W Oczyszczalni ścieków „Hajdów” Lublin 2001



Pobieranie 56.68 Kb.
Data10.05.2016
Rozmiar56.68 Kb.
Małgorzata Narwińska – Szychta Danuta Jabłońska


w

Oczyszczalni ścieków

Hajdów”



Lublin - 2001 -
Ścieżka dydaktyczna „Szlakiem brudnej wody”

w oczyszczalni Hajdów

SPIS TREŚCI



  1. Plan zajęć terenowych w oczyszczalni „Hajdów” ___________________________ 2

  2. Woda i ściek ________________________________________________________ 4

  3. Technologia oczyszczania ścieków _______________________________________ 7

  4. Mikroorganizmy i ich rola______________________________________________ 10

  5. Procesy biochemiczne ________________________________________________ 13

  6. Refleksja na koniec zajęć ______________________________________________ 15

Literatura ________________________________________________________________ 15




  1. PLAN ZAJĘĆ TERENOWYCH W OCZYSZCZALNI „HAJDÓW”



Termin zajęć: od wiosny do jesieni – sprzyjające warunki atmosferyczne (bez opadów);
Czas trwania zajęć: około 3 godzin;
Wiek uczestników: młodzież gimnazjalna i licealna;
Cel zajęć:

  • poznanie sposobów oczyszczania wody i przywracania jej środowisku;

  • powiązanie wiadomości z biologii, chemii, fizyki i ochrony środowiska;

  • poznanie zakładu pracy – miejsc i stanowisk pracy szczególnej, i zapoznanie się z BHP Przedsiębiorstwa;

  • uświadomienie uczniom, że woda jest bogactwem naturalnym, które należy wykorzystywać w sposób racjonalny;


Plan sytuacyjny zajęć: oczyszczalnia ścieków „Hajdów” MPWiK Sp. z o.o. w Lublinie – dojazd z Lublina autobusem miejskim z ulicy Ruskiej ( nr 22 i 77), droga wylotowa z Lublina w kierunku Łęcznej;
Uzgodnienie zajęć: na przeprowadzenie zajęć należy uzyskać zgodę dyrekcji MPWiK Sp. z o.o. w Lublinie ul. Piłsudskiego 15 tel./fax 53 – 24 – 281, a termin uzgodnić z dyspozytorem oczyszczalni z odpowiednim wyprzedzeniem – tel. 746 – 46 – 70;

Zajęcia prowadzone są przez przewodnika oczyszczalni ścieków;
Ubiór uczestników: wygodny strój turystyczny, obuwie na płaskim obcasie;

Informacja o MPWiK Sp. z o.o. na stronie www.mpwik.lublin.pl

I.WODA I ŚCIEK


Woda - życiodajny płyn. Substancja w środowiskum, której zachodzą przemiany biochemiczne organizmów żywych. Ciecz bez udziału, której nie mogłaby istnieć jakakolwiek forma życia na naszej planecie - tak powiedziałby biolog.

Woda, najlepszy rozpuszczalnik. Substancja rozpuszczająca wszystkie inne prawie bez wyjątku. Nie mówimy o substancjach nierozpuszczalnych w wodzie, a o substancjach trudno rozpuszczalnych. Przeźroczysty, piękny, klarowny płyn, w środowisku, którego zachodzi większość procesów chemicznych - powiedziałby chemik.

Woda ciecz, której używam na co dzień, którą znam od urodzenia. Używam jej do higieny osobistej, przygotowywania posiłków, utrzymywania higieny w domu, otoczeniu, która jest ze mną zawsze w każdej ilości bez ograniczeń - stwierdziłby przeciętny człowiek.

