Tehnologije priprave pitne vode in čiščenja odpadnih voda – intervju z Natašo Uranjek

Avtor Ing. Žaneta Milošová (Havírová), Anja Bubik, PhD

Predstavitev

Nataša: Sem Nataša Uranjek, B.Sc., Vodja službe za tehnologije in nadzor v Komunalnem podjetju Velenje, d.o.o. delam na področju pitne in odpadne vode, tudi sistema za daljinsko ogrevanje. V prostem času rada hodim po gozdovih okoliških hribov, se vozim s kolesom, zelo rada pa tudi vse to počnem na morju. Sem tudi članica upravnega odbora Slovenskega društva za zaščito voda, društva ki ima že več kot 30 letno tradicijo.

Zakaj ste se odločili za študij kemijskega inženirstva in dela na področju čiščenja odpadnih vod?

Nataša: Za študij kemijskega inženirstva sem se odločila, ker me je v mladosti privlačila kemija, medicina in tudi farmacija, vendar se mi je zdelo, da je vse to nekako združeno tudi v kemiji. Sem tudi bolj „praktičen in radoveden tip človeka“ zato me inženirstvo še toliko bolj privlači saj je tu potrebno združiti teoretično znanje in praktične izkušnje.

Kakšno je vaše delo, s čim se ukvarjate?

Nataša: Moje delo v zadnjem obdobju obsega predvsem nadzor nad delovanjem in rezultati delovanja na področju priprave in distribucije pitne vode ter čiščenja odpadnih vod, študij novih tehnoloških postopkov  in uvajanje le teh v podjetju in svetovanje drugim podjetjem, ki se srečujejo s kakšnimi težavami pri zagotavljanju dobrega delovanja njihovih naprav za zagotavljanje komunalnih dobrin.

Sodelujem tudi pri projektiranju in nadzoru novih čistilnih naprav in tudi naprav ter sistemov vodooskrbe. V preteklosti sem bila tudi vodja tehnološkega laboratorija, ki deluje v našem podjetju in je namenjen nadzoru nad delovanjem naših naprav in sistemov.

Katere kemikalije so v današnjem svetu najpogosteje prisotne v komunalnih odpadnih vodah?

Nataša: V komunalni odpadni vodi je prisotno vse kar ljudje zlijemo v umivalnike in spustimo v WC školjke. Fekalije, hrana in ostanki hrane, čistila, kozmetična sredstva, tudi kakšne kemikalije (topila, barve, fitofarmacevtska sredstva, zdravila…), ki jih ljudje zlijejo v odtoke. Odpadna voda je nek „super coctail“ vsega tega in poleg osnovnih spojin, ki jih speremo v kanalizacijski sistem nastajajo tudi nove kot posledica reakcij med njimi. Nekaj jih razpade na enostavnejše komponente in med svojo potjo do čistilne naprave se jih nekaj tudi že porabi kot hrana za bakterije. Tiste obstojnejše spojine pa pridejo vse do čistilne naprave, kjer jih v procesih čiščenja poskušamo čim več odstraniti preden odpadno vodo spustimo v vodotok.

Na čistilnih napravah potekajo dnevni monitoringi, tako vtoka kot iztoka. Katere parametre dnevno sledite?

Nataša: Na naši največji čistilni napravi (50.000PE) imamo nameščene on-line merilnike in analizatorje različnih parametrov, tistih, ki so najpomembnejši za nadzor procesa čiščenja. Tako na vtoku izvajamo meritve elektroprevodnosti, pH vrednosti, amonijevega dušika in ortofosfata ter na iztoku poleg teh meritev še koncentracijo raztopljenega kisika, KPK in nitratnega dušika. 

Tedensko izvajamo meritve na liniji blata kjer ob anaerobni stabilizaciji blata pridobivamo bioplin in posledično električno energijo (bipolin uporabimo za gorivo na kogeneracijski napravi) vsake 3 tedne izvedemo monitoring na celotni liniji vode na 5 odvzemnih mestih, kjer v 24 urnih vzorcih izvedemo meritve KPK, BPK5, vse oblike dušika (NO2-N, NO3-N, NH4-N, TN), ortofosfat in celotni fosfor, suspendirane snovi ter ostale tehnološke parametre.

