Univerzitet u Novom SaduPrirodno­matematički fakultet

Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredineUd ž j đ j š i ži di N i S d“Udruženje za unapređenje zaštite životne sredine „Novi Sad“

OPŠTI PRINCIPI UPRAVLJANJA POSTROJENJEM ZA PREČIŠĆAVANJE POSTROJENJEM ZA PREČIŠĆAVANJE 

OTPADNIH VODA

dr Milena Bečelić‐Tomin

Novi Sad 2­5. septembar, 2014.

Podzemni tuneli za prihvat kanalizacijeSaitama, blizu grada Tokyo, 21 vek

Joseph Bazalgette, konstruktor modernog kanalizacionog sistemaLondon, 19 vek

Harapa,2200 to 1900 BC

Frankfurt, 12 vek

Knossos, Crete, 1700-1300 BC

Upotreba prečišćeneotpadne vode(21 vek)

Prvi eksperimenti sa aktivnim muljem(početak 20 veka)

(21 vek)

Prvi biološki tretman otpadnih voda(kraj 19 veka)

(p )

Mineralizacija organskih materija u rekamaHemijski ili biološki proces?( di 19 k )

Upravljanje otpadnim vodama direktnim ispuštanjem na zemljište i u recipijente

(sredina 19 veka)

p jMoć „samoprečišćavanja“(sredina 19 veka)

UPRAVLJANJE ORGANIZACIJOM KOJA JE ODGOVORNA ZA SAKUPLJANJE I ODGOVORNA ZA SAKUPLJANJE I 

PREČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA

• ISO 24511:2007 (U Republici Srbiji SRPS ISO 24511:2011) ‐ Usluge vodosnabdevanja i prečišćavanja otpadnih voda ‐Smernice za menadžment sistemima prečišćavanjaSmernice za menadžment sistemima prečišćavanja otpadnih voda i za ocenjivanje usluga 

• Standard je namenjen promociji dijaloga i kontinualnog unapređenja u okviru samog servisa i između svih zainteresovanih strana‐vlasnika, nadležnih organa, korisnika.

Integrisan sistem menadžmenta, bl i  oblasti: 

• aktivnosti i procesiaktivnosti i procesi, 

• resursi,

d i k i i i• odnosi sa korisnicima, 

• informacije, 

• imovina (materijalna i nematerijalna sredstva),

• životna sredina iživotna sredina i 

• rizici.

Upravljanje Upravljanje resursima:Upravljanjeaktivnostima:• politike,

Upravljanje resursima:• osoblje (ljudskiresursi),p ,

• strategije,• formulacije,

),• materijal i oprema(npr. rezervni delovi, formulacije,

• usaglašenost sapropisima,

( p ,vozila, hemikalije),

• finansijski (troškovi ip op s a,• unutrašnju i spoljašnjukoordinaciju,

koristi),• prirodni resursi (npr. j ,

• operacije i kontrole zemljište)

• Upravljanje kapitalom  • Upravljanje odnosima sa p j j p(imovinom):

• održavanje sistema i t

p j jkorisnicima:

• identifikacija potreba i č ki j kinventara,

• praćenje i registrovanje podataka uslova sistema,

očekivanja kupaca,• korisnički servis (registrovanje i rešavanjepodataka uslova sistema,

• planiranje, održavanje ili sanaciju sistema 

i i ij i ij i

(registrovanje i rešavanje pritužbi, obračuni, obrazovanje, informisanje)

optimizacije amortizacije i refinansiranja

• upravljanje rizicimaupravljanje rizicima

Upravljanje životnom sredinom:

• Planiranje razvoja sistemaUpravljanje informacijama(podacima):

Planiranje razvoja sistemaotpadnih voda(infrastrukture neophodne

k lj j i• nabavka,• evaluacija,

i t ij

za sakupljanje iprečišćavanje otpadnihvoda): razvoj stanovništva i

• registracija• ažuriranje podataka

urbanizacija, očuvanje javnogzdravlja i ublažavanjeopasnosti od poplavaopasnosti od poplava

Upravljanje rizicima• proaktivni pristupi preduzeti da se osigura kontinuitetproaktivni pristupi preduzeti da se osigura kontinuitetslužbe u vanrednim situacijama, prirodne katastrofe(zemljotres, ekstremni vremenski uslovi), tehnološke idruge nesrećedruge nesreće.

