Reovee iseloomust tingitud probleemid ja operatiivmeetmed puhastusprotsessi juhtimisel

1. Reovee iseloomust tingitud probleemid ja operatiivmeetmed puhastusprotsessi juhtimisel Indrek Salis, tehnikamagister TTÜ 30.09.2009

2. Reovee kontsentratsioon ja reostuskoormus • Reovee kontsentratsiooni iseloomustab vee mahuühikus olevate mehhaaniliste, keemiliste ja bakterioloogiliste reoainete (võõriste) hulk (mg/l), reostuskoormus näitab ööpäevast reoainete kogust (kg/d).

3. Olmereovesi • Olmereovesi tekib elamuis, ühiskondlikes hoonetes ja kommunaalettevõtteis ning sisaldab mitmesuguseid elutegevusjääke. Kui kanalisatsioonisüsteemi valatakse ohtlikke kemikaale, siis võivad need kahjustada nii torustikke kui ka puhastit. Olmereovees võib eraldada kahte põhikomponenti : “hall vesi” – vannidest, dushshidest, pesumasinatest ning “must vesi” – WC-dest ja kraanikaussidest. Tavaliselt on nad koos, kuid vahel võib neid ka eraldada. “Hall vesi” sisaldab väga vähe tahkeid aineid ja teatud juhtudel võib seda kasutada korduvalt (kastmisveeks; eriti harva ka peale töötlemist WC loputuseks). Tavaliselt on halli vee kasutamine siiski problemaatiline ja seda on mõistlik kasutada pidevas veepuuduses olevais piirkonnis.

4. Tootmisreovesi • Tootmisreovesi tekib tööstus- ja põllumajandusettevõtteis ning selle omadused sõltuvad tööstusharu iseloomust ning konkreetsest tootmisprotsessist. Kohati võib tööstusreovesi olla ka mürgine ning ohustada asulapuhastit. Et olla valmis reoveepuhastite äkk-koormusteks, on oluline teada, kui palju ja millise koostisega tootmisreovett kanalisatsioonisüsteemi lastakse. Kui : • puhastist väljuv vesi muutub äkki sogaseks; • bioloogilised protsessid puhastis on pidurdunud; • puhastis eraldub ebanormaalselt palju setet, võib selle põhjuseks olla tootmisreovee mõju.

5. Tootmisreoveest põhjustatud probleemide leevendamine • reovee tekitaja ja puhasti valdaja vaheline infovahetus; • tootmisreovee omaduste ja koguste pidev mõõtmine; • ühtlustusmahutid reovee omaduste ühtlustamiseks; • maksimaalne reostuse vähendamine koha peal (kohtpuhastid)

6. Sajuvesi • vihmavesi maapinnalt, katustelt, lumevesi, drenaažvesi. Sajuvesi võib olla ka reostunud – tänavatelt haaratakse kaasa õlisid jm. süsivesinikke, liiva jm.

7. Reovee iseloom ja omadused • Reovee omadused sõltuvad paljuski tema tekkeallikast. • Omadusi võib liigitada keemilisteks, füüsikalisteks ja bioloogilisteks.

8. Reovee füüsikalised omadused • Värvus – reostuse laadist (tootmisheitmed) tingitud, tavaliselt hallikast pruunini. • Hais - spetsiifiline (roiskumine, tootmisheitmed). • Temperatuur • Heljuvaine – tekitab sogasust. • Füüsikalise oleku järgi on reoained (kuivained) vees kas lahustumata (heljuvained), kolloidsel või lahustunud kujul.

9. Reovee värvus (fotol punane reovesi toiduainetetööstusest)

10. Keemilised omadused On määratud vees esinevate keemiliste ainete sisaldusega ning vee lahustusvõimega. Vees võib esineda nii orgaanilisi kui ka anorgaanilisi aineid. Paljude ainete määramine pole vee iseloomustamiseks otseselt vajalik ega isegi võimalik.

11. Orgaanilised ained reovees • Orgaanilised ained : süsivesinikud, rasvad, õlid, pestitsiidid, fenoolid, pindaktiivsed ained. Definitsioon : süsinikuühendid, milles süsinikuaatom onseotudsüsiniku-, vesiniku-, vahel ka lämmastiku-, hapniku-, väävli- või halogeeniaatomiga. • Orgaanilised ained satuvad vette elusolendite väljaheidetest, taimejäänustest, paberist, taimeõlidest jne. Taimse orgaanilise reostuse põhielement on süsinik, loomsel lämmastik. • Orgaanilise aine sisaldust vees iseloomustavate analüüsinäitajatena kasutatakse peamiselt BHT-d ja KHT-d, aga ka orgaanilise süsiniku sisaldust või kuumutuskadu.

