Контрол на миризми в ПСОВ Миризмите са естествен страничен продукт от дейността на пречиствателните станции за отпадни води. Те се дължат на газообразни или летливи вещества във въздуха, които човек усеща чрез обонянието си при концентрации над определен праг. Миризмите могат да са причинени от едно вещество или от комбинация от вещества. Силата на миризмата зависи от броя, вида и концентрацията на газообразните или летливи съединения във въздуха. Най-широка гама от миризми има групата на летливите органични съединения (ЛОС, VOC). В същото време някои неорганични газообразни съединения като сероводород и амоняк са с много силна миризма. Над определени концентрации тези съединения представляват риск за околната среда и здравето на хората, поради което за тях има пределно допустими концентрации. Как ПСОВ се справят със ситуацията?
текст Вела Динкова
Неприятните миризми, отделяни в процеса на работа на пречиствателните станции за отпадни води, са неизменен и сериозен проблем, с който трябва да се справи всяка община. В Министерството на околната среда и водите често постъпват сигнали от граждани за наличие на неприятни миризми в близост до селищни пречиствателни станции за битови отпадни води от различни части на България. Тези миризми, освен че нарушават комфорта на хората живеещи, преминаващи и работещи около станцията, могат да са индикация и за наднормено съдържание във въздуха на опасни вещества, застрашаващи здравето на хората. Още по-сериозно стоят нещата за работниците в пречиствателните станции, защото ако миризмата около нея просто се усеща, това означава, че в нея е доста по-силна.
Източници на неприятни миризми в ПСОВ
Неприятната миризма обикновено е свързана с анаеробни процеси на гниене, с неизправност в някои от секторите за третиране на водите, с повреда във въздушните филтри в инсталации и помещения или с неправилно опериране на автоматизираната мониторингова система за наблюдение, анализ и контрол. Основните източници на лоши миризми в ПСОВ са помпените станции за необработени води, първичните утаители и съоръженията за третиране на утайки. Отработеният въздух от тях съдържа две групи миришещи вещества: неорганични – сероводород и амоняк, и органични – въглеводороди, серни и азотни съединения на въглеводородите.
Амонякът например, е газ с дразнещо действие, който е естествен продукт от разлагането на органичната материя, съдържаща се в битовите отпадни води. Неговата миризма е силна, а пределно допустимата му концентрация (ПДК) в работна среда е 18мг/м3. При сероводорода, който също се отделя в пречиствателни станции, е определена пределно допустима концентрация в работна среда от 14мг/м3. Той е газ със специфична миризма на развалени яйца и силно дразнещо действие. Подобни ПДК за различните миришещи вещества в работна среда са определени с наредба и трябва да се спазват за защита здравето на работниците в пречиствателните станции.
Що се отнася до миризмите извън ПСОВ, за веществата, които ги предизвикват също има определени ПДК, които са още по-ниски. Ако вземем за пример сероводорода, неговата максимално допустима концентрация във въздуха на населените места може да е не повече от 0.003мг/м3 средно-денонощно. Ако проби за измерване на съдържанието му покажат по-високи стойности извън ПСОВ, това означава, че в дейността на инсталациите има някакъв проблем.
Автоматизирани системи за мониторинг на миризми в реално време
Независимо каква е причината за неприятната миризма, тя трябва да се открие и отстрани своевременно. Това става с модерните компютъризирани системи за измерване на миризмите в различни точки в реално време и за контрол на процесите. Тези системи, освен че дават информация на операторите на пречиствателни станции за нивото на концентрация на миришещите вещества във всеки момент, също така получават данни и от метеорологична станция, съхраняват ги и ги анализират. Така наред с представяне на реална картина на базата на получените данни, системата прави математическо моделиране на процесите, което позволява прогнозиране на разпространението на миризмите. Това гарантира бързо констатиране на мястото на проблема и своевременна намеса в контрола на процесите при възникнала необходимост.
Системите за мониторинг на миризми са надежден инструмент за справяне с проблема с миризмите. Те работят на базата на така наречените „електронни носове” – сензори, имитиращи поведението на човешкия нос и засичащи концентрацията на миришещите вещества. Определен брой електронни носове се разполагат в близост до източниците на миризми и комуникират помежду си чрез безжична мрежа. В нея са включени и сензорите за метеорологични условия, които повлияват разпространението на миризми. Цялата тази информация се подава в предварително конфигуриран компютър, който може да анализира данните. Има и специализиран софтуер за визуализиране на обработената информация. Чрез тази система операторът на ПСОВ може във всеки момент да следи концентрациите на миришещите вещества, силата и посоката на вятъра и да види кога и до къде ще се разпространят миризмите като всичко това е показано върху карта на обекта и околностите. На базата на това операторът може да предприеме адекватни мерки за контрол на системата.
Аератори за елиминиране на миризми от утаители
Първичните избистрители (утаители) често са основните източници на миризми при третиране на битови отпадни води в пречиствателните станции. Главни причини за проблеми, възникнали в първичните избистрители обикновено са високи нива на биологична потребност от кислород (БПК), продължително време на задържане на утайките, липса на пренос на достатъчно кислород и възникване на анаеробни условия. В резултат се отделят миришещи емисии от сероводород и летливи вещества.
Предотвратяване на лоша миризма от утаителите става чрез правилен режим на престой на утайките и достатъчно аериране (обогатяване на средата с кислород). Предоставянето на 20-30мг/л чист кислород ще поддържа аеробните условия и ще изключи производството на сероводород, поради бактериалното му окисление.
