67
Specijalisti čki rad Danijela Jovanovi ć - 1 - Banja Luka Fakultet zdravstvenih nauka Studijaka grupa: SANITARNI INŽENJERING SPECIJALISTIČKI RAD PROJEKAT EKOLOŠKOG ZBRINJAVANJA OTPADNIH VODA NA NIVOU URBANE SREDINE MENTOR KANDIDAT Prof. dr Rade Biočanin Danijela Jovanović, dipl.san.inž. 2009.

Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Embed Size (px)

DESCRIPTION

PPOV

Citation preview

Page 1: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 1 -

Banja Luka

Fakultet zdravstvenih nauka

Studijaka grupa: SANITARNI INŽENJERING

SPECIJALISTIČKI RAD

PROJEKAT EKOLOŠKOG ZBRINJAVANJA OTPADNIH VODA

NA NIVOU URBANE SREDINE

MENTOR KANDIDAT Prof. dr Rade Biočanin Danijela Jovanović, dipl.san.inž.

2009.

Page 2: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 2 -

S A D R Ž A J

U V O D 3

11.. MM EETT OODD II CCIILLJJ RRAADDAA 55

22.. TT EEOORRIIJJSSKKAA RRAAZZMMAATT RRAANNJJAA 66

33.. PPRROOJJEEKKAATT ZZ BBRRIINNJJAAVVAANNJJAA OOTTPPAADDNNIIHH VVOODDAA 3311

4. REZULTATI ANALIZA UZORAKA 45

5. REZULTATI ISPITIVANJA KVALITETA OTPADNIH VODA 55

6 DISKUSIJA REZULTATA 60

ZZ AAKKLLJJUUČČAAKK 6633

LLIITT EERRAATT UURRAA 6655

Page 3: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 3 -

UUVVOODD

Zagađenja životne sredine – jedan od osnovnih ograničavajućih faktora daljeg razvoja čovečanstva. U XXI veku životna sredina postaje sve više zagađena, a površinske i podzemne vode su, direktno ili indirektno ugrožene, usled svakodnevnog ispuštanja otpadnih voda najrazličitijeg sastava.

Uporedo sa urbanizacijom i razvojem industrije, poljoprivrede i stočarstva rasla je količina i stepen zagađenosti otpadnih voda, a time i štete koje u recipijentu (vodotokovi i akumulacije vode, zemljište) odnosno u ekosistemu u celini nastaju usled ispuštanja otpadnih voda. Poremećaj ekosistema izazvani ispuštanjem neprečišćenih otpadnih voda, vremenom su narasli do takvih razmera da se prečišćavanje nametnulo kao nužnost. Kako se prečišćavanje otpadnih voda mora platiti imamo danas u svetu naoko paradoksalnu situaciju. Razvijene i bogate zemlje trpe manje štete od nerazvijenih, siromašnih zemalja (iako u odnosu na nerazvijene imaju daleko veće količine, u pravilu i zagađenih otpadnih voda) zato što u određenoj meri prečišćavaju otpadne vode dok nerazvijeni to ne čine.

Najveći deo upotrebljene vode vraća se u prirodu kao otpadna voda. Pošto su količine sveže vode koje stoje na raspolaganju ograničene, a potrebe za njom se povećavaju, voda počinje u sve većoj meri da se ponovo koristi, svesno ili nesvesno (ispuštanjem otpadne vode u iste vodotokove iz kojih se uzima voda).Na taj način kvalitet sveže vode je sve više povezan sa kvalitetom otpadne vode. Da bi se zaštitio recipijent, odnosno izvorišta sveže vode, otpadna voda se mora prečišćavati, odnosno moraju se preduzeti mere da se voda u prirodu vrati u približno istom stanju u kojem je iz nje pozajmljena.

U savremenim naseljima sve se više javlja potreba za odvođenjem i prečišćavanjem sve obilnijih idustrijskih i sanitarnih otpadnih voda iz stambenih i drugih objekata. Količina otpadne vode raste paralelno sa porastom potrošnje vode, a komplikovaniji tehnološki procesi stvaraju sve teže i skupocenije zahteve za tretiranje industrijskih voda koje nekad mogu sadržavati i veoma toksične supstance. Direktno ili indirektno ove supstance mogu da dođu do čoveka i da akutno ili kroz duži vremenski period ugroze zdravlje.

Za prečišćavanje sanitarnih otpadnih voda raspolaže se efikasnim i proverenim metodama, dok se za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda najčešće zahteva posebna studija i razvijanje pojedinačnog tehnološkog procesa prečišćavanja.

Industrijske otpadne vode ukoliko vode poreklo od prehrambene industrije, njihov karakter je sličan sanitarnim otpadnim vodama, dok otpadne vode hemijske, metalurške industrije su opterećene raznim hemikalijama, tekstilne industrije najčešće bojama, a koksare i gasare veoma neprijatnim fenolom.

Danas se problem otpadnih voda javlja u novijem svetlu, u kome se težište sa biološke kontaminacije prenosi na zagađenje hemijskim i radioaktivnim supstancijama. Ovim se komplikuje i način prečišćavanja.

Vode se mogu koristiti i opterećivati, a otpadne vode ispuštati u recipijent uz primenu odgovarajućeg tretmana, na način i do nivoa koji ne predstavlja opasnost za prirodne procese ili za obnovu kvaliteta i količine vode i koji ne umanjuje mogućnost njihovog višenamenskog korišćenja. Kvalitet otpadne vode koja se može ispuštati u recipijent reguliše svaka zajednica odgovarajućim standardima.

Načelo odgovornosti zagađivača - pravno ili fizičko lice koje svojim nezakonitim ili neispravnim aktivnostima dovodi do zagađenja životne sredine odgovorno je u skladu sa zakonom Zakon o zaštiti životne sredine.

Rešavanje savremenih kanalizacionih sistema leži u organizovanom sakupljanju i odvođenju otpadnih voda, sa obaveznim prečišćavanjem, kao poslednjom, veoma bitnom

Page 4: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 4 -

karikom u lancu racionalnog, tehno-ekonomski i naučno potvrđenog rešavanja predmetne problematike. Upravo na taj način, a u skladu sa svim potrebnim merama i uslovima zaštite i očuvanja životne sredine, rešen je i problem upotrebljenih voda, koje nastaju na području grada Dimitrovgrada izgradnjom kanalizacione mreže i postrojenja za prečišćavanje voda.

Sve veći broj primera javno privatnog partnerstva u našoj zemlji na ovom polju ukazuje na to da su velike svetske kompanije našle svoj interes da ulažu u tako velike komplekse i da grade regionalne deponije i vrše „obradu“ otpadnih voda, koje su u potpunosti u skladu sa regulativama EU. Tako ova oblast, koja nama u današnje vreme predstavlja bolnu tačku postaje izvor značajne zarade investitorima, a građane rešava problema čvrstog i tečnog otpada. Što je najvažnije, u potpunosti se otklanjaju ili smanjuju opasnosti po radnu i životnu sredinu u smislu zagađenja zemljišta, podzemnih izvorišta vode i vodotokova i zagađenja vazduha. Reciklaža doprinosi očuvanju prirodnih resursa i na taj način se u malome prikazuje koncept održivog razvoja u ukviru eko-bezbednosti urbane sredine

Dimitrovgrad, grad i središte istoimene opštine ukupne površine (481 km2) nalazi se u krajnjem jugoistočnom delu Srbije, u gornjem toku reke Nišave, na oko 90 km istočno od Niša. U pirotskom je okrugu i od Pirota je udaljen 20 km u uzvodnom smeru ka istoku. Od bugarske granice udaljen je oko 5 km. Grad se nalazi na 463 m nadmorske visine predplaninskog dela planine Vidlič i predplaninskog severnog pobrđa Greben planine.

Kroz sam grad prolaze dve saobraćajnice svetskog značaja- međunarodni autoput (nekada rimski drum Via militaris) i železnička pruga Beograd-Niš-Sofija. Preko njih funkcioniše drumski i železnički saobraćaj Evrope sa azijskim kontinentom. Obe ove saobraćajnice, od presudnog su značaja za razvoj grada.

Prema zadnjem popisu na teritoriji opštine Dimitrovgrad mesto prebivališta ima 11748 stanovnika. Gustina naseljenosti na teritoriji opštine Dimitrovgrad iznosi 20,6 stanovnka po km2.

Na području Dimitrovgrada nema veće razvijene industrije. Posle 1989. godine privreda je doživela krah, hiperinflacije je zabeležila rekordne inflatorne stope. Takve okolnosti se odražavaju i na industrijska preduzeća u Dimitrovgradu, (posebno na gumarsku industriju GID, tekstilnu konfekciju SVOBODA, drvnu industriju CILE, i kožarsku industriju KOŽARA) koja su ušla u duboku krizu i ubrzo kod njih je došlo do potpune obustave rada.

Slika 1. Problemi kvaliteta vode u globalnom ambijentu

Page 5: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 5 -

11.. MMEETTOODD II CCIILLJJ RRAADDAA

Određivanje stepena prečišćavanja sistema bioaeracionih laguna u Dimitrovgradu, bazira se na prikazu rezultata ispitivanja kvaliteta efluenta, kao i na fizičko hemijskoj analizi prirodnog recipijenta (reke Nišava) za period 1992. godine kada je postrojenje pušteno u rad i prikaz rezultata periodičnih ispitivanja po kvartalima u 2008. godini.

11..11.. MMeettoodd rraaddaa

Analize uzoraka obuhvataju sve faze biolaguniranja, a svaki uzorak je analiziran u ovlašćenoj laboratoriji prema odgovarajućoj metodologiji kao srednja proba. Uzorkovanje otpadnih voda vršeno je na ulazu i izlazu iz sistema za prečišćavanje otpadnih voda pravljenjem kompozitnih uzoraka. Količina otpadnih voda varira između 20 i 40dm3/s u zavisnosti od perioda. Na samom mestu uzorkovanja merena je temperatura i pH vrednost, a za reku je postavljen kiseonik. Karakteristike sanitarnih otpadnih voda su organska zagađenja čiji uticaj na kvalitet otpadnih voda pratimo preko specifičnih parametara kao što su suspendovane materije, utrošak KMnO4(HPK), BPK 5 (biološka potrošnja kiseonika za 5 dana), koncentracija amonijum jona i soli, nitrita itd.

Biološka potrošnja kiseonika (BPK 5) rađena je metodom razblaženja, a kao inokulum je korišćena voda recipijenta reke Nišave. Uzorci su konzervisani u odnosu na zahtev metode i odmah rađeni u laboratoriji standardnim metodama. Na uzorcima otpadne i rečne vode ispitivane su fizičko hemijske karakteristike, mogućnost oksidacije prisutnih jedinjenja (kalijum –permanganatom), zatim biorazgradivost voda (BPK5) i drugi parametri (amonijum jon, hloridi...) čije koncentracije određivane metodom spektrofotometrije na aparatu tipa VARIAN Carry 50. Određivanje ulja i masti i ostalih organskih vodonerastvornih materija vršeno je metodom infracrvene spektrofotometrije na aparatu tipa SPECORD 71IR.

11..22.. CCii ll jj rraaddaa

Cilj rada je praćenje i određivanje stepena prečišćavanja otpadnih voda na postrojenju za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda u Dimitrovgradu, čiji princip rada se zasniva na biolagunama.

Sa aspekta zaštite životne sredine, odnosno uticaja na zdravlje ljudi i korišćenje vodotoka recipijenta kao privrednog i estetskog resursa, potrebno je obezbediti da prečišćena otpadna voda, koja se izliva sa postrojenja za prečišćavanje, ne utiče nepovoljno na životnu sredinu i da kvalitet vode vodoprijemnika odgovara drugim propisima (npr. voda za navodnjavanje, voda za ribarstvo, resurs vode za prehrambenu industriju).

Page 6: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 6 -

22.. TTEEOORRIIJJSSKKAA RRAA ZZMMAA TTRRAA NNJJAA

Voda zagađena na bilo koji način tokom upotrebe predstavlja otpadnu vodu.

22..11.. DDeeffii nnii ccii jjaa oottppaaddnniihh vvooddaa

Otpadne vode nastaju od čiste vode upotrebom i naseljima i industriji ili oticanjem sa površine zemljišta. Otpadne vode sadrže mineralne i organske materije u rastvoru, u koloidnom obliku i u obliku suspenzija, kao i žive organizme. Po ispuštanju u prirodi ove otpadne vode bitno menjaju prirodnu okolinu.

Slika 5. Upravljanje otpadnim vodama-strategijski zadatak

22..22.. KKll aassii ffii kkaaccii jjaa oottppaaddnnii hh vvooddaa Svojstva otpadnih voda zavise od porekla, pa se prema tome mogu podeliti na :

- komunalne otpadne vode,

- industrijske otpadne vode,

- otpadne vode agro-kompleksa.

22..22..11.. KKoommuunnaall nnee oottppaaddnnee vvooddee Veći deo komunalnih otpadnih voda čine upotrebljene vode iz domaćinstava.Za njih je

karakterističan konstantan sastav u jednom regionu u dužem periodu, kao rezultat životnog standarda i načina življenja stanovništva. Njihova količina i opterećenje zagađujućim materijama može se izraziti putem normativa, tj. standardnim vrednostima po stanovniku.

Glavna karakteristična osobina tih voda je izvestan sadržaj neorganskih i organskih materija. Deo organskih materija nalazi se u suspendovanom stanju. U svim otpadnim vodama nalaze se mikroorganizmi. Najopasniji po ljudsko zdravlje su patogeni mikroorganizmi.

Najvažnija osobina komunalnih otpadnih voda je biološka razgradljivost.

Page 7: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 7 -

Dele se na:

- sveže otpadne vode, u kojima biološka raz gradnja još nije uznapredovala, - odstajale otpadne vode, koje ne sadrže kiseonik, jer je potroše za biološku

razgradnju organske materije,

- trule septičke vode, u kojima se biološka razgradnja odvija anaerobno, a uspostavljena je ravnoteža između raz građivača i organske materije.

Slika 2 . Prikaz metoda merenja koncetracije organskih zagađivača u otpadnoj vodi

22..22..22.. IInndduussttrrii jjsskkee oottppaaddnnee vvooddee

Industrijske otpadne vode nastaju upotrebom vode u tehnološkim procesima i u proizvodnji energije. Sastav industrijskih otpadnih voda bitno se razlikuje od sastava komunalnih otpadnih voda i zavisi od primenjenog tehnološkog postupka. One su danas, najveći zagađivači vodnih resursa. Industrijske otpadne vode potiču iz proizvodnih procesa i obuhvataju: procesne, rashladne, sanitarne i otpadne vode od čišćenja opreme. Specifične su za svaku industrijsku granu. Za razliku od komunalnih otpadnih voda, čiji je sastav uglavnom poznat, karakterizacija i prečišćavanje otpadnih voda iz različitih industrijskih pogona retko trpi uopštavanje i tipiziranje.

Voda koja je upotrebljena kao rashladno sredstvo, ima povišenu temperaturu i predstavlja poseban tip onečišćivača. Količina industrijskih otpadnih voda varira u širem opsegu, kako u toku dana, tako i u dužem vremenskom periodu. To je posledica različitog intenziteta rada industrije i određene dinamike nastajanja otpadnih voda unutar samog proizvodnog postupka.

Industrijske otpadne vode mogu sadržavati kiseline, baze, teške metale, mineralne soli, mineralna ulja, fenole, radioaktivne materije, patogene mikroorganizme, ugljovodonike, aromatična organska jedinjenja, kao i sintetičke hemijske proizvode, što ih ne sadrže prirodne vode. Faktori kao što su toksične materije, visoka ili iska pH vrednost, visoka temperatura, mogu da prouzrokuju veće ili manje poremećaje u radu postrojenja, naročito u fazi biološke obrade, koja je obavezna tehnološka faza gradskih postrojenja za prečišćavanje.

Industrijske otpadne vode mogu se razvrstati u dve grupe:

Page 8: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 8 -

- biološki razgradljive ili kompatibilne, koje se smeju mešati sa komunalnim otpadnim vodama,

- Biološki neraz gradljive ili inkompatibilne, koje se ne smeju mešati sa komunalnim otpadnim vodama, bez hemijskog pred tretmana.

Pored napred istaknutog industrijske otpadne vode, često sadrže razne materije štetne i opasne za objekte sisteme kanalizaciju kao i za osoblje koje radi na njima. To su:

- toksični joni, koji negativno utiču na biološku razgradnju organskih materija, - kiseline i baze, koje izazivaju koroziju, usporavaju biološke procese,

prouzrokuju miris i intenzivnu boju,

- zapaljive materije,

- masnoće, koje začepljuju otvore, vodove i crpke,

- otrovne gasove, koji su opasni za osoblje na sistemu, - deterdžente koji izazivaju penu kod aeracije,

- vlaknaste materije, koje začepljuju otvore, remete rad crpki,

- kamenčiće i pesak, koji se talože u objektima, a izazivaju abraziju crpki,

- fenole i ostale toksične materije.

Štetne materije u industrijskim otpadnim vodama

- Toksični joni metala, koji negativno utiču na biološku razgradnju organskih materija,

- Kiseline i baze, koje izazivaju koroziju vodova, objekata, opreme, utiču na proces taloženja, usporavaju ili zaustavljaju biološke procese, prouzrokuju miris i intenzivnu boju,

- Zapaljive materije, koje dovode do požara i eksplozije,

- Masnoće, začepljuju otvore, vodove i crpke, preopterećuju digestore,

- Otrovni gasovi, opasni su za osoblje na sistemu za prečišćavanje,

- Deterdženti, izazivaju penu kod aeracije, - Vlaknaste materije, začepljuju otvore, opterećuju digestore, remete redovno

funkcionisanje crpki,

- Kamenčići i pesak, začepljuju vodove, talože se u objektima, izazivaju abraziju crpki, remete funkcionisanje rešetki i sita,

- Fenol i ostale toksične materije. Količine industrijskih otpadnih voda i uticaj koji one vrše na gradski efluent mogu se

proceniti upoređivanjem osobina gradskog efluenta koji sadrži industrijske otpadne vode s osobinama efluenta u kojem ovih voda nema.

Pri tome se uzimaju u obzir sledeći kriterijumi:

- Biodegradabilnost

- Prisustvo amonijaka

- Uticaj pH

Page 9: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 9 -

- Redoks potencijal

- Toksičnost

Slika 3. Posledice NATO bombadovanja 1999. godine

Toksičnost industriskih otpadnih voda

- Ako u vodi ima teških metala Cu2+, Cr6+, Cd2+, makar i u malim količinama (na primer 0,1 mg/l), delovanje bakterija može da bude potpuno onemogućeno,

- Sulfidi, u koncentraciji od 25 mg/l, potpuno zaustavljaju biološke procese u neaklimatizovanom aktivnom mulju,

- Adaptiranje u trajanju od nekoliko dana povećava stepen tolerancije i do 100 mg/l,

- Postoji veliki broj toksičnih materija; njihovo izlivanje u kanalizacionu mrežu, a pogotovo njihovo izlivanje u prirodnu sredinu je zakonom zabranjeno (cijanidi, hidroksilna ciklična jedinjenja, itd.),

- I neke farmaceutske materije mogu štetno da deluju na razvoj bakterija (antibiotici, itd.).

22..22..33.. OO ttppaaddnnee vvooddee aaggrroo--kkoommppll ee kkssaa

To su posebne i površinske vode sa zemljišta, koje je podvrgnuto agrotehničkim merama. Na teritoriji gde je poljoprivreda razvijena, a neravnomerna raspodela padavina tokom godine, poljoprivredne površine se natapaju.

Voda koja se proceđuje do podzemne vode ili otiče, bitno se razlikuje po sastavu od voda za navodnjavanje. Sastav je promenjen zbog isparavanja vode i rastvaranja veštačkih đubriva, sredstva za zaštitu biljaka, sastava zemljišta kroz koje voda prolazi.