12. BHT • Oluline reostusnäitaja puhastisse siseneva ja väljuva reovee puhul ning puhastusprotsessi jälgimisel. • Biokeemiline hapnikutarvidus BHT (BOD) on hapniku kogus (mg), mida 1 l vees sisalduvad orgaanilised ained tarbivad hapendumisel (lagunemisel) aeroobsetes tingimustes kindlal temperatuuril (20 C) teatud aja vältel (5,7,20 p.). BHT iseloomustab kergelthapenduvate (mikroorganismide kaasabil biokeemiliselt lagunevate) orgaaniliste ainete hulka. Biokeemiline hapendumine toimub 2 faasis – esimeses faasis hapenduvad süsinikku sisaldavad ained ja teises lämmastikku sisaldavad ained. BHT7 moodustab olmereoveel 70-80 % kogutarbest; suhe BHT7/BHT5 = 1,15. 1 IE = 60 g BHT7/ööp.

13. BHT mõõteseade • Kuigi BHT traditsiooniline analüüs võtab aega 5-7 päeva, on puhastusprotsessi paremaks juhtimiseks juba olemas ka on-line mõõteseadmed BHT määramiseks

14. KHT • Keemiline hapnikutarvidus KHT (COD) näitab orgaaniliste ainete hulka vees, mida on võimalik keemiliselt hapendada (oksüdeerida). Hapendatavate ainetena kasutatakse tavaliselt kaaliumpermanganaati või kaaliumdikromaati kõrgel temperatuuril kanges happelahuses. • Määramine on kiire (võrreldes BHT-ga). • Tavaliselt on KHT suurem kui BHT. BHT ja KHT suhet on oluline teada, sest see näitab heitvee bioloogilise oksüdeerimise võimalikkust. Väikesed suhtearvud (alla 2) iseloomustavad bioloogiliselt hästi puhastatavat vett.

15. Anorgaanilised ained (mineraalained) reovees • liiv, • savi, • fosfor, • lämmastik, • raskmetallid, • väävel, • kloriidid, • leelisus, • pH, • toksilised ained

16. Fosfor reovees • Fosfor esineb reovees osaliselt orgaaniliselt seotud fosforina, osalt anorgaanilise fosforina polüfosfaatide ja ortofosfaatidena. Orgaaniline fosfor on peamiselt seotud tahke ainega, polüfosfaadid ja ortofosfaadid esinevad enamuses lahustunud olekus. Bioloogilises puhastusprotsessis fosfor hüdrolüüsub ortofosfaadiks (PO4). • Suuremad fosforiallikad on pesuainete fosfaadid ja väljaheited. 30 % heitvee fosforist on pärit pesuainetest. • Fosfori hulka avaldatakse kas P üld või PO4-P (fosfaatfosfor), vahest ka P2O5. • 1 IE = 3-4 mg P/ööp. 

17. Lämmastik reovees • Lämmastik esineb reovees nii orgaaniliselt seotuna kui aja anorgaanilisel kujul ammooniumi NH4, nitriti NO2 ja nitraadina NO3. Orgaaniliselt seotud lämmastik on ca 60 % ning anorgaaniline lämmastik kuni 100 % ammoooniumi kujul. • Üldine lämmastikusisaldus koosneb orgaanilisest, amoonium-, nitrit- ja nitraatlämmastikust. Kjeldahli-lämmastik sisaldab orgaanilist ja amooniumlämmastikku. • 1 IE = 12-15 gN/ööp.

18. Biopuhastuseks optimaalne reoainete suhe • BHT : N : P suhe ca 100 : 5 : 1 annab aktiivmuda moodustavate mikroorganismide kasvuks parimad tingimused. • Olmereovees on tavaliselt BHT madalam, kuid teised toitained esinevad piisavas koguses. • Vajadusel tuleb operatiivmeetmetena annustada biopuhastuse efektiivseks kulgemiseks mõnda neist toitainetest juurde

19. Reovee pH • pH ehk vesinikueksponent on vee happesuse või leelisuse mõõt (0 ... 14) • Oluline tähtsus reovee puhastamisel (optimaalsed piirid 6,5-8,5),vajadusel tuleb seda reguleerida • Oluline on puhastis mõõta pH-taset (võimalik oht tööstusreoveest)

20. Reoveebioloogilised omadused. • Reovee bakteriaalne ja bioloogiline reostus avaldub reovees leiduvate mikroorganismide näol. Nakkushaigusi põhjustavad. Ei eraldata üksikudi bakterite liike, vaid määratakse bakterite üldine mass ja nende hulgas soolte mikrofloora tüüpilise esindaja – soolekepikeste (coli bakterite) arvu. Veehulk ml 1 colibakteri kohta : kolitiiter; bakterite arv : coli-indeks • Oluline vajadusel (veega levivate nakkushaiguste, nagu koolera, puhangul) puhastist väljuvat reovett desinfitseerida

21. Koolerabakterid

22. Proovivõtuseadmed reovee analüüsimiseks

23. Reoveehulga mõõtmine • Puhastusprotsessi jälgimiseks on oluline mõõta puhastile siseneva reovee hulka • Elektromagnetilised vooluhulgamõõturid • Ultraheli vooluhulgamõõturid