AGLOMERACIJA Vodice-Srima-Tribunj

OPIS TEHNOLOŠKOG POSTUPKA PROČIŠĆAVANJA  

Uređaj za pročišćavanje otpadnih voda aglomeracije Vodice-Srima-Tribunj se sastoji od mehaničkog predtretmana otpadnih voda koje uključuje mehaničko pročišćavanje uz stanicu za prihvat sadržaja septičkih jama, biološkog stupnja pročišćavanja SBR tehnologijom pomoću dva SB-reaktora i obrade mulja ugušćivanjem, dodatnom aerobnom stabilizacijom, strojnu obrada stabiliziranog mulja pomoću centrifugalnog dekantera te miješanje strojno obrađenog mulja sa živim, (negašenim) vapnom, CaO.

Pročišćavanje otpadnih voda je proces smanjenja onečišćenja do onih količina ili koncentracija s kojima pročišćena otpadna voda ispuštena u prijemnik postaje neopasna za život i ljudsko zdravlje i ne uzrokuje neželjene promjene u okolišu.

Mehaničko pročišćavanje, ( I stupanj pročišćavanja), prethodi biološkom pročišćavanju jer se njime uklanjaju tvari koje bi mogle štetiti i umanjiti efikasnost biološkog pročišćavanja.

Mehaničkim pročišćavanjem pomoću grube rešetke, fine rešetke te pjeskolova i mastolova, uklanja se manji dio onečišćenja, (krupni otpad, brzo taložive krutine, ulja i masti) dok veći dio onečišćenja ostaje u otpadnoj vodi, (organske i anorganske tvari u otopljenom ili koloidnom obliku, hranjive soli, detergenti i sl.).

Biološko pročišćavanje otpadnih voda, (II stupanj pročišćavanja), temelji se na aktivnosti mikroorganizama koji se nalaze u otpadnim vodama i razgrađuju mrtvu organsku tvar uz pomoć kisika upotrebljavajući je kao hranu za gradnju novih stanica uz stvaranje plinova i nerazgradivog ostatka. Najdjelotvorniji mikroorganizmi su bakterije.

Postupak pročišćavanja otpadnih voda aglomeracije Vodice-Srima-Tribunj uključuje biološko pročišćavanje SBR šaržnim postupkom za redukciju suspendiranih tvari BPK₅ i KPK.

Tehnologija pročišćavanja otpadnih voda primijenjena u SBR uređaju u osnovi je vrlo slična klasičnoj tehnologiji pročišćavanja otpadnih voda primjenom aktivnog mulja, odnosno u oba sustava pročišćavanja se odvijaju isti procesi aeracije i sedimentacije.

Osnovna razlika je u činjenici da se kod konvencionalnih uređaja procesi odvijaju istovremeno u različitim objektima, dok se kod SBR uređaja, ovi procesi odvijaju jedan poslije drugog u istom spremniku.

Višak mulja iz sustava se obično izvlači tijekom faze pripreme odnosno mirovanja.

U osnovi je uređaj podijeljen na uobičajene funkcionalne cjeline, liniju vode i liniju mulja. U nastavku se one obrađuju detaljnije, svaka u svojem poglavlju.

Postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda se sastojati od sljedećih cjelina:

• spoj ulaznih kolektora na Postrojenje
• spoj odvoda pročišćene vode na dozažni bazen podmorskog ispusta
• jedinica za prihvat sadržaja septičkih jama
• mehanička obrada otpadne voda se sastoji od automatske grube rešetke i kompaktnog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda
• okno kontrole klorida s obilaznim vodom
• distribucija otpadne vode prema linijama za biološku obradu
  • biološka obrada – linija vode
  • biološka obrada – linija mulja koja se sastoji od izdvajanja viška biološkog mulja, ugušćivanja mulja, dodatne aerobne stabilizacije mulja, dehidracije mulja te obrade vapnom
• kontrola mirisa i obrada otpadnog zraka
• procesna mjerenja
• nadzorno upravljački sustav Postrojenja
• infrastruktura postrojenja

Kapacitet uređaja je 20.000 ES i podijeljen je na 3 glavna djela i razno:

1. Primarna obrada:

• Gruba rešetka s automatskom vađenjem krupnog i suspendiranog otpada
• Kompaktni uređaj za mehaničku predobradu otpadnih voda pomoću finog sita i pjeskolova/mastolova
• Ispiranje i kompaktiranje otpada iz kompaktnog uređaja
• Klasirer pijeska
• Jedinica za prihvat sadržaja septičkih jama

2. Sekundarna (biološka) obrada:

• Distribucija dotoka
• SBR-bazeni (Biološki bazeni)
• Aerobna stabilizacija mulja

