ekologija_otpadne_vode_28032011

OTPADNE VODE

EKOLOGIJA I ZATITA IVOTNE SREDINE

DANIJELA M. JAIN

DEFINICIJA

ta su otpadne vode?

POREKLO OTPADNIH VODA Naselja Naselja (komunalne)(komunalne)-- saobraaj, atmosferalijesaobraaj, atmosferalije PrivredaPrivreda

DINAMIKA NASTAJANJA OTPADNIH VODA (1)

Varijacije po koliini i stepenu zagaenosti Varijacije u odnosu na prosene koliine Koliina zagaenja

Procena (normativi) i merenjem

DINAMIKA NASTAJANJADINAMIKA NASTAJANJAOTPADNIH VODA OTPADNIH VODA (2)(2)

KARAKTERISTIKE OTPADNIH VODA(1)

FIZIKE

izgled otpadne vode boja, mutnoa miris (na toplo i u hladnoj vodi) ukus temperatura (varira tokom godine, bitna za odreivanje

rastvorenog kiseonika)

HEMIJSKE

BIOLOKE


Suva materija u vodi Suspendovane esticevLako talone (mulj)vGrubo suspendovane (filtracija)- Rastvorene estice (gubitak arenjem, 500-550 C)

d1m

o


Hemijske karakteristike otpadnih voda - sadrajorganskih materija u otpadnoj vodi

Ukupne organske materijevBiorazgradljive organske materijevBionerazgradljive organske materije

BPK, HPK, UOU (TOC)


Bioloka potronja kiseonika BPK BOD vode merenje biorazgradljivih org. mat. u

otpadnoj vodi Izraava se u [gO2/l] vode Nije potpuno precizan podatak, jer se oksiduje i org.

azot i pojedine neorganske materije Ogranienja

Neaklimatizovana mikroflora Prisustvo toksinih sastojaka (inhibiraju rast

mikroorganizama) Ne moe se direktno uporediti BPK nepreienih i

preienih otpadnih voda


BPK5 (odreuje se na temperaturi od 200Ctokom 5 dana)

BPK1 Najvaniji pokazatelj za biorazgradljive

organske materije


HPK (CSB, COD) hemijska potronja kiseonika[gO2/l] vode

Odreivanje se vri u kiseloj sredini sa jakimosidacionim sredstvima kalijumdihromat

BPK5/HPK 1 HPK se uradi za nekoliko sati, reproduktivnost i

preciznost u radu Teko oksidujue materije (dodatak Ag2SO4) Za vrednosti manje od 50 gO2/l nije pouzdan i teko

se odreuje


HPK sa KMnO4 (oksidie 40-50% org. mat.) HPK sa K2Cr2O7 Koristi se za:

Industrijske otpadne vode koje sadre inhibirajue toksine materije

Preiene otpadne vode Pokazatelj anaerobne razgradnje org. mat.


iroka skala razgradljivosti % proteina u otpadnoj vodi % ugljanih hidrata u otpadnoj vodi

Analize specifinih organskih jedinjenja- tenzidi

- pesticidi


Neorganske materije u otpadnoj vodi Pepeo - ukupni sadraj neorganskih materije u

otpadnoj vodi Azot, fosfor, (biogeni elementi, eutrofikacija),

sumpor (vodonik sulfid-toksian ili daje sumpornukiselinu, koja nagriza cevovode, rezervoare i sl.)

