Пречишћавање отпадних вода

Увод

Отпадне воде града Суботице су се све до седамдесетих година прошлог века уливале у језеро Палић без пречишћавања. Са развојем индустрије се квалитет воде језера значајно погоршао, што је довело до изумирања неких биљних и животињских врста, пораста муљевитих наслага и немогућности коришћења језера за купање и рекреацију. Ради одклањања насталих проблема (штета), неопходно је било измуљити језеро.

У оквиру санације језера Палић, изграђен је и 1975. године пуштен у рад Уређај за пречишћавање отпадних вода града. Пречишћавањем се вршила механичка и биолошка обрада отпадних вода. Механички третман се одвијао на грубим и финим решеткама, песколову, аерисаном мастолову и предходном таложнику. Биолошко пречишћавање се одвијало у биолошким базенима, активним муљем, са накнадним пречишћавањем у лагунама. На овај начин су редуковане органске и суспендоване материје из воде (између 88% и 92%), док је редукција азота и фосфора била минимална (око 15%).  

Реконструкција првобитног Постројења је извршена 1989. године, када је повећан његов хидраулички капацитет са првобитних 15 400 m3/дан на 26 000 m3/дан у сувом, односно са 30 800 m3/дан на 32 000 m3/дан у кишном периоду. Након тога је 2003. године извршена санација грађевинске конструкције базена и уведен је систем дубинске аерације.

У циљу побољшања еколошког статуса језера Палић и других низводних ресурса површинских вода, приступило се реконструкцији Постројења за пречишћавање отпадних вода града Суботице. Реконструкцијом и проширењем, повећан је капацитет Постројења, изградњом нових биолошких базена, побољшано је уклањање азота и фосфора, а уведена је и линија муља, чиме је решен проблем збрињавања насталих муљева. Нови пречистач са повећаним хидрауличким и органским оптерећењем, терцијалним пречишћавањем и са третманом примарног и секундарсног муља је пуштен у рад 2009. године.

Ново Постројење за пречишћавање отпадних вода

Све отпадне воде становништва, установа, занатства и индустрије, као и атмосферске воде града Суботице, сакупљају се у систему каналисања општег типа и главним колектором доспевају до Постројења за пречишћавање отпадних вода.

Постројење се састоји од две линије:

  1. Линија воде – механички и биолошки третманом отпадне воде са ниским органским и високим хидрауличким оптерећењем.
  2. Линија муља -  анаеробна стабилизација муљева (насталих током биолошког пречишћавања отпадних вода) у дигесторима, уз производњу биогаса и обезводњавање насталог дигестованог муља

Хидрауличко оптерећење (количина отпадне воде)

Пошто у граду постоји општи систем канализације, у карактеру отпадних вода се јављају два карактеристична периода:

  • Суви период: без атмосферских падавина, када отпадне воде потичу из домаћинства, установа, занатских радњи, индустрије и других извора (тзв. стране воде као што су дренажне инфилтрационе и сл.)
  • Кишни период: када се атмосферске воде (кишница или снег који се топи) мешају са горе наведеним водама

У табели су наведене пројектоване и стварне вредности хидрауличког оптерећења Постројења:

Хидрауличко оптерећење Режим Проток
Номинално дневно:

Суви период

Кишни период

36 000 m3/дан

72 000 m3/дан

Максимално часовно:

Суви период

Кишни период

2 300 m3/h

6 900 m3/h

Номинално часовно: Суви период 1 500 m3/h
Стварно часовно: Суви период 1 100m3/h

Квалитет отпадних вода

Пројектовани параметри квалитета отпадне воде на улазу у Постројење су приказани у следећој табели:

Параметар Јединица Вредност
BPK5 mg/l 250
HPK mg/l 500
Укупан азот mg/l 45
Укупан фосфор mg/l 7
Суспендоване материје mg/l 290

Водопријемник пречишћене отпадне воде је језеро Палић, који је окарактерисан као осетљив реципијент (језеро подложно еутрофикацији), због чега су максималне дозвољене концентрације укупног азота и укупног фосфора, које се у њега испуштају, ниже него код других (неосетљивих) водопријемника.

У следећој табели су дати параметри квалитета пречишћене отпадне воде према Директиви о пречишћавању урбаних отпадних вода број 91/271/EEC:

Параметар Јединица Вредност
BPK5 mg/l 25
HPK mg/l 125
Укупан азот mg/l 10
Укупан фосфор mg/l 1
Суспендоване материје mg/l 35

Номинални капацитет постројења је 150 000 ES, а садашњи (тренутни) капацитет је приближно 110 000 ES.

Линија Воде

На линији воде се прво врши механичко пречишћавање и предтретман отпадне воде, а затим се врши биолошко пречишћавање активним муљем. Овај процес се састоји од следећих фаза:

  1. Механичко пречишћавање – представља уклањање већих предмета из улазне воде који би могли изазвати зачепљење или механичко оштећење процесне опреме. Такође подразумева уклањање неорганских материја које врше абразију опреме, смањујући јој век трајања и које би се нагомилавале (таложиле) у анаеробним дигесторима.
    • Груба решетка – велики плутајући и пливајући предмети као што су комади дрвета, старе крпе, пластичне кесе и слично, уклањају се из отпадне воде проласком кроз грубу решетку. Растојање између штапова (тзв. светли отвор) је 50 mm. Решетка се ручно чисти а издвојени материјал се сакупља у контејнер и одлаже ван Постројења на за то предвиђено место. Након грубе решетке, отпадна вода се пужним пумпана (постоје три пужне пумпе, свака капацитета по 2 300 m3/h) подиже до највише тачке на Постројењу, одакле може тећи гравитационо до осталих објеката. Проток пужних пумпи се задаје ручно на основу нивоа воде у улазном каналу испред грубе решетке.
       