3. Obrada mulja:

• Statično ugušćivanje mulja
• Dodatna aerobna stabilizacija mulja
• Dehidracija mulja (centrifuge)
• Automatska jedinica za pripremu i doziranje polimera
• Silos za vapna
• Plato za skladištenje mulja
• Crpna stanica za interne otpadne vode

4. Razno

• Obrada zraka (Biofilter)
• Crpna stanica za tehnološke vode
• On-line mjerenja

1. TEHNOLOŠKI OPIS

1          LINIJA VODE

1. a) MEHANIČKI STUPANJ PROČIŠĆAVANJA – PRIMARNA OBRADA OTPADNIH VODA

Mehanička obrada otpadnih voda smještena je u pogonskoj zgradi UPOV-a.

Mehanički stupanj pročišćavanja otpadnih voda odvija se temeljem fizikalnih zakona odvajanja krutih čestica na posebnim napravama tzv. rešetkama i sitima, te putem taloženja mineralnih, suspendiranih i koloidnih tvari koristeći se silom gravitacije u posebnim taložnicima (fino sito s pjeskolovom i mastolovom).

Sirova otpadna voda se na Postrojenje dovodi iz dva smjera:

• iz naselja Tribunj (iz CS Tribunj 1) putem tlačnog cjevovoda
• iz naselja Vodice (od CS Vodice 1) putem tlačnog cjevovoda

Mjerodavni protok za dimenzioniranje spojnog gravitacijskog dovodnog kolektora je 250 l/s čime se uvažava planirana 2. faza dogradnje Postrojenja.

Automatska gruba rešetka

Ulazna sirova otpadna voda sadržava krupne dijelove, vlaknaste dijelove i pijesak. To može uzrokovati blokadu crpki, jako trošenje opreme i druge problem u nastavku procesa pročišćavanja.

Stoga je prvi korak u pročišćavanju otpadnih voda automatska gruba rešetka pomoću koje se iz otpadnih voda uklanja grubi otpad.

Objekt grube rešetke je izveden s 2 istovjetna kanala.

U jedan je ugrađena automatska gruba rešetka za 1. fazu izgradnje, uključujući zapornice na ručni pogon, kao i by-pass u slučaju kvara/remonta automatske grube rešetke.

Ugrađena gruba rešetka ima kapacitet od 124 l/s svijetli otvor (širine) 30 mm, upravljana razlikom razine vode ispred i iza rešetke što se mjeri ultrazvučnim mjeračem nivoa. Pri blokiranosti 20% površine rešetke, uključuje se automatski sustav za ispiranje otpadnog materijala korištenjem tehnološke vode, kompaktiranje i odlaganje materijala u beskonačnu vreću koja je smještena u kontejner od 1,1 m³ koji je opremljeni s kotačima.

Kompaktni uređaj

Kompaktni uređaj se sastoji od finog sita s perforacijama sa svijetlom otvora od 3 mm, preše za ispiranje sadržaja finog sita korištenjem tehnološke vode, pužnog transportera, aeriranog pjeskolova-mastolova uključivo pripadno puhalo, sustav za odvajanje pijeska, klasirer pijeska sa sustavom za ispiranje pijeska  i pužni transporter, sustav za odvajanje masti kao i zaobilazni vod (by-pass).

Otpad s finog sita i pijesak se odlažu svaki zasebno u zasebni kontejner. Kontejner za masti je zapremnine 1,1 m³, opremljen s kotačima. Masti se transportiraju u beskonačnu vreću koja je smještena u kontejner. Svrha odlaganja otpadnog materijala u beskonačnu vreću je sprečavanje širenja neugodnih mirisa.

Mehanički obrađena otpadna voda dalje se gravitacijski, cjevovodom vodi na biološki stupanj pročišćavanja. Za kompaktni uređaj je osiguran automatski rad. Kompaktni uređaj ima pripadajući elektro ormar za upravljanje i PLC koji je povezan s NUS-om.

Stanica za prihvat sadržaja septičkih jama

UPOV također sadrži jedinicu za prihvat sadržaja septičkih jama uključujući i bazen za egalizaciju dotoka.

Pražnjenje jama odnosno istovar i dispozicija otpadne tvari iz kamiona-cisterni za odvoz, predstavlja ozbiljan ekološki problem. Predloženim rješenjem kamioni-cisterne prazne se na uređaju u posebni bazen odakle se postupno, uz dodatnu obradu na vlastitoj rešetki-situ doziraju u proces, a u skladu s trenutnim opterećenjem uređaja za pročišćavanje.

Uloga bazena stanice za prihvat sadržaja septičkih jama sastoji se i u retencijsko-dozažnom efektu, jer količine koje se transportiraju na uređaj moraju biti u skladu s trenutnim opterećenjem uređaja.