Karakteristični pokazatelji ovih otpadnih voda su: visok pH, tvrdoća vode, sadržaj nitrata, fosfora i pesticida.

U poljoprivredne otpadne vode spadaju i otpadne vode sa stočnih farmi, sa tečnim izđubrivanjem, količina i sastav tečnih sastojaka zavisi od više faktora: brojnog stanja uzgajane stoke, tehnologije ishrane, načina izđubrivanja i sl.

Page 10: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 10 -

Glavna karakteristika ovih voda je visoka koncentracija organske materije, koja se nalazi u taložnom, suspendovanom obliku. Poljoprivredne otpadne vode karakteristične su po visokom sadržaju amonijaka.

Slika 4. Plivajući otpad na našim akumulacijama

22..33.. PPoossttoojjee ććee zz aakkoonnsskkee ii pprraavvnnee oossnnoovvee ii nnoorrmmaattii vvii

U proteklom periodu u Srbiji je primenjivan tip graničnih vrednosti za kvalitet vode vodoprijemnika.

Upravljanje kvalitetom voda, zasniva se na sledećim zakonskim dokumentima:

- Uredba o kategorizaciji vodotoka ( „Službeni glasnik SRS“, br.5/68) - Uredba o klasifikaciji voda međurepubličkih vodotoka, međudržavnih voda i voda

obalnog mora Jugoslavije (Sl. list SFRJ, br. 6/78,)

- Odluka o maksimalno dopuštenim koncentracijama radionukleida i opasnih

materija u međudržavnim vodama i vodama obalnog mora ( Sl. list SFRJ, br. 8/78).

- Pravilnik o opasnim materijama ( Službeni glasnik SRS“ br 31/82)

22..44.. PPrraakkssaa uu ssvvee ttuu

Osnovu upravljanja kvalitetom voda u svetskoj praksi čine dva tipa graničnih koncentracija:

- jedna se odnosi na kvalitet voda u vodoprijemnicima (stream standards), - druga na ispuštenu-otpadnu vodu (effluent standards). 1

1 Council Directive 2000/60/EC, OJ L 327/1, 22.12.2000., p. 1-72

Page 11: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 11 -

Danas se u svetu primenjuje kombinovani pristup u upravljanju vodama koji je u osnovi Okvirne Direktive o vodama (Framework Directive 2000/60/EC) koji podrazumeva:

- kontrolu emisije i uspostavljanje standarda kvaliteta okoline,

- primenjujući obe pomenute metodologije,

- odnosno oba tipa graničnih koncentracija.

Tabela 1. Tipičan sastav zagađenih otpadnih voda u našim krajevima

22..55.. OO ssnnoovvnnii ffaakkttoorrii zz aaggaađđee nnjjaa oottppaaddnnii hh vvooddaa

Otpadne vode su složenog sastava i sadrže, različita zagađenja.

Za komunalne otpadne vode karakterističan je konstantan sastav u jednom regionu u dužem periodu.

Specifične zagađujuće materije ovih voda čine azot, fosfor, masnoće i deterdženti.

Industrijske otpadne vode, za razliku od komunalnih otpadnih voda, imaju varijabilan karakter, kako po količini tako i po sastavu.

Osnovni faktori zagađenja industrijskih otpadnih voda su sledeći:

A. Nerastvorne materije, koje se mogu izdvojiti fizički:

- čvrste materije u suspenziji (pesak, oksidi, talog),

- materije koje plivaju, lake (masti i ulja i nerastvorni emulzivni ugljovodonici)

B. Rastvorljive materije, koje se mogu fizički izdvojiti:

- materije koje se mogu adsorbovati (koloranti, deterdženti, radioaktivni elementi), - soli koje se mogu izdvojiti inverznom osmozom, elektrodijalizom.

C. Materije koje se mogu izdvojiti samo neutralizacijom:

Page 12: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 12 -

- organske i neorganske kiseline i baze, čije se soli mogu rastvarati do izvesne koncentracije, a same nisu toksične (H2SO4, soda).

D. Materije koje se mogu izdvojiti samo oksidoredukcijom:

- oksidi ili reduktori, čije su oksidovane ili redukovane forme dovoljno rastvorljive, a nisu toksične,

- sulfidi, cijanidi, sulfati.

E. Materije koje se mogu izdvajati istaložavanjem: - metali koji mogu, a ne moraju biti toksični i mogu se istaložavati u obliku

hidroksida (Zn, Cu, Cr, Al),

- sulfidi, fluoridi, neke neorganske i organske kiseline.

F. Materije koje se izdvajaju flokulacijom, dekantacijom ili flotacijom:

- koloidne materije, - materije u emulziji (smole, rastvorljiva ulja, emulzivni ugljovodonici i sl.).

G. Materije koje je moguće izdvajati degazacijom ili ekstrakcijom tečnog gasa (stripping):

- gas vezan ili rastvoren,

- koncentrovana sumporna jedinjenja, - fenoli.

H. Materije koje se mogu izdvojiti biološkom preradom:

- organske materije i sva biorazgradljiva jedinjenja (šećeri, proteini i dr.).

Odnos između BPK5 i HPK u industrijskim vodama bitno se razlikuje od odgovarajućeg odnosa u otpadnim vodama iz domaćinstva. On se menja tokom vremena tako da na kraju HPK može postati višestruko veća od BPK.

22..66.. UUttii ccaajj oottppaa ddnnii hh vvooddaa nnaa ookkooll ii nnuu

Kakav će uticaj otpadne vode imati na okolinu, zavisi od svojstva otpadnih voda i količine otpadnih materija. Uticaj otpadnih materija na okolinu je veoma različit. Materije, kao što su hranljive soli, u malim količinama deluju povoljno, dok veće koncentracije mogu uzrokovati poremećaje ekološkog sistema. U otpadnim vodama se često susreće prisustvo teških metala (Hg, Pb, Cr, Cd). Ispuštanjem u okolinu ove materije i u malim koncentracijama mogu delovati otrovno na živi svet. Sve otpadne vode sadrže mikroorganizme. Saprofitni mikroorganizmi (razlagači), biološki razgrađuju organske materije, troše rastvoreni kiseonik, pa se može pojaviti neželjeni manjak kiseonika, tj., anaerobno stanje. Oni razgrađuju organsku materiju do neorganske i tako obavljaju deo postupka truljenja materije u biosferi. Među mikroorganizmima fekalnog porekla ima i patogenih koje mogu biti uzročnici tifusa, tuberkuloze, kolere, poliomielitisa, hepatitisa. Ove zarazne bolesti mogu se preneti kupanjem u nečistoj vodi (zbog dodira sa kožom ili zbog gutanja takve vode) ili konzumiranjem proizvoda iz

Page 13: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 13 -

vode, posebno školjki, koje se jedu sirove. Otpadne vode se kanalizacionim sistemima odvode iz naselja i ispuštaju u vodoprijemnike: reke, kanale, jezera, more ili zemljište. Pre ispuštanja u okolnu sredinu potrebno je i Zakonom obavezno izvršiti prečišćavanje otpadnih voda.

Slika 5. Najčešći zagađivači i putevi migracije otpadnih voda

22..77.. PPooss ll ee ddii ccee iissppuuššttaannjjaa oottppaaddnnii hh vvooddaa uu rree ccii ppii jjee nntt

Ispuštanjem otpadnih voda bez prečišćavanja u prirodne recipijente narušava se kvalitet vodoprijemnika što se ogleda u pogoršavanju fizičkih osobina vode, pojave plivajućih materija na površini i akumuliranju otpadnog mulja na dnu, promeni hemijskih osobina vode, smanjenja koncentracije rastvorenog kiseonika i osiromašenju akvatične populacije. Najvažniji uticaji ispuštanja neprečišćenih otpadnih voda u površinske vode imaju za posledicu pojavu eutrofikacije, trovanje akvatičnih životinja teškim metalima ili gušenje usled nedostatka kiseonika.

Prirodna slatkovodna jezera, zatvoreni zalivi sa slabom izmenom vode i obalne vode koje su eutrofne ili mogu postati eutrofne spadaju u osetljive oblasti. Ispuštanjem otpadnih voda koje su bogate nutritijentima (azot, fosfor) može doći do nagomilavanja hranljivih materija i pojave eutrofikacije pa je zbog toga potrebno da se preduzmu potrebne mere zaštite (redukcija azota i fosfora). Takođe, u osetljive oblasti spadaju i površinske slatke vode koje su namenjene za vodu za piće. Manje osetljive oblasti za ispuštanje otpadnih voda predstavljaju morske vode i vodotokovi sa dobrom izmenom vode u kojima ispuštanje otpadne vode ne utiče nepovoljno na kvalitet vode i vodni ekosistem.

1-industrijske otpadne vode, 2-odlagalište otpada, 3-migracija otpadnih voda prema bunaru, 4-primena agrotehničkih hemijskih sredstava, 5- zagađeni površinski vodotok, 6-migracija gradskih otpadnih voda, 7-prodiranje otpadnih voda u podzemlje , 8- odlaganje opasnog industrijskog otpada, 9- podzemne vode, 10-površinske otpadne vode.

Page 14: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 14 -

2.8. Tretman sa otpadnim vodama

Kvalitet vode za piće je uzročno-posledična veza svih dešavanja u ekosistemu, a posebno u vanrednim situacijama (elementarne nepogode, NHB udesi, terorizam, klimatske promene,...). Zagađenje-kontaminacija životne sredine nastaje usled dotoka komunalnih i industrijskih otpadnih voda. Ono može biti biološko, hemijsko, radiološko, fizičko i kao promena temperature vode. Opterećenja voda može biti organsko (tekstilna, prehrambena, industrija celuloze i papira), neorganska (rudarstvo, proizvodnja uglja i teška industrija) i bakteriološka (mikroorganizmi razlažu belančevine, ugljene .hidrate, sulfate, amonijak, nitrate). Naravno, poseban je problem u us lovima ratnih razaranja, NHB udesa, terorizma i elementarnih nepogoda većih razmera, kada dsolazi do RHB kontaminacije vode za duži vremenski period.

Slika 6. Nekontrolisano ispuštanje otpadnih voda

Izvori zagađenja su raznoliki i teško prepoznatljivi: infiltracija ljudskih i životinjskih otpadnih materija, prodiranje veštačkih đubriva, herbicida, insekticida u podzemne vode, prodiranje vode iz neuređenih deponija smeća, ispuštanje otpadne vode iz industrije. Dejstvo otpadnih voda zasniva se na njihovom sadržaju hranjivih (fosfor, azot) i toksičnih komponenti. Površinske vode su ugrožene i toplotnim opterećenjem (smanjuje se količina kiseonika u vodi). Opasne zagađujuće komponente u vodama su: polliciklični aromatični ugljovodonici, pesticidi, deterdženti, živa, kadmijum, fluor, jedinjenja cijanja, hroma i dr. Toplotno optereće vodotoka potiiče u potpunosti od energetskih procesa (termoelektrane – najviše, a rafinerije nafte, hemijska industrija i crna metalurgija u manjoj meri) i ukupnog energetskog bilansa Sunčevog sistema (slika 12).

Karakteristika voda je proces samoprečišćavanja, a to je proces prirodne regeneracije, odnosno proces uspostavljanja prethodnog stanja u vodotoku. Samoprečišćavanje voda obuhvata fizičke i hemijske procese koji se odvijaju pod uticajem organizama koji razlažu organske komponente. Zakonske norme sadrže odgovornosti, postupke za dobijanje odobrenja, obaveze kontrole, granične vrednosti i postupke određivanja koncentracije zagađujućih komponenata u otpadnim vodama. One predstavljaju opasnost zbog svog fizičko-hemijskog, bakteriološkog i toksičnog sadržaja. žPokazatelji štetnog dejstva komponenata u otpadnoj vodi su organoleptički (komponente koje vodi dau boju, neprijatan ukus i miris), opšte-sanitarni (za komponente koje imaju sposobnost samporečišćavanja) i sanitarno-toksični (komponente koje imaju toksično dejstvo na živi svet u vodi).

Zagađujuće komponente u vodi se mogu podeliti na komponente koje se u vodi ne razgrađuju (hloridi-soli), sintetičke organske komponente i vidljiva neorganska jedinjenja

Page 15: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 15 -

(grubo-disperzne čestice, glina, uglja). Zbog fermentacionih procesa, industrijske otpadne vode imaju kiselu reakciju pH<7 dok komunalne otpadne vode imaju baznu reakciju pH>7. Zbog toga je ponekad moguće puštati industrijske otpadne vode u kanalizacionu mrežu.

pH vrednost, pH= -log10[H+]

Slika 7. Otpadne vode imaju različitu pH-vrednost

Ključni uticaj na samoprečišćavanje voda imaju aerobne bakterije koje razgrađuju organske komponente uz potrošnju kiseonika. Njihova aktivnost zavisi od: temperature vode, prisustva toksičnih komponenti u vodi, prisustva kiseonika, od procesa fotosinteze, od turbulencije strujanja vode i sl. . Minimalna koncentracija kiseonika u vodi je 5 mg/l. Hlor je veliki otrov i u koncentracijama od 0.1 do 0.2 mg/l uništava riblju mlađ i rakove. Stanje i upotrebljivost pitke vode može se oceniti na osnovu niza postupaka:

- fizički (određivanje T, pH, boje, mirisa zamućenosti, električne provodnosti, gustine, konstante površinskog napona, redoks potencijala masenog udela i suvog ostatka);

- hemijski (određivanje čvrstih, tečnih i gasovitih komponenti u vodi);

- bakteriološki (određuje se pomoću mikroskopa broj bakterija u vodi);

- biološki (za određivanje koncentracije organskih komponenti u vodi);. - ekološki (procena stanja vode kao životnog prostora bioloških sistema posle uvođenja

otpadnih voda).

Slika 8 . Vrste otpada, koje se uvek mogu naći u otpadnim vodama

Obojeni metali2%

Plastika5%

Fe-metali4%

Guma1%

Staklo7%

Organski otpad30%

Tekstil4%

Ostalo21%

Papirni otpad26%

Page 16: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 16 -

U procesu detekcije, primenjuju se mikroorganizmi čiji razvoj zavisi od koncentracije i stepena razlaganja organskih komponenti. Biološku aktivnost voda karaktetriše biohemijski potrebna količina kiseonika BPK. Glavne zagađujuće komponente otpadnih voda su suspendovane komponente (nerastvorljive čestice neorganskog porekla). Količina se određuje filtriranjem ili centrifugiranjem po sledećem:

- suv ostatak (pokazatelj je sadržaja mineralnih komponenti u otpadnoj vodi), - koliformne bakterije (br.bakterija/litru otpadne vode)

- toksične komponente (deluju štetno na čoveka i okolinu-cijanidi, nitriti, hromiti, olovo, hidroksilna ciklična jedinjenja)

Biološki potreban kiseonik BPK je glavni pokazatelj zagađenosti otpadnih voda, na osnovu koga se vrši izbor postupka prečišćavanja. Da bi se razgradnja potpuno obavila potrebno je od 21 do 28 dana, što je dug period, pa se zbog toga uzima masa O2 utrošena za razgradnju komponenata u periodu od 5 dana. BPK5 se određuje manometarskom metodom, kod koje se registruje pad pritiska u specijalnom inkubatoru. Hemijski potreban kiseonik HPK je masa kiseonika (u mg/l), potrebna za oksidaciju organskih jedinjenja i neorganskih soli. HPK je pokazatelj zagađenosti vode. Najpoznatija metoda za određivanje HPK je pomoću kalijum-dihromata.

Biorazložljivost predstavlja osobinu organskih komponenata u otpadnim vodama da se razlažu pod dejstvom aerobnih i anaerobnih bakterija. Odnos HPK/BPK je parametar biorazložljivosti i raste sa porastom zagađenja. Biološko prečišćavanje otpadnih voda može se vršiti ako se pH vrednost kreće između 6.5 i 8.5, jer se u tom intervalu najbolje razvijaju mikroorganizmi u biološkim populacijama.

Boja, miris i ukus su organoleptička svojstva vode. Boja je posledica prisustva organskih koloidnih komponenata u vodi, pri čemu ne postoji direktna veza između boje i koncentracije organskih komponenti. Uklanjanje boja (dekolorizacija) se može postići koagulacijom, adsorpcijom na aktivnom uglju ili oksidacijom pomoću peroksida hlora ClO2. Ukus i mirisi nastaju lučenjem organizama koji žive u vodi (alge i gljive), ili usled prisustva nekih hemijskih jedinjenja u vodi. Uklanjanje mirisa (dezodoracija) se najčešće vrši peroksidom hlora. Svaka voda ima svoj specifičan ukus zbog rastvorenih gasova i soli. Uklanjanje neprijatnog ukusa se vrši adsorpcijom na aktivnom uglju, peroksidom hlora, ozonom ili hlorisanjem (dodavanje mase hlora koja odgovara minimalnom sadržaju hlornih jedinjenja u vodi).

Smanjenje zagađenosti voda otpadnim vodama može se postići organizacionim i tehnološkim promenama u industrijskim procesima nastajanja otpadnih voda, zamenom vode drugim sredstvima (posebno vazduhom u procesima hlađenja) i primenom postupaka za preradu otpadnih voda. Temperatura otpadne vode iz procesa trebalo bi da bude približno jednaka temperaturi vode na ulazu u proizvodni proces. Za procese hlađenja koristi se oko 36% ukupne potrošnje vode. Smanjenje vode za hlađenje može se ostvariti primenom zatvorenog i otvorenog toka rashladne vode.

Prednosti zatvorenog toka su: mala potreba za održavanjem sistema, nema gubitka isparavanjem vode, nema opterećenja sredine stvaranjem magle ili zamrzavanjem. Dok su nedostaci: veliki protok vazduha za hlađenje, veća osnovna površina u odnosu na tornjeve za hlađenje. Nedostatak je stalni gubitak vode i uznošenje kapljica. Troškovi hemijske pripreme dodatne vode kod otvorenih kružnih procesa čine oko 35% pogonskih troškova.

Metode prerade otpadnih voda mogu se podeliti na:

- mehaničke (izdvajanje grubih nečistoća pomoću rešetki i sita, taloženje, flotacija, filtriranje, centrifugiranje),

Page 17: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 17 -

- toplotne (u ovu grupu postupaka spadaju: isparavanje, destilacija, ekstrakcija, membranska filtracija, hlađenje),

- hemijske (u ovu grupu postupaka spadaju: taloženje, flokulacija, neutralizacija, katalitička oksidacija, izmena jona i dezinfekcija), i

- biološke (aeracija, aerobna i anaerobna fermentacija).

Proces prečišćavanja komunalnih voda se može podeliti na više celina (predtretman-separacija, proces flotacije,primarno taloženje, biološka aeracija,sekundarno taloženje, filtriranje). Pri naglim promenama protoka otpadnih voda narušava se rad taložnika i filtara, dok se pri promenama sastava narušava rad uređaja za oksidaciju i neutralizaciju. Usrednjavanje sastava otpadnih voda se postiže mešanjem voda različitog sastava ili uvoođenjem reagenasa u vodu. U prvom slučaju primenjuju se usrednjivači, a u drugom mešači. Najrasprostranjeniji su mešači sa nepokretnim pregradama i pregradama sa otvorima. Mešači sa pregradama su nepogodni za primenu kada je izraženije taloženje reagenata. (krečno mleko). Za takve slučajeve pogodniji su vertikalni mešači vihornog tipa. Mešanje omogućava promena brzine strujanja vode pri prolazu kroz konusni deo mešača. Brzina strujanja vode na ulazu u konusni deo iznosi 1m/s, a u cilindričnom delu mešača ona je manja od 0.03 m/s. Mehanički mešači su pogodni za ispravno uvođenje reagenta u vodu i u slučajevima naglih promena protoka otpadnih voda. Kapacitet mešača se postiže promenom broja obrtaja vratila mešalice.