Контролерът за постъпващия в утаителите масов поток осъществява връзката между потока и количеството необходим кислород. Той служи за администриране на точните концентрации кислород в съответствие с наблюдаваните параметри. Така системата изчислява необходимата потребност от кислород в утаителите и управлява дейността на аераторите. Технологичното оборудване за аериране на отпадни води е разнообразно. Най-често се използват дискови, плоски и тръбни дифузори, аератори четки и аератори с вертикална повърхност или странични канали. Изборът се прави според вида на утаителите и параметрите на потоците отпадна вода.
Филтриращи миризмите системи с активен въглен
Използването на активен въглен във вид на филтрираща среда за отпадните газове от процесите в пречиствателните станции е едно добро решение за контрол на мирис. Отпадните газове се подават към повърхността на филтър от твърдо вещество с голяма активна повърхност – активен въглен. Той извършва адсорбция – задържане на молекулите на миришещите вещества от газовия поток на повърхността си. Активният въглен е толкова по-ефективен, колкото по-голяма е контактната му повърхност. Обратният процес на отделяне на адсорбираните газови молекули се нарича десорбция. Така десорбираните газове се отделят а възстановеният активен въглен може да се използва отново. Като недостатък могат да се отбележат разходите за обработка на активния въглен. За контрол на миризми от пречиствателни станции за битови отпадни води обикновено се използват филтри от активен въглен с капацитет от 1000 до 1500m3/m2/час при задържане на отпадния газ за 4-6 секунди на етап.
Промиване на газове със скрубери
Химически скрубери се използват успешно на много места от доста години за отстраняване на емисии на различни видове миришещи вещества в отпадъчни газове. В скруберните колони се извършва процес на абсорбция – поглъщане на миришещи газове и пари от течности и твърди вещества. Този технологичен процес на отстраняване на миризми се нарича още промиване на газове. Химическите скрубери имат предимството, че са със сравнително прост дизайн, позволяват гъвкавост в операциите и са доста усъвършенствани, поради дългогодишния опит, натрупан с тях. Като недостатък може да се отбележи това, че все пак те се нуждаят от химикали и изискват много внимание от страна на оператора. За контрол на неприятни миризми в ПСОВ се проектират химически скрубери с производителност която варира обикновено от 3600 до 7200m3/m2/час като всеки етап на подаване на отпаден газ трае 2-3 секунди.
Биологични технологии за контрол на миризми
Напоследък биологичните технологии се прилагат все по-широко за решаване на проблемите на замърсени с миришещи емисии отпадни газове от пречиствателните станции. Вече са изградени и се експлоатират много широкоспектърни биофилтри. През последните години е постигнат значителен напредък в изследователски области като микробиология, моделиране на процесите и дизайн на реакторите, които са в сътрудничество с практическите области на приложение. В резултат на това са разработени по-съвременни биологични системи за контрол на миризмите, които се прилагат все по-успешно.
Биофилтрите за контрол на мирис могат да се използват за премахване на смес на замърсители от въздуха. Микроорганизми, и по-специално бактерии, са основните катализатори на процеса. Цялостният процес в биологичната система за контрол на миризма може да бъде разделен в две фази: масов трансфер на замърсители от замърсения въздух и биологичното разграждане на замърсителите от микроорганизмите. Може да се направи комбинация от различни физически, химически и биологични механизми на пречистване. Основните параметри, като пренос на маса, усвояване на различните замърсители и кинетика на деградация в биофилма, са много трудни за определяне. Това внася и трудности в проектирането на биофилтри, но през последните няколко години има голям напредък в разбирането на основните аспекти, необходими за проектиране и опериране на тези системи.
В биофилтрите отпадният въздух се предава чрез ограничен материал (компост, кокосови влакна и др.), който се използва като носител на микроорганизми. Органичната среда осигурява хранителните вещества за дейността на микроорганизмите в процеса. Входящият поток на въздуха трябва да бъде наситен с влага. Въздушният поток от отпадъчни води обикновено съдържа сероводород, който в биофилтъра се окислява в сярна киселина. Сярната киселина се натрупва в средата и това намалява общата ефективност за отстраняване на миризмите във времето, заради повишаване на киселинността. Въздушните потоци от различни източници на пречиствателната станция обикновено не са достатъчно наситен с влага, което води до частично изсушаване на филтърните среди, особено при входа в долната част на биофилтрите. Неоптималните влажностни условия са от решаващо значение за намаляване на ефективността за премахване на миризмата. Киселинността и влажността са основни параметри, които операторът трябва да следи.
За увеличаване ефективността на биофилтрите често в практиката те се комбинират със скрубери с натриев хидроксид за отстраняване на сероводорода. Независимо от това, меркаптаните няма да бъдат отстранен в достатъчна степен от скруберите. Те ще доведат до повишаване на киселинното съдържание на средата. С цел да се стабилизира киселинността в биофилтрите се добавя носител на калциев карбонат. За контрол на миризми от ПСОВ биофилтрите обикновено са проектирани за работа около 100 до 150 m3/m2/час през етапи на задържане на отпадния газ от 45 до 60 секунди.
Често се използват и неорганични среди. Вулканичната скала например, е много популярно средство за комбинираните биофилтри, защото има голяма порьозност и създава много място за установяване на бактериите. Предимство тук е ниската цена, а недостатък – голямото тегло. Понякога затруднение създава и фактът, че някои от порите на скалите не са достъпни за потока, в който се намират хранителните вещества за микроорганизмите. Друг вид неорганична среда са различни пластмасови мрежи, които имат преимуществото, че са леки и с голяма и пропусклива повърхност. Като цяло предимство на неорганичните среди е, че подпомагат получаване на оптимално взаимодействие между газовата фаза и биофилма и осигуряват дълготрайна работата на реактора.21/08/2012 |