To wszystko prawda, ale w cywilizowanym świecie na którym ludności wciąż przybywa a kultura i higiena życia ciągle rośnie, zaczyna brakować tej najczystszej, najbardziej pożądanej w każdej prawie chwili życia – wody. Stosowane technologie przemysłowe i hodowlane jakkolwiek przygotowywane z pełną dbałością o stan środowiska i racjonalne wykorzystanie wody powodują jednak jej zanieczyszczenie. Człowiek, który z natury rzeczy mając z wodą do czynienia od początku swego funkcjonowania na planecie przyzwyczaił się do wykorzystywania jej bez żadnych ograniczeń do własnych osobistych celów, nagle ze zdziwieniem stwierdza, że z trudnością przychodzi mu znajdowanie w otoczeniu czystych jezior , rzek czy nawet studni. To jest wielki problem ludzi dwudziestego pierwszego wieku, problem, który powinny znać już małe dzieci. Wody, naszego największego skarbu może zabraknąć. Należy ją szanować, dbać o nią, przywracając przyrodzie jak największe jej ilości. Powinniśmy wiedzieć co to jest oczyszczalnia ścieków i do czego właściwie służy. Wydaje się wszystkim , że doskonale wiedzą , oczyszcza wodę, przywraca ją środowisku, ale tak naprawdę to nikt nie zastanawia się co by było gdyby tego niezbyt przyjemnie pachnącego zakładu „przemysłowego” nie było. Mało kto zdaje sobie sprawę z tego, że to jest walka ludzi o przetrwanie na planecie w godnych warunkach jakie może dać im występowanie czystej wody. To jest nasze być albo nie być, człowieku początku dwudziestego pierwszego wieku. Pamiętaj nie przetrwasz na Ziemi bez wody, bez czystej wody. Aby się przekonać jak ją zachować dla Twoich dzieci przespaceruj się z biologiem i chemikiem po oczyszczalni ścieków „Hajdów” w Lublinie. Popatrz co wprowadzasz do wody czyniąc ją ściekiem i jakich nakładów potrzeba aby ją później zwrócić przyrodzie, czyli Tobie, w postaci przydatnej do dalszego wykorzystywania.
Co to są ścieki ?
Ścieki są to wody zmienione w swoich właściwościach na skutek ich użycia w gospodarstwach domowych, rzemiośle, rolnictwie lub w inny sposób. Przyczyną tych zmian są zanieczyszczenia stałe oraz ciecze.
Jakie rodzaje ścieków doprowadzane są do oczyszczali Hajdów ?
Oczyszczalnia ścieków oczyszcza wszystkie ścieki bytowe i część przemysłowych z gminy Lublin i Świdnik (bez ścieków WSK Świdnik). Udział ścieków przemysłowych w całej ilości ścieków oczyszczanych przez zakład wynosi około 15%.

Ścieki bytowo-gospodarcze są związane z bezpośrednią działalnością człowieka. Są to odpływy kuchenne, z łazienek i toalet. Ścieki te zanieczyszczone są odpadkami gospodarczymi, odchodami, bakteriami również chorobotwórczymi, zawierają związki powierzchniowo czynne używane do mycia i czyszczenia.

Ścieki przemysłowe powstają w zakładach produkcyjnych i przemysłowych, zalicza się do nich ścieki technologiczne (poprocesowe), wody chłodnicze i wody kopalniane. Zawierają one substancje organiczne (tłuszcze, białka, barwniki, włókna), substancje nieorganiczne (sole, kwasy, zasady), substancje trujące (sole metali ciężkich), bakterie chorobotwórcze.

Ścieki deszczowe powstają z wód opadowych oraz z topnienia lodu i śniegu. Woda spływając z dachów ulic i placów spłukuje zalegające tam zanieczyszczenia i staje się ściekiem. Zawiera ona substancje mineralne a w pobliżu zakładów przemysłowych tlenki azotu i siarki.


Jakie zakłady przemysłowe utrudniają prowadzenie procesu w oczyszczalni „Hajdów” i wpływają na rodzaj przyjętej technologii?
Największymi dostawcami ścieków przemysłowych w naszym mieście są:

Fabryka Samochodów, Zakłady Przemysłu Ziemniaczanego, Elektrociepłownia, Cukrownia „Lublin”, Zakłady Przemysłu Mięsnego, Zakłady Odczynników Chemicznych, Lubelskie Fabryki Wag, LPEC, Spółdzielnia Pralniczo - Farbiarska Tęcza, Zakłady „Lubella”, Zakłady Przemysłu Spirytusowego i Drożdżowego „Polmos”, Zakłady Przemysłu Skórzanego „Protektor” S.A., Okręgowa Spółdzielnia Mleczarska, „Drożdżownia Lublin” Sp. z o. o., AGRAM Chłodnia w Lublinie S.A., Przedsiębiorstwo Piekarskie w Lublinie Sp. z o. o., O.Z.D. „Indykpol” S.A., Lubelskie Zakłady Farmaceutyczne „Polfa” S.A., Perła – Browary Lubelskie S.A., Zakłady Tytoniowe w Lublinie S.A.