Za osrednjavanje koncentracije zagađujućih komponenata u otpadnim vodama koriste se veštačka jezera i specijalni rezervoari osrednjivači. Rezervoari imaju mnogo manju zapreminu od jezera. Osrednjavanje se postiže prinudnim mešanjem otpadnih voda. Pri tome se primenjuju mehaničke mešalice, barbotiranje vazduhom ili sistem pregrada koje razdvajaju vodu na niz struja. Taloženje je osnovni postupak izdvajanja iz otpadnih voda nerastvorenih taložnih ili plivajućih mehaničkih primesa, lebdećih čestica, emulgovanih ulja. Taloženje može biti prethodna i završna etapa prečišćavanja otpadnih voda. Taložnici se dele na horizontalne,vertikalne i radijalne. Horizontalni taložnici se primenjuju za protok otpadne vode do 20000 m3/dan. Dok se radijalni primenjuju za veće protoke. Najveći nedostatak je problem odvođenja taloga iz njih. Radijalni taložnici su rešenje ovog problema, i koriste se za manje protoke otpadnih voda. Izdvajanje taloga vrši se ceđenjem. Hidrostatički pritisak za ceđenje iznosi od 10 do 20 kPa. Najčešće se primenjuju u obradi prirodnih voda za potrebe proizvodnih organizacija. Kapacitet taloženja je i do 2 puta veći nego kod vertikalnih taložnika. Taloženje se naročito dobro obavlja kod komponenata koje imaju sposobnost aglomeracije (hidroksidi metala, soli koje imaju osobinu koagulanata). U procesu taloženja masa taloga se uvećava. Za održavanje konstantnog nivoa taloga taložnici su obično snabdeveni ugušćivačima. Na njihov rad nepovoljno utiču promene protoka otpadnih voda. Za male protoke otpadnih voda koristi se taložnik sa nosećim slojem, a za veće protoke se koristi sekcioni taložnik. Svi taložnici su veoma osetljivi na prisustvo vazduha ili drugih gasova u otpadnoj vodi. Gasovi u taložnicima flotiraju talog i uznose čvrste čestice. Zbog toga pri obradi industrijskih voda, pored taloženja treba izvršiti degazaciju pomoću degazatora. Izdvajanje gasova vrši se kad se promeni smer strujanja vode. Problem je prečišćavanja vode u diverzantskim akcijama, koje su uvek moguće u uslovima NHB terorizma.

22..99.. GGll aavvnnii ppoossttuuppccii pprree ččii ššććaavvaannjjaa oottppaa ddnnii hh vvooddaa

Svi događaji u svetu, koji prate čovečanstvo u zadnjim decenijama bivaju posebno tretirani sa ekološkog aspekta, a treba da obezbede optimalne uslove za zaštitu čovekove sredine.

Kvalitet voda na tretiranom prostoru, takođe je jedan od osnovnih parametara, koji utiče a ocenu ekoloških karakteristika posmatranog područja, a koncentracija kontaminenata, tj. rastvorenih ili suspendovanih materija u vodama, primarni je parametar za ocenu kvaliteta vode.

Page 18: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 18 -

Da bi se smanjila mogućnost nekontrolisanog prodora kontaminenata, u cilju očuvanja životne sredine, inženjerska praksa je obavezna da prati tok od izvora i ulaska u kontrolisani tok do postrojenja za prečišćavanje i da je dovedenu na propisa i kvalitet, ispusti u recipijent.

Osnovne obaveze vlasnika, generatora otpada koje proističu iz propisa su: sakupljanje otpada, razvrstavanje u skladu sa Katalogom otpada i Listama otpada, uzorkovanje i analiza fizičko-hemijskih osobina otpada, skladištenje u odgovarajućim objektima ili odlaganje na deponije komunalnog otpada, označavanje objekata i ambalaže za odlaganje i redovno izveštavanje nadležnih republičkih organa o količinama i vrstama otpada.

Postupanje sa otpadnim materijama je u praksi znatno unapređeno donošenjem Pravilnika o uslovima i načinu razvrstavanja, pakovanja i čuvanja sekundarnih sirovina 2001. godine. Sastavni deo ovog Pravilnika čine Katalog i Liste otpada koji su saglasni sa EU klasifikacijom i EU katalogom otpada, kao i Dokument o razvrstavanju otpada i Dokument o preuzimanju otpada sekundarne sirovine. Primena Pravilnika omogućava utvrđivanje preciznih podataka o tokovima, vrstama i količinama otpada.

Prema navedenoj regulativi vlasnik otpada je u obavezi da izvrši razvrstavanje otpada prema poreklu, karakteru i kategoriji. Vlasnik otpada se obavezuje da nadležne organe za praćenje tokova otpada, Dokumntom o razvrstavanju otpada informiše o vrsti, količini i predviđenom načinu postupanja sa njim, a Dokumentom o preuzimanju otpada, sekundarne sirovine o njegovom kretanju.

Na zahtev vlasnika, generatora otpada stručna institucija ovlašćena od strane ministarstva nadležnog za poslove zaštite životne sredine, vrši uzorkovanje i fizičko-hemijska ispitivanja reprezentativnog uzorka otpada u cilju utvrđivanja njegovog karaktera. Ispitivanja otpada se obavljaju u skladu sa predviđenim načinom postupanja i to za postupke fizičko-hemijskog, termičkog tretmana ili odlaganja otpada. Ovlašćena stručna institucija izdaje Uverenje o karakteru otpada kojim se određuje da otpad sadrži odnosno ne sadrži opasne karakteristike. Uverenje je dokument osnova neophodna za sledeći korak u proceduri, kategorizaciji otpada.

Kategorizaciju otpada vrši Agencija za reciklažu, na zahtev vlasnika otpada, donoseći Rešenje o kategorizaciji, kojim se otpad svrstava na jednu od Lista otpada i utvrđuje da li otpad ima upotrebnu vrednost. Otpadu koji se može ponovo koristiti, odnosno ima upotrebnu vrednost, Rešenjem o kategorizaciji se određuje način postupanja za ponovnu upotrebu, za tretman otpada radi dobijanja sirovine za proizvodnju istog ili drugog proizvoda i za energetsko iskorišćenje. Rešenje o kategorizaciji otpada se dostavlja generatoru otpada, podnosiocu zahteva i Ministarstvu zaštite životne sredine.

Sa aspekta institucionalnog delovanja Agencija za reciklažu fundamentalno je utvrđivanje razlike između otpada koji nema upotrebnu vrednost i otpada koji se može ponovo koristiti. To je često veoma složen zadatak koji je u direktnoj vezi sa postojanjem postrojenja za preradu otpada. Poseban izazov predstavlja otpad „niske ekonomske vrednosti“.

U procesu reciklaže otpada sadržane su tri komponente: sakupljanje, prerada i kupovina/prodaja. Svaka komponenta je podjednako važna i ukoliko izostane samo jedna, a to je vrlo često kod nas, izostaje i reciklaža.

Od vlasnika industrijskog otpada, koji je razvrstan kao otpad koji nema upotrebnu vrednost i koji nije opasan, za postupke odlaganja se zahteva da obezbedi mišljenje stručne organizacije za postupke kontrolisanog odlaganja, saglasnost nadležnog ministarstva i ugovor sa Javnim komunalnim preduzećem. Otpad se predaje na kontrolisano odlaganje sa Dokumentom o preuzimanju otpada.

Pridržavanjem odredbi zakonodavne regulative, a time i propisane dokumentacije, obezbeđuju se uslovi za analizu dokumentovanih informacija o vlasnicima otpada, vrsti i

Page 19: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 19 -

količinama otpada, subjektima koji obavljaju tretman otpada i institucijama za praćenje ostvarenih efekata i usmeravanje postupanja sa otpadnim materijama. Neophodno je da se u državii upravljanje otpadom normativno i u praksi u što kraćem vremenskom periodu dovede na nivo standarda razvijenih zemalja EU.

Radi sprečavanja zagađenja recipijenata direktnim ispuštanjem otpadnih voda, pristupilo se gradnji postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Prečišćavanje otpadnih voda predstavlja smanjenje ili eliminaciju negativnih uticaja otpadne vode na vodoprijemnike i životnu sredinu, uopšte. Prečišćavanje otpadnih voda obavlja se primenom različitih fizičkih, hemijskih i bioloških postupaka. Oni se obavljaju i posebno izgrađenim i za to namenjenim bazenima – reaktorima.

Standardno prečišćavanje gradskog efluenta obuhvata:

- mehaničke postupke (prethodna prerada), - fizičko – hemijske postupke,

- biološko prečišćavanje,

- preradu mulja, kao koncentrovanog otpada.

Za delimično prečišćavanje vode može biti dovoljan i sam proces fizičke prerade. U suprotnom kad se traži visok stepe prečišćenosti vode, treba primeniti tercijarnu preradu , koja podrazumeva odstranjivanje fosfata, azota, tenzio-aktivnih materija i hlorisanje.

Fizičko hemijski postupci nalaze svoju primenu i u slučaju kada je potreban visok stepen prečišćenosti (banje, turistički centri).

22..99..11.. PPrree tthhooddnnaa pprree rraaddaa oott ppaa ddnnii hh vvooddaa ((mmee hhaannii ččkkii ppoossttuuppccii )) Pre nego što se pređe na preradu sirove vode, u pravom smisli reči, ona mora biti

prethodno podvrgnuta prethodnoj preradi, koja sadrži izvestan broj postupaka. Postupci prethodnog prečišćavanja smanjuju količinu krupnih, plivajućih masnih materija i suspendovanih materija.

U postupke prethodne prerade ubrajaju se : - proceđivanje kroz rešetku,

- proceđivanje kroz sita,

- odstranjivanje peska,

- odstranjivanje ulja i masti,

- odstranjivanje mulja, - usitnjavanje,

- prerada peska i otpadaka.

Proceđivanje kroz rešetku

Prvi stepen u prečišćavanju otpadnih voda je uklanjanje krupnih, plivajućih i lebdećih materija. Proceđivanjem kroz rešetku smanjuje se mogućnost začepljivanja cevnih i kanalskih veza kao i habanje opreme. Rešetke se mogu izostaviti kod prečišćavanja pojedinih industrijskih otpadnih voda, ukoliko one ne sadrže krupnije čestice. Efikasnost operacije zavise od razmaka između šipki rešetke.

Page 20: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 20 -

Prema razmaku šipki, razlikuje se :

- prethodno grubo proceđivanje(sa razmakom šipki od 30-100 mm), - srednje fino proceđivanje (sa razmakom šipki od 10-25mm),

- fino proceđivanje (sa razmakom šipki od 3-10 mm).

Rešetke se mogu čistiti ručno ili automatski. Ručno se čiste rešetke na malim postrojenjima i grube rešetke, koje se postavljaju kao zaštita srednjih i finih rešetki, na većim postrojenjima.

Razlikuju se sledeći tipovi rešetki:

- rešetke za ručno čišćenje,

- mehaničke rešetke koje se čiste sa uzvodne strane (krive rešetke, rešetke sa zupčanicima, rešetke sa grabuljama, na užetu, rešetke sa četkama na beskrajnoj traci i dr.),

- mehaničke rešetke, koje se čiste sa nizvodne strane (rešetke sa češljevima na beskrajnoj traci i dr.).

Proceđivanje kroz sita

Sita se koriste za izdvajanje suspendovanih čestica iz otpadnih voda, u različitim fazama prečišćavanja. Ona nalaze svoju primenu u delimičnom prečišćavanju kišnice, tretmanu industrijskih otpadnih voda, a kod manjih postrojenja mogu zameniti taložnicu za pesak. Zavisno od dimenzija otvora na situ razlikuju se:

- makroproceđivanje (otvori veći od 0,3 mm), namenjeno je izdvajanju materija u obliku suspendovanih flotanata i poluflotanata, algi, trava itd. Čije su dimenzije između 0,2 i nekoliko milimetara,

- mikroproceđivanje (otvori manji od 100 nm),namenjeno izdvajanju materija veoma malih dimenzija u suspenziji (plankton).

Odstranjivanje peska U procesu prečišćavanja otpadnih voda, peskolovi imaju zadatak da uklone pesak, šljaku

i druge suspendovane materije, koje imaju veliku brzinu taloženja i nisu biorazgradljive (inertan materijal). Dimenzije čestica koje se tokom ove operacije uklanjaju veće su od 200 nm. Čestice nižeg granulometrijskog sastava, odstranjuju se tokom procesa dekantacije ili odstranjivanje mulja. U teoriji proces odstranjivanja peska vezuje se za fenomen sedimentacije pri slobodnom padu, uz korišćenje formule Stoksa (za laminarno kretanje), Njutna (za turbulentni tok) i Alena (za prelazni režim tečenja).

Taloženjem se vrši izdvajanje zrnastih čestica, pre svega peska. Postupak taloženja primenjuje se za smanjenje neorganske i dela organske suspendovane materije. Peskolov u kome se taloži pesak, uobičajen je uređaj za prethodno prečišćavanje otpadnih voda. U upotrebi su različiti tipovi konstrukcija peskolova.

- peskolovi sa horizontalnim ili kružnim tokom

- aerisani peskolovi.

Kod aerisanih peskolova vazduh se uduvava kroz difuzore, koji su postavljeni sa jedne strane peskolova, što prouzrokuje kružno kretanje vode u poprečnom preseku. Evakuacija

Page 21: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 21 -

istaloženog peska, iz peskolova, vrši se različitim uređajima (različite vrste pumpi, grajferi i dr.).Vreme zadržavanja vode u peskolovu je 3-5 min.

Ukoliko na postrojenje dolazi samo upotrebljena voda iz domaćinstva, onda se peskolovi mogu izostaviti.

Odstranjivanje ulja i masti

Budući da su ulja i masti lakši od vode, oni nastoje da isplivaju na površinu. Zato celokupna tečnost, ako joj se smanji brzina proticanja i formira mirna površina, praktično predstavlja prirodni separator masti i ulja.

Problemi koji nastaju prilikom otklanjanja ulja i masti iz vode, različite su prirode:

o odstranjivanje ulja sa površine, pre nego što se pređe na preradu vode,

o odstranjivanje ulja i masti iz gradskih otpadnih voda, pre nego što se ispuste u kanalizaciju,

o odstranjivanje ulja i masti tokom prethodne prerade u stanicama za prečišćavanje gradskih otpadnih voda,

o odstranjivanje ulja iz otpadnih voda rafinerija nafte, kao i fabrika petrohemijske industrije,

o odstranjivanje ulja iz kondenzovane vode, da bi se ova mogla ponovo uvesti u parni kotao.

Svrha odstranjivanja ulja i masti iz površinskih voda je izdvajanje slobodnog ulja, da ga ne povuče sa sobom voda namenjena preradi. Sifonsko odvajanje predstavlja pregradu. Površinsko zahvatanje fiksnim ili pokretnim odvodom omogućuje evakuaciju ulja.

Odstranjivanje ulja i masnoća iz gradskih otpadnih voda preporučljivo je i često neophodno u mnogim zanatskim preduzećima, gazdinstvima, restoranima i dr. Ovi uređaji računaju se za zadržavanje vode od 3-5 min. Efikasnost odstranjivanja masnoća je između 80-90%. Proizvode se za protoke koji dostižu 20-30 l/s. Kod ovih uređaja neophodno je da intenzitet doticanja bude konstantan.

Odstranjivanje ulja i masti tokom prethodne prerade, u stanicama za prečišćavanje gradskih otpadnih voda može se postići u kombinaciji sa separacijom peska ili u kombinaciji sa primarnim bazenom za dekantaciju, kružnog oblika. Efikasnost se povećava, ako su uređaji za otklanjanje masti i ulja razdvojeni.

Evakuacija masti i ulja može se vršiti prelivom, ili pak ručnim ili mehaničkim skidanjem sa površine. Zadržavanje u uređaju traje 3-5 mi., pri maksimalnom proticanju, a brzina u mirnoj zoni iznosi 15-20 m/h, maksimalna 25 m/h. Pri tome se odstranjuje 80 – 90% masne materije.

Vode iz rafinerija nafte, petrohemijske industrije i industrije mašina, sadrže različite količine ugljovodonika, koji mogu biti slobodni, delimično rastvoreni ili u većoj ili u manjoj meri sastavni deo emulzije. Kompletno odstranjivanje ulja pri kojem sadržaj ugljovodonika moguće svesti na manje od 5 mg/l, zahteva preradu koja se sastoji od dva stadijuma:

- prethodno odstranjivanje ulja, pri kojem se sadržaj slobodnih ugljovodonika svodi na 10-50 mg/l,

- završno odstranjivanje ulja (filtracija, dekantacija sa hemijskom koagulacijom, flotacija, pomoću mikroskopsko malih mehurića vazduha itd.), pri kojem je prečišćavanje upotpunjeno.

Page 22: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 22 -

Odstranjivanje mulja

Ovo je, ustvari prethodna dekantacija, pri kojoj se iz vode odstranjuju fini pesak i mulj. Odstranjivanje mulja vrši se onda, kada sadržina suspenzije u vodi dostigne 10.000 mg/1. Učinak jednog uređaja za otklanjanje mulja je 65-80 %. Kada je voda veoma zagađena, potrebno je dodavanje različitih hemijskih reagenasa, pri čemu učinak može biti i 75-98 %.

Bazen za odstranjivanje mulja, kao i bazeni za dekantaciju, mogu biti pravougaonog i kružnog oblika, s tim što mogu imati uređaj za struganje dna. Mulj se može evakuisati:

- direktno crpkama, instaliranim na pokretnom mostu,

- pumpanjem iz jednog ili više okana, u kojem se sakuplja mulj, sastrugan sa dna bazena.

Prilikom proučavanja ove konstrukcije, treba voditi računa o koncentraciji mulja u vodi koja često premašuje 100 g/1.

Usitnjavanje

Cilj ove operacije je da se usitne čvrste materije, koje voda nosi sa sobom. Umesto odstranjivanja iz vode, ovaj materijal se, u prolazu, usitnjava i zajedno sa vodom ide na dalju preradu. Time se izbegavaju teškoće, koje nastaju prilikom izdvajanja, i smanjuju gubici na rešetki.

U praksi ovaj proces predstavlja opasnost, jer usled masovnog nagomilavanja masnih, tekstilnih i biljnih vlakana može doći do začepljenja ili do stvaranja „kapa“ od mulja u anaerobnim jamama. Razlikuju se:

- usitnjivači sa „vodenim“ nožem, - dodatni usitnjivači, koji dimenzije čestica dovode na svega nekoliko milimetara.

2.9.2. Evakuacija i prerada peska i otpadaka iz otpadnih voda

Materije koje se u toku prethodne prerade izdvajaju, (krupni materijal na rešetkama, pesak iz peskolova, ulja i masti iz mastolova) mogu se uklanjati ručno (u vagon ili kolica, korpu itd.) i mehanički (trakasti transporter).

Zapremina materijala, izdvojenog na rešetkama jedne stanice za prečišćavanje, jeste 2-5 dm3 po potrošaču godišnje, ako je razmak rešetki 3-5 cm, a 5-10 dm3 godišnje, ako je razmak manji. Taj materijal se, uglavnom, odvozi na deponije i zakopava, ili spaljuje u, za to predviđenim, specijalnim pećima. Da bi se izbeglo širenje neprijatnog zadaha, temperatura sagorevanja mora biti vrlo visoka, t=800°C. Radi lakšeg transporta, materijal može da se iscedi i ispresuje na hidrauličkim presama.

Zapremina peska, koja se izdvaja iz peskolova, redaje 5-12 dm3 po potrošaču godišnje. Pesak se vadi ručno, ako su uređaji manji. Najčešće je nedovoljno čist za ponovnu upotrebu, pa se zbog toga odvozi na deponiju ili zakopava sa ostalim otpacima. Kada su u pitanju veći uređaji, pesak se vadi pumpanjem pa ga treba odvojiti od vode.

