Primijenjena ekologija lista projekata

Začtita okoliša je oblast našeg rada od 1985 godine. Kroz primijenjeno istraživački rad rezalizirali smo projekte prikazane u sljedećoj listi.

LISTA PROJEKATA U OBLASTI PRIMIJENJENE EKOLOGIJE.

1.0 VODITELJ ISTRAŽIVAČKIH PROJEKATA

1.1 Primjena magnetnih polja u oblasti zaštite okoline University of Liverpool and University of /Edinburgh…1990

1.2. Biopolimeri u zaštiti okoliša (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft ) 2000

1.3 Pročišćavanje otpadnih voda primjenom elektrometoda (Österreichische
Forschungsförderungsgesellschaft). 2002

1..4 Pročišćavanje otpadnih voda biljnim stanicama (Österreichische
Forschungsförderungsgesellschaft ) 2003

1.5 Proizvodi za pročišćavanje voda na bazi nanočestica
(Forshungsförderung Salzburg Land .) 2006

1.6 Biolleaching (Forschungsförderung Salzburg Land) 2008-2009
1.7 Frekventno bazirano doziranje i miješanje (Forschungsförderung Salzburg Land) 2015

  1. 0 PATENTI

WO 0026466 Biljni preparati za sprječavanje stvaraanja biofilma u cjevovodima
WO03016226 Dodaci za stabiliziranje biomase

3.0 VLASTITI PROIZVODI

EWT-21G Neutralizacija neugodnih mirisa
EWT-2000 Mikroelementi za povećanje proizvodnje bioplina
EWT 21 FHM Biopolimeri

4.0 VLASTITE TEHNOLOGIJE

4.1 PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA
Elektro-kemijska obrada otpadnih voda

4.2 UKLANJANJE NEUGODNIH MIRISA

Bioispirači

EWT-10T dvostupanjski

EWT-30T- trostupanjski

Kemijski ispirači

4.3 BIOplinski uređaji

Suha fermentacija

5.0 RJEŠAVANJE POGONSKIH PROBLEMA NA SLJEDEĆIM UREĐAJIMA

Mjesto Broj ekv. stanovnika ES Problem
Salzburg 600.000 Neugodni mirisi
Seekirchen 40.000 Optimizacija bioplina
Trumerseen 20.000 Optimizacija bioplina
Vöklabruck 68.000 Nitrifikacija/Denitri.
Neumarkt 15.000 Obrada mulja
St. Michael im Lungau 15.000 Neugodni mirisi
Papierfabrik Bruck a.M 200.000 Plivajući mulj
Papierfabrik Steyermühl 250.000 Obrada mulja
Papierfabrik Lackirchen 250.000 Plivajući mulj
Papierfabrik Hallein 100.000 Neugodni mirisi
Biochem Kundl 1.000.000 Obrada mulja
Obernburg (D) 300.000 Obrada mulja

5-1 Idejni projekti, Isporuka opreme , Puštanje u pogon

– Uređaji za pročišćavanje otpadnih voda (za tvrtku Fluming-eko)
Vrsar, Labin, Rovinj, Medulin, Premantura, Krk, Rabac,  Savudrija, Poreč, Susak, Motovun, Potpićan, Bjelolasica, Stara Baška, Umag

– Uređaji za obradu neugodnih mirisa (za tvrtku Fluming-eko)
Delta Rijeka, Savudrija, Baška, Mali Lošinj, Umag, Novigrad, Lopar

– Uređaj za obradu mulja Buzet (za tvrtku Fluming-eko)
(PARK d.o.o. Buzet, 2005.)

– Bioispirač Savudrija 2008
– Bioispirač Baska 2009
– Kemijski ispiraö Mali Losinj 2010
– Bioispirač Biogasanlage Biofutura 2010
– Bioispirač Umag 2010
– Bioispirač Lederfabrik Prevent 2011
– Bioispirač Otok Katarina Rovinj 2011

– Bioispirač Biogasanlage Perutnina Ptuj 2012

– Kemijski ispirač Lopar-Rab 2012

  1. BIOPLINSKI UREĐAJI

6.1. Optimiranje proizvodnje bioplina

– Uređaj Salzburg SAB-Salzburg
– Uređaj Seekirchen
– Uređaj Trumerseen
– Uređaj Farma IHAN

6.2. Idejni projekti

– Bioplinski uređaj 2 MW Ilirska-Bistrica, Slovenija 2009- (Puštanje u pogon)
– Bioplinski uređaj 1 MW Klinja Vas Kočevje, Slovenija 2008 (Idejni projekat)
– Bioplinski uređaj –Suha fermentacija „Čisto mesto“ Ptuj-2010 (Pilot uređaj)

  1. PROJEKTI U PROCESNOM INŽENJERSTVU

NH3-Stripping uređaj Farma IHAN Slovenija 2010

 

LISTA PROJEKATA

– Uređaji za pročišćavanje otpadnih voda (za tvrtku Fluming-eko)
Vrsar, Labin, Rovinj, Medulin, Premantura, Krk, Rabac,  Savudrija, Poreč, Susak, Motovun, Potpićan, Bjelolasica, Stara Baška, Umag

– Uređaji za obradu neugodnih mirisa (za tvrtku Fluming-eko)
Delta Rijeka, Savudrija, Baška, Mali Lošinj, Umag, Novigrad, Lopar

– Uređaj za obradu mulja Buzet (za tvrtku Fluming-eko)
(PARK d.o.o. Buzet, 2005.)

