Search

Optimization of the water treatment process is a major challenge given the large number of parameters that influence water quality and the stages of the raw water treatment process. In this work, the influence of three input parameters (preozonation dose, time and main zonation dose) on five outputs (bromates, dissolved manganese, specific ultraviolet absorption, trihalomethanes and haloacetic acids) was studied. The effect of ozone in different combinations of process conditions was investigated by 17 experiments using a Box-Behnken design of experiment, reducing the complexity and financial cost of the research compared to classical research. In addition, the response surface methodology was used to obtain predictive models for all output variables and to obtain graphical representations of the prediction of bromate formation, considering the input parameters with their optimal values and to achieve desired output values.

Near infrared spectroscopy (NIRs) is gaining momentum as an analytical tool because of its ability of fast, on-line, non-destructive sample scanning and analysis. According to literature data, it is extensively used in food, chemical, textile and pharmaceutical industry, as well as in biotechnology. The aim of this study was to explore the potential of the use of NIRs for determination of drinking water quality. The analyzed samples were taken from the Butoniga Lake (Istria, Croatia) and have been undergone different treatments: pre-treatment, flocculation and main ozonation. During the pre-treatment phase, the samples were treated with different ozone concentrations (0.2, 1.1 and 2 mg/L), and during the main ozonation phase they were treated with 0.1, 0.3 and 0.5 mg/L ozone for varying duration (5, 15.5 and 30 min). The samples were scanned using the NIR-128L-1.7-USB/6.25/50 µm (Control Development, South Bend, Indiana, USA) spectrophotometer and the data was analyzed by use of principle component analysis in the Statistica v.14 software (Tibco software, Palo Alto, USA). As a result it certainly stands out that, NIR spectroscopy coupled with multivariate data analysis, was able to differentiate the water samples based on the type of treatment with high accuracy (pretreatment, flocculation and main ozonation). Furthermore, when only the main ozonation stage was analyzed, the distinction between the dose of ozone and the duration of ozone treatment was also successful deriving from the recorded NIR spectra. These results confirm the possibility of NIRs usage in water quality analysis, which enables fast on-line analysis with no need of complicated time and resource consuming chemical analyses.

U ovom radu analiziran je utjecaj prikupljenih podataka o klimatskim uvjetima i karakteristikama jezera Butoniga. Kvaliteta vode jezera najgora je u ljetnim mjesecima zbog temperaturne stratifikacije jezera i anoksije pridnenog sloja. Turistička aktivnost u Istri povećala je količinu crpljenja vode iz jezera Butoniga, zbog čega je smanjeno ispuštanje vode koje služi za regulaciju razine jezera. Primijećen je blagi trend povećanja temperature zraka i vode u jezeru. Najveći problem za predviđanje trendova kvalitete vode u ovisnosti o klimatskim uvjetima predstavlja nepostojanje kontinuiteta mjerenja svih varijabli na svim lokacijama.

Optimiranje procesa obrade vode vrlo je zahtjevno istraživanje s obzirom na velik broj parametara koji utječu na kvalitetu vode i faze obrade sirove vode. U ovom radu ispitan je utjecaj tri ulazna parametra obrade sirove vode (doza predozoniranja, vrijeme i doza glavnog ozoniranja) na pet izlaznih parametara (bromati, otopljeni mangan, specifična ultraljubičasta apsorbancija, trihalometani i halooctene kiseline). Primjenjujući Box-Behnkenov dizajn pokusa kroz 17 eksperimenata ispitan je utjecaj koncentracije ozona u različitim kombinacijama ulaznih parametara procesa čime su smanjeni zahtjevnost i financijski troškovi istraživanja u odnosu na klasično istraživanje. Također su pomoću metode odzivne površine (engl. response surface methodology, RSM) dobivene jednadžbe modela predviđanja za sve izlazne varijable. RSM-om su također dobiveni grafički prikazi predviđanja nastanka bromata s obzirom na ulazne parametre uz optimalne uvjete ulaznih parametara za dvije zadane strategije željenih izlaznih vrijednosti.

