REPUBLIKA HRVATSKA VISOKO GOSPODARSKO UČILIŠTE U KRIŽEVCIMA

SPECIJALISTIČKI DIPLOMSKI STRUČNI STUDIJ

POLJOPRIVREDE

USMJERENJE: Održiva i ekološka poljoprivreda

Daniela Nekić Dvorski, bacc. ing. agr. 307/06-S

Seminar specijalističke stručne prakse:

Zbrinjavanje aktivnog mulja prehrambene industrije Podravka

Mentor prakse: prof. dr. sc. Zdravko Matotan

Voditelj: dr. sc. Tatjana Tušek

Koordinator: dr. sc. Tatjana Tušek

Križevci, travanj 2009.

SADRŽAJ:

Stranica: 1. Uvod.................................................................................................................1 2. Opis postupka pročišćavanja otpadnih voda...............................................2 3. Obrada suvišnog mulja u primarnom trulištu.............................................2 3.1. Obrada mulja u sekundarnom trulištu............................................................3 4. Mogućnost zbrinjavanja aktivnog mulja......................................................4 4.1. Kompostiranje muljeva..................................................................................5 4.2. Kompostiranje otpadnih muljeva u kompostani Imbriovec...........................5 5. Mjere opreza i opasnosti kod primjene muljeva u poljoprivredi..............5 5.1. Svojstva i djelovanje muljeva u poljoprivrednom tlu..................................6 6. Zbrinjavanje suvišnog mulja s pročistača otpadnih voda grada Koprivnice....................................................................................................6 7. Izvedba pokusa priozvodnje komposta od ugušćenih muljeva s uređaja za pročišćavanje otpadnih voda Danica............................................................7 8. Analize pokusnih uzoraka.............................................................................8 9. Statistička obrada dobivenih vrijednosti...................................................13 10. Zaključak....................................................................................................14 11. Literatura....................................................................................................15

1. UVOD Postrojenje za obradu otpadnih voda u Podravkinoj mesnoj industriji Danica, prilagođeno je za obradu otpadnih voda prehrambene industrije Podravka. U tom pročistaču se obrađuju otpadne vode Podravkinih tvornica dječje hrane, tvornice juha, tvornice vegete, tvornica za preradu voća i Belupa. Prije nekoliko godina u sustav za pročišćavanje otpadnih voda ulazile su i vode tvornice kvasca koja više nije u funkciji. Po završetku tretmana otpadne vode u pročistaču, dobiva se pročišćena voda zadovoljavajuće kvalitete i aktivni mulj. Postoji niz zakona i propisa koji se odnose na upotrebu pročišćenih voda i aktivnog mulja. Jedna od mogućnosti je primjena mulja i pročišćene vode na poljoprivrednim površinama pod uvjetom da ne sadrže teške metale i druge štetne tvari u nedopuštenim količinama. Muljevi nastali pročišćavanjem otpadnih voda danas predstavljaju veliki problem u pogledu zbrinjavanja. Budući da postupak obrade voda i muljeva nije profitabilan, zbrinjavanje muljeva po mišljenju mnogih predstavlja dodatnu investiciju. Uređaj za pročišćavanje otpadnih voda Podravkinih tvornica je prije nekoliko godina preinačen u svrhu poboljšanja kvalitete obrade voda. Danas se najprihvatljivijim smatra biološko pročišćavanje otpadnih voda, koje je vrlo važno s ekološkog gledišta. Industrijske otpadne vode Podravke pripadaju skupini otpadnih voda u kojima se nalaze sastojci koji su biološki lako razgradivi. Pokazatelji onečišćenja otpadnih voda su: Kemijsko onečišćenje- kemijski sastojci organskog i anorganskog podrijetla (topivi i netopivi). Biološko onečišćenje- organizmi: kvasci, bakterije, alge, protozoe, metazoe i virusi. Fizikalni pokazatelji- suspendirane čestice, ph vrijednost, gustoća, boja, miris i temperatura. Pokazatelj ukupnog onečišćenja otpadne vode se izražava vrijednostima biokemijske (BPK) i kemijske (KPK) potrošnje kisika. Svrha pročišćavanja je smanjenje vrijednosti BPK5, KPK, suspendirane tvari i patogenih mikroorganizama.

Slika 1: Pročistač otpadnih voda prehrambene industrije Podravka. Foto Dvorski, 2009.

1

Na slici 1 vidljivi su serijski spojeni aeracioni bazeni s pripadajućim primarnim taložnicama koje su smještene s bočnih strana bazena.