Kako ukrepate, ko parameter preseže mejno vrednost?

Nataša: Če kateri izmed zakonsko predpisanih vrednosti preseže mejno vrednost se takoj preveri delovanje vseh naprav in opreme, ki bi lahko bili vzrok za povišane vrednosti. Preveri se on-line meritve in korelacije med parametri. Običajno se tehnologi posvetujemo kaj bi bil možen vzrok za takšno stanje na napravi. Pri tem sodelujemo vse stroke, strojna, elektro in kemijski tehnologi. Ko se ugotovi morebitno odstopanje od običajnega delovanja se ukrepa v skladu s tehničnimi pravili.

Je sploh mogoče zaznati/določiti prisotnost vseh kemikalij v odpadnih vodah?

Nataša: Žal še nimamo ali ne poznamo oziroma ni dostopna naprava s katero bi lahko analizirali kar vse kemikalije. Postopki kemijskega analiziranja ni takšno kot ga mogoče vidimo na televiziji npr. CSI Miami ali katera podobna nanizanka, kjer vzorček dajo v „čudežno“ napravo in takoj dobijo rezultat. Mogoče imajo takšne podobne naprave na kakšnem raziskovalnem inštitutu, pa še tam morajo najprej ogromno dela vložiti v pravilno pripravo vzorca. Tudi ne moremo vseh spojin analizirati po istem postopku.

Zelo pomembno je tudi v kakšni koncentraciji se določena spojina nahaja v odpadni vodi; ali imamo to spojino prisotno v gramih na liter, miligramih, nanogramih ali celo manj. Običajno v vzorcih odpadne vode ciljano iščemo določene kemikalije in z analizo želimo določiti njihovo koncentracijo. Imamo pa za odpadno vodo določene nekatere parametre s katerimi opišemo osnovne lastnosti odpadne vode. Npr. parametra KPK in BPK5 povesta kakšno je onesnaženje vode z organskimi spojinami, njuno razmerje pa pove ali je to onesnaženje biološko razgradljivo.

Ali se v odpadnih vodah kdaj analizirajo tudi kemikalije kot so npr. zdravila, nevarne kemikalije iz kozmetike in izdelkov za osebno nego, čistil in detergentov? (npr. ljudi zanimajo informacije za ibuprofen, diklofenak, hormone, mikroplastiko, ftalate, parabene…)

Nataša: Zaenkrat se v Sloveniji ti parametri analizirajo v okviru različnih raziskav niso pa predpisane v monitoringu komunalne odpadne vode. Lahko povem, da smo tudi mi (naša odpadna voda) že sodelovali v takšni raziskavi in seveda so bile te substance dokazane in izmerjene tudi v naši odpadni vodi. So pa takšne analize zelo zahtevne in poleg osnovnih kemikalij oziroma zdravil se v odpadni vodi analizirajo tudi presnovni ostanki, saj človek po zaužitju zazdravil ali drugih snovi (npr. drog) le te delno presnovi in ob izločanju le te pridejo v odpadno vodo. Pri analizah mikroplastike pa je bilo ugotovljeno, da se je okoli 90 % zadrži v aktivnem blatu.

Ali vaša profesionalna znanja vplivajo tudi na odločitve v vašem vsakdanu? (npr. se izogibate hrani, kozmetiki in drugim izdelkom vsebnostjo potencialno nevarnih kemikalij)

Nataša: Vsekakor uporabljam svoje znanje v vsakdanjem življenju. Izogibam se pripravljeni hrani, poskušam jesti čim več lokalno pridelane sezonske hrane in pri uporabi kozmetike ter ostalih izdelkov preveri njihovo sestavo ter se poskušam izogniti tistim, ki vsebujejo potencialno nevarne snovi. Moje načelo je, da kopujem stvari ki jih poznam in ne „eksperimentiram“ preveč. Ko pa se odločim za kakšen nov izdelek običajno preverim sestavo.

Ali metode obdelave komunalne odpadne vode vključujejo tudi postopke za odstranjevanje mikroplastike? Ča ja, kje in kako se lahko mikroplastiko odstrani?

