otpadne-vode

69
1. UVOD Proizvodnja koksa u sklopu kompleksa Koksno-hemijskog kombinata, sada kompleksa GIKIL, pokrenuta je polovinom 2004. godine i to revitalizacijom i puštanjem u rad samo V- koksne baterije, sa kapacitetom od 700.000 tona koksa na godinu. Pokretanjem proizvodnje koksa, uglavnom su pokrenuti svi proizvodni kapaciteti -pogoni i to: pogon za pripremu uglja, pogon za koksovanje, pogon kondenzacije koksnog plina, pogon katrana, pogon amonijum sulfata, pogon anhidrida maleinske kiseline, pogon azotnih đubriva i pomoćni proizvodni pogoni (Pogon energane i HPV i Pogon pripreme industrijske i pitke vode). Međutim, zbog optimizacije proizvodnih kapaciteta pojedinih postrojenja ali i nametnutih tržišnih uvjeta, došlo je do određenih izmjena u pojedinim tehnološkim procesima, prije svega kod proizvodnje anhidrida maleinske kiseline i proizvodnje azotnih đubriva, u odnosu na ranije stanje. Uvedene izmjene u pojedine tehnološke procese kao i smanjenje proizvodnih kapaciteta većine proizvodnih

Upload: zana-tahirovic

Post on 18-Jul-2016

114 views

Category:

Documents


18 download

DESCRIPTION

hidro

TRANSCRIPT

Page 1: otpadne-vode

1. UVOD

Proizvodnja koksa u sklopu kompleksa Koksno-hemijskog kombinata, sada kompleksa

GIKIL, pokrenuta je polovinom 2004. godine i to revitalizacijom i puštanjem u rad

samo V- koksne baterije, sa kapacitetom od 700.000 tona koksa na godinu.

Pokretanjem proizvodnje koksa, uglavnom su pokrenuti svi proizvodni kapaciteti -

pogoni i to:

pogon za pripremu uglja,

pogon za koksovanje,

pogon kondenzacije koksnog plina,

pogon katrana,

pogon amonijum sulfata,

pogon anhidrida maleinske kiseline,

pogon azotnih đubriva i

pomoćni proizvodni pogoni (Pogon energane i HPV i Pogon pripreme

industrijske i pitke vode).

Međutim, zbog optimizacije proizvodnih kapaciteta pojedinih postrojenja ali i

nametnutih tržišnih uvjeta, došlo je do određenih izmjena u pojedinim tehnološkim

procesima, prije svega kod proizvodnje anhidrida maleinske kiseline i proizvodnje

azotnih đubriva, u odnosu na ranije stanje. Uvedene izmjene u pojedine tehnološke

procese kao i smanjenje proizvodnih kapaciteta većine proizvodnih postrojenja, odrazile

su se na potrošnju industrijske vode i karakteristike otpadnih voda i po količinama i po

kvalitetu voda.

Otpadne vode u kompleksu GIKIL-a, kontinuirano ili povremeno nastaju u svim

proizvodnim pogonima. Bitno je naglasiti da kod većine tokova otpadnih voda dolazi do

oscilacija i po kvalitetu i po količinama, što je posljedica postojećih tehnoloških procesa

u proizvodnim postrojenjima.

Page 2: otpadne-vode

Pri kompleksu postoji, od ranije izgrađeni separatni kanalizacioni sistem za prikupljanje

i odvodnju svih otpadnih voda: tehnoloških, sanitarno-fekalnih i površinskih. Ukupne

otpadne vode otvorenim kanalima ili cjevovodima ispuštaju se u glavni kolektor

(obodni kanal) kojim se sve prikupljene otpadne vode ispuštaju u rijeku Spreču kao

recipijent.

Po pitanju predtretmana i tretmana otpadnih voda, treba naglasiti slijedeće:

(1) u pojedinim pogonima postoje predtretmani na pojedinim otpadnim tokovima, u

cilju izdvajanja plivajućih materija (ulja i masnoća) kao i suspendiranih

materija;

(2) za otpadne vode koje nastaju u Pogonu amonijum sulfata, i dio otpadnih voda

koje nastaju u Pogonu kondenzacije koksnog plina i Pogonu katrana, uglavnom

otpadnim vodama koje sadrže značajnije koncentracije fenola, izgrađeno je i u

funkciji je Postrojenje za prečišćavanje amonijačno-fenolnih voda.

Postrojenje je koncipirano na biološkom procesu prečišćavanja u dva stepena, sa

korištenjem povratnog adaptiranog mulja za biološku razgradnju fenola.

Osnovni cilj u ovom radu je bio da se prikaže efikasnost rada postrojenja te da se utvrdi

da li kvalitativni sastav smjese ugljeva za koksovanje utiče na efikasnost rada

postrojenja za biološko prečišćavanje amonijačno-fenolnih otpadnih voda.

2

Page 3: otpadne-vode

2. TEORETSKI DIO

2.1. Prečišćavanje otpadnih voda

Svako odstupanje kvalitata vode od postavljenih zakonskih normi zahtijeva njeno

prečišćavanje. Mogućnost i efikasnost prečišćavanja ovisi o vrsti prisutnog zagađenja,

uspjehu primjenjene tehnologije, a cijena o vrsti i intenzitetu zagađenja i zahtjevanom

kvalitetu efluenta. Uz sav tehnički napredak, efikasnost prečišćavanja često ne

zadovoljava niti u industrijski naprednim zemljama dok zakonski propisi svakim danom

postavljaju sve oštrije zahtjeve za kvalitet efluenta.

Najteže i najproblematičnije je prečišćavanje vode zagađene novostvorenim

anorganskim, a posebno organskim hemijskim materijama od kojih su mnoge opasne za

čovjeka i ostali živi svijet. Ovdje spadaju teški metali, neorganski štetni spojevi i čitav

niz sintetskih organskih spojeva. Posebno su opasni hlorirani i organski spojevi

nitrogena zbog svojih kancerogenih efekata. U vode dospijevaju otpadnim vodama

koksara, rafinerija nafte, rafinerija biljnih ulja, hemijskih industrija i dr. Takođe, opasne

materije mogu dospijeti u vode i iz bolnica, zanatstava, sa saobraćajnica,

poljoprivrednih površina pa i iz domaćinstava.

2.1.1. Procesi prečišćavanja otpadnih voda

Prečišćavanje otpadnih voda predstavlja postupke i procese kojima se vrši smanjenje

prisutnog zagađenja do onih količina ili koncentracija s kojima prečišćene otpadne vode

ispuštene u prirodne vodne sisteme postaju neopasne za život i ljudsko zdravlje i ne

uzrokuju neželjene promjene u okolini.

U tom cilju, prečišćavanje otpadne vode obuhvaća niz operacija i postupaka kojima se

iz vode uklanjaju materije koje plivaju, suspenzije, koloidi i otopljene materije, odnosno

sve one materije koje mijenjaju svojstva vode.

3

Page 4: otpadne-vode

Osnovni postupci prečišćavanja su fizikalno-hemijski i biološki postupci. Ovim

postupcima najčešće prethodi tzv. predtretman (prethodna obrada) ili preliminarno

čišćenje u smislu uklanjanja onih materija koje bi mogle oštetiti uređaje za naknadno

fizikalno-hemijsko i biološko prečišćavanje. Ovdje se podrazumjeva uklanjanje

plivajućih i suspendiranih materija i ulja, kao i neutralizacija i egalizacija otpadne vode.

Ovi postupci se nazivaju fizičkim, iako neki od njih imaju karakteristike fizičko-

hemijskih postupaka.

Uklanjanjem zagađenja iz otpadne vode dobiva se koncentrirani otpad koji se naziva

mulj. Sirovi mulj je neugodna mirisa i izgleda, opasan za ljudsko zdravlje i okoliš jer

sadrži patogene mikroorganizme i mora se obraditi i učiniti neškodljivim prije

odlaganja. Za tretman mulja sa postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda postoje

takođe fizikalno-hemijski, biološki i termički postupci.

Izbor postupka ili metode prečišćavanja otpadne vode zavisi od:

- porijekla i karakteristika otpadne vode,

- zahtjevanog kvaliteta prečišćene vode,

- planiranog poboljšanja standarda kvaliteta ispuštene vode i

- cijene i raspoloživosti zemljišta.

Postupci za obradu otpadnih voda su dati u tabeli 2.1.

Kombinacija raznih postupaka obrade može dati željeni kvalitet efluenta za bilo koji

problem prečišćavanja. Međutim, samo jedna od ovih alternativa može biti ekonomski

najpovoljnija.

Za prečišćavanje otpadnih voda danas koriste:

- mehanički ili fizički procesi,

- biološki procesi,

-- fizičko-hemijski procesi

Na slici 2.1. su prikazane tipične sheme prečišćavanja otpadne vode.

4

Page 5: otpadne-vode

5

Reš

etke

U

sitn

jivač

i

Reš

etke

U

sitn

jivač

i B

iolo

ško

preč

išća

vanj

e

Cije

đenj

e

Dez

infe

kcija

Ads

orpc

ijaJo

nska

izm

jena

M

embr

.pos

tupc

i

Talo

ženj

eFi

lltra

cija

Flot

acija

Koa

gula

cija

H

emijs

ko

obar

anje

Ega

lizac

ija

Neu

traliz

acija

P

jesk

olov

i M

osto

lovi

Pje

skol

ovi

Mos

tolo

vi

Ega

lizac

ija

Neu

traliz

acija

Koa

gula

cija

K

ondi

cion

iranj

e

Bio

lošk

a st

abili

zaci

jaTe

rm.o

brad

a

Spa

lijiv

anje

P

iroliz

a

Talo

ženj

eFl

otac

ija

Talo

ženj

eFl

otac

ija

Talo

ženj

eFl

otac

ija

Dez

infe

kcija

Talo

ženj

e

Koa

gula

cija

P

aste

rizac

ija

kond

icio

nira

nje

Cije

đenj

e S

ušen

je

Kom

post

iranj

e

Slik

a 2.