– Bioispirač Savudrija 2008
– Bioispirač Baska 2009
– Kemijski ispitač Mali Losinj 2010
– Bioispirač Biogasanlage Biofutura 2010
– Bioispirač Umag 2010
– Bioispirač Lederfabrik Prevent 2011
– Bioispirač Otok Katarina Rovinj 2011

– Bioispirač Biogasanlage Perutnina Ptuj 2012

– Kemijski ispirač Lopar-Rab 2012

BIOPLINSKI UREĐAJI

Idejni projekti

– Bioplinski uređaj 2 MW Ilirska-Bistrica Slovenija 2009-(i puštanje u pogon)

– Bioplinski uređaj 1 MW Klinja_Vas Kočevje Slovenija 2008
– Bioplinski uređaj –Suha fermentacija „Čisto mesto“ Ptuj-2010 (Pilot uređaj)

PROJEKTI U PROCESNOM INŽENJERSTVU

NH3-Stripping uređaj Farma IHAN Slovenija 2010

Projektiranje obrade

– Uređaji za pročišćavanje otpadnih voda (za tvrtku Fluming-eko)
Vrsar, Labin, Rovinj, Medulin, Premantura, Krk, Rabac,  Savudrija, Poreč, Susak, Motovun, Potpićan, Bjelolasica, Stara Baška, Umag

– Uređaji za obradu neugodnih mirisa (za tvrtku Fluming-eko)
Delta Rijeka, Savudrija, Baška, Mali Lošinj, Umag, Novigrad, Lopar

– Uređaj za obradu mulja Buzet (za tvrtku Fluming-eko)
(PARK d.o.o. Buzet, 2005.)

– Bioispirač Savudrija 2008
– Bioispirač Baska 2009
– Kemijski ispitač Mali Losinj 2010
– Bioispirač Biogasanlage Biofutura 2010
– Bioispirač Umag 2010
– Bioispirač Lederfabrik Prevent 2011
– Bioispirač Otok Katarina Rovinj 2011

– Bioispirač Biogasanlage Perutnina Ptuj 2012

– Kemijski ispirač Lopar-Rab 2012

BIOPLINSKI UREĐAJI

Idejni projekti

– Bioplinski uređaj 2 MW Ilirska-Bistrica Slovenija 2009-(i puštanje u pogon)

– Bioplinski uređaj 1 MW Klinja_Vas Kočevje Slovenija 2008
– Bioplinski uređaj –Suha fermentacija „Čisto mesto“ Ptuj-2010 (Pilot uređaj)

PROJEKTI U PROCESNOM INŽENJERSTVU

NH3-Stripping uređaj Farma IHAN Slovenija 2010

Bioplin

Drugi naučno-stručni skup sa međunarodnim učešćem ''5. juni - Svjetski dan zaštite okoliša'', Bihać 04-05 Juni 2014

PRIMJENA TEHNOLOGIJE SUHE FERMENTACIJE KOD OBRADE ORGANSKOG OTPADA

Edhem Salihović
EWT Wassertechnologie, Ingenieurbüro für Maschinenbau, Umweltschutz und Umweltbiotechnologie A-5020 Salzburg Richard Kürth Straße 4 ewt@sbg.at
Ključne riječi: Anaerobna razgradnja, suha fermentacija, organski otpad
SAŽETAK:
Suha fermentacija (SF) se definira kao kontrolirana anaerobna razganja organskih tvari kod koncentracije suhe tvari iznad 20%. Nekontrolirana anaerobna razgradnja u deponijama se odvija kod koncentracije suhe tvari u prosjeku između 40-70%.
Stabiliziranjem organskog otpada postupkom suhe fermentacije smanjuje se njegov volumen a nastali metan koji utjče na globalno zatopljenje se može energetski iskoristiti . Cijena ovako dobivene energije je u većini slučajeva višestruko veća od konvencionalno dobivene energije. Da bi ovaj proces bio ekonomičan potrebno je u fazi planiranja izabrati tehnologiju suhe fermentacije ovisno o mjestu njegovog nastanka (komunalni, industrijski,poljoprivredni) i provjeriti zakonsku regulativu oko garancija za subvenciju ovako dobivene energije.

 UVOD

Bioplinski uređaj treba promatrati kao dio lanca zbrinjavanja otpada . Međunarodno gledano bioplinski uređaji su njemački fenomen. Od 100 bioplinskih uređaja u 1990 njihov broj 2012 je bio 7515 (1). Cilj korištenje bionergije je višeznačan:zaštita klime, osiguranje snabdijevanja električnom energijom, razvoj poljoprivrednih regiona, interes za izvoz tehnologija i sl.
Uzimajući u obzir sve ove faktore samo uz garanciju otkupa i subvencije proizvedene električne energije izgradnja bioplinskih uređaja može biti ekonomski isplativa.

kuhinjski-otpad
Sl.1 Organski otpad iz kuhinja i proizvodi iz trgovina sa isteklim rokom trajanja

2. TEHNOLOGIJE ANAEROBNE RAZGRADNJE

Prema sadržaju suhe tvari u reaktorima u praksi se susreću mokra i suha anaerobna razgradnja organske tvari . Suha fermentacija (SF) se definira kao kontrolirana anaerobna razganja organskih tvari kod koncentracije suhe tvari iznad 20%. Termin „suha“ dobiven prijevodom sa njemačkog i engleskog jezika nije najbolje odabran jer sadržaj vode u reaktorima je do 80%. Ova tehnologija ima osnove razvoja u praćenju procesa proizvodnje plina u deponijama. Onovne prednosti ove tehnologije su potreba za manjim volumenom reaktora i manjoj specifičnoj potrošnji energije . Odabir tehnologije anaerobne razgradnje organskog otpada uglavnom ovisi o satavu ulaznog materijala.
Materijal za suhu fermentaciju: komunalni zeleni otpad,, konjski, kraviji i kokošiji stajnjak, kuhinjski otpad, industrijski organski otpad i slično.
Tehnologija mokre fermentacije se koristi kod proizvodnje plina iz svinjske gnojovke, flotata i ulja i ostalog tekućeg organskog otpada.
U praksi je često ulazni materijal izmiješan kao što je to prikazano na slici 1. Zbog toga je važan ispravan odabir tehnologije