Otpaci, sakupljani na površini separatora ulja i masti, najčešće su suviše zagađeni, da bi se mogli ponovo upotrebiti. Ako su otpaci pretežno organskog porekla, mogu se izložiti anaerobnom truljenju u mulju, čime se povećava količina oslobođenog gasa. Međutim, nedostatak ovog rešenja je to što dolazi do formiranja tzv. „pene mulja“ u digestoru. Spaljivanje, u specijalnim pećima, može se, i u ovom slučaju primeniti.

Page 23: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 23 -

22..99..33.. FFii zzii ččkkoo--hhee mmii jjsskkii pprrooccee ss ii pprree ččii ššććaavvaannjjaa

Fizičko-hemijske metode prečišćavanja su u velikoj ekspanziji i njihov značaj je u porastu. Ovi procesi prečišćavanja imaju značajnu ulogu u preradi industrijskih otpadnih voda. Mogu se koristiti kao samostalni ili u kombinaciji sa mehaničkim i biološkim postupcima. U tipične fizičko-hemijske postupke ubrajaju se:

- koagulacija,

- flokulacija, - adsorpcija,

- flotacija itd.

Koagulacija

Koagulacija je proces uzajamnog slepljivanja suspendovanih i koloidnih čestica. Kod potpuno završenog procesa koagulacije, formiraju se agregati slepljenih čestica, tj. pahuljice ili flokule, koje padaju u talog. Proces koagulacije može da teče, samo, ako su suspendovane i koloidne čestice lišene tzv. agregativne stabilnosti.

Destabilizacija čestica odvija se zahvaljujući tome što se u vodu doziraju sredstva za koagulaciju, tzv. koagulanti, koji predstavljaju soli aluminijuma i gvožđa. Najčešće se primenjuju Al2(S04)3, FeCl3, FeS04.

U sastavu uređaja za koagulaciju mogu se usvojiti način doziranja reagensa, koji može biti u prahu ili u vodenom rastvoru. Takođe, uređaji za koagulaciju moraju da obezbede i intenzivno mešanje vode i hemijskog reagensa, što se odvija u mešaču, kao i potrebno vreme zadržavanja, u komori za stvaranje pahuljica.

Slika 9. Spektar veličina čestica u vodi i filtarskih čestica

Page 24: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 24 -

Flokulacija Obrazovanje pahuljica, započeto unošenjem koagulanta, iziskuje povećanje njene

zapremine, mase i naročito kohezije. Zato se voda, koja se prečišćava, podvrgava flokulaciji koja predstavlja ukrupnjavanje - aglomeraciju čestica, dobijenih koagulacijom.

Povećanje veličine pahuljica postiže se upotrebom odgovarajućih materija, nazvanih flokulantima. Oni mogu biti mineralnog (određene vrste gline, bentoniti, infuzorijska zemlja) ili organskog porekla.

Flokulanti organskog porekla dele se na:

- prirodne (skrob, ekstrakti raznog zrnevlja biljaka, ekstrakti algi),

- sintetičke (poliakrilamid).

Od sintetičkih flokulanata najčešće je u upotrebi poliakrilamid. Uređaji za flokulaciju su betonski bazeni ili čelični rezervoari, određene zapremine, koji obezbeđuju potrebno vreme zadržavanja vode, radi formiranja pahuljica. Ovi uređaji opremljeni su horizontalnim ili vertikalnim sporohodnim mešalicama, koje obezbeđuju homogenizaciju vode i pahulja i njihovo dalje dodirivanje i uvećanje, uz istovremeno sprečavanje taloženja u flokulacionoj komori.

Adsorpcija

Ovaj proces predstavlja fiksiranje jednog jona ili molekula, promenljive veličine (adsorbovani), na površini molekula ili skupa molekula (adsorbanta). To je površinska pojava, koju ne treba zameniti sa apsorpcijom, pri kojoj jon prodire u samo molekularno tkivo.

Najčešće korišćeni adsorbanti su aktivni ugalj, aktivna glina, silicijum, fina ilovača itd. Adsorpcija se može odvijati u statičkim i dinamičkim uslovima. Ako se odvija u

statičkim, onda su to komore u koje se dodaje adsorbant, uz mešanje i taloženje.

U dinamičkim uslovima, voda se propušta kroz sloj adsorbanta, odgovarajuće visine.

22..99..44.. BBii ooll oošškkoo pprree ččii ššććaavvaannjjee Biološko prečišćavanje otpadnih voda primenjuje se posle prethodnog, mehaničkog

prečišćavanja ili kao nezavisan postupak.

Zadatak biološkog prečišćavanja je da, u što većoj meri, ukloni biološki razgradljive, organske materije. Biološkim prečišćavanjem koloidne i rastvorljive organske materije prevode se u oblik stabilizovanog mulja, koji se odstranjuje taloženjem. Razgradnju organske materije vrše mikroorganizmi.

Za efikasno biološko prečišćavanje otpadne vode potrebno je da se podese i održavaju povoljni uslovi, a to su: pH vrednost, temperatura, sadržaj hranjivih elemenata i elemenata u tragovima, koncentracija kiseonika, odgovarajući hidrodinamički uslovi. Biološko prečišćavanje otpadnih voda odvija se kroz sledeće procese:

o aerobna gradnja i razgradnja ćelija,

o anaerobno kiselo vrenje i metanska razgradnja,

o bakteriološka oksidoredukcija.

Page 25: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 25 -

Aerobna gradnja i razgradnja ćelija

Kada u otpadnoj vodi postoji dovoljna količina rastvorenog kiseonika, tada mikroorganizmi upotrebljavaju organsku materiju kao hranu, za gradnju novih ćelija. Istovremeno, mikroorganizmi razgrađuju vlastite ćelije (respiracija), uz ponovnu potrošnju kiseonika.

Aerobnim procesima proizvodi se višak žive i mrtve organske i neorganske materije, koja se naziva viškom mulja.

Aerobno biološko prečišćavanje otpadnih voda sastoji se u sledećem:

- u prvoj fazi stvaraju se uslovi za razvoj bakterija, koje se skupljaju i sjedinjuju u obliku opni ili flokula i koje, fizičkim ili fizičko-hemijskim uticajima, vezuju organske polijante i njima se hrane.

- u drugoj fazi, dekantacijom, se izdvaja tako nastali mulj.

Anaerobno truljenje

Anaerobno truljenje je fermentacija, bez prisustva kiseonika, koja omogućuje stabilizaciju organskih materija, tako što ih pretvara u CH4 i CO2. Ovaj postupak odvija se u dve faze:

a) u kiseloj (tečnoj) fazi mikroorganizmi (bakterije kiselog vrenja) pretvaraju kompleksna organska jedinjenja u prostija (kiseline), koja postaju hrana metanskim bakterijama.

b) druga faza je metanska (gasna) faza.

Metanske bakterije su ključne za proces anaerobnog truljenja. Razvijaju se sporo, a osetljive su na variranje temperature i pH. One razgrađuju kiseline, nastale u prvoj fazi, do biogasa (CH4 i CO2).

Bakteriološka oksidacija i redukcija

Ovaj proces podrazumeva oksidaciju gvožđa i mangana, sumpornih jedinjenja, kao i oksidaciju i redukciju azotnih jedinjenja.

Biološku oksido-redukciju vrše mikroorganizmi. Razgradnja azotnih jedinjenja odvija se bakteriološkom oksidacijom - nitrifikacijom, gde se od organskih jedinjenja azota i amonijaka dobijaju NO2─, koji prelazi u N03─.

Kada se u vodi u kojoj je izvršena nitrifikacija, dovoljno smanji količina energije za denitrifikaciju, potrebno je da se u vodi nalazi manja količina organskog ugljenika.

Na biološko prečišćavanje utiču sastav vode, prilike u staništu, rastvoreni kiseonik, temperatura, pH vrednost, prisustvo toksičnih materija.

Aktivni mulj je masa mikroorganizama, raspršenih u bazenu, koji u aerobnim prilikama mogu raz graditi organsku materiju. Kada se otpadna voda uvede u uređaj, dodaje se kiseonik ili vazduh, neophodan za razvoj aerobnih mikroorganizama, uz istovremeno mešanje, kako bi se mulj zadržao u suspenziji. Tečna mešavina se, potom, odvodi u taložnik, u kome se mulj odvaja od prerađene vode, deo mulja ponovo se vraća u bazen za aeraciju, kako bi se povećala koncentracija mikroorganizama, a višak mulja izdvaja se iz bazena i odvodi na stabilizaciju.

Page 26: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 26 -

Tabela 2. Pregled glavnih bioloških postupaka

Način održavanja mikroorganizama Aerobni postupci Anaerobni postupci Bakteriološka

oksidacija i redukcija

Mikroorganizmi suspendovani u vodi

Aktivan mulj,aerobna laguna, stabilizacija mulja

Anaerobna digestija, anaerobna laguna, stabilizacija mulja

Nitrifikacija, denitrifikacija

Mikroorganizmi Pričvršćeni na čvrsta tela (mucillago ili biološka sluz)

Biološki filter, biodiskovi, grube peščane cediljke

Anaerobne cediljke, anaerobne lagune

Nitrifikacija, denitrifikacija

Biološki filter (prokapnik) je uređaj ispunjen čvrstim telima (kamen, plastični materijal) na kojima je opna od mikroorganizama. Voda prokapljuje kroz ovu ispunu. Razgradnjom organske materije, povećava se broj mikroorganizama, a prionljivost opne za ispunu slabi i ona se otkida, pa je nosi prečišćena voda. Ovaj gubitak opne predstavlja „ispiranje filtra“.

Biodiskovi su uređaji sa kružnim pločama (diskovima), nanizanim na horizontalnu osovinu i uronjeni do polovine prečnika, u bazen sa otpadnom vodom. Opna mikroorganizama nalazi se na površini ploče. Aerisanje se vrši okretanjem osovine, ali je polovina ploča, uvek, u vodi. Efekat prečišćavanja otpadnih voda iz domaćinstava dostiže i do 94%. Biodiskovi se primenjuju za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda, koje su biorazgradljive.

Lagune Lagune, sa aeracijom, su sistem prečišćavanja otpadnih voda u kojima biološki aktivne

materije stoje u ravnoteži sa dovedenom otpadnom vodom. To je sistem u čijoj osnovi stoji biološka oksidacija, bez povratka istaloženog mulja iz taložnih laguna. Istaloženi mulj, kao krajnji produkt razlaganja organskih materija, potpuno je mineralizovan i bakteriološki stabilan.

Najčešće se koriste za prečišćavanje komunalnih i biološki visokoopterećenih industrijskih otpadnih voda. Rade se za opterećenja od 1.000 do 25.000 ekvivalentnih stanovnika (ES).

Aerisane lagune su bazeni, najčešće, iskopani u zemlji, dubine oko 4m. Aeracija otpadne vode vrši se primenom mehaničkih aeratora ili sistemom za uduvavanje vazduha (fini mehurići), koji je obešen o plivajuće lance. Pored unošenja dovoljne količine kiseonika, aeracioni sistem ima i zadatak da održava aktivni mulj u suspenziji.

Recirkulacija mulja vrši se pomoću - mamut pumpi, koje evakuišu mulj iz levka na nizvodnoj strani i šalju ga na uzvodnu stranu aerisane lagune.

Nakon prolaska kroz aerisanu lagunu, otpadna voda ulazi u taložnu lagunu, koja je plića i ne raspolaže sistemom za aeraciju.

Efekat prečišćavanja aerisanih laguna je oko 95%, u pogledu smanjenja BPK5. Ovaj sistem prečišćavanja usvojen je za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda grada Dimitrovgrada.

22 ..99 ..55 .. PPrreerraaddaa mmuull jjaa Izdvojeni mulj iz vode, predstavlja veliki problem, jer se sastoji od supstanci, koje daju

sirovim otpadnim vodama loš kvalitet (suspendovane organske i neorganske materije, koje daju neprijatne mirise, bakterije i sl).

Page 27: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 27 -

Preradom mulja postiže se redukcija njegove zapremine i redukcija moći fermentacije, radi sprečavanja njegove spontane razgradnje u prirodnoj sredini.

Tretman mulja obuhvata zgušnjavanje, stabilizaciju (anaerobno i aerobno vrenje), kondicioniranje i odlaganje.

- Zgušnjavanje je proces smanjenja zapremine mulja i povećanja sadržaja suvih materija u njemu. Zgušnjavanje je prva faza smanjenja zapremine mulja. Ono se može sprovesti na tri načina:

- zgušnjavanje taloženjem,

- zgušnjavanje elutracijom (ispiranjem),

- zgušnjavanje flotacijom (isplivavanjem).

Najvažniji zadatak stabilizacije Je da sastojci u mulju ne budu više podložni razgradnji. Postupci za stabilizaciju su: stabilizacija krečom, anaerobna i aerobna stabilizacija, tehnička stabilizacija i kompostiranje. Najveću primenu imaju anaerobno truljenje i aerobna stabilizacija.

Aerobna stabilizacija smanjuje sadržaj organske materije kako bi se sprečilo dalje truljenje. Aerobna stabilizacija teče u jednoj fazi. Uz dovoljne količine kiseonika, mikroorganizmi oksidišu razgradljive organske materije. Kao krajnji produkt nastaju, pre svega, CO2 i voda, a pored toga još i N03

─, P043 ─, i S04

2 ─. Efekat razgradnje organske materije u mulju, na temperaturi od 20 °C, uz zadržavanje u uređaju od 10-12 dana, iznosi 35-45 %.

Anaerobna digestija teče bez prisustva vazduha, u zatvorenom reaktoru-digestoru. Mulj se može unositi kontinualno ili intermitentno (naizmenično punjenje i pražnjenje) i zadržavati u reaktoru u različitom vremenskom periodu.

Anaerobna digestija odvija se u dve faze: - kiselo vrenje,

- metansko vrenje.

Konačan proizvod metanskog vrenja je metan, koji se, neposredno, može koristiti kao gorivo.

Efekat razgradnje organske materije, anaerobnom digestijom, iznosi 55-58%. Dobijeni gas sadrži 65-70% CH4 kao i CO2.

Kondicioniranje

Posle zgušnjavanja, mulj, još uvek, sadrži veoma veliki procenat vode, i to 97-98% ukoliko su suve materije organskog porekla, i 70-80% i vode, ukoliko su u pitanju neorganske, teške i zrnaste materije.

Cilj kondicioniranja mulja je uvek isti:

a) redukcija zapremine (može se postići jednostavnim zgušnjavanjem, tj. dehidratacijom, koja može da se obavlja prirodnim dreniranjem, mehaničkim i tehničkim sušenjem i spaljivanjem, nakon dehidratacije),

b) redukcija moći fermentacije (može se ostvariti anaerobnim truljenjem, aerobnom stabilizacijom, kuvanjem i spaljivanjem).

Kondicioniranje mulja može biti hemijsko i termičko.

Hemijsko kondicioniranje mulja podrazumeva dodavanje organskih i neorganskih reagenasa.

Page 28: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 28 -

Termičko kondicioniranje zasniva se na povećanju ili smanjenju temperature.

U zavisnosti od onečišćivača, koji se nalaze u mulju, on se može odlagati na različite načine. Ako se otpadne materije iz mulja ne mogu iskoristiti, mulj sa hemijskim postupcima učvršćava i kao takav odlaže. Međutim, ako mulj ne sadrži teške metale i opasne materije, on se može koristiti u poljoprivredi, kao đubrivo.

22..1100.. TTee rrccii jjaarrnnaa pprree rraaddaa oottppaa ddnnii hh vvooddaa Bez obzira na primenjenu tehnologiju, može doći do zahteva za strožijim parametrima

kvaliteta efluenta od onih koji se postižu primenom klasičnog postupka biološkog prečišćavanja. U tom slučaju, predviđaju se postupci za dodatno uklanjanje pojedinih materija. Ovi postupci ubrajaju se u postupke tercijarne prerade.

U procese tercijarne prerade ulaze uklanjanje fosfornih i azotnih jedinjenja. U sirovoj otpadnoj vodi fosfor se javlja u obliku ortofosfata, polifosfata i fosfora vezanog u organska jedinjenja. Fosfor u obliku ortofosfata, neophodan je za život akvatične flore. Njegovo unošenje u prirodne prijemnike može izazvati povećan rast algi i planktona,tj. eutrofikaciju.

Za uklanjanje fosfata, uglavnom, je primenjivana hemijska precipitacija fosfora, dodavanjem kreča ili soli aluminijuma, natrijuma i gvožđa. Dodavanjem ovih hemikalija, fosfor se prevodi u nerastvorni oblik, koji se može istaložiti. Pri tome je neophodno obezbediti odgovarajuće mešanje. Hemikalije se mogu dodavati pre primarne taložnice, pre ulaska u aeracioni bazen ili pre ulaska u naknadnu taložnicu.

Pored hemijske precipitacije, poslednjih godina primenjuju se i biološke metode, tako što se ortofosfat, polifosfat i fosfor, vezan u organska jedinjenja, ugrađuje u biomasu.

Prisustvo azotnih jedinjenja u vodi može dovesti do pada koncentracije rastvorenog kiseonika u prirodnom prijemniku, nizvodno od ispusta. Pri tome se može ugroziti opstanak živog sveta. U sirovoj komunalnoj, otpadnoj vodi, koja dolazi na postrojenja za prečišćavanje, praktično celokupan azot nalazi se u obliku amonijaka i organskog azota, koji se ne može odstraniti sekundarnim tretmanom. Uklanjanje azota iz otpadnih voda može se ostvariti procesom desorpcije amonijaka (stripping), postupkom biološke nitrifikacije-denitrifikacije i hlorisanje, preko prevojne tačke.

Od navedenih metoda prednost se daje postupku nitrifikacije-denitrifikacije, zbog svoje ekonomičnosti. Ovaj postupak obavlja se u dve faze:

U prvoj se NH3, u aerobnim uslovima oksidiše do NO3 -nitrifikacija, uz potrošnju rastvorenog kiseonika iz vode.

U drugoj fazi stvoreni NO3 se u uslovima kada nema rastvorenog kiseonika u vodi, redukuje do elementarnog azota - denitrifikacija. Elementarni azot (N2) je slabo rastvorljivi gas, koji se desorpcijom uklanja iz vode.

Nitrifikaciju vrše aerobni mikroorganizmi, koji su, uglavnom, fakultativni aerobi i mogu da vrše i denitrifikaciju, posle kratkotrajne adaptacije, kao izvor ugljenika, mikroorganizmi koriste otpadnu vodu, hemikalije (metanol, etanol, itd.). Brzina redukcije NO2─ povećava se za oko tri puta, ako se koriste hemikalije.

Posle tercijarne prerade vode, može se ukazati potreba da se, pre ispuštanja vode, vrši dezinfekcija. To je slučaj sa onim vodama za koje se sumnja da sadrže patogene mikroorganizme, a to su vode iz bolnica, sanatorijuma, itd.

Page 29: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 29 -

22..1111.. UUzz oorrkkoovvaannjjee oottppaaddnnee vvoo ddee

Karakteristike zagađenja procenjuju se na osnovu ispitivanja korektno uzetih uzoraka. Uzorci se uzimaju na ulazu u postrojenje, na izlazu iz postrojenja, kao i posle pojedinih faza prečišćavanja. Za uzorkovanje treba izabrati mesto, gde je voda dobro izmešana i gde na nju ne utiču ranije deponije materijala. Postoje tri mogućnosti uzorkovanja vode, a to su:

- da se konstantne, zapremine zahvataju u istim vremenskim intervalima,

- automatsko zahvatanje uzoraka, koji su proporcionalni proticaju, - da vreme između uzorkovanja bude proporcionalno proticaju.