1.Sh

ema

proc

esa

obra

de o

tpad

ne v

ode

Tipi

čni f

izik

alno

– h

emijs

ki p

ostu

pci p

reči

šćav

anja

otp

adne

vod

e

Tipi

čna

she

ma

biol

oško

g pr

ečiš

ćava

nja

otpa

dne

vode

Shem

a ob

rade

mul

ja z

a en

ergi

ju

She

ma

obra

de m

ulja

za

odla

ganj

e na

zem

ljišt

e

Page 6: otpadne-vode

Tabela 2.1. Procesi (postupci) za obradu otpadnih voda

Polutant PostupakBiorazgradljive organske materije (BPK ) Aerobni biološki postupak (aktivni mulj), aerirane

lagune, filteri prokapnici, stabilizacioni bazeni, anaerobni biološki postupci (lagune, anaerobni kontaktori), duboke bušotine

Suspendirane materije (SM) Taloženje, flotacija, cijeđenje

Otporne organske materije (HPK, TOC) Adsorpcija na uglju, duboke bušotine

Azot Polja za dozrijevanje, stripovanjeamonijaka, nitrifikacija-denitrifikacija, jonska izmjena

Fosfor Taloženje sa krečom, taloženje sa Al i Fe

Teški metali Jonska izmjena, hemijsko taloženje

Otopljene neorganske materije Jonska izmjena, reverzna osmoza,elektrodijaliza

- Mehanički ili fizički procesi obrade otpadnih voda

Mehanički ili fizički procesi obrade otpadnih voda se koriste kao predtretman

(prethodno prečišćavanje) ili primarno prečišćavanje u cilju uklanjanja plivajućih i

suspendiranih materija uz eventualno potrebnu egalizaciju i neutralizaciju za dalju

(biološku) obradu ili ispuštanje u vodotok. Neutralizacija spada u fizičko-hemijske

procese obrade otpadnih voda.

U mehaničke ili fizičke procese prečišćavanja otpadnih voda spadaju:

- cjeđenje kroz rešetke,

- uklanjanje pijeska,

- taloženje,

- separacija ili uklanjanje ulja i masti,

- flotacija i

- egalizacija.

6

Page 7: otpadne-vode

Takođe, ovdje se mogu ubrojati i postupci filtriranja, odvajanja u hidro-ciklonima,

centrifugiranje i sl. Međutim, isti se u obradi otpadnih voda rijetko koriste.

- Biološki procesi prečišćavanja otpadnih voda

Gradske otpadne vode kao i otpadne vode iz mnogih industrija, sadrže znatne količine

biorazgradljive organske materije. Ako se ova organska materija ispusti u vodu

prijemnika - rijeku, jezero ili more, mikroorganizmi koji žive u vodi će ih koristiti kao

izvor hrane. Sadržaj otopljenog kisika u vodi će se brzo potrošiti na račun oksidacije

organske materije od strane mikroorganizama. Viši organizmi kao ribe, školjke i rakovi

neće moći da žive u sredini bez oksigena. U talogu na dnu gdje će nastati potpuno

odsustvo oksigena, doći će do nastanka hidrogen sulfida i organskih sumpornih spojeva,

kao i pojave neugodnih mirisa.

Zato se biološki razgradljivo zagađenje u otpadnim vodama mora ukloniti prije

njihovog ispuštanja u vodu prijemnika. U otpadnoj vodi se biološko zagađenje može

nalaziti u rastvorenom, koloidnom i suspendiranom (nerastvornom) obliku. Dio

organskog zagađenja uklanja se mehaničkim, hemijskim ili fizičko-hemijskim

procesima prečišćavanja otpadnih voda. Međutim, biološki procesi zbog svoje

efikasnosti i ekonomičnosti, predstavljaju danas najoptimalniji metod za uklanjanje

organskog zagađenja iz gradskih otpadnih voda. Takođe, često i industrijske otpadne

vode sadrže rastvorene organske materije i metode biološkog čišćenja su najčešće jedini

način njihovog prečišćavanja.

Biološke metode prečišćavanja otpadnih voda koriste fundamentalne principe kruženja

materije u prirodi. Međutim, dok je u prirodi mikroorganizmima potrebno nekoliko

dana da razgrade organsku materiju, u inženjerskom sistemu za prečišćavanje otpadnih

voda taj proces će se završiti za nekoliko sati. Uz to, smanjujući organsko zagađenje

smanjiće se i suspendirane materije iz otpadne vode. Na taj način, biološkim metodama

obrade uklanja se preko 90 % organske materije i suspendiranih čestica.

7

Page 8: otpadne-vode

Mnoge vrste mikroorganizama su aktivne u razgradnji organske materije vršeći tako

stabilizaciju organskog otpada. Ovi mikroorganizmi se mogu podijeliti na aerobne,

anaerobne i fakultativne. Aerobni mikroorganizmi trebaju molekularni oksigen za svoje

procese metabolizma. Anaerobni organizmi žive bez prisustva oksigena i crpe energiju

iz organske materije. Fakultativni organizmi mogu djelovati u prisustvu kao i u

odsustvu oksigena. Većina mikroorganizama u procesima za biološku obradu otpadnih

voda je fakultativnog tipa.

Mikroorganizmi koji učestvuju u biološkim procesima prečišćavanja otpadnih voda su:

- bakterije,

- protozoe i rotatorije,

- gljive,

- alge.

U uređajima i postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda mikroorganizmi se mogu

nalaziti suspendirani u vodi kao što je tzv. «aktivni mulj», ili pričvršćeni na neke čvrste

nosače u obliku filma od biološke sluzi.

Aktivni mulj je građen od bakterija, gljiva, protozoa, rotifera i ponekad nematoda.

Bakterije su najvažnija grupa mikroorganizama, iz razloga što su one odgovorne za

stabilizaciju organske materije i formiranje flokula.

Gljive su obično slabo zastupljene u aktivnom mulju, ali su ipak pronađene pod

određenim uslovima, kao što su niska pH vrijednost, neuobičajene organske

komponente, visok nivo ugljikohidratnog otpada. Uglavnom su zastupljene

filamentozne forme gljiva koje pospješuju formiranje flokula.

Protozoe ne učestvuju direktno u stabilizaciji organske materije prilikom biološkog

prečišćavanja otpadnih voda metodom aktivnog mulja. Razlog tome je to što su

organske koncentracije previše male da bi podržale razvoj životinja. Ali, protozoe se

mogu hraniti bakterijama koje su zastupljene u aktivnom mulju. Ovo znači da će

Ciliatae biti primarno zastupljene protozoe u aktivnom mulju. Sa visokim procentom

8

Page 9: otpadne-vode

slobodno – plivajućih bakterija slobodno – plivajuće cilijatne protozoe će dominirati.

Kako se populacija bakterija reducira, slobodno – plivajuće Ciliatae daju prednost

sesilnim cilijatama.

Rotifere su često zastupljene u aktivnom mulju. One mogu razložiti veće fragmente

flokula aktivnog mulja nego što to mogu protozoe, a samim tim i preživjeti nakon što

slobodno – plivajuće bakterije budu pojedene od strane protozoa. Rotifere predstavljaju

indikatore izuzetno stabilnog biološkog sistema (McKinney, 1962).

Shodno vrstama mikroorganizama koji učestvuju u procesu, u prečišćavanju otpadnih

voda biološkim metodama koriste se:

1. aerobni procesi biološkog prečišćavanja i

2. anaerobni procesi biološkog prečišćavanja.

Aerobni procesi prečišćavanja

Danas se u obradi otpadnih voda najčešće koriste aerobni procesi i to:

- postupak aktivnog mulja

- biološka filtracija

- bio-diskovi

- aerobne / fakultativne lagune

Kada se organska materija uklanja iz otopine putem aerobnih mikroorganizama,

dešavaju se dva osnovna fenomena:

- mikroorganizmi troše kisik za potrebnu energiju i za sintezu novih ćelija,

- dolazi do progresivne autooksidacije u ćelijama biomase.

Procesi oksidacije i redukcije pomoću mikroorganizama omogućuju takođe, oksidaciju

željeza, mangana i sumpornih spojeva, kao i oksidaciju i redukciju nitrogenih spojeva.

Razgradnja azotnih spojeva u biološkom procesu se odvija bakteriološkom oksidacijom

(nitrifikacijom) pri čemu od organskih spojeva nitrogena i amonijaka nastaju nitriti koji

prelaze u nitrate. Kada se u vodi u kojoj je izvršena nitrifikacija znatno smanji sadržaj

9

Page 10: otpadne-vode

otopljenog oksigena, počinje redukcija nitrata u nitrite, odnosno denitrifikacija. U toku

denitrifikacije anaerobni heterotrofni mikroorganizmi daju potrebnu energiju za

redukciju nitrata u nitrite i nitrogen.

Biološki postupci su osjetljivi na sastav vode koja se prečišćava, na količinu supstrata

(hrane), sadržaj rastvorenog oksigena, temperaturu, koncentraciju hidrogen iona i

prisustvo toksičnih materija.

Proces aktivnog mulja

Ideja o mogućnosti prečišćavanja otpadnih voda aeracijom u prisustvu

mikroorganizama javila se još krajem XIX stoljeća u Engleskoj. Prvi rezultati međutim,

nisu bili zadovoljavajući sve do 1912. godine kada je Amerikanac Clarke na

eksperimentalnom postrojenju u Massachussetts-u postigao znatno smanjenje organskog

zagađenja kada je otpadnu vodu aerirao u prisustvu mikroorganizama.

Andern i Lockett su u Manchester-u u Engleskoj 1914. godine prvi primjenili biološku

kulturu koju su poslije taloženja ponovo vraćali u proces i to se smatra početkom

razvoja procesa prečišćavanja otpadnih voda metodom aktivnog mulja.