3. PRIMJERI PRIMJENE SUHE FERMENTACIJE

bioplin-kuhinjski-otpad
Sl.2 Shema tegnološkog procesa za proizvodnju plina iz otpada turističkih mjesta
Broj izgrađenih bioplinskih uređaja naveden u uvodu ovog referata se uglavnom odnosi na bioplinske uređaje u poljoprivrednoj proizvodnji. Manji broj uređaja je izgrađen za obradu industrijskoh otpada i odvojenu obradu kuhinjskog otpada, tako da u ovom području postoji veliki potencijal za istraživanja.
.
Na Slici 2 je prikazana proces suhe fermentacije na primjeru obrade organskog otpada iz kuhinja turističkog mjesta sa 20.000 smještajnog kapaciteta (Hoteli 5000, Privat 5000, kampovi 10000)

3.2 Proizvodnja bioplina kao način zbrinjavanja otpada kožarske industrije

Kod zbrinjavanja industrijskog otpada proizvodnja bioplina može biti ekonomski najpovoljnije rješenje. Na slici 3 je dat prikaz troškova zbrinjavanja otpada iz kožarske industrije kapaciteta 1000 koža na dan. Ekonomski efekti su veoma značajni kad je otkup električne energije garantiran i subvenciran. U protivnom samo proizvodnja vlastite toplinske energije ima pozitivne ali niže ekonomske efekte.
Za usporedbu kod iskorištavanje energetskog potencijala organske frakcije komunalnog otpada se računa sa 100-380 kWh/t , investicija 180 do više 370 Euro/toni. Cijena tako dobivene električne energije je 0,26 Euro u investicijskom periodu i0,14 Euro/kWh poslije investicijskog perioda.

otpad-kozara

Sl.3 Ekonmski efekti proizvodnje bioplina suhom fermentacijom u industriji kože

3.3 Proizvodnja bioplina - pilot postrojenje
Kod specifičnog organskog otpada veoma je važno u fazi projektiranja uraditi probne pokuse na pilot postrojenju.Na slici 4 je prikazan pilot urđaj za suhu fermentaciju volumena reaktota 5 m3 smješten u 10 ft. kontejneru prema EWT tehnologiji.

3. ZAKLJUČAK
Većina izgrađenih bioplinskih uređaja služi za obradu organske tvari iz poljoprivredne proizvodnje. Cijena ovako proizvedene električne energije je dosta viša od tržišne cijene. Ekonomska isplativost ovih uređaja je jedino moguća ukoliko je garantirana subvencija i odkup proizvedene elektične energiju. Kod obrade pojedinih industrijskih otpada primjenom tehnologije suhe fermentacije, ekonomski efekti se mogu postići i bez navedenih garancija. Ovo je moguće samo uz dobro planiranje i pokusno istraživanje na pilot postrojenju ukoliko ne postoji dovoljno iskustva iz prakse na izgrađenim uređajima sa sličnim ulaznim materijalom.

4. LITERATURA
[1] Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland in den Jahren 1992 bis 2014 ,
www. de.statista.com

[2] Eriksson, O., Carlsson_Reich, M., Frostell, B., Bjorklund, A., Assefa, G., Sundqvist, J. -O., Granath, J., Baky, A. and Thyseliuz, L., (2005), Municipal solid waste management from a systems perspective. Journal of cleaner production. Vol. 13, Issue 3: 241-252.

Kemijska obrada voda

KEMIJSKA OBRADA VODA

U informacijskim medijima za pretraživanje:(CEPT - Chemically Enhanced Primary Treatment) ili (APT - Advanced Primary Treatment)

Uvodne napomene

Literatura navodi da su prvi uređaji s kemijskpm obradom onečišćenih voda u praksi postojali 1740. godine  u Francuskoj i da je ova tehnologija imala značajnu primjenu početkom 20. stoljeća. Tehnologija je  ponovo postala aktuelna šestesetih godina prošlog stoljeća u rješavanju problema eutrofikacije  na Great Lakes u Kanadi. Na temelju plana o zaštiti oceana u Kaliforniji je 1985. godine donesena uredba o minimalnom izdvajanju suspendiranih tvari od 75% za uređaje koji pročišćenu vodu podmorskim ispustom upuštaju u podmorje. Ova redba je otvorila put primjeni kemijskih tehnologija u oblasti pročišćavanja onečišćenih voda. U  Norveškoj je 1990  bilo u pogonu 29 uređaja za pročišćavanje otpadne vode koji koriste tehnologiju kemijske obrade.

Kemijska obrada komunalnih voda

Kemijska obrada komunalnih voda podrazumijeva dodavanje kemikalija koje se obično koriste i u obradi pitkih voda u procesu primarnog taloženja. Doza kemikalija je između 10 i 50 mg/l, ali može biti i veća, u ovisnosti o potrebnom stupnju uklanjanja fosfora.  Doziranje se za svaki uređaj mora optimirati. Efekti pročišćavanja su prikazani u tablici 1, a  ekonomska usporedba u tablici 2 i dijagramu 1

Tablica 1  

 Parametar Smanjenje %
Biološka potrošnja kisika, BPK 5 50 - 65
Kemijska potrošnja kisika, KPK 55 - 75
Ukupne suspendirane  tvari 70-90
Fosfor 50 - 85
Fekalne koliformne bakterije 99.9
Paraziti (Helminth ova) skoro potpuno

 

Voda navedene kvalitete može se ispustiti:

  • direktno u prijemnik, na primjer podmorje, gdje se zahtijeva II stupanj pročišćavanja
  • kao predobrada za biološku obradu, za koju će biti potrebni manji volumeni bioloških bazena i manji pogonski troškovi. U slučaju nužnosti uklanjanja spojeva dušika, a zbog umanjenog BPK/N omjera, potrebno je primijeniti na primjer anammox tehnologiju uklanjanja dušika.