II.TECHNOLOGIA OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

Oczyszczalnia „Hajdów” jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną. Doprowadzane ścieki poddawane są oczyszczaniu na kolejnych obiektach w cyklu przedstawionym na rys. „Ciąg ściekowy procesu oczyszczania ścieków”.


Pierwszy stopień oczyszczania – oczyszczanie mechaniczne, powoduje usunięcie zanieczyszczeń stałych, do zawiesin opadających włącznie.

Do urządzeń pierwszego stopnia oczyszczania zalicza się:



  • Kraty - urządzenia służące do oddzielania wleczonych ciał stałych o wymiarach większych niż prześwit krat, który wynosi 0,5 cm, np. folii, szmat, puszek, grubszych odpadków. Zanieczyszczenia usunięte na kratach nazywa się skratkami .Transportowane są one przenośnikiem wstęgowym do kontenera, dezynfekowane i wywożone na wysypisko odpadów komunalnych.

  • Piaskowniki - służą do usuwania ze ścieków ciał ziarnistych. Ciała te są substancjami mineralnymi, o wymiarach większych niż 0,2 mm. Sedymentują one przy V<0,3 m/s. W „Hajdowie” na piaskowniku usuwane są ze ścieków zanieczyszczenia mechaniczne, mineralne, które są niezagniwalne i posiadają większą prędkość osiadania niż zawiesiny organiczne, oraz składają się z cząstek ziarnistych. W skład ich wchodzą żużel, piasek, drobne kamienie, pestki, kawa itp., które nazywa się umownie piaskiem. Proces usuwania piasku polega na zmniejszeniu szybkości przepływu ścieków przez koryta piaskownika co powoduje osadzanie się go na dnie urządzenia. Piasek z dna koryt piaskownika usuwany jest za pomocą pomp i podawany do leja, gdzie oddziela się go od ścieków i okresowo opróżnia do kontenera. Po dezynfekcji jest wywożony na wysypisko odpadów komunalnych.

  • Osadniki – służą do zatrzymywania łatwo opadających zawiesin tj. takich, które opadają w niezakłóconych warunkach statycznych w ciągu 2h. W omawianej oczyszczalni są osadniki radialne o średnicy 40 m i pojemności użytecznej 3580 m 3. Czas zatrzymywania ścieków w osadniku czyli zapewnienie wystarczająco powolnego przepływu ścieków pozwalającego opaść zawiesinom na dno osadnika wynosi ok. 1,5 h. Osad, który osiądzie na dnie zgarniany jest za pomocą zgarniacza do leja centralnego i kierowany jest do przeróbki osadów, gdzie podlega procesom fermentacji i odwadniania, natomiast ścieki przelewają się przez grzebienie na część biologiczną oczyszczalni.

Na osadnikach wstępnych kończą się procesy pierwszego stopnia oczyszczania ścieków gdzie usuwa się około 25% zanieczyszczeń.
Drugi stopień oczyszczania – oczyszczanie biologiczne.

Oczyszczanie biologiczne ścieków są to procesy, w których rozkład zanieczyszczeń organicznych odbywa się przy udziale mikroorganizmów. Jest to naśladownictwo samooczyszczania biologicznego występującego w przyrodzie. Tłuszcze, białka i węglowodany absorbują się na żywych organizmach, przenikają przez błonę komórkową i wewnątrz ulegają mineralizacji..

Urządzenia stosowane w oczyszczaniu biologicznym to:


  • Komory napowietrzania, gdzie następuje oczyszczanie ścieków za pomocą osadu czynnego. Polega ono na ciągłym nasycaniu tlenem będących w ruchu ścieków. Wytwarza się wówczas osad biologiczny składający się z kolonii bakterii i mikroorganizmów, koloidów itp. Jednocześnie substancje organiczne zawarte w ściekach ulegają rozkładowi. Metoda ta jest połączeniem oczyszczania fizycznego (osadzanie) i biologicznego (mineralizacja). Komory napowietrzania składają się z pięciu bloków po 9 komór każdy. Pojemność jednej komory wynosi 2115 m 3, długość 77,5 m ,szerokość 6,4m a głębokość 4,75m. Wyposażone są w system napowietrzania drobnopęcherzykowy, za pomocą dyfuzorów. Czas zatrzymania ścieków w komorach tj. czas napowietrzania ścieków wraz z osadem czynnym wynosi ok. 9h. Przez ten czas w komorze zachodzą przemiany fizyko-biochemiczne , gdzie główną funkcję pełnią mikroorganizmy wykorzystujące właściwości enzymatyczne bakterii i procesy mikrobiologicznego rozkładu substancji organicznych.

