DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU PREPARATU PIX-113 W ZWALCZANIU BAKTERII NITKOWATYCH

Transkrypt

1 DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU PREPARATU PIX-113 W ZWALCZANIU BAKTERII NITKOWATYCH Autor: Paweł Kawecki ZWiK Prudnik Oczyszczalnia Ścieków I Prudnik posiada ponad 100-letnie tradycje oczyszczania ścieków. Już w roku 1896 została tu oddana do użytku pierwsza na Górnym Śląsku nowoczesna oczyszczalnia ścieków. Dość powiedzieć, że w jej układzie technologicznym występowało 2-stopniowe napowietrzanie, koagulacja wapnem, oraz filtracja końcowa. Godne odnotowania jest, że osad nadmierny po odwodnieniu i poddaniu działaniu wapnem był używany w rolnictwie jako nawóz (po uzyskaniu zgody władz prowincji). W latach dwudziestych kroniki miejskie odnotowały wzmożone wizyty amerykańskich specjalistów z zakresu techniki ochrony środowiska z Uniwersytetu Ohio, którzy interesowali się rozwiązaniami zastosowanymi w Kläranlage in Neustadt in Oberschlesien (O/S), czyli w starej prudnickiej oczyszczalni ścieków. Szkoda tylko, że po 1945 roku większość urządzeń została zdewastowana. Mimo to jeszcze 10 lat temu władze spółki rozważały możliwość utworzenia tu muzeum techniki - niestety brakło na ten cel pieniędzy. II Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku eksploatowana przez ZWiK została zaprojektowana na przełomie lat 80 i 90 z wykorzystaniem obowiązujących wówczas normatywów zużycia wody. Pomimo zmieniających się warunków nie została gruntownie przeprojektowana w trakcie trwania procesu inwestycyjnego (jesień wrzesień 1996). Skutkuje to faktem, że obiekt jest wielokrotnie przewymiarowany pod względem hydraulicznym. Mimo, że już w roku 1992 roku sprzedaż wody nie przekraczała m 3 /d, oczyszczalnia została zaprojektowana na m 3 /d i tys. RLM. Aktualnie średnioroczny ładunek BZT5 bywa przekraczany podczas gdy przepływ oscyluje wokół 25% wartości projektowej. Ciąg technologiczny oczyszczania ścieków składa się z: - pompowni wstępnej (pierwotnie 3 pompy ślimakowe o wydajności do 0,3 m 3 /s, wysokość tłoczenia 4,75 m, obecnie 2 pompy zanurzeniowe Flygt typ o H=20 m 5,9 kw, 1450 obr./min.); - 2 krat mechanicznych, schodkowych (prześwit 6 mm) - przedmuchiwanego piaskownika (L=21 m) 153

2 - karuzelowa komora napowietrzania - rów cyrkulacyjny (L = 50 m, V = 4230 m 3, H = 5 m) - 2 szt. - radialnych osadników wtórnych (D = 27 m, V = 3074 m 3 ) - 2 szt. - instalacji chemicznego usuwania fosforu (możliwość dawkowania przed, do oraz za komorami napowietrzania). 154

