Odstranjevanje fosforja na predizdelanih malih čistilnih napravah z uporabo elektrokoagulacijskega mešala - Šivic, Ana (visokošolska dela, 2018)
Večina obstoječih malih čistilnih naprav v Sloveniji dosega le drugo stopnjo čiščenja komunalne odpadne vode, četudi se nahajajo na občutljivih območjih. To pomeni, da bo treba marsikje male čistilne naprave ustrezno nadgraditi s terciarno stopnjo čiščenja s poudarkom na odstranjevanju fosforja in s tem preprečiti nadaljnjo evtrofikacijo vodnih teles. Odstranjevanje fosforja iz odpadne vode je lahko učinkovito s fizikalno-kemičnimi procesi, pri čemer po učinkovitosti izstopa proces elektrokoagulacije (EC). Učinkovitost EC za odstranjevanje fosforja iz odpadne vode je sicer že dokazana s številnimi laboratorijskimi testi, vendar je njena dejanska uporaba v čistilnih napravah, zaradi težav pri vgradnji in vzdrževanju elementov, ki omogočajo EC, relativno redka. V doktorski disertaciji zato predstavljamo uporabo procesa EC za razvoj elektrokoagulacijskega mešala (ECmešalo), ki hkrati omogoča odstranjevanje fosforja iz komunalne odpadne vode z 90% učinkovitostjo in enostavno vgradnjo v predizdelane male čistilne naprave, in sicer v saržne biološke reaktorje (SBR) za povečanje učinkovitosti njihovega delovanja. Razvoj EC-mešala smo zasnovali na laboratorijskih poskusih, kjer smo z laboratorijskim EC-mešalom dosegli učinkovitost odstranjevanja ortofosfata iz modelne in realne komunalne odpadne vode, večjo od 90 %. Na osnovi laboratorijskih poskusov smo razvili prototip EC-mešala in ga vgradili v pilotni SBR, kjer smo predhodno izvedli optimizacijo druge stopnje čiščenja odpadne vode s poudarkom na odstranjevanju amonijevega dušika kot ključnega parametra za določitev časa trajanja cikla in posameznih procesnih faz. Optimizacijo smo izvedli za (1) visoke (380%890 mg/L) koncentracije amonijevega dušika z izcedno vodo in (2) nizke (27%116 mg/L) koncentracije amonijevega dušika s komunalno odpadno vodo. V prvem primeru smo za optimalen cikel določili 12-urni in za drugega 8-urni cikel. V nadaljevanju smo prototip EC-mešala vstavili v optimiziran SBR za komunalno odpadno vodo in primerjali učinkovitost delovanja s klasičnim SBR, to je brez EC-mešala. Z rezultati smo dokazali tako 97% učinkovitost odstranjevanja fosforja iz odpadne vode za SBR z vgrajenim EC-mešalom kot tudi povečano učinkovitost za ostale parametre, to je učinkovitejše odstranjevanje suspendiranih in organskih snovi. Dokazali smo, da je EC-mešalo možno enostavno vgraditi v predizdelane ali obstoječe male čistilne naprave in s tem izboljšati njihovo delovanje. EC-mešalo je bilo tudi patentirano na Uradu RS za intelektualno lastnino, patent: SI 25287 A.
Keywords: civil engineering; Čistilne naprave; Čiščenje; Disertacije; electrocoagulation; elektrokoagulacija; Fosfor; gradbeništvo; male čistilne naprave; Odpadne vode; odstranjevanje fosforja; phosphorus; saržni biološki reaktorji; sequencing batch reactor; small wastewater treatment plant; thesis