  • Osadniki wtórne – osadniki radialne o średnicy 52 m oraz pojemności użytecznej 6395 m3. Czas zatrzymania ścieków w osadniku wynosi 3,5 h. Osad czynny osiadły na dnie osadnika zgarniany jest do leja centralnego i grawitacyjnie odprowadzany jest do pompowni osadu powrotnego, skąd przepompowywany jest na komory napowietrzania.

W wyniku oczyszczania ścieków powstają osady pościekowe (osad surowy powstający na osadnikach wstępnych oraz osad nadmierny powstający w wyniku procesu biologicznego oczyszczania ścieków), które poddawane są przeróbce w kolejnych obiektach cyklu przedstawionego na rys. „Ciąg osadowy procesu oczyszczania ścieków”.

W skład części osadowej wchodzą:



  • Zagęszczacze osadu surowego – osad zagęszczony odprowadzany jest do komory czerpalnej, a następnie do komór fermentacyjnych , natomiast wody nadosadowe odprowadzane są na początek oczyszczalni (przed budynek krat).

  • Wydzielone komory fermentacji (WKF) – są to zbiorniki zamknięte służące do jednostopniowej, mezofilowej fermentacji osadów. Produkowany w czasie fermentacji gaz (mieszanina dwutlenku węgla, metanu oraz w niewielkich ilościach siarkowodoru i pary wodnej) ujmowany jest za pomocą łapacza gazu z zamknięciem wodnym i odprowadzany do odsiarczalni i po odsiarczeniu magazynowany w zbiornikach gazu. Biogaz zużywany jest przez kotłownię zakładową oczyszczalni a w sezonie letnim przez Wytwórnię Mas Bitumicznych. Nadwyżki produkowanego biogazu wykorzystywane są do wytwarzania energii elektrycznej, za pomocą zespołu prądotwórczego z silnikiem na biogaz firmy DEUTZ. Praktyczne wykorzystanie biogazu świadczy o dobrej organizacji procesu technologicznego w zakładzie, który stosuje zasadę technologii o maksymalnym wykorzystaniu energii. Osad przefermentowany z WKF dopływa do dwóch zagęszczaczy:

  • Zagęszczacze osadu przefermentowanego – zagęszczony osad odprowadzany jest do stacji pras, do zbiornika osadu przefermentowanego, albo do przepompowni osadu przefermentowanego, skąd może być w postaci płynnej przepompowywany na pola zlądowywania. Wody nadosadowe kierowane są na początek oczyszczalni (przed budynek krat).

  • Zbiornik osadu przefermentowanego (OBF) – jest to otwarty basen ziemny o pojemności 6544 m 3, przewidziany do gromadzenia osadu przefermentowanego, może być wykorzystywany jako otwarty basen fermentacyjny.

  • Stacja pras – jest to stacja mechanicznego odwadniania osadu służąca do zmniejszania uwodnienia osadów pofermentacyjnych, przez co wielokrotnie zmniejsza się ich objętość. Stacja wyposażona jest w trzy prasy filtracyjne firmy „Bellmer”. Jednocześnie z osadem podawany jest flokulant organiczny w celu wspomagania odwodnienia. Osad odwodniony transportowany jest do kontenerów, a następnie składowany na polach zlądowywania w odpowiednio przygotowanych kwaterach lub wywożony na wysypisko odpadów komunalnych.

  • Pola zalądowywania – pola te służą do składowania osadu przefermentowanego. Całość stanowi zbiornik ziemny z dnem i ścianami zewnętrznymi wyłożonymi folią, w celu zabezpieczenia wód gruntowych.

Osiągany stopień redukcji podstawowych wskaźników zanieczyszczenia ścieków jest „Hajdowie” wysoki i wynosi średnio: 95% - BZT5 oraz 90% dla zawiesiny ogólnej.

Oczyszczone z zanieczyszczeń mechanicznych, oraz organicznych ścieki odprowadzane są do rzeki Bystrzycy. Zwracana przyrodzie woda przydatna jest do utrzymania życia biologicznego co możemy poczytywać za wielki sukces.