Nitrati, nitriti izuzetno toksini Teki metali (Hg, Ni, Pb, As, Zn)


Bioloke karakteristike otpadnih voda- odreivanjeindikatorskih mikroorganizama putem mikrobiolokihanaliza (indikatori fekalnog zagaenja- E. Coli,Streptococcus faecalis, rod Proteus, a uslovnokoliformni bacili bez E. Coli, Claudomonasperfringens i bakteriofag)

Toksinost na pojedine organizme u vodi Pojave sinergizma i antagonizma Bioloki testovi na indikatorske mikroorganizme

KRITERIJUMI ZAGAENOSTI OTPADNIH VODA (1)

Ne postoji jedinstven kriterijum, ve zavisi od poreklaotpadnih voda tj. njihovih optih karakteristika

Ukoliko u otpadnim vodama nema: Toksinih materija Patogenih mikroorganizama Neorganskih materija u velikim koncentracijama Komunalne otpadne vode i vode prehrambene ind. (sem

klanica)BPK jedinstveni i iskljuivi kriterijum zagaenja (poreenje

industrijskih OV i komunalnih)

BPK5


Preko kriterijuma zagaenja se moe odrediti: tetnost po ekosistem Sistem za preiavanje (odabir naina preiavanja) Veliina postrojenja i pojedinih ureaja za preiavanje Ekvivalent stanovnika ES (koliko jedan stanovnik

produkuje BPK5 zagaenja u jednom danu) kod nasES=54g BPK5; U SAD ES=76gBPK5

U svetu postoje odgovarajue formula za izarunavanjezagaenosti OV, koje uzimaju jo neke parametre u obzir(koliinu suspendovanih ili toksinih materija isl.)

Nemaka- vrednost jedinice tetnosti

KONCENTRACIJA I KOLIINA ZAGAENJA

Koliina zagaenja- optereenje otpadne vode: Hidrauliko optereenje (m3/h ili m3/d; m3/m3h talonika ili

reaktora u kome se vri preiavanje) Organsko optereenje (kgHPK/h(d), kgBPK/h(d), kg/m3h) Optereenje sa suspendovanim esticama

vSlabo zagaene o. v.vSrednje zagaene o. v.vJako zagaene o. v.

Podela grubo izvrena, nema tano definisanih granicaizmeu ove 3 kategorije i bazira se na iskustvenimpodacima.


Zato su potrebni kriterijumi zagaenja OV?

Uklanjanje zagaenja do te mere da se preienavoda bez opasnosti moe isputati u recipijent.

Recirkulacija OV u istom ili drugom pogonu(pivarstvo, skrobarstvo)

19

Otpadne vode se prema sadraju zagaujuih materija idejstvu na recipijent dele u 4 grupe:

1. Otpadne vode koje sadre neorganske primese sa specifinimtoksinim osobinama (soli, baze, kiseline, teki metali,metalni oksidi i hidroksidi, vodonik sulfid i sl. Promenafiziko-hemijskih osobina vode (pH, tvrdoa, boja, mutnoa,miris) i trovanje vodenih organizama vodonik sulfidom,arsenom i drugim toksinim suspstancama.

2. Otpadne vode koje sadre netoksine mineralne primese(suspendovane materije i sitne estice), delovanje slinoprethodnoj grupi, ali je slabije izraeno.

3. Otpadne vode sa organskim primesama bez specifinog toksinogdejstva (prevashodno otpadne vode iz prehrambene industrije-veliki utroak kiseonika, aerobna i anaerobna razgradnja organskihmaterija- otrovni gasovi tipa vodonik sulfida, metana i amonijaka),pored velike potronje kiseonika, iji je deficit posebno izraentokom zagaivanja vodenih povrina, dolazi i do promena pHvrednosti vode, prozranosti, boje, BPK.

4. Otpadne vode sa organskim primesama specifinog toksinogdejstva (fenoli, smole, boje, alkoholi, aldehidi, derivati nafte,jedinjenja sumpora- merkaptani, vodonik sulfid, kiseline, baze,organske i neorganske soli, jedinjenja arsena i olova i dr. Po svomdelovanju ova voda odgovara prvoj grupi otpadnih voda, ali jedejstvo znaajnije izraeno i usled spore mineralizacije njenotetno delovanje se protee na desetak, pa ak i stotinak kilometaraod mesta isputanja, posebno u rekama sa brzim tokom. Benzen,ulja, smole, fenoli i piridini, vodi daju neprijatan miris, mutnou iprekrivenost fluorescirajuim tankim slojem koji spreava kontaktsa kiseonikom.

ta se deava sa zagaujuim materijama ponjihovom dospevanju u vodu?