• proaktivne mere, sprečavanje ili odgovor na krivičnadela vandalizma ili terorizma.

Uspostavljanje i funkcionisanje infrastruktureUspostavljanje i funkcionisanje infrastrukture otpadnih voda utiče na dva najvažnija načina na životnu sredinu:životnu sredinu:

• Željeni uticaji‐poboljšan kvalitet efluenta i ponovna upotreba muljaponovna upotreba mulja

• Nenamerni uticaji‐uticaji u vezi sa opremom, ij li fi ički k i i imaterijalima, fizičkim aktivnostima vezanim za 

izgradnju i rad

Ciljevi sprečavanja nenamernih ti juticaja

Ciljevi zaštite jjavnog zdravlja

Ciljevi smanjenjauznemiravanja

javnosti

Ciljevi zaštiteživotne sredine

KLJUČNA ULOGA INFRASTRUKTURE KLJUČNA ULOGA INFRASTRUKTURE INDUSTRIJSKIH OTPADNIH VODA JE 

SMANJEN NEGATIVAN UTICAJ NA ŽIVOTNU SMANJEN NEGATIVAN UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU!

KLJUČNA ULOGA INFRASTRUKTURE GRADSKIH OTPADNIH VODA JE SMANJEN GRADSKIH OTPADNIH VODA JE SMANJEN 

NEGATIVAN UTICAJ SVIH OSTALIH AKTIVNOSTI NA ŽIVOTNU SREDINU!AKTIVNOSTI NA ŽIVOTNU SREDINU!

“sive vode” iz kupaonica

“crne vode” iz toaleta

industrijske otpadne vode

bujice i spiranja sa gradskihiz kupaonica

Komunalne otpadne vode

otpadne vode gradskih površina

UPRAVLJANJE POSTROJENJEM ZA UPRAVLJANJE POSTROJENJEM ZA PREČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA

• Upravljanje procesima i procesnim karakteristikama tretmana otpadnih vodap

• Upravljanje ostacima nakon tretmana otpadnih vodaotpadnih voda

• Upravljanje energijom

U lj j b dž / šk i• Upravljanje budžetom/troškovi

• Procesna kontrola

zaštita javnog zdravlja i životne sredineodgo ornost

tretman otpadnihvoda i optimizacijaodgovornost 

upravljanja budžetomodgovornost u odnosima sa

regulatornim telima i

p jbiološki i hemijski 

procesiefekti procesa jedan 

na drugiregulatornim telima ikorisnicima

grad opreme

MENADŽER POSTROJENJA OPERATER

TEHNIČKE SPECIFIKACIJE/ZAHTEVI ZA ODREĐENIM PERFORMANSAMA 

POSTROJENJA

Operativna rutina treba da bude određena i obuhvati: p

• kontinuiranu obradu vode i mulja i ispunjavanje relevantnih graničnih vrednosti emisije

• mere za smanjenje potrošnja energije i drugih ekoloških uticaja

• procedure (nabolja praksa, standardi, odluke operatera prema principu predostrožnosti) za proveruprincipu predostrožnosti) za proveru objekata/instalacija/opreme/kanalizacionog cevovoda koji vodi do postrojenja u cilju sprečavanja curenja, preliva