  1. MIKROORGANIZMY I ICH ROLA.

Przyjrzyjmy się teraz jednemu z najważniejszych procesów zachodzących w oczyszczalni ścieków z punktu widzenia biologa – oczyszczaniu za pomocą osadu czynnego. Zwróćmy uwagę na organizmy żyjące w osadzie biologicznym i rolę jaką pełnią w procesie przywracania wody przyrodzie. W osadzie czynnym żyją i pełnią niebagatelne funkcje następujące rodzaje organizmów:



  • Orzęski – orzęski wolnopływające (Ciliata) to grupa mikroorganizmów osadu czynnego o najbardziej zróżnicowanych kształtach. Są to jednokomórkowe organizmy żywe, których ciało pokryte jest wypustkami plazmy w postaci rzęsek. Przy pomocy rzęsek pierwotniaki chwytają pożywienie i poruszają się. Szczególne miejsce wśród Ciliata zajmują orzęski osiadłe. Ogólnie uznawany jest pogląd, że występowanie orzęsków w osadzie powoduje, że jest on zdrowy, ma dobrą kondycję i sprawnie oczyszcza ścieki. Stwierdza się, że zestaw gatunkowy pierwotniaków a zwłaszcza orzęsków charakteryzuje aktualny stopień oczyszczania ścieków, osiągnięty w urządzeniach oczyszczających. Pillai wykazał wyraźny związek pomiędzy masowym występowaniem w osadzie czynnym Vorticella sp. a wzrostem stopnia oczyszczania ścieków. Zaobserwowano, że zmiany stopnia oczyszczania ścieków są również związane ze zmiennością składu organizmów występujących w osadzie czynnym. Buswell i Long stwierdzili stopniowe zmiany zespołów organizmów w osadzie czynnym, począwszy od wiciowców i korzenionóżek do orzęsków swobodnie pływających, osiadłych i pełzających. Horasawa zauważył pojawienie się wiciowców żywiących się rozpuszczonymi cząstkami materii organicznej, następnie zanikanie ich w procesie pośrednim, gdy pojawiają się orzęski swobodnie pływające i pełzające. Po zredukowaniu głównej części zanieczyszczeń , gdy zaczyna się stabilizacja osadu czynnego, dominują orzęski swobodnie pływające – Colpodium colpoda, Glaukoma sp.. W tym okresie osad czynny zawiera jeszcze stosunkowo dużą ilość nie przyłączonych do kłaczków, swobodnie unoszących się bakterii. Wraz ze wzrostem redukcji zanieczyszczeń, gdy osad czynny jest ustabilizowany, występują liczne orzęski osiadłe czyli zaczepione tj., Vorticella sp., Epistylis sp., Opercuralia sp., oraz pezające po kłaczkach, jak: Asipidisca sp. Kiedy liczba gatunków w osadzie czynnym osiąga maksimum, pojawiają się Colpoda sp., Diodinium sp. oraz kilka gatunków wrotków. W okresie tym materia organiczna jest już dobrze absorbowana na powierzchni kłaczków. Zarejestrowano 160 gatunków orzęsków. W osadzie czynnym orzęski są reprezentowane są przez większą liczbę gatunków niż w innych środowiskach wodnych. W 1cm3 osadu czynnego dobrze oczyszczającego ścieki może być ich więcej niż 10 000 osobników.