Na Dijagramu 1 je prikazana usporedba pogonskih troškova za tehnologije sa i bez kemijske obrade u odnosu na klasičnu tegnologiju pročišćavanja aktivnim muljem (CAS). Kako se vidi iz dijagrama uštede idu i do 40%. 

Poznati veliki uređaji na kojima je u primjeni kemijska obrada otpadne vode:

  • Los Angeles - USA - Hyperon Treatment Plant (4 miliona ES)
  • Hong Kong (6 miliona stanovnika)
  • Novigrad (HR) (30.000 ES)

U informacijskim medijima se može naći da ovu tehnologiju primjenjuju i:

  • Riviera de São Lourenço  (podmorski ispust) i São Paolo Brazil
  • Point Loma Sant Diego, California (podmorski ispust) SAD

Daljnji razvoj tehnologije kemijske obrade ovisi o istraživanju u oblasti koagulanata i flokulanata.

Tablica 2 

  Izvedbeni troškovi (relativ. po m3/s Poginski troškovi  (relativ.po m3/s i god,)
Primarna obrada bez dezinfekcije 0,26 0,2
Kemijska obrada sa dezinfekccijom 0,3 0,5
Primarna obrada+Biološka obrada+ Dezinfekcija 1 1

Ekonomska usporedba  preuzeta od Frederic Chagnon et all. An Introduction to Chemically Enhanced Primary Treatment, Department of Civil and Environmental Engineering ,Massachusetts Institute of Technology 

Dijagram 1usporedba-cijena

NAŠ DOPRINOS RAZVOJU TEHNOLOGIJE KEMIJSKE OBRADE

VLASTITA SBR KEMIJSKA TEHNOLOGIJA

IZVEDENI UREĐAJ SA KLASIČNOM CEPT TEHNOLOGIJOM

kemijska obrada voda

Kemijska obrada voda 2

kemijska obrada voda 3

kemijska obrada voda 4

U praksi je poznat biološki SBR proces obrade onečišćenih voda. Za visokoopterećene vode septičkih sabirnica  (KPK 3.000-12.000 mg/l) razvili smo tehnologiju kemijskog SBR postupka koji omogućuje postizanje kvalitete pročišćene vode za ispust u sustav javne odvodnje. Na temelju našeg idejnog i tehnološkog rješenja potrebne projekte za izvedbu uređaja izradila je tvrtka Fluming-eko Rijeka. Tehnologija je interesantna za primjenu u pročišćavanju visokoopterećenih industrijskih otpadnih voda.

Kemijska tehnologija obrade ima prednosti u slučaju sezonske promjenljivosti količine otpadne vode. Može se koristiti samostalno ili kao predobrada za biološku obradu, u ovisnosti o  potrebnoj kvaliteti izlaznog toka. Također smo razvili biopolimere koji se mogu koristiti kao zamjena sinteskim polimerima. Na temelju naših idejnih i tehnoloških rješenja, tvrtka Fluming-eko Rijeka izradila je projektnu dokumentaciju za izgradnju uređaja.

Biopolimeri

REFERAT PREZENTIRAN NA PRVOM BiH KONGRESU O VODAMA U SARAJEVU 27,28.10.2016

NANO KOMPOZITNI MATERIJALI I BIOPOLIMERI U OBRADI OTPADNIH MULJEVA

NANO COMPOSITES AND BIOPOLYMERS IN SLUDGE TREATMENT

Dr. Edhem Salihović, dipl.ing. EWT Wassertechnologie, Ingenieurbüro für Maschinenbau, Umwelttechnik und Umweltbiotechnologie A-5020 Salzburg Richard Kürth Straße 4 , ewt@sbg.at
Ključne riječi: Obrada aktivnih muljeva, bioplimeri, nano kompozitni materijali
SAŽETAK:
U EU se godišnje upotrijebi 60.000 t polimera da bi se omogućila obrada i zbrinjavanje muljeva nastalih u obradi onečišćenih otpadnih voda. Polimeri su većinom na bazi akrilamida i općenito se smatraju neopasnim za okoliš . Zbog potencijalne toksičnosti zaostalog monomera u proizvodu koji je manji od 0,1% on ne može u sigurnosnom listu za kvaliteta vode dobiti razred nula . U cilju smanjenja pogonskih troškova rada uređaja u kojoj troškovi obrade mulja predstavljaju polovinu ukupnih troškova kao i smanjenja utjecaja akrilamida u praksi je potrebno iznalaziti nove proizvode i tehnologije obrade muljeva. Mogućnost smanjenja udjela sintetskih polimera kod obrade muljeva kao i njihova potpuna zamjena primjenom nano kompozitnih materijala i biopolimera dokazana je kroz urađene istraživačke projekte i u praktičnoj primjeni .Osim toga o našim prvim biopolimerima baziranim na celulozi postoji patentna dokumentacija (WO2003016226, DE10139829.
SUMMARY:
In the EU, the annual consumption of polymer for sludge dewatering at wastewater treatment plants is 60,000 t. Polymers are mostly based on acrylamide and are generally considered non-hazardous for the environment. Because of the potential toxicity of residual monomer in the product that is less than 0.1% he cannot get class zero in the safety sheet for water quality. In order to reduce operating costs of the WWTP in which the sludge disposal costs represent half of the total costs, as well as reducing the impact of acrylamide in practice, it is necessary to find new products and technologies for sludge treatment. The possibility of reducing the amount of synthetic polymers in the treatment of sludge and their complete replacement using nano-composite materials and biopolymers has been proven through research projects and in practical application. In addition there is a patent documentation for our first biopolymers based on cellulose (WO2003016226, DE10139829