2. OPIS POSTUPKA PROČIŠĆAVANJA OTPADNIH VODA

Uređaj se sastoji od mehaničkog i biološkog dijela. Mehanički dio se sastoji od primarne obrade koja započinje aeriranim mastolovom, automatske rešetke, na kojoj se izdvajaju krupnije nečistoće i zaostala masnoća. Zatim slijedi primarna taložnica gdje se izdvaja primarni mulj koji nastaje ili flokulacijom ili taloženjem čestica. Pritom je važna brzina dotjecanja ulazne otpadne vode u spremnike za taloženje. Flokulirajuće čestice se međusobno povezuju u pahuljice i talože ili isplivavaju kao pokrivač. Na taj način se smanjuje organsko onečišćenje otpadne vode. Biološki dio uređaja podrazumijeva sekundarnu obradu, koja se odvija u dva serijski vezana bazena s aeracijom. Uz svaki aeracioni bazen nalaze se dvije sekundarne taložnice. Aeracija se provodi radi uvođenja kisika pomoću dubinskih turbina. Pri tome se odvija biološki proces pročišćavanja vode u kojem aerobni mikroorganizmi čine mješovitu zajednicu koja tvori aktivni mulj. Mikroorganizmi se hrane otopljenim organskim tvarima iz otpadne vode i kisikom unesenim sustavom aeracije. Biološko pročišćavanje vode se temelji na principu aktivnog mulja. Zbog boljeg provođenja kontinuiranog aerobnog procesa obrade otpadne vode, recirkulira se dio biomase aktivnog mulja prepumpavanjem iz sekundarnih taložnica. Odjeljivanje pročišćene vode od aktivnog mulja provodi se u sekundarnim taložnicima. Pročišćena voda se nakom taloženja drugog biološkog stupnja prelijeva preko ruba taložnika u izlazni kanal, odakle otječe u gradski kolektor.

3. OBRADA SUVIŠNOG MULJA U PRIMARNOM TRULIŠTU Primarni mulj i višak aktivnog mulja se pomoću pumpe i cjevovoda transportiraju u primarno trulište na daljnju obradu koje je izvedeno kao betonski silos volumena 650 m3, u kojem se provode anaerobni procesi razgradnje mulja. Anaerobnom razgradnjom mulja ili fermentacijom obrađuje se primarni mulj i suvišak aktivnog mulja. Na taj način dobivamo stabilizirani mulj koji se može odlagati na poljoprivrednom zemljištu. Anaerobne mješovite bakterijske zajednice prilagođene i kometabolički usklađene preduvjet su za anaerobnu razgradnju mulja. Za vrijeme ležanja mulja u trulištu dolazi do niza kemijskih reakcija koje možemo opisati u dvije faze:

1. faza je pretvaranje organske tvari u tekuće stanje u kojem nastaju organske kiseline, alkohol, H2S i CO2 te nešto metana.

2. faza u kojoj pomoću bakterija metanskog vrenja iz prve faze nastaju ugljična kiselina i metan.

Za održavanje zadovoljavajućeg kontinuiranog procesa stabilizacije mulja potrebni su sljedeći uvjeti: temperatura, prisutnost anaerobnih bakterija, odgovarajuća ph vrijednost, dostatno vrijeme ležanja mulja, kakvoća mulja kao hranjivog supstrata, koncentracija hranjivih tvari- dušika i fosfora, redoks potencijal, održavanje mikrobiološke kakvoće i biokemijske aktivnosti anaerobnih mikroorganizama u mulju, način vođenja i kontrola procesa. Lako

2

razgradive otopljene sastojke organskog podrijetla anaerobnim postupkom mikroorganizmi koriste kao izvore ugljika i energije u anaerobnim uvjetima, kiselinskim i metanskim vrenjem.

Tvari složenijeg kemijskog sastava tijekom anaerobne razgradnje kiselinske bakterije razgrađuju na jednostavnije spojeve koji služe kao supstrat kiselinskim i metanogenim bakterijama. Kao rezultat toga nastaje bioplin kojeg čine metan CH4 i ugljični dioksid CO2, mogu još nastati sumporovodik H2S, dušik N2 i vodik H2.

Slika 2: Prikazuje pogled na primarno trulište koje se vidi s gornje površine sekundarnog trulišta. Foto Dvorski, 2009. Sastav ulaznog mulja u tulište je 0,5 – 1,5% suhe tvari, ph vrijednost 6,5 – 7,5 a tijekom fermentacije se spušta do 4,0, hlapive tvari MLVSS 2400 - 4000 mg/l, organska tvar 2000 - 3000 mg/l, anorganska tvar 300 - 700 mg/l, NH ioni 350 - 700 mg/l.

3.1. Obrada mulja u sekundarnom trulištu Nakon nekog vremena mulj se iz primarnog trulišta odvodi u sekundarno trulište koje je izvedeno kao betonski silos zapremnine 750 m3, gdje se odlaže istruli mulj, stabilizira i dijelom odvaja od vode. U sekundarnom trulištu bi trebali biti dovršeni procesi fermentacije mulja, ali u nedostatku potrebnih uvjeta stabilizaciju mulja nije moguće dovršiti. Najveći problem je nedostatak

prostora, nedovoljno vrijeme zadržavanja mulja pa se ne može postići zadovoljavajuća temperatura unutar silosa. Sastav mulja u trulištima ovisi o vemenu trajanja anaerobnog procesa, te sadržaju otpadnih voda i procesu pročišćavanja, stoga nije moguće utvrditi točan sastav mulja. Tako obrađeni mulj se ugušćuje na centrifugi do 15 % suhe tvari, te

Slika 3: prikazuje otvor na pokrovnoj površini sekundarnog trulišta koji služi za izlaz metana. Foto: Dvorski, 2009.