Prirodne mineralne i prirodne izvorske vode jesu vode iz podzemnih vodonosnika punjene u ambalažu, koje zadovoljavaju zahtjeve Pravilnika o prirodnim mineralnim, prirodnim izvorskim i stolnim vodama (NN 85/2019), a koji je usklađen s odgovarajućim direktivama EU. U zahtjevima prema prirodnim mineralnim i prirodnim izvorskim vodama postoji razlika koja proizlazi iz različitih EU direktiva koje ih propisuju. Obje vrste voda na izvoru moraju zadovoljiti propisane mikrobiološke kriterije, a sastav minerala koji im daje karakteristična svojstva ne smije se mijenjati. Međutim, prirodne mineralne i prirodne izvorske vode ipak je dozvoljeno obrađivati različitim postupcima u cilju uklanjanja nepoželjnih sastojaka. Priznavanje obje vrste voda i odobravanje tehnoloških postupaka obrade provodi nadležno Povjerenstvo Ministarstva poljoprivrede. U ovom radu opisani su dopušteni postupci obrade te analizirani razlozi za opravdanost njihove upotrebe.

Bromide in water can produce undesirable by- products such as bromate when treated by ozonation during drinking water production. The Croatian regulation (OG 125/17) sets the maximum contaminant level (MCL) of bromate in water at 10 µg/L, adopting the value from the World Health Organization recommendations and EU directives. According to Spearman rank correlation coefficients, bromate formation is significantly affected by ozone dose, ozonation time, bromide concentration and ammonium concentration. Despite the low bromide content (15 µg/L), water from Lake Butoniga has a high potential for bromate formation above the MCL with prolonged ozonation at higher doses (0.3 and 0.5 mg/L). Samples with ammonium addition had less than 7 µg/L bromate after 45 minutes, while no bromates were present at all at the 0.1 mg/L ozone dose. Since bromate is carcinogenic and difficult to remove later, the addition of ammonium is a successful method of reducing its formation.

Opioidni analgetici su važna kategorija farmaceutskih spojeva čija raširena upotreba može rezultirati visokim koncentracijama u komunalnim otpadnim vodama. Budući da je konvencionalno pročišćavanje otpadnih voda za uklanjanje opioidnih analgetika neučinkovito, postoji opravdana zabrinutost da bi dugotrajnim ispuštanjem moglo doći do njihovog nagomilavanja u vodenom okolišu sa štetnim posljedicama za akvatičke organizme.1 Kako bi se ovaj problem ublažio, često je potrebno otpadne vode pročistiti dodatnim postupcima, pri čemu napredne oksidacijske metode zauzimaju istaknuto mjesto.2 Cilj ovog rada bio je ispitati uspješnost uklanjanja dvaju istaknutih predstavnika opioidnih analgetika, tramadola i metadona, ozoniranjem. Eksperimenti ozoniranja provedeni su s tri različite matrice, uključujući čistu vodu, fosfatni pufer te sekundarni efluent porijeklom s Centralnog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba. Pri tom je sustavno istražena brzina uklanjanja opioida kao funkcija koncentracije ozona, pH vrijednosti te tipa matrice. Praćenje koncentracija tramadola i metadona, kao i identifikacija njihovih transformacijskih produkata nastalih tijekom eksperimenata, provedeno je tekućinskom kromatografijom visoke djelotvornosti spregnutom sa spektrometrijom masa visoke rezolucije. Eksperimenti su pokazali da se postupkom ozoniranja pri koncentraciji ozona od 0, 05 do 0, 5 mg/L oba opioida u potpunosti uklanjaju u manje od 5 minuta, pod uvjetom da je pH medija za ozoniranje viši od 7. Uklanjanje odabranih opioida znatno je usporeno kod kiselih uvjeta (pH=5), što ukazuje na važnost deprotoniranja amino grupe za učinkovitu reakciju s ozonom. Uklanjanje promatranih spojeva u sekundarnom efluentu odvijalo se dvostruko sporije nego u matricama koje ne sadrže organsku tvar, što se može pripisati smanjenju koncentracije raspoloživog otopljenog ozona zbog interakcije s matricom sekundarnog efluenta. U vremenskom intervalu od 10 minuta koncentracija tramadola u sekundarnom efluentu smanjena je za 91, 1%, a za metadon 99, 1%. Uklanjanje roditeljskih spojeva bilo je povezano sa stvaranjem transformacijskih produkata. Na temelju točne mase i MS/MS eksperimenata utvrđeno je da je najzastupljeniji transformacijski produkt metadona bio EDDP, a tramadola tramadol N-oksid.