  • Wrotki (Rotatoria) – są to organizmy wielokomórkowe chociaż nie wiele większe od orzęsków. Nazwę swą zawdzięczają charakterystycznemu rotacyjnemu aparatowi wrotnemu (mastix), który widoczny jest pod mikroskopem jako wirujące koło zębate. Pojawiają się w osadzie czynnym w okresach, gdy jest on przez dłuższy czas dobrze natleniany. Znanych jest ok. 2000 gatunków wrotków. Niektóre gatunki mają bardzo wąski zasięg występowania, gdyż są ściśle związane z określonymi warunkami środowiskowymi. Wrotki są bioindykatorami dobrego przebiegu oczyszczania ścieków. Liczebność osobników, reprezentujących poszczególne gatunki wrotków w osadzie czynnym, jest wyraźnie uboższa niż np. orzęsków, które dominują. W ściekach bardziej obciążonych przemysłowymi odpadami nie spotyka się wrotków w ogóle. Jednak większe rozmiary wrotków niż orzęsków oraz ich żarłoczność przemawiają za poważną rolą tych organizmów w procesie klarowania ścieków. Wg. Mc Kinneya wrotki w osadzie czynnym występują najliczniej, gdy ścieki są dobrze oczyszczone, a przebieg procesu ustabilizowany. Duża liczebność wrotków wskazuje na dobrą kondycję osadu czynnego. Najliczniej pojawiają się one, gdy uzyska się ponad 90% redukcji (BZT5) zanieczyszczeń zawartych w ściekach. O ogólnej liczbie wrotków i reprezentujących je osobników decyduje przebieg procesu oczyszczania ścieków. W osadzie czynnym zarówno wrotki, jak i orzęski występują wyjątkowo licznie w porównaniu z wodami naturalnymi. W sprzyjających warunkach, maksymalna, często spotykana liczebność osobników jednego gatunku wrotka może dochodzić do 2000 – 3000 w 1cm3. Pełnią one bardzo ważną rolę przy zjadaniu bakterii, powodujących zmętnienie oczyszczanych ścieków, a wydalany przez nie śluz pomaga zlepianiu się w kłaczki substancji zanieczyszczających ścieki.

  • Wiciowce (Fagellata) – zajmują miejsce pośrednie między światem roślin i zwierząt. Są to organizmy jednokomórkowe, zazwyczaj większe od bakterii. Nazwę swoją zawdzięczają istnieniu jednej lub kilku ruchliwych wici, za pomocą których się poruszają. Wg. badań Phelpsa, gdy pojawiają się masowo wraz ze swobodnie pływającymi orzęskami stwierdza się słabe funkcjonowanie oczyszczalni, gdy zaś spotyka się je wśród osiadłych i pełzających po kłaczkach orzęsków , obserwuje się dobre oczyszczanie ścieków. Mc Kinney i Gram dodali, że wiciowce konkurują z bakteriami podczas zdobywania pokarmu – dlatego zanikają przy optymalnym rozwoju bakterii powodujących zlepianie się kłaczków osadu czynnego. Wiele wypowiedzi wskazuje na to iż liczba drobnych wiciowców zwiększa się wraz ze wzrostem ładunku substancji organicznej w ściekach lub przy skracaniu czasu ich napowietrzania.

  • Korzenionóżki (Rhiozopoda) – pierwotniaki te posiadają zdolność do ciągłej zmiany swych kształtów. Poruszają się ruchem pełzająco – płynącym, wysuwając i wyciągając wypustki plazmy, tzw. nibynóżki. Występują masowo w nowo uruchomionych oczyszczalniach, albo gdy osad czynny został poprzednio kompletnie wytruty .

  • Nicienie (Nematodes) – są spotykane w prawie każdej próbie osadu czynnego, pobranego w normalnie pracującej oczyszczalni, są to organizmy, mało poznane, których rola w osadzie czynnym jest jeszcze nie wyjaśniona.

W osadzie czynnym występują również bardzo rzadko, nielicznie lub sporadycznie organizmy należące do gatunków Oligochatea (skąposzczety) i Tardigrada (niesporaczki).

Mikrofauna uważana za nielicznie reprezentowaną w osadzie czynnym, faktycznie występuje tu masowo w ilościach osobników nie spotykanych w rzekach czy jeziorach. Dlatego jej rola w procesie oczyszczania ścieków jest bardzo poważna i wymaga dogłębnych badań, gdyż proces oczyszczania za pomocą osadu czynnego jest oparty na procesach samooczyszczania zachodzącego w zbiornikach naturalnych. Jak widać biologia życia osadu czynnego jest bardzo ciekawa i może stanowić ciekawy materiał do badań naukowych dla osób zainteresowanych tym zagadnieniem.



III.PROCESY BIOCHEMICZNE

Przyjrzyjmy się teraz procesom chemicznym a raczej biochemicznym zachodzącym podczas unieszkodliwiania osadów w „Hajdowie”. Chodzi mianowicie o proces fermentacji metanowej. Po zagęszczeniu osad poddawany jest stabilizacji. W naszej oczyszczalni osad stabilizowany jest za pomocą fermentacji metanowej, która trwa około dwudziestu dni. Jest to proces wielofazowy, w którym:



  • w fazie pierwszej bakterie hydrolityczne za pomocą enzymów zewnątrzkomórkowych rozkładają nierozpuszczalne związki organiczne osadów tj. celulozy, ligniny, białek, tłuszczów do związków rozpuszczalnych w wodzie, takich jak kwasy tłuszczowe, alkohole, amoniak.

