Panevropski univerz i te t

„Apeiron“

Banja Luka

SEMINARSKI RAD

Predmet: „Upravljanje i zaštita vodama“

Tema:

Tretman otpadnih voda proizvodnog procesa „Vitaminka “ Banja Luka

Student: Mentor:

Dragana Petrušić 04-11/RSI Prof.dr Veljko Đukić

Banja Luka,2013. Godine

Sadržaj

1. UVOD..................................................................................................................................3

1.1. Predmet istraživanja.....................................................................................................4

1.2. Cilj istraživanja............................................................................................................4

1.3. Struktura rada...............................................................................................................4

1.4. Metodologija istraživanja.............................................................................................4

2. ZAKONSKA REGULATIVA............................................................................................5

2.1. Zakon o vodama(„Službeni glasnik RS“, br. 50/06)....................................................5

3. KARAKTERISTIKE OTPADNIH VODA.........................................................................8

3.1. Fizičke karateristike otpadne vode...............................................................................8

3.2. Hemijske osobine otpadnih voda.................................................................................8

3.3. Biološke karakteristike.................................................................................................9

4. OTPADNE VODE proizvodnog pogona „Vitaminka“...................................................10

4.1. Izbor tehnološkog riješenja - tretman otpadne vode..................................................11

4.2. Kvalitet otpadne vode nakon tretmana.......................................................................12

5. ZAKLJUČAK....................................................................................................................13

6. LITERATURA..................................................................................................................14

2

1. UVOD

Životna sredina ili ekosfera obuhvata biogeosferu (prirodnu sredinu) i tehnosferu (vještačku sredinu). Ona je prirodni okvir života, spoj fizičkih,hemijskih i bioloških faktora koji djeluju na organizme.

Voda je osnov života. Voda nije komercijalni proizvod nego je nasleđe koje treba čuvati, zaštiti i shodno tome postupati. Koristi se u industriji i danas predstavlja veoma značajnu i nezamjenjivu sirovinu. Hidrosfera obuhvata svu vodu na zemlji: okeane, vodotoke, jezera, vodu u tlu, podzemne vode i vodenu paru u atmosferi. Voda je u hidrosferi nejednako raspodijeljena.

Od ukupne količine slatke vode najviše je zarobljeno u ledenjacima, tako da za upotrebu ostaje samo oko 1% od čega je dobar dio zagađen – nekvalitetan za upotrebu. I pored nastojanja čovječanstva da vodu što racionalnije koristi za zadovoljenje potreba sve većeg broja stanovnika, vode postaju sve više zagađene i nepodesne za upotrebu. Zagađenje vode se dešava pri njenom korištenju i izdvajanju iz hidrološkog ciklusa i ponovnim vraćanjem ali sa znatno izmijenjenim fizičko-hemijskim i biološkim karakteristikama!

Za iskorištenu količinu vode,mora se obezbijediti adekvatna ekonomska naknada i osigurati povrat troškova od vodnih usluga, uključujući i troškove za zaštitu životne sredine i resursa, shodno ekonomskoj analizi provedenoj prema Aneksu 3 Okvirne direktive o vodama EU i, naročito, prema načelu ,,zagađivač plaća“.

3

1.1. Predmet istraživanja

Predmet istraživanja seminarskog rada je proces i način obrade otpadnih voda nastalih u industrijskim objektima.

1.2. Cilj istraživanja

Cilj istraživanja je predložiti adekvatan način obrade otpadne vode.Za to je prethodno potrebno utvrditi informacije o porijeklu i karakteristikama otpadne vode, zahtijevanom kvalitetu prečišćene vode, planiranom poboljšanju standarda kvaliteta ispuštene vode, cijene i raspoloživog zemljišta.

1.3. Struktura rada

Rad se sastoji od upoznavanja sa osnovnim pojmovima, zakonskim odredbama , karakteristikama otpadne vode,vrijednostima parametara u otpadnim vodama i predloženom tehnološkom riješenju. Zakonska regulativa- u zakonskoj regulativi je naveden Zakon o vodama (''Službeni glasnik RS'', br. 50/06) kojim se propisuje način upravljanja vodom na teritoriji Republike Srpske.

