Pokazalo se da ti mikrozagađivači ili supstance u tragovima imaju značajne posledice za životnu sredinu. Na primer, određeni beta blokatori, antiepileptici i kontraceptivi koji dospeju u vodu dovode do oštećenja i promena u organima, polnim karakteristikama i ponašanju riba. Naučnici trenutno pokušavaju otkriti kako oštećuju ljudski organizam.
Aktivni ugalj kao osnova
Mikroplastika veličine od pet mikrometara do pet milimetara i supstance u tragovima uglavnom se mogu ukloniti tek u četvrtoj fazi prečišćavanja. To se postiže dodavanjem aktivnog uglja u prahu u vodu u kontaktnom rezervoaru. Aktivni ugalj sa svojom poroznom i krhkom strukturom ima ogromnu unutrašnju površinu. U fizičkom smislu, jedna kašičica aktivnog uglja u prahu ima istu površinu kao fudbalsko igralište. Ova površina pruža mnogo prostora za nakupljanje supstanci u tragovima. Da bi do toga došlo, voda obogaćena aktivnim ugljem ostaje u kontaktnom rezervoaru 15 do 20 minuta. Da bi se aktivni ugalj uklonio iz vode nakon ovog procesa prečišćavanja, u konvencionalnim sistemima potreban je dodatni rezervoar, takozvani taložnik. Aktivni ugalj tone na dno rezervoara i posle se zajedno sa supstancama u tragovima vezanim za njega odvaja sa kanalizacionim muljem i spaljuje. Osim kontaktnog rezervoara za obradu aktivnim ugljem, potrebno je i veće ulaganje u veliki taložnik koji zauzima nesrazmerno veliki prostor. Merenja su pokazala da se ovim postupkom iz otpadnih voda uklanja 80% ostataka lekova i rendgenskih kontrastnih sredstava. Postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda bez ove četvrte faze prečišćavanja zadržavaju samo oko 30% prikupljenih supstanci u tragovima.
Eliminacija od 95%
Međutim, uklanjanje od 80% mikrozagađivača još uvek nije bilo dovoljno za grad Barntrup, pogotovo jer prečišćena voda preko rečne mreže može dospeti u sliv pijaće vode. „Zato se Barntrup odlučio za prvi sistem za prečišćavanje na svetu sa kuglicama Fuzzy Filters® kompanije Bosman Watermanagement“, objašnjava Frank Waermer, izvršni direktor i konsultantski inženjer u inženjerskom birou Danjes iz Detmolda. „Sa ovim sistemom filtera možemo eliminisati čak 95% svih supstanci u tragovima i ukloniti mikroplastiku i fosfor iz otpadne vode.“ Danjes je dizajnirao ceo sistem i koordinisao njegovu implementaciju.
„Jezgra filterskog sistema su kuglice Fuzzy Filter®“, kaže dr. Kathrin Gantner, rukovodilac biroa u kompaniji Bosman Watermanagement GmbH u Berlinu. Bosman je proizvođač sistema za filtere i flokulatore. Kuglice Fuzzy Filter® izrađene su od sintetičkih vlakana koja se uz pomoć kopče prerađuju u kuglu prečnika oko 33 milimetra. Zahvaljujući velikoj poroznosti i maloj gustini medija, sistem Fuzzy Filter® može apsorbovati najmanje dva do tri puta veću količinu čvrstih supstanci koje se mogu filtrirati nego peščani filteri ili filteri od tkanine – pravo čudesno vlakno u borbi protiv mikrozagađivača.
Okolo i kroz
Za razliku od konvencionalnih filterskih sistema, tečnost koju treba filtrirati teče oko i kroz filterski materijal, a ne uz medij, kao kod peščanih filtera. Suspenzija koju treba filtrirati teče u distribucionu komoru ispod dna filtera. U distribucionoj komori, dolazna voda ravnomerno se raspoređuje po površini filtera, a zatim otiče kroz donju fiksnu perforiranu ploču u dno filtera. Mikrozagađivači adsorbovani aktivnim ugljem, kao i fosfor i mikroplastika koji su pali na dno rezervoara, skupljaju se na dnu filtera, a filtrirana voda sa gornje strane otiče iz sistema Fuzzy Filter®.