Prva velika postrojenja su izgrađena u Americi i Engleskoj u periodu od 1916.- 1926.

godine i to u Houston-u, Milwaukes-u, Indianopolis-u i Manchester-u.

Proces sa aktivnim muljem je danas najčešći način prečišćavanja otpadnih voda naselja

kao i industrijskih otpadnih voda zagađenih organskim materijama.

Pod procesom aktivnog mulja podrazumijeva se uklanjanje organskog zagađenja iz

otpadne vode pomoću aerobnih mikroorganizama. Mikroorganizmi, uglavnom

bakterije, protozoe i metozoe nalaze se na želatinoznim pahuljicama mulja u bazenu za

aeraciju, gdje se uz pomoć oksigena u procesu metabolizma mikroorganizama

obezbjeđuje razgradnja supstrata (organskog zagađenja). U osnovi, mikroorganizmi

oksidiraju otopljenu i suspendiranu organsku materiju u ugljik dioksid i vodu u

prisustvu kisika. Dio organske materije se sintetiše u nove ćelije ili se koristi za rast

postojećih ćelija; ostatak se sastoji od otpada i viška mulja (slika 2.2.).

10

Page 11: otpadne-vode

Slika 2.2. Princip aerobne biološke obrade otpadne vode

Tehnološki, proces uključuje primarni tretman otpadne vode i aeraciju mješavine

aktivnog mulja i otpadne vode u aeracionom bazenu nakon čega se u sekundarnom

taložniku vrši taloženje mikroorganizama (odvajanje čvrste od tečne faze), kako je

prikazano na slici 2.3. Veći dio mulja se vraća u proces u aeracioni bazen, a dio se

izdvaja iz sistema i vodi na obradu odnosno odlaže na odgovarajući način. Bistra

prečišćena voda se ispušta u prijemnik, ili po potrebi vodi na dodatnu obradu

(dezinfekciju, filtriranje i sl).

Fizička struktura i hemijski sastav - Aktivni mulj je po izgledu sličan pahuljicama

željezo hidroksida. Njegova boja u zavisnosti od karakteristika otpadnih voda, može biti

tamno smeđa, sivo-mrka, tamno mrka ili čak crna.

11

O2

kisik

Organska materija(zagađenje u vodi)

CO2

Produkti razgradnje (prečišćena voda)

Mikroorganizmi (aktivni mulj)

Novi mikroorganizmi (višak mulja)

Page 12: otpadne-vode

Slika 2.3. Proces aktivnog mulja

Ekosistem aktivnog mulja je složen živi sistem i potrebno je obezbjediti povoljne

ekološke uslove (abiotičke i biotičke ) za rast i razvoj mikrobne populacije aktivnog

mulja. Najvažniji faktori u procesu prečišćavanja su: povoljna temperatura, neutralna

pH - vrijednost, sadržaj kisika, prisustvo nutrijenata, odsustvo toksičnih materija,

intenzitet miješanja, stvaranje pahuljica i dr.

Tokom svoje dugogodišnje primjene standardni proces prečišćavanja sa aktivnim

muljem je doživio brojne modifikacije u cilju postizanja veće efikasnosti i

ekonomičnosti, tako da je postao fleksibilan i primjenljiv za gotovo sve vrste otpadnih

voda koje sadrže organsko zagađenje a redovno se sreće u prečišćavanju gradskih

otpadnih voda za naselja iznad 2000 stanovnika.

- Fizičko - hemijski procesi obrade

Fizičko-hemijskim metodama i procesima se iz otpadne vode uklanjaju polutanti koji

se ne mogu ukloniti samo fizičkim niti biološkim procesima kao što su fine

suspendirane materije, teško razgradljivi i toksični organski spojevi, nutrijenti (azot i

fosfor), teški metali i neorganske soli. Uklanjanje ovih polutanata spada i u tzv.

12

AERACIONI BAZEN

Otpadna voda

Zrak ili čisti O2

Taložnik (odvajač mulja od vode)

Prečišćena voda

Višak muljaRecirkulacija mulja

Page 13: otpadne-vode

napredne ili dodatne procese prečišćavanja otpadnih voda a često se koriste kao zasebni

procesi prečišćavanja za specifične industrijske otpadne vode.

Fizičko-hemijskim postupcima se iz otpadne vode mogu izvlačiti korisne komponente

kao što su teški i plemeniti metali kod prečišćavanja otpadnih tokova iz galvanizacija,

prevlačenja metala i plastike i sl.

U praksi prečišćavanja otpadnih voda najčešće se koriste:

- koagulacija/flokulacija,

- neutralizacija,

- oksidacija,

- adsorpcija,

- jonska izmjena,

- uklanjanje teških metala,

- stripovanje zrakom,

- filtracija na aktivnom mediju.

Takođe, koristi se i:

- reversna osmoza,

- elektrodijaliza,

- uparavanje i dr.

2.1.2. Obrada i odlaganje mulja

U procesima prečišćavanja otpadnih voda nastaju određene količine taloga ili mulja koji

sadrži znatnu količinu organske materije i veliki postotak vode. Kako su ovi muljevi

podložni daljem razlaganju i sadrže patogene mikroorganizme i klice, potrebno je

učiniti ih neškodljivim po okolinu te smanjiti zapreminu prije korištenja ili konačnog

odlaganja. U tom cilju, vrši se obrada muljeva koja u zavisnosti od sheme obrade i

konačne dispozicije može iznositi i do 30 % od ukupnih troškova za prečišćavanje

otpadne vode. Zato je veoma važno pravilno projektovati i eksploatisati sistem obrade i

odlaganja mulja. Obrađeni mulj se može spaljivati, odlagati na deponiju ili uslovno

koristiti kao đubrivo.

13

Page 14: otpadne-vode

Vrste i karakteristike mulja

Količine i karakteristike nastalog mulja zavise od karaktera ulazne vode, tipa

postrojenja za prečišćavanje, stepena prečišćavanja i količine vode.

Muljevi se mogu svrstati u tri grupe:

- Primarni mulj koji nastaje kod primarnog taloženja vode. Sadržaj suhe materije u

ovom mulju iznosi 3-7 %.

- Sekundarni ili višak aktivnog mulja koji nastaje pri biološkom prečišćavanju

otpadnih voda razmnožavanjem mikroorganizama. Sadrži 0,5-2 % suhe materije

u čemu je preko 50 % organska materija.

- Tercijarni mulj koji nastaje pri dodatnoj obradi vode kao što je hemijska

precipitacija ili filtracija. Karakteristike ovog mulja zavise od primijenjenog

procesa tretmana vode.

Osnovni sastojci u mulju su:

- organska materija,

- nutrijenti (N,P),

- mikroorganizmi ( bakterije, virusi, protozoe, patogeni i dr.),

- metali,

- toksične organske materije.

Metode obrade mulja

Obrada otpadnog mulja ima dva osnovna cilja:

- Smanjenje zapremine koje se ostvaruje u nekoliko faza i

- Smanjenje sklonosti ka truhljenju i raspadanju koje se ostvaruje stabilizacijom

mulja.

Ova dva cilja se ostvaruju primjenom odgovarajuće kombinacije faza obrade. Osnovni

procesi i operacije koji se primjenjuju pri obradi otpadnih muljeva su brojni i raznovrsni

i mogu se svrstati u slijedeće grupe obrade:

- stabilizacija mulja,

14

Page 15: otpadne-vode

- smanjenje sadržaja vode u mulju,

- spaljivanje mulja.

Uklanjanje vode iz mulja putem filtracije je dosta otežano. Ovo se može poboljšati

dodatkom koagulanata, ali ekonomika procesa traži da se iznađu alternativna rješenja za

uklanjanje vode iz mulja. Zato se kod razmatranja načina tretmana mulja moraju

posmatrati i količine i karakteristike mulja u smislu njegovog ugušćivanja i uklanjanja

vode.

Odlaganje mulja

Krajnja dispozicija mulja obično se odnosi na odlaganje na zemljište, u more ili

spaljivanje. Kad se posmatra spaljivanje, toplotna vrijednost mulja i koncentrisanje

putem uklanjanja vode utiču na ekonomiku procesa.

Metode odlaganja mulja mogu biti:

- odlaganje na zemljište ili deponije,

- odlaganje u mora i okeane.

2.2. GIKIL kao proizvodni sistem

Produkcija koksa u GIKIL-u, bivšem Koksno-hemijskom kombinatu „Boris Kidrič“

datira od 1952. godine sa prekidom u ratnom i poratnom periodu. Od 2004. godine u

GIKIL-u je u eksploataciji V-koksna baterija; prve tri su napuštene, a reaktiviranje IV-

koksne baterije, koja je identična sa V-baterijom, predmet je ozbiljnih poslovnih

analiza.

Do rata Koksno-hemijski kombinat je imao sve atribute složenog Koksno-hemijskog

kompleksa jer se pored produkcije koksa, kao finalnog proizvoda, vršila separacija

koksnog gasa, kao nusproizvoda, na komponente koje su korištene kao sirovinska

osnova za proizvodnju azotnih đubriva i anhidrida maleinske kiseline i komponente

koje su kao roba prelazile granicu Koksno-hemijskog kompleksa (slika 2.1.).

15

Page 16: otpadne-vode

Slika 2. 1. Globalna struktura Koksno-hemijskog kompleksa

Napuštanjem sinteze amonijaka, zbog fizičke dotrajalosti pogona, i supstitucijom

benzena sa butanom, u sintezi anhidrida maleinske kiseline, izgubljena su obilježja

kompleksa budući da produkcija azotnih đubriva i malein anhidrida nemaju nikakvu

organsku vezu sa produkcijom koksa (slika 2.2.).

2.3. Uzimanje i korištenje vode u GIKL-u

Konceptualna shema ulaznih tokova vode u GIKL u prikazana je na slici 2.3.