Stanica za prihvat sadržaja septičkih jama je projektirana za količinu od 90 m³/dan po priključenju planiranog obuhvata aglomeracije na sustav javne odvodnje.

Izveden je bazen jedinice za prihvat sadržaja septičkih jama kapaciteta 150 m³.

Jedinica za prihvat sadržaja septičkih jama uključujući i bazen je smještena unutar pogonske zgrade. Rešetka je svijetlog otvora 6 mm s automatskim čišćenjem, preša za ispiranje materijala izdvojenog na rešetki i pužni transporter.

1. b) Biološki stupanj pročišćavanja-SEKUNDARNA OBRADA OTPADNIH VODA

Daljnja obrada otpadnih voda je biološka obrada sa smanjenjem ugljikovih spojeva.

Osnovna karakteristika svakog biološkog postupka s aktivnim muljem je miješanje ulazne otpadne vode s aktivnim muljem uz periodično ili kontinuirano unošenje kisika iz zraka procesom aeracije.

Otpadna voda se pročišćava pomoću mikroorganizama koji organsko onečišćenje pretvaraju u taloživu biomasu (aktivni mulj) odnosno u hlapive neškodljive plinovite spojeve koji odlaze u atmosferu .

Mješavina obrađene otpadne vode i biomase nakon bioaeracijskih postupaka podliježe postupku smirivanja, taloženja i odvajanja tekuće od krute faze. Tekuća faza je pročišćena voda koja se slobodno ispušta u prijemnik.

Višak aktivnog mulja se nakon faze dekantiranja izdvaja i obrađuje u postupku obrade mulja.

Prednosti ovog postupka su visoki efekt čišćenja, pouzdanost u situacijama kod otpadnih voda s velikim promjenama u ulaznim opterećenjima i visoka pogonska sigurnost .

Tzv. SBR-sustav (punim imenom “Sequencing Batch Reactor”) predstavlja princip obrade otpadnih voda, kod kojeg se procesi biološke razgradnje odvijaju po periodičnom umjesto po kontinuiranom principu i to unutar jednog reakcijskog bazena.

Opis postupka pročišćavanja

Glavne faze ciklusa biološkog procesa pročišćavanja u “SBR” uređaju jesu:

• punjenje uređaja,
• ozračivanje ili aeracija,
• taloženje ili sedimentacija,
• odvajanje pročišćene vode ili dekantiranje
• odvajanje viška aktivnog mulja
• priprema za novi ciklus

Raspored trajanja pojedinih faza, može značajno varirati ovisno o vrsti SBR procesa, ali je ovisan i o kakvoći otpadne vode. Kombinacijom ovih operacija odvija se cijeli proces pročišćavanja otpadnih voda i u recipijent se ispušta potpuno pročišćena otpadna voda. Vrijeme zadržavanja mulja mora biti dovoljno da se uspostavi znatna stabilizacija mulja.

Budući da se biološki proces pročišćavanja otpadnih voda obavlja u SBR-ovima uz pomoć mikroorganizama odnosno aerobnih bakterija koje su glavni sastavni dio aktivnog mulja, potreban kisik za metabolizam bakterija unaša se u bazene pomoću finih mjehurića zraka preko membranskih difuzora smještenih na dnu reaktora. Zrak za potrebe aeracije proizvodi se pomoću puhala smještenih uz SBR-ovima.

Također u SBR-u su smješteni razvodni cjevovodi za zrak te posebno pripremljen sustav cjevovoda s membranskim difuzorima na dnu bazena.

Isto tako u svakom SBR nalazi se i poseban mehanizam za transport bistre i  pročišćene vode, tzv. dekanter, koji pročišćenu vodu nakon ciklusa smirivanja odvodi dalje prema izlaznom kontrolnom oknu.

Obrada mulja s uređaja i njegovo daljnje odlaganje odvija se poznatim procesima i postupcima: ugušćivanje, aerobna stabilizacija, dehidracija, neutralizacija odnosno naknadna stabilizacija pomoću živog vapna te odlaganje.

SBR bazeni su dimenzionirani volumenom od 3.600 m³, a kako bi se osigurala ukupna starost mulja od min. 25 dna izgrađeni je bazen za dodatnu stabilizaciju mulja od 500 m³.

SBR bazeni su opremljeni sustavom za sitno mjehuričastu aeraciju.

Aeratori su montirani na dno bazena tako  da je sekcije moguće podignuti. Zračni mjehurići se dižu i miješaju biomasu s otpadnom vodom.

Sustav za aeraciju radi na bazi procesnog mjerenja koncentracije otopljenog kisika u svakom reaktoru. Aeracijski sustav će koristiti „visoko učinkovit“ sustav aeracije standardne aeracijske učinkovitosti (SAE) od minimalno 2 kgO²/kWh.