  • w fazie drugiej inne bakterie tzw. kwasowe rozkładają (metabolizują) te rozpuszczone związki organiczne do prostych kwasów organicznych takich jak kwas octowy, propionowy oraz do wodoru i dwutlenku węgla. Ta faza fermentacji określana jest mianem fermentacji kwaśnej.

  • w fazie trzeciej wykorzystuje się metabolity fermentacji kwaśnej jako substraty, głównie kwas octowy dla bakterii metanowych heterotroficznych oraz wodór i dwutlenek węgla dla bakterii metanowych autotroficznych. Produktem metabolizmu tych bakterii jest metan, dwutlenek węgla i woda. Ważnym wydaje się być to, że bakterie metanowe są bardzo wrażliwe na warunki środowiska takie jak temperatura, odczyn, zawartość substancji toksycznych, oraz że namnażają się bardzo powoli.

  • Zaletą fermentacji oprócz stabilizacji osadów jest produkcja palnego gazu fermentacyjnego tzw. biogazu.

W 1992 r. wprowadzono dodatkowe wskaźniki dopuszczalnych stężeń związków azotu i fosforu w ściekach odprowadzanych do wód. Występowanie ich w ściekach jest wysoce niepożądane gdyż powodują nadmierny wzrost biomasy osadu czynnego, a wprowadzone do wód gruntowych (odbiorników) w nadmiernych ilościach, zaburzają równowagę naturalną w zbiorniku. Uwaga przy opracowaniu metody usuwania związków biogennych ze ścieków skupiona jest na trzech procesach tj. nitryfikacji, denitryfikacji i defosfatacji.

  • Nitryfikacja jest to dwustopniowy proces przemiany azotu amonowego w azotany (V). Pierwszy etap prowadzony jest przez bakterie Nitrosomanos przekształcające azot amonowy w azotany (III). W drugim etapie bakterie Nitrobakter utleniają azotany (III) do azotanów (V);

  • Denitryfikacja powoduje przemianę azotanów (V) w azot gazowy, zachodzi ona w warunkach beztlenowych;

  • Defosfatacja jest procesem, podczas którego następuje redukcja związków fosforu w ściekach. Usuwanie związków fosforu można realizować metodami strąceniowymi używając soli żelaza i glinu lub wykorzystując osad czynny z pewnymi grupami bakterii, które mają zdolność do akumulacji fosforu. Tu znowu wchodzą względy ekonomiczne – metody chemiczne są bardziej niezawodne jednak podrażają koszty eksploatacji oczyszczalni.

W oczyszczalni „Hajdów” trwa modernizacja obiektów pod kątem usuwania związków biogennych. Jeden z bloków komór napowietrzania został przebudowany w taki sposób, aby powstały strefy tlenowe i beztlenowe umożliwiające procesy nitryfikacji, denitryfikacji oraz defosfatacji.


IV.REFLEKSJE NA KONIEC ZAJĘĆ

Zastanówmy się jakie korzyści odnosi młody człowiek z tej dosyć długiej, żmudnej i wyczerpującej fizycznie i intelektualnie przechadzki.



  1. Zapoznaje się z jednym z podstawowych procesów technologicznych służących ochronie środowiska naturalnego. Poznaje ciężką i odpowiedzialną pracę ludzi, dzięki której powróciło życie biologiczne do jednej z większych rzek naszego regionu.

  2. Przyswaja wiadomości z zakresu charakterystyki ścieków, ich składu i zapoznaje z zagrożeniami jakie stwarzają dla przeciętnego człowieka.

  3. Zajęcia dają mu niejako możliwość osobistego uczestniczenia w procesie oczyszczania mechanicznego i biologicznego wody.

  4. Być może młody człowiek doceni również wartość wody i dojdzie do wniosku, że należy o nią dbać jak o największy skarb, „bez którego nie ma życia i bez którego nie ma przemysłu”.

  5. Istnieje również możliwość, że młodzież zainteresuje się problematyką biologicznego oczyszczania ścieków i będzie to stanowiło początek drogi naukowej obranej przez młode osoby.