Najveći protok ima tok industrijske vode. Ovaj tok predstavlja tok dekarbonizirane vode

koja se priprema obradom vode iz vještačke akumulacije „Modrac“. Priprema

industrijske vode izvodi se u pogonu filter stanice koja je u organizacijskoj strukturi

GIKIL-a, ali se fizički nalazi van proizvodnih pogona.

16

Page 17: otpadne-vode

Slika 2.2. Aktuelna procesna struktura GIKIL-a

Slika 2.3. Konceptualna shema ulaznih tokova vode u GIKIL

U filter stanici se vrši priprema i sanitarne vode koja se koristi za potrebe GIKIL-a i

snabdjevanje grada Lukavca.

S kamenim ugljem, kao sirovinom, dospijeva voda kao vlaga uglja i voda koja će nastati

kao jedan od produkata visokotemperaturnih pirolitičkih reakcija.

17

Page 18: otpadne-vode

Industrijska voda se u proizvodnim pogonima GIKIL-a koristi kao:

procesna voda,

rashladna voda i

voda za generiranje vodene pare.

Uzimanje i korištenje industrijske vode kao i nastajanje otpadnih voda prezentirano je

preko slijedećih proizvodnih cjelina:

priprema vode na filter stanici;

priprema uglja i koksovanje;

kondenzacija isparljivih komponenata koksnog gasa;

frakcionisanje katrana;

produkcija amonijum sulfata;

produkcija azotnih đubriva;

produkcija malein anhidrida

produkcija toplinske i električne energije;

produkcija eksploziva i

biološki tretman otpadnih voda.

2.3.1. Filter stanica

Filter stanica predstavlja podsistem, složenog sistema GIKIL-a, čija je funkcija vezana

za pripremu:

a) industrijske i

b) sanitarne vode za GIKIL i grad Lukavac.

Blok shema procesne strukture filter stanice predstavljena je na slici 2.4.

18

Page 19: otpadne-vode

Slika 2.4. Blok shema filter stanice

Filter stanicu poje tri toka površinske vode:

- tok iz akumulacionog jezera Modrac (I),

- rezervni tok iz rijeke Spreče (II) i

- tok bunarske vode (III).

U filter stanici se odvijaju slijedeći procesi:

- procesi u kojima se vrši ukrupnjavanje finodisperznih suspendiranih i koloidnih

čestica, prisutnih u vodi, u aglomerate koji imaju zadovoljavajuće separabilne

osobine;

- procesi sa hemijskom reakcijom u kojima se u vodi otopljene soli kalcijuma i

magnezijuma transformiraju, uz dodatak reaktiva, u netopive spojeve;

- procesi sedimentacije čvrste faze iz reakcijske mase;

- procesi filtriranja bistrog toka iz reaktora;

- procesi bakteriološke pripreme sanitarne vode.

19

Page 20: otpadne-vode

Mjesta generisanja otpadnih tokova

U podsistemu pripreme dekarbonizirane vode generišu se slijedeći otpadni tokovi (slika

2.5.):

Slika 2.5. Mjesta generisanja otpadnih tokova u filter stanici

1 – tok iz taložnika; 2 – tok sa mjesta uzorkovanja; 3 – tok od propiranja filtera;

4 – tok od pripreme reaktiva; 5 – tok od propiranja suda za reaktive;

6 – tok od pripreme otopine koagulanta 7 – tok od hlađenja pumpi.

20

Page 21: otpadne-vode

- Tok nastao kao rezultat fizičko – hemijskih procesa u reaktoru – taložniku i

predstavlja sistem čvrsto – tečno. Tok ima diskontinuirani karakter i iz reaktora

se izvodi kad se u njemu postigne zahtjevani sadržaj čvrste faze. Učestalost

izvođenja toka je funkcija mutnoće sirove vode i u prosjeku se izvodi dva puta

dnevno uz vrijeme trajanja ispuštanja od 150 s.

- Efikasnost procesa sedimentacije dispergiranih čestica, u reaktoru taložniku, se

prati mjerenjem distribucije čvrste faze po visini reaktora. Ovo se izvodi

uzorkovanjem sadržaja reakta po visini/dubini reakcione mase, kontinuiranim

izvođenjem toka preko pet priključaka.

- Bistri tok vode iz reaktora se, u pješčanim filterima, oslobađa ponešenih čvrstih

čestica. Filterska masa se diskontinuirano oslobađa od zadržanih nečistoća

pranjem sa dekarboniziranom vodom. Pranje se izvodi jedan puta u smjeni i

prosječno vrijeme pranja filtera je 90 min. Otpadni tok se sa filtera izvodi dok ne

postane potpuno bistar.

- Otpadne vode od pripreme reaktiva. Ovo su diskontinuirani tokovi koji potiču od

propiranja bazena za pripremu reaktiva, krečnog mlijeka i flokulanta (aluminijum

sulfata). Propiranje bazena se izvodi prosječno jedan put u smjeni i traje trideset

minuta.

- Otpadni tok od hlađenja pumpi. Tok je kontinuiran. Na osnovu dugogodišnje

eksploatacije postrojenja, za prosječni kapacitet od 550 m3/h dekarbonizirane

vode, utvrđene su slijedeće vrijednosti protoka otpadnih tokova:

1. otpadni tok od odmuljenja reaktora - taložnika 25 m3/dan;

2. otpadni tok od uzorkovanja 85 m3/dan;

3. otpadni tok od pranja pješčanih filtera 350 m3/dan ;

4. otpadni tok od pripreme reaktiva i koagulanata 5.0 m3/dan; i

5. otpadni tok od hlađenja pumpi 8.5 m3/dan.

Sumarni otpadni tok se preko zajedničkog kanala K – N, u količini 473.5 m3/dan,

odvodi u rijeku Jalu. Otpadni tok se ne podvrgava nikakvom tretmanu.

21

Page 22: otpadne-vode

2.3.2. Pogon kondenzacije

Koksovanje je visok temperaturni pirolitički proces u kome se, iz kamenog uglja,

producira koks, kao finalni produkt, i koksni gas kao sporedni produkt.

Pojednostavljena procesna struktura podsistema koksovanja predstavljena je na slici 2.6.

Slika 2.6. Globalna procesna struktura procesa koksovanja

Legenda: 1 -- Tok ugljene mješavine; 2 – Tok suhog koksa; 3 – Tok finalnog proizvoda (koks);

4 – Tok koksnog gasa; 5 – Tok vode za gašenje koksa; 6 – Tok generisane vodene pare.

22

Page 23: otpadne-vode

Ulaz vode u podsistem koksovanja:

Voda u podsistemu koksovanja ulazi preko slijedećih tokova:

- tok vlažne mješavine ugljeva za koksovanja, kao vlaga iz uglja i

- voda za hlađenje/gašenje koksne mase.

Iz podsistema koksovanja voda izlazi preko tokova:

- koksnog gasa; voda kao vlaga iz mješavine ugljeva i voda nastala kao produkt

pirolitičkih reakcija (pirogena vlaga) i

- finalnog produkta; voda kao vlaga u koksu.

Iz globalne procesne strukture, podsitema koksovanja, proizilazi da je koksni gas, kao

sporedni produkt koksovanja, nosilac vodene pare koja će, u procesu kondenzacije,

producirati otpadne tokove. U osnovi otpadni tok koji se producira u podsistemu

tretmana koksnog gasa predstavlja sumu toka vodene pare, fizički prisutne u toku

koksnog gasa, vode koja se kao tehnička voda i vodena para moraju uvoditi u procesima

tretmana koksnog gasa.

Koksni gas kao procesni tok koji producira otpadne vode

Koksni gas kao višekomponentni gasno–parni system

Koksni gas predstavlja višekomponentni sistem u čiji sastav ulaze komponente koje se

izdvajaju pri ambijentalnim uslovima:

vodena para;

katranske pare;

benzenski ugljikovodici;

amonijak;

sumporvodik i

komponente tzv. suhog koksnog gasa: vodik, metan, ugljik dioksid, ugljik

monoksid, azot, kisik, CnHm, azotni oksidi itd.

23

Page 24: otpadne-vode

Parametri toka koksnog gasa su, u osnovi, funkcija sastava mješavine koksujućeg uglja i

uslova vođenja procesa u koksnoj bareriji. Naime, različite vrste koksujućih ugljeva

produciraju različit prinos koksnog gasa (tabela 2.1.), a vođenje procesa koksovanja, za

istu sirovinu, pri različitim temperaturama takođe daje različit prinos koksnog gasa

(tabela 2.2.).

Tabela 2.1. Prinos hemijskih produkata koksovanja, za koksovanje u jednakim

uslovima, u zavisnosti od marke uglja

Marka

uglja

Prinos produkata koksovanja, %

Koks Gas Katran Pirog. vlaga Sirovi

benzol

Fenoli

I 97,35 18,00 6,10 6,20 1,65 0,70

II 87,60 0,00 1,90 1,10 0,30 0,10

III 82,40 10,85 3,00 2,80 0,80 0,15

IV 77,70 12,00 4,10 5,00 1,00 0,20

V 72,00 16,00 4,30 5,80 1,45 0,45

Tabela 2.2. Prinos produkata koksovanja u zavisnosti od temprature režima

Produkti

koksovanja

Prinos produkata koksovanja (mas; %) za različite temperature °C

500 600 700 800 900 1000 1100

Koksni gas 5,00 8,80 12,4 13,00 14,10 16,20 17,80

Sir. benzol 0,38 0,46 0,51 0,69 0,83 0,94 0,77

Katran 7,54 8,40 7,30 6,82 5,99 5,00 3,60

Amonijak i

pirogena vlaga

4,81 5,76 6,70 6,10 5,80 4,86 4,01

Iz podataka, koji su svedeni u tabelama 2.1. i 2.2., sasvim eksplicitno proizilazi direktna

zavisnost količine producirane otpadne vode od vrste upotrebljenog uglja za koksovanje

i tehnološkog režima vođenja procesa koksovanja.

Tok koksnog gasa, koji napušta koksnu bateriju, podvrgava se parcijalnoj separaciji.