Sudbina zagaujuih materija unetih u prirodnevode zavisi od: Njihove prirode (rastvorljivost, biorazgradljivost) Osobina recipijentaZagaujue materije su izloene fizikom procesu

disperzije i razblaivanja, a moe doi i do njihovehemijske ili bioloke razgradnje.

ZAGAIVANJE VODA (1)

Zagaivae voda moemo podeliti na:1. Prirodne (prirodne pojave)- vulkanske erupcije, peane oluje,

umski poari, kosmika praina, movare, mineralni i termalni izvori.

2. Vetake (ljudske aktivnosti):a) eksplatacija sirovina (rudnici, naftne buotine metalurgija)b) saobraajc) poljoprivreda (pesticidi, vetaka ubriva)d) deponije otpadae) energetika (termoelektrane, toplane,loita)

ZAGAIVANJE VODA (3)

tetnost zagaujuih materija ogleda se preko uticaja na:

recipijent (vodoprijemnik-kanal, reka, jezero, more, okean),

sistem za odvoenje i sistem za preiavanje otpadnih voda.

ZAGAIVANJE VODA (5)

Zagaivanje voda moe biti sluajno, ali je najeeposledica nekontrolisanog isputanja zagaujuihmaterija razliitog porekla: Otpadne vode iz domainstva Industrijske otpadne vode Otpadne vode stoarskih farmi Vode sa poljoprivrednih povrina i Vode koje otiu i spiraju se sa gradskih povrina

1.

2.

3.

4.Otpadne vode kao zagaivai voda

1. Podzemna voda ispod smetlita

2. Komunalna otpadna voda

3. Slivanje sa poljoprivrednih povrina (ivotinjski otpaci, proizvodi erozije tla, ubriva, pesticidi)

4. Industrijske otpadne vode

ZAGAIVANJE VODA (6)

Atmosfera zagaena gasovitim, tenim i vrstim materijama(atmosferske padavine- kisele kie)

ZAGAIVANJE VODA (7)

Termiko zagaivanje

Phytoplankton bloom in the South Atlantic (February 15,

2006) seen from space

Phytoplankton bloom in the Baltic

Proper (July 3, 2001

ZAGAIVANJE VODA (8)

FITOPLANKTON

MORSKE DIJATOMEJE

ZAGAIVANJE VODA (9)

Anabaena aequalis

Zakonska regulativa u oblasti OV

Pravilnik o opasnim materijama u vodama, Sl.Glasnik SRS, 31/82

Pravilnik o tehnickim i sanitarnim uslovima za uputanje otpadnih voda u gradskukanalizaciju, Sl. List Grada Beograda 5-224/98

Pravilnik o higijenskoj ispranosti vode za pie, Sl.List SRJ 42/98.

MDK tetnih materija za vodu

VODOPRIJEMNICI-KANALIZACIJA (1)

Kanalizacije kao recipijenta, Pravilnikom se postavljaju zahtevi da otpadne vode iz naselja,industrije, kao i ostale koje se putaju u kanalizaciju, ne smeju sadrati:

tetne gasove (H2S, SO2, Cl2), zapaljive i eksplozivne supstance, vrste i viskozne supstance (pepeo, slama, metalni

opiljci), plastiku, drvo, staklo, dlake, meso, taloge nastale

tokom preiavanja vode, kisele, alkalne i agresivne materije, ostale tetne materije.


U javnu kanalizaciju ne smeju se isputati OV iz: bolnica, klanica, veterinarskih stanica, kafilerija i sl., bez

prethodne dezinfekcije


Takoe i OV koje mogu: tetno uticati na instalacije, gradjevine i

ureaje javne kanalizacije. GV tetnih materija koje mogu imati otpadne

vode prilikom putanja u javnu kanalizaciju:

GV tetnih materija

NORMATIVI POTRONJE VODE

BPK5

RASTVORENI KISEONIK

KLASE VODA(1)

Vode I klase su najistije prirodne vode, izvorita reka i njihovi gornji tokovi. Upotrebljavaju se za pie ili u prehrambenoj industriji. Naseljavaju ih plemenite vrste riba(salmonidi). Bez mirisa, boje i ne sadre otpadne materije..

