Transcript Prethodni taložnik Biološki reaktor Naknadni Naknadni taložnik taložnik 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.

1
2
Prethodni
taložnik
Biološki
reaktor
Naknadni
Naknadni
taložnik
taložnik
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
3
1ES= ekvivalentni stanovnik proizvodi
Efluent
Primjer:
Za konvencionalni akt. mulj
Iz PT  0,50x70=35,0 g/d
Iz NT  0,60x60=36,0 g/d
71,0 g/d
Iz uređaja s produženom aeracijom
Iz ST  0,9x60=54,0 g/d
BPK5=60-70 g/d
ST=70-80 g/d
UPOV
Mulj
50-70 g/d
4
Do 99%
W
Voda
Ovisno o starosti mulja, θc
VSS
Organska tvar VSS
Isto kao i u sirovoj vodi
FSS
Anorganska tvar FSS
VSS
TSS
Ukupne raspršene krutine (TSS)
FSS
5
Utvrđivanje vlažnosti i sastava krutina (VSS i FSS)
0
1
Evaporacija
neto
mulj
103-1050 C
2
Težina
W0
Težina suhog TSS
Težina
W1
Težina vlažnog mulja
W2 - W0
Udio vode = W - W
1
0
Težina suhog VSS
x 100 [%]
W2 - W 3
x 100 [%]
Udio VSS =
W2 - W0
3
Težina
W2
VSS+FSS=TSS
Peć
550  500 C
Težina
W3
Težina suhog TSS
FSS
6
Postupci obrade mulja
A
Temeljni postupci
Postupak
Svrha
Zgušnjavanje
Smanjenje volumena
Stabilizacija
Stabilizacija*organskog sastava mulja
Uklanjanje vode
Uklanjanje slobodne vode
ODLAGANJE
*Inhibicija, smanjenje ili eliminacija mogućnosti truljenja
7
B Drugi postupci
Postupci
Svrha
Homogenizacija
Homogenizacija i smanjenje volumena
Kondicioniranje
Poboljšanje svojstava mulja radi lakšeg
uklanjanja vode
Sušenje
Uklanjanje vlage iz vlažnog mulja
Spaljivanje
Stabilizacija, maksimalno umanjenje
volumena, uništavanje patogenih
organizama i otrovnih tvari
Dezinfekcija
Uklanjanje patogenih organizama
8
Zgušnjavanje mulja
Svrha
Smanjenje volumena mulja → manji potrebni volumen spremnika za
stabilizaciju mulja
Primarni, sekundarni,
ili mješavina mulja
Zgušnjavanje
Višestruko smanjenje
volumena!
Uklonjena voda u postupku zgušnjavanja
Vraća se natrag na postupak pročišćavanje
9
Tipovi zgušnjavanja
1. Gravitacijsko zgušnjavanje
2. Zgušnjavanje isplivavanjem (flotacija)
3. Mehanički zgušnjivaći
3.1 Centrifuga
3.2 Gravitacijska traka
3.3 Rotacijski bubanj
10
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
Vrsta mulja
Prije zgušnjavanja
Poslije zgušnjavanja
Primarni mulj
2-7%
5 - 12 %
Sekundarni mulj
1-2%
2-4%
Miješani mulj
2-5%
4-9%
III Most sa zgrtačem
• Rotirajući
• Učvršćeni
IV Ne predlaže se, kada se odvija uklanjanje P !!!!