22..1122.. AAnnaall iizz ee kkoojjee ssee vvrrššee rraaddii pprraaććee nnjjaa pprrooccee ssaa pprree ččii ššććaavvaannjjaa

1. pH vrednost, određuje se na različite načine. Na manjim postrojenjima meri se prilikom kontrolnih analiza, a na većim postrojenjima automatskim mernim uređajima.

2. Sedimentne materije određuju se po IMHOFF-u, u konusnoj čaši zapremine 1 litra u trajanju od dva sata, u ml/s. Taloženje traje 30 min.

3. Suspendovane materije izračunavaju se oduzimanjem suvog ostatka filtriranog dela od suvog ostatka nefiltriranog dela.

4. Utrošak KMnO4. Kalijum-permanganat (KMnO4) je jako oksidaciono sredstvo, čije se dejstvo primenjuje za određivanje sadržaja materije koje se oksiduju.

5. BPK5 - biohemijska potrošnja kiseonika kroz pet dana. To je količina kiseonika izražena u mg/1, potrebna za oksidaciju biodegradibilnih materija. BPK5 se određuje kada je zagađenje vode nisko. U suprotnom se vrši razblaživanje. Konačni BPK je kod potpuno izvršene oksidacije, a to je posle 21-28 dana. Zbog nepraktičnosti, usvojenje BPK5.

6. HPK - hemijska potrošnja kiseonika, kao oksidans se koristi kalijum-dihromat. HPK obuhvata sva jedinjenja, koja bi mogla trošiti kiseonik: oksidibilne neorganske soli i veći deo organskih jedinjenja. Odnos HPK i BPK5 je promenljiv i ne postoji mogućnost da se za neku vodu unapred predvidi.

7. Mikrobiološka kontrola - vrši se mikroskopsko ispitivanje bioaktivnog mulja. Osnovni mikroskopski zaključci baziraju se na obliku i veličini flokula mulja, kao i na odsutnosti mikroorganizama.

22..1133.. UUččii nnaakk pprree ččii ššććaavvaannjjaa

Prečišćavanje otpadnih voda je postupak za smanjenje onečišćivača (polijanata) do onih količina ili koncentracija, sa kojima prečišćene otpadne vode, ispuštene u prirodne vodne sisteme, postaju neopasne za život i ljudsko zdravlje i ne uzrokuju neželjene promene u okolnoj sredini. Ispuštanje otpadnih voda u recipijent regulisano je Zakonom. Učinak prečišćavanja zavisi od mnogobrojnih faktora, a posebno ujednačenosti protoka i zagađenja otpadne vode, koja se prerađuje, udela industrijskih otpadnih voda u otpadnoj vodi, temperature vode. Prečišćavanje mora da obezbedi redukciju parametara, koji se prate, u odnosu na ulaz-izlaz postrojenja. Stepen eliminacije u procentima, treba da bude: biodegradacija oko 35%, eliminacija suspendovane materije, oko 90%.

Page 30: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 30 -

Maksimalno dozvoljene koncentracije pokazatelja kvaliteta otpadnih voda, koje se smeju upuštati u vode reke Nišave, koja je prijemnik otpadnih date su u tabeli 2 2.

Tabela 3. MDK štetnih i opasnih materija u prečišćenoj otpadnoj vodi za upuštanje u reku Nišavu.

Red. br. Pokazatelji Jedinica MDK

1. Temperatura vode / vazduh ° C Do 28

2. Reakcija, pH vrednost 6,8 - 8,5 3. sedimentne materije za 2 h ml/1

4. Suspendovane materije na 105 ° C mg/1 30 5. Utrošak KMnO4 mgO2 /1 12 6. Biohemijska potrošnja O2 mgO2 /1 4 7. Hemijska potrošnja O2 mgO2 /1 8. Nitrati mg/1 10 9. Nitriti mg/1 0,05 10. Amonijum jon mg/1 1 11. Hloridi mg/1 12. Sulfati mg/1 13. Fenoli mg/1 0,001 14. Deterdženti mg/1 0,4 15. Ulja i masti mg/1 1 16. Gvožđe mg/1 0,3 17. Hrom mg/1 0,1 18. Bakar mg/1 0,1 19. Nikal mg/1 0,05 20. Kadmijum mg/1 0,005 21. Cink mg/1 0,2 22. Olovo mg/1 0,05

23. Rastvoreni kiseonik mg/1 min. 6

2 Uredba o klasifikaciji voda, Pravilnik o opasnim materijama, Službeni glasnik SRS 31/82

Page 31: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 31 -

33.. PPRROOJJ EEKKAA TT ZZBBRRIINNJJAAVVAA NNJJAA OOTTPPAADD NNII HH VVOODDAA

PPooss tt rroojjeennjjee zz aa pp rreeččiiššććaavvaannjjee oott pp aaddnniihh vvooddaa uu DDiimmiitt rroovvggrraadduu pp rroojjeekktt oovvaannoo jjee 11998877.. ggoodd..,, aa pp uušštt eennoo uu rraadd 11999922.. ggoodd.. UU sskkllaadduu ssaa pp rreeddvviiđđeenn iimm pp oorraass tt oomm kkoolliiččiinn ee uupp oott rreebblljjeenniihh vvooddaa pp oosstt rroojjeennjjee jjee pp rroojjeekktt oovvaannoo zz aa ss lleeddeećć ee kkaapp aacciitt eett ee::

Prva etapa 1999. god.

- hidrauličko opterećenje: 40 l/s

- biološko opterećenje: 513 kg O2 (BPK) / dan = 9.500 ES

Druga etapa:

- hidrauličko opterećenje: 130 l/s - biološko opterećenje: 1.134 kg O2 (BPK3) / dan = 21.000 ES

S obzirom na vrlo visok zahtevni stepen prečišćavanja, usvojen je način prerade otpadnih voda produženom aeracijom (extended aeration), sa istovremenom stabilizacijom mulja. Navedeni sistem prečišćavanja zasniva se na tehnologiji koja se sastoji od mehaničko-biološkog procesa. U zavisnosti od potrebnog stepena prečišćavanja, predviđena je tercijarna prerada vode, koja se obično, sprovodi kroz filtraciju. Međutim, do danas se nije ukazala potreba za tercijarnom preradom vode na postrojenju.

Primarna (mehanička) obrada uključuje uklanjanje grubog, inertnog materijala (automatske rešetke, aerisani peskolovi i mastolovi), dok se sekundarnom (biološkom) obradom vrši redukcija suspendovanih materija i BPK5 (aerisane i taložne lagune).

Slika 10. Tipična tehničko-tehnološka šema „obrade“ otpadnih voda

Page 32: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 32 -

33..11.. PPrrii mmaarrnnaa ((mmee hhaannii ččkkaa)) oobbrraaddaa vvooddee U mehaničkom delu posle dizanja otpadnih voda, pužnim pumpama na potrebnu kotu

(radi obezbeđenja daljeg gravitacionog tečenja vode u objekte postrojenja) iz efluenta se, na automatskoj rešetki, uklanjaju grube nečistoće. Nakon toga otpadna voda prolazi kroz kružni peskolov, gde se odvaja pesak i ostali lako taloživi materijal. Nakon toga u mastolovu se izdvajaju ulja , masti i plivajući mulj.

33..11..11.. UUll aazz nnaa ccrrppnnaa ss ttaannii ccaa

Otpadna voda, koja se prečišćava, na postrojenje se dovodi kanalizacijskom mrežom. Voda prispela u sabirni bazen, podiže se na potrebnu visinu (5 m) pomoću pužnih pumpi. Predviđene su dve pužne pumpe, kapaciteta 43 1/s, prečnika 500 mm. Predviđena je i treća pužna pumpa, koja će se ugraditi u drugoj etapi, 2025. god.

Prednost ovih crpki je u njihovom efektu crpljenja i jednostavnosti održavanja. Uključivanje i isključivanje crpki vrši se automatski u zavisnosti od dotoka otpadnih voda.

33..11..22.. AAuuttoommaattsskkaa rraavvnnaa rree ššee ttkkaa

Gruba mehanička zagađenja iz otpadne vode, uklanjaju se na automatskoj rešetki, širine b=600 mm, i razmaka šipki e=20 mm. Rešetka je smeštena u armirano - betonskom žljebu iste širine. Nakupljeni materijal sa rešetke, automatski se zgrće, pomoću elektromotornih grabulja, u metalni žleb ispod rešetke i odvodi u kontejner, zapremine 0,9 m3

Slika 11. Postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda – sistem biolaguna - Dimitrovgrad

U slučaju kvara na rešetki dolazi do stvaranja taloga u žlebu i nakon izvesnog vremena,voda se usmerava prema obilaznom žlebu, na kojem je montirana gruba mehanička rešetka širine, b=600 mm, sa razmakom šipki, e=50 mm. Automatsku rešetku moguće je, u slučaju većeg kvara, isključiti iz toka otpadne vode, pomoću žlebnih zapornica. U tom slučaju u pogonu je obilazna mehanička rešetka. Brzina proticanja vode kroz rešetku je 1.072 m/s, jer usled veće brzine otpaci, jednim delom, prolaze između šipki rešetke, a zadržani materijal

Page 33: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 33 -

prijanja tako čvrsto na šipke da je normalno čišćenje onemogućeno. Hidraulički pad na rešetki je 11.39 mm.

Slika 12. Biološka oksidacija pomoću plivajućih aeratora

Slika 13. Tehnološke operacije prečišćavanja komunalne otpadne vode u Dimitrovgradu

33..11..33.. KKrruužž nnii ppeesskkooll oovv Taloženje peska tj. odstranjivanje peska iz vode, smanjuje opterećenje i

vrši zaštitu uređaja od abrazije.

Page 34: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 34 -

Pored taloženja peska, dolazi do taloženja šljunka, mineralnih materija i nerazgradljivih materija. Ove čestice talože se različitom brzinom u zavisnosti od veličine, gustine i brzine kretanja kroz peskolov.

Izabrani peskolov predstavlja objekat konstruisan i dimenzionisan tako da dolazi do taloženja mineralnih čestica, do krupnoće zrna 0.2 mm, dok se organska materija ne taloži.

Odabran je standardni peskolov tipa 6-50, prečnika 5 m, i zapremine 35 m3. Konstantna brzina, od 0,3 m/s u peskolovu, postiže se motornom mešalicom snage N=3 KW.

Crpljenje peska vrši se mamut crpkom. Snabdevanje vazduhom mamut crpke vrši se iz centralne kompresorske stanice. Pesak se odlaže na platou, zapremine 3 m3, postavljenim uz peskolov.

33..11..44.. KKrruužž nnii mmaassttooll oovv Za odstranjivanje masti i ulja odabran je tipski, armirano-betonski objekat, koji osigurava

isplivavanje istih i drugih sastojaka lakših od vode, maksimalnog protoka 120 1/s. Tako zadržane plivajuće materije,skupljaju se pomoću cevnog separatora, montiranog na rub kružnog mastolova.

Uređaj radi na principu jedinstvenog sistema plutajuće cevi. Specijalna plastična, zatvorena cevna petlja sakuplja ulje.

Plastična cev se automatski povlači kroz sistem čistača i vraća se na površinu vode, gde sakuplja ulje, diže do čistoća, čistač ga odvaja i postupak se ponavlja kontinualno. Odvojeno ulje sakuplja se u armirano - betonskom oknu, postavljenom uz mastolov.

Izlazni cevovod na dnu, dimenzionisan je da brzina isticanja ne bude manja od 0,4 m/s, čime se sprečava taloženje organske materije. Voda iz kružnog mastolova odlazi u aeracionu lagunu I, gde počinje sekundarna (biološka) obrada otpadne vode.

33..22.. SSee kkuunnddaammaa ((bbii ooll oošškkaa)) oobbrraaddaa vvoo ddee

U biološkoj obradi, vrši se razgradnja organskih materija, na bazi aktivnog mulja. Za ove potrebe izgrađen je sistem aerisanih i taložnih laguna, odnosno sistem u kome biološki aktivne materije stoje u ravnoteži sa dovedenom otpadnom vodom. Istaloženi mulj, kao finalni produkt razlaganja organskih materija, potpuno je mineralizovan i bakteriološki stabilan.

Potpuna biološka oksidacija postiže se dovodom kiseonika, odnosno vazduha, mehaničkim aeratorima. Nivo turbulencije koji stvaraju, dovoljan je da izazove potpuno mešanje tečnosti u lagunama i ravnomernu raspodelu organskih materija. Fina disperzija kiseonika omogućava efikasnu i brzu stabilizaciju otpadnih voda.

33..22..11.. BBii ooll aagguunnee ssaa pprroodduužž ee nnoomm aaee rraaccii jjoomm

Biolagune su akvatični ekosistemi, koji predstavljaju uslovne recipijente otpadnih voda, i nisu i ne mogu biti izolovani od akumulacije energije u sistemu. One postaju eutrofne, što ima veliki uticaj na mikrobiologiju sistema.

Sastav vode bitno utiče na prirodu bakterijskih skupina, i na njihov metabolizam. Bitno je znati temperaturu otpadne vode, jer biološku preradu može ometati kako visoka, tako i niska temperatura. Za biološko prečišćavanje od bitnog značaja su pH vrednost, prisustvo azotnih i fosfornih jedinjenja, koji utiču na egzistenciju bakterija prečišćivača.

Page 35: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 35 -

Kod biolagune potpuna biološka oksidacija postiže se aeracionim sistemom, koji je nazvan „aeracioni lanac“. Taj sistem intenzivno meša ukupnu zapreminu bazena i vrši aeraciju otpadne vode. Aeracija ima za cilj unošenje kiseonika, neophodnog za održavanje mikroflore u aerobiozi, u celu masu sloja. Za odvijanje metaboličkih procesa mikroorganizama, mora,u otpadnoj vodi biti prisutna određena količina kiseonika. Sadržaj kiseonika treba biti između 1-3 mg/1. Posebno treba paziti na to da u vremenu velikih opterećenja, sadržaj kiseonika ne padne ispod 1 mg/L

Aeracija se vrši finim mehurićima, jer ona ima prednost u odnosu na ostale sisteme, zato što se snabdeva komprimovanim vazduhom iz kompresorske stanice. U njoj se nalaze dva kompresora niskog pritiska, kapaciteta 11,5 m3/min., naizmeničnog rada, sa maksimalnim nadpritiscima od 0,5 bara.

Na plovcima, koji plivaju na površini lagune (72 kom.), obešeni su neposredno iznad dna (0,2-0,5 m), dugački aeratori. Plovci su međusobno povezani u lanac. Lanac se pokreće levo desno, u ritmu, od 1-2 min. Dubina aeracione lagune iznosi 3,5 m, a širina i dužina 47-97 m. Druga aeraciona laguna je nešto manja i u njoj se nalaze dva lanca, dok su u prvoj tri. Voda, u obe aeracione lagune, kreće se dijagonalno. Pri tome je put koji voda prelazi od ulaza do izlaza duži, što omogućuje bolje istaložavanje čestica.

Tabela 4. Uslovi za biohemiske reakcije u lagunama

Organsko opterećenje u prvoj aeracionoj laguni je BPK5=188 mg O2/l HPK==575 mg O2/l, utrošak KMnO4=130 mg O2/l, dok je u drugoj aeracionoj laguni organsko opterećenje bitno smanjeno: BPKs5=31,2 mg O2/l, HPK=103 mg O2/l, KMnO4=19,9 mg O2/l.

Prosečno hidraulično opterećenje je 1.758 m3/dan, a maksimalno 3.486 m3/dan, dok je prosečno biološko opterećenje 513 kg O2(BPK)/dan.

Vreme zadržavanja vode u aeracionim lagunama je 4-5 dana.

Zapremina prve aeracione lagune je 10.309 m3, a druge 7.137 m3.

Page 36: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 36 -

Iz aeracione lagune II, voda ulazi u taložne lagune I i II. Ovde se vrši taloženje razgrađenih materija.

Iz taložne lagune II, voda se ispušta u recipijent, tj. u reku Nišavu.

33..22..22.. RRee ccii rrkkuull aaccii jjaa mmuull jjaa

Posle procesa biološkog prečišćavanja sa aktivnim muljem, u prvoj aeracionoj laguni dolazi do izdvajanja mulja u međutaložnicu. Odavde se mulj vraća u proces, tj. u aeracionu lagunu I.

Ukupna količina istaloženog mulja u vremenu od pola sata, iznosi 42 m3, a zapremina međutaložnice je 100 m3.

Između medutaložnice i I aeracione lagune, postavljena je zavesa za smirivanje toka, izgrađena od gume, armirane platnom. Ukupne dimenzije su 9.70 x 2.70 m, a obešena je na plovke 0,2 mm, ukupne dužine 9,70 m.

Višak aktivnog mulja iz međutaložnice prebacuje se pomoću pet mamut pumpi, 0.1 mm, u taložnu lagunu II, gde se taloži. Ove pumpe priključene su na dva posebna niskopritisna kompresora manje snage, kapaciteta 6.94 1/s. Uključivanje svih pet mamut pumpi, u toku jednog sata, reguliše se automatski, preko magnetskih ventila. Mulj se diže na visinu od 1,5 m. Jedna mamut pumpa ima kapacitet od 116 m3/h.

U toku godine i boja mulja se drastično menja. Veoma male registrovane količine istaloženog materijala, na dnu taložnih laguna, koji predstavlja jedan od produkata procesa prečišćavanja, pokazuju da se i, pored kontinualne eksploatacije uređaja tokom ovih godina, koliko postrojenje radi, još uvek nije ukazala potreba; za evakuacijom mulja iz laguna. Naime, visina istaloženog materijala u taložnim lagunama, danas, iznosi oko 10 cm.

Međutim, ako mulj dostigne visinu 1 m u taložnim bazenima, oni se isključuju iz rada. Višak vode, iznad istaloženog mulja, pumpama ili gravitaciono se odstranjuje i pristupa se evakuaciji mulja U ovom postupku sastoji se predloženo rešenje u slučaju da se ukaže potreba za evakuacijom mulja.

Ovakav mulj bakteriološki je stabilan i bez mirisa. Ukoliko se izvrši evakuacija mulja može se direktno, rasipati na poljoprivredne površine ili primeniti za proizvodnju komposta.

33..33.. IIssppii ttii vvaannjjee kkvvaall ii ttee ttaa oottppaaddnnii hh vvooddaa

Kvalitet otpadnih voda ispituje se na izlivu, pre njihovog mešanja sa vodama prijemnika (reke Nišave), u skladu sa Pravilnikom o načinu i minimalnom broju ispitivanja kvaliteta otpadnih voda3.

Kvalitet otpadnih voda utvrđuje se analizom uzoraka na opšte pokazatelje i specifične parametre otpadnih voda, koji su karakteristični za tehnološki proces. Rezultati fizičko-hemijskih analiza dati su tabelarno.

3 Službeni glasnik SRS 47/83

Page 37: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 37 -

33 ..33 ..11 .. KKoonnttiinnuu aallnnaa mmeerreennjj aa pH vrednost, na ovom postrojenju, određuje se na licu mesta, prenosnim pH-metrom. U

elaboratu o postrojenju, predviđeno je automatsko merenje pH vode, ali sticajem okolnosti merač nije ugrađen. pH se kreće od 7.7 (na ulazu) do 7,9 (na izlazu).

Slika 14. Ispitivanje vode u uslovima RHB kontaminacije

33 ..33 ..22 .. DDiisskk oonnttiinnuuaallnnaa mmeerreennjj aa

1. Određivanje rastvorenog kiseonika

Uzorak se uzima u Winkler bocu, zatvori se čepom ispod vode, pri čemu se vodi računa da nema mehurića. U bočicu se doda 0,5 ml rastvora MgCl2 i 1-2 granule NaOH (NaOH zaustavlja proces potrošnje kiseonika).

Bočica se pažljivo zatvara, okrene nekoliko puta, da se talog slegne. U prisustvu rastvorenog kiseonika, talog je bele boje.

