Kroglice iz vlaken proti mikroonesnaževalcem

Vsako leto je v Nemčiji 8.000 ton farmacevtskih izdelkov, samo v največji nemški reki, Renu, pa 10 ton mikroplastike. Običajne čistilne naprave ne morejo biti kos takšnim količinam mikroonesnaževal. Zato je mesto Barntrup v Severnem Porenju – Vestfaliji svoji čistilni napravi dodalo stopnjo za čiščenje mikroonesnaževal, edino tovrstno na svetu s tako imenovanimi Fuzzy Filters® podjetja Bosman in avtomatizirano s pnevmatiko podjetja Festo.

Dokazano je, da imajo ti mikroonesnaževalci ali snovi v sledovih pomembne posledice za okolje: na primer nekateri beta blokatorji, protiepileptična zdravila in kontracepcijska sredstva, ki se sproščajo v vodna telesa, povzročajo poškodbe in spremembe organov, spolnih značilnosti in vedenja rib. Znanstveniki trenutno poskušajo ugotoviti, kako škodujejo človeškemu organizmu.


Aktivno oglje kot osnova

Mikroplastiko velikosti od pet mikrometrov do pet milimetrov in snovi v sledovih je večinoma mogoče odstraniti šele v četrti fazi čiščenja. Pri tem se aktivno oglje v prahu doda vodi v kontaktnem bazenu. Aktivno oglje ima zaradi svoje porozne in drobljive strukture veliko notranjo površino. Čajna žlička aktivnega oglja v prahu ima fizično površino, veliko kot nogometno igrišče. Na tej površini imajo snovi v sledovih veliko prostora za kopičenje. Voda, obogatena z aktivnim ogljem, ostane v kontaktnem bazenu 15 do 20 minut. Za ponovno odstranitev aktivnega oglja iz vode po tem postopku čiščenja je v običajnih sistemih potreben še en bazen, tako imenovani usedalni bazen. Pri tem aktivno oglje potone na dno in se skupaj s snovmi v sledovih, ki so nanj vezane, pozneje loči od blata iz čistilnih naprav in sežge. Poleg kontaktnega bazena za obdelavo z aktivnim ogljem je potrebna velika naložba v velik usedalni bazen, ki porabi nesorazmerno veliko prostora. Meritve so pokazale, da ta postopek iz odpadne vode odstrani 80 odstotkov farmacevtskih ostankov in rentgenskih kontrastnih sredstev. Čistilne naprave brez te četrte stopnje čiščenja zadržijo le 30 odstotkov zabeleženih snovi v sledovih.

Odprava 95 odstotkov

Vendar odstranitev 80 odstotkov mikroonesnaževal še vedno ni bila zadostna za majhno mesto Barntrup v vzhodni Vestfaliji, zlasti ker lahko prečiščena voda prek rečnega sistema vstopa na območje zajemanja pitne vode. "Zato so se v Barntrupu odločili za uporabo prvega čistilnega sistema na svetu s filtri Fuzzy Filters® podjetja Bosman Watermanagement," pojasnjuje Frank Waermer, direktor in svetovalni inženir podjetja Ingenieurbüro Danjes iz Detmolda. "Z uporabljenim filtrirnim sistemom dosežemo celo 95-odstotno odstranitev vseh snovi v sledovih ter dodatno očiščenje odpadne vode mikroplastike in fosforja." Podjetje Ingenieurbüro Danjes je načrtovalo celotni obrat in usklajevalo njegovo izvedbo.

"Jedro filtracijskega sistema so kroglice Fuzzy Filter®," pravi dr. Kathrin Gantner, vodja pisarne podjetja Bosman Watermanagement GmbH v Berlinu. Bosman je proizvajalec opreme za filtre in flokulatorje. Kroglice Fuzzy Filter® so sestavljene iz sintetičnih vlaken, ki se s pomočjo sponke predelajo v kroglico premera približno 33 milimetrov. Velika poroznost in nizka gostota medija zagotavljata, da lahko sistem Fuzzy-Filter® absorbira vsaj dva- do trikrat večjo količino filtriranih trdnih delcev kot peščeni ali tkaninski filtri – prava čudežna vlakna proti mikroonesnaževalcem.