Nataša: Vedeti je potrebno, da je večina mikroplastike, ki jo vsebuje komunalna odpadna voda prišla vanjo s pranjem perila in z uporabo kozmetičnih sredstev. Trenutne zahteve za čiščenje komunalne odpadne vode še ne vključujejo odstranjevanja mikroplastike. Kot sem že omenila se je večina zadrži v aktivnem blatu in z njegovo dispozicijo se tako zaključi tudi pot mikroplastike, ki pride do čistilne naprave z odpadno vodo.

Seveda pa nekatere tehnologije čiščenja odpadne vode, na primer MBR –  membranska tehnologija, ki ima pri procesu čiščenja vključeno membransko filtracijo zadrži praktično vso mikroplastiko v aktivnem blatu. Kot pri večini onesnaževal se tudi pri mikroplastiki želi doseči čim manjše onesnaženje in torej preprečiti, da le ta sploh pride v odpadno vodo. To se že poskuša z vgradnjo posebnih filtrov v pralne stroje, pri kozmetiki pa bi bilo potrebno mikroplastiko zamenjati z naravnimi materiali, ki se jih je že uporabljalo v preteklosti, preden smo začeli za te namene uporabljati plastiko.

Kako se je prisotnost mikroplastike v odpadnih komunalnih vodah povečala skozi čas in/ali obstajajo dokazi, ki povezujejo povečano uporabo kozmetike s porastom mikroplastike v odpadnih vodah?

Nataša: Na to vprašanje težko odgovorim. Dejstvo pa je, da pred začetkom uporabe mikroplastike v kozmetiki le ta pač ni mogla priti v odpadno vodo. Tudi mikroplastika iz pranja oblačil je prišla z uporabo in pranjem sintetičnih oblačil. Same meritve in analize prisotnosti mikroplastike v odpadnih vodah pa se sistematično še ne izvajajo saj je bilo kar nekaj težav z vzpostavitvijo metod določevanja mikroplastike. Šele ko se bodo uporabljale standardizirane metode vzorčenja in analiz oziroma določevanja mikroplastike bomo lahko raziskave med sabo uspešno primerjali.

Ali se med postopki čiščenja komunalnih odpadnih vod odstranijo vse zgoraj omenjene kemikalije? Oz. Ali obstajajo raziskave novih tehnologij, ki bi popolno odstranitev omogočile? Se morda uporabljajo v raziskavah tudi metode z aktivnim ogljem ali fotokemično razgradnjo?

Nataša: Običajni postopki čiščenja komunalnih odpadnih vod ne vključujejo tehnologije za popolno odstranjevanje vseh organskih spojin. Tehnologija čiščenja komunalne odpadne vode temelji na biološkem čiščenju pri čemer pa se ne odstrani vseh spojin, ki jih je ustvaril in jih uporablja človek (zdravila, čistila, hormonski motilci, mikroplastika, obstojne kemikalije…) in se nahajajo v odpadni vodi.

Seveda obstajajo tehnologije, ki omogočajo čiščenje tudi obstojnih in težko razgradljivih kemijskih spojin, vendar gre za drage tehnologije, za katere je potrebna specifična oprema in veliko energije. Trend je, da se preprečuje vnos teh spojin v vode, da se čistijo na izvoru (npr. farmacevtska industrija) in uvedba teh naprednih procesov čiščenja odpadne vode tudi na področje komunalne odpadne vode po principu povzročitelj plača.

V raziskavah na področju čiščenja odpadnih vod se preverja vse vrste tehnologij, tudi te ki ste ju navedli, vendar se specifične metode čiščenja uporabljajo za specifična onesnažila. Ne moremo isto metodo čiščenja uporabiti za vsa onesnažila, saj je učinek enega postopka lahko zelo različen za posamezno onesnažilo.

Ljudje zlivajo v odtok različne stvari. Kolikšen problem je, če nekdo v odtok zlije npr. 1 liter natrijevega hidroksida ali kakšne kisline, topil ali razredčil in podobno? Oz. kaj bi lahko predstavljalo resno nevarnost za kemijsko onesnaženje, če čistilna naprava le-tega ne bi mogla odstraniti?