U Erlenmayer, sa širokim grlom, sipa se 3 ml koncetrovane H2SO4, brzo se otvori Winkler boca i ceo sadržaj izruči. Titrovanje se vrši rastvorom N/100 Na2SO4, do slabo žute boje. Doda se 2-3 kapi skroba (kao indikator rastvor poplavi), i nastavi se titrovanje, rastvorom Na2S2O3 do obezbojenja. Istitrisanim rastvorom ispere se Winkler boca i ako rastvor poplavi, titruje se sa još 2-3 kapi Na2S2O3 do obezbojenja. Računanje se obavlja prema sledećoj formuli:

( )lmlV

FVlmgO

w

OSNaOSNa

⋅⋅=

80/ 322322

2

322 OSNaV - zapremina potrošenog Na2S2O3 u ml

322 OSNaF - faktor Na2S2O3, koji se određuje preko 0.l N K2Cr2O7

Vw - zapremina korišćene Winkler boce

Faktor Na2S2O3 određuje se pomoću rastvora K2Cr2O7. U 10 ml rastvora K2Cr2O7, doda se malo KJ i 5 ml HCl. Zatim se vrši titracija sa Na2S2O3 do bledožute boje. Nakon toga doda se

Page 38: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 38 -

malo skroba i titruje do obezbojenja. Očita se potrošena količina Na2S2O3, a proračun se vrši na osnovu sledeće formule:

( )potrošenogmlF

OSNa 322

10=

Primer:

Naziv reke Rastvoreni O2

Reka Nišava pre uliva efluenta TL2/I 8,6 mg/1

Reka Nišava nakon potpunog mešanja efluenata TL2/I i rečne vode 8,3 mg/1

2. Određivanje BPK5

Uzimanje uzorka za određivanje BPK5 vrši se pet dana pre nego što se BPK5 odredi. Ponavlja se postupak za određivanje rastvorenog kiseonika. Uzorak se čuva pet dana na tamnom mestu. Iz razlike sadržaja rastvorenog kiseonika odmah i posle pet dana, dobija se vrednost BPK5:

[O2(odmah) ⋅ O(5 dana)] · 100% / Y Gde je: Y-faktor razblaženja Efektivni procenat kiseonika u lagunama zavisi od opterećenja i bogatstva organskog

materijala u sirovoj, kanalizacionoj vodi, od koncentracije postojećeg kiseonika u lagunama i efikasnosti transfera kiseonika.

Procenat smanjenja BPK5 u lagunama sa aeracijom, može normalno da se izrazi jednačinom:

1+⋅⋅

=⋅

TKTK

LLL

o

eo

Gde su: Lo - početna BPK5 tj. BPK5 sirove vode Le - BPK, prečišćene otpadne vode T - vreme zadržavanja u laguni, izraženo u danima K - faktor smanjenja BPK5 u laguni Faktor K, koji je direktno vezan za učinak smanjenja BPK5 poznat je kao faktor

smanjenja BPK5 lagune. To je, ustvari, numerička vrednost kojom se izražava smanjenje BPK5 u lagunama sa aeracijom. Za sanitarno - fekalne vode iz domaćinstva, faktor K pokazuje vrednost od 0.3 - 1, a za određene tipove industrijskih otpadnih voda 3.0 i više, u zavisnosti od kvaliteta prečišćavanja.

Page 39: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 39 -

Sadržaj kiseonika u razblaženom uzorku U pripremljenu Winkler bocu stavi se 20 ml uzorka ispitivane vode i do 100 ml napuni sa

standardnom vodom, vodeći računa da nema mehurića. Uzorak se fiksira sa 0,5 ml alkalnog rastvora KJ, 0.5 ml rastvora MnSO4 i ostavlja 10 min., da se talog slegne. Posle taloženja doda se 3 ml koncentrovane HCl (ispod površine tečnosti). Kada se talog rastvori, doda se nekoliko kapi skrobnog rastvora i sadržaj prespe u Erlenmayer, u koji je, prethodno, nasut 1 ml koncentrovane H2SO4. Nakon toga vrši se titrovanje sa Na2S2O3 normaliteta 0,1N.

Računanje u razblaženju: O2(mg/l) = O2 · P+ Osv · Psv P - proporcija uzorka u razblaženom uzorku Psv - proporcija standardne vode u razređenju

Standardna voda za razblaživanje (priprema)

U balon od 10 1 sipa se odmerena zapremina destilovane vode. Pomoću akvarijumske pumpe, voda se zasićuje kiseonikom tokom 24h (može i duže). Kada je voda zasićena, na svaki litar vode dodaje se 1 ml rastvora. Hemikalije za spravljanje standardne vode, na 1000 ml destilovane vode su:

Tabela 5. Hemikalije za pripremanje standardne vode

Hemikalija Količina (g)

KH2PO4 8,5 K2HPO4 21,8 NaH2PO4 · 12 H2O 44,6 MgSO4 20,0 CaCl2 25,0 NH4Cl 2,0 FeCl3 1,0

Sadržaj kiseonika u razblaženom uzorku posle pet dana

Korišćenu Winkler bocu treba isprati i ponovo je, napuniti sa 20 ml uzorka ispitivane vode, dopuniti standardnom vodom, zatvoriti i ostaviti na tamnom mestu pet dana. Postupak određivanja kiseonika posle pet dana, ponavlja se na prethodno opisan način u isto vreme. Proračun ide prema formuli:

( )SVV

CAP

CABPK

−=

−5

( )lmg

VVCA

VSV

WW /

⋅−

Primer: Ulaz BPK5 = 145 mg/1 Izlaz BPK5 = 2 mg/1

Page 40: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 40 -

3. Određivanje suspendovanih materija

Na 105 °C, u vremenu od 1 h, suši se filtar papir, a zatim se izmeri zajedno sa tiglom, u kome je sušen. Uzorak od 1000 ml dobro se promućka i papir vrati u tigl i suši na 105°C (3-4 h), do konstantne mase.

Suspendovane materije = (m1-m2) x l0 x l000 m1 - masa filtar papira bez uzorka m2 - masa filtar papira sa uzorkom

Primer:

ULAZ IZLAZ

Susp.mat. = 166 mg/l Susp.mat. = 52 mg/l

4. Kontrola aktivnog mulja

Kontrolu aktivnog mulja potrebno je izvršiti preko nekoliko elemenata: - vizuelno ocenjivanje oblika pahuljica, - brzina taloženja, - mutnoća vode nad sedimendranim muljem. Iz prvog bioaeracionog bazena, u menzuru se zahvati 1000 mg aktivnog mulja sa vodom i

posmatra taloženje pahuljica mulja, obraćajući pažnju na njihovu boju i oblik. Dobar mulj se istaloži u toku 15 min. Voda nad njim je prozirna.

5. Bistrina vode u taložnim bazenima

Bistrina vode u taložnim bazenima je, takođe, mera za ocenu rada postrojenja. Meri se mernom pločicom, bele boje, koja se lagano spušta u taložni bazen, dok se kod jednog normalnog osvetljenja više ne primećuje. Dubina ploče se tada očita na skali sa kojom je ploča uronjena. Trenutna dubina bistre vode iznosi 35 cm, što je u skladu sa propisanom dubinom (30-40 cm).

6. Mikrobiološka ispitivanja

Mikrobiološke analize ukazuju da najverovatniji broj koliformnih klica u Nišavi, ispod uliva prečišćenih otpadnih voda, date kao koliformne fekalne, iznosi 21000 E. coli/l Ovo po jugoslovenskoj legislaciji karakteriše vodu II klase, a takva voda može da služi i za kupanje. Međutim, mikrobiološka ispitivanja često pokazuju da je voda kontaminirana i većom količinom bakterija (i do 2.400.000/1). Ovo karakteriše vodu IV klase, po jugoslovenkoj legislaciji.

Page 41: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 41 -

Tabela 6. Karakteristike aktivnog mulja

Naziv mulja Vrsta pahulja Voda nad muljem

Sastav mikroorganizama

Dobar mulj, aeracija

ide dobro

Krupne kompaktne pahulje. Mulj se lagano taloži u obliku krupnih pahulja

Prozirna voda Veće količine, različitih jednostavnih ^rotozoa pođedanko zastupljenih po broju. Retko se susreću:Lionotis, Podophrya, Vorticella, Microstoma, bičari i sitne amebe. Uvek su prisutni:Aspibisoa Pamphagus, Zoogela. Svi su pokretni.

Preopterećeni mulj

Pahuljice mulja tamne i guste

Voda Opalescirana

Veće količine bezbojnih bičara, sitnih ameba i sitnih infuzorija. Male količine raznih vrsta mikroorganizama, prevladaju dve do tri vrste. Negde su u znatnim količinama prisutni Podophrya childon, Nomatodas, Vorticella, Nicrostoma, Operkulija, nitaste bakterije, Gladothix i Deggiatoa.

Mulj pri nedostatku kiseonika

Pahuljica mulja se raspada na male pahuljice

Voda Neprozi rna

Veće količine raznih vrsta bičara. Od infuzorija preovladava Paramecium caudaum. Nepokretni kolnjaci prelaze u latentno stanje, sitne Opercul arije su nepokretne sa uvećanim trepetljikama na disku, mulj odumire. Naročito se Vorticele razlažu na sedimente, koje se nakon izvesnog vremena, rasprsnu i isčezavaju.

33..44.. UUččii nnaakk pprree ččii ššććaavvaannjjaa

Usvojeni koncept prečišćavanja omogućava prihvatanje promenljivih hidrauličkih i bioloških opterećenja u širokim opsezima. Osim toga, lagune su sa aspekta građevinskih radova i opreme znatno jednostavnije od klasičnih kompaktnih sistema. Procesi, koji se u njima odvijaju, najsličniji su prirodnom procesu, a to znači da ne iziskuju kontinualan nadzor nad procesom prerade. Takođe, u slučaju prekida aeracije, proces prečišćavanja se nastavlja, a pri tom se efekat razgradnje organskih materija kreće do 60%. Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, po sistemu biolaguna, pružaju niz prednosti:

- pružaju veoma visoke efekte prečišćavanja otpadnih voda (na nivou II klase, boniteta vodotoka),

- izgradnja biološkog dela postrojenja (aerisane i taložne lagune) je jednostavno, za razliku od složenih konstrukcija betonskih objekata postrojenja konvencionalnog tipa),

- tretman mulja praktično i ne postoji s obzirom na veoma nisku produkciju mulja u taložnim lagunama,

- procesi koji se odvijaju u biolagunama su slični prirodnim procesima i ne iziskuju nadzor.

Ukoliko se raspolaže dovoljnom površinom zemljišta (šta je slučaj u Dimitrovgradu) na lokaciji za izgradnju postrojenja, obično se, za sistem prečišćavanja otpadnih voda, odlučuje za princip biolaguna. Time se dobija tehnički ispravno i racionalno rešenje ove komunalne problematike i ostvaruje se adekvatna zaštita i očuvanje životne sredine. Sistem biolaguna je u

Page 42: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 42 -

funkciji od 1992. god. Tada su, prvi put izvršena analize uzoraka, koje su obuhvatale sve faze sistema prečišćavanja. Kroz isti metodološki pristup, nakon pet godina, izvršeno je kompletno atestiranje, da bi se utvrdilo stanje biolaguniranja i stepen biološke produktivnosti u petogodišnjem periodu.

Tabela 7. Procenat smanjenja osnovnih parametara sistema

Osnovni parametri sistema 1992. godina 1996. godina

Suspendovane materije 78% 68%

Amonijum jon NH4+ 80% 86%

BPK5 96% 99% HPK 88% 98% Masti i ulja 79% 90%

33..55.. PPrree ččii ššććaavvaannjjee oottppaaddnnii hh vvooddaa ppoossttuuppkkoomm "" BBii ooll aagguunnaa ""

Lagune sa aeracijom je sistem prečišćavanja otpadnih voda u kome biološki aktivne, čvrste materije stoje u ravnoteži sa dovedenom otpadnom vodom tj. sistem u čijoj osnovi stoji biološka oksidacija bez povratka istaloženog mulja iz taložnih laguna. Staloženi mulj kao krajnji produkt razlaganja organskih materija je potpuno mineralizovan i bakteriološki stabilan.

Potpuna biološka oksidacija se postiže dovodom kiseonika odnosno vazduha, mehaničkim aeratorima sa nivoom turbulencije koji je dovoljan da izazove potpuno mešanje tečnosti u lagunama i ravnomernu raspodelu otpadnih materija sa odličnom disperzijom kiseonika, čime se postiže efikasna i brza stabilizacija otpadnih voda.

Kod određivanja nivoa prečišćavanja kompletnog sistema " Biolaguna " tj. kod atestiranja svih segmenata uređaja, obzirom da se radi o sistemu prečišćavanja komunalnih otpadnih voda u prvom redu sanitarno-fekalnih a bez industrijskih i atmosferskih voda, metodološki pristup testa i provere nivoa prečišćavanja, sadržao je sledeće:

o Karakteristike biološke potrošnje kiseonika – BPK5, tj. biološku potrebu u kiseoniku koju treba ukloniti;

o Određivanje nivoa suspendovanih materija i procenat njihovog obaranja; o Biološke zahteve u kiseoniku, odnosno zahteve koji se odnose na mešanje

tečnosti i disperziju rastvorenog kiseonika; o Količine proizvedenog mulja i njegove karakteristike; o Dekantacija mulja; o Mikrobiološke analize.

Ovi zahtevi su definisali determinante zagađenja koji su analizirani po segmentima sistema u krajnjem efluentu i prirodnom recepijentu tj. u vodotoku reke Nišave.

Za sve otpadne vode moraju biti poznati osnovni podaci kao sto je dnevna količina otpadnih voda, pH, suspendovane materije, temperatura, BPK5 i rastvoreni kiseonik te je kod atestiranja obuhvaćeno sledeće;

Procenat smanjenja BPK5 u lagunama sa aeracijom može normalno da se izrazi jednačinom u kojoj je:

1+=−

KTKT

LLL

o

eo

Lo = početna BPK5 tj. BPK5 sirove vode

Page 43: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 43 -

Le = BPK5 prečišćene otpadne vode

T = vreme zadržavanja u laguni izraženo u danima

K = faktor smanjenja BPK5 u laguni

Fino dispergovane suspendovane materije i sedimentne materije se separišu u aeracionim lagunama u najvećem procentu, ubacivanjem vazduha pomoću aeratora, čime mehurići dolaze u kontakt sa ovim materijama te tako izazivaju flotaciju. To se ne odnosi na koloidne i vrlo lake čestice. Krajnja sedimentacija zajedno sa stabilizovanim muljem odvija se u distalnim stabilizacionim i taložnim lagunama I i II velikog kapaciteta.

Slika 15. Sistem Biolaguna, Beleš, Dimitrovgrad

Page 44: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 44 -

Efektivni procenat kiseonika u lagunama zavisi od opterećenja i bogatstva organskog materijala u sirovoj kanalizacionoj vodi, od koncentracije postojećeg kiseonika u lagunama i od efikasnosti transfera kiseonika. Da bi se obezbedila zadovoljavajuća biološka aktivnost koncentracije rastvorenog kiseonika treba da budu od 2-3mg/l a u posebno jakim opterećenjima sistema koncentracija kiseonika ne sme da padne ispod 1mg/l. Faktor K, koji je direktno vezan za učinak smanjenja BPK5 (E), je poznat kao faktor smanjenja BPK5 lagune, je u stvari numerička vrednost kojim se izražava smanjenje BPK5 u lagunama aeracijom. On pokazuje velike varijacije u zavisnosti od kvaliteta i vrste razmatrane otpadne vode. Za sanitarno-fekalne vode iz domaćinstva faktor K pokazuje vrednosti od 0.3-1.0, a za određene tipove industrijskih otpadnih voda faktor K dostiže vrednost od 3.0 i vise u zavisnosti od kvaliteta prečišćavanja. Optimalan rad zavisi od potpunog mešanja tečnosti t od ravnomerne disperzije rastvorenog kiseonika po celoj laguni. Iz toga proizilazi da obim opreme za aeraciju potrebne za efikasno mešanje i dobru disperziju, prevazilazi obim potreban za jednostavno obezbeđenje biološki potrebnog kiseonika te ne priznavanjem ovog faktora može dovesti do nezadovoljavajućeg rada lagune. Aktivnost bakterija u laguni sa aeracijom dovoljno je za mineralizaciju velikog dela organskih materija koje prati i izvesna akumulacija čvrstih materija. Jedan deo sadržaja u ulaznoj vodi, kao i čvrste materije koje se ne mogu oksidisati, ostaju i pridodaju se samom sistemu. Mora se računati sa nagomilavanjem čvrstih materija u količini od 5-15% BPK5 sadržane u ulaznoj vodi. Jedan deo čvrstih materija sadržanih u vodi lagune se istaloži na dno zajedno sa muljem i ove čvrste materije se nakon izvesnog vremena delimično hidroliziraju. Proizvodi hidrolize se vraćaju u tečnost a čvrsti ostatak se talozi na dno i on Je u funkciji zapremine ubačenog vazduha, kapaciteta laguna i vremena zadržavanja u laguni. Biolagune su akvatični eko-sistemi koji predstavljaju uslovne recepiente otpadnih voda, te nisu i ne mogu biti izolovani od akumulacije energije u sistemu te oni postaju eutrofni sto ima veliki uticaj na mikrobiologiju sistema. Praktično nije moguće u potpunosti ukloniti sve mikroorganizme koji prate sanitarno-fekalne otpadne vode a posebno patogenih koju su uvek potencijalno prisutni.

33..66.. UUtt vvrrđđii vvaannjjee ss ttee ppee nnaa pprree ččiiššććaavvaannjjaa oottppaa ddnnee vvooddee ggrraa ddsskkoogg kkoollee kkttoorraa

Određivanje stepena prečišćavanja (atestiranje) sistema bioaeracionih laguna u Dimitrovgradu, rađeno je iz serije uzoraka koji su uzimani 8.10; 15.10; i 21.10. 1992. godine sa istovremenim uzorkovanjem površinskih voda reke Nišave, koja se definiše kao prirodni recepient ovoga sistema. Analize uzoraka obuhvatile su sve faze biolaguniranja a svaki uzorak je analiziran u laboratoriji Zavoda za zaštitu zdravlja prema odgovarajućoj metodologiji kao srednja proba.

Parametri koji su analizirani su relevantni za sanitarno-fekalne vode gradskog kanalizacionog sistema Dimitrovgrada i u isto vreme sluze kao potvrda determinišućih fizičko-hemijskih i bioloških komponenata sistema koje su predviđene glavnim projektom i tehničko-tehnološke opreme.

Page 45: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 45 -

4. REZULTATI ANALIZA UZORAKA

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna" I uzorkovanje - 8.10.1992.

Parametri pH Susp. mat. mg/l

Amonijum jon mg N/l

Rastv. kiseonik mg

0/1

BPK5 mg O/l

HPK mg O/l

Masti mg/l

1. Sirova voda 7.3 298 78 250.0 356.0 2. Laguna I, izlaz 7.5 8 15.6 4.0 18.0 52.6 3. Laguna II, ulaz 7.5 16 15.6 16.7 50.6 4. Laguna II, izlaz 7.6 56 15.6 6.5 8.0 34.4 5. Taložna laguna I, ulaz 7,6 38 15.6 7.5 36.0 6. Taložna laguna I, izlaz 7.7 6 6 15.6 6.7 6.0 30.0 7. Taložna laguna II, ulaz 7.7 $ 8 15.6 7.2 24.3 8. Taložna laguna II, izlaz 7.6 8 15.6 7.0 6.0 24.3 9. Nisava pre uliva otpadnih voda 7.8 14 0.2 8.8 3.0 14.0

10. Nisava posle uliva otpadnih voda 7.9 32 0.4 8.3 3.0 16.1 11. Otpadna voda pre mastolova 12. Otpadna voda posle mastolova

II uzorkovanje - 15.10.1992.

