Deamonifikacija na CČN DOMŽALE- KAMNIK z visokim učinkom odstranjevanja dušika

14. maj 2019

Zakonodaja s področja varovanja okolja je v zadnjih treh desetletjih narekovala tudi razvoj in uvajanje vse naprednejših postopkov čiščenja odpadne vode.Tako je Vodna direktiva EU iz leta 1991 Sloveniji prinesla Uredbo o odvajanju in čiščenju komunalne odpadne vode, ki vključuje zahtevo za čistilne naprave velikosti nad 100.000 PE za izpust v okolje in določeno mejno koncentracijo skupnega dušika pod 10 mg/L. Čistilne naprave morajo za doseganje teh rezultatov izvesti optimizacijo čiščenja odpadne vode znotraj svojih sistemov, pri čemer lahko v nadgradnjo vključujejo tudi nove tehnološke postopke z nižjimi investicijskimi in obratovalnimi stroški. Prve komunalne čistilne naprave, ki so za predčiščenje visoko obremenjenih odpadnih vod iz anaerobne obdelave blata uporabile postopek deamonifikacije, so se v Evropi pojavile že konec 90-ih let.

CČN Domžale –Kamnik je bila v letu 2016 nadgrajena na terciarno stopnjo čiščenja. Z rekonstrukcijo se je linija vode nadgradila na napredno SBR-tehnologijo z anaerobnimi selektorji po postopku nitrifikacije in denitrifikacije z možnostjo dodatka zunanjega vira ogljika. Odpadne vode iz anaerobne obdelave vsebujejo visoko koncentracijo amonijevega dušika, kar predstavlja od 10 do 20 % skupnega bremena. Te povratne vode imajo sočasno tudi nizko organsko obremenitev, kar predstavlja dodatno oviro za učinkovito odstranjevanje dušika po klasičnem postopku nitrifikacije in denitrifikacije.

Ker pri strojnem zgoščanju anaerobno pregnitega blata nastaja centrifugat, ki vsebuje visoko, celo do 20-krat višjo koncentracijo dušika, so to na CČN želeli zmanjšati v posebnem procesu pred vstopom v proces SBR. Zgradili so pokrit in toplotno izoliran deamonifikacijski bazen, v katerem proces deamonifikacije* poteka pri temperaturi med 25 °C in 35 °C, za čiščenje centrifugata pa izbrali tehnologijo DEMON®, ki je implementirana v številnih komunalnih čistilnih napravah po svetu, ki učinkovito obratujejo že več kot 10 let.

Z uvedbo dodatnega postopka deamonifikacije so v CČN sledili več ciljem, prihranili so prostor za izgradnjo dodatnih bazenov, privarčevali pri električni energiji, zmanjšali potrebe po dodatku zunanjega vira ogljika, hkrati pa zmanjšali tveganje za prekoračitev mejnih vrednosti na izpustu v vodotok, ustrezen učinek čiščenja po dušiku pa dosegajo tudi v času nizkih temperatur.

Postopek deamonifikacije v CČN se znotraj enega cikla izvaja v zaporednih kratkih korakih, ki vključujejo doziranje centrifugata, mešanje in zračenje. Na koncu vsakega cikla sledi kratka faza usedanja in dekantacije. Za odstranjevanje dušika po postopku deamonifiakcije sta odgovorni dve skupini mikroorganizmov, katerih razvoj in razraščanje mora potekati v pravem ravnovesju. Posebne vrste deamonifikacijskih bakterij, ki imajo značilno rdečo barvo in so vidne s prostim očesom, tako v pogojih z nizko koncentracijo kisika (do 0,5 mg/L) amonijev dušik s pomočjo nitrita oksidirajo do elementarnega dušika. Obvladovanje deamonifikacije je za operaterja procesno in tudi tehnično zelo zahtevno, predvsem s stališča vodenja in ohranjanja aktivnosti biomase v vseh razmerah.

Na CČN, ki vsak dan sprejme okoli 20.000 m³ odpadne vode in kjer masna obremenitev na vtoku predstavlja do 1000 kg skupnega dušika na dan, so s postopkom deamonifikacijeznižali velika nihanja obremenitve na vtoku na čistilno napravo in tako zagotovili lažje in stabilnejše zagotavljanje iztočnih parametrov.

*Deamonifikacija (angl. annamox - anaerobic ammonium oxidation) je izraz za postopek, pri katerem se preko posebnih bakterij v anoksičnih pogojih amonijev dušik s pomočjo nitrita oksidira do elementarnega dušika. Po zadnjih raziskavah se po tem postopku globalno odstrani od 24–67 % vsega dušika, odvisno od okolja, v katerem se ta postopek izvaja.


JP Centralna čistilna naprava Domžale-Kamnik d. o. o., Študljanska 91, 1230 Domžale, www.ccn-domzale.si

Več informacij: dr. Marjetka Levstek, univ. dipl. ing. kem. ing / BSc. Chem. Eng, vodja laboratorija / Head of Laboratory, m/ +386 (0) 31 347 770,  t / +386 (0)1 724 65 03, e / levstek@ccn-domzale.si