3

Zbog učinkovitijeg ugušćivanja mulja dodajemo flokulacijska sredstva polielektrolite, koji mogu biti na bazi alumijij - sulfata (AL2(SO4)3 14H2O), željeznog- sulfata (FeSO4)3FeO4), željeznog - klorida (FeCl3) i vapno (Ca(OH)2). Vapno se može koristiti samo ili kombinirano s nekim od navedenih sredstava za koagulaciju.

Prilikom protresanja čaše dolazi do izdvajanja mulja (gore) od otpadne vode koja se vidi u doljnjem dijelu čaše. Na taj način se simulira proces ugušćivanja mulja u centrifugi, gdje dolazi do izdvajanja mulja od vode. Učinkovitost flokulanta vidi se po bistrini taloga. Po izlasku iz centrifuge dobiva se mulj s oko 13 -15% suhe tvari.

Slika 4: Probe flokulanata: u čaši se nalazi aktivni mulj pomiješan s flokulacijskim sredstvom. Foto Dvorski, 2009.

4. MOGUĆNOSTI ZBRINJAVANJA AKTIVNOG MULJA

Nakon što se provede obrada i kondicioniranje mulja, možemo ga iskoristiti u poljoprivredne svrhe, u proizvodnji energije ili odlagati na prikladnom deponiju za muljeve ili u kombinaciji s gradskim odpadom, podvrgnuti postupku dehidracije i dodatkom solidifikanata pretvoriti u koristan građevinski materijal. Budući da zbrinjavanje mulja danas predstavlja veliki problem, razmatra se mogućnost primjene na poljoprivrednim površinama. Zbog svog sastava mulj dobiven iz pročistača otpadnih voda iz prehrambene industrije sadrži vrijedne organske sastojke (oko 70 %). Pogodan je za proizvodnju komposta za biljke, te za poboljšanje strukture tla. Metodom kompostiranja se organska tvar u mulju može pretvoriti u kompost i vratiti u prirodni ciklus. Nažalost, taj način gospodarenja muljem nije opće prihvaćen zbog straha od toksičnosti komposta i mogućnosti njegove primjene kao sredstva za popravak tla, te zbog zahtjevnosti takvog postupka glede financija. S ekonomskog stajališta obrada mulja i njegovo zbrinjavanje daleko je složenije od postupka obrade otpadne vode, a zahtijeva ista ili čak veća financijska ulaganja, te mu se ne pridaje odgovarajuća pozornost. Preduvjet za iskorištavanje mulja u poljodjelstvu je da zadovoljava norme propisane pravilnicima, odnosno da ne sadrži štetne tvari i teške metale više od propisanih vrijednosti. Kod razmatranja mogućnosti iskorištavanja mulja ne smije se gledati samo gospodarska dobit, već tome poslu treba pristupiti s ekološkog gledišta, te smanjiti štetne posljedice na okoliš. Nakon obrade mulja, najveće troškove predstavlja nam prijevoz od postrojenja za obradu, do lokacije na kojoj će mulj biti zbrinut. Zbog toga je poželjno smanjivanje volumena mulja ocjeđivanjem, odnosno izdvajanjem viška vode iz mulja što olakšava daljnje rukovanje. Prije centrifugiranja mulja, radi smanjenja volumena, dodaju se sredstva za poboljšanje mulja koja nazivamo polielektroliti, kako bi dobili što manje zagađenu vodu koja se odstranjuje iz mulja i odvodimo na početak uređaja. Centrifugiranjem se smanjuje postotak vode u mulju na oko 80%. Primjena mulja u poljoprivredi mudar je način očuvanja geokemijskog kruženja biogenih tvari. Stabilizirani mulj može se upotrijebiti u šumarstvu, hortikulturi i proizvodnji industrijskih biljaka. Prije odlaganja mulja u tlo nužno je obaviti laboratorijske analize kako bi se dokazala neopasnost i neškodljivost glede sa držaja štetnih tvari.