Nataša: Pri večjih čistilnih napravah, kjer so dnevni pretoki 10.000 m3 (10.000.000 L) in več, 1 liter takšne snovi nima vpliva, saj se močno razredči. Je pa to lahko problem pri manjših čistilnih napravah predvsem pri tisti hišnih (MKČN < 50 PE), kjer lahko takšen dogodek pusti veliko posledic. Ena je ta, da je kvaliteta iztočne vode zakonodajno neustrezna že tisti trenutek, lahko pa se zgodi, da se povsem uniči aktivno blato, kar posledično pomeni nedelovanje takšne čistilne naprave za daljše obdobje. Nekatere snovi lahko samo preobremenijo čistilno napravo, kar ima za posledico trenutno povišane iztočne parametre, nekatere snovi pa pomorijo oziroma zastrupijo aktivno blato in za daljše obdobje „onesposobijo“ naravo.

Ali obstaja kakšna razlika v učinkovitosti čiščenja malih čistilnih naprav (na primer v vasi z 10 000 prebivalci) v primerjavi z velikimi čistilnimi napravami (npr. mesto s 500 000 ali več prebivalci)? Kaj so razlogi?

Nataša: No, v Sloveniji imamo na vasi čistilne narave dosti manjše; 100 – 2.000 PE in tiste večje so za nas že pri 10.000 PE; smo pač majhna država z razpršeno poselitvijo (Populacijski Ekvivalent je enota za obremenjevanje vode z organskimi biološko razgradljivimi snovmi, ki ustreza onesnaženju, ki ga na dan povzroči en prebivalec). Glede razlike v učinkovitosti čiščenja pa zakonodaja zahteva strožje zahteve za čiščenje pri večjih naravah, kar je logično, če pogledamo na stvar s strani imisij v vode. Ni namreč samo koncentracija tista, ki je pomembna, tudi pretok ima veliko vlogo, ko merimo maso snovi, ki smo jo spustili v vodotok. Torej breme onesnaženja je tisto, ki je ključno pri določanju dopustne meje onsenaževanja.

Kaj menite, da je prihodnost čiščenja komunalnih odpadnih voda oz. kaj narekujejo tehnološki trendi?

Nataša: Vsekakor bo potrebno čiščenje komunalne odpadne vode s stopnje odstranjevanja ogljikovih spojin in nutrientov (dušik, fosfor) dvigniti na višjo raven. V naslednjem koraku bo potrebno z ustrezno tehnologijo (AOP – napredni oksidacijski postopki) iz odpadne vode odstraniti ostanke zdravil in hormonske motilce ter obstojne organske snovi. Problem pri tem pa je kot mnogokrat,  denar. Zato je trend (tako kot pri vseh odpadkih) predvsem preprečevati vstop težko razgradljivih snovi v komunalno odpadno vodo in zagotoviti čiščenje na izvoru ter postopoma dvigniti raven čiščenja na komunalnih čistilnih napravah.

Ali menite, da je prihodnost čiščenja odpadnih vod tudi v ekoremediaciji? Ali bi lahko bili ti postopki konkurenčni današnjim klasičnim postopkom?

Nataša: Mislim, da je to najbrž tudi vprašanje kje bi bilo to smiselno in možno uporabiti.

Kaj menite, je naša pitna voda draga in ali je dovolj kvalitetna?

Nataša: Naša pitna voda, tu v naši dolini je kvalitetna, tudi zato ker jo pripravljamo na sodoben način – ultrafiltracija. Naša voda potrebuje pripravo, saj je po izvoru kraška voda kar pomeni, da je v stiku s površinsko vodo in zato občasno (predvsem v času padavin) mikrobiološko oporečna. Njena kemijska sestava a je dobra oziroma odlična.

Nimamo težav z ostanki gnojil ali fitofarmacevtskih sredstev, saj so zajetja vode izven kmetijskih območij, pa tudi geološko zaledje ni problematično. Torej s postopkom ultrafiltracije iz zajete vode s pomočjo fizikalnega postopka filtriranja, brez dodatkov kemikalij, vodo pripravimo za naše uporabnike.

Cena za pripravo in distribucijo vode do uporabnikov pa je po moje nizka in povsem sprejemljiva. Če primerjamo, da uporabnik plača v trgovini za 0,5 litra praktično isto, kot odšteje za 1.000 litrov pitne vode, ki mu doma priteče iz pipe, mislim da ni potrebnega dodatnega komentarja.