Bromidi prirodno prisutni u vodi mogu pri obradi vode za ljudsku potrošnju ozoniranjem dati neželjene nusproizvode, kao što su bromati. Budući da se u izvještajima monitoringa ispravnosti vode vodocrpilišta ne određuje koncentracija bromida u uzorku, trenutačno nema podataka prema kojima bi se procijenio potencijal za nastajanje neželjenih nusproizvoda pri obradi ozoniranjem. Ovaj rad donosi prikaz koncentracija bromida u vodocrpilištima Hrvatske podijeljenih na područja slivova i vodnih tijela. Provedenom statističkom analizom ovisnosti koncentracije bromida o koncentraciji klorida i o električnoj provodnosti za različita vodna tijela u radu su prikazani njihovi odnosi te razina korelacije kao potencijalni indikator koncentracije bromida. Jadranski sliv ima najveće koncentracije bromida, klorida i električnu provodnost, što se povezuje s blizinom morske vode i mogućnošću njezina prodiranja u podzemne vode te, kao takav, ima najveću opasnost od nastajanja neželjenih nusproizvoda. Vodno tijelo Istočna Slavonija – sliv Drave i Dunava također ima potencijalni rizik dok podsliv rijeke Save ima mjestimice blago povećanu koncentraciju bromida u vodi. Uočena je značajna korelacija između koncentracije bromida te koncentracije klorida i električne provodnosti.

U ovom su radu određivani fizikalno-kemijski pokazatelji kakvoće tekućica i stajaćica u Hrvatskoj mjerenjem pHvrijednosti, električne provodnosti, otopljenog kisika, sadržaja iona, hranjivih tvari (dušikovi spojevi, ukupni fosfor i fosfati), režima kisika (kemijska i biokemijska potrošnja kisika) i ukupnog organskog ugljika. Iz dobivenih je rezultata vidljivo da površinskim vodama panonske regije prijeti onečišćenje nitratima, amonijem i organskim tvarima, čije je podrijetlo najvjerojatnije iz neobrađenih otpadnih voda. Također, nekim površinskim vodama prijeti eutrofikacija jer su u dva uzorka prisutne koncentracije fosfora iznad 0, 35 mg P/L, a u dva su uzorka koncentracije nitrata veće od 2, 5 mg N/L. Analize su, također, pokazale da jedan od četiri testirana ribnjaka nije pogodan za uzgoj riba jer je koncentracija amonija bila veća od 0, 2 mg NH4 /L, a biokemijska potrošnja kisika veća od 5 mg O2/L.

A bench scale membrane bioreactor (MBR) fed synthetic wastewater was operated under two different aeration systems to assess the effect of a side stream super oxygenation system (SDOX). Particularly, the effects of this aeration system on the biological performance of organic matter removal and nitrification along with membrane fouling, and azithromycin removal were assessed. Four different experiments were carried out by changing some operational conditions including mixed liquor suspended solids (MLSS) concentration, aeration types, membrane flux, and the presence of azithromycin as a micro-pollutant in the influent. The MBR was operated for approximately 15 days with fine bubble diffusers followed by SDOX. The negative effect of the high pressure on the organic matter removal and nitrification was insignificant. The effect of SDOX on other sludge characteristics was noticeable: the particle size of the sludge floc decreased (44-64%), whereas the diluted sludge volume index (DSVI) increased. Hydraulic retention time was found to have a greater impact on membrane fouling than the high pressure effect. Regarding the azithromycin removal efficiency, the SDOX had a detrimental impact on the overall removal efficiency of azithromycin.