4

4.1. Kompostiranje muljeva

Kompostiranje je jedno od mogućih rješenja zbrinjavanja mulja gdje organska tvar iz mulja nastavlja s razgradnjom do anorganske tvari. Konačan proizvod se može upotrijebiti u uzgoju ratarskih kultura, kao poboljšivač tla, ali i za povećanje plodnosti tla zbog značajnog sadržaja hranjivih tvari - dušika, kalija i fosfora. Mulj po svojim svojstvima zadovoljava sve uvjete Zakona o otpadu (NN br. 115/03) čl.4, te se može koristiti za izradu komposta. To znači da nema niti jedno svojstvo opasnog otpada: toksičnost, štetnost, infektivnost, zapaljivost, kancerogenost, mutagenost, teratogenost, eksplozivnost, te ne otpušta otrovne plinove kemijskom reakcijom ili biorazgradnjom. Proizvodnja komposta je postupak kojim uzimamo u obzir čl. 5 Zakona o otpadu, koji nam nalaže iskorištavanje vrijednih svojstava otpada u materijalne i energetske svrhe te njegovu obradu prije odlaganja. Postoji cijeli niz zakonskih propisa i pravilnika koji reguliraju postupke odlaganja otpada. Najjednostavniji postupak kompostiranja mulja se provodi na otvorenom, gdje se masa mulja povremeno prevrće zbog boljeg djelovanja bakterija. Za postupak kompostiranja potrebna je voda, kisik i dovoljna količina hranjive tvari te mikroorganizmi koji razgrađuju organsku tvar, koji mogu biti mezofili (15-40◦C) i termofili (40- 70 ◦C). Kompostiranje se odvija u aerobnim uvjetima. Aerobni postupak kompostiranja prakticira se s organskim otpadom - lišće, piljevina, pokošena trava, granje itd.

4.2. Kompostiranje otpadnih muljeva u kompostani Imbriovec

U mjestu Imbriovec, nedaleko Koprivnice izgrađena je kompostana namjenjena zbrinjavanju muljeva. Kao sirovina za kompost koristi se saturacijski mulj nastao iz procesa pročišćavanja otpadnih voda pivovare Carlsberg. Na kompostište se dopremaju i muljevi tvornice Kvasac Zagreb i Coca Cola Beverages Hrvatska d.o.o. Mulj se do kompostane doprema u kontejnerima, odlaže na kompostnu površinu i miješa s otpadom s javnih površina: lišće, granje, trava, piljevina, biljni ostaci, kora drveta, te slamom i kukuruzovinom. Daljnji postupak kompostiranja se odvija na otvorenom i traje oko 2 - 4 mjeseca. Dobiveni kompost se koristi na okolnim poljoprivrednim površinama kojima raspolaže PZ Imbriovec.

5. MJERE OPREZA I OPASNOSTI KOD PRIMJENE MULJEVA U POLJOPRIVREDI

Odlaganje mulja u poljoprivredno tlo: osim opasnosti od štetnih metala u sastavu mulja potrebno je obratiti pozornost i na sadržaj patogenih mikroorganizama koji mogu biti nastanjeni u mulju. Prilikom rukovanja muljem za vrijeme transporta posebno oprezni moraju biti radnici koji sudjeluju u transportu i poljodjelstvu. Patogeni organizmi u mulju mogu ugroziti ne samo radnike već i konzumente plodova koji su uzgojeni na tlu tretiranom muljem. Opasne bakterije koje se mogu naći u mulju su Salmonelle. U mulja se mogu naći i jaja crijevnih parazita (trakavica, glista). Da bi se zaštitili od tih patogenih uzročnika, zabranjuje

5

se primjena mulja određeni period prije žetve ili berbe. Mjere koje se primjenjuju kao prevencija kontaminacije tla je dezinfekcija mulja. Metodama zakopavanja i ubrizgavanja u tlo se smanjuje se prodor opasnih mikroorganizama u biljke i površinski dio tla. U proizvodnji industrijskih biljaka primjena mulja nije pokazala negativan utjecaj na potrošače (izvor: Agrotehničar, upotreba mulja kao gnojiva)

5.1. Svojstva i djelovanje muljeva u poljoprivrednom tlu

Prije dopremanja mulja u kompostanu provode se analize u ovlaštenim laboratorijima, kojima se utvrđuju svojstva muljeva. Na temelju ispitivanja kemijskih, fizikalnih i mikrobioloških osobina muljeva donosi se ocjena o učinku muljeva u poljoprivrednoj ratarskoj proizvodnji te kao supstrata za uzgoj bilja u zaštićenim prostorima. Rezultati tih analiza pokazuju da muljevi mogu pogodno utjecati na tlo zbog dobrih fizikalnih osobina, odnosno dobre vododržnosti te u tlu djeluju kao kondicioneri. Na taj način se povećava retencioni kapacitet tla za vodu aluvijalnih i pjeskovito – ilovastih tala koja imaju slabu vododržnost. Dokazan je zadovoljavajući udio kalcija od 5%, koji u tlu djeluje kao regulator sekundarnih alumosilikata (minerala gline), te tako povećava sposobnost formiranja sekundarnih agregata tla. Saturacijski mulj u tlu ima visok CEC (cation exchange capcity) i značajnu pufersku vrijednost zbog svoje gotovo neutralne reakcije, te se isključuje mogućnost negativnog utjecaja na tlo u smislu zakiseljavanja. Pronađen je zadovoljavajući udio makro i mikro elemenata što ima pozitivan utjecaj na tla sjeverozapadne Hrvatske, koja su deficitarna na biogenim elementima. Istovremeno, udio natrija je veoma nizak, što je svakako jedna od prednosti mulja. Količine teških metala su ispod najnižih dopuštenih vrijednosti. Mikrobiološkom metodom utvrđene su entero bakterije i kvasci, ali ne i patogene koliformne bakterije Salmonella i Escherichia, poznate kao vrlo opasne. Općenito mulj ima pozitivan utjecaj na tlo zbog dokazane dobre vododržnosti, visokog udjela organske tvari te blago alkalne kemijske reakcije. Isključena je mogućnost fitotoksičnosti mulja analizama provedenim na klijanju te rastu i razvoju pšenice, gdje su zrna bila posađena izravno u uzorak mulja. 6. ZBRINJAVANJE SUVIŠNOG MULJA S PROČISTAČA OTPADNIH VODA GRADA KOPRIVNICE Gradski pročistač komunalne otpadne vode grada Koprivnice koji je smješten u Herešinu, ima sasvim drugačiji način iskorištavanja i zbrinjavanja otpadnog mulja. Mulj iz gradskog pročistača je svojim svojstvima nepogodan za poljoprivredna zemljišta. Višak mulja dobiven postupkom obrade otpadnih voda doprema se u silose za mulj u kojima se zgušnjava, aerobno stabilizira, te uguššćuje centrifugom. Tako se dobiva mulj s 25% suhe tvari koji se obrađuje MID-MIX tehnologijom u postrojenju za obradu mulja na ekonomičan i ekološki prihvatljiv način. MID-MIX tehnologijom provode se operacije koje obuhvaćaju skup fizikalno- kemijskih faza obrade mulja.