Čim se na dnu filtera postigne određena vrednost zamućenja ili unapred definisani maksimalni pritisak, pokreće se ciklus povratnog ispiranja. Povratno ispiranje uključuje pumpanje sirove vode u filter dok spoljašnji ventilator duva vazduh za produvavanje kako bi se filterski medij pokrenuo. Strujanje vazduha uzrokuje turbulencije kuglica filtera, koje se slobodno kreću između perforiranih ploča kako bi se čestice prljavštine, koje prianjaju na filter i onde se skladište, otpustile i isprale.
Aktivni ugalj se sa vodom za povratno ispiranje pumpa nazad u aeracioni bazen i započinje dalji proces prečišćavanja, s obzirom na to da aktivni ugalj nakon prvog ciklusa ispiranja još uvek ima kapacitet zadržavanja mikrozagađivača. Nakon jednog postupka prečišćavanja, samo je delimično napunjen supstancama u tragovima. „Ovaj se proces može ponoviti nekoliko puta, što znači da je pomoću metode Fuzzy Filter® kompanije Bosman mnogo više mikrozagađivača moguće učiniti bezopasnim nego pomoću metode sa aktivnim ugljem koja se sastoji od jednog koraka. U okviru te metode, aktivni ugalj se nakon samo jednog ciklusa prečišćavanja u taložniku meša sa kanalizacionim muljem i uklanja“, objašnjava Gantner.
Jednostavna automatizacija
Ventili i klizači, koji omogućavaju ulazak otpadne vode koja sadrži mikrozagađivače i isticanje prečišćene vode, automatski se otvaraju i zatvaraju pomoću aktuatora za četvrtinu okreta DAPS i linearnih pogona DLP – sve pneumatski. Drugi ventili i klizači sa gore navedenim pneumatskim pogonima dovode vazduh i otvaraju i zatvaraju odvod mulja. U maloj pumpnoj stanici koja pumpa vodu iz faze biološkog prečišćavanja u četvrtu fazu prečišćavanja, rade i automatizovani klizači.
Kod aktuatora za četvrtinu okreta DAPS, obrtni moment se generiše pomoću kinematike poluga-zamah radi prevladavanja velikog obrtnog momenta pri pokretanju sa mesta ventila. Čvrstoća i stepenovanje obrtnog momenta dodaju nivo bezbednosti ventilima kao što su kuglični ventili i leptir ventili sa uglom rotacije ograničenim na 90°. Pneumatski linearni pogoni DLP deluju direktno na ploču klizača i omogućavaju pouzdano otvaranje/zatvaranje leptir ventila i zasuna s nožem i postizanje preciznih položaja.
Pneumatika u tehnologiji otpadnih voda
Modularne MPA ventilske grupe sa višepolnim utikačem upravljaju aktuatorima. Ove ventilske grupe kao i servisne jedinice iz serije MS6 sigurno su zaštićene u upravljačkim ormanima koje je Festo isporučio spremne za ugradnju. „Kao što smo videli u mnogim našim projektima, pneumatske komponente kompanije Festo karakteriše visok nivo čvrstoće i pouzdanosti“, kaže Waermer. „Za svoje projekte u oblasti vode i otpadnih voda uvek ćemo se odlučiti za pneumatiku, jer su pneumatske komponente mnogo jeftinije i kompaktnije od električnih. Povrh toga, imaju ugrađenu zaštitu od eksplozije i čak i u slučaju nestanka struje mogu raditi određeno vreme zahvaljujući rezervoaru komprimovanog vazduha.“
„Festo stručnjak Winfried Plaßmann pružio nam je veliku podršku prilikom planiranja i izvođenja projekta i velikodušno nam ponudio svoju stručnost i vreme“, dodaje Hermann Klippenstein, upravnik postrojenja za otpadne vode kompanije Barntrup. „Nisu nas uverili samo pouzdanost i propusnost pneumatskih sistema, uključujući vezu sa sistemom upravljanja procesom, već i pouzdanost saveta koje smo dobili“, kaže inženjer Waermer.