1.4. Metodologija istraživanja

Izvršena je analiza otpadne vode da bi se utvrdile vrijednosti određenih polutanata. Na osnovu tih mjerenja, čiji će rezultati biti navedeni u tabelama, i na osnovu vrijednosti tih parametara predložen je odgovarajući proces obrade otpadne vode.

4

2. ZAKONSKA REGULATIVA

2.1. Zakon o vodama(„Službeni glasnik RS“, br. 50/06)

Član 1.

(1) Ovim zakonom, uređuje se način integralnog upravljanja vodama unutar teritorijeRepublike Srpske.(2) Upravljanje vodama obuhvata integralan pristup, i to: zaštitu voda, korišćenje voda,

zaštituod štetnog djelovanja voda, uređenje vodotoka i drugih vodnih tijela i javnog dobra.(3) Ovim zakonom, uređuje se i finansiranje obavljanja djelatnosti, organi uprave, javne

službei institucije u sektoru voda, vodni objekti i postrojenja, i druga problematika vezana zaintegralno upravljanje vodama u Republici Srpskoj.

Član 2.

Svrha ovog zakona je osiguranje integralnog upravljanja vodama, a naročito:

a) postizanja dobrog stanja voda i sprečavanje njene degradacije,b) postizanja održivog korišćenja voda,c) osiguranja pravičnog pristupa vodama,č) podsticanje društvenog i privrednog razvoja,ć) pružanja zaštite akvatičnih, poluakvatičnih i kopnenih ekosistemima koji su zavisniod voda,d) organizovanje odbrane od poplava i od drugih negativnih uticaja koje može daprouzrokuje voda,dž) osiguranja učešća javnosti u donošenju odluka koje se odnose na vode, uključujući i

pristup javnosti, potpunim, tačnim i pravovremenim informacijama o stanju voda, oaktivnostima koje su preduzele osobe koje koriste ili zagađuju vode i o aktivnostimakoje su preduzeli nadležni organi i institucije,đ) sprječavanje i rješavanje sukoba vezanih za zaštitu i korištenje voda, ie) ispunjavanja obaveza iz međunarodnih ugovora koji su obavezujući za Bosnu i

Hercegovinu.

5

Član 48.

Pod korištenjem voda, u skladu sa odredbama ovog zakona, smatra se:

a) zahvatanje, crpljenje i upotreba površinskih i podzemnih voda za različite namjene

(snabdijevanje vodom za piće, sanitarne i tehnološke potrebe, navodnjavanje i drugo),

b) korištenje vodnih snaga za proizvodnju električne energije i druge pogonske

potrebe,

c) korištenje vode za uzgoj ribe,

č) korištenje vode za plovidbu,

ć) korištenje vode za sport, kupanje, rekreaciju i druge slične namjene.

Član 57.

(1) Ispuštanje iskorištenih voda u površinske vode, dozvoljeno je samo na način i pod

uslovima, koje određuje ovaj zakon i podzakonski akti doneseni na osnovu ovog zakona.

(2) Zabranjeno je ispuštanje otpadnih voda u prirodna jezera, ribnjake, močvare i druge

prirodne vodne akumulacije, koje imaju stalan ili povremen dotok ili isticanje površinskih ili podzemnih voda, kao i u vodne akumulacije koje su nastale zbog vađenja ili iskorištavanja mineralnih sirovina ili drugih sličnih zahvata.

(3) U prirodnim jezerima, ribnjacima, močvarama i drugim prirodnim vodnim akumulacijama,koje imaju stalan ili povremen dotok ili isticanje površinskih ili podzemnih voda, zabranjeno je korištenje voda na način koji bi mogao prouzrokovati ugrožavanje njihovog ekološkog ili hemijskog stanja.

(4) Ispuštanje otpadne vode direktno u podzemne vode je zabranjeno.

(5) Indirektno ispuštanje otpadnih voda u podzemne vode dozvoljeno je samo na način i pod uslovima, koje određuje ovaj zakon i podzakonski propisi doneseni na osnovu ovog zakona.