Ali lahko kemikalije iz kozmetike in drugih izdelkov iz širšega gospodinjstva vplivajo na kvaliteto pitne vode?

Nataša: Vse kar uporabimo in zmešamo z vodo ter spustimo v odtok lahko pričakujemo prej ali slej tudi v pitni vodi. Voda je namreč univerzalno topilo, hkrati pa tudi nenehno kroži. Vodni krog, tu na naši Zemlji, je namreč »zaprt«. Kar smo dali v vodo bo nekje spet prišlo nazaj. Mogoče v drugi obliki, mogoče se bo razgradilo oziroma bodo snov lahko razgradili živi organizmi, mogoče se bo akumuliralo v živih bitjih ali zemlji in možno, da bomo preko prehranske verige te snovi dobili v svoje telo.

Kateri parametri se spremljajo v okviru monitoringa pitne vode?

Nataša: V okviru monitoringa pitne vode se spremlja veliko parametrov. V osnovi jih delimo na mikrobiološke in fizikalno kemijske. V okviru razširjenih analiz se meri veliko parametrov, tako kovin kot tudi drugih elementov pa tudi organskih spojin. Občasno se naredijo „scani“ vseh organskih spojin kjer pa se lahko preverja le njihova prisotnost ne pa tudi koncentracija.

Če koga zanima kaj vse se meri v pitni vodi lahko pogleda spletno stran Monitoringa pitne vode v Sloveniji, kjer so objavljena tudi letna poročila. Še vedno pa se velik poudarek daje na mikrobiološko kvaliteto vode saj mikrobiološko oporečna voda predstavlja akutni problem in možne hidrične epidemije. V Sloveniji imamo na splošno dobro vodo in večji kot so vodovodni sistemi bolj „obvaladana“ je pitna voda.

Kako pogosto se analizira pitna voda? Kje in kako poteka vzorčenje?

Nataša: Nadzor nad kvaliteto pitne vode je vzpostavljen na 2 nivojih. Izvajalec vodooskrbe je dolžan izvajati Notranji nadzor nad kvaliteto pitne vode, ki je vzpostavljen po načelu sistema HACCP. V okviru tega je glede na velikost sistema določeno število vzorčnih mest in frekvenca odvzema vzorcev, poleg tega pa skladno s Pravilnikom o pitni vodi tudi nabor parametrov.

Drugi nivo nadzora ,torej vzorčenja in analiz, pa je postavljen z državnim Monitoringom pitne vode. Ta poteka neodvisno od izvajalca vodooskrbe. Na našem vodooskrbnem sistemu imamo za obvladovanje le tega poleg rednega vzorčenja in analiz pitne vode vgrajenih mnogo on-line merilnikov ter nadzorni sistem, ki ga spremljamo 24 ur dnevno. Na ta način našim uporabnikom zagotavljamo varno vodooskrbo in  s Pravilnikom skladno pitno vodo.

Se vam zdi pomembno/smiselno, da posameznik preverja kakovost vode, pridobljene iz domačih vodnjakov?

Nataša: Ja to se mi zdi smiselno, sploh če vodo uporabljajo za pitje. Naše izkušnje kažejo, da je voda iz večine teh vodnjakov mikrobiološko neustrezna.

Authors

  • Ing. Žaneta Milošová (Havírová)

    Počne tisto, kar uživa – dela kot izvršna direktorica podjetja GreenScan. Študirala je na Tehnični univerzi v Ostravi, kjer je magistrirala iz okoljskega inženirstva. Vedno ji je bilo mar za naravo in stvari okoli nje. Rada ima gore, gozdove, živali in sprejema tudi sodobnost. Zato skuša iskati ravnovesje med naravo in sodobnim svetom.

  • Anja Bubik, PhD

    Je zaključila svoj doktorski študij na področju Biokemije in molekularne biologije na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani. Kot višja predavateljica se na Fakulteti za varstvo okolja ukvarja z različnimi okoljskimi vprašanji povezanimi z zdravjem ljudi. Vodi tudi študijski laboratorij, skrbi za uvajanje novih raziskovalnih in pedagoških metod, sodeluje pri številnih aplikativnih in ozaveščevalnih projektih.

0 komentarjev

Dodaj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja