MODUL 12

1. MODUL 12

2. OBRADA MULJA

3. Vrste mulja Naknadni taložnik Naknadni taložnik Prethodni taložnik Biološki reaktor Primarni mulj Mješavina mulja Sekundarni mulj Obrada mulja • Glavni postupci • Zgušnjavanje • Stabilizacija [nije potrebna kod produžene aeracije] • Uklanjanje vode Odlaganje Volumen  min Štetni utjecaji  min

4. Količine mulja BPK5=60-70 g/d ST=70-80 g/d 1ES= ekvivalentni stanovnik proizvodi UPOV Efluent Mulj 50-70 g/d Primjer: Za konvencionalni akt. mulj Iz PT  0,50x70=35,0 g/d Iz NT  0,60x60=36,0 g/d Iz uređaja s produženom aeracijom Iz ST  0,9x60=54,0 g/d 71,0 g/d

5. Vlažnost i organski sastav W Voda Do 99% VSS Organska tvar VSS Ovisno o starosti mulja, θc Anorganska tvar FSS FSS Isto kao i u sirovoj vodi VSS TSS Ukupne raspršene krutine (TSS) FSS

6. Utvrđivanje vlažnosti i sastava krutina (VSS i FSS) 0 1 Evaporacija 103-1050 C neto mulj Težina W2 VSS+FSS=TSS 2 Težina W0 Težina W1 550  500 C Peć Težina suhog TSS Težina vlažnog mulja x 100 [%] W2 - W0 W1 - W0 = Udio vode Težina W3 FSS 3 Težina suhog VSS W2 - W3 x 100 [%] W2 - W0 = Udio VSS Težina suhog TSS

7. Postupci obrade mulja A Temeljni postupci Svrha Postupak Smanjenje volumena Zgušnjavanje Stabilizacija*organskog sastava mulja Stabilizacija Uklanjanje slobodne vode Uklanjanje vode ODLAGANJE *Inhibicija, smanjenje ili eliminacija mogućnosti truljenja

8. B Drugi postupci Postupci Svrha Homogenizacija Homogenizacija i smanjenje volumena Poboljšanje svojstava mulja radi lakšeg uklanjanja vode Kondicioniranje Uklanjanje vlage iz vlažnog mulja Sušenje Stabilizacija, maksimalno umanjenje volumena, uništavanje patogenih organizama i otrovnih tvari Spaljivanje Uklanjanje patogenih organizama Dezinfekcija

9. Zgušnjavanje mulja Svrha Smanjenje volumena mulja → manji potrebni volumen spremnika za stabilizaciju mulja Primarni, sekundarni, ili mješavina mulja Višestruko smanjenje volumena! Zgušnjavanje Uklonjena voda u postupku zgušnjavanja Vraća se natrag na postupak pročišćavanje

10. Tipovi zgušnjavanja 1. Gravitacijsko zgušnjavanje 2. Zgušnjavanje isplivavanjem (flotacija) 3. Mehanički zgušnjivaći 3.1 Centrifuga 3.2 Gravitacijska traka 3.3 Rotacijski bubanj

11. Gravitacijsko zgušnjavanje Temeljne značajke • I Kao gravitacijski taložnik sličan PT ili NT, ali: • manjeg promjera • dublji (obično dubine  3,5 - 4,0m) • veći pad dna (1:6 - 1:3) • zgrtač II Tipična koncentracija TSS • III Most sa zgrtačem • Rotirajući • Učvršćeni IV Ne predlaže se, kada se odvija uklanjanje P !!!!

12. Zgušnjivač s pomičnim mostom

13. Zgušnjivač s nepomičnim mostom

14. Projektiranje gravitacijskog zgušnjivača Glavni projektni parametri Opterećenje [kgTSS/m2d] (I) TSS opterećenje SL= Površina [m2] Opterećenje[kgTSS/d] Površina [m2] (II) Θ  2 dana

15. Zgušnjavanje isplivavanjem Koristi se za mulj sa malom specifičnom težinom, t.j.nije za primarni mulj • Projektiranje ovisi o : • SVI • korištenju polimera Obično : SL=50-60 kg/m2d Sa polimerima : SL=3-4 puta veći, t.jpotrebna je manja površina Dijelovi Dovod Dovod zraka Efluent Odvod zgusnutog mulja Odvod istaloženog mulja Izdvojena voda - vraća se (na pročišćavanje)

16. DAF zgušnjivač tvrtke F. B. Leopold Company, Inc

17. Flotacijski zgušnjivač Sludgeway tvrtke TORO

18. Mehaničko zgušnjavanje Koristi se u slučajevima biološkog uklanjanja fosfora Glavne komponente: Mulj za zgušnjavanje Crpke (vijčane) Priprema polimera Statični mikser Dodavanje polimera Mehanički zgušnjivač Sustav pranja Na početak UPOV • Centrifuga • Gravitacijski trakasti • Rotacijski valjak Voda od pranja + izdvojena voda 5 - 8 % (tj. 50-80 kg/m3) Transport mulja u privremeno spremište

19. Centrifuga Ulaz mulja Gravitacijski ispust iscijeđene vode Ispust zgusnutog mulja

21. Gravitacijski trakasti zgušnjivač, (Gravitybeltthickener) Ulaz mulja Venturijska miješalica polimera i mulja Radna površina, rotirajuća traka od plastične tkanine Podesivi plugovi za protiskivanje mulja s trake i oslobađanje slobodne površine Pogonski elektromotor za pokretanje trake s podesivom brzinom od 2,4 do 30m/s Sapnice za ispiranje trake vodom Nosiva konstrukcija od čeličnih profila Kontrola kretanja trake Zatezač trake Posuda za skupljanje filtrata Letva za dodatno cijeđenje mulja

24. Rotacijski bubanj, (Rotary Drum Thickener)

25. Rotacijski bubanj, ALFA LAVAL

27. Stabilizacija Problem: Anaerobni m/o Sastav odloženog mulja Organska tvar [VSS] Anaerobna razgradnja VSS Uz anaerobne uvjete Sanitarno neprihvatljivo Pojava jakog mirisa Rješenje: Ukloniti VSS oksidacijom Stabilizacija ili Da se izbjegnu problemi Ubiti anaerobne m/o

28. Metode stabilizacije Ukloniti VSS oksidacijom A Biološka oksidacija Kemijska oksidacija Anaerobna digestija Aerobna digestija Ukloniti m/o B Toplinski Kemijski: Stabilizacija vapnom Povisiti T>2600C Povisiti pH>12 m/o ne mogu opstati

29. Aerobna stabilizacija - digestija Aerobna razgradnja VSS (endogena respiracija, jer nema pritoka hranjive tvari. Postupak  sličan aktivnom mulju I II Može se koristiti za biološki, primarni i miješani mulj. • Komponente  slične aktivnom mulju • Aeracijski spremnik • Oprema za aeraciju • Taloženje, zgušnjavanje stabiliziranog mulja III IV Projektiranje  slično aktivnom mulju Napomena U sustavu produžene aeracije aerobna stabilizacija se odvija u biološkom reaktoru (aerobnom i anoksičnomspremniku).

30. Anaerobna stabilizacija - digestija Pojednostavljeni prikaz postupka: Nisko – molekularni sastav Kiseline itd. Može se upotrijebiti kao energija i izvor C Visoki - molekularni sastav [VSS] HIDROLIZA ACIDOGENEZA- KISELO VRENJE sa fakultativnim bakterijama [stvaraju kiseline] Ugljične kiseline i alkoholi Ugljikohidrati Šećeri Vodik Octena kiselina Ugljik-dioksid Metan Ugljik-dioksid Masti METANOGENEZA METANSKO VRENJE • Rezultat • CH4 • CO2 • H2O Masne kiseline Vodik Ugljik – dioksid Amonijak Bjelančevine Amino-kiseline Niski - molekularni sastav CO2, metanol sa anaerobnim bakterijama [stvara se CH4] Metanogeneza Acidogenza Acetogenza Hidroliza Vrlo osjetljiv proces ovisi o T0C, pH itd. Obično T = 350 C

31. valjkasti digestori Jajoliki digestori Digestori sa spremnicima plina na krovu

32. Glavni tipovi anaerobne digestije I S jednim stupnjem Miješanje mulja Prostor za plin Dovod mulja Odvod mulja Grijanje mulja u izmjenjivaču topline

33. II S dva stupnja Miješanje mulja Prostor za plin Na UPOV Odvod vode Izdvojena voda Dovod mulja Stabilizirani mulj Odvod mulja Odvod stabiliziranog mulja Grijanje mulja 2. stupanj 1. stupanj Taloženje + djelomična digestija Miješanje + digestija

34. Spaljivanje viška plina Odvoz digeriranog mulja Korištenje bioplina u bojlerima Sigurnosni preljev u prethodni taložnik Tlačenje plina Ulaz: Mulja Digeriranog mulja Pjene Grijač mulja Crpka za višak i recirkulaciju mulja Crpke recirkulacije mulja Plinski kompresor Sekundarni digestor Primarni digestor Shematski prikaz rada digestora s dva stupnja

35. Plinosprema

36. Glavni parametri za projektiranje Starost mulja, ΘC V V = ΘC. Q ΘC = Q ΘC = 10 - 28 dana za T = 40 - 180 C ΘC kad T Ulazni VSS [ 1 ] Kg VSS VSSL= d Volumen m3 VSS teret Kg VSS VSSL = 1,6 - 4,8 d.m3 Dimenzije digestora Dubina  8 - 15 mPromjer  6 - 20 m

37. Glavni dijelovi U odnosu na mulj crpke Miješanje Crpke za miješanje Izmjenjivač topline Bojleri, crpke, itd Grijanje U odnosu na plin Plivajući ili pričvršćen Pokrov digestora Spremnik za plin Za spremanje plina Vrlo složene komponente U odnosu na kontrolu

38. Proizvodnja plina i topline 10 m3 plina 0,75 - 1,12 m3 Proizvodnja plina Kg VSS razgrađ. 20 - 60 % 1l diesel = 42.500 kJ 1l benzina = 43.500 kJ 1kg LPG = 46.100 kJ 20 - 28 l/d po stanovniku Toplinska vrijednost

39. Plinski motori spregnuti s generatorima električne struje

40. Plinska mikroturbina Kogeneracija el. energije i topline 33% el. učinkovitost 80% ukupna učinkovitost Plinski motori spregnuti s puhalima za aerciju

41. Uklanjanje vode, odvodnjavanje ili dehidracija mulja Svrha 20% 5% Uklanjanje vode Izdvojena voda Višestruko smanjenje volumena Odvodi se na UPOV Tekući mulj Kruti mulj Uklanjanje vode Ocijeđeni mulj • Lakše za manipulaciju • Manji volumen →ekonomski isplativo

42. Postupci za uklanjanje vode Fizikalno uklanjanje Polja za sušenje 1 Mehaničko uklanjanje 2 Trakasti filtar - preša Centrifuge Filtar prese Vakuum filtri - preše

43. Masa TSS [kg/god] Površina polja [m2] Polja za sušenje mulja, SludgeDryingBeds I.Slojevi Mulj Na UPOV 200 – 300 mm Mulj  300 mm Pijesak 200 – 450 mm Odvodnja Šljunak Voda II. Uobičajene dimenzije Širina = 5 - 20 m, Duljina = 15 - 50 m III. Projektiranje Opterećenje suhom tvari: SL= SL = 60 - 100 kg/god . m2 Površina/osobi  0,16 - 0,23 m2

44. Drenaža “Riblja kost”

45. Natkrita polja za sušenje mulja Osušeni mulj

46. Trakasti filter - preša

48. Tlačne filtar - preša Cjediljke ploče za tlačenje Isušeni mulj (Kolač) Iscijeđena voda Transporter • Glavni dijelovi • Crpke za dovod mulja • Jedinica za polimere • Glavna jedinica za odvodnjavanje (filtar preša) • Transporter u privremeni spremnik Privremeni spremnik

49. Simulacije rada filter preše