• procedure (nabolja praksa, standardi, odluke operatera p ( j p , , pprema principu predostrožnosti) za uzorkovanje i praćenjeefluenta gradskog uređaja i industrijskog efluenta

d b d t b i dl j lj• procedure za obradu, ponovnu upotrebu i odlaganje muljau skladu sa specifičnim zahtevima zakonodavstva  ipreovlađujuće najbolje prakse

• procedure za inspekcije i popravke infrastruktureu skladu sa principom predostrožnostiif li ik k j b d b d kl d đi č• tarifnu politiku koja treba da bude u skladu sa zagađivač 

plaća principom• korišćenje nisko‐emisionih/energetskih vozila i drugekorišćenje nisko emisionih/energetskih vozila i druge opreme (Eko‐oznake)

• ispunjenje relevantnih EMAS ili sličnih uslovap j j• kontinuirana obaveza ažuriranje infrastrukture u skladu sa najboljom dostupnom tehnikom (BAT)

• posedovanje potrebnih dozvola (uključujući specifičnezahteve) i dokaz tehničkih kapaciteta infrastrukture postrojenjapostrojenja 

• dokaz tehničkih kapaciteta za mere upravljanja životnom sredinom: zaštita flore i faune na lokaciji ukoliko je 

lji bl j j k liči i d iosetljiva oblast, smanjenje količine generisanog otpada i buke; mere energetske efikasnosti

SISTEM PROCENE UČINKA POSTROJENJAPOSTROJENJA

! Usklađenost sa zahtevima regulativeSISTEM PROCENE 

UČINKA POSTROJENJA

! Usklađenost sa zahtevima regulative! Osiguranje kvaliteta otpadnih voda tokom vremena (pouzdanost) 

PROCENA OPERATIVNOG 

UČINKA! Korišćenje raspoloživih resursa (tehnološki, fizički, energije, kadrovskih i finansijskih) što je

KVALITET OTPADNIH VODA

OPERATIVNOST JEDINICE ZA TRETMAN

EFIKASNOST TRETMANA

kadrovskih i finansijskih) što je moguće efikasnije! Smanjenje potencijalnih negativnih uticaja na životnu sredinu

Netretiranaotpadna voda

Tretiranaotpadna voda

TEČNA FAZAjedinica/procesEnergija

HemikalijeVoda

Potrošnja resursa

Obezvodnjen mulj

acim

a

ČVRSTA FAZAjedinica/proces

MULJVoda Ostalečvrste materijeGasovit kl b št vl

anje

ost

a

jedinica/proces staklene bašteBiogas,energija

Upr

av

! Usklađenost sa zahtevima regulative

USKLAĐENOST SA ZAHTEVIMASA ZAHTEVIMA REGULATIVE

ZA ISPUŠTANJE OTPADNIH VODA

ZA KORIŠĆENJE TRETIRANIHOTPADNIH VODA 

U RECIPIJENTETRETIRANIH 

OTPADNIH VODA

! Osiguranje kvaliteta otpadnih voda tokom vremena (pouzdanost) 

OSIGURANJE KVALITETA OTPADNIH VODA TOKOM 

VREMENA

UKUPNA EFIKASNOSTKAPACITET 

PRILAGOĐAVANJAOPTIMIZACIJA DODAVANJA HEMIKALIJA

PROVERA RADA OPREME/KALIBRACIJAUKUPNA EFIKASNOST TRETMANA

PRILAGOĐAVANJA PROMENAMA PROTOKA I 

KVALITETA

PROVERA RADA OPREME/KALIBRACIJA

MONITORING PROCESA, AUTOMATIZACIJA, DALJINSKA 

KONTROLA,PROPUSTI

Sposobnost tretmana Izjednačavanje protokaSposobnost tretmana otpadne+sveže vodeUklanjanje polutanataP t b

Izjednačavanje protokai kapacitet skladištenjaKorišćenje masenog ihidrauličkog kapaciteta