1.0 UVODNA RAZMATRANJA

Na uređajima za pročišćavanje otpadnih voda izdvajaju se značajne količine muljeva. Za procjenu ove količine u praksi za komunalne uređaje se koristi vrijednost 45 -60 g suhe tvari po priključenom stanovniku. Za njihovo zbrinjavanje zbog cijene prijevoza i troškova odlaganja potrebno je na uređajima odvojiti što više vode. Za ovo se koristi proces prešanja ili centrifugiranja uz primjenu sintetskih polimera. U EU se godišnje upotrijebi oko 60.000 t polimera većinom na bazi akrilamida. Toksičnost poliakrilamida je uzrokovana sadržajem ne izreagiranih monomera nakon procesa polimerizacije. Proizvođačima polimera je uspjelo da ovu vrijednost drže ispod 0,1 % (težinski) a u polimerima za obradu pitkih voda manje od 500 monomera u gramu proizvoda Nepoznanice kod utjecaja poliakrilamida na okoliš su :
- akumulacija sintetskih polimera u hranidbenom
lancu;
- nastajanje potencijalno toksičnih spojeva za
vrijeme razgradnje.
U zadnjih nekoliko desetljeća, koliko su poliakrilamidi u primjeni za obradu muljeva, nije bilo slučajeva njihove štetnosti na okoliš koji bi izazvali pozornost javnog mnijenja. Zbog njihove potencijalne opasnosti se ipak u sigurnosnim listovim u stavci štetnosti na vode ne svrstavaju u nulti razred. U njemačkoj je takođe pokrenuta inicijativa da se regulira udio poliakrilamida kod obrade muljeva koji se odlažu na poljoprivredno zemljište. Osim potencijalne štetnosti na okoliš nedostatak polimera je njihova ograničena mogućnost utjecaja na povećanja suhe tvari u mulju nakon procesa obrade. Udio troškova obrade mulja može biti i do 50% ukupnih pogonskih troškova uređaja. Zbog svega ovoga potrebno je iznalaziti nove proizvode i tehnologije kako bi se umanjila potencijalna opasnost utjecaja na okoliš i poboljšao cjelokupni proces kako tehnički tako i ekonomski.

Slika 1

glukoza-sl-1
Slika 1

Slika 3

sl-3

Slika 4

shema-sl-5

2.0 BIOPOLIMERI I NANOKOMOZITI
2.1.Biopolimeri
Biopolimeri su makromolekule sintetizirane u stanicama živih organizama na osnovi genetskog koda razvijenog tijekom više miliona godina razvoja života na zemlji.U našim istraživanjama smo koristili celulozu, škrob, hitin i, hitosan. Za sve ove biopolimere je karakteristično da imaju istu molekulu monomera a to je glukoza (sl.1)
Priroda je sa različitim položajem hidroksilne grupe na prvom ugljikovom atomu i vrstom molekule na drugom ugljikovom atomu odredila namjenu ovih polimera. Hitin i hitosan imaju isti oblik molekule kao celuloza samo na položaju dugog ugljikovog atoma imaju za razliku od celoloze umjesto hidroksilne grupe acetaldemid (NHCOCH3) odnosno amin (NH2)
Celuloza je linearna molekula dok škrob sadrži dvije vrste molekula (Sl.2):
-amiloza - linearna molela molekularne težina 1x105
1x106
-amilopektin - razgranata molekula molekularne težine 1x107 - 1x109

2.1.1 Razvoj biopolimera za obradu mulja
Korištenje prirodne štirke i celuloze za poboljšavanje obrade muljeva u praksi ne pokazuju zadovoljavajuće rezultate. Kemijskom modifikacijom molekule glukoze (Sl.3) postiže se svojsvo škroba odnosno celuloze koje omogućuje njegovu primjenu u praksi.

Za razliku od škroba i celulose hitosan ima sposobnost flokulacije u osnovnom obliku što se može objasniti prisustvom istih kemijskih elemenata kao kod akrilamida (Sl.4)

U istraživačkom projekatu (2), čiji su rezultati opisani u patentoj dokumentaciji (3, 4),istraživali smo različite kemijske spojeve i biopolimere za prilagodbu molekule glukoze obradi muljeva.
2.2 Nano čestice
Molekula škroba, celuloze, hitina i histana do molekularne težine 100 su u području veličina nano čestica Ove čestice imaju posebna svojstva u odnosu na čestice istog materijala većih dimenzija. U istraživačkom projektom u oblasti proizvodnje nano čistica za obradu mulja (4) došli smo do postupka stvaranja nano čestica. (Sl.5).

2.3 Nano biokompoziti
Nanokompozit je mješavina dva ili više materijala u proizvod čija je učinkovitost u obradi mulja znatno veća od učinkovitosti sastavnih elemenata. Prema vremenu nastanka imamo one koji nastaju prije procesa obrade (nano biokompoziti 1, sl.4) i one koji nastaju za vrijeme obrade i dodatno poboljšavaju efikasnost procesa (nano-biokompoziti 2 Sl.4). Stupanj dodatnog povećanja učinkovitosti nano biokomposita- 2 ovisi o količini ekstra celularnih polimera koji sadrže oko 50% proteina. Proteini su takođe linearni biopolimeri sastavljeni od 15-10.000 amino kiselina. Njihovi bočni lanci su satavljeni od amino i karboksilnih grupa i posjeduju naboj koji kod određenog pH može postati nula (izoelektrična točka)..

