SUSTAV OTPADNIH VODA

1. TEHNIČKI FAKULTET Sveučilišta u Rijeci SUSTAV OTPADNIH VODA Brodski sustavi, Dio 10.

2. Sustav otpadnih voda • Otpadnom vodom smatra se voda koja se skuplja na palubama, u praonicama, sanitarnim i ostalim prostorima gdje postoje uvjeti za njeno skupljanje. • Otpadne vode iz zatvorenih prostorija mogu se skupljati i pod nagibom spuštati od palube do palube i zatim voditi na ispust izvan broda. • Odljevi iz skladišta ili platforma u strojarnici odvode se u najbliže kaljužne zdence, odakle se pumpaju kaljužnim pumpama. • Na palubi tankera na kojoj se ukrcava i iskrcava tekući teret, može se stvarati otpadna voda i u obliku emulzije ulja i vode. Ovakva se mješavina mora sakupljati u posebne zdence na samoj palubi i odatle je spuštati u slop tankove gdje se ulje odjeljuje od vode. • Otpadne vode iz umivaonika, kupaonica, praonica rublja, kuhinja i sl., čine posebnu vrstu otpadnih voda koje sadrže razne nečistoće i organske tvari. Ove otpadne vode nazivamo - SIVE OTPADNE VODE. • Sive otpadne vode mogu se sakupljati u poseban tank iz kojeg se mogu predati na kopno ili izvan teritorijalnih voda pojedinih zemalja ispuštati u more.

3. Vode iz pisoara, zahodskih školjki, umivaonika i kada iz medicinskih prostorija te izljevi iz prostorija u kojima se nalaze životinje su posebna vrsta otpadnih voda i nazivaju se CRNE OTPADNE VODE. • Crne otpadne vode se nakon sakupljanja spuštaju slobodnim padom do uređaja za obradu fekalija, odakle se nakon obrade mogu pumpom izbaciti izvan broda. • Isto tako, crne otpadne vode mogu se sakupljati zajedno sa sivim otpadnim vodama u poseban tank iz kojega se mogu predati na kopno ili ispuštati u more izvan teritorijalnih voda. • Sustav otpadnih voda podliježe propisima klasifikacijskih zavoda i međunarodnim propisima o sprječavanju onečišćenja mora. • U praksi postoji više načina odvodnje, a dva koja prevladavaju na brodovima jesu: • klasična odvodnja - kad se nagibom cjevovoda osigurava tečenje otpadne vode prema sabirnom mjestu • odvodnja cjevovodom pod vakuumom – način odvodnje kod kojeg, ispred sabirnog mjesta, postoji generator vakuuma pa stvorena razlika tlaka izaziva strujanje sadržaja u cjevovodu prema mjestu sabiranja.

4. Klasični način odvodnje • Ovaj je način odvodnje stariji i rašireniji. Sadržaj zahodske školjke ili drugog sanitarnog uređaja-potrošača teče slobodnim padom do centralnog sabirališta. • Voda je istovremeno i radni medij koji nosi gušći materijal kroz cjevovod. Takav način odvodnje je jednostavan, ali je za njegov ispravan rad potrebno poštivati određene uvjete. • Na horizontalnim pravcima, klasični cjevovod mora biti projektiran s umjerenim i konstantnim padom. Centralno sabiralište mora biti ispod najnižeg sanitarnog čvora. • Primjena klasičnog sustava odvodnje na brodu više je ograničena ponašanjem samoga broda. Na brodu koji plovi na visokom moru problem je održati potrebni nagib cjevovoda. • Zato na brodu treba projektirati što kraće horizontalne dijelove cjevovoda, a više vertikalnih linija kroz visinu nadgrađa. • Kod brodova s dugim nadgrađem i razvučenim potrošačima, ugradnja takvog cjevovoda moguća je samo uz uvjet da postoji više sabirnih mjesta duž broda.

5. Klasični način odvodnje • Sanitarna oprema za klasične cjevovode je jednostavna, a promjeri klasičnih cjevovoda na trgovačkim brodovima su DN100 - DN150. • Za ispravno funkcioniranje, klasični cjevovod treba opskrbiti sustavom odzračnika koji su paralelni cjevovod. • Najveći nedostatak klasičnih cjevovoda u brodskim uvjetima je relativno velika količina vode koja se troši i bez koje sustav ne bi funkcionirao. • Čišćenje klasičnog cjevovoda nije zahtjevno. Jednostavno se mehaničkim sredstvima probiju čepovi i razmrve naslage na stjenkama cijevi, a potom isperu mlazom vode pod tlakom.

6. Odvodnja cjevovodom pod vakuumom • Drugi način odvodnje je da je cijeli cjevovod pod vakuumom. • Generator vakuuma je kod sabirnog mjesta pa je strujanje kroz cjevovod izazvano razlikom tlakova na sanitarnom uređaju i kod generatora vakuuma. • Projektiranje vakuumskih cjevovoda je slobodnije od klasičnih načina odvodnje. • Potrošači mogu biti postavljeni iznad i ispod horizontalne linije cjevovoda na koji se spajaju, a mjesto prikupljanja ne mora biti najniža kota sustava. • Nazivni promjeri vakuumskih cjevovoda su DN50 - DN65. • Vakuumski sustav troši manje vode za ispiranje zahodskih školjki. Međutim, za rad vakuumskog sustava potrebna je dodatna oprema, generator vakuuma, upravljani ventili na potrošačima, a i horizontalne linije cjevovoda imaju posebnosti. • Zbog vakuuma koji vlada u cjevovodu izraženo je isparivanje vode uz izlučivanje krutina te stvaranja naslaga na stjenkama cjevovoda. Te naslage se čiste uz primjenu kemikalija.

7. Odvodnja cjevovodom pod vakuumom • Vakuum se u ispusnom cjevovodu održava s pomoću posebnih pumpi ili ejektora. • Razina vakuuma (podtlaka) potrebnog da sustav radi zadovoljavajuće ovisi o traženim uvjetima rada. Pokazalo se da je podtlak od 0,5 do 0,6 bar dovoljan u širim uvjetima rada ovakvog sustava. • Ugrađeni presostat regulira rad pumpe za vakuum ili sisaljke za rad ejektora. • Budući da se kod ovog sustava fekalne i otpadne vode pokreću zrakom, potrebna količina vode za ispiranje je daleko manja od količine potrebne kod gravitacijskog sustava. • Vodaustvari služi za pranje zahodske školjke i za održavanje zdenca vode u školjci. • Sabirni tank kao i uređaj za pročišćavanje otpadnih sanitarnih voda su daleko manji, jer je količina nadolazeće fekalne vode manja.

8. Usporedba klasičnog načina odvodnje i odvodnje • cjevovodom pod vakuumom • Klasičnim načinom odvodnje potrošit će se više vode. Ta razlika ide na teret smanjenja korisne nosivosti. • Razliku potrošene vode u klasičnom sustavu treba kupiti ili proizvesti evaporacijom morske vode • U klasičnom sustavu treba potrošiti više energije za pročišćavanje otpadne vode • Klasični cjevovod ima veću masu • Izrada vakuumskog cjevovoda je skuplja od klasičnog • Za rad vakuumskog cjevovoda troši se energija • Vakuumski cjevovod ima opremu koja se troši u radu i treba je održavati

9. U cilju sprječavanja onečišćenja morske vode od sanitarnih otpadnih voda (posebno fekalnih), brodovi trebaju imati jedan od sljedećih uređaja : • uređaj za biološko pročišćavanje fekalnih otpadnih voda, koji može po potrebi imati sabirni tank, koji udovoljava radnim zahtjevima; • uređaj za usitnjavanje i dezinfekciju fekalnih otpadnih voda, sa sabirnim tankom za kasnije ispuštanje u more u određenim dopuštenim područjima; • sabirne tankove za kasnije pražnjenje sanitarnih otpadnih voda u kopnene ili ploveće uređaje za prihvat, ili ispuštanje u more u određenim odobrenim područjima. • Zapremnina sabirnog tanka treba biti u skladu s pravilima klasifikacijskih zavoda, uzevši u obzir vrst broda, broj ljudi na brodu, vrijeme korištenja tanka i druge čimbenike. • Sustav sanitarnih otpadnih voda treba biti tako izveden da ne postoji mogućnost nekontroliranog ispuštanja u more.

10. Zapremnina sabirnog tanka može se odrediti prema sljedećem izrazu: V = f ∙ n ∙ q ∙ t [dm3] (1) gdje je: f - koeficijent uvjeta korištenja, a iznosi: = 1 za brodove neograničenog i ograničenog područja plovidbe, akoputovanje traje dulje od 8 sati; = 0,3 - 0,5 za putničke brodove, ako putovanje traje 2 do 4 sata; = 0,1 za putničke brodove ako putovanje traje do 2 sata; n - broj ljudi; q - količina otpadnih voda (u litrama) po jednom čovjeku na brodu, na dan; t - vrijeme boravka broda u luci i/ili u području gdje je ispuštanje zabranjeno, a iznosi: = 3 - 5 dana za tankere neograničenog područja plovidbe; = 3 - 10 dana za brodove neograničenog područja plovidbe; = 3 dana za ostale brodove; = 2 dana za brodove koji imaju uređaje za biološko pročišćavanje fekalnih voda.