6

Član 58.

(1) U slučaju da domaćinstvo nije priključeno na javnu kanalizaciju, otpadne vode iz

domaćinstva će biti prikupljene i tretirane tako da ne uzrokuju rizik od zagađenja koji je veći od propisanog.

(2) Lokalna zajednica na određenom prostoru obavezna je za obezbjeđenje i organizovanje tretmana otpadnih voda neposredno i uz pomoć namjenski formiranih službi i subjekata.

(3) Operator sistema za odvođenje i tretman otpadnih voda na određenom prostoru odgovoran je sa lokalnom zajednicom za sprovođenje tretmana otpadnih voda i obavezan da sagleda stanje, vodi evidenciju i dostavlja podatke organu iz člana 176. ovog zakona i organu lokalne zajednice o podacima navedenim u realizaciji aktivnosti iz stava 1. i 2. ovog člana.

7

3. KARAKTERISTIKE OTPADNIH VODA

Otpadna voda je voda koja je promijenila svoje fizičke, hemijske i biološke karakteristike rezultatom ljudskih aktivnosti i kao takva nije pogodna za prvobitnu namjenu. Karakteristike otpadne vode dijele se na fizičke, hemijske i biološke.

3.1. Fizičke karateristike otpadne vode

Suva materija. Sadržaj suve materije (SM) se definiše kao ostatak poslije sušenja uzorka na 103-107o C, pri čemu na ovaj način nisu obuhvaćeni sastojci sa niskom tačkom ključanja. Filtracijom preko membrane odgovarajućeg prečnika pora, obično 0,45µm, suva materija se razdvaja na suspendovane čestice, sa prečnicima od 1µm i većim, i filtrat koji čine koloidne čestice i rastvor (organske i neorganske molekule i joni rastvoreni u vodi).

Boja. Na osnovu boje može se grubo procijeniti stanje otpadne vode (''svježe'' otpadne vode obično sive boje, dok kod ''odležanih'' otpadnih voda, poslije utroška cjelokupnog rastvorenog kiseonika djelovanjem aerobnih mikroorganizama i poslije nastanka anaerobnih uslova, boja prelazi u crnu).

Miris. Miris je karakteristika otpadne vode na koju su ljudi najosjetljiviji. Otpadne vode imaju miris koji je karakteristika tehnološkog procesa od koga potiču.

Temperatura. Temperatura otpadne vode je značajna karakteristika jer utiče na biosvijet vodotoka u koje se ispuštaju takve, zagrijane otpadne vode, prvenstveno zato što što se na višim temperaturama rastvorljivost kiseonika u vodi smanjuje.

3.2. Hemijske osobine otpadnih voda

Organske materije:

Biohemijska potrošnja kiseonika (BPK). BPK5 je mjera količine kiseonika u otpadnoj vodi koja je potrebna da se izvrši oksidacija organskog ugljenika. Najčešće se BPK određuje u toku od 5 dana na temperaturi od 20oC.

Hemijska potoršnja kiseonika (HPK). HPK je naziv za količinu kiseonika iz jakog hemijskog oksidanta kojim se vrši oksidacija organske materije u vodi. HPK se koristi umjesto BPK za analizu otpadnih voda, obično industirjskih, koje sadrže toksične i/ili teško biološki razgradive komponente, i za analizu prečišćenih otpadnih voda.

Ukupni organski ugljenik (TOC). TOC je mjera sadržaja organski vezanog ugljenika u otpadnoj vodi. Određuje se mjerenjem količine CO2 nastalog oksidacijom organskog ugljenika.

8

Proteini, ugljeni hidrati, ulja i masti. Obzirom na različit uticaj nekih grupa organskih jedinjenja (proteina,ugljenih hidrata,ulja,masti) na ekosistem i na različito ponašanje prilikom prečišćavanja, mjere se koncentracije.

Specifična organska jedinjenja: pesticidi, fenoli, površinski aktivne materije. Zavisno od porijekla otpadne vode mogu da sadrže različita organska jedinjenja (površinske aktivne materije,pesticide,fenole).Mnoge od njih su sporo biološki razgradljive ili čak nerazgradljive, često i toksične,teško ih je uklanjati biološkim postupcima prečišćavanja.

Neorganske materije:

Azot, fosfor, sumpor. Unošenje veće količine biogenih elemenata (azot,fosfor) sa otpadnim vodama izaziva prekomjeran rast vodenog bilja i eutofikaciju recipijenta. Sumpor se iz sulfata, kojih ima često i u većim koncentracijama u nekim otpadnim vodama, redukuje u anaerobnim uslovima do vodonik-sulfida (neprijatnog mirisa i toksičan) a nastali H2S može oksidovati do veoma korozivne sumporne kiseline.

pH, alkalitet, kiselost. Ekstremni pH otpadne vode (bio visok ili nizak)će otežati njeno biloško prečišćavnjanje i negativno uticati na živi svijet recipijenta u koji bi se takva neprečišćena otpadna voda ispustila. pH je kvalitativni pokazatelj,a sadržaj alkalija/kiselina je kvantitativni pokazatelj, nepohodan u procesima hemijske obrade vode.

Teški metali, toksične supstance. Industrijskim otpadne vode mogu sadržati nedozvoljeno velike koncentracije teških metala koji su toksični i čijim dospijećem u recipijent nastaju negativne posljedice.

3.3. Biološke karakteristike

Za utvrđivanje kvaliteta otpadne vode prije i poslije pečišćavanja moraju se znati i određene biloške karakteristike.

Mikrobiloška ispitivanja. Za utvrđivanje sanitarnog kvaliteta vode, mora se znati koji indikatori mikroorganizmi i u kom broju se nalaze u vodi (patogeni mikroorganizmi, izazivači teških zaraznih bolesti).

Biološka ispitivanja. Koriste se da bi se utvrdila toksičnost otpadne vode na biosvijet vodotoka, jer se toksičnost ne može ocijeniti samo na osnovu fizičkih i hemijskih karakteristika otpadne vode. Na osnovu bioloških ispitivanja se utvrđuje i učinak pojedinih postupaka prečišćavanja.

9

4. OTPADNE VODE proizvodnog pogona „Vitaminka“

Vitaminka u svom proizvodnom procesu sadrži program voća, program povrća i sokova. Otpadne vode koje nastaju preradom voća i povrća u proizvodnom pogonu ,,Vitaminka“ sadrže najvećim dijelom organsku biorazgradivu materiju,u kojoj se može naći u tragu primjesa određenih dodataka (konzervansi,boje,arome).

U tabeli 4.1 date su vrijednosti polutanata u otpadnoj vodi, nastaloj u ''Vitaminka'' prije tretmana.

Tabela 4.1 Vrijednosti polutanata u otpadnoj vodi nastaloj u ,,Vitaminka“ prije tretmana.

Komponenta

JedinicaOtpadna voda prije tretmana

Izmjerena vrijednost Dozvoljena vrijednost

BPK gO2/m3

HPK gO2/m3

Suspendova-ne čvrste materije

mg/l

Masti i ulja g/m3

Ukupni azot

gN/m3

Ukupni fosfor

gP/m3

Ukupne koliformne bakterije*

mg/l

Fekalne koliformne bakterije*

mg/l

Na osnovu izvršenih mjerenja i na osnovu prosječnih vrijednosti polutanata u otpadnoj vodi koji su dati u tabeli 4.1 predložen je izbor tehnološkog riješenja, odnosno postupak prećišćavanja nastale otpadne vode.

10

4.1. Izbor tehnološkog riješenja - tretman otpadne vode

Na osnovu mjerenja koja su sprovedena dobijeni su rezultati prikazani u tabeli 4.1 i utvrđena je prekomjerna koncentracija određenih polutanata. S obzirom na to da poznajemo karakteristike otpadne vode nastale u proizvodnom procesu ,,Vitaminka“ predložen je biološki tretman otpadne vode. Na Slici 1 prikazana je shema predloženog procesa za prečišćavanje otpadne vode.

Slika 1 Shema predloženog procesa za prečišćavanje otpadne vode

Shema prikazuje predloženi tretman otpadne vode. Znajući da otpadna vode može sadržati krupnije biološki razgradive materije tretman otpadne vode započinje usitnjivačem koji će te materije da usitni do odgovarajuće veličine koja će se lakše razgraditi i neće imati nepovoljnih uticaja na odvodni sistem. Nakon usitnjivača za mehanički proces obrade korstiće se rešetka. Rešetka služi da bi sprečila prolazak krupnijih,čvrstih, plivajućih materija u odvodne cijevi sistema za odvođenje otpadne vode. Nakon odlaganja krupnijih biološki razgradivih materija voda prolazi kroz mastolov gdje se iz nje izdvajaju masti i ulja nakon čega odlazi u primarni taložnik. Iz primarnog taložnika proces obrade otpadne vode nastavlja se biološkim procesom u lagunama, a mulj istaložen u primarnom taložniku priprema se za kompostiranje. Nakon što je voda prošla sve faze biološkog prečišćavanja u lagunama voda ponovo, prije ispuštanja u efluent, prolazi kroz taložnik gdje da bi se u potpunosti istaložile čvrste materije koje voda sadrži. Tako prečišćena voda dodatno se dezinfikuje do zadovoljenja odgovarajućeg stepena kvaliteta i ispušta se u efluent. U ljetnim mjesecima kada je nestašića vode, prečišćena voda može se koristiti za zalijevanje travnatih površina i cvijeća.

11

4.2. Kvalitet otpadne vode nakon tretmana

Tretman otpadne vode sproveli smo u cilju poboljšanja kvaliteta otpadne vode nastojeći na taj način smanjiti zagađenje recipijenta. Vrijednosti parametara otpadne vode nakon tretmana dati su tabeli 4.2.1.

Tabela 4.2.1 Vrijednosti polutanata u otpadnoj vodi nastaloj u ,,Vitaminka“ nakon tretmana

Komponenta

Jedinica

Otpadna voda nakon tretmana

Izmjerena vrijednostDozvoljena

vrijednost

BPK gO2/m3

HPK gO2/m3

Suspendova-ne čvrste materije

mg/l

Masti i ulja g/m3

Ukupni azot

gN/m3

Ukupni fosfor

gP/m3

Ukupne koliformne bakterije*

mg/l

Fekalne koliformne bakterije*

mg/l

Na osnovu podataka koji su prikazani u Tabeli 4.2.1 možemo zaključiti da je kvalitet otpadne vode nakon tretmana zadovoljavajući, te da neće imati nepovoljnih uticaja na recipijent. Dio vode biće iskorišten za zalijevanje travnatih površina i cvijeća, preostali dio prečišćene, istretirane otpadne vode biće ispušten u recipijent u neposrednoj blizini proizvodnog pogona.

12

5. ZAKLJUČAK

Na osnovu analize uzoraka otpadne vode u proizvodnom pogonu ,,Vitaminka“ može se zaključiti sledeće:

Parametri koji određuju vrijednost polutanata karakterističnih za otpadnu vodu nastalu u ''Vitaminka“ pokazali su prekomjernu koncentraciju određenih materija;

Na osnovu podataka o količini otpadne vode i vrsti zagađenja predložen je sistem za prečišćavanje otpadne vode;

Nakon prečišćavanja otpadne vode ponovna mjerenja su utvrdila da je kvalitet vode zadovoljavajući i da prečišćena otpadna voda (efluent) može biti ispuštena u recipijent bez sumnje da će izazvati negativan uticaj u recipijentu.

Korišćenje voda i upravljanje njima se mora vršiti na racionalan i održiv način, tako da se spriječi nepotrebno korišćenje voda i da korišćenje voda ne prevazilazi prirodno obnavljanje resursa.

13

6. LITERATURA

1. Veljko N. Đukić, Upravljanje otpadnim vodama, Banja Luka; Panevropski univerzitet ''APEIRON''; 1. izdanje, 2008. godine.

14