 

Slika 2

Slika 5

akrilamid-sl-4

Slika 6

biomolekula-sl6

3.0 PRIMJENA NANO BIOKOMPOZITA
Postojeći sistem obrade muljeva prilagođen je primjeni poliakrilamida i sa tehničke strane funkcionira bez većih poteškoća. O primjena nanočestica kod obrade muljave mogu se naći informacije u literaturi (6). Informacije o nano- biokompoziti kao sredstvu za obradu muljeva prema našim pretraživanjima nismo mogli dobiti na internetu.
Naši nano – biokompoziti na osnovi dosadašnjih rezultata pokusa u praksi omogućuju kod određenih vrste muljeva smanjenje pogonskih troškova do 30% i količine poliakrilamida do 80% (7). Osim područja obrade muljeva zbog svojih ne toksičnih svojstava veliki mogućnost primjene nano biokompozita je i kod zaštite ispiranja zemljišta površinskim vodama (1).

4.0 ZAKLJUČCI

Nano biokompoziti kao novi proizvod za obradu muljeva imaju prednost u odnosu na sintetske polimere kod procesa u ekološki osjetljivim ili zaštićenim područjima. Rezultati pokusa u praksi pokazuju da kod pojedinih vrsta muljeva nano biokompoziti moge biti i ekonomski konkurentni postojećim polimerima koji se već nekoliko desetljeća primjenjuju u praksi kao standardni proizvod.

 

 

LITERATURA
1.Orts, W. J, Roa-Espinosa, A., Sojka, R. E, Glenn, G.
M., Imam, S. H., Erlacher, K. and Pedersen, K. S.
(2007). Use of Synthetic Polymers and Biopolymers
for Soil Stabilization in Agricultural, Construction,
and Military Applications. Journal of Materials in
Civil Engineering. 19(1):58-66

2. Salihović, E. Neue biologische Produkte für
Umwelschutz (Österreiche Forshungsförderungs
Geselschaft) 2000

3. Salihović, E. Patenti W=03016226. DE10139829
Additive for stabilising biomass

ologie-sbg.at

 

4. Salihović, E. Nanotechnologische Produkte für
Abwasserreinigung (Forschungsförderung Salzburg
Land) 2006

5. Salihović, E. Dosierstation zur Optimierung der
Klärschlammentwässerung Abwasserreinigung
(Forschungsförderung Salzburg Land) 2015

6. Bojle, N.J., Evans, G. M. (2013). Influence of
nanoparticles on the polymer conditioned
dewatering of wastewater sludges. Water Science
and Technology 67(9) 2117-23

7. www.ewt-technologie-sbg.at

Izobrazba

  Izobrazba kao osnova za istraživački razvoj.

STRUČNA IZOBRAZBA

INŽINJERSTVO
Dipl.-Ing. Strojarstva  Sveučilište Zagreb
Pomorski strojar prva klasa Viša pomorska šola Piran Univerza Ljubljana
ZAŠTITA OKOLIŠA  BIOTEHNOLOGIJA
Postgraduate Diploma in Air and Water
Pollution Control Westminster University London
MSc in Water Pollution Control Middlesex University London
Doktorski studij– Biotehnologija Sveučilište Zagreb
ELEKTRONIKA
Elektroničar  WIFI Diploma WIFI Salzburg

  

NOSILAC ISTRAŽIVAČKIH PROJEKATA

1.1 Primjena magnetnih polja u oblasti zaštite okoline University of Liverpool und University of /Edinburgh…1990 (British Council)

1.2. Biopolimeri u zaštiti okoliša (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft )   2000

1.3 Pročišćavanje otpadnih voda primjenom elektro metoda (Österreichische  Forschungsförderungsgesellschaft).              2002

1..4 Pročišćavanje otpadnih voda biljnim stanicama (Österreichische   Forschungsförderungsgesellschaft )   2003

1.5 Proizvodi za pročišćavanje voda na bazi nanočestica (Forshungsförderung Salzburg Land .) 2006

1.6 Bioleaching (Forschungsförderung Salzburg Land) 2008-2009

1.7 Frekvnto bazirano doziranje i miješanje (Forschungsförderung Salzburg Land) 2015

  1. Patenti:

Biljni preparati za sprječavanje stvaraanja biofilma u cjevovodima WO00026466   (pogledajte ovdje>>)

Dodaci za stabiliziranje biomase WO03016226 (pogledajte ovdje >>)

Obrada zraka

NEUGODNI MIRISI

NEUGODNI MIRISI - OPĆENITO

Neugodni mirisi  mogu imati negativan utjecaj na okoliš i zdravlje ljudi. Osjet mirisa je uz osjet ukusa, kisika i ugljikovog dioksida dio kemoreceptornog sustava, jednom od pet receptornih sustava sa kojima doživljavamo svijet oko sebe. Procjenjuje se da živa bića mogu osjetiti 10.000 do 100.000 kemikalija različitog mirisa. Za istraživanja u oblasti osjetilnog sustava je za 2004 godinu dodijeljena Nobelova nagrada u oblasti psihologije i medicine. U medicinskim krugovima je poznato da početak razvoja oboljenja od raka može biti registriran pojavom oslobađanja neugodnih mirisa kod bolesnika . Ovo potvrđuje poznatu izreku u narodu ako smrdi tu nešto nije u redu to jest narušeni su prirodni procesi. Priroda nas neugodnim mirisima upozorava na opasnost na primjer u slučaju sumporvodika . Mi počinjemo osjećati kada je jedna molekula sumporvodika u 1.000.000 molekula zraka. Već kod 100 molekula mi ga više ne osjetimo a kod 1.000 molekula sumporvodika na milion molekula zraka nastaje trenutna smrt. Zbog toga nam se čini veoma neozbiljno , ne profesionalno i opasno rješavanje problema neugodnih mirisa maskiranjem.