    • Фина решетка – уклањање мањих комада суспендованих и пливајућих материја из воде се обавља на финим решеткама са аутоматским чишћењем. Издвојени материјал се сакупља у пужном транспортеру, у којем се цеди пре него што се одложи у контејнеру. Материјал из контејнера се одвози и одлаже на за то предвиђено место ван Постројења.
       
    • Песколов – песак се уклања у базену са равним дном типа Dorr-Oliver, у којем се кружним згртачем преноси кроз мањи отвор у канал са стране песколова. У каналу са пужним транспортером се врши испирање, након чега се песак сакупља у контејнеру и одлаже ван Постројења на за то предвиђено место.
       
  2. Примарно (предходно) таложење – како би се редуковала потреба за кисеоником у систему за аерацију и производња секундарног муља, а такође да би се унапредила производња биогаса у анаеробним дигесторима, отпадна вода пре улазка у биолошке базене, пролази кроз примарне таложнике. У кружним таложницима се исталожени муљ помоћу згртача на спороротирајућем мосту преноси у централни део таложника, одакле се муљним пумпама преноси на линију муља.
     
  3. Биолошки третман – разградња органских материја и биолошко уклањање азота и фосфора се врши активним муљем у два паралелна биолошка блока типа Carrousel 2000. Одржавање пахуља муља у суспензији у овим огромним базенима се постиже мешањем миксерима, пропулзорима и у одређеним деловима дубинском аерацијом дифузорима.

    Делови нових биолошких базена су следећи:
    • Анаеробни део – има важну улогу у унапређењу биолошког уклањања фосфора
    • Аноксични део – базен за preddenitrifikaciju и уклањање фосфора
    • Аеробни део – базен за нитрификацију и денитрификацију

Пројектом је предвиђен комбиновани (хибридни) поступак биолошке и хемијске дефосфоризације, па је могуће додавање фери хлорида на излазу из биолошких базена. У досадашњем раду се није јавила потреба за додавањем хемикалија, јер се фосфор успешно уклањао испод граничних вредности биолошким путем.

  1. Накнадно (секундарно) таложење – раздвајање пречишћене воде и суспендованог активног муља се врши у накнадним таложницима који су по конструкцији идентични предходним таложницима. Већи део издвојеног секундарног муља са дна таложника се враћа рециркулацијом у биолошке базене, док се мањи део (тзв. вишак муља) пумпама вади из процеса и иде на линију муља. Уклањање вишка муља из процеса је неопходно ради одржавања константне концентрације активног муља у биолошким базенима.
  2. У току је изградња новог објекта који је предвиђен за додатни физичко-хемијски третман пречишћене воде, уз дозиранје коагуланта ферихлорида. Са овим се постиже смањење укупног фосфора и суспендованих материја у води пре испуштања у реципијент.

Линија муља

На линији муља се врши третман насталих муљева приликом процеса пречишћавања отпадних вода,  при чему као производи настају биогас и стабилизовани муљ. Овај процес се састоји из следећих фаза:

  1. Угушћивање примарног муља – примарни муљ издвојен на предходним таложницима има садржај суве материје око 1%, а неопходно га је угустити (концентровати) пре него што се подврге процесу дигестије. Угушћивање до потребних приближно 5% се врши у гравитационом угушћивачу, одакле се муљним пумпама транспортује у дигесторе у зависности од потребе.
  2. Угушћивање вишка муља – вишак муља издвојен у секундарним таложницима се са полазних око 0,8% угушћује на тракастим угушћивачу на проближно 5%. Ради поспешивања угушћивања муља, неопходно је додавање раствора полиелектролита. Овако угушћен вишак муља се транспортује у дигесторе.
  3. Једностепена анаеробна дигестија муља – ради стабилизације муљева насталих приликом биолошког пречишћавања, они се након угушћивања пумпама транспортују у два анаеробна дигестора. Температура у дигесторима је између 33-37ᵒC са временом задржавања од најмање 20 дана. Током анаеробне обраде муља настаје биогас, који из дигестора прелази у резервоар за биогас, а одатле се одводи до потрошача. Потрошачи произведеног биогаса су гасни мотори и котловска јединица. На Постројењу су инсталисана два гасна мотора по 250 kW, који производе електричну и топлотну енергију. Произведена електрична енергија покрива око 35% укупне количине електричне енергије потребне за функционисање Постројења. Настала топлотна енергија се користи за одржавање одговарајуће температуре муља у дигесторима, а зими уколико је потребно и за грејање неких објеката. Гасни котао служи за догревање муља у дигесторима и углавном се користи у зимским периодима, ако су температуре изразито ниске.
  4. Обезводњавање стабилизованог (дигестованог муља) – стабилизовани муљ из дигестора има садржај суве материје око 3,5% који се након мешања са раствором полиелектролита обезводњава на тракастој филтер преси до садржаја суве материје око 20-24%.

Овако добијен муљ би могао да се искористи као секундарна сировина за неки други процес, као што су компостирање или фиторемедијација. Лабораторијско испитивање и карактеризација стабилизованог муља, насталог при третману урбаних отпадних вода, вршила је акредитована лабораторија. По извештају о испитивању, предметни муљ је окарактеризован као неопасан отпад. Настали муљ се истог дана сопственим камионом транспортује и одлаже на Регионалну депонију у Бикову на даљњу обраду. Камион је набављен из средстава обезбеђених у пројекту „Заштита биодиверзитета и вода језера Палић и Лудаш“