6

Kratak opis postupka: Dehidrirani, stabilizirani i neutralizirani mulj se dozira u reaktorsku jedinicu gdje se u određenom omjeru miješa s reaktantima na bazi kalcija (CaOH)2 i CaO.

Slijedi egzotermna reakcija procesa koja se odvija na temperaturi 80- 105 ◦C te dolazi do molekularne razgradnje sadržaja, slijedi proces ionske disocijacije, vakuumsko – plinske inkapsulacije, isparavanja vodene pare i filtracija čestica.

folijom.

Slika 5: Usipavanje solidifikata u jumbo vreću. Foto Dvorski, 2009. Rezultat tog procesa je potpuna solidifikacija mulja. Dobiveni solidifikat se hladi i pakira u jumbo vreće. Nastala vodena para se sakuplja radi filtriranja čestica koje se vraćaju u proces prerade. Dobiveni solidifikat ima 85% suhe tvari, može se koristiti u građevinskoj industriji zbog pogodnih termo, hidro i akustičnih izolacijskih svojstava. Takav način iskorištavanja otpadnog mulja je prihvatljiv s ekološkog ali i s ekonomskog stajališta, te nema nikakvih negativnih utjecaja na okoliš. 7. IZVEDBA POKUSA PROIZVODNJE KOMPOSTA OD UGUŠĆENIH MULJEVA S UREĐAJA ZA PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA DANICA U Podravci su provedena brojna istraživanja vezana uz zbrinjavanje i primjenu mulja na poljoprivrednim površinama. Već je spomenuto da mulj s pročistača Danica nije opterećen štetnim tvarima poput teških metala i otrovnih spojeva, te je pogodan za kompostiranje i primjenu u tlu. Potaknuta tom idejom provela sam malo istraživanje s ugušćenim muljem s centrifuge.

Ispitivanje je provedeno na četiri uzorka mulja, stavljena u prikladne papirnate kutije obložene pvc

Slika 6: Pokusni uzorci mulja koji su pomiješani sa slamom i zeolitom. Foto Dvorski, 2009.

7

Prvi uzorak služi kao slijepa proba: u kutiji se nalazi samo mulj. U drugu kutiju je stavljeno oko 20 litara mulja i 2 kg zeolita. U trećoj kutiji je 20 litara mulja pomiješano s 1.5 kg slame. U četvrtom uzorku je 20 litara mulja pomiješano s 5 kg zeolita. Nakon postavljanja pokusa, izmjerena je temperatura mulja koja je iznosila 14,1◦C, pH vrijednost je bila 6,36. Postotak suhe tvari bio je 13%. Karakteristike ugušćenog mulja su crno - sivkasta boja, ujednačena gusta konzistencija i specifičan, neugodan miris. Nakon toga je u laboratoriju svakih sedam dana utvrđena temperatura, pH vrijednost i suha tvar uzoraka. Mulj pomiješan sa slamom nakon određenog vremenskog perioda uz aerobne uvjete razgradnje daje bogato biološko gnojivo koje pozitivno djeluje na tlo. Zeolit je odlično sredstvo za pripravak komposta od biootpada, naročito mulja. Zeolit je poznat kao prirodni mineral vulkanskog podrijetla. Odlikuje se izvanrednim svojstvima, zbog svoje šupljikave ionske strukture ima sposobnost ionske izmjene, upijanja i vezivanja ali i otpuštanja vode i hranjivih tvari. Na sebe veže teške metale, pesticide i ostale štetne tvari tako da ih biljke ne mogu apsorbirati, te regulira kiselost (pH) tla. Zeoliti sadrže značajne količine biogenih elemenata koji su potrebni za rast biljaka. Korištenjem zeolita dobivamo visoko kvalitetan kompost koji je ekološko gnojivo, te se može koristiti za uzgoj gotovo svih vrsta biljaka. U procesu kompostiranja sa zeolitom,u znatnije manjoj mjeri osjećamo neugodne mirise (amonijak), te smanjujemo zagađivanje okoliša teškim metalima i štetnim tvarima. 8. ANALIZE POKUSNIH UZORAKA Prva analiza mjerenih parametara pokazuje da su vrijednosti kod sva četiri uzorka iste, možemo reći da su to polazne vrijednosti s kojima možemo uspoređivati rezultate narednih analiza. Tablica 1: Postavljanje pokusa s aktivnim muljem: 19. 2. 2009.

