Mentor: Student: Prof.dr. Danijela Zlatković Jovanka Radivojević kis 15/13

Seminarski rad iz predmeta:

Tema: Biolagune i mokra polja kao metode prerade otpadnih voda

Zagađenje 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. Poremećaji 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.

Biolagune su najsavremeniji način pročišćavanja komunalnih i industrijskih otpadnih voda, pogotovo voda s promenljivim dotocima i koncentracijama. Imaju prednost u svim parametrima po kojima se ocenjuje efikasnost uređaja za pročišćavanje otpadnih voda :

1) niska cena izgradnje,

2) najviši stepen pročišćavanja i

3) najniži pogonski troškovi.

Biolagune se odlično mogu prilagoditi posebnim zahtevima za uklanjanje azotnih ili fosfornih jedinjenja.

Slika 1.1. , 1.2. – Izgled biolaguna

Prednosti su sledeće: Biolagune prihvataju promenljiva biohemijska i hidraulička opterećenja sa velikim rasponom oscilacija.

Stepen pročišćavanja u Biolaguni je vrlo visok (do 98%) jer je proces najsličniji prirodnoj autopurifikaciji vodotoka.

Cena izgradnje i opremanja Biolagune je do 30% niža od konvencionalnog uređaja.

Održavanje Biolagune je znatno jeftinije jer praktično nema potrebe obrade viška mulja.

Jedini nedostatak biolaguna je potreba veće površine za izgradnju.

VRSTE BIOLAGUNA

Načelno postoje BIOLAGUNE sa povratom aktivnog mulja (slične konvencionalnom uređaju uz znatno niža specifična opterećenja) i

BIOLAGUNE bez povrata aktivnog mulja (potrebna veća površina).

U praksi se često izvodi kao prva faza rada BIOLAGUNA bez povrata aktivnog mulja, a povećanje opterećenja se prati dogradnjom povrata aktivnog mulja.

Pogonski objekat sa kompaktnim postrojenjem za fino mehaničko prečišćavanje vode sa aeriranim peskolovom i mastolovom, kompresorima i upravljačkim ormarom

Prvu aeracijsku lagunu sa aeracijskim sistemom i povratom ili bez povrata aktivnog mulja

Drugu aeracijsku lagunu za dovršetak procesa razgradnje organskih materija.

Prvu i drugu taložnu laguna za taloženje viška mulja i prelivanje čiste vode u recipijent.

Nakon dostizanja visine sloja istaloženog mulja u taložnim lagunama većeg od 0,5 m jedna od taložnih laguna se isključuje iz protoka, suvišna voda se ispumpava, a preostali mulj se prepušta prirodnom sušenju. To se obavlja leti, a u jesen se sa građevinskim mašinama izvlači višak mulja iz taložne lagune. Za to vreme u funkciji je druga taložna laguna.

Izvlačenje viška mulja se može očekivati u periodu od 10 godina.Sveža otpadna voda ulazi u crpnu komoru (ako je potrebna) odakle se potopnim pumpama prebacuje na mehanički tretman. Mehaničko prečišćavanje se vrši na kompaktnom postrojenju za finomehaničko prečišćavanje otpadne vode. Mehanički pročišćena voda odlazi u prvu aeracijsku lagunu gde se intenzivno aerira i meša sa povratnim aktivnim muljem. Mešavina otpadne vode, vazduha i aktivnog mulja prelazi preko taložne komore gde se aktivni mulj istaloži i vraća na ulaz, dok otpadna voda prolazi u II aeracijsku lagunu gde se dovršava proces prečišćavanja. Nakon toga slede taložne lagune u kojima se taloži višak mulja, a izbistrena voda odlazi u recipijent.

Nažalost u Srbiji za sada postoji samo jedna biolaguna. Ona se nalazi u Dimitrovgradu. Sagrađena je 1991. godine, a modernizovana i proširena 2008. godine. Ona služi za preradu optadnih, uglavnom kalanizacionih voda.

MOKRA POLJAUređaj za prečišćavanje vode pod nazivom 'Mokro polje'

predstavlja novitet kod nas, mada je on u primeni u Evropi od 1980, u Sloveniji od 1990, u Hrvatskoj od 1997.

Prvi prečistač ovog tipa kod nas je pušten u rad 2004 godine (naselje Gložan u opštini Bački Petrovac).

Ovo je prirodni, biološko - ekološki prečistač, gde funkciju absorbcije štetnih materija iz vode vrši biljka. U našim uslovima, najpogodnije biljke za primenu su barska trska i rogoz.

Kako su ova polja pogodno stanište za komarce u nekim zemljama se preporučuje sadnja i karnivornih biljaka (biljke mesožderke). Uređaj se sastoji od posebno konstruisane tri lagune ispunjene mešavinom šljunka, peska i zemlje u koje se sadi biljka. Kroz ovaj supstrat, protiče otpadna voda u horizontalnom ili vertikalnom smeru i ostaje u kontaktu sa korenovim sistemom biljke dovoljno dugo da se mogu obaviti procesi razgradnje i apsorbcije štetnih materija. Razgradnju materija potpomažu bakterije koje žive u zoni oko korena biljke, koja je bogata kiseonikom dovedenim kroz stablo.

Pre ulaska u primarno polje, voda prolazi kroz grubu rešetku i predtaložnik. Polje je izolovano od okolne sredine, tako da nema uticaja na podzemne vode. Prečistač je jednostavan i jeftin za gradnju, funkcioniše bez dodatane energije i lako se održava. Stoga je ova metoda rešenje koje je namenjeno zaštiti životne sredine od rasutih zagađivača.