Opis neugodnog mirisa ovisno o kemijskom spoju

 Kemijski spoj Miris  na
Amini ribu
Amonijak amonijak
Diamini pokvareno meso
Sumpor vodik pokvarena jaja
Merkaptan tvora
Organski sulfidi pokvareni kupus
Skatoli fekalije

Uobičajeni raspon koncentracija kemijskih spojeva koji izazivaju neugodne mirise na UPOV 

    Crpne stanice Mehanička predobrada Prostor obrade mulja
H2S ppm 50-100 5-100 1-25
Amonijak ppm <10 <1 50-100
Reducirani spojevi sumpora ppm <0,1 <0,1 1-5
Druge organski spojevii ppm <0,1 >1 1-10
Jedinica mirisa JM 50-5.000 500-3.000 500-10.000

TEHNOLOGIJE UKLANJANJA NEUGODNIH MIRISA

Neugodni mirisi koji nastaju u kanalizacionim sustavima i kod pročišćavanja onečišćenih voda većinom su rezultat djelovanja kemijskih komponenti na jednu od 600.000 stanica receptora mirisa raspoređenih u sluznici gornje nosne šupljine. 
Za uklanjanje neugodnih mirisa se u praksi primjrnjuj tri osnovne tehnologije:

  1. Adsorpcija sa aktivnim ugljenom ili drugim adsorbentom
  2. Biološka oksidacija u biofilterima ili bioispiračima
  3. Kemijsko pranje sa otopinama kiselina i/ili baza

Kemijski ispirači

Molekula kemikalije iz zraka koja izaziva neugodan miris se veže sa kemikalijom u otopini. Ovako nastali kemijski spoj je potrebno u daljnjoj obradi oksidirati da se spriječi njegovo ponovno oslobađanje u zrak. Za razliku od uobičajeno korištenih spojeva klora za oksidaciju mi za te namjene koristimo vodikov peroksid. Ovim postupkom se u standardnoj izvedbi uklanjaju spojevi sumpor vodika i amonijakaa dok je za uklanjanje ostalih spojeva ova tehnologija manje efikasna. Korištenjem vodikovog peroksida u odgovarajućoj koncentraciji moguće je povećati efikasnost uklanjanja i ostalih spojeva. Ova tehnologija se koristi za uklanjanje visokih koncentracija sumporvodika i amonijaka ( na primjer crpne stanice, ulazne građevine na uređajima za pročišćavanje).

Biološka oksidacija u biospiračima

Biološka oksidacija podrazumijeva uklanjanje kemijskih spojeva koji izazivaju neugodne mirise njihovom adsorpcijom i oksidacijom u biofilmu formiranom na nosačima biomase. Efikasnost bioispirača se može za razliku od biofiltera lakše prilagoditi promjenljivosti opterećenja. Osim spojeva sumpor vodika i amonijaka ovim tehnološkim postupkom je moguće ukloniti i ostale spojeve koji izazivaju neugodne mirise. Koriste se za koncentracije sumpor vodika od 5-1000 ppm

Aktivni ugljen

Aktivni ugljen funkcionira na principu adsorpcije I oksidacije kemijskih spojeva koji izazivaju neugodne mirise. Za uklanjanje neugodnih mirisa se koriste različiti tipovi aktivnih ugljena sa adsorpcionom sposobnošću od 0,01-0,6 gH2S/cm3 ugljena .Osim toga primjenjuju se i aktivni ugljeni koji se mogu regenerirati na licu mjesta I ponovno koristiti. Aktivni ugljen se uglavnom nalazi u primjeni kod koncentracija  < 5 mg H2S/m3.

 

RJEŠAVANJE PROBLEMATIKA NEUGODNIH MIRISA KOD SOLARNOG SUŠENJA MULJA

Solarno sušenje mulja je evapotranspiracijski proces kojim se onečišćuje zrak u kontaktu sa muljem . Budući da novije tehnologije za solarno sušrnjr mulja u cilju smanjenja potrebna površinu za sušenje koriste velike količine zraka. Ovaj onečišćen izrak se ispušta u okoliš.i ovisno o vremenskim uvjetima njegov utjecaj se  može prostirati više kilometara (na primjer, za 50.000 ES količina onečišćenog zraka je ca. 200.000 m3/h) . Solarno sušenje komunalnih muljeva tehnologijom "polja za sušenje" se koristi već decenijama u primorskim krajevima u Republici Hrvatskoj.

Mi smo zagovornici solarnog sušenja u područjima toplije klime.  Dugogodišnje iskustvo nas, međutim, upućuje na nužnost naročito pažljivog pristupa u odabiru tehnologije i u projektiranju.

Primjer rješavanja problematike neugodnih mirisa u fazi eksploatacije uređaja za solarno sušenje mulja je je prikazan na sljedećim slikama.

Kapacitet uređaja: 50.000 PE

Kapacitet uređaja za obradu zraka s novijom tehnologijom sušenja: 200.000 m3/h

(Za slučaj primjene standaednih polja za sušenje zatvorenog tipa ova količina bi  bila max.1.000 m3/h)

solar-1                                                                           

solar-var3         

   solarno-var1                                                                          

  solar-2                                                                           

solarno-arhitekt Arhitetonski prijedlog  jU3P Ptuj

 

RJEŠAVANJE PROBLEMATIKA NEUGODNIH MIRISA IZ OBRADE ORGANSKOG OTPADA

Kod obrade neugodnih mirisa nastalog iz organskog otpada biljnog i /ili životinjskog porijekla potrebano u fazi projektiranja odnosno fazi odabira tehnologije temeljito analizirati varijantna rješenja i definirati efikasnost odnosno potrebnu kvalitetu zraka nakon obrade. Ovo zbog toga što je i zakonska regulativa ponekad traži kompromise između razvoja i zaštite okoliša.