11
Zgušnjivač s pomičnim mostom
12
Zgušnjivač s nepomičnim
mostom
13
Projektiranje gravitacijskog zgušnjivača
Glavni projektni parametri
(I) TSS opterećenje
SL= Opterećenje[kgTSS/d]
Površina [m2]
Vrste mulja
Primarni
SL [kg/d.m2]
80 - 130
Sekundarni
20 – 40
Miješani
40 - 80
Opterećenje
[kgTSS/m2d]
Površina [m2]
(II) Θ  2 dana
14
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.j potrebna je manja površina
Dijelovi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Dovod
Dovod zraka
Efluent
Odvod zgusnutog mulja
Odvod istaloženog mulja
Izdvojena voda - vraća se (na pročišćavanje)
15
DAF zgušnjivač tvrtke F. B. Leopold Company, Inc
16
Flotacijski zgušnjivač
Sludgeway tvrtke TORO
17
Mehaničko zgušnjavanje
Koristi se u slučajevima biološkog uklanjanja fosfora
Glavne komponente:
Mulj za zgušnjavanje
Crpke (vijčane)
Statični mikser
Mehanički zgušnjivač
• Centrifuga
• Gravitacijski trakasti
• Rotacijski valjak
Dodavanje polimera
Sustav pranja
Priprema polimera
Na početak UPOV
Voda od pranja + izdvojena voda
Transport mulja u privremeno spremište
5 - 8 % (tj. 50-80 kg/m3)
18
Centrifuga
Ulaz mulja
Ispust zgusnutog mulja
Gravitacijski ispust iscijeđene vode
19
20
Gravitacijski trakasti zgušnjivač, (Gravity belt thickener)
1. Ulaz mulja
2. Venturijska miješalica polimera i mulja
3. Radna površina, rotirajuća traka od plastične tkanine
4. Podesivi plugovi za protiskivanje mulja s trake i oslobađanje slobodne površine
5. Pogonski elektromotor za pokretanje trake s podesivom brzinom od 2,4 do 30m/s
6. Sapnice za ispiranje trake vodom
7. Nosiva konstrukcija od čeličnih profila
8. Kontrola kretanja trake
9. Zatezač trake
10. Posuda za skupljanje filtrata
11.Letva za dodatno cijeđenje mulja
21
22
23
Rotacijski bubanj, (Rotary Drum Thickener)
24
Rotacijski bubanj, ALFA LAVAL
25
26
Problem:
Sastav odloženog mulja
Uz anaerobne uvjete
Organska tvar [VSS]
Anaerobna razgradnja VSS
Pojava jakog mirisa
Ukloniti VSS oksidacijom
ili
Ubiti anaerobne m/o
Sanitarno
neprihvatljivo
Stabilizacija
Rješenje:
Da se izbjegnu problemi
Anaerobni m/o
27
Metode stabilizacije
A
Ukloniti VSS oksidacijom
Biološka oksidacija
Aerobna digestija
B
Kemijska oksidacija
Anaerobna digestija
Ukloniti m/o
Kemijski: Stabilizacija vapnom
Toplinski
Povisiti pH>12
m/o ne mogu opstati
Povisiti T>2600C
28
Aerobna stabilizacija - digestija
I
Aerobna razgradnja VSS (endogena respiracija, jer nema pritoka
hranjive tvari. Postupak  sličan aktivnom mulju
II
Može se koristiti za biološki, primarni i miješani mulj.
III
IV
Komponente  slične aktivnom mulju
• Aeracijski spremnik
• Oprema za aeraciju
• Taloženje, zgušnjavanje stabiliziranog mulja
Projektiranje  slično aktivnom mulju
Napomena
U sustavu produžene aeracije aerobna stabilizacija se odvija u biološkom
reaktoru (aerobnom i anoksičnom spremniku).
29
Anaerobna stabilizacija - digestija
Pojednostavljeni prikaz postupka:
Nisko – molekularni sastav
Visoki - molekularni
Kiseline itd.
sastav [VSS]
HIDROLIZA Može se upotrijebiti kao energija i izvor C
ACIDOGENEZA- KISELO VRENJE sa
fakultativnim bakterijama [stvaraju kiseline]
Rezultat
• CH4
• CO2
Ugljikohidrati
• H2O
Masti
Bjelančevine
METANOGENEZA
METANSKO VRENJE
Ugljične kiseline
i alkoholi
saŠećeri
anaerobnim bakterijama
Masne kiseline
[stvara
Amino-kiseline
Hidroliza
se CH
Vodik
4]
Ugljik – dioksid
Amonijak
Vrlo osjetljiv proces
ovisi o Acidogenza
T0C, pH itd.