Upravo zasađeno mokro polje

UPOTREBA MOKRIH POLJAMokra polja kao sistem prečišćavanja otpadnih voda najčešće se koristi kod:• otpadne komunalne vode naselja do 5000 ES (20000 ES) • otpadna voda iz turističkih naselja (hoteli, kampovi) • farme • procedne vode iz deponija smeća • tehnološke vode iz tekstilne i prehrambene industrije • sekundarno i tercijalno prečišćavanje tehnoloških voda industrije • površinske vode sa autoputeva

• Visok stepen prečišćavanja (80-90%)

• Pouzdanost u radu

• Niski troškovi izgradnje ( do 6-8 puta jeftiniji od standardnih prečistača)

• Nema utroška energije i hemijskih agenasa

• Jednostavno i jeftino održavanje

• Nema obrade i odlaganja mulja

• Izvrsno se uklapaju u prirodni ambijent

• Nema neugodnih mirisa i insekata

Međutim postoje i drugačije studije koje ne smatraju da je postojanje mokrih polja idealno rešenje za prečišćavanje otpadnih voda. Tako oni smatraju da mokra polja moraju biti dobro ispitana kroz praktičnu upotrebu a ne samo u teoriji. Uklanjanje azota koje se postiže mokrim poljima prema literaturnim navodima je dobro, mada je prirodno nivo obično veći od 1 mg/l, organski azot se akumulira u vegetaciji i kasnije može biti oslobođen ili recikliran.

Uklanjanje nitrata je uglavnom dobro. Uklanjanje fosfora mokrim poljima nije sasvim efikasno. Što se tiče metala podataka nema dovoljno i oni su retki i raznovrsni. Tako npr. efikasnost uklanjanja za kadmijum se kreće od 75-99%, 40-96% za bakar, 0-86% za olovo, 49-88% za nikal, i 33-96% za cink. Akumulacija toksičnih organskih i neorganskih mikropolutanata može formirati toksična polja.

Biljni prečistač 'Mokro polje' se sastoji od nekoliko elemenata a svaki od njih ima određenu funkciju u procesu čišćenja zagađene vode: Gruba rešetka se postavlja na kraju dovodnog cevovoda i ima funkciju mehaničkog zadržavanja krupnih otpadaka koji dolaze kroz kanalizaciju Taložno - razvodni betonski kanal se nalazi na početku primarnog polja i ima dvojaku funkciju, u njemu se izdvajaju krupnije čestice, koje nisu rastvorene u vodi, a istovremeno se preko njega voda ravnomerno uvodi u prečistač.Primarno polje je sa horizontalnim tokom i u njemu se vrši najviše izdvajanja štetnih materija iz vode, zbog čega je ono podeljeno na dva dela koja mogu nazavisno da funkcionišu čime je omogućeno da se jedno polje može ravitalizovati, a da prečistač bude u funkciji. Ovo polje zahvata oko 20% ukupne neto površine prečistača.

Sekundarno polje je sa vertikalnim tokom, najveće je polje (50% od ukupne površine) i u njemu se ostvaruju najveći efekti prečišćavanja.

Tercijalno polje je polje gde se vrši dovođenje već prečišćene vode do zahtevanog kvaliteta. Tečenje u ovom polju je vertikalno. Površina cca 30%.

Prelivni šahtovi se nalaze na kraju svakog segmenta (ukupno 3 šahta) i imaju funkciju regulacije tečenja vode kroz prečistač

Vodomer se nalazi pre izliva u recipijent, smešten je u šahtu, a ima funkciju merenja ispuštene prečišćene vode.

U Srbiji mokra polja predstavljaju inovaciju u prečišćavanju otpadnih voda naselja, industrije, stočarskih farmi i dr. U poslednjih nekoliko godina prihvaćen je ovakav način bio-prečišćavanja iako je, kao i mnogi drugi, praćen raznim neizvesnostima i teškoćama u fazi projektovanja i primene. Razni autori ukazuju da je ovakav način prečišćavanja otpadnih voda dobar u okolnostima koje vladaju u zemljama u razvoju jer je praktičan, jednostavan i ekonomičan. Činjenica je, međutim, da se metod najviše koristi upravo u razvijenim zemljama.

Jedno od prvih mokrih polja u Srbiji sagrađeno je u naselju Gložan u opštini Bački Petrovac. Postoje mokra polja i u opštini Paraćin u naseljima Čepure i Šaludovac koja služe za preradu fekalnih voda.

ZAKLJUČAK

Razvoj naselja i povećanje standarda stanovništva uslovljavaju zagađenje čovekove okoline, a među najteže oblike zagađenje svakako ubrajamo i zagađenje voda. Potrošnja vode za razne potrebe postaje sve veća što uzrokuje i porast količina otpadnih voda. Ovakvim trendom porasta zagađenja voda značajno se ugrožava čovekova životna sredina. Pitke vode su sve više zagađene otpadnim vodama. Preko 30% pitke vode u Engleskoj sadrži "korišćenu" vodu; u pitkoj vodi koju koristi Pariz udeo "ponovno korištene" vode je preko 50%; Nemačka koristi pitku vodu s udelom oko 40% tretirane otpadne vode. Zahtevi na kvalitetu ispuštene vode sve su stroži, čemu mora udovoljiti tehnologija njene obrade.

- D. Ljubosavljević, A. Đukić, B. Babić: Prečišćavanje otpadnih voda, Građevinski fakultet, Beograd, 2004.

- M. Stanojević, S. Simić, D. Radić, A. Jovović: Aeracija otpadnih voda, ETA, Beograd, 2006.

- S. Gaćeša, M. Klašnja: Tehnologija vode i otpadnih voda, Jugoslovensko udruženje pivara, Beograd, 1994.

- A. Kostić: Inženjering zaštite životne sredine, Hemijski fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2007

- http://www.rdvode.gov.rs/lat/index.php