1. MODUL 12

2. OBRADA MULJA

3. Vrste mulja Obrada mulja Glavni postupci Zgušnjavanje
Prethodni taložnik
Naknadni taložnik
Naknadni 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 UPOV 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 sastavW
Voda
Do 99%
VSS
Organska tvar VSS
Ovisno o starosti mulja, θc
FSS
Anorganska tvar FSS
Isto kao i u sirovoj vodi
VSS
TSS
Ukupne raspršene krutine (TSS)
FSS

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

7. Postupci obrade mulja A Temeljni postupci Postupak Svrha Zgušnjavanje
Smanjenje volumena
Stabilizacija*organskog sastava mulja
Stabilizacija
Uklanjanje vode
Uklanjanje slobodne 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. Uklonjena voda u postupku zgušnjavanja
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
Vrsta mulja
Prije zgušnjavanja
Poslije zgušnjavanja
Primarni mulj
2 - 7 % %
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 !!!!

12. Zgušnjivač s pomičnim mostom

13. Zgušnjivač s nepomičnim mostom

14. Opterećenje[kgTSS/d]
Projektiranje gravitacijskog zgušnjivača
Glavni projektni parametri
Opterećenje [kgTSS/m2d]
(I) TSS opterećenje
SL=
Opterećenje[kgTSS/d]
Površina [m2]
Površina [m2]
Vrste mulja
SL [kg/d.m2]
Primarni
Sekundarni
20 – 40
Miješani
(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.j potrebna 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)
Statični mikser
Dodavanje polimera
Priprema polimera
Mehanički zgušnjivač
Centrifuga
Gravitacijski trakasti
Rotacijski valjak
Sustav pranja
Na početak UPOV
Voda od pranja + izdvojena voda
5 - 8 % (tj kg/m3)
Transport mulja u privremeno spremište

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

21. Gravitacijski trakasti zgušnjivač, (Gravity belt thickener)
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 Stabilizacija Problem: Sastav odloženog mulja
Organska tvar [VSS]
Anaerobni m/o
Uz anaerobne uvjete
Anaerobna razgradnja VSS
Sanitarno neprihvatljivo
Pojava jakog mirisa
Rješenje:
Ukloniti VSS oksidacijom
Stabilizacija
Da se izbjegnu problemi
ili
Ubiti anaerobne m/o

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

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
When active sludge is kept in an aerobic environment without feed, in time a reduction of the volatile solids concentration is observed, with a concurrent consumption of oxygen. These phenomena characterise aerobic sludge digestion and are attributed to the oxidation of microbial protoplasm, which releases the energy required to maintain vital cell functions. The oxidation of cellular matter is called endogenous respiration, in order to distinguish it from the oxidation of extra-cellular organic material, which is called exogenous respiration.
Projektiranje  slično aktivnom mulju
Napomena
U sustavu produžene aeracije aerobna stabilizacija se odvija u biološkom reaktoru (aerobnom i anoksičnom spremniku).

30. sa anaerobnim bakterijama
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]
Ugljikohidrati
Masti
Bjelančevine
Šećeri
Masne kiseline
Amino-kiseline
Vodik
Ugljik – dioksid
Amonijak
Ugljične kiseline i alkoholi
Metan
Ugljik-dioksid
Hidroliza
Acidogenza
Acetogenza
Metanogeneza
Octena kiselina
Rezultat
CH4
CO2
H2O
METANOGENEZA
METANSKO VRENJE
Niski - molekularni sastav
CO2, metanol
sa anaerobnim bakterijama
[stvara se CH4]
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
S jednim stupnjem
Miješanje mulja
Prostor za plin
Dovod mulja
Odvod mulja
Grijanje mulja u izmjenjivaču topline

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

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

35. Plinosprema

36. Glavni parametri za projektiranje
Starost mulja, ΘC
ΘC = V Q
V = ΘC . Q
ΘC = dana za T = C
ΘC  kad T
VSS teret
1 ]
Ulazni VSS [
Volumen
Kg VSS d m3
VSSL=
Kg VSS
d.m3
VSSL = 1,6 - 4,8
Redukcija organske tvari, VSS
Primarni mulj %
Biološki mulj %
Primarni + biološki mulj %
Dimenzije digestora
Dubina  m Promjer  m

37. Glavni dijelovi U odnosu na mulj crpke Dovod Dovodne crpke Odvod
Odvodne crpke
Povratni tok
Crpke za povratni tok
S ubacivanjem plina
S mehaničkim miješalicama
S povratnim tokom mulja
Miješanje
Crpke za miješanje
Grijanje
Izmjenjivač topline
Bojleri, crpke, itd
U odnosu na plin
Pokrov digestora
Plivajući ili pričvršćen
Spremnik za plin
Za spremanje plina
U odnosu na kontrolu
Vrlo složene komponente

38. Proizvodnja plina i topline
6,5 - 7,0 m3 (65-70%)
CH4
2,5 - 3,0 m3 (25-30%)
CO2
Mali volumen
N2, H2, H2S, ostali plinovi
10 m3 plina
Proizvodnja plina
0,75 - 1,12 m3
Kg VSS razgrađ. %
1l diesel = kJ
1l benzina = kJ
1kg LPG = kJ
l/d po stanovniku
kJ/m3
Čisti CH kJ/m3
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 5%
Uklanjanje vode
20%
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 vode1
Fizikalno uklanjanje
Polja za sušenje 2
Mehaničko uklanjanje
Trakasti filtar
- preša
Filtar prese
Vakuum filtri
- preše
Centrifuge

43. Polja za sušenje mulja, Sludge Drying Beds
I. Slojevi
Mulj
Na UPOV
200 – 300 mm
Mulj
 300 mm
Pijesak
200 – 450 mm
Šljunak
Odvodnja
Voda
II. Uobičajene dimenzije
Širina = m, Duljina = m
III. Projektiranje
Masa TSS [kg/god]
Površina polja [m2]
Opterećenje suhom tvari: SL =
SL = 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