3 III W związku z potrzebą ograniczenia kosztów oczyszczalnia pracowała z wykorzystaniem jednego ciągu technologicznego. Dla osadu, w założeniu niskoobciążonego, były to warunki skrajne i powodowało to częste zakłócenia wynikające ze zbyt dużego ładunku dopływającego w stosunku do ilości osadu czynnego w komorach napowietrzania. To, co było atutem oczyszczalni przy zagospodarowaniu osadów ścieków - ich niski stopień zanieczyszczenia pierwiastkami niebezpiecznymi i innymi ksenobiotykami okazało się również przyczyną niskiej odporności na warunki panujące w przedwiośniu - t.j. niskie temperatury powietrza i ścieków (w tym duże ilości wód roztopowych), duże ilości chlorków oraz nagłe zrzuty dużych ładunków ścieków w tzw. długie weekendy (święta: Wielkanoc, święta majowe itp.) Przy stężeniu 4,5 g/l ładunki rzędu 2 tys. kg BZT 5 /d powodowały szybkie zużywanie tlenu w komorze, co za tym idzie niskie stężenie tlenu, a w konsekwencji niedostateczną redukcję niektórych parametrów (N-NH 4 ) oraz ryzyko wystąpienia bakterii nitkowatych. W miesiącach wiosennych Zakład był zmuszony zastosować preparat PAX 18 ze względu na pojawienie się dużych ilości bakterii nitkowatych, które doprowadziły do powstania kożucha grubości kilkunastu cm na powierzchni stref beztlenowej i anoksycznej. Należy podkreślić, że nie wykonano badań identyfikujących konkretny typ bakterii. Kierowano się w tym przypadku przesłankami (quasi) ekonomicznymi i danymi literaturowymi. Przyjęto ponadto, że podobnie jak w latach wcześniejszych, kiedy badania były wykonywane, dominującym typem bakterii jest Microthrix parvicella. Jak zwykle w takich przypadkach znacznie pogorszyły się właściwości sedymentacyjne osadu (Indeks Osadu -SVI - osiągnął wartość 230 ml/g). Odbiło się to na warunkach pracy osadników wtórnych i na wynikach otrzymywanych w ścieku oczyszczonym (ponadnormatywne zawartości azotu amonowego). Wg subiektywnej skali Jenkinsa opisującej stopień rozpowszechnienia bakterii nitkowatych osiągnęliśmy granicę pomiędzy 5-ym i 6-ym stopniem. Po 3 -tygodniowej kuracji sytuacja powróciła do normy (indeks - SVI - ok. 110 ml/g) a występowanie bakterii można opisać 2-im stopniem w/w skali. W trakcie przygotowań do dawkowania PAX - konieczność opróżnienia i przepłukania instalacji po PIX-ie, zauważyliśmy, że nagły, duży (1-2 m 3 w ciągu 1-2 godzin) zrzut siarczanu żelazowego spowodował rozpuszczenie kożucha na niemal dobę. Być może ta jednorazowa uderzeniowa dawka spowodowała krótsze stosowanie PAX-u w późniejszej eksploatacji (rok wcześniej PAX dawkowaliśmy prawie 2 miesiące). Kiedy w połowie czerwca indeks ponownie zaczął wzrastać, a bakterie nitkowate zaczęły się pojawiać w przestrzeni międzykłaczkowej (4-5 wg Jenkinsa) stanęliśmy ponownie wobec problemu jaki stanowią nadmierne ilości bakterii nitkowatych w osadzie czynnym. Po- 155

4 nownie zaczął tworzyć się kożuch.ponieważ zbiornik z preparatem do strącania związków fosforu był napełniony w 100% PIX-em 113 praktycznie nie mieliśmy wyboru - musieliśmy ratować się przy użyciu PIX-u. IV Rozpoczęliśmy 3-krotnie zwiększone dawkowanie PIX-u 113 (zmieniając dawkę ze 100 g na 290 g PIX/m 3 ścieków, co daje zmianę dawki z 8-11 g PIX/ kg s.m.o. na g PIX/ kg s.m.o.) do komory rozdziału przed komorami napowietrzania - przechodząc z dawkowania symultanicznego końcowego na symultaniczne wstępne. Wcześniej, aby nieco ulżyć osadnikom zwiększyliśmy stopień recyrkulacji o 40% w stosunku do wartości wyjściowej. Równolegle zastosowaliśmy wapno chlorowane w ilości 150 kg/d (osad 4,3 g/l - dawka chloru + zwiększenie zasadowości dla poprawienia nitryfikacji). Zabieg zatrzymał rozwój bakterii nitkowatych - indeks (SVI) i redukcja amoniaku z 60% osiągnęła 87%. Po 3 dniach stosowania podwyższonej dawki drogie wapno chlorowane zastąpiono podchlorynem sodu, dawkowanym automatycznie: w dniach l podchlorynu/d uruchomienie drugiej komory napowietrzania (stężenie początkowe osadu w komorze uruchamianej 1,7 g/l) l podchlorynu/d, l/d. 20 lipca (po niespełna 3 tygodniach takiego postępowania) indeks osadu (SVI) osiągnął wartość 80, a redukcja amoniaku przekroczyła 98 %. Od 22 lipca rozpoczęliśmy zmniejszanie dawkowania PIX-u wracając do poziomu 100 g/m 3 w dniu 27 lipca. 156