Parametri pH Susp. mat. mg/l

Amonijum jon mg N/l

Rastv. kiseonik mg

0/1

BPK5 mg O/l

HPK mg O/l

Masti mg/l

1. Sirova voda 7.6 190 78.0 121.7 262.6 2. Laguna I, izlaz 7.4 44 15.6 3.6 8.5 44.7 3. Laguna II, ulaz 7.4 40 15.6 10.5 38.9 4. Laguna II, izlaz 7.5 10 15.6 6.2 4,9 23.3 5. Taložna laguna I, ulaz 7.5 8 11.6 6.0 40.8 6. Taložna laguna I, izlaz 7.6 22 15.6 6.4 5.8 46.7 7. Taložna laguna II, ulaz 7.5 20 11.6 4.2 4.2 46.7 8. Taložna laguna II, izlaz 7.6 42 11.6 6.8 4.0 31.1 9. Nisava pre uliva otpadnih voda 7.4 70 0.2 8.7 3.0 10.9

10. Nisava posle uliva otpadnih voda 7.7 32 0.4 8.8 3.0 11.9 11. Otpadna voda pre mastolova 26.6 12. Otpadna voda posle mastolova 5.6

III uzorkovanje - 21.10.1992.

Parametri pH Susp. mat. mg/l

Amonijum jon mg N/l

Rastv. kiseonik mg

0/1

BPK5 mg O/l

HPK mg O/l

Masti mg/l

1. Sirova voda 7.5 284 78 130 358.5 2. Laguna I, izlaz 7.5 16 17.4 3.6 11.3 55.8 3. Laguna II, ulaz 7.4 24 15.6 7.7 47.8 4. Laguna II, izlaz 7.4 28 15.6 6.6 4.6 57.7 5. Taložna laguna I, ulaz 7.5 6 15.6 5.3 65.8 6. Taložna laguna I, izlaz 7.3 16 15.6 6.8 4.5 69.7 7. Taložna laguna II, ulaz 7.4 38 1.2 4.7 31.9 8. Taložna laguna II, izlaz 7.6 4 1.2 7 4.7 42.8 9. Nisava pre uliva otpadnih voda 7.2 20 0.2 8.8 2.9 8.8

10. Nisava posle uliva otpadnih voda 7.7 32 0.4 8.6 3 9.8 11. Otpadna voda pre mastolova 46.6 12. Otpadna voda posle mastolova 35.2

Page 46: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 46 -

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna" – I uzorkovanje - 8.10.1992. 1. Sirova voda; 2. Laguna I – izlaz; 3. Laguna II – ulaz; 4. Laguna II – izlaz; 5. Taložna laguna I – ulaz; 6. Taložna laguna I – izlaz; 7. Taložna laguna II – ulaz; 8. Taložna laguna II – izlaz;

BPK5250.0

18.0 16.7 8.0 7.5 6.0 7.2 6.00.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

1 2 3 4 5 6 7 8

Efikasnost, E

0.9760.928

0.521

0.200 0 .167

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

Ukupnaefikasnost

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Page 47: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 47 -

Faktor smanjenja BPK, K

7.356

2.331

0.288 0.117 0 .1340.000

2.000

4.000

6.000

8.000

Faktor smanjenjasistema

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna" – II uzorkovanje - 15.10.1992. 1. Sirova voda; 2. Laguna I – izlaz; 3. Laguna II – ulaz; 4. Laguna II – izlaz; 5. Taložna laguna I – ulaz; 6. Taložna laguna I – izlaz; 7. Taložna laguna II – ulaz; 8. Taložna laguna II – izlaz;

BPK5

121.7

8.5 10.54.9 6 5.8 4.2 4.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 48: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 48 -

Efikasnost, E0.967

0.930

0.533

0.033 0 .048

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

Ukupnaefikasnost

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Faktor smanjenja BPK, K

4.287

1.940

0.2440.013 0 .027

0.000

2.000

4.000

6.000

Faktor smanjenjasistema

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna"– III uzorkovanje - 21.10.1992. 1. Sirova voda; 2. Laguna I – izlaz; 3. Laguna II – ulaz; 4. Laguna II – izlaz; 5. Taložna laguna I – ulaz; 6. Taložna laguna I – izlaz; 7. Taložna laguna II – ulaz; 8. Taložna laguna II – izlaz;

Page 49: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 49 -

BPK5

130.0

11.3 7.7 4.6 5.3 4.5 4.7 4.70.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

1 2 3 4 5 6 7 8

Efikasnost, E

0.9640.913

0.403

0.151

00.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

Ukupnaefikasnost

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Faktor smanjenja BPK, K

4.822

1.900

0.178 0.083 00.000

2.000

4.000

6.000

Faktor smanjenjasistema

Aeraciona lagunaI

Aeraciona lagunaII

Ta ložna laguna I Talož na laguna II

Page 50: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 50 -

I uzorkovanje - 8.10.1992.

Broj uzoraka

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

1 2 3 4 5 6 7 8

BPK5HPK

Suspendovane materije, mg/l

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8

Amonijum jon, mg/l

020

40

6080

100

1 2 3 4 5 6 7 8

II uzorkovanje - 21.10.1992.

Broj uzoraka

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

1 2 3 4 5 6 7 8

BPK5HPK

Suspendovane materije, mg/l

020406080

100120140160180200

1 2 3 4 5 6 7 8

Amonijum jon, mg/l

0102030405060708090

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 51: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 51 -

III uzorkovanje - 21.10.1992.

Broj uzoraka

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

1 2 3 4 5 6 7 8

BPK5HPK

Suspendovane materije, mg/l

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8

Amonijum jon, mg/l

0102030405060708090

1 2 3 4 5 6 7 8

Tabela 8. Rastvoreni kiseonik

Parametri Rastvoreni kiseonik, mg 0/1

I uzorkovanje II uzorkovanje III uzorkovanje Aeraciona laguna I 4 3.6 3.6 Aeraciona laguna II 6.5 6.2 6.6 Taložna laguna I 6.7 6.4 6.8 Taložna laguna 11 7 6.8 7

Tabela 9. Teški metali u vodi

Analize Teški metali Nikl mg/l

Cink mg/l

Bakar mg/l

Gvožđe mg/l

Hrom mg/l

I

Taložna laguna II, izlaz 0.000 0.000 0.000 0.214 0.000

Nišava pre uliva 0.000 0.000 0.000 0.256 0.000

Nišava posle uliva 0.000 0.000 0.000 0.233 0.000

II

Taložna laguna II, izlaz 0.000 0.000 0.000 0.100 0.000

Nišava pre uliva 0.000 0.000 0.000 0.159 0.000

Nišava posle uliva 0.000 0.000 0.000 0.260 0.000

III

Taložna laguna II, izlaz 0.000 0.000 0.000 0.311 0.000

Nišava pre uliva 0.000 0.000 0.000 0.681 0.000 Nišava posle uliva 0.000 0.000 0.000 0.673 0.000

Page 52: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 52 -

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna"– Koliformne bakterije

I uzorkovanje

1500

00

2200

0

1500

00

5000

0

8800

0

2400

00

> 24

0000

0

> 24

0000

0

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

1 2 3 4 5 6 7 8

II uzorkovanje

2000

0

5000

03800

00

2000

0

2400

000

> 24

0000

0

> 24

0000

0

> 24

0000

0

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

1 2 3 4 5 6 7 8

III uzorkovanje

< 20

000

2200

0

5000

0

8800

0

3800

0

2400

000

> 24

0000

0

> 24

0000

0

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 53: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 53 -

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna"– Ukupan broj živih

I uzorkovanje

300090002000200040001500015000

373000

050000

100000150000200000250000300000350000400000

1 2 3 4 5 6 7 8

II uzorkovanje

306000

11000

Masa

1000 10000 < 1000 1000 < 10000

100000

200000

300000

400000

500000

1 2 3 4 5 6 7 8

III uzorkovanje35000

11000 10000

< 1000 < 1000 < 1000 < 1000 < 10000

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 54: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 54 -

Otpadne vode Dimitrovgrada iz sistema "Biolaguna"– Cl perfrigens

I uzorkovanjeMasa

20000

180000

<10000 <10000 <10000 <10000 <100000

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

1 2 3 4 5 6 7 8

II uzorkovanjeMasa455000

140000

< 10000 < 20000

380000

<10000 <100000

100000

200000

300000

400000

500000

1 2 3 4 5 6 7 8

III uzorkovanje350000

200000

40000< 10000 < 10000 < 10000 < 10000 < 10000

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

1 2 3 4 5 6 7 8

Page 55: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 55 -

55.. RREEZZUULLTTAATTII IISSPPIITTIIVVAANNJJAA KKVVAALLIITTEETTAA OO TTPPAADDNNIIHH VVOO DDAA

I KVARTAL – 21. 03. 2008. g.

Kvalitet otpadnih voda ispitivan je na izlivu pre njihovog mešanja sa vodama prijemnika (reke Nišave) u skladu sa Pravilnikom o načinu i minimalnom broju ispitivanja otpadnih voda (Sl. glasnik SRS br. 47/83).

Kvalitet otpadnih voda utvrđen je analizom uzoraka na opšte pokazatelje i specifične parametre otpadnih voda koji su karakteristični za tehnološki proces.

Rezultati fizičko – hemijskih analiza dati su tabelarno, a količine voda koje se ispuštaju navedene su u Zapisniku o zahvatanju uzoraka ispuštenih otpadnih voda.

Uzorkovanje vode vršeno je na sledećim mernim mestima:

Tabela 10. Merna mesta uzorkovanja vode

R.br. Oznaka uzorka MERNO MESTO

1 Ko Otpadne vode Dimitrovgrada na izlazu iz taložne lagune 2 nakon izvršenog biološkog prečišćavanja

2 N/U Reka Nišava, uzvodno pre uliva otpadnih voda

3 N/N Reka Nišava, nizvodno posle uliva otpadnih voda, a nakon potpunog mešanja otpadne i rečne vode

Tabela 11. Zapisnik uzorkovanja

1. Mesto i opština: Dimitrovgrad

2. Pogon (vrsta): Postrojenje za preradu otpadnih voda

3. Finalni proizvod: Prečišćena otpadna voda

Sirovina: Sirova otpadna voda Korišćenje pogona u vreme uzimanja uzorka: Pri normalnom radu

4. Raspored utroška vode

5.

Proizvodnja pare: NE Hlađenje mašina: NE Pranje u procesu reprodukcije: NE Ostalo (sanitarne): DA

6. Ispuštanje otpadne vode: U reku Nišavu

7.

Način: Gravitaciono Povremeno ili neprekidno i u kakvim razmacima: Neprekidno Količina: 28 l/s Glavne fizičko-hem. Karakteristike efluenta: Suspenzija org. mat. I NH4

+ jon 8. Postoji li uređaj za prečišćavanje vode: DA, sistem BIOLAGUNE

Page 56: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 56 -

FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE

Fizičko hemijske karakteristike otpadnih voda JP " KOMUNALAC "- Dimitrovgrad i njihov uticaj na reku Nišavu, uzorkovanih dana 21. 3. 2008. god.

Tabela 12. Osnovni pokazatelji i vrednosti merenja uzoraka

Red.br. POKAZATELJ jedinica Ko N/U N/N MDK 1. Temperatura vode/vazduha °C 16,6/25 14,2/25 14,5/25 do28 2. Boja vode / bez bez bez bez 3. Miris vode / bez bez bez bez 4. Plivajuće materije / bez bez bez bez 5. Reakcija, pH - vrednost / 7,9 8,0 8,0 6,8-8,5 6. Sedimentne materije za 2 h ml/1 0,5 0,1 0,2 / 7. Suspendovane materije na 105 °C mg/1 141 19 23 30 8. Suvi ostatak mg/1 293 6874 1000 9. Hemijska potrošnja O2 (HPK iz KMnO4) mg O2/l 78,4 9,23 9,56 12 10. Biohemijska potrošnja O2(BPK5) mg O2/l 32,5 2,65 2,81 4 11. Hemijska potrošnja O2 (HPK iz K2Cr2O7) mg O2/l 169 / / / 12. Nitrati (kao N) mg/1 1,1 0,5 0,7 10 13. Nitriti (kao N) mg/1 0,03 0,00 0,00 0,05 14. Amonijum jon (NH4

+) mg/1 9,5 0,84 0,86 1 15. Hloridi (Cl─) mg/1 37 19,6 20,4 / 16. Sulfati (SO4

2─) mg/1 24 21,7 22,3 / 17. Sulflti (SO3

2─) mg/1 / / / / 18. Sulfldi (S2─) mg/1 / / / / 19. Cijanidi (CN─) mg/1 0,00 0,00 0,00 0,00 20. Fosfati (PO4

3─) mg/1 1,56 0,58 0,63 / 21. Fenol mg/1 0,000 0,000 0,000 0,001 22. Deterdženti (ABS) mg/1 0,00 0,00 0,00 0,4 23. Ulja i masti mg/1 4,83 0,01 0,02 0,05 24. Gvožđe (Fe) mg/1 0,094 0.086 0,089 0,3 25. Hrom (Cr6+/ Cr3+) mg/1 0,000 0,000 0,000 0,1 26. Bakar (Cu) mg/1 0,000 0,000 0,000 0,1 27. Nikal (Ni) mg/1 0,000 0,000 0,000 0,05 28. Kadmijum (Cd) mg/1 0,000 0,000 0,000 0,005 29. Cink (Zn) mg/1 0,022 0,014 0,016 0,20 30. Olovo (Pb) mg/1 0,000 0,000 0,000 0,05 31. Rastvoreni kiseonik mg/1 / 8,57 8,23 min 6

Page 57: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 57 -

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Suspendovane materije na 105 °C

KoN/UN/NMDK

Slika 16. Odnos pokazatelja (suspendovane mat. ) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Hemijska potrošnja O2 (HPK iz KMnO4)

KoN/UN/NMDK

Slika 17. Odnos pokazatelja (HPK iz KMnO4 ) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

0

5

10

15

20

25

30

35

Biohemijska potrošnja O2(BPK5)

KoN/UN/NMDK

Slika 18. Odnos pokazatelja (BPK5 ) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

Page 58: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 58 -

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Nitrati (kao N)

KoN/UN/NMDK

Slika 19. Odnos pokazatelja (nitrati) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Amonijum jon

KoN/UN/NMDK

Slika 20. Odnos pokazatelja (amonijum jon) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Ulja i masti

KoN/UN/NMDK

Slika 21. Odnos pokazatelja (ulja i masti) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

Page 59: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 59 -

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Rastvoreni kiseonik

KoN/UN/NMDK

Slika 22. Odnos pokazatelja (rastvoreni O2) u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

Slika 23. Odnos većine pokazatelja u zavisnosti od mesta uzorkovanja i MDK

Page 60: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 60 -

66.. DDIISS KKUUSS IIJJAA RREEZZUULLTT AATT AA

66..11.. DDii sskkuussii jjaa rreezzuull ttaattaa zzaa 11999922.. ggoodd.. Rezimirajući rezultate ispitivanja biološkog postupka prečišćavanja otpadnih voda

sistemom "Biolaguna" u Dimitrovgradu, možemo konstatovati sledeće: 1. Prisutan je vrlo visok stepen prečišćavanja sto se vidi u procentu smanjenja osnovnih

parametara sistema: - Suspendovane materije od 77.8 do 98.5% - Amonijum jon od 80.0 do 98.4% - BPK5 od 96.4 do 97.6% - HPK od 88.0 do 93.1% - Masti 78.9% (kad mastolov radi) i 24.4% (kad mastolov ne radi) 2. Iz grafikona na stranama 37, 38 i 39 vidi se da je efikasnost prečišćavanja (E) izuzetno

visoka i prema redosledu najveća je u prvoj aeracionoj laguni a najmanja u drugoj taložnici, što je i razumljivo jer brzina oksidacije opada prema distalnim segmentima sistema, a povećava se koncentracija rastvorenog kiseonika.

3. Rastvoreni kiseonik zahvaljujući izdašnoj aeraciji pokazuje visoke vrednosti od 3.6mg/l do 7.0mg/l i to u svim lagunama, a obzirom na koncentracije suspendovanih materija i na procenat njihovog prečišćavanja mogu se tolerisati i manje vrednosti rastvorenog kiseonika sto utiče na aerogeni i energetski bilans kod dotoka vazduha. Suspendovane materije utiču na rastvoreni kiseonik tako sto se intenzivnom aeracijom brzo obaraju tako da koncentracija rastvorenog kiseonika predstavlja indikator uspešnosti flotacije.

4. Grafikonima je prikazan i faktor K tj. faktor smanjenja BPK5 čime se kvalitet bioaeracije svodi na numeričku vrednost. Za sanitarno-fekalne vode iz domaćinstva faktor K se kreće u granicama 0.3 do 1, a za industrijske 3.0 i više. Kod kvalitetno prečišćavanje vrednosti faktora K rastu te se iz grafikona vidi da ceo sistem "Biolaguna" ima faktor smanjenja BPK5 (faktor K) od 4.28 do 7.35. Ova vrednost faktora K je indikator izuzetnog rada sistema "Biolaguna" s tim sto najintenzivniji procesi biorazgradnje sa pratećim utroškom kiseonika, se odigravaju u I i II aeracionoj laguni. Kod određivanja faktora K je vazna i korekcija koja se određuje posebnom računskom metodom i obuhvata temperaturu vazduha, sirove kanalizacione i lagunske vode.

5. U analizama opasnih materija određivane su koncentracije teških metala nikla, cinka, bakra, hroma i gvožđa. Sem gvožđa koje je detektovano u lagunskoj vodi u niskoj koncentraciji, ostalih metala nema.

6. Kvalitet rada bioaeracionih laguna podrazumeva i mikrobiološki status odnosno stepen smanjenja broja koliformnih bakterija. Na osnovu naših analiza i grafičkog prikaza očigledan je veliki pad broja koliformnih bakterija tako da mikro-biološki kvalitet vode u taložnim lagunama u potpunosti odgovara kvalitetu vode bazena za kupanje kod kojih je normativna vrednost 20000 klica/1. Potpuno je ista situacija i kod ukupnog broja živih bakterija i Cl. Perfigensa, što nam služi kao potvrda visoke efikasnosti ovog uređaja sa snažnim autopurifikacionim procesima.

Page 61: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 61 -

7. Kvalitet površinskih voda Nišave kao recipijenta, posle uliva prečišćenih voda iz taložne lagune tj. ne pokazuje promenu klase tj. bonitet reke u svim analiziranim uzorcima zadovoljava karakteristike odlične I i II klase, drugim recima , nakon uliva prečišćenih voda nema degradacionih procesa u recipijentu.

Komparacijom rezultata analiza iz uzoraka taložne lagune II u kojoj je kvalitet vode analiziran ne kao otpadna već kao površinska, svi parametrima po svojim kvalitetima pripadaju 1 odnosno II klasi. To se posebno odnosi na dominantne parametre kvaliteta kao sto su suspendovane materije, BPK5 i rastvoreni kiseonik. HPK iz sekundarnog taložnog efluenta pokazuje nešto veće vrednosti ali obzirom na visoki procenat prečišćavanja od 89.7%, njegova pripadnost višoj klasi nije od značaja i nema degradacije reke.