pH

vrijednost temperatura◦c suha tvar % Uzorak 1 6,36 14,1 13

Uzorak 2 6,36 14,1 13

Uzorak 3 6,36 14,1 13

Uzorak 4 6,36 14,1 13

Nakon tjedan dana sam izmjerila temperaturu uzoraka, te u laboratoriju odredila pH vrijednost i količinu suhe tvari u uzorcima. Svaki tjedan u nekoliko navrata promiješamo pokusne uzorke zbog aeracije uzoraka i sprečavanja razvoja anaerobnih bakterija.

8

Tablica 2: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 26. 2. 2009.

pH

vrijednost temperatura◦c Suha tvar % Uzorak

1 6,41 7 13,707

Uzorak 2 6,11 6 21,59

Uzorak 3 6,47 7 13,98

Uzorak 4 6,21 8 38,06

Tablica 3: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 5. 3. 2009.

pH

vrijednost temperatura◦c suha tvar % Uzorak

1 7 7,5 13,76

Uzorak 2 6,42 5,5 28,33

Uzorak 3 7,02 6,5 17,34

Uzorak 4 6,01 8 37,91

Vidljive su promjene, na površini uzoraka se stvara pokorica zbog isušivanja gornjeg sloja, potrebno je češće miješanje zbog prodora zraka. U trećem uzorku (mulj pomiješan sa slamom) su vidljivi znakovi truljenja slame koja je poprimila tamniju boju, izgubila čvrstoću, te se lako može gnječiti. Tablica 4: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 12. 3. 2009.

pH

vrijednost temperatura◦c suha tvar % Uzorak

1 6,82 12 15,9

Uzorak 2 6,42 10,5 31

Uzorak 3 7,46 11,5 17,19

Uzorak 4 6,06 12 39,47

U svim uzorcima je vidljiv porast temperature i postotak suhe tvari. Za sad nema značajnih promjena pH vrijednosti, pa možemo zaključiti da mikroorganizmi pokazuju vrlo malu aktivnost.

Tablica 5: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 19. 3. 2009.

pH

vrijednost temperatura◦c suha tvar % Uzorak

1 7,08 12 18,57

Uzorak 2 6,18 10,5 33,63

Uzorak 3 7,31 12 26,35

Uzorak 4 6,28 12 42,43

9

Na površini uzoraka je vidljiv razvoj plijesni. Miris kod uzoraka s zeolitom je manjeg intenziteta u odnosu na ostala dva uzorka. Tablica 6: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 26. 3. 2009.

pH

vrijednost temperatura suha tvar

% Uzorak

1 7,66 12 40,37

Uzorak 2 7,08 11,5 39,27

Uzorak 3 7,27 12 34,11

Uzorak 4 6,95 13 58,56

Nakon izvedenih laboratorijskih analiza, u svaki sam uzorak dolila 0,5 litre vode koja ulazi u pročistač, kako bi potaknuli rad mikroorganizama. Budući je niska temperatura, procesi razgradnje se vrlo sporo odvijaju. Tablica 7: Kontrola pokusa s aktivnim muljem: 1. 4. 2009.

pH

vrijednost temperatura suha tvar % Uzorak

1 7,28 10,5 15,4

Uzorak 2 6,76 10,5 42,18

Uzorak 3 7,22 10,5 19,28

Uzorak 4 6,68 11 35,72

Plijesni se i dalje razvijaju na površini uzoraka, najveće promjene su vidljive u trećem uzorku zbog intenzivnih procesa truljenja. Analiza pH vrijednosti i temperature pokazuju da nema značajnijih promjena u uzorcima. Najviše su se mijenjale vrijednosti kod određivanja postotka suhe tvari uzoraka. Tablica 8: Vrijednosti izmjerenih temperatura sva četiri uzorka kroz vremensko razdoblje od sedam tjedana.

Temperatura uzoraka u °C Datum

kontrole uzorak

1 uzorak

2 uzorak

3 uzorak

4 19. 2. 2009. 14,1 14,1 14,1 14,1 26. 2. 2009. 7 6 7 8 5. 3. 2009. 7,5 5,5 6,5 8 12. 3. 2009. 12 10,5 11,5 12 19. 3. 2009. 12 10,5 12 12 26. 3. 2009. 12 11,5 12 13 01. 4. 2009. 10,5 10,5 10,5 11

10

Grafikon 1: Grafički prikaz kretanja temperature u pokusnim uzorcima.

