira v centrifugi (Centripress, Flotweg) z zmogljivostjo 25 m3 na uro. Pred centrifugiranjem se blatu dodajo posebni polimeri, kationski polielektroliti. Centrat, ki se izlo�i iz blata, se vodi nazaj na dotok C�N. Blato se dehidrira (strojno zgoš�uje) na okoli 30 % suhe snovi in se za�asno odlaga na interni deponiji C�N. Evidentirani problemi povezani s strojnim zgoš�anjem blata PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Blato se slabo dehidrira

Blato ni dovolj pregnito, nepravilna izbira ali doza polielektolita

Pravilna izbira in regulacija dodatka polielektrolita, pregled delovanja gniliš�

6.3.4 Silos za gnilo vodo in centrat /23/

500 m3 silos je namenjen zadrževanju gnile (prelivne) vode iz gniliš� in centrata iz mehanske dehidracije blata. Obe odpadni vodi vsebujeta visoke koncetracije dušika in tako ob lo�enem doziranju še dodatno obremenjujeta dotok. Z vezavo na merilnik TOC in TN na dotoku smo izvedli regulacijo za dodatek tega povratka na dotok ob znižani doto�ni obremenitvi. Na ta na�in smo pripomogli k bolj stabilnemu delovanju celotne �istilne naprave. Evidentirani problemi povezani s silosom za gnilo vodo in centrat PROBLEM POSLEDICA REŠITEV Posedanje vsebine Premajhno mešanje Stalni nadzor nad mešanjem Smrad Pokritje silosa, mešanje s

prezra�evanjem



6.3.5 Obdelava dehidriranega blata

Dehidrirano blato se trenutno oddaja pooblaš�enemu predelovalcu odpadkov, ki ga dodatno meša z inertnim materialom in zemljinami ter uporablja za zasipanje. Zaradi prekomerne vsebnosti težkih kovin dehidrirano blato ni uporabno za kmetijske namene.

6.3.6 Kompresorska postaja /22/

Turbo kompresorji za stisnjen zrak so nastanjeni v kompresorski postaji na vzhodni strani C�N. Kapaciteta vpihovanja zraka je 2 x 8.000 N m3/h. Kompresorji avtomati�no vzdržujejo konstanten tlak v skupnem kolektorju, iz katerega se zrak dovaja v vse bazene. Ta proces nadzorujejo elektri�no-krmiljene zaklopke, glede na potrebe v posameznem bazenu. Kontinuirano poteka merjenje koncentracije kisika v aeracijskih bazenih.

6.4 UPRAVNA STAVBA /25/

6.4.1 Nadzorna soba

V nadzorno sobo so speljani vsi signali za stalni nadzor nad delovanjem �istilne naprave ter shranjevanje in obdelava podatkov. Centralni ra�unalnik se uporablja za kontrolo delovanja C�N na vseh pomembnih klju�nih mestih. PLC (SCADA) vklju�uje 600 signalov (input-output) na 20 sekund. Nadzorni sistem (SQL) vklju�uje 180 signalov. C�N ima nameš�ene in/on line analizatorje na klju�nih mestih sistema. Merilne naprave so namenjene kontroli kakovosti �iš�ene vode, kontroli tehnoloških linij in podpori tehnoloških procesov. To pomeni stalno kontrolo vstopnega substrata in povezava na krmilne sisteme preko on/in line merilcev ter podporo s pomo�jo laboratorijskih analiz. Te informacije se prenašajo nazaj na napravo in omogo�ajo krmiljenje procesa za doseganje optimalnih rezultatov. Podpora procesa s krmiljenjem je povezana z optimizacijo zahtevanih parametrov sistema. Podatki iz in/on line merilne opreme se zbirajo in obdelujejo na PLK (programabilni logi�ni krmilniki), od koder se prenašajo na nadzorni sistem (SCADA -Factory Link) s periodo obnavljanja maksimalno 20 sec., kjer tehnolog / operater operativno vodi tehnološki proces. Nadgradnja operativnega sistema vodenja je informacijski sistem osnovan na SQL podatkovni bazi in uporabniškem vmesniku v MS Accessu. Celotna SQL podatkovna baza se dnevno arhivira na magnetni trak. Podatki se statisti�no zbirajo in obdelajo v programu OSISoftware PI system in naprej v Excellu.



Tehnološki proces[merilno regulacijska oprema]

PLC

Nadzornisistem

Tehnolog,operater

Bazapodatkov

AplikacijaAccess

Tehnolog

Slika 6. Shemati�ni prikaz ra�unalniškega spremljanja - vodenja tehnološkega procesa z arhiviranjem in obdelavo podatkov.

6.4.2 Tehnološki laboratorij

V tehnološkem laboratoriju se vršijo testiranja novih tehnoloških postopkov �iš�enja odpadnih vod (Slika 7) za potrebe �istilne naprave in zunanjih naro�nikov .

Slika 7: Laboratorijska �istilna naprava



6.4.3 Kemijsko fizikalni laboratorij

Kemijsko fizikalni laboratorij izvaja vse dodatne analize, ki jih on/in line merilniki niso izmerili ali analizira vzorce iz drugih vzor�nih mest. Laboratorij deluje po na�elu kakovosti po SIST EN ISO/IEC 17025:2005 (akreditacija ni pridobljena). Nabor parametrov, ki jih analiziramo v laboratoriju C�N:

• Temperatura, pH, prevodnost, kisik • Usedljive snovi, sušina, organska snov, neraztopljene snovi • Amonijski dušik, Kjeldahlov dušik, nitratni in nitritni dušik • KPK, BPK5, • Ortofosfor in celotni fosfor • Težke kovine v odpadni vodi in zemljinah • Aerobna razgradljivost, anaerobna razgradljivost, inhibicija nitrifikacije

7 ZAKLJU�EK

V prispevku smo poskušali na pregleden na�in predstaviti delovanje Centralne �istilne naprave Domžale – Kamnik s poudarkom na posameznih problemih, ki se pojavijo v posameznem sklopu �iš�enja. Reševanje problemov na sistemu �istilne naprave je možno le z doslednim vodenjem procesa, z dobro kontrolo, fizi�nem nadzorom �loveka in moderno vzdrževano opremo. �istilna naprava mora skrbeti za redno usposabljanje in dodatno izobraževanje svojih zaposlenih.

Documents

2006_2_Problemi