Ponovna upotrebaKorišćenje energije

Korišćenje kapaciteta opreme

š ž š č! Korišćenje raspoloživih resursa (tehnološki, fizički, energije, kadrovskih i finansijskih) što je moguće efikasnijeefikasnije

KORIŠĆENJE RASPOLOŽIVIH 

RESURSA

Potrošnja sveže vode Potrošnja energije

Potrošnja hemikalija, zamena filterske ispune

Potrošnja energije, primerPotrošnja energije, primer

Mogućnosti redukcije energije:Mogućnosti redukcije energije:

• Unapređenje efikasnosti opreme za aeraciju i aerobnu digestijuaerobnu digestiju

• Primena kogeneratora, ostalih izvora energije

• Instaliranje SCADA sistema

• Korišćenje efikasnog sistema pumpij g p p

• Reciklaža vode

UPRAVLJANJE OSTACIMA

PRODUKCIJA MULJA  PRODUKACIJA  PRODUKCIJA I ODLAGANJE

PRODUKACIJA I KORIŠĆENJE 

OSTALIH OSTATAKA

BIOGASA I KORIŠĆENJE

GASOVA STAKLENE BAŠTE

OSTALIH OSTATAKA

STRATEGIJA UPRAVLJANJA MULJEM ZAVISI OD:Fleksibilna strategija

• Lokacije postrojenja• Troškova prevoza• Kvaliteta ulaznih voda na postrojenje

Fleksibilna strategijaupravljanja muljem

• Mogućnost Kvaliteta ulaznih voda na postrojenje• Korišćenih tehnologija uklanjanja nutrijenata• Zakonskih ograničenja u vezi odlaganja mulja• Dostupnosti i cene sredstava za kondicioniranje

prilagođavanja promenama u nacionalnoj regulativi

• Mogućnostp j• Mogućnosti ponude tretiranog mulja kao proizvoda

Mogućnost prilagođavanja tržišnoj politici

Najčešći izvori gasova staklene bašte na centralnom postrojenju za tretman otpadnih voda:postrojenju za tretman otpadnih voda:

Izvor: Wageningen University, Quantifying the greenhousegas emissions of wastewater treatment plants,  2009

1. Emisija CO2 i N2O  u toku biotretmana, endogena respiracija, uklanjanje nitrata 2. Korišćenje energije na postrojenju za aeraciju, mešanje, pumpanje što dovodi do emisije  CO2 3. Digestija mulja, CH4 and CO24. Odlaganje muljeva, prevoz do ponovne upotrebe/odlaganja....

Udeo procesa u emisiji gasova staklene bašte

Najčešće korišćene tehnologije u EUNajčešće o šće e te o og je u U

• Tehnologije tretmana otpadnih • Tehnologije tretmana muljaTehnologije tretmana otpadnih voda

• Kapajući filteri

• Aktivan mulj sa primarnim

Tehnologije tretmana mulja

• Gravitaciono zgušnjavanje

• Mehaničko zgušnjavanje

b l d ž• Aktivan mulj sa primarnim taloženjem

• Produžena aeracija aktivnog mulja

• Stabilizacija sa produženom aeracijom

• Aerobna stabilizacijamulja

• Sekvencijalni „šaržni“ reaktori

• Reaktori sa fluidiziranom ispunom

• Anaerobna stabilizacija

• Obezvodnjavanje mulja

• Polje za sušenje• Membranski bioreaktor

• Stabilizaciona jezera

j j

• Sušenje

• Incineracija

Troškovi rada postrojenjaoš ov ada post oje ja

• Svi operativni troškovi (npr. radna snaga, energija,Svi operativni troškovi (npr. radna snaga, energija, hemikalije, transport, itd.)