02468

10121416

19.2.

900

26.2.

2009

.

5.3.20

09.

12.3.

2009

.

19.3.

2009

.

26.3.

2009

.

1.4.20

09.

Datum kontrole pokusa

Tem

pera

tura uzorak 1

uzorak 2uzorak 3uzorak 4

Tablica 9: Kretanje pH vrijednosti u sedmotjednom periodu promatranja pokusa.

Utvrđene pH vrijednosti uzoraka Datum

kontrole Uzorak

1 Uzorak

2 Uzorak

3 Uzorak

4 19. 2. 2009. 6,36 6,36 6,36 6,36 26. 2. 2009. 6,41 6,11 6,47 6,21 05. 3. 2009. 7 6,42 7,01 6,01 12. 3. 2009. 6,82 6,42 7,46 6,06 19. 3. 2009. 7,08 6,18 7,31 6,28 26. 3. 2009. 7,66 7,08 7,27 6,95 01. 4. 2009. 7,28 6,76 7,22 6,68

Grafikon 2: Grafički prikaz kretanja pH vrijednosti uzoraka.

0123456789

19.2.

2009

.

26.2.

2009

.

5.3.20

09.

12.3.

2009

.

19.3.

2009

.

26.3.

2009

.

1.4.20

09.

Datum kontrole pokusa

pH v

rije

dnos

t

Uzorak1Uzorak 2Uzorak 3Uzorak 4

11

Tablica 10: Vrijednosti dobivene utvrđivanjem postotka suhe tvari u pokusnim uzorcima muljeva.

Suha tvar Uzorak 1

Uzorak 2

Uzorak 3

Uzorak 4

19. 2. 2009. 13 13 13 13 26. 2. 2009. 13,707 21,59 13,98 38,06 05. 3. 2009. 13,76 28,33 17,31 37,91 12. 3. 2009. 15,9 31 17,19 39,47 19. 3. 2009. 18,59 33.63 26.35 42,43 26. 3. 2009. 40,37 39,27 34,11 58,56 01. 4. 2009. 15,4 42,18 19,28 35,27

Grafikon 3: Grafički prikaz dobivenih rezultata laboratorijskih metoda određivanja suhe tvari.

010203040506070

19.2.

2009

.

26.2.

2009

.

5.3.20

09.

12.3.

2009

.

19.3.

2009

.

26.3.

2009

.

1.4.90

02.

Datum kontrole uzoraka

Suha

tvar

% Uzorak 1Uzorak 2Uzorak 3Uzorak 4

12

9. STATISTIČKA OBRADA DOBIVENIH VRIJEDNOSTI Nakon tabličnog i grafičkog prikaza rezultata koje sam prikupila u sedmotjednom razdoblju promatranja uzoraka mulja, te podatke ću statistički obraditi. Tablica 11: Aritmetička sredina, standardna devijacija i koeficijent varijabilnosti vrijednosti temperatura za pokusne uzorke mulja. No. Uzorak

1 Uzorak

2 Uzorak

3 Uzorak

4 1. 14,1 14,1 14,1 14,1 2. 7 6 7 8 3. 7,5 5,5 6,5 8 4. 12 10,5 11,5 12 5. 12 10,5 12 12 6. 12 11,5 12 13 7. 10,5 10,5 10,5 11 N 7 7 7 7 X 10,7 9,8 10,5 11,2 S 1,94 2,39 2,09 1,73

KV 18,13 24,38 19,9 15,45 Tablica 12: Aritmetička sredina, standardna devijacija i koeficijent varijabilnosti za pH vrijednosti uzoraka. No. Uzorak

1 Uzorak

2 Uzorak

3 Uzorak

4 1. 6,36 6,36 6,36 6,36 2. 6,41 6,11 6,67 6,21 3. 7 6,42 7,02 6,01 4. 6,82 6,42 7,46 6,06 5. 7,08 6,18 7,31 6,28 6. 7,66 7,08 7,27 6,95 7. 7,28 6,76 7,22 6,68 N 7 7 7 7 X 6,94 6,48 7,04 6,36 S 0,88 1,10 0,84 0,39

KV 12,68 16,97 11,93 6,13

13

Tablica 13: Aritmetička sredina, standardna devijacija i koeficijent varijabilnosti vrijednosti za suhu tvar uzoraka: No. Uzorak

1 Uzorak

2 Uzorak

3 Uzorak

4 1. 13 13 13 13 2. 13,707 21,59 13,98 38,06 3. 13,76 28,33 17,34 37,91 4. 15,9 31 17,19 39,47 5. 18,57 33,63 26,35 42,43 6. 40,37 39,27 34,11 58,56 7. 15,4 42,18 19,28 35,72 N 7 7 7 7 X 18,68 29,86 20,18 37,88 S 5,54 4,52 4,10 5,21

KV 29,66 15,14 20,32 13,75

10. ZAKLJUČAK

1. Mogućnost iskorištavanja mulja s pročistača otpadnih voda Danica razmatramo prvenstveno na ekološko - tržišnim osnovama. Budući da se nalazimo u vremenima ekonomsko - gospodarske krize, teško je pronaći realne osnove za konkretnije pothvate ekološkog zbrinjavanja otpadnog mulja, jer to još nije profitabilna djelatnost.