Niski - molekularni sastav
CO2, metanol
Vodik
Octena kiselina
Ugljik-dioksid
Obično
TAcetogenza
= 350 C
Metan
Ugljik-dioksid
Metanogeneza
30
valjkasti digestori
Jajoliki digestori
Digestori sa spremnicima plina na krovu
31
Glavni tipovi anaerobne digestije
I
S jednim stupnjem
Miješanje mulja
Prostor za plin
Dovod mulja
Odvod mulja
Grijanje mulja u izmjenjivaču topline
32
II
S dva stupnja
Miješanje mulja
Prostor za plin
Na UPOV
Izdvojena voda
Dovod mulja
Odvod vode
Odvod Stabilizirani mulj
mulja
Odvod stabiliziranog mulja
Grijanje mulja
1. stupanj
2. stupanj
Miješanje +
digestija
Taloženje +
djelomična digestija
33
Spaljivanje viška plina
Odvoz
digeriranog
mulja
Korištenje bioplina u
bojlerima
Tlačenje plina
Sigurnosni preljev u
prethodni taložnik
Ulaz:
Mulja
Digeriranog mulja
Pjene
Grijač
mulja Crpke recirkulacije
mulja
Primarni digestor
Plinski
kompresor
Crpka za višak i
recirkulaciju mulja
Sekundarni digestor
Shematski prikaz rada digestora s dva stupnja
34
Plinosprema
35
Glavni parametri za projektiranje
Starost mulja, ΘC
ΘC =
V
Q
V = ΘC . Q
ΘC = 10 - 28 dana za T = 40 - 180 C
ΘC  kad T
VSS teret
Ulazni VSS [ Kg VSS
VSSL= Volumen
d
Kg VSS
VSSL = 1,6 - 4,8
d.m3
Redukcija organske tvari, VSS
Primarni mulj
50 - 60%
Biološki mulj
20 - 50%
Primarni + biološki mulj
40 - 60%
1 ]
m3
Dimenzije digestora
Dubina  8 - 15 m
Promjer  6 - 20 m
36
Glavni dijelovi
U odnosu na mulj
Dovod
Dovodne crpke
Odvod
Odvodne crpke
Povratni tok Crpke za povratni tok
crpke
S ubacivanjem plina
Miješanje
Crpke za miješanje
S mehaničkim miješalicama
S povratnim tokom mulja
Grijanje
Izmjenjivač topline
Bojleri, crpke, itd
U odnosu na plin
Pokrov digestora
Spremnik za plin
U odnosu na kontrolu
Plivajući ili pričvršćen
Za spremanje plina
Vrlo složene komponente
37
Proizvodnja plina i topline
6,5 - 7,0 m3 (65-70%) CH4
10 m3 plina
2,5 - 3,0 m3 (25-30%) CO2
Mali volumen
Proizvodnja plina
N2, H2, H2S, ostali plinovi
0,75 - 1,12 m3
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
18700 - 26000 kJ/m3
Čisti CH4 35800 kJ/m3
38
Plinski motori spregnuti s generatorima električne struje
39
Plinska mikroturbina
Kogeneracija el. energije i topline
33% el. učinkovitost
80% ukupna učinkovitost
Plinski motori spregnuti s puhalima za aerciju
40
Uklanjanje vode, odvodnjavanje ili dehidracija mulja
Svrha
Uklanjanje vode
5%
Izdvojena voda
Odvodi se na UPOV
Tekući mulj
20%
Višestruko
smanjenje
volumena
Kruti mulj
Uklanjanje vode
Ocijeđeni mulj
• Lakše za manipulaciju
• Manji volumen → ekonomski isplativo
41
Postupci za uklanjanje vode
1
Fizikalno uklanjanje
2
Trakasti filtar
- preša
Polja za sušenje
Mehaničko uklanjanje
Filtar prese
Vakuum filtri
- preše
Centrifuge
42
Polja za sušenje mulja, Sludge Drying Beds
I. Slojevi
Mulj
200 – 300 mm
 300 mm
200 – 450 mm
Mulj
Pijesak
Šljunak
Na UPOV
Odvodnja
Voda
II. Uobičajene dimenzije
Širina = 5 - 20 m, Duljina = 15 - 50 m
III. Projektiranje
Masa TSS [kg/god]
Opterećenje suhom tvari: SL =
Površina polja [m2]
SL = 60 - 100 kg/god . m2
Površina/osobi  0,16 - 0,23 m2
43
Drenaža “Riblja kost”
44
Natkrita polja za sušenje mulja
Osušeni mulj
45
46
Trakasti filter - preša
47
Tlačne filtar - preša
Cjediljke ploče za tlačenje
Isušeni mulj (Kolač)
Iscijeđena voda
Transporter
Glavni dijelovi
Privremeni spremnik
• Crpke za dovod mulja
• Jedinica za polimere
• Glavna jedinica za odvodnjavanje (filtar preša)
•Transporter u privremeni spremnik
48
Simulacije rada
filter preše
49
50