3. 1. Valymo būdų/metodų apžvalga
Biologiniai būdai
Tikslas – sumažinti N-junginių ir lengvai skaidomų organinių C-junginių
Cheminiai būdai
Sunkiai skaidomų organinių ir toksinių sudėtinių dalių eliminavimas
N-junginių oksidacija
Fizikiniai būdai
Tikslas – organinių ir neorganinių junginių kiekio sumažinimas
Tinka visoms nuotekų rūšims
3
4. 1. Būdai/metodai
1.1. Biologiniai metodai
Dažniausiai kombinacijoje su cheminiais / fizikiniais nuotekų valymo etapais
Įprastai tai pirmasis etapas nuotekų valymo metodų grandinėje
Tikslas – pagerinti tolesnių nuotekų apdorojimo etapų efektyvumą
Dvipakopis būdas:
Aerobinis etapas lengvai irstančių organinių C-junginių oksidacija į CO² + H2O + perteklinį dumblą
sumažėjusio N-junginių kiekio mikrobinė oksidacija (Nitrifikacija)
Nitrato transformacija į azoto dujas, taikant Denitrifikaciją
Vis dažnesnis kompaktiškų bioreaktorių panaudojimas (pvz. Spaudimo biologijos), po kurio seka membraninis etapas
(Ultrafiltracija arba Mikrofiltracija)
4
5. 1.1. Biologiniai būdai / metodai
BDS5/CDS santykio sumažinimas, pereinant į
metano fazę <0,1
Ø CDS eliminacijos laipsnis krenta nuo 90 %
iki maždaug 40 – 60 % CDS dar procese
tarp 400 ir 1500 mg/l
Galima pasiekti BSB5 sumažėjimą iki 20 mg/l
Amonio – azoto srautas taip pat pasiekiamas
iki < 10 mg/l
5
Biologinio valymo etapas membraniniame bioreaktoriuje
Šaltinis: www.tdl-energie.de
6. 1.2. Cheminė oksidacija
Seka po pirminio biologinio apdorojimo
Eliminuojamos sunkiai skaidomos organinės ir toksiškos sudėtinės dalys
Suskaidymas naudojant stiprias oksidacines medžiagas (ozoną arba vandenilio peroksidą)
Naudojama dažniausiai kombinacijoje su ultravioletine spinduliuote arba katalizatoriumi
Procesų metu įvyksta visiška sudėtinių dalių mineralizacija arba jos tampa biologiškai skaidžiomis
medžiagomis reikalingas tolesnis apdorojimas
Nauda nėra atliekų, kurias reikėtų toliau tvarkyti
Svarbi sąlyga filtrate daug kietųjų dalelių
6
7. 1.3. Deginimas
Taikoma didelio užterštumo filtratui, sunaikinant organines vandens sudėtines medžiagas
Tinkamas pirminis apdorojimas, siekiant sumažinti filtrato kiekį:
Atvirkštinė osmozė
Ultrafiltracija
Išgarinimas
Paprastai deginama kartu su kitomis atliekomis žemos temperatūros metodas arba aukštos
temperatūros metodas
Svarbu, deginant nuotekas ir druskingus koncentratus:
Deginimo temperatūra (druskų reagavimas, dioksino susidarymas)
Medžiagų pasirinkimas degimo kameroje
Išmetamųjų dujų išvalymas
7
8. 1.4. Membranų metodas
Ultrafiltracija, nanofiltracija ir atvirkštinė osmozė grynai
fizikiniai metodai
Nuotekų atskyrimas į permeatą (tirpiklis vanduo) ir
koncentratą (koncentruota fazė)
Paprastai tinka visoms filtrato rūšims ypač vandeniui,
kurio sudėtyje daug kietųjų dalelių
Dėl sukoncentravimo susidaro koloidinės ir organinės
medžiagos gali užblokuoti membraną (Fouling)
Dėl sukoncentravimo didelis druskų kiekis viršijama
tirpumo riba gali suardyti membraną (Scaling)
8
Šaltinis: www.gesundheitswasser-osmose.de
www.myaquariumshops.com
9. 1.5. Adsorbcija
Naudojama nedidelio užterštumo filtrato valymui arba po biologinio apdorojimo
Visi metodai, kuriais ištirpusios sudėtinės medžiagos prisitvirtina kietųjų medžiagų paviršiuje
Visos adsorbcinės medžiagos turi labai didelį vidinį paviršių
Adsorbcinės medžiagos:
Aktyvioji anglis
Juodosios ir akmens anglies koksas
9
Aktyvioji anglis
Šaltinis: www.donau-carbon.com
Aktyvioji anglis po spec.
mikroskopu (REM)
Šaltinis: https://de.wikipedia.org
Funkcinis principas
Šaltinis: https://de.elgalabwater.com/aktivkohle
10. 1.6. Nusodinimas / Flokuliacija
Pridedama specialių flokuliacinių / pagalbinių medžiagų, kurios suriša
ištirpusias vandens sudėtines medžiagas
Svarbu: flokuliacinės pagalbinės medžiagos turi būti saugios aplinkai!