8. Na osnovu rezultata dobijenih kao srednje procentualno smanjenje dominantnih parametara koji definišu kvalitet vode i stepen prečišćavanja u sistemu prečišćavanja "Biolaguna", stepen prečišćavanja se ogleda u procentualnom smanjenju sledećih determinanata:

- Suspendovane materije 91.2% - Amonijum jon 87,8% - BPK5 96.9% - HPK 89.7% - Masti 51.6%

Slika 24. Stanje otpadnih voda zahteva hitno preduzimanje mera

66..22.. DDii sskkuussii jjaa rreezz uull ttaattaa zz aa 22000088.. ggoodd

Ocena kvaliteta otpadnih voda vrši se upoređivanjem rezultata izvršenih analiza i maksimalnih (a u slučaju rastvorenog kiseonika minimalnih) dopuštenih koncentracija ( MDK ) pokazatelja kvaliteta otpadnih voda, koje se smeju upuštati u vode reke Nišave koja je prijemnik otpadnih voda. 4

4 Uredba o kategorizaciji vodotoka i Uredba o klasifikaciji voda, Sl. glasnik SRS br. 5/68, Uredba o klasifikaciji voda međurepubličkih vodotoka, međudržavnih voda i voda obalnog mora Jugoslavije ( Sl. list SFRJ 6/78 ) i Pravilnik o opasnim materijama u vodama, Sl. glasnik SRS br. 31/82).

Page 62: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 62 -

Na osnovu ocene, možemo izvesti zaključak da kvalitet otpadnih voda zadovoljava odredbe navedenih Pravilnika i propisa u pogledu sadržaja parametara zagađenja pri datim uslovima.

Rezimirajući rezultate ispitivanja biološkog postupka prečišćavanja otpadnih voda sistemom "Biolaguna" u Dimitrovgradu, možemo konstatovati sledeće:

Prisutan je vrlo visok stepen prečišćavanja sto se vidi u procentu smanjenja osnovnih parametara sistema. Iz podataka u tabeli 10. vidi se da su vrednosti parametara posle ulivanja u reku – nakon obrade (N/N) vraćene na skoro iste vrednosti pre ulivanja otpadnih ovda (N/U)

1. Boja vode i miris zadovoljavaju kriterijume, a isto se odnosi na plivajuće materije. U sva tri slučaja postignut rezultat je – bez boje, miris i plivajućih materija.

2. pH vrednost se kreće u granicama dozvoljenih vrednosti - 6,8 – 8,5. 3. Sedimentne materije su svedene na nulu, a suspendovane materije ispod 30, što je

maksimalno dozvoljena vrednost. 4. Veoma vazno je napomenuti da je suvi ostatak 74 mg/l, a maksimalno dozvoljena

količina po MDK je 1000 mg/l. 5. Možda i najvažnije je to, što su masti i ulja, sa početnih 4,83 mg/l svedene na 0,02

mg/l, a MDK je 0,05. Ova činjenica je od ogromnog značaja, s obzirom da su masti i ulja jedna od najopasnijih zagađivača, što se tiče biljnih i životinjskih ekosistema vode.

6. Što se gvožđa tiče, njegove vrednosti su još u sirovoj, neobrađenoj vodi bile ispod minimuma, mada su ipak joni gvožđa posle tretiranja vode smanjeni još više – sa početnih 0,094 na 0,089 mg/l, što je daleko ispod 0,3 mg/l koliko je dozvoljeno.

7. Rastvoreni kiseonik je u početku u sirovoj otpadnoj vodi sveden na nulu, a nakon obrade plivajućim aeratorima (šema 2.) podignut na veću količinu (8,57 mg/l) od minimalne dozvoljene (6 mg/l). Nakon ulivanja otpadne vode i potpunog mešanja sa vodama reke Nišave, količina rastvorenog kiseonika iznosi (8,23 mg/l) što je od velikog značaja za očuvanje ekosistema reke Nišave.

Na osnovu svega iznetog možemo zaključiti da sistem "Biolaguna" u Dimitrovgradu na vrlo praktičan način postiže vrlo visok stepen prečišćavanja za relativno kratko vreme retencije sa proizvodnjom mulja i taložnih materija koje ne zahtevaju neki poseban postupak. Takođe mikrobiološki status taložnog efluenta ne zahteva dodatnu dezinfekciju hlorisanjem. Visoka efikasnost uređaja determiniše biološke i hemijske karakteristike vode u krajnjem taložnom efluentu kojim ona zadovoljava odličnu I odnosno II klasu tako da nema nikakvog uticaja na degradaciju reke Nišave.

Slika 25. Otpadne vode u urbanoj sredinoj, ali pod kontrolom

Page 63: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 63 -

ZZAA KKLLJJ UUČČAA KK

Strategija jedne države, a samim tim regiona-opštine kao celovit i trajan program u savremenim uslovima treba da obezbedi jedinstvene osnove angažovanja umnih, duhovnih i materijalnih potencijala zajednice, uz saradnju i uspešno funkcionisanje spoljne i unutrašnje politike, eko-bezbednost, prava na rad i zdravu radnu-životnu sredinu. Kvalitet životne sredine u direktnoj je vezi sa postizanjem ravnoteže između društva i prirode. Put realizacije ovog sklada uključuje: individualne akcije,delovanje privrednih sistema i političkih subjekata, te raznih centara moći, eksperata kao i državni i međunarodni angažman.

U duhu postindustrijalizma goruće pitanje postaje: Kako izvršiti najbezbolniju intervenciju čoveka nad prirodom i kako da se količine rastućeg otpada svedu na najmanju moguću meru?

Nacionalna strategija upravljanja otpadom predstavlja aktivnosti za dugoročni period. Uspostavljanje zakonodavno-pravnog i institucionalnog okvira, hijerarhije upravljanja otpadom svih kategorija i ekonomskih instrumenata, odnosno inplementacija predloženog okvira, doprineće približavanju standardima EU u narednom periodu, što predstavlja cilj i opredeljenje naše zemlje U takvim okolnostima posmatranja uticaja zagađivača, nametnulo se pitanje postupanja otpadima veoma složenog sastava koji nastaju na teritoriji naselja.

U našoj zemlji, na osnovu relativno mlade važeće zakonske regulative uglavnom se pristupa tehnički ispravnim sanacijama i rekultivacijama postojećih deponija. Čak i u slučaju malog broja gradova koji su izvršili izbor lokacije novih sanitarnih deponija, predviđena tehnologija odlaganja otpada zasniva se isključivo na prostom "sahranjivanju" izmešanog otpada uz kontrolno zasipanje inertnim materijalom. Tako formirani konglomerat od različitih vrsta otpadaka sadrži u sebi i deo materijala koji se ne može iskoristiti, dok veći deo čine sastojci koji imaju upotrebnu vrednost, mogu se reciklirati, kompostirati i dr. Osim toga, ovako formirane deponije predstavljaju problem i u pogledu potrebnog deponijskog prostora.

Kada je u pitanju tečni otpada, p ostrojenja za prečišćavanje otpadnih voda tipa biolaguna, uz primenu sekvencijalne dirigovane aeracije, kao i adekvatno praćenje i kontrolu rada i efekata svih segmenata sistema, zadovoljava kriterijume domaće zakonske regulative. Usvojeni koncept prečišćavanja omogućava prihvatanje promenljivih hidrauličkih i bioloških opterećenja u širokim opsezima. Osim toga lagune su sa aspekta građevinskih radova i opreme znatno jednostavnije od klasičnih kompaktnih sistema, a procesi koji se u njima odvijaju najsličniji su prirodnom procesu, što znači da ne iziskuju kontinualan nadzor procesa prerade. Takođe u slučaju prekida aeracije proces prečišćavanja se nastavlja, a pri tom se efekat razgradnje organskih materija kreće i do 60%.

Analizom dobijenih parametara iz otpadne vode lagune IV, koja definiše, organsko fekalno zagađenje i ispitivanjem reke Nišave pre i nakon uliva otpadne vode iz druge taložne lagune, ne zapaža se degradacija reke Nišave. Mikrobiološka kontaminacija vode na izlazu biolagune IV može biti smanjena i za oko 10 puta.

Na osnovu svega napred navedenog, može se izvesti zaključak da sistem prečišćavanja voda pomoću biolaguna, dovodi do značajnog popravljanja kvaliteta otpadnih voda.

Sistem prečišćavanja koji je obrađen, finansijski se deklariše kao jeftin i vrlo ekonomičan u eksploataciji, a takođe i kao biološki vrlo efikasan, što je vrlo važno sa aspekta zaštite životne sredine.

Page 64: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 64 -

To potvrđuju i mnogi fizičko - hemijski parametri kvaliteta gradskih otpadnih voda Dimitrovgrada pre i posle sistema. Vršene su i analize uzvodno i nizvodno od uliva otpadnih voda. Kompletnu analizu vode vrši ovlašćena ustanova (institut) po ugovoru sa javnim komunalnim preduzećem.

Ocena kvaliteta otpadnih voda vršena je upoređivanjem rezultata izvršenih analiza i maksimalno dopuštenih koncentracija (MDK), pokazatelja kvaliteta otpadnih voda, koji se smeju upuštati u reku Nišavu, kao i prijemnik tih voda, (Uredba o klasifikaciji voda; Pravilnik o opasnim materijama u vodama, službeni glasnik SRS 31/82).

Rezultati koji su prikazani tabelarno, pokazuju uporedne vrednosti za otpadne vode koje dolaze na postrojenje, prečišćene otpadne vode na izlazu iz postrojenja i kvaliteta rečne vode pre i posle ispuštanja otpadne vode.

Temperatura vode tokom godine je relativno stabilna. Iz tabela, takođe, se vidi da otpadne vode Dimitrovgrada nisu opterećene teškim

metalima. Na osnovu rezultata, dobijenih kao srednje procentualno smanjenje dominantnih

parametara koji definišu kvalitet vode i stepen prečišćavanja ,,Biolaguna,, , stepen prečišćavanja se ogleda u procentualnom smanjenju sledećih determinanata: suspendovane materije 91.2%, NH4+ 87.8%, BPK 5 96.9%, HPK 89.7%, masti 51.6%.

Na osnovu ocene, može se zaključiti da sistem za prečišćavanje otpadnih voda u Dimitrovgradu ima zadovoljavajuću efikasnost prečišćavanja za relevantne parametre i da prečišćene vode ne utiču na pogoršanje kvaliteta vode reke Nišave, to jest utiču u granicama maksimalno dozvoljenih koncentracija za njenu klasu vodotoka.

ZAŠTITIMO ŽIVOTNU SREDINU

Page 65: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 65 -

LLIITTEERRAA TTUURRAA

1. Vučinić M, Pešić V. Ekološki aspekti održive poljoprivrede, Institut za istraživanja u poljoprivredi SRBIJA, 2001.

2. Pešić V, Janković P. ISO 9001 and ISO 1400 for Small and Medium-Sized Enterprises. Savez poljoprivrednih inženjera i tehničara Srbije, Beograd, 2008.

3. Drǎgǎnescu, M. Broadband Internet and the knowledge society. Studies in Informatics and Control Journal, Vol. 11 (2002.), No. 3, pp. 243-254.

4. Mansell, R. When, U. (editors): Knowledge Societies: Information Technology for Sustainable Development. Oxford (UK): Oxford University Press, 1998.

5. Miles I.. Information society revisited. In book: Networking Knowledge: Institutions and Intervention, Edited by R. Mansell, R. Samarajiva and A. Mahan. Del ft (Nederlands): Technical University of Del ft, 2002.

6. Biočanin R., Đukić V. Strateški menadžment u odbrani i zaštiti od NHB udesa, IX Međunarodna konferencija " SymOrg 2004", 06-10. 06. 2004. Zlatibor.

7. Redclift M.Benton T.’’Sociology and the Environment:Discordant Discourse?’’in Social Theory and the Global Environment, London, 1994.

8. Biočanin R., Amidžić B. Zaštita radne i životne sredine - Crne prognoze, Vojni informator br. 4-5, "VOJSKA", Beograd, 2004.

9. Boguski, T. K., Hunt, R. G., Cholakis, J. M., Franklin, W. E. (LCA Methodology). In Curran, M.A., Ed., Environmental Life Cycle Assessment, McGraw-Hill Companies, New York, 1996.

10. Veselinović D. i gr. autora: Stanja i procesi u životnoj sredini, Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta Beograd, 1995.

11. Grupče Lj. i gr. autora: Monitorin na životnata sredina vo Makedonija, Institut za biologiju, Skopje, 1994. 12. Biočanin R. "Procena rizika i mere zaštite od akcidenata", "Bezbednost" br.5, RMUP Srbije, 1991. 13. I. Burton, "What happened at Mississaga", Planning emergency responce system for chemical accidents,

Adminitrative Guidelines, World Health Organization, Regional office for Europe, Copenhagen, 1981. 14. Biocanin R. Protection of the human enviroment in case chemical accident, II regional Simposium

"CHEMISTRY AND THE ENVIRONMENT" 18-22.june 2003. Krusevac. 15. Vitorović S., Milošević M. Osnovi toksikologije, Poljoprivredni fakultet Univerziteta Beograd, 2002. 16. Zbornici radova sa naučno-stručnih skupova "ZAŠTITA VAZDUHA"-Beograd, Majski susreti

zdravstvenih radnika Srbije-Zlatibor. 17. Biočanin R. Zaštita radne i životne sredine u uslovima hemijske kontaminacije, PMF Univerziteta N. Sad,

1999 18. Biočanin R. Upravljanje hemijskim rizikom i osiguranje pri transportu opasnih materija, Preventivno

inžinjerstvo br.1/2002. PREVING A.D. Beograd, 2002. 19. Beara B. Uticaj saobraćaj a na životnu sredinu, EKOOLOGIKA br.2, Beograd, 2000. 20. Biočanin R., Amidžić B., S. Stajkovac. Ekološki menadžment u funkciji zaštite i unapređenja životne

sredine, I Kongres Srpskih geografa, 19-22. oktobar 2006. Sokobanja. 21. Stajkovac J., Jordović B., Amidžić B. Ekološki menadžment u sistemu kvaliteta, XXXIII Simpozijum o

operacionim istraživanjima-SYM-OP-IS 206. 03-06. oktobar 2006. Banja Koviljača. 22. Biočanin R., Amidžić B. Strategija upravljanja čvrstim otpadom u okviru zaštite radne i životne sredine,

Naučna konferencija "Životna s redina i ljudsko zdravlje" sa međunarodnim učešćem, 20-22.april 2005.Beograd.

23. Bera M., Mihajlov A., Hodolić J., Agarski B. Analiza stanja opasnog otpada iz medicinskih ustanova u Srbiji i u svetu , KVALITET, Poslovna politika, Beograd, 2008.

24. Biočanin R., Rakić G. Management solid waste in the framework protects lively environment, Proceedings of 6th International Conference ″Research and Development in Mechanical Industy - RaDMI 2006″, Budva, Montenegro, 13-17. September 2006.

25. Biočanin R., Rakić G. Menadžment i sistem kvaliteta bezbednosti u uslovima nuklearnih, hemijskih i bioloških akcidenata, Naučni časopis ″KVALITET″ br.7-8/06, Poslovna politika, Beograd, 2006.

26. Borjanović S. i saradnici: Metod za procenu rizika na radnom mestu i u radnoj okolini, Institut za medicinu rada ”Dr Dragomir Karajović”, Beograd, 2008.

27. Lješević M. Urbana ekologija, Univerzitet Beograd, 2005.

Page 66: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 66 -

28. Grujić V. Zdravstveno stanje, zdravstvene potrebe i korišćenje zdravstvene zaštite stanovništva u Republici Srbiji. Glasnik, Institut za zaštitu zdravlja Srbije, br. 76/ 2002.

29. Đorđević B. Ekološki menadžment, Fakultet za industrijski menadžment, 2004. Kruševac. 30. Jovanović L. Ekološki menadžment, Univerzitet "BRAĆA KARIĆ", Beograd, 1998. 31. Stanković S. i dr. Ekologija i geografija u rešavanju problema životne sredine, Srpsko geografsko društvo,

Beograd, 1990. 32. Živković N. Procena uticaja na životnu sredinu, FZNR Univerziteta Nis, 2007. 33. Biočanin R, Kozomara R., Panić S. Menadžment u e-zdravstvu, SVET RADA br. 6/2007, EKO-centar,

Beograd, 2007. 34. Zec Z., Mišljenović D. Zakon o bezbednosti i zdravlja na vradu, ZAŠTITA DM, Beograd, 2006. 35. Sredojević J. Obrada i deponije otpada, Univerzitetu Sarajevu, 2003. 36. Počuča N. i dr. Upravljanje komunalnim otpadom, PRIVREDNI PREGLED, Beograd, 2005. 37. Berber S. Ekologija, Univerzitet u Novom Sadu, 2006. 38. Đukanović M. Životna sredina i održivi razvoj, Elit, Beograd, 1996 39. Đurić B., Petrović J. Zagađenje životne sredine i zdravlje čoveka, Velerta, Beograd, 1996. 40. Đorđević S. Humana ekologija, Rad, Beograd, 1997. 41. Joldžić V. Ekološki kriminalitet u pravu i stvarnosti, Ekologika, Beograd, 1995 42. Jovičić Z. Opasne materije, Institut za kvalitet radne i životne sredine ,,1. maj”, Niš, 1996. 43. Jović R. Protivhemijska zaštita u miru i ratu, VIZ, Beograd, 1985. 44. Jović R., Đarmati Š., Jović N. Pesticidi, hemija, toksikologija, primena i zaštita, IRO Privredapublik,

Beograd, 1988. 45. Antić S. Otpaci kao zagađivači okoline i njihov tretman, Mašinski fakultet, Beograd, 1983. 46. Gaćeša S.: Osnove tehnologije vode i otpadnih voda, Novi Sad, 1980. 47. Enciklopedija „ŽIVOTNA SREDINA-ODRŽIV RAZVOJ“ , Zavod za udžbeniuke i nastavna sredstva

Srpsko Sarajevo, 2003. 48. Zbornik radova „VODOVODNI I KANALIZACIONI SISTEMI“, 28-30. 05. 2009. Jahorina, RS, BiH. 49. Zbornici radova „ MAJSKI I OKTOBARSKI SUSRETI ZDRAVSTVENIH RADNIKA R. SRBIJE“ SA

MEĐUNARODNIM UČEŠĆEM, Zlatibor, 2005-2009. 50. Grupa autora: EKOLOGIJA I GEOGRAFIJA U REŠAVANJU PROBLEMA ŽIVOTNE SREDINE,

Srpsko geografsko društvo, Beograd, 1990. 51. Zbornik radova „EKOLOŠKA BEZBJEDNOST U POSTMODERNOM AMBIJENTU“, Panevropski

univerzitet „APEIRON“ , Knjiga I i II, Banja Luka, 2009. 52. Jordović B. Nastavni materijal, Tehnički fakultet Čačak 2009. 53. Jovanović J. Nastavni materijal, Panevropski univerzitet „APEIRON“ , Banja Luka, 2009. 54. Antonić B. Nastavni materijal, Panevropski univerzitet „APEIRON“ Banja Luka, 2009. 55. Đjukić V. Upravljanje otpadnim vodama, Panevropski univerzitet „APERION“, 2008. Banja Luka.

Page 67: Sanitarno preciscavanje otpadnih voda

Specijalistički rad Danijela Jovanović

- 67 -

BIOGRAFIJA

Danijela Jovanović, dipl. san. inž. rođena 14.05.1968. godine u Pirotu. Osnovnu školu

završila u Dimitrovgradu sa odličnim uspehom, zatim Srednju medicinsku školu-farmaceutski smer u Leskovcu. Višu medicinsku školu-sanitarni smer završila je u Beogradu.

Radi u republičkoj sanitarnoj inspekciji pirotskog okruga od 1995. godine kao sanitarni inspektor.

Na Panevropskom univerzitetu „APEIRON“ u Banja Luci, na Fakultetu zdravstvenih nauka, studijska grupa-Sanitarni inženjering upisala se 2007. godine i specijalističke studije iz ove oblasti privodi kraju.

Učesnik je više naučno-stručkih skupova regionalnog i nacionalnog značaja i ima objavljeno nekoliko radova kao autor-koautor.

Živi u Dimitrovgradu sa svojom porodicom. Udata, majka dvoje dece.