5 Dawkowanie PIX-u 113 Lipiec 2004 do obliczeń przyjęto 12,2% Fe w PIX 113 dawkowanie PIX-u automatyczne, proporcjonalnie do przepływu - przy tak dużej nierównomierności, lepiej wyłączyć automatykę, co pozwoli utrzymywać dawkę Fe w komorze osadu czynnego, V Powyższe doświadczenia postanowiliśmy wykorzystać w okresie zimowo wiosennym roku W wyniku analizy danych z lat poprzednich można było założyć, że w okresie pojawienia się dużych ilości wód roztopowych dojdzie do ponownego rozmnożenia się bakterii nitkowatych. W związku z powyższym już pod koniec lutego, kiedy mróz jeszcze trzymał mocno, zwiększyliśmy dawkę PIX-u z 84 g PIX/m 3 do 250 g PIX/m 3 dopływających ścieków (zwiększając dawkę maksymalnie do 5 g Fe/kg s.m.o. - przeciętnie 4,45 g Fe/kg s.m.o.). W efekcie zaburzenia procesu oczyszczania ścieków dotyczące nitryfikacji ograniczyły się do kilku dni nie osiągając zbyt dużych wartości przekroczenia wartości określonych w pozwoleniu wodnoprawnym. Indeks osadu (SVI) nie przekroczył wartości 90 cm 3 /g. Nie zaobserwowano niepokojących ilości piany, a ilość bakterii nitkowatych nie przekroczyła 3-go stopnia skali Jenkinsa. Dawkowanie na wyższym poziomie (od niezbędnego do utrzymania zadanego poziomu stężenia fosforu w ściekach oczyszczonych) utrzy- 157

6 mano do całkowitego ustania dopływu wód roztopowych (dodając jeszcze kilka dni dla ustabilizowania warunków przepływu i poziomu chlorków). Łagodnie obniżając dawkę PIX-u do poziomu zapewniającego utrzymanie stężenia fosforu w odpływie z oczyszczalni ścieków zgodnego z pozwoleniem wodnoprawnym (ok. 84 g/m 3 dopływających ścieków) uniknięto potrzeby kłopotliwego (płukanie zbiornika) i droższego stosowania preparatu glinu. VI Wnioski: 1. Skojarzone działanie preparatów chloru i siarczanu żelaza, a nawet odpowiednio wczesne zastosowanie dużych dawek preparatu PIX-113 mogą pozytywnie wpływać na ograniczenie występowania bakterii nitkowatych. Na szczególną uwagę zasługuje połączenie PIX-u 113 z tanim podchlorynem sodu. 2. Z ekonomicznego punktu widzenia korzystniejsze było by stosowanie w/w technologii, jednak autor ma świadomość, że brak badań identyfikujących konkretny szczep bakterii jest poważnym minusem w stosunku do PAX-18, który ma potwierdzone działanie np. na Microthrix parvicella. W sytuacji w jakiej znalazł się autor - pełen zbiornik PIX-u 113, niski stosunkowo stopień rozprzestrzenienia bakterii nitkowatych, dostępność preparatów chloru, zamówienie PAX-u nie było możliwe. Trzeba również pamiętać, że badania trwają, a zwłoka mogła przełożyć się na zwiększenie występowania nitkowatych. 3. Stosowanie preparatów chloru (najlepiej bezpośrednio na kożuch) wymaga szczególnej ostrożności, aby nie dopuścić do unicestwienia organizmów w osadzie pożądanych. 4. Zwiększona dawka PIX szybko pozytywnie wpłynęła na działanie osadnika wtórnego - zakończyło się uciekanie osadu. 5. Jakkolwiek uruchomienie drugiej komory napowietrzania było czynnikiem decydującym (szczególnie dla nitryfikacji), wydaje się jednak, że bez wpływu opisanego dawkowania PIX-u z podchlorynem, bakterie nitkowate powinny stosunkowo szybko pojawić się również w uruchomionej komorze. Efektu takiego nie zaobserwowano. 158

7 159

8 160