Ona podrazumjeva izdvajanje iz koksnog gasa:

24

Page 25: otpadne-vode

katrana,

amonijaka i

benzenskih ugljikovodika.

Koksni gas koji napušta procese parcijalne separacije koristi se kao energent u samoj

koksnoj bateriji i za generisanje toplinske i električne energije.

Globalna procesna struktura separacije koksnog gasa predstavljena je na slici 2.7.

Slika 2.7. Globalna procesna strktura podsistema kondenzacije

komponenata koksnog gasa

Procesi parcijalne sepracije koksnog gasa, sa stanovišta produciranja i korištenja

vode/vodene pare, imaju slijedeća obilježja:

1. Koksni gas, kao višekomponentni gasno-parni sistem, ima relativno visoku

temperature (t ≥ 700°C) i u cilju njegovog jednostavnijeg transporta tok se

podvrgava hlađenju. Hlađenjem toka dolazi do otekućivanja praktično ukupne

količine prisutnih katranskih para i glavnine prisutne vode u koksnom gasu.

Ovaj dvofazni tečni sistem predstavlja smješu katrana i nadkatranske vode. U

procesu kondenzacije u vodi se iz koksnog gasa otapaju: amonijak, fenoli,

25

Page 26: otpadne-vode

rodanidi, tiocijaniti, cijanidi, sumporvodik, ugljik dioksid itd. Nadkatranska

voda u osnovi se smatra amonijačno–fenolnom otpadnom vodom.

2. Koksni gas na izlazu iz podsistema kondezacije katrana ima temperature 20-

30°C, zasićen je vodenom parom i upućuje se u podsistem amonijačnih ispirača.

U navedene procesne jedince uvodi se svježa, dekarbonizirana voda, koja u

direktnom kontaktu sa koksnim gasom otapa amonijak. Pored amonijaka u

ispiračima se iz koksnog gasa izdvaja izvjesna količina sumpor vodika i ugljik

dioksida. Tečni tok koji napušta amonijačne ispirače predstavlja tzv. obogaćenu

amonijačnu vodu koja se zajedno sa tokom nadkatranske amonijačne vode

upućuje na predtretman – produkciju amonijum sulfata.

3. Tok koksnog gasa, koji napušta ispirače amonijaka, i dalje je zasićen vodenom

parom i usmjerava se u benzolske ispirače. U njima, u direktnom kontaktu

ispirnog ulja i koksnog gasa, dolazi do apsorpcije benzenskih ugljikovodika.

Izdvajanje sirovih benzenskih ugljikovodika, iz isparnog ulja, izvodi se

direktnim uvođenjem vodene pare. Kondenzat vodene pare predstavlja tok

otpadne vode (separatorna voda).

Koksni gas koji napušta podsistem kondenzacije zasićen je vodenom parom koja će,

preko toka dimnih plinova kao produkata izgaranja koksnog plina, dospjeti u atmosferu.

Prema mjestu generisanja otpadnih voda i uvođenja vode u proces, za podsistem

kondenzacije se ima slijedeće:

- Otpadna voda koja se generiše u procesu hlađenja koksnog gasa. Sav otpadni tok

predstavlja vodu koja je nastala kondenzacijom iz toka koksnog gasa. U osnovi to

je amonijačno-fenolni otpadni tok koji se, u daljem procesu, tretira u odnosu na

navedene komponente. U procesu hlađenja koksnog gasa voda se ne uvodi u

proces.

- Otpadna voda koj se generiše u procesu izdvajanja amonijaka iz koksnog gasa.

Izdvajanje amonijaka podrazumjeva uvođenje u proces svježe vode, a kao

produkt se javlja otpadna voda koja je po sastavu slična otpadnom toku nastalom

u procesu kondenzacije.

26

Page 27: otpadne-vode

- Otpadna voda koja se generiše u procesu izdvajanja benzenskih ugljikovodika iz

koksnog gasa. Ova voda u osnovi predstaljva kondenzovanu vodenu paru koj se

uvodi u proces pri regeneraciji ispirnog ulja u proces apsorpcije.

- Otpadna voda koja se genriše u procesu skladištenja sirovog katrana. Sirovi

katran nakon kondenzacije iz koksnog gasa i separacije od nadkatranske vode u

bistračima prebacuje se u prihvatne rezervoare na skladište katrana. U

rezervoarima se održava povišeni temperaturni režim (t ≈70°C) i u njima se

izvode mehanički raslojene vodene faze (odvodnjavanje rezervoara). Ova voda

je, po svom sastavu, identična nadkatranskoj vodi. Odvodnjeni katran se do 2008.

godine prerađivao u posebnom pogonu za frakcionu destilaciju u slijedeće

proizvode: antracensko ulje, teško ulje, srednje ulje, fenolno ulje i lahko ulje.

Zbog rigoroznih zahtjeva vezanih za zaštitu okoliša i same dotrajalosti opreme

prestalo se sa destilacijom i sirovi katran se prodaje na tržištu kao poluproizvod.

Jedini otpadni tok od nekadašnjeg pogona katrana je otpadni tok od

odvodnjavanja rezervoara skladišta sirovog katrana. Sadržaj vode u sirovom

katranu je 5.0 mas.%, a odvodnjavanjem se sadržaj vode smanjuje na 2.0%.

Funkcionalna procesna struktura podsistema kondenzacije predstavljena je na slici 2.8.

2.3.3. Postrojenja za produkciju amonijum sulfata

Potrojenje za produkciju amonijum sulfata predstavlja proizvodni podsistem u kome se

izvodi predtretman generisanih otpadnih voda pri hlađenju i kondenzaciji hemijskih

komponenti iz koksnog gasa. U postrojenju se izvodi deamoniziranje otpadne vode, u

direktnom kontaktu generisanih amonijačnih para, sa sumpornom kiselinom.

Pojednostavljena procesna struktura produkcije amonijum sulfata predstavljena je na

slici 2.9.

27

Page 28: otpadne-vode

Slika 2.8. Procesna struktura podsistema izdvajanja hemijskih

komponenata koksnog gasa

Slika 2.9. Globalna procesna struktura produkcije amonijum sulfata

28

Page 29: otpadne-vode

Tok amonijačne otpadne vode napaj vrh destilacijske kolone u kojoj dolazi do

koncentrisanja parnog toka, koji napušta kolonu, u odnosu na amonijak. U skladu s

navedenim tečni tok koji se kreće niz kolonu osiromašuje se u odnosu na sadržaj

amonijaka i kao tzv. deaminizirana voda napušta procesnu jedinicu. Ovaj tok

predstavlja deaminiziranu fenolnu otpadnu vodu koja se upućuje u postrojenje za

biološki tretman.

Generisane amonijačno - vodene pare, u saturatoru, barbotiraju kroz vodenu otopinu

sumporne kiseline pri čemu, u rezultatu hemijske reakcije amonijaka i sumporne

kiseline, nastaje amonijum sulfat kao kristalni produkt. Nastala suspenzija kristala, u

matičnoj otopini, vodi se na centrifugu u kojoj se separira na tok vlažnih kristala i tok

matične otopine koji se vraća u saturator. Tok vlažnih kristala se, sa centrifuge, vodi u

sušnicu i kao osušeni tok predstavlja robu koja se plasira na tržištu.

Sa stanovišta bilansa vode podsistem produkcije amonijum kristala karakteriziraju

slijedeći tokovi:

- tok amonijačne otpadne vode;

- tok vodene otopine natrijum hidroksida koji se u kolonu uvodi u cilju razlaganja

soli vezanog amonijaka;

- tok vodene pare, kao energenta, koji direktno kontaktira sa tokom otpadne vode u

destilacijskoj koloni;

- tok sekundarne vodene pare koja napušta saturator;

- tok vode, koji kao vlaga u osušenom amonijum sulfatu, napušta sušnicu.

Sa stanovišta bilansa vode odnosno produkcije otpadnih voda baznu procesnu jedinicu

predstavlja destilacijska kolona. Naime, u destilacijskoj koloni se generiše

deamonizirana fenolna otpadna voda, koja se vodi na biološki tretman i tok amonijačno

- vodene pare.

Voda iz toka amonijačno - vodene pare, nakon reakcije u saturatoru, napušta sistem kao

tok vodene pare koji se odvodi u atmosferu.

29

Page 30: otpadne-vode

Kapacitet pogona amonijum sulfata nije bio mjerljiv s kapacitetom V-koksne baterije u

kojoj se produciraju otpadne vode. Naime, ovaj pogon je imao kapacitet od 25 m3/h

otpadne vode i izgrađen je za utiliziranje amonijaka iz I, II i III-koksne baterije. Stari

saturatori su 2006. godine zamijenjeni novim prokromskim saturatorima, a instalirana je

i nova sušnica sa centrifugom, tako da sada sistem amonijum sulfata ima kapacitet od

50 m3/h otpadne vode i zadovoljava potrebe za preradu svih voda koje produkuje V-

koksna baterija (38 m3/h).

Odvođenje otpadnih voda iz pogona sirovog benzola

Otpadni tokovi generirani pri separaciji benzenskih ugljikovodika se uvode u ciklus

nadkatranske amonijačne vode. Ovim se postiglo da ukupan «hemijski trakt» izdvajanja

komponenata iz koksnog gasa napušta samo jedan otpadni tok (slika 2.10.).