Zagonska regulativa dozvoljava  da se neugodni mirisi iz objekata u industrijskim zonama mogu pojavljivati maksimalno 15% godišnjih sati.  Svako trenutno pojavljivanje neugodnih mirisa tijekom jednog sata se računa kao jedan sat. Zbog mogućeg složenog sastava organskig otpada uređaji za obradu onečišćenog zraka mogu imati na izlazu maksimalno 20 mg/m3 TOC i fine prašine maksimalno 10 mg/l. Naručioci opreme koji očekuju 100% zaštitu od neugodnih mirisa to jest više nego što zakonska regulativa dozvoljava moraju računati i na više cijene pošto je  standardnu tehnologiju potrebno nadograditi. Standardna tehnologija uglavnom uklanja više od 95% neugodnih mirisa od komponenti koje predstavljaju težinski više od 95% komponetni koje izazivaju neugodne mirise kao na primjer amonijak i sumporvodika. Međutim pogotovo kod organskog otpada životinjskog porijekla osim amonijaka i sumporvodika postoje više desetina komponenti koje mogu izazvati neugodne mirise u veoma niskoj koncentraciji na primjer 1 molekula na 1m3 do1.000 m3 zraka. Ako na primjer udišemo 10 L/min zraka (neko stanje bez većih aktivnosti) u jednom satu je dovoljno da osjetimo 1 molekulu. Većina ovih komponenti nastaju kod raspada proteina (aldehidi, karboksilne kiseline,alkoholi, amini, spojevi sa sumporom i sl.).Dominantna komponenta koja izaziva neugodni miris ne mora da je zastupljena u zraku u najvećoj koncentraciji. U ovakvim specifičnim situacijama za uklanjanje neugodnih mirisa koristimo nanokompozite (pogledajte video na našem youtub kanalu ili na ovoj stranici naši proizvodi)

 

mirisi-3

mirris-4

mirisi-1

miris-5

miris-2

RJEŠAVANJE PROBLEMATIKE NEUGODNIH MIRISA IZ MULJA PRI SKLADIŠTENJU I TRANSPORTU

mulj-s-michael

Problem mulja pri transportu se proba rješavat zahtjevom za visokom nepropusnošću vozila za njegov prijevoz. Međutim pojavljuje se problem kod njegovog pražnjenja i skladištenja. Zbog toga je pokušaj eliminacije uzroka njegovog nastajanja ako je to moguće siguran put u rješavanje problema. Malo turističko mjesto St. Michael u Lungau je imalo pritužbe stanovništva na neugodne mirise koji nastaju povremeno kada prolaze vozila koja prevoze dehidrirani mulj. Poslije pokušaja više firmi da problem riješe standardnim metodama mi smo problem riješili korištenjem naših nanokompozita i aktiviranjem biološkog procesa uklanjanja amonijaka u spremniku mulja nakon anaerobne obrade. Problem je riješen bez investicija.

mulj-sm-mikro

RJEŠAVANJE NEUGODNIH MIRISA KOD BIOPLINSKIH UREĐAJA

miris-biogas

Neugodni mirisi kod bioplinskih uređaja mogu nastati u prostoriji za prijem otpada i u prostoru higijenizacije kod buoplinskih uređaja koje obrađuju otpad za koji je ova tehnologija predobrade zakonski propisana. Za dva isporučeba uređaja za obradu koristili smo dva i tri stupnja obrade ovisno da li se očekuje ili ne previše prašine kod  manipulacije otpadom u prijemnom prostoru.

STANDARDNE METODE RJEŠAVANJA NEUGODNIH MIRISA

weascher1

Za rješavanje problema standardnim tehnologijama koristimo biološko i kemijsko ispiranje plina,  oksidaciju vodikovim peroksidom ili permanganatom i adsorpciju aktivnim ugljenom. Naše urađaje isporučili smo

 

 

  • Bioispirač Savudrija 2008
  • Bioispirač Baska 2009
  • Kemijski ispirać Mali Losinj 2010
  • Bioispirač Biogasanlage Biofutura 2010
  • Bioispirač Umag 2010
  • Bioispirač Lederfabrik Prevent 2011
  • Bioispirač Otok Katarina Rovinj 2011
  • Bioispirač Biogasanlage Perutnina Ptuj 2012
  • Kemijski ispirač Lopar-Rab 2012

EKONOMSKI KRITERIJI ZA PRIKAZ PREDNOSTI NAŠIH TEHNOLOGIJA

TIPOVI UREĐAJA

usporedba-mirisi

Usporedba godišnjih troškova za bifilter i bioispirač
ParameterCijene, Euro
 Kapacitet uređaja         40.000 m3/hBiofilter BF BW Bioispirač
Godišnji pogonski troškovi26.70813.188
Annualized operating costs35.55916.012
Zamjena punjenja biofiltra17.5800
Annualized packing material replacement costs2.1180
Total annualized costs37.67716.012
Razlika u godišnjim pogonskim troškovima u odnosu na biofilter 57,5%

Usporedb

cijene-uredaja-neugodni-mirisi

a investicijskih troškova za pročišćavanje zraka sa različitim tehnologijama

Za orjetacijski izračun vrijednosti investicije u Euro za EWT Bioispirače i Kemoispirače mogu se koristiti sljedeće formule

  • BIO ISPIRAČ   :  Cinv= 704,8 x Qz-0,551
  • KEMO ISPIRAČ   :  Cinv= 393 x Qz-0,573