11. Pravila klasifikacijskih zavoda mogu odrediti strukturu, konstrukciju i način smještaja sabirnog tanka, kao i način signalizacije razine u tanku. • Pravila klasifikacijskih zavoda mogu odrediti hidraulički kapacitet uređaja zabiološko pročišćavanje fekalnih otpadnih voda, po izrazu (također, u skladu s istim pravilima, koja donosi Hrvatski registar brodova): Q = n ∙ q[lit/dan] (2) gdje su n i q kao u izrazu (1). • Ako uređaj za biološko pročišćavanje fekalnih voda, kao dezinfekcijsko sredstvokoristi klor, sadržaj slobodnog klora u vodi koja se ispušta u more ne smije biti veći od 5 mg/lit. • Približne količine akumuliranih sanitarnih otpadnih voda mogu se proračunati prema sljedećoj tablici (količine sanitarnih otpadnih voda u litrama/osoba/dan): • Ako je na brodu primjenjen vakuumski sustav, količina fekalija (crnih voda) padne na oko 5 lit/osoba/dan.

12. Smještaj sustava otpadnih voda u brodu

13. Sustav za zbrinjavanje otpadnih voda u brodu

14. Uređaj za biokemijsko pročišćavanje otpadnih voda na brodu • Na sljedećoj slici prikazanje uređaj za za biokemijsko pročišćavanje fekalija. • Uređaj je samostalnajedinica u kojoj se fekalije neutraliziraju prije ispuštanja izvan broda. • Sastoji se od tanka podijeljenog na četiri prostora: • primarni prostor za sakupljanje fekalija; • prostor za prozračivanje; • prostor za odjeljivanje; • prostor za obradbu. • U primarnom se dijelu fekalije sakupljaju preko izljevnih cijevi, odakle se prelijevaju u slijedeći prostor za prozračivanje. • U prostoru za prozračivanje fekalije se rastvaraju s pomoću bakterija koje dolaze s fekalijama, u prisutnosti kisika.Prostor je opremljen sapnicom, koja je postavljena na način da uvodi atmosferski zrak u tekućinu. Tekućina se prebacuje s pomoću cirkulacijske sisaljke, koja ima usis na dnu prostora odjeljivanja ili čišćenja. • Ugljični dioksid kojeg ispuštaju fekalije prolazeći kroz taj prostor, zajedno s viškom zraka, ispušta se u atmosferu kroz odušak na pokrovu tanka.

15. Prostor za čišćenje ili odjeljivanje služi da se fekalije umire i istalože. • Iz tog prostora, istaložena masa se vraća cirkulacijskom sisaljkom u prostor za prozračivanje. • Tekućina se prelijeva iz prostora za odjeljivanje u prostor za obradu i obrađuje se otopinom kalcijevog hipoklorita iz hipoklorinatora, te izbacuje pumpom izvan broda. Radom te pumpe upravlja se preko prekidača s plovkom za visoku i nisku razinu. • Kada prekidač za nisku razinu zaustavi rad pumpe, istodobno se otvara magnetski ventil preko kojeg se dovodi voda u kutiju hipoklorinatora iz koje otopina kalcijevog hipoklorita prelazi u prostor za obradu. • Nakon određenog vremena zatvara se magnetski ventil. Otopina koja prelazi u prostor za obradu dovoljna je za obraduukupne količine tekućine koja se nalazi u prostoru do visoke razine.

16. Uređaj za biokemijsko pročišćavanje otpadnih voda na brodu

17. Odljevne cijevi na palubi i unutar prostorija moraju imati ulijevne otvore s metalnom rešetkom, nazvane odlijevkama. One mogu biti obične ili sa sifonom, da se spriječi izlaz plinova ili neugodnog mirisa. 1 - Palubna odlijevka za čeličnu palubu 2 - Palubna odlijevka za čeličnu palubu obloženu drvom 3 - Palubna odlijevka u sanitarnim prostorima sa sifonom

18. Odljevi otpadnih voda na boku broda trebaju imati nepovratnu klapnu, koju otvara odlazeća voda, a zatvara zapljuskivanje morske vode izvana. Nepovratna klapna na boku broda