Slika 2.10. Odvođenje otpadnih voda iz sistema hlađenja i izdvajanja hemijskih

komponenata iz koksnog gasa

30

Page 31: otpadne-vode

Svi otpadni tokovi, koji produciraju kompozitni otpadni tok, pripadaju klasi

amonijačno-fenolnih otpadnih tokova. Hemijski sastav navedenih otpadnih tokova u

2007. Godini prikazan je u tabeli 2.4.

Tabela 2.4. Sastav amonijačnih otpadnih voda

Komponenta

(g/l)

Otpadna voda

Nadkatranska Obogaćena Separatorska iz sirovog benzola

Ukupni NH3 7,00-8,80 8,74-9,74 2,01-5,20

Slobodni NH3 4,10-5,40 6,94-7,67 4,85-4,91

Vezani NH3 2,90-3,40 1,80-2,07 0,16-0,29

Cijanidi 0,02-0,042 0,002-0,0026 0,265-0,397

Rodanidi 0,166-0,285 0,23-0,305 0,32-0,335

Fenoli 0,910-1,243 0,445-0,882 0,051-0,059

H2S 2,60-2,70 2,80-3,10 2,10-2,20

2.3.4. Produkcija anhidrida maleinske kiseline

Do 2005. godine produkcija malein anhidrida, u GIKIL-u, bazira se na benzenu kao

osnovnoj sirovini. Reinovacijom procesnog sistema malein anhidrida benzen je

supstituiran sa n-butanom tako da malein anhidrid više nema nikakvu organsku vezu sa

procesom izdvajanja hemijskih produkata koksovanja.

Rezultat osnovne katalitičke reakcije oksidacije n-butana pored baznog produkta malein

anhidrida je i voda:

C4H10 + 3.5O2 → C4H2O3 + 4H2O

Pored osnovne protiču i sekundarne reakcije destrukcije n-butana:

C4H10 + 4.5O2 → 4CO + 5H2O

31

Page 32: otpadne-vode

C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O

Male količine butana se oksidiraju do sirćetne odnosno akrilne kiseline

C4H10 + 2.5O2 → 2CH3COOH + H2O

3C4H10 + 7.5O2 → 4CH2=CHCO2H + 7H2O

Globalna procesna struktura sinteze malein anhidrida predstavljena je na slici 2.11.

Slika 2.11. Globalna procesna struktura produkcije anhidrida maleinske kiseline I-katalitički reaktor; II-sistem hladnjaka; III-separator; IV-apsorpciona kolona; V-destilacijska kolona;

VI-separator tečnih faza vode i ksilola; VII-pastilacija

Separacija procesnog toka produkata izvodi se u skladu sa slijedećom procesnom

putanjom. Efluent iz reaktora se hladi u sistemu hladnjaka, na temperaturi 60-62 °C, pri

čemu se obezbjeđuje kondenzacija malein anhidrida. U ovim uslovima se kao otekućeni

tok pojavljuje tok sirovog malein anhidrida koji sadrži 99.38% malein ahidrida, a

ostatak je voda. Nakon izdvajanja tečne od gasne faze gasni tok iz separatora se upućuje

u apsorpcionu kolonu u kojoj se u direktnom kontaktu, sa tokom procesne vode, izvodi

apsorpcija malein anhidrida pri čemu se producira maleinska kiselina. Pored malein

32

Page 33: otpadne-vode

anhidrida u apsorpcionoj koloni se, iz gasnog toka, izdvaja i određena količina prisutne

sirćetne i akrilne kiseline.

Tečni tokovi separatora i apsorpcione kolone, se miješaju i kao miješani tok

usmjeravaju u destilacijsku kolonu u kojoj se izvodi separacija. Destilacijski podsistem,

u produkciji malein anhidrida, funkcionira diskontinuirano. Proces separacije

podrazumiejva dva šaržna destilacijska procesa u kojima se najprije, pomoću ksilola

kao pomoćne komponente, azeotropno predestilira voda a potom se izvodi, u novom

destilacijskom ciklusu, izdvajanje ksilola i vode, iz produkta dna kolone produciranog u

prvoj šarži.

Tok prečišćenog malein anhidrida se upućuje na finalnu operaciju pastiliranja a voda se

kao recirkulacioni tok vraća u apsorpcionu kolonu.

Gasno parni tok, koji napušta apsorpcionu kolonu u kojoj se producira maleinska

kiselina, predstavlja tok preko koga se iz sistema izvodi sva voda nastala uslijed

proticanja hemijskih reakcija. Ovaj tok sadrži, sem malein anhidrida, sve komponente

koje su prisutne u procesnom toku produkata reaktorskog podsistema.

Ukupno nastala količina vode, uslijed provođenja hemijskih reakcija oksidacije n-

butana, i voda koju sa sobom unese, kao vodenu paru, tok zraka biva iz procesa

izvedena preko toka gasnoparne smjese. Ovaj tok je zasićen vodenom parom, pri

barometarskom pritisku i temperaturi 44 °C, i ima slijedeći sastav (mol.%) : N2 -74.95;

CO – 1.06; O2 - 14.11; CO2 – 0.77; n-C4H10 – 0.19; H2O – 9.12; sirćetna kiselina – 0.02 i

akrilna kiselina 0.02.

U procesu katalitičke oksidacije n-butana, kao sporedni produkti nastaju sirćetna i

akrilna kiselina, i budući da je uspostavljen recirkulacioni krug procesne vode, za

apsorpciju malein anhidrida i ostalih organskih produkata iz reaktorskog gasa, to se u

cilju izvođenja navedenih produkata iz sistema vrši pranje postrojenja.

Kako je proces destilacije šaržni to se, nakon dvije do tri šarže, vrši pranje

destilacijskog sistema sa demineraliziranom vodom. Proces pranja se izvodi na toplo i

33

Page 34: otpadne-vode

njegove osnovne karakteristike su slijedeće: prosječno vrijeme trajanja šarže je 40 sati

destilacijski sistem se zapunjava sa 50 m3 vode po šarži za 8000 sati pogonskog

vremena postrojenja, za godinu, ima se dvije stotine šarži.

Za pranje destilacijskog sistema nakon prosječno 2.5 šarži, ima se potrošnja

demineralizirane vode od 500 kg/h.

Za slučaj projektnih veličina za količine produciranih sporednih spojeva, sirćetne i

akrilne kiseline, od 22.5 odnosno 18.5 kg/h i s obzirom na činjenicu da preko gasno –

parnog toka procesni sistem napusti 19.2 osnosno 15.5 kg/h sirćetne i akrilne kiseline

ima se slijedeći sadržaj organskih kiselina u otpadnom toku od pranja destilacijskog

sistema od 1.3%.:

Otpadni tok se, nakon pranja, prihvata u jamu otpadne vode iz koje se preko

kolekcionog kanala odvodi u rijeku Spreču.

Pri podizanju, postrojenje malein anhidrida, je kompletirano i sa podsistemom za

tretman otpadnih voda. Međutim, peć za spaljivanje otpadnih voda, nikad se nije mogla

uvesti u normalnu eksploataciju tako da je, po izgradnji postrojenja, vrlo brzo

napuštena.

Prema tome, otpadne vode sa prosječnim protokom 0.5 m3/h i 1.3 % organskih supstanci

direktno se ispuštaju u vodotok.

2.3.5. Produkcija azotnih đubriva

Nakon poslijeratne revitalizacije produkcije đubriva procesna šema je umnogome

pojednostavljena budući da je sinteza amonijaka izostavljena iz pogona. Tako, u

aktuelnu procesnu strukturu, ne ulaze podsistemi za frakcioniranje vazduha, pranje

koksnog gasa, frakcioniranje koksnog gasa, sinteza amonijaka i likvefakcija amonijaka.

Produkcija amonijum nitrata se zasniva na uvoznom amonijaku koji se, u određenoj

količini, prevodi u azotnu kiselinu a ostatak se sa produciranom azotnom kiselinom,

34

Page 35: otpadne-vode

transformira u amonijum nitrat. U skladu sa navedenim u azotari su u eksploataciji

slijedeći pogoni:

- proizvodnja azotne kiseline;

- proizvodnja krečnog amonijum nitrata ;

- proizvodnja krečnjačkog praha i

- proizvodnja demineralizirane vode.

Produkcija azotne kiseline

Azotna kiselina je jedna od sirovina u produkciji krečnog amonijum nitrata i sintetizira

se u procesu oksidacije amonijaka i apsorpcije, nastalih azotnih oksida,

demineraliziranom vodom. U procesu proizvodnje azotne kiseline ne produkuju se

otpadne vode.

Tok demineralizirane vode, kojom se vrši apsorpcija azotnih oksida i vrši produkcija

53.0% kiseline, pojaviće se kao otpadni tok u produkciji krečnog amonijum nitrata.

Ovaj tok demi vode dolazi iz energane.

Produkcija krečnog amonijum nitrata

Amonijum nitrat se producira u rezultatu reakcije gasovitog amonijaka i vodene otopine

azotne kiseline:

NH3 + HNO3 → NH4NO3

Globalna procesna struktura produkcije krčenog amonijum nitrata predstavljena je na

slici 2.13.

35

Page 36: otpadne-vode

Slika 2.13. Globalna procesna struktura produkcije krečnog amonijum nitrataI – reaktor ; II – podsistem isparavanja ; III – sušnica ; IV – mokri cikloni ; V – mješač

U procesu su prisutna dva toka otpadne vode:

- otpadna voda nastala kondenzacijom vodene pare generisane u procesu koncentriranja

(to je voda koja je u sistem ušla preko toka vodene otopine azotne kiseline) i

- tok vode koja se koristi, u mokrim ciklonima, za izdvajanje finih čestica amonijum

nitrata iz toka izrađenog zraka. Oba toka su kontinuirana.

Otpadni tok sa mokrih ciklona se preko, zemljanih taložnika – „bijelog mora“, odvodi u

rijeku Spreču.

36

Page 37: otpadne-vode

Pogon za pripremu krečnjačkog praha

U pogonu pripreme krečnjačkog praha otpadna voda se generiše uslijed hlađenja

kompresora, drobilica i ležaja mlinova. Ovaj tok predstavlja praktično tok

dekarbonizirane vode sa procijenjenom potrošnjom od 3.5 m3/h.

Tok otpadne vode, u ekscesnim slučajevima, može biti onečišćen mazivim uljem i

sadržavati suspendirane materije. Za ovaj tok se može uzeti da je uslovno čist. Tok se

preko kolektorskog kanala ispušta u rijeku Spreču.