Okoli in skozi

V nasprotju z običajnimi filtrirnimi sistemi tekočina, ki jo je treba filtrirati, teče okoli filtrirnega materiala in skozenj – in ne vzdolž medija kot pri peščenih filtrih. Suspenzija, ki jo je treba filtrirati, priteče v razdelilno komoro pod filtrirno posteljico. V razdelilni komori se vstopajoča voda enakomerno porazdeli po površini filtra, preden skozi spodnjo fiksno perforirano ploščo steče v filtrirno posteljico. Mikroonesnaževala, oborjeni fosfor in mikroplastika, ki se adsorbirajo na aktivnem oglju, se zberejo v filtrirni plasti, filtrirana voda pa na zgornji strani teče nazaj iz filtra Fuzzy Filter®.

Takoj ko je v filtrski plasti dosežena vnaprej določena vrednost motnosti ali vnaprej določen najvišji tlak, se začne cikel izpiranja. Med povratnim izpiranjem v filter priteče neobdelana voda, medtem ko zunanji ventilator vpihuje zrak za izpiranje, da se filtrirni medij spravi v gibanje. Filtrirne kroglice, ki se prosto gibljejo med perforiranimi ploščami, zračni tok kot pri plesu sproži turbulenco, tako da se nakopičeni delci umazanije sprostijo in odplaknejo iz filtra.

Aktivno oglje se z odpadno vodo za izpiranje vrne v rezervoar za prezračevanje in začne se nadaljnji postopek čiščenja, saj ima aktivno oglje po prvem ciklu izpiranja še vedno zmogljivosti za nalaganje mikroonesnaževal. Po postopku čiščenja se le do frakcije napolni s snovmi v sledovih. "Ta postopek se lahko večkrat ponovi, zato lahko s postopkom Fuzzy Filter® podjetja Bosman odstranimo veliko več mikroonesnaževal kot s postopkom z aktivnim ogljem za enkratno uporabo. Pri tem postopku se aktivno oglje po enem ciklu čiščenja v usedalnem bazenu združi z blatom iz čistilne naprave in odstrani," pojasnjuje Gantner.

Preprosta avtomatizacija

Avtomatizirano odpiranje in zapiranje vseh loput in drsnikov za dovod odpadne vode, onesnažene z mikroonesnaževalci, in odtok prečiščene vode opravljajo zasučni pogoni DAPS in linearni pogoni DLP – vsi so pnevmatski. Nadaljnje lopute in drsniki z zgoraj omenjenimi pnevmatskimi pogoni dovajajo zrak za izpiranje ter odpirajo in zapirajo izhod za blato. V malem črpališču, ki črpa vodo iz stopnje biološkega čiščenja v četrto stopnjo čiščenja, delujejo tudi avtomatizirani drsniki.

Pri zasučnem pogonu DAPS se vrtilni moment ustvarja s kinematiko vzvoda in nihala, da se premagajo veliki porušitveni momenti armature. Robustnost in stopnjevanje vrtilnega momenta zagotavljata varnost za armature z omejenim zasučnim kotom 90°, kot so krogelni ventili in zaporne lopute. Pnevmatski linearni pogoni DLP delujejo neposredno na ploščo drsnika in omogočajo zanesljivo odpiranje/zapiranje ali celo natančno približevanje različnim položajem zapornih in regulacijskih drsnikov.


Pnevmatika v tehnologiji odpadnih voda

Modularni ventilski otoki MPA z Multipolom krmilijo pogone. Ti ventilski otoki in vzdrževalne enote serije MS6 so varno zaščiteni v stikalnih omarah, ki jih podjetje Festo dobavi pripravljene za vgradnjo. "Pnevmatske komponente podjetja Festo odlikujeta visoka robustnost in zanesljivost, kar smo že izkusili pri številnih svojih projektih," pravi Waermer. "Pnevmatika je pri naših projektih na področju vodovodov in čistilnih naprav prva izbira pred električnimi rešitvami, saj so pnevmatske komponente bistveno cenejše in veliko bolj kompaktne kot električne. S seboj prinašajo tudi protieksplozijsko zaščito in lahko z rezervoarjem za stisnjeni zrak še nekaj časa delujejo tudi v primeru izpada električne energije."

"Med načrtovanjem in izvedbo projekta nas je strokovnjak podjetja Festo Winfried Plaßmann vedno podpiral s strokovnim znanjem in visoko stopnjo zavzetosti," dodaja Hermann Klippenstein, mojster za odpadne vode v podjetju Barntrup. "Prepričali sta nas ne le zanesljivost in doslednost pnevmatskih sistemov – vključno s priključkom na sistem vodenja procesa – temveč tudi zanesljivost v smislu svetovanja," pravi inženir Waermer.

Zanimivi članki

Pregled