• Troškovi održavanja (radna snaga, rezervni delovi, itd)j ( g , , )

• Eksterni troškovi u vezi sa nivoom tretmana (npr. troškovi emisije N i P)j

• Eksterni troškovi u vezi sa ispuštanjem teških metala i ostalih prioritetnih supstanci 

• Eksterni troškovi u vezi sa korišćenjem energije (gasovi staklene bašte i zagađenje vazduha)

Ek t i t šk i    i    i  Eksterni troškovi u vezi sa nivoom tretmana

• Generalna monetarna vrednost efekata po životnu sredinu od ispuštanjem N, P, organskih materija (BPK) ne može se 

i i!postaviti!• U Planu upravljanja vodama može se izvršiti analiza koristi (analiza isplativosti) od primene određenih tehnika(analiza isplativosti) od primene određenih tehnika tretmana otpadnih voda u određenom slivu ili vodnom telu. 

Emisija gasova staklene bašte• Socijalni troškovi emisije CO• Socijalni troškovi emisije CO2• Prema IPCC, procenjena šteta je između3 70 eura/tona3 ‐ 70 eura/tona

15 Eura/t

Procesna kontrolaoces a o t o a

• Danas, većina komunalnih službi ne može da radi dugo bez efektivneinformacione tehnološke (eng. information technology, IT) podrške.

• Efikasno prikupljanje, ispitivanje, analiziranje, izveštavanje, distribucija,skladištenje i arhiviranje podataka postali su ključ u efektivnim i efikasnimskladištenje i arhiviranje podataka postali su ključ u efektivnim i efikasnimoperacijama. Oni su važan deo odgovornosti menadžera.

• Stoga pravilno dizajnirani kompjuterski sistemi nude značajne prednosti,omogućujući osoblju da donosi bolje, brže odluke, automatizuju rutinske zadatkeefikasno i smanje rizike.

Uz dobar sistem, osoblje može:

• uneti podatke jednom i koristiti ih u više svrha;• lako izabrati, sortirati, rukovati i štampati podatake na različite načine za

različite svrhe;• lako grafički prikazati podatke za analizu;• postizati veću tačnost podataka putem provere opsega i drugih tehnika

đi juređivanja;• vršiti automatizaciju rutinskih zadataka kako bi bili pouzdani;• pratiti promenu podataka;

b b d kl d š d k• organizovati i bezbedno skladištiti podatke;• poboljšati korisnički servis;• znati radni status fabrike na prvi pogled i• efikasno i brzo komunicirati sa kolegama i eksternim zainteresovanim

stranama.

Sistemi za merenje, praćenje i kontrolu sistema­SCADA

SCADA sistemi se koriste za merenje, praćenje i kontrolu industrijskih sistema.Praktično bilo kakav proces u industriji koji ima smisla automatizovati je odličankandidat za primenu SCADA sistema i mreža.kandidat za primenu SCADA sistema i mreža.

• U oblasti tretmana voda mogu se upotrebiti od npr. jednostavnog praćenja protoka,pritiska, reziduala, pa sve do veoma kompleksnog praćenja i kontrole tehnološkihp p p g p jprocesa dezinfekcije vode.

• Ovim sistemima se može automatski pratiti i kontrolisati sakupljanje i transportotpadnih voda prečišćavanje i dispozicija u recipijent u realnom vremenuotpadnih voda, prečišćavanje i dispozicija u recipijent u realnom vremenu.

• Ovi sistemi obuhvataju širok spektar opreme, podsistema i tehničkih rešenja kojiomogućavaju prikupljanje i obradu podataka o procesima (udaljenim sistemima), ireagovanje na adekvatan način.

• Upravljanje procesima, u opštem slučaju, može biti automatsko ili inicirano odstrane operaterastrane operatera.

Ušteda energije­efikasniji rad ipumpi

Ušteda energije: 12‐30%Uštede usled smanjenog broja zastoja u radu: doUštede usled smanjenog broja zastoja u radu: do 30%

Uštede u upravljanju ljudskim resursima: 15‐30%Uštede u upravljanju ljudskim resursima: 15 30%

HVALA NA PAŽNJIHVALA NA PAŽNJI