2.3.6. Produkcija energije

U energani GIKIL-a u eksploataciji su dva kotla, za generisanje pare, u kojima se kao

energent koristi koksni gas.

Pored produkcije vodene pare i elektirčne energije u djelokrug rada energane spada i

eksploatacija sistema za hlađenje industrijske rashladne vode u kružnom roku. Tako se

može reći da pri proizvodnji energije i pripremi industrijskih voda nastaju slijedeće

otpadne vode:

- otpadna voda iz rashladnih sistema uslijed odsoljavanja vode iz kružnog toka;

- otpadna voda nastala pri regeneraciji jonoizmjenjivačkih filtera;

- otpadne vode od odsoljavanja parnih kotlova i

- otpadne vode od odmuljivanja gasovoda.

Sistem rashladne vode sa kružnim tokom u GIKIL-u je izveden kao decentralizirani

sistem koji se sastoji od četiri zasebna podsistema:

- rashladni sistem Koksare;

- rashladni sistem Azotare;

- rashladni sistem malein anhidrida i

- rashladni sistem energane.

Zajedničko za sva četiri rashladna sistema je to da to nisu zatvoreni sistemi. Naime,

prilikom hlađenja vode u rashladnim tornjevima dio vode ispari a dio se istovremeno

37

Page 38: otpadne-vode

izgubi iznošenjem kapljica vode u struji izlaznog zraka. Uslijed gubitaka isparavnjem i

mehaničkih gubitaka dolazi do koncentriranja otopljenih soli u rashladnoj vodi.

Sadržaj otopljenih soli ne smije preći određenu granicu jer u suprotnom dolazi do

nastajanja depozita na ogrijevnim površinama sa kojima kontaktira rashladna voda.

Zbog navedenog se iz sistema sa kružnim tokom stalno ili povremeno ispušta određena

količina vode; vrši se odsoljavanje sistema u cilju održavanja soli u vodi unutar

dozvoljenih limita.

Pri produkciji demineralizirane vode, koja se izvodi prevođenjem dekarbonizirane vode

preko jonoizmjenjivačkih filtera, nastaju otpadne vode vezane za regeneraciju

jonoizmjenjivačkih masa. Otpadni tok je diskontinuiran i nastaje u procesu regeneracije

koji se izvodi jedanput, u 24 sata, po jonoizmjenjivačkoj liniji. Regeneracija traje 2-3

sata.

Osnovni parametri otpadnog toka iz regeneracije jonoizmjenjivačkih masa predstavljeni

su u tabeli 2.7.

Tabela 2.7. Osnovni parametri otpadnog toka od regeneracije jonoizmjenjivačkih

filtera

Parametar Vrijednost

1. Temperatura °C 23,0

2. Ukupna potrošnja vode u m3 170

3. pH 10,1

4. Ukupne suspendirane materije, mg/l 0,0

5. Ukupne otopljene materije, mg/l 1693

6. Sulfati, mg/l 509

7. Hloridi 582

8. p-alkalitet 2,2

9. m-alkalitet 3,4

38

Page 39: otpadne-vode

Ako se uzme vrijeme pranja jonoizmjenjivačkih masa od 3 sata onda je prosječan

protok generisanih otpadnih voda 102.5 m3 u odnosu na sat radnog ciklusa, odnosno

14.6 m3/h kontinuiranog otpadnog toka.

Otpadni tok od regeneracije katijonskih i anijonskih izmjenjivačkih masa se, preko

neutralizacionog bazena, kolektorskim kanalom odvodi u rijeku Spreču.

Količina otpadne vode iz hemijske pripreme vode Energane iznosi 13.0 m3/h.

Za otpadne vode energane se može zaključno reći da su to vode koje su obavile jedan ili

više ciklusa hlađenja i koje se mogu smatrati čistim.

Zagađene vode, ali u relativno malim količinama, nastaju u kondenzacionim loncima

gasovoda koksnog gasa. Količine ovih voda je nemoguće izmjeriti jer su kondenzacioni

lonci raspoređeni na izuzetno dugoj trasi. Iako su ove vode zagađene one, zbog istine da

u vrlo malom odjelu učestvuju u otpadnim vodama, ne predstavljaju teret u zagađenju.

Naime, više od 90% otpadnog toka otpada na vode od odmuljivanja rashladnog sistema.

Parametri otpadnih tokova GIKIL-a, koji se preko kolektorskih kanala, uvode u rijeku

Spreču, prestavljeni su na slici 2.14.

Slika 2.14. Parametri otpadnih tokova koji se ispuštaju u rijeku Sprecu

2.4. Otpadni tokovi otpadnih voda u GIKL-u

Pri kompleksu GIKIL-a, u Filter stanici koja je locirana u neposrednoj blizini

Akumulacije Modrac vrši se priprema industrijske vode za tehnološke potrebe kao i

vode za piće za potrebe samog kompleksa i naselja Lukavac.

U Filter stanicu, kao sirova voda, dovodi se voda direktno iz Akumulacije Modrac ili se

voda zahvata internim zahvatom iz rijeke Spreče.

39

Page 40: otpadne-vode

U Filter satnici, nakon tretiranja postupcima: dekarbonizacije, sedimentacije, filtracije i

dezinfekcije, voda kao prečišćena poslije miješanja sa dijelom podzemnih voda

(bunarskih voda) transportira se prema kompleksu GIKL-a i naselju Lukavac.

2.4.1. Otpadne vode iz filter stanice

U Filter satnici, pri postojećem tretmanu sirove vode do kvaliteta tehnološke vode i

vode za piće, otpadne vode nastaju uglavnom u postupcima:

- odmuljivanja taložnika,

- pranja pješčanih filtera i

- pripreme reaktiva.

Otpadne vode u procesu pripreme vode nastaju povremeno, s tim da najveće količine

otpadnih voda nastaju u postupku pranja pješčanih filtera, koje se u normalnim uvjetima

rada vrši do 10 puta dnevno sa količinom vode oko 30 m3/po jednom pranju. Ukupne

količine otpadnih voda koje nastaju na Filterr stanici u prosjeku iznose oko 0,0042 m3/s.

2.4.2. Otpadne vode iz energane i hemijske pripreme vode

U Pogonu energane i hemijske pripreme vode (HPV) u procesu proizvodnje pare i

električne energije, nastaju slijedeće otpadne vode:

- u rashladnim sistemima,

- pri regeneraciji jonoizmjenjivačkih filtera,

- kod odsoljavanja parnih kotlova i

- otpadne vode od odmuljivanja plinovoda.

Ove otpadne vode, sistemom kanalizacije, odvode se prema glavnom kolektoru odnosno

prema rijeci Spreči.

2.4.3. Otpadne vode iz pogona amonijum sulfata

U Pogonu amonijum sulfata, gdje se dovode amonijačne otpadne vode sa Pogona

kondenzacije, u postupku proizvodnje amonijum sulfata (uz pomoć: otopine NaOH,

40

Page 41: otpadne-vode

vodene pare i sumporne kiseline) nastaju najzagađenije otpadne vode u kompleksu

GIKIL-a sa koje sadrži značajne količine prije svega fenola i amonijaka ali i drugih

zagađujućih materija. Ove otpadne vode, zbog prezagađenosti organskim materijama

(fenolima), odvode se na Postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda procesom biološke

razgradnje.

2.4.4. Otpadne vode iz pogona kondenzacije

U Pogonu kondenzacije, postupcima parcijalne separacije, iz koksnog plina izdvaja se:

katran, amonijak i benzenski ugljovodonici, gdje nastaju slijedeće otpadne vode:

- u postupku hlađenja kosksnog plina (nadkatranska voda),

- u postupku izdvajanja amonijaka iz koksnog plina (amonijačno-fenolna voda) i

- u postupku izdvajanja benzenskih ugljovodonika.

Sve ove otpadne vode, sa jačim zagađenjem od amonijaka, fenola i benzenskih

ugljovodonika, odvode se jednim tokom prema Pogonu amonijum sulfata. Pri ovom

Pogonu, kao posljedica od hlađenja, curenja i rasipanja, nastaju otpadne vode nešto

manje zagađene koje se upuštaju u kanalizacioni sistem i odvode se prema glavnom

kolektoru odnosno prema rijeci Spreči.

U procesu skladištenja sirovog katrana otpadne vode nastaju odvodnjavanjem

rezervoara sirovog katrana.

Zbog visokog sadržaja toksičnih materija (benzena, fenola, rodanida, toulena,

amonijaka i dr.) ove otpadne vode se ne ispuštaju u sistem kanalizacije nego se vračaju

u proces primarne kondenzacije gdje se spajaju sa nadkatranskim amonijačnim vodama.

2.4.5. Otpadane vode iz pogona anhidrida maleinske kiseline

U Pogonu anhidrida maleinske kiseline, zbog učinjenih izmjena u tehnološkom procesu

(umjesto benzena kao osnovne sirovine uveden je n-butan), zvanično ne nastaju otpadne

vode.

41

Page 42: otpadne-vode

Jedino kao posljedica pranja postrojenja, posebno destilacionog sistema, nastaju manje

količine otpadnih voda koje se sistemom kanalizacije odvode u glavni kolektor otpadnih

voda, odnosno u rijeku Spreču.

2.4.6. Otpadne vode na ulazu u postrojenje za biološki tretman voda

U cilju smanjenja ukupnog tereta zagađenja otpadnih koje nastaju GIKIL-u, još iz

ranijeg razdoblja postoji i u funkciji je Postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda

procesom biološke razgradnje, namijenjeno za prečišćavanje amonijačno-fenolnih

otpadnih voda, kapaciteta 50 m3/h.

Na postrojenje se dovode amonijačno-fenolne vode iz Pogona amonijum sulfata, koje su

većim dijelom u procesu proizvodnje amonijum sulfata oslobođene sadržaja amonijaka.