KLASE VODA(2)

Vode II klase su jo uvek relativno iste. Mogu se koristiti za rekreaciju i uz izvesno preiavanje za vodosnabdevanje. Ne smeju imati miris niti boju.

KLASE VODA(3)

Vode III klase su zagaene komunalnim i industrijskim OV. Imaju specifian miris i boju. Mogu se koristiti u poljoprivredi i pojedinim industrijskim granama.

KLASE VODA(4)

Vode IV klase su izuzetno zagaene i moraju se

preiavati za svaku upotrebu.

KL

A

S

I

F

I

K

A

C

I

J

A

V

O

D

A

K

L

A

S

I

F

I

K

A

C

I

J

A

V

O

D

A

RADIOAKTIVNOST VODE (1) Stepen radioaktivnosti: Ukupna radioaktivnost tetnih OM koje se u

toku jedne godine mogu izliti u reku izraunavaju se po sledeoj formuli:

(FxAi)/(Qx(MDK)i) < 1 Gde su: F-faktor sigurnosti (neimenovan broj) koji

zavisi od radiolokih i hidrolokih osobina reke;

Q-prosean godinji protok reke (m3); Ai-ukupna radioaktivnost i-tog radionuklida u Ci (MDK)i-dozvoljena koncentracija i-tog

radionuklida u vodi za pie u Ci/m3.

Pb20682

IZVORI ZAGAENJA VODA (1)

Glavni izvori zagaenja voda, prema prostornom poloaju i isputanju, dele se u dve osnovne grupe:

takaste izvore i difuzne izvore zagaenja voda.


Rudnici

Takasti izvori zagaenjaIndustrijske

OV

RECIPIJENT-VODOPRIJEMNIK

Naselja

Spiranje sa povrinaStoarstvo

Poljoprivreda

Industrija

umarstvo

Oticanje i proceivanje sa umskih povrina

Komunalne OV

Oticanje i proceivanje iz rudnika

Oticanje i proceivanje iz naselja

Oticanje i proceivanje

sa polj. povrina

Difuzni izvori zagaenja


Takasti izvori zagaenja su: efluenti iz ureaja za preiavanje

komunalnih otpadnih voda, efluenti iz industrija i fabrika, i drugi izvori koji direktno isputaju zagaenje

u vodoprijemnike kroz cevi/kanale, (takaste ispuste).


Difuzno zagaenje dolazi iz difuznih (netakastih, rasutih) izvora.

U skladu sa BAS ISO 61076 (2003) difuzni izvori zagaenja povrinskih ili podzemnih voda su izvori koji ne potiu iz jedne take, ve su prostorno iroko rasprostranjeni.

Difuzno zagaenje potie od razliitih izvora,od kojih je veina direktno vezana za odreeni vid koritenja zemljita.

IZVORI ZAGAENJA VODA (5) Karakteristike difuznog zagaenja

Difuzno zagaenje je iroko rasprostranjen problem, koji utie na kvalitet povrinske i podzemne vode u ruralnim i urbanim podrujima. Po svojoj pojavi ono je prostornog karaktera, u velikoj mjeri neregulisano, javlja se ree i u kraim vremenskim intervalima od takastog zagaenja. Difuzno zagaenje, moe takoer poticati iz sedimenata istaloenih u jezerima, vodotocima, movarama ili obalnim vodama, te iz atmosferskih depozicija. Ukratko reeno, difuzno zagaenje potie od razliitih izvora, od kojih je veina direktno vezana za odreeni vid koritenja zemljita.