2. Općenito otpad je sirovina na krivome mjestu - u ekološki svjesnim umovima. Zbog neprofitabilnosti, većina proizvođača ne želi ekološki zbrinjavati otpad jer po zakonskoj osnovi nisu primorani na to.

3. U zapadnim razvijenim zemljama u primjeni su rigorozni zakoni o zaštiti okoliša. Zbog toga u mnogim granama industrije, naročito prehrambene, mnogi se proizvodni aditivi, sredstva za dezinfekciju i održavanje pogona itd. zamjenjuju ekološkim, biorazgradivim proizvodima koji se lakše obrađuju u pročistačima otpadnih voda. Uz korištenje biorazgradivih, neškodljivih proizvoda dobivamo veći učinak pročišćavanja vode i kvalitetniji mulj koji možemo kao kompost ponovo vratiti u prirodan proces kruženja tvari.

4. Otpadni mulj s pročistača Danica pogodan je za kompostiranje i kao takav za primjenu na poljoprivrednom tlu. Ranije analize su pokazale da je sadržaj teških metala ispod najnižih dopuštenih vrijednosti koje nalaže Pravilnik, pa je isključena mogućnost kontaminacije tla.

5. Ako se radi o kompostiranom mulju dobivenom u kompostani Imbriovec preporuča se napraviti detaljnija analiza ciljanog zemljišta koja uključuje i utvrđivanje sadržaja teških metala. Razlog tome je korištenje mulja kao sirovine za kompost koji potječe iz više različitih proizvodnih procesa. Potrebno je redovito kontrolirati sadržaj štetnih tvari u muljevima kako bi se njihovim unošenjem u tlo izbjegla još veća kontaminacija tla.

6. U Koprivničkom području i okolici prevladavaju: aluvijalna, pseudoglejna, hipoglejna, amfiglejna, livadna, i lesivirana tla. Odlike tih tipova tala su zadovoljavajuća plodnost, te su povremeno potrebne korekcije pH vrijednosti tla i popravak strukture tla narušene intenzivnom ratarskom priozvodnjom. Mulj je pogodan za korištenje na predhodno spomenutim tlima zbog povoljne pH reakcije te kao kompost djeluje povoljno na strukturu tla, naročito u kombinaciji sa zeolitom. Optimalna količina mulja je 1,3 t/ha godišnje (izvor: Agrotehničar, upotreba mulja kao gnojiva).

14

11. LITERATURA

1. Anonimus (1991): Upotreba mulja kao gnojiva. Agrotehničar (4/91), mjesečni časopis, izabrani članak.

2. Dolenec, M. (2005): Opis postupanja s biorazgradivim otpadom u cilju proizvodnje

komposta. Poljoprivredna zadruga Imbriovec.

3. Glancer- Šoljan, Margareta; Tibela Landeka Dragičević; V. Šoljan; S. Ban (XX): Biotehnologija u zaštiti okoliša. Interna skripta. Prehrambeno- biotehnološki fakultet Sveučilište u Zagrebu.

4. Grupa autora (2004): Elaborat o kemijskim, fizikalnim i mikrobiološkim osobinama

saturacijskog mulja. Visoko gospodarsko učilište u Križevcima.

5. Grupa autora (2005): Biološki mulj iz obrade otpadnih voda tvornice za proizvodnju pekarskog kvasca: karakteristike, kompostiranje i primjena. Prehrambeno- biotehnološki fakultet Sveučilište u Zagrebu.

6. Kemer, N. Frank (2001): Nalkov priručnik za vodu. Hemijska kompanija Nalko.

Jugoslovenska akademija Savez inženjera i tehničara Srbije, Građevinska knjiga, a.d.

7. Promidžbeni materijal (2007): Biološki uređaj za pročišćavanje otpadnih voda grada Koprivnice. Komunalac, gradsko komunalno poduzeće d.o.o.

8. Techno ing, Poduzeće za marketing, inženjering, trgovinu i posredovanje d.o.o.

(2005.): Elaborat zaštite okoliša za izgradnju odlagališta za neopasni organski otpad kompostište- Imbriovec.

9. Tedeschi, S. (1997): Zaštita voda. Hrvatsko društvo građevinskih inženjera, Zagreb. 10. Tušar, Božena (2004): Ispuštanje i pročišćavanje otpadne vode. Croatia knjiga,

Zagreb.

11. Zakon o zaštiti okoliša (NN br. 82/94, 128/99).

12. Zakon o vodama (NN br. 107/95).

13. Zakon o otpadu (NN br. 151/03).

14. Uredba o opasnim tvarima u vodama (NN br. 78/98).

15. Pravilnik o graničnim vrijednostima pokazatelja, opasnih i drugih tvari u otpadnim vodama (NN br. 40/99).

16. Pravilnik o procjeni utjecaja na okoliš (NN 59/00 i 136/ 04).

15