2.4.7. Otpadne vode na izlazu iz postrojenje za biološki tretman voda

Prečišćavanjem amonijačno-fenolnih voda na Postrojenju, procesom biološke

razgradnje uz pomoć adaptiranih mikroorganizama za razgradnju fenola, prema

rezultatima ispitivanja prečišćenih otpadnih voda postižu se značajni efekti.

Poslije prečišćavanja amonijačno-fenolnih voda na Postrojenju, prečišćene otpadne

vode imaju daleko bolje karakteristike. Prečišćene amonijačno-fenolne otpadne vode

kanalizacionim sistemom ispuštaju se u glavni kolektor, odnosno u rijeku Spreču.

2.4.8. Otpadne vode iz pogona azotnih đubriva

U sadašnjem Pogonu azotnih đubriva za proizvodnju amonijum nitrata, umjesto

amonijaka dobivenog sintezom iz koksnog plina koristi uvezeni amonijak, što se

značajno odrazilo na nastajanje otpadnih voda.

U sadašnjem procesu proizvodnje otpadne vode nastaju isključivo u procesu

proizvodnje krečnog amonijum nitrata, i to:

- kao otpadni tok kondenzata,

42

Page 43: otpadne-vode

- kao otpadni tok sa mokrih ciklona i

- kao tok iz postupka regeneracije jonoizmjenjivačkih filtera.

Sva tri otpadna toka se, poslije predtratmana otpadnog toka sa mokrih ciklona u cilju

izdvajanja suspendiranih materija, sistemom kanalizacije ispuštaju u glavni kolektor i

odvode u rijeku Spreču.

2.4.9. Sanitarno-fekalne i površinske vode

U sklopu obavljenih ispitivanja u GIKIL-u na otpadnim vodama nisu obavljena

ispitivanja sanitarno-fekalnih i površinskih voda koje nastaju pri ovom kompleksu.

Obzirom, da se ove vode prikupljaju postojećim kanalizacionim sistemima i ispuštaju u

glavni kolektor u koje se ispuštaju i sve tehnološke otpadne vode, za iste je neophodno

naznačiti osnovne podatke.

Prema raspoloživim podacima za ove vode mogu se dati slijedeći podaci:

(1) za sanitarno-fekalne otpadne vode imaju se slijedeći podaci:

- u kompleksu GIKIL-a zaposleno je 1.200 radnika,

- u postojećem restoranu priprema se oko 1.200 obroka dnevno,

- kupatila koristi oko 400 radnika,

- potrošnja vode za sanitarne potrebe, prema dobivenim podacima, u prosjeku je

oko 60 litara po radniku na dan.

Prema naznačenim podacima proizilazi da pri kompleksu GIKIL-a nastaju

sanitarnofekalne vode;

- u količini od 0,0008 m3/s i

- sa organskim zagađenjem, izraženo preko BPK5, oko 300 do 500 mg O2/l.

Sanitarno-fekalne vode nastaju u više mokrih čvorova u krugu kompleksa GIKIL-a, i

bez prečišćavanja preko više ispusta ispuštaju se u glavni kolektor otpadnih voda.

(2) Za površinske vode imaju se slijedeći podaci:

43

Page 44: otpadne-vode

- Ukupna površina kruga GIKIL-a, prema dobivenim podacima, iznosi oko

250.000 m2, od čega je manji dio asfaltiran-betoniran a veći dio je zatravnjen ili

pokriven tucanikom,

- U vrijeme padavina na većem dijelu površine kruga nastaju površinske vode

koje, zbog veličine kompleksa i karakteristika proizvodnih procesa, mogu nastati

u većim količinama i mogu biti zagađene sa raznim zagađujućim materijama.

I ove otpadne vode, bez predtretmana, postojećom kanalizacijom za površinske vode

upuštaju se u glavni kolektor otpadnih voda.

2.4.10. Zbirne otpadne vode iz GIKIL-a na ispustu u rijeku Spreču

Prema datim konstatacijama u glavni kolektor otpadnih voda (obodni kanal) upuštaju se

slijedeći otpadni tokovi otpadnih voda:

- potok Hrvati,

- otpadne vode iz Pogona katrana (vode od hlađenja),

- otpadne vode iz Energane i HPV-a,

- otpadne vode iz Pogona kondenzacije (dio otpadnih voda),

- otpadane vode iz Pogona anhidrida maleinske kiseline,

- otpadne vode iz Postrojenja za biološki tretman otpadnih voda,

- otpadne vode iz Pogona azotnih đubriva i

- sanitarno-fekalne i površinske vode.

2.5. Tehnološki postupak prečišćavanja amonijačno-fenolnih

otpadnih voda

Amonijačno-fenolna voda nastala kao rezultat proizvodnje amonijum sulfata postaje

praktično otpadna voda iz koje je nemoguće ekonomski opravdanim tehnološkim

postupkom izdvojiti bilo kakav poluproizvod ili proizvod. Kao takva amonijačno-

fenolna tpadna voda se odvodi na postrojenje za biološko prečišćavanje amonijačno-

fenolnih otpadnih voda (slike 2.1. i 2.2.) kapaciteta 50 m3/h.

44

Page 45: otpadne-vode

Postrojenje je projektovala i izgradila Zapadnonjemačka firma Didier Engineering iz

Essena 1976. godine.

Otpadna voda koja dolazi na postrojenje za biološko prečišćavanje amonijačno-fenolnih

otpadnih voda sadrži oko 120 komponenti. Naročito su visoke koncentracije fenola,

amonijaka, rodanida i cijanida.

Maksimalna koncentracija komponenti koje ulaze u sastav otpadne vode koja ulazi u

postrojenje za biološko prečišćavanje amonijačno-fenolnih otpadnih voda iznosi:

- Ukupni amonijak 150 mg/l

- Fenoli 1500 mg/l

- Cijanidi 20 mg/l

- Rodanidi 300 mg/l

- H2S 20 mg/l

Amonijačno-fenolna otpadna voda ukoliko zadovolji gore navedene kriterije prolazi

kroz kolektor i ulazi u izmjenjivač toplote gdje se hladi na temperaturu od 65-70°C.

Izmjenjivač toplote pripada tipu cijevnih izmjenjivača gdje voda sa Hamon hladnjaka ili

svježa tehnička voda prolazi kroz snop cijevi, a kroz plašt prolazi otpadna voda, koja se

na taj način hladi na račun grijanja svježe vode koja se cjevovodom transportuje ponovo

na Hamon hladnjak.

Poslije izmjenjivača otpadna voda prolazi kroz dva filtera kapaciteta 25 m3 ispunjenih

koksom. Protičući preko ovog punila voda se oslobađa materija koje su nepoželjne u

sistemu kao što su: razna ulja, smole, katran, a takođe smanjuje se i sadržaj

suspendovanih čestica.

45

Page 46: otpadne-vode

Slika 2.1. Blok shema postrojenja za biološko prečišćavanje amonijačno fenolnih

otpadnih voda

46

Page 47: otpadne-vode

Slika 2.2. Situaciona shema postrojenja za biološko prečišćavanje amonijačno-

fenolnih otpadnih voda

Tako pripremljena voda se usmjerava u rezervoar R-400 zapremine 400m3, gdje se vrši

egalizacije vode i samim tim spriječavaju udari na sistem. Poslije rezervoara R-400

otpadna voda se upušta u bazen za predozračivanje.

Bazen za predozračivanje je kapaciteta 50 m3. Bazen se sastoji od ulazne, ventilacione i

flotacione komore čiji je zadatak da homogenizira sastav vode, te da obogati otpadnu

vodu kisikom.

U ulaznoj komori se vrši doziranje hemikalija kao što su: NaOH, magnezijum-sulfat,

fosforna kiselina, i aluminij sulfat. U ventilacionoj komori se pospješuje miješanje

hemikalija, te obogaćivanje otpadne vode s kisikom. U flotacionoj komori vrši se

izdvajanje čestica ulja i katrana.

47

Page 48: otpadne-vode

Iz predozračivača otpadna voda dolazi u prvi aeracioni bazen (BB1), dužine 30 m, širine

10 m i dubine 5,85 m, zapremine 1800 m3.

Aeracija u aeracionom bazenu BB1 se vrši uz pomoć dva mehaničkih aeratora

kapaciteta 87,5 kg O2/h. Regulacija unošenja kisika se vrši prema potrebi ili promjenom

smjera rada aeratora.

Nakon prolazka kroz prvi aeracioni bazen, voda odlazi na taloženje u primarni taložnik

zapremine 275m3, prečnika 13 m,dubine 7,8 m. Dio istaloženog mulja se pomoću tzv.

mamutskih pumpi vraća u aeracini bazen BB1.

Voda iz primarnog taložnika ulazi u drugi aeracioni bazen (BB2), istih dimenzija kao i

aeracioni bazen BB1. Aeracija u aeracionom bazenu BB2 se vrši uz pomoć dva

mehanička aeratora kapaciteta 62,5 kg O2/h.

Iz aeracionog bazena BB2 voda odlazi u sekundarni taložnik zapremine 590 m3, 15,5 m

prečnika i 10 m dubine. Nakon sekundarnog taložnika prečišćena otpadna voda se

ispušta u kolektor otpadnih voda GIKL d.o.o. Lukavac. Dio istaloženog mulja u

sekundarnom taložniku se pomoću tzv. mamutskih pumpi vraća u aeracini bazen BB2.

Problem odlaganja viška mulja iz sistema je projektno riješen odvođenjem mulja

cjevovodom na toranj za gašenje koksa.

Projektovane vrijednosti pojedinih komponenti koje ulaze u sastav vode koja se ispušta

iz postrojenja za prečišćavanje amonijačno-fenolnih otpadnih voda su slijedeće:

- Ukupni amonijak 15 mg/l

- Fenoli 3 mg/l

- Cijanidi 1 mg/l

- Rodanidi 10 mg/l

- H2S 3 mg/l

48