Membrane difuzora su izrađene od EPDM otpornog na začepljenje.

Sustav aeracije u svakom reaktoru je reguliran leptirastim ventilima upravljanim elektromotornim pogonom, povezani su u elektro ormar i spojen na PLC.

2          LINIJA MULJA

Sav mulj proizveden na Postrojenju je ugušćen, stabiliziran, dehidriran i neutraliziran dodavanjem živog (negašenog) vapna.

Biološka obrada- linija mulja sadržava sljedeće objekte: ugušćivač viška mulja, spremnik za dodatnu stabilizaciju mulja, sustav za dehidraciju mulja, sustav za neutralizaciju dehidriranog mulja živim vapnom i površinu za skladištenje neutraliziranog (dodatno stabiliziranog) mulja.

Izdvajanje viška biološkog mulja

Biološki sirovi višak mulja crpi se potopnim crpkama koje su instalirane u SBR bazenima.

Svaki SBR bazen ima jednu crpku reguliranu frekvencijskim pretvaračem.

Ugušćivanje mulja

Sirovi višak mulja se ugušćuje u bazenu volumena 90 m³ za statični mulj na gravitacijskom principu u 1. fazi. Ugušćivač mulja je prekriven. Pokrov omogućuje dovoljan podtlak u prostoru. Pročišćavanje zraka se vršiti biološkim postupkom. Poklopac pokrova sadrži sve potrebne otvore za inspekciju procesne opreme.

Mulj nakon ugušćivanja ima sadržaj suhe tvari od cca 2,5%.

Ocjedna (nadmuljna) voda od ugušćivanja mulja se odvodi putem podzemnih cjevovoda i interne crpne stanice do mehaničke obrade otpadnih voda.

Sva uronjena oprema je dostupna s vrha bazena nakon otvaranja odgovarajućeg poklopca.

Svi otvori, pribori, cijevi i prečke za opremu su izrađeni od nehrđajućeg čelika.

Sav ugušćeni mulj se transportira do stabilizacije mulja s jednom radnom i jednom pričuvnom crpkom, (1+1).

U 2. fazi će biti izgrađen još jedan istovjetan ugušćivač mulja.

Naknadna aerobna stabilizacija mulja

Ugušćeni mulj se crpi do post-stabilizacijskog bazena.

Za dovoljnu aerobnu stabilizaciju viška mulja instaliran je stabilizacijski bazen koji jamči ukupnu starost mulja veću od 25 dana i volumena je 500 m³.

Strojna dehidracija mulja

Stabilizirani mulj se crpi iz aerobnog post-stabilizacijskog bazena na daljnju obradu na postrojenje za strojnu dehidraciju mulja pomoću centrifugalnog dekantera u svrhu značajnog smanjenja volumena.

Postrojenje za strojnu obradu mulja se sastoji od ukupno dvije centrifuge (1+1) i jedne automatske jedinice za pripremu i doziranje polimera, (polielektrolita).

U sam cjevovod se, prije obrade mulja na centrifugi, transportira pomoću odgovarajućih crpki, (1+1) točno određena količina polielektrolita kao vodena otopina u odnosu na dobavnu količinu mulja na centrifugu, kako bi se pospješio postupak odvajanja mulja i vode.

Polielektrolit se priprema u stanici koja služi za pripremu otopine odgovarajuće koncentracije kao i doziranje točno određene količine u cjevovod na ulazu u centrifugu. U centrifugi dolazi do izdvajanja određenog postotka vode iz mulja. Dehidrirani mulj iz centrifuge transportira se pužnim transporterom do mješača s vapnom.

Neutralizacija dehidriranog mulja pomoću živog vapna, CaO

Dehidrirani mulj se dodatno neutralizira korištenjem živog vapna (CaO).

U mješač se preko dozirnog uređaja podesivog kapaciteta, a putem pužnog transportera ubacuje živo vapno iz silosa koji je smješten uz zgradu.

Intenzivnim miješanjem vapna s muljem dolazi do kemijske reakcije preostale vode u mulju s vapnom (gašenje vapna), tj. stvara se kalcijev karbonat, pri čemu se oslobađa velika količina toplinske energije (do 90°C).

Proces miješanja dehidriranog mulja s vapnom ima svrhu isključivo higijenizacije mulja. Prilikom miješanja, temperatura smjese iznosi od 60 do 90°C. Dodavanjem vapna (oko 70 kg/m³) povećava se i postotak suhe tvari u mulju.

Nakon završetka procesa mulj je organski inertan i steriliziran toplinskim i kemijskim putem i kao finalni produkt spreman je za odvoz.