Pagrinde – organinių junginių kiekio sumažinimas
CSB ir AOX
Optimalu CSB Geležis ir aliuminio druskos (kaip flokuliacinė medžiaga)
Susidaręs dumblas pasižymi prastomis nusėdimo savybėmis
reikalingos didelės nusodinimo talpos (galima pakeisti filtravimu)
Dumblas tvarkomas kaip atlieka
10
Šaltinis: https://delta-umwelt.com
11. 1.7. Išgarinimas/distiliavimas
Sudėtinių dalių atskyrimas pakaitinant Tirpalo
koncentravimas
Tinka didelio užterštumo filtratui atskiriamos visos
nelakios vandens garų sudėtinės medžiagos
Filtrato iš atvirkštinės osmozės antrinė koncentracija!
Vyksta keliais etapais
Svarbu:
Atsižvelgti į filtrato korozines savybes (įrengiant)
Vengti kondensatorių pasidengimo druskomis
Apsauga nuo putų susidarymo
Gali būti reikalingas išankstinis neištirpusių sudėtinių dalelių
atskyrimas
11
Šaltinis: https://www.igb.fraunhofer.de
12. 1.8. Pašalinimas (angl. Stripping)
Principas:
Sudėtinių medžiagų pašalinimas praleidžiant dujas Sudėtinės medžiagos
virsta dujomis
Sudėtinių dalių pakitimas dėl slėgio skirtumų (iš skysčio į dujas)
Pašalinama: amoniakas, sieros vandenilis, merkaptanai, fenoliai, organiniai
halogeniai junginiai ir angliavandeniliai
Naudojama koncentratų apdorojimui
Visada vyksta kolonoje keletas etapų
Trūkumai:
Didelis energijos poreikis
Sunaudojama daug cheminių medžiagų būtina pH nustatymui
/sureguliavimui
Taip pat svarbu:
Problemos dėl kietųjų medžiagų filtrate
Dėl vandens polinkio sukietėti (dėl druskų) ir putoti
12
Šaltinis: https://commons.wikimedia.org
14. 3. Pritaikymo pavyzdžiai 14
1. Pavyzdys: NUA Purgstall/Austrija
Atliekų sąvartyno filtrato valymas
Daugiausia buitinės ir komercinės
atliekos
Metodas: Biologinis-fizikinis
apdorojimas
Biologija (Denitrifikacija,
Nitrifikacija)
Mikrofiltracija
pH-koregavimas
Atvirkštinė osmozė 1 .Pakopa (2 kolonos)
Atvirkštinė osmozė 2. Pakopa (2 kolonos)
Apdorojamo filtrato kiekis nuo 17.000
iki 24.000 m³/a (ca. 60 m³/d)
15. 4. Pritaikymo pavyzdžiai 15
2. Pavyzdys: Sąvartynas „Weißer Weg“ Chemnitz/Saksonija
Atliekų sąvartyno filtrato valymas
Daugiausia buitinės ir komercinės
atliekos
Metodai: SBR – metodas (Sekvencinis
biologinis valymas)
Nitrifikacija
Denitrifikacija
Išmetamo oro valymas (Bio-filtras)
Apdorojamo filtrato kiekis apie 27.000
m³/m. (ca. 74 m³/d)
16. 4. Pritaikymo pavyzdžiai 16
3. Pavyzdys: Regioninis sąvartynas Wirmsthal/Bavarija
(Likutinių) atliekų po apdorojimo
sąvartynas
Filtrato valymas 3 etapais
1. biologinis N-valymas
2. Sunkiųjų metalų ir anglies junginių
pašalinimas, taikant
nusodinimą/flokuliaciją (nusodinimo
medžiagos: Aliuminio hidroksido
chloridas)
Susidarantis dumblas nepertraukiamai
nusausinamas iki 35 %
Išmetamo talpų oro bei 1 ir 2 etapų
valymas biofiltrais
3. Filtrato valymas anglies filtrų sistema
Maksimali pralaida 2,5 m³/h
„Išvalyto“ vandens nuvedimas į
komunalinių nuotekų valymo įrenginius
17. 4. Priemonės 17
Apdorojimo tikslo identifikavimas (išleidimo parametrai)
Pirminis apdorojimo būdo ar jų kombinacijos pasirinkimas
Bandymai laboratorijos sąlygomis (apdorojimo būdo testavimas,
atliekant bandymą laboratorijoje su atitinkamo sąvartyno filtratu)
Bandomojo įrenginio sumontavimas ir eksploatacija sąvartyne
(galimas įgyvendinimas etapais)
Bandomojo įrenginio perkėlimas į didelius apdorojimo įrenginius,
atitinkamai pagal susidarantį filtrato kiekį
18. 5. Keletas skaičių 18
Filtrato susidarymo kiekiai
Atviras sąvartyno kaupo plotas: 4-10m³/ha.d
Uždengtas sąvartyno plotas:1-3m³/ha.d
Rekultivuoto (su galutiniu uždengimu) sąvartyno plotas: <1m³/ha/d
Filtrato kiekio sumažinimas, atskirai surenkant neužterštą paviršinį vandenį ir
filtratą!!!
19. 5. Keletas skaičių 19
Išvada
Vandens patekimo į sąvartyno sumažinimas tiesiogiai įtakoja
filtrato kiekio sumažėjimą.
Apdorojimo įrenginių investicinių kaštų mažinimas
Apdorojimo kaštų mažinimas
20. 5. Keletas skaičių 20
Filtrato apdorojimo kaštai Austrijoje
Vidutiniškai nuo iki
Kaštai € už m³
Filtrato apdorojimas komunaliniuose nuotekų
valymo įrenginiuose
4,30 0,55 15,38
Apdorojimas vietoje objekte 24,16 12,00 34,00