Uczeń może sam stwierdzić, że chemia i biologia to dwie zazębiające się ze sobą dziedziny wiedzy i że są one wszechobecne w jego codziennym życiu, a zatem ich znajomość jest niezbędna dla właściwego funkcjonowania w dorosłym życiu.
Na zakończenie proponujemy trochę informacji o wodzie zaczerpniętych z tekstu Krystyny Forowicz: „Suche usta polityków”, czas. Nieruchomości i budownictwo z dnia 22.03.2000r.

„Czysta woda dla wszystkich do 2025r. – taki ambitny cel postawili sobie uczestnicy Światowego Forum Wody odbywającego się w Hadze. Dziś, po sześciu dniach obrad 113 ministrów podpisze deklarację.

Deklaracja, która jest zbiorem dobrych intencji, podaje, że nie zabraknie wody pitnej, urządzeń sanitarnych, zdrowej żywności i energii wszystkim ludziom w przyszłym stuleciu, czyli populacji, jak się przewiduje 8 – miliardowej. Mówi się w niej o konieczności podwojenia inwestycji w gospodarce wodnej przez sektor prywatny. Dzień 22 marca ONZ ogłosił Światowym Dniem Wody w 1992 roku po konferencji w Rio de Janeiro zwanej Szczytem Ziemi.

Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) przewiduje, że z powodu niewłaściwego obchodzenia się z zasobami wody, ludzkość popadnie w związku z tym w kłopoty nie później niż w 2025 r. dodając, że większość świeżej, słodkiej wody pochodzi z Ziemi i że jej zasoby nie są niewyczerpalne, co obecnie do ludzi jeszcze nie dociera. Przy rosnącej liczbie ludności, w 2025 r. na głowę może przypadać zaledwie połowa obecnej ilości wody. Raport WMO informuje, że ponad 97% istniejącej na świecie wody, to woda słona w morzach i oceanach, a tylko 2,5% to woda słodka. Z tego jedna trzecia pochodzi z podziemnych zbiorników, a pozostałe dwie trzecie znajduje się w lodowcach, lodowych czapach biegunowych i rzekach.

Co piąty mieszkaniec planety nie ma dostępu do wody pitnej (1,2 mld ludzi). Co trzeci nie ma możliwości korzystania z kanalizacji. Prawie 3 – 4 miliony umiera co roku na choroby związane z niedostatkiem wody lub jej skażeniem, połowa z nich to dzieci.

Raport WMO ujawnia, że z zasobów wód gruntowych czerpie się więcej, niż natura daje radę odtworzyć w podziemnych zbiornikach. WMO określiła sytuację jako „bombę zegarową”, a powolną penetrację zanieczyszczeń do podziemnych zbiorników wodnych „chemiczną bombą zegarową”. Oba te zjawiska stanowią zagrożenie dla całej ludzkości – twierdzi raport WMO. Eksperci mówią, że trzecia wojna światowa będzie stoczona o dostęp do słodkiej wody.

Światu zaczyna brakować czystej wody. Wysuszone są prawie całe kontynenty Australii i Afryki oraz Bliski Wschód. Niemal połowa obu Ameryk, Chiny i południe byłego Związku Radzieckiego dotknięte są okresowymi brakami wody.

W Afryce co roku 70 tys. km2 pól i pastwisk zastępują wędrujące na południe piaski Sahary.”



Powyższe pozostawiamy bez komentarza.

LITERATURA:

  1. Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków, Zbysław Dymaczewski, Marek Sozański, Jan Oleszkiewicz.

  2. Vademecum oczyszczalni ścieków „Hajdów”, mgr inż. Elżbieta Kurek, mgr inż. Mieczysław Hołowacz.

  3. Kanalizacja, Wacław Błaszczyk, Marek Roman, Henryk Stomatello.

  4. Biologiczne oczyszczanie ścieków, Ludwik Hartman.

  5. Podstawy ochrony środowiska, Bohdan Głowniak, Edward Kempa, Tomasz Winnicki.

  6. Raport o stanie środowiska miasta Lublina, praca zbiorowa pod redakcją dr Janusza Stochlaka.

  7. Moje miejsce w Europie, Teresa Krynicka – Tarnacka, Grażyna Wnuk, Zofia Wojtkowicz.

  8. Eksploatacja stacji mechanicznego odwadniania osadu na oczyszczalni ścieków „Hajdów”, Tomasz Czupryn.


Str.


Pobieranie 56.68 Kb.





©absta.pl 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna