UniverzitetuNovomSaduPrirodno‐matematičkifakultet

h b h š ž dDepartmanzahemiju,biohemijuizaštituživotnesredineUdruženjezaunapređenjezaštiteživotnesredine„NoviSad“Fondacija"DocentdrMilenaDalmacija"

OPŠTIASPEKTIMONITORINGAOTPADNIHVODA

Dr Snežana Maletić, vanredni profesor PMF‐a u Novom Sadup

NoviSad21‐23.septembar,2016.

Definicija monitoringaDefinicijamonitoringa

Monitoring u užem smislu označava gsistematski nadzor varijacija određenih hemijskih ili fizičkih emisija ispuštanja potrošnje naemisija, ispuštanja, potrošnje na izvoru. 

Monitoring se zasniva na ponovljenim merenjima ili posmatranjima, pri odgovarajućoj frekvenciji u skladu saodgovarajućoj frekvenciji u skladu sa dokumentovanim i dogovorenim procedurama, za svrhu dobijanja informacija o emisijama. 

CiljevimonitoringaDobijanje informacija o postignutim emisionim nivoima vezanim za primenu BAT i omogući poređenja monitoring rezultata sa definisanim BAT‐AEL za specifični sektor industrije.jDobijanja podataka za definisanja i izvođenja BAT i BAT‐AEL vrednosti.Pronalaženja balansa između prinosa procesa, energetske efikasnosti, inputa resursa i povezanih nivoa emisije.Analiza ponašanja određenog tipa emisije.Obezbeđivanje merenja za predviđanje ponašanja emisija određenih instalacija i postrojenja.Obezbeđivanje povratnih informacija sistema za redukciju emisija kontinualnim monitoring sistemom.Određivanje relativnog doprinosa različitih izvora ukupnoj emisiji.Obezbeđivanje merenja za sigurnosne provere.Izveštavanje o emisijama za specifične baze podataka.Obezbeđivanje podataka za procenu uticaja na životnu sredinu.Monitorng emisije za uspostavljanje ekoloških taksi.Monitoring emisije za procenu usaglašenosti sa propisanim zahtevima.

Parametrizaodabirrežimai imonitoringa

• U zavisnosti od cilja monitoringa potrebno je razmotriti sledeće parametre kako bi se obezbedilo da odabrani režim monitoringa obezbeđuje podatke odgovarajućeg kvaliteta:

da li merenja treba raditi kontinualno ili periodično,da li merenja treba raditi kontinualno ili periodično,

određivanje prosečnog ili maksimalnog emisionog nivoa pri normal‐nim operativnim uslovima (NOC),

merenja u slučaju operativnih uslova drugačijih od normalnih (OTNOC),

kontrolna merenja nakon određenog perioda u cilju određivanjakontrolna merenja nakon određenog perioda u cilju određivanja statusa monitoring sistema,

merenja u cilju kalibracije kontinualnog monitoring sistema emisije,

merenja za svrhe testiranja funkcije kontinualnog monitoring sistema emisije.

Generalnipristupzaodabiradekvatnog monitoringadekvatnogmonitoringprograma

Pristupi za odabir adekvatnog monitoring programa se mogu podeliti uPristupi za odabir adekvatnog monitoring programa se mogu podeliti u tri kategorije: 

direktna merenja, 

indirektna merenja i j

metode procene. 

Prilikom odabira nekog od ovih pristupa monitoringa mora postojati balans između dostupnosti metode, pouzdanosti, reprezentativnosti i p , p , puporedivosti rezultata, nivoa poverenja, troškova i koristi za životnu sredinu. Odabir parametara za monitoring zavisi od procesa proizvodnje,Odabir parametara za monitoring zavisi od procesa proizvodnje, sirovina, hemikalija korišćenih u proizvodnji i ključnih emisija u životnu sredinu.Frekvencija kojom se vrši monitoring odabranih parametara u mnogomeFrekvencija kojom se vrši monitoring odabranih parametara u mnogome zavisi od potreba i rizika koji predstavljaju po životnu sredinu, kao i od primenjenog monitoring pristupa. 

Odabirpristupamonitoringprograma zasnovan naprogramazasnovannaprocenirizika

• Rizik može biti procenjen kao:

– „trivijalan“, 

– „značajan“ ili 

– „kritičan“. 

• Monitoring zahtevi u skladu sa ovim mogu biti 

– „minimalni“ za trivijalni slučaj i 

– „sveobuhvatni“ za kritičan slučaj

Primeri faktora rizikaPrimerifaktorarizika• veličina instalacija, koja može odrediti njen uticaj na životnu sredinu;• kompleksnost procesa, koja može uticati na povećan broj potencijalnih 

neispravnosti u radu;• frekvencija izmena u procesu, naročito kod višenamenskih hemijskih postrojenja;• mogući hazardi uzrokovani tipom i količinom ulaznih materijala i goriva;• mogući zdravstveni efekti na ljudsko zdravlje i životnu sredinu kao posledica 

emisije;• rizik da granične vrednosti emisije (GVE) i/ili ambijentalni standardi kvaliteta budu 

prevaziđeni;• blizina emisionog izvora osetljivim receptorima u životnoj sredini;• prisustvo prirodnih hazarda, kao što su geološki, hidrološki i meteorološki faktori;• podaci o ranijim osobinama rada postrojenja i njegovom upravljanju;• nivo tehničke kompleksnosti instalacije i hazardnosti supstanci kojima se rukuje što 

može povećati nesigurnost u pogledu rada instalacije i njenog uticaja na životnu sredinu;

• stepen zabrinutosti javnosti.

Stavke koje se moraju razmotriti i odgovarajući nivoi rizika

NIZAK NIVO1

SREDNJI NIVO2‐3

VISOK NIVO4

Stavke koje utiču na verovatnoću prekoračenja GVE

(a) broj individualnih izvora koji  Pojedinačno Nekoliko Brojnidoprinose emisiji Pojedinačno (1‐5) (>5)

(a) stabilnost operativnih uslova u procesu Stabilan Stabilan Nestabilan

(a) puferski kapacitet tretmana efluenta Dovoljan da se „nosi„ sa  Ograničen Ne postoji(a) puferski kapacitet tretmana efluenta postavljenim uslovima Ograničen Ne postoji

(a) kapacitet tretmana za izvor prekomerne emisije

Sposoban da se „nosi“ sa pikovima (razblaženjem, stehiometrijskim reakcijama, rezervnim tretmanom)

Ograničene mogućnosti Bez mogućnosti

(a) potencijal za mehanički neuspeh usled korozije Nepostojeća ili ograničena korozija Normalna korozija, 

pokrivena dizajnomKorozioni uslovi još uvek prisutni

(a) fleksibilnost izlaznog proizvoda Jedinice posvećene pojedinačnoj produkciji Ograničen broj proizvoda Višenamenska postrojenja

(a) inventar štetnih materija koje mogu biti ispuštene u toku normalnih ili abnormalnih uslova

Nije prisutan, ili je zavisan od proizvodnje

Značajan (u poređenju sa GVE granicama) Veliki inventar

(a) maksimalno moguće opterećenje emisije (koncentracija x protok) Značajno ispod GVE Oko GVE Značajno iznad GVE

Stavke koje utiču na posledice prekoračenja GVE

(a) trajanje potencijalnog neuspeha Kratko (<1 h) Srednje (1 h – 1 dan) Dug (> 1 dan)( ) j j p j g p ( ) j ( ) g ( )

(a) akutni efekti supstance Ne postoje Potencijalni Verovatni

(a) lokacija instalacije Industrijska zona Bezbedna udaljenost od naselja U blizini naselja

(d) faktor razblaženja u recipijentu Visok (npr. iznad 1000) Normalan Nizak (npr. manje od 10)

a Velika 3 4 4Verovatnoć

Velika 3 4 4

Srednja 2 3 4

Mala 1 2 3V Mala 1 2 3

1. ‐ povremeno2. ‐ regularno

Mala Srednja Velikaegu a o

3. ‐ često4. ‐ intenzivno Ozbiljnost posledica

• Rezultati procene ovih stavki zatim mogu da se kombinuju i predstave jednostavnim dijagramom, prikazivanjempredstave jednostavnim dijagramom, prikazivanjem verovatnoće prekoračenja GVE naspram posledica prekoračenja GVE

Različiti pristupi monitoringuRazličiti pristupi monitoringuDirektna merenja,

Indirektna merenja:

surogat parametri, g p

maseni bilans, 

druga izračunavanja, 

primena emisionih faktora,primena emisionih faktora,

Kampanjski monitoring.

Različiti pristupi monitoringuRazličiti pristupi monitoringu

Prilikom odabira odgovarajućeg monitoring i b ž j b i ipristupa sa posebnom pažnjom treba razmotriti: 

pogodnost za nameravanu upotrebu, tj. da li je metod pogodan za originalni razlog vršenjamonitoringa, 

zakonski okvir, tj. da li je metod u skladu sa EU legislativom, ili sa nacionalnimzakonodavstvomzakonodavstvom,

da li su potrebna oprema i eksperti dostupni zamonitoring adekvatni za predloženi metodmonitoring adekvatni za predloženi metod.

Direktna merenjaDirektnamerenjaDva tipa: 

kontin alnakontinualna

periodična merenja

Kontinualne monitoring tehnike imaju prednost u odnosu naperiodične monitoring tehnike. 

Pružaju veći broj podataka koji olakšavaju statističku obradu i moguistaknuti periode drugačijih operativnih uslova.

Kontinualne monitoring tehnike nedostaci: troškovi moraju da seKontinualne monitoring tehnike ‐ nedostaci: troškovi, moraju da se kalibrišu redovno sa referentnim standardnim metodama, one ne mogu biti od velike koristi za veoma stabilne procese, tačnost on‐li li t ž biti j d di k ti l ihline analizatora procesa može biti manja od diskontinualnihlaboratorijskih analiza.....

Kontinualna merenjaKontinualna merenja• Fiksni in‐situ (ili in‐line) instrumenti sa kontinualnim očitavanjem. 

– ne zahtevaju uzimanje uzoraka za analizu

– dva tipa instrumenata koja se najčešće koriste za ove svrhe: 

• merna ćelija se nalazi u kanalu, cevi ili samoj struji emisije

• transmiter i prijemnik smešteni izvan cevi nasuprot jedan drugog. Ovde je merni analizator povezan sa prijemnikom preko optičkog kabla. 

• Fiksni on‐line (iliFiksni on line (iliekstraktivni) instumenti sakontinualnim očitavanjem ‐kontinualno ekstrahuje

k i t k d ž li ijuzorak iz toka duž linijeuzorkovanja i transportujeih do on‐linemerne stanice, gde se uzorci analizirajug jkontinualno. 

Periodična merenjaPeriodičnamerenjaPrenosivi instrumenti korišćeni za serijska merenja. 

Obično se sonda uvodi u odgovarajući merni priključak za uzorkovanje otpadnog toka injegovu analizu on‐line. 

Laboratorijske analize uzoraka uzetih sa fiksnim on‐line uzorkivačem. 

uzorkivači uzimaju uzorak kontinualno i sakupljaju ga u kontejneruzorkivači uzimaju uzorak kontinualno i sakupljaju ga u kontejner. 

deo uzorka se analizira, 

dobija se prosečna koncentracija u ukupnoj zapremini uzorka sakupljenoj u kontejneru. 

količine uzetih uzoraka mogu biti proporcionalne vremenu ili protoku i moraju bitidovoljne da obezbede detektabilnu koncentraciju emisionog parametra.

Laboratorijske analize trenutnih uzoraka. j

Trenutni uzorak je uzorak trenutno uzet iz tačke uzorkovanja u određenom vremenskomintervalu. 

Količina uzorka mora biti dovoljna da se emisioni parametar može detektovatiKoličina uzorka mora biti dovoljna da se emisioni parametar može detektovati. 

Uzorak se analizira u laboratoriji dajući trenutni rezultat, koji je reprezentativan samo zavreme u kome je uzorak uzet.

Kampanjski monitoringKampanjskimonitoring

dobijanje više fundamentalnih informacija od onih koje se mogu dobiti rutinskimmonitoringom,g

uvodi se nova tehnika merenja koja treba da bude validovana,

fluktuirajuću parametar treba da se ispita kako bi se identifikovali uzroci fluktuacija ili da se procene mogućnosti da se smanji raspon fluktuacije,

surogat parametar treba da bude definisan i koreliran sa parametrima procesa ili drugimemisionim vrednostima, 

stvarna jedinjenja/supstance u emisiji treba da se odrede ili procene kao dodatak merenjukumulativnih parametarakumulativnih parametara,

ekološki uticaj emisije treba da se odredi ili proceni,

procena merne nesigurnosti,

pokretanje novog procesa bez prethodnog iskustva u vezi mogućih/očekivanih emisija,pokretanje novog procesa bez prethodnog iskustva u vezi mogućih/očekivanih emisija,

preliminarna studija je potrebna da se projektuju ili unaprede tehnike tretmana emisije, 

ukupna emisija (supstance) iz nekoliko izvora (tipovi i karakteristike), 

doprinos relativne emisije iz izvora zagađenja ukupnoj emisiji (gradacija emisionih izvora), p j g j p j j (g j ),

ispitivanje uzročno‐posledične veze.

Indirektni monitoringuz primenu surogatparametara• Surogat parametri su merljive količine koje mogu biti usko

povezane, direktno ili indirektno, sa konvencionalnim direktnimmerenjima zagađujućih materija, a koje se zato mogu analizirati ikoristiti umesto direktnih merenja koncentracija zagađujućihj j g jmaterija za neke praktične svrhe.

• Surogat je obično parametar koji se lako i pouzdano meri ilii č i k ji k j ličit ti kt k štizračunava i koji ukazuje na različite operativne aspekte, kao što suprotok, produkcija energije, temperatura, zapremina rezidua ilikontinualni podaci koncentracije gasa.

• Odnos između surogat parametra i parametra od interesa mora bitipokazan, jasno identifikovan i dokumentovan. 

b j l dlji l ij• Potrebna je sledljivost evaluacije parametra na osnovu surogata.

Indirektni monitoringuz primenu surogatparametara

Korisni za svrhe monitoringa usaglašenosti samo ako:

– su blisko i konstantno povezani sa direktnim vrednostima, 

– ih je ekonomičnije ili lakše pratiti od direktnih vrednosti, ili ako mogud ć f kda se mere sa većom frekvencijom,

– su u stanju da budu u vezi sa specificiranim granicama;

se uslovi procesa kada se surogati prati poklapaju sa uslovima kada su– se uslovi procesa kada se surogati prati poklapaju sa uslovima kada suobavezna direktna merenja; 

– je njegova upotreba generalno potkrepljena i odobrena sa dovoljnimbrojem podataka. 

– je to pravilno opisano, uključujući periodične evaluacije i praćenja.

Indirektni monitoringuz primenu surogatparametara

• Mogu se razlikovati različite kategorije surogat parametara u g g j g pzavisnosti od jačine veze između emisije i surogata:

– Kvantitativni surogati daju pouzdanu kvantitativnu sliku o emisiji imogu biti zamena za direktna merenja. 

– Kvalitativni surogati daju pouzdane kvalitativne informacije o sastavuemisijeemisije. 

– Indikativni surogati daju informacije o radu postrojenja ili procesa, a samim tim daju indikativne informacije o emisiji. 

– Indirektni monitoring primenom bioloških test metoda/sistemapredstavlja specijalnu grupu surogat parametara. 

Maseni bilansMaseni bilans

Može se koristiti za procenu emisije u životnu sredinu sa neke lokacije, procesa ili dela opremeprocesa ili dela opreme. 

Postupak obično uračunava ulaz, akumulaciju, izlaz i generisanje ilidestrukciju supstanci od interesa, a izračunata razlika predstavlja ispuštenuk l č ž dkoličinu u životnu sredinu. 

Korisno kada: 

(1) je emisija istog reda veličine kao i ulazi i izlazi;(1) je emisija istog reda veličine kao i ulazi i izlazi; 

(2) se količina supstance (ulaz, izlaz, transfer i akumulacije) jednostavno kvantifikuje u toku definisanog vremenskog perioda. 

Kada je deo ulaza transformisan (npr. sirovina u hemijskom procesu), metod masenog bilansa je teško primeniti, u ovim slučajevima potrebno je umesto toga izračunati bilans hemijskih elemenata. g j

Maseni bilansMaseni bilans

• Sledeće jednostavne jednačine se mogu primeniti prilikomprocenjivanja emisije masenim bilansom:

Ukupna masa u procesu = akumulacija + ukupna masa koja izlazi izUkupna masa u procesu = akumulacija + ukupna masa koja izlazi izprocesa + merna nesigurnost

• Primenom ove jednačine u kontekstu neke lokacije, procesa ilikomada opreme, ova jednačina se može napisati u obliku:

Ulaz = proizvodi + transfer + akumulacija + emisija + mernanesigurnost

Druga izračunavanjaDruga izračunavanjaTeorijske i složene jednačine, ili modeli.

K lk l ijKalkulacije zasnovane na

fizičkim/hemijskim osobinama supstanci (npr. pritisak pare) i

matematičkim relacijama (npr zakon idealnog gasnog stanja)matematičkim relacijama (npr. zakon idealnog gasnog stanja). 

Upotreba modela zahteva dostupnost odgovarajućih ulaznih podataka:

model zasnovan na validnim pretpostavkama,model zasnovan na validnim pretpostavkama, 

njegova nesigurnost minimalna, 

odgovarajuća analiza osetljivosti data uz njega, g j j j g

obim modela odgovara ispitivanom predmetu i

ulazni podaci pouzdani i specifični za uslove postrojenja.

Emisioni faktoriEmisioni faktori

Emisioni faktori su brojevi koji mogu bitij j gpomnoženi sa stopom aktivnosti ili protokom izpostrojenja u cilju procene emisije iz postrojenja. P t t k i d t ij k j di i i t jPretpostavka ‐ sve industrijske jedinice u istojproizvodnoj liniji imaju slične emisione obrasce. Koriste se za određivanje naknada u malimjinstalacijama.Mogu se koristiti za povezivanje količine emitovanih

ij l ki š i bimaterijala sa nekim opštim merama obimaaktivnosti.

Emisioni faktoriEmisioni faktori

Emisioni faktori zahtevaju “podatke o aktivnostima”, koji se kombinuju sa emisionim faktorom da bi se generisala procenaemisije. 

Emisiona stopa(masa po vremenu) = Emisioni faktor (masa po jediniciprotoka) x Podaci o aktivnostima (protok po vremenu)

Odgovarajući faktor konverzije za jedinice se mora primeniti. Na primer, ako faktor emisije ima jedinicu "kg polutanta/m3spaljenog p , j j g p / p j ggoriva”, tada se podaci aktivnosti podataka trebaju prevesti u “m3spaljenog goriva/h", čime se dobija procena emisije u “kgpolutanta/h”.p /

Normalni operativni uslovi –uslovi drugačiji od normalnihuslovi drugačiji od normalnih(vanredni uslovi)– odgovarajućiuslovi merenjaj

• Mora napraviti razlika između normalnihMora napraviti razlika između normalnihoperativnih uslova (NOC) i uslova drugačijihod normalnih (OTNOC, vanrednih uslova).

• Operativni uslovi prilikom monitoringa trebada budu poznati, kao i to da li se emisijamože vezati za NOC ili OTNOC. 

Primeri kako emisija možed ida varira sa vremenom

Proces A veoma stabilan processtabilan proces. Proces B ciklični ili šaržni proces, sa na-pizmeničnim visokim i niskim emisijama.Proces C relativnoProces C relativno stabilan proces sa povremenim kratkim ali visokim pikovima.Proces D veoma promenljive procesepromenljive procese koj se nalaze u NOC uslovima.

Tehnički uslovi za sprovođenje monitoringa prema Pravilniku o načinu iuslovima za merenje količine i ispitivanje kvaliteta otpadnih voda i sadržiniizveštaja o izvršenim merenjima (Sl. glasnik RS, 33/16)

Monitoring otpadnih voda je merenje količine i ispitivanje kvaliteta otpa‐dnih voda koje ima za cilj da obezbedi informacije i neophodne podatkeo količinama otpadnih voda, koncentraciji i masenom protokuzagađujućih materija u otpadnim vodama i prečišćenim otpadnimdvodama.

Svrha merenja količine i ispitivanja kvaliteta otpadnih voda jeste: 

o provera usaglašenosti sa graničnim vrednostima emisije zagađujućiho provera usaglašenosti sa graničnim vrednostima emisije zagađujućihmaterija u vode i efikasnosti rada postrojenja za prečišćavanjeotpadnih voda; 

o utvrđivanje uticaja ispuštenih otpadnih voda na prijemnik; 

o prikupljanje podataka za vođenje registara u skladu sa propisima u oblasti voda i zaštite životne sredine.

Sledeće informacije su neophodni preduslovi za sprovođenje monitoringa otpadnih voda:

informacije o proizvodnji u pogonu za vreme sprovođenja monitoringa;

f kl ( k ) d h d dinformacije o poreklu (mestu nastanka) otpadnih voda u proizvodnom procesu (procesne, rashladne, recirkulacione, sanitarne);

informacije o režimu rada (ujednačen, promenljiv‐sezonski, rad u jednoj, dve  ili tri smene);

informacije o broju i lokaciji ispusta otpadnih voda;

informacije o dinamici ispuštanja otpadnih voda;

informacije o postrojenju za prečišćavanje ili predtretman otpadnih voda.

HVALANAPAŽNJI