IZVORI ZAGAENJA VODA (6) Jedan vid difuznog zagaenja jeste i zagaenje koje

nastaje usled POLJOPRIVREDNE PROIZVODNJE. Povrinskim oticanjem voda sa poljoprivrednih

povrina vodni tokovi se mogu zagaditi: Nutrijentima (azot, fosfor),, suspendovanim materijama, patogenim mikrorganizmima, mastima i organskim materijama, opasnim i tetnim materijama i kiselinama i solima.


Nutrijenti -60% N i 25% P iz poljoprivrede dospeva u Severnomore

48% nutrijenata poreklom je iz nekadanje ehoslovake

Znatne koliine dospevaju do Jadranskog mora

Problemi eutrofikacije zapaeni su i u oblasti jezera

EU Nitratna na Direktivtiva (91/676/EEC

Problem zagaenja voda nitratima iz poljoprivrede Cilj direktive: smanjenje zagaenja voda izazvanih nitratima iz

poljoprivredne proizvodnje. Monitoring zemljita i voda! Zemlje EU moraju imati zajedniku agrarnu politiku: Upotreba azotnih i stajskih ubriva Naelo dobre poljoprivredne prakse Zemlje lanice moraju identifikovati krizna podruja

(vunerable zones) i uspostaviti akcione programe kako bi se smanjilo zagaenje potie od azotnih jedinjenja u identifikovanim zonama - potreba za monitoringom voda !

Standardi za kvalitet voda u rekama i jezerima(N) -SAD

Novo kriterijuma za azot (N) EPA trai od svih saveznihdrava

da razviju novestandarde za reke

i jezera

U.S. Environmental Protection Agency

Novi patogeni (1)

Salmonella vrste

Campylobacter jejuni/coli

Enterohemoragina E. coli O157:H7 Listeria monocytogenes

Yersinia enterocolitica

Aeromonas hydrophila

Novi patogeni (2)

Novi soj bakterije nazvan Bartonella rochlimaeidentifikovao je prof. Chao-Chin Chang.

Uzronik kuge 21. stoljea. Pandemija kuge ili Crne smrti u 14. stoljeu odnijela je ivote 75 miliona ljudi, patogenom bakterijom (Yersinia pestis). Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije (WHO), od poetka osamdesetih pojavilo se 39 novih bolesti koje sa ivotinja prelaze na ljude.

HIPOKSIJA

Hipoksija Baltiko i Crno more Uslovi za pojavu hipoksije naglo su porasli u periodu

posle 1960.

Meksiki Zaliv u blizini delte reke Misisipi12000 km2

zahvaeno hipoksijom!

EUTROFIKACIJA (1)

Prema Sladaeku (1973) vode se u zavisnosti od stepena zagaenja dele u 4 grupe:

Katarobne vode (K) Limnosaprobne vode (L) Eusaprobne vode (E) Transsaprobne vode (T)

EUTROFIKACIJA (2)

POSTUPCI PREIAVANJA OTPADNIH VODA (1)

Prethodna obrada (uklanjanje onih materija koje mogu da smetajutokom dalje obrade, ujednaavanje optereenja-egelizacioni bazeni)

Primarno preiavanje (uklanjanje najoopasnijeg zagaenja,suspendovanih estica i reg. pH)

Sekundarno preiavanje (uklanjanje koloidno dispergovanog irastvorenog zagaenja posredstvom mikroorg.- biolokopreiavanje)

Tercijerno preiavanje (uklanjanje preostalog zagaenja, koje jemalo u odnosu na prethodno, ali moe imati veoma negativneposledice npr.: fosfati, nitriti i dr. joni)- postupci za poliranje otp.voda (biogeni elementi, bionerazgradljivi i sl.)

Obrada i odlaganje muljeva nastalih tokom obrade otpadnih voda

POSTUPCI PREIAVANJA OTPADNIH VODA (2)

Mehaniko preiavanje otpadnih voda Hemijsko Bioloko Odlaganje muljeva Zavrna obrada vode Isputanje preiene otpadne vode i njena

ponovna upotreba

Documents

ekologija_otpadne_vode_28032011