Membrane bioreactors (MBRs) combining activated sludge processes with membrane filtration are becoming a promising technology for wastewater treatment. In spite of many advantages offered by MBRs, more than half of the total energy expenditure accounts for aeration in MBRs. Conventional diffused aeration systems have been widely adopted for providing oxygen into wastewater treatment process. As mixed liquor suspended solids (MLSS) increase, the oxygen transfer efficiency (OTE) decreases. The decrease on the OTE is more noticeable at an MLSS higher than 15 g/L, even reaching a limit at an MLSS of approximately 20 g/L (Germain et al. 2007) where ambient oxygen cannot longer be transferred into the mixed liquor solution when using conventional diffused aeration systems. That is, those technologies bring about not only higher aeration costs, but also influence the maximum achievable MLSS in the MBR with a direct impact on the footprint requirements of the system. In this context, there is a need for innovation on more efficient oxygen transfer systems both to reduce the energy for aeration, as well as to allow the design of more compact and movable MBRs, for operating MBRs at high MLSS beyond conventional MLSS concentrations. Among aeration systems, pressure aeration (PA) technology is used to improve the oxygen solubility by increasing total air pressure in bioreactors, enhancing the oxygen transfer rate and biochemical reaction rates. The main objective of this research is to assess the effects of high pressure used in a novel type of PA system on biological wastewater treatment processes by comparing conventional diffused aeration with PA. Specifically, experiments were conducted in each batch reactor aerated with fine bubble diffusers and the PA system, respectively, to evaluate the oxygen transfer capabilities (OTC) of the PA system compared to the OTC of a conventional aeration system in sludge at MLSS ranging from 4 to 40 g/L. Results reveal that an optimum MLSS concentration of 20 g/L is suggested to maximize the treatment capacity while minimizing the system’s footprint when operating MBRs aerated with fine bubble diffusers. On the other hand, the oxygen transfer on the evaluated PA system did not appear to be as affected as the fine bubble diffusers by the high MLSS concentrations. This study also provides a better understanding of both the effects of the PA technologies on the diversity in microbial communities, as well as the potential impacts of the PA systems on solid/liquid separation processes (membrane fouling).

U ovom radu su prikazani rezultati laboratorijskog testiranja nastajanja bromata (BrO3-) tijekom procesa ozoniranja vode uzete nakon dvoslojnih brzih filtera na postrojenju Butoniga u listopadu 2017. godine. Laboratorijski pokusi ozoniranja provedeni su pri tri različite koncentracije rezidualnog ozona, tri temperature i pri tri pH-vrijednosti vode te uz dodatak amonij klorida (NH4Cl) i H2O2 pri najpovoljnijoj pH-vrijednosti i temperaturi vode za nastajanje bromata. Iz dobivenih rezultata laboratorijskog ozoniranja može se zaključiti da voda jezera Butoniga unatoč niskoj vrijednosti bromida (

The aim of the present study was to investigate the transformation of three prominent representatives of macrolide antibiotics (azithromycin - AZI, clarithromycin - CLA and erythromycin - ERY) in model biodegradation and ozonation experiments. The study included determination of the dissipation kinetics of the parent compounds, identification of transformation products and ecotoxicological evaluation of transformation processes using two different end-points. The biodegradation efficiency was studied using the sludge culture enriched in the presence of AZI (10 mg/L) over a period of 4 months while the ozonation experiments were performed in different matrices by applying selected pH conditions and ozone concentrations. The dissipation kinetics of parent compounds as well as the formation of transformation products (TPs) were followed by ultra-performance liquid chromatography/quadrupole-time-of-flight mass spectrometry. Antibiotic activity test was based on the inhibition of bacterial growth (Bacillus subtilis), while toxicity test was performed with the freshwater green algae Desmodesmus subspicatus. At the applied experimental conditions, both biodegradation and ozonation experiments resulted in nearly full elimination of the tested parent compounds. The biotic and abiotic removal of all parent compounds was associated with the formation of different TPs, some of which were rather abundant and persistent to further degradation. The highest number of detected TPs was associated with the elimination of AZI, while the number of CLA and ERY TPs was comparatively much lower either under biotic and abiotic conditions. The environmental relevance of the identified biotransformation products, some of which included previously unknown linearized TPs, was proven by screening the municipal wastewater extracts for their presence. The effect-driven evaluation of the studied transformation processes, based on toxicity to algae and residual antibiotic activity, indicated a significant reduction of harmful effects, however formation of numerous stable transformation products, warrants further ecotoxicological assessment.

Ozoniranje spada u red najboljih metoda dezinfekcije vode za piće. Međutim, obradom vode u kojoj su prirodno prisutni bromidi u reakciji s ozonom mogu nastati bromati. Utjecaj bromata na ljudsko zdravlje smatra se štetnim te su oni klasificirani kao potencijalni kancerogeni na temelju istraživanja na životinjama. Na njihov nastanak utječe više čimbenika, čijom manipulacijom treba što više reducirati njihovo nastajanje. Minimiziranje nastanka bromata snižavanjem doze ozona, snižavanjem pH vrijednosti, temperature te dodatkom amonijaka trenutačno su jedine moguće opcije jer je uklanjanje bromata nakon nastanka neisplativo. U radu donosimo prikaz čimbenika koji utječu na nastajanje bromata. Budući da je prisutnost bromida u ulaznoj vodi ključna za formiranje bromata, u radu je istražena prisutnost bromida u podzemnim vodama na području kontinentalne Hrvatske.

The aim of this work was to examine the removal of a difficult-to-degrade opioid analgesic methadone (MTHD) in biodegradation and ozonation studies. The biodegradation study was performed by activated sludge culture adapted to high concentration of methadone (10 mg/L) and included determination of elimination kinetics of the parent compound, taxonomic characterization of microbial culture based on the 16S rRNA gene amplicon sequencing and identification of biotransformation products. The ozonation experiments were performed in three different matrices, including pure water, phosphate buffer and secondary effluent from the Central wastewater treatment plant of the city of Zagreb. The MTHD removal rate was systematically studied as a function of ozone concentration, pH and matrix. The determination of the remaining MTHD concentrations as well as the identification of transformation products formed during the biodegradation and ozonation experiments was performed by ultra-performance liquid chromatography/quadrupole-time-of-flight mass spectrometry. Depending on the experimental conditions, the elimination efficiency of methadone (10 mg/L) in biodegradation experiments varied from 9% to 93% with the corresponding half-lives (t1/2) from 11.4 days and 1.5 days. A significantly faster elimination (t1/2 from 1.5 days to 4.1 days) was achieved at cometabolic conditions, using glucose-containing media, as compared to the experiments with MTHD as a single organic carbon source (t1/2 = 11.4 days). Moreover, higher biotransformation rate was associated with the additional supplementation of ammonia, revealing a possible impact of nitrogen availability on the transformation rate. The elimination of the parent compound was associated with the formation of 3 different TPs, characterized by m/z 278, 264 and 324. Two of these TPs were found to be identical to the main human metabolites of MTHD, 2-Ethylidene-1, 5- dimethyl-3, 3-diphenylpyrrolidine (EDDP) and 2- ethyl-5-methyl-3, 3- diphenyl-1- pyrroline (EMDP). EDDP represented over 90% of the total TP concentration at the end of experiment. Ozonation at an ozone dosage of 0.05- 0.5 mg/L completely removed MTHD in less than 5 min in pure water and phosphate buffer solution, providing that pH of the ozonation medium was higher than 7. The elimination of MTHD was significantly slowed down at acidic conditions, which indicated the importance of the amino group deprotonation for an efficient reaction with ozone. MTHD elimination in secondary effluent was much slower (t1/2 = 1.72 min) than in organic- free water matrices (t1/2 = 0.40 - 0.8 min). The removal of MTHD in ozonation experiment was associated with a formation of three transformation products, characterized by m/z 278, m/z 294 and m/z 326, which were identified as EDDP, EDDP N-oxide and MTHD N-oxide, respectively. Both degradation approaches are promising for the development of viable technologies aimed at the removal of methadone from heavily loaded wastewater, however the final assessment of the degradation outcome by both methods warrants a more detailed ecotoxicological evaluation of the TPs formed.

U radu su prikazana praktička iskustva u radu membranskih postrojenja za ultrafiltraciju (tip TEHNO MF/UF ) sirove bunarske vode u procesu dobivanja potrebnih količina i kvaliteta vode za ljudsku potrošnju za potrebe grada Petrinje. U 2015. godini puštena su u rad tri postrojenja za ultrafiltraciju vode s kompletno automatskim radom označenih kao „Vrelište stara strojarna“ Qnazivni = 90 L/s, „Vodosprema 1000 m3“ Qnazivni = 10 L/s i „Građevina gornja Bačuga“ Qnazivni = 10 L/s. Postrojenja rade s kontinuiranim protokom od 24 h u TEHNO TRIPLEX izvedbi i daju bezprijekornu kakvoću vode za ljudsku potrošnju. Kvaliteta sirove bunarske vode varira u okviru prirodnih promjena, a karakterizira je pojava povećane mutnoće vode koja se kreće do 150 NTU, suspendiranih tvari i neodgovarajuće mikrobiološke kvalitete. UF postrojenja montirana su direktno na cjevovode bunarske voda što je hidraulički bilo vrlo zahtjevno. Procesom UF dobivena je visoko kvalitetna obrađena voda za ljudsku potrošnju mikrobiološki ispravna bez suspendiranih tvari i mutnoće koja se kreće u granicama od 0, 03 – 1 NTU. Završni proces dezinfekcije vode vrši se sredstvom na bazi klora proizvedenim na licu mjesta tj. natrijevim hipokloritom dobivenim procesom elektrolize NaCl. Prikazani su troškovi rada uređaja za ultrafiltraciju vode u periodu od 15 mjeseci kontinuiranog rada 24 h/dan na potrošnji električne energije, servisne vode, upotrebi kemikalija za rad kao i troškovi procesa dezinfekcije vode. Posebno su prikazana tehnološka rješenja primjene membranskog procesa UF i procesa dezinfekcije vezane na zaštitu okoliša.

U radu su opisane karakteristike i utjecaj procesa ubrizgavanja suspenzije aktivnog mulja prezasićene kisikom pod tlakom u cilju aeriranja aktivnog mulja na proces biološke obrade. Proces aeracije ubrizgavanjem prezasićene otopine pod tlakom može dobavljati veće količine kisika u suspenziju od klasične aeracije raspršivanjem zraka uz veće iskorištenje upotrijebljenog plina. Proces je istraživan na laboratorijskom membranskom bioreaktoru koji je obrađivao sintetsku otpadnu vodu pri čemu je dio mulja kontinuirano provođen kroz komoru pod tlakom čistog plinovitog kisika i ubrizgavan nazad u bioreaktor. Značajniji negativan utjecaj izlaganja aktivnog mulja tlaku od 5 bara na učinkovitost biološke obrade nije primijećen, ali je primijećeno smanjivanje veličine flokula i posljedična lošija taloživost mulja.

Cilj ovog rada bio je utvrditi mogućnost primjene uronjivih membrana pri uklanjanju arsena u pripremi vode za piće, putem adsorpcije na istaloženi željezov hidroksid te naknadne filtracije putem uronjenih mikrofiltracijskih membrana. Tijekom kontinuiranog uklanjanja arsena(V) iz vodovodne vode u koju je dodano 100 µg/L As(V) uz dozu Fe(III) od 5, 16 mg/L i filtracije kroz uronjive mikrofiltracijske membrane, koncentracija arsena u permeatu bila je uvijek ispod 10 µg/L. Tijekom kontinuiranog uklanjanja arsena(V) membrane nisu bile relaksirane ili čišćene, a fluks je iznosio 60 L/m2 h. Permeabilnost membrane na kraju pokusa se smanjila za 62%. Ukupnom otporu filtracije najviše je doprinio otpor začepljene membrane od 50% zbog istaloženog kamenca na površini i unutar pora membrane, a otpor kolača pridonio je 15% kada je koncentracija suspendirane tvari u reaktoru iznosila 8, 85 g/L. Početna permeabilnost membrana postignuta je nakon pokusa filtracije pranjem u 1% oksalnoj kiselini.

Prilikom pročišćavanja otpadne vode u uređajima za biološku obradu, količina viška aktivnog mulja je u stalnom porastu te ga je potrebno kontinuirano izdvajati, stabilizirati te na adekvatan način zbrinuti. Treba ispitati kvalitetu muljeva prema hrvatskim i EU normama, da bi se dobila procjena njihovog daljnjeg zbrinjavanja, odnosno, odlaganje na deponije ili njegovoj daljnjoj uporabi, posebice u energetici ili poljoprivredi. Cilj ovog rada bio je analizirati aktivne muljeve s tri uređaja za biološku obradu otpadnih voda s područja Istarske županije i napraviti procjenu njihove uporabe na poljoprivrednim površinama. U prikupljenim muljevima određivani su: vlaga, suha tvar, organska tvar, pepeo, sadržaj hranjivih elemenata, sadržaj teških metala, te sadržaj organskih zagađivača. Rezultati su pokazali da muljevi imaju povišen sadržaj fosfora, kalcija i dušika što je izuzetno povoljno za ishranu biljaka. Sadržaj organskih zagađivača u svim uzorcima bio je ispod zakonskih maksimalno dopuštenih koncentracija, osim u jednom uzorku gdje je sadržaj teških metala bio iznad. Od tri ispitivana uzorka, njih dva je moguće koristiti na poljoprivrednim površinama u intenzitetu i količinama koje propisuje Pravilnik o gospodarenju muljem iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda kada se mulj koristi u poljoprivredi.

This paper reports on the preliminary tests carried out to characterize the wastewater and the activated sludge from a sequencing batch reactor (SBR) municipal wastewater treatment plant (WWTP) to evaluate possibility of introduction of enhanced biological phosphorus removal (EPBR) into the plant. Wastewater which was treated at the WWTP was municipal wastewater of medium strength, with some peak organic loads due to industrial discharge. Operating conditions were often changed in order to satisfy effluent discharge requirements. Biological methods for sludge characterisation including anaerobic P-release test, aerobic P-uptake test and anoxic P-uptake test were used to determine the presence of polyphosphate accumulating organisms (PAO) within the sludge of the WWTP, along with nitrification and denitrification tests. Anaerobic phosphorus release rate on acetate was low 0.19-2.41 mgP/gVSS*h. Aerobic P-uptake rate was in all our tests lower than 1.0 mg P/gVSS*h and anoxic P- uptake was lower than 0.63 mgP/gVSS*h. EPBR could not be achieved with the activated sludge from the plant but it may be possible, after introducing optimal conditions and regime.

The aim of this study was to treat spent filter backwash water (SFBW) from drinking water production with immersed ultrafiltration (UF) membranes in order to achieve reuse of permeate.

The main objective of this research was to evaluate the dissolved oxygen delivery capabilities of a new aeration technology, SDOX (Supersaturated dissolved oxygen) compared to a conventional aeration system (bubble diffusers). A laboratory scale of the SDOX unit and the bubble diffuser system were investigated for supplying dissolved oxygen in sludge at different MLSS (Mixed liquor suspended solids) concentrations ranging from 4 to 40 g/L with different ranges of flow rates from 500 to 4, 000 L/hr. The sludge used for this experiment was in endogenous respiration. Increase in MLSS concentration had a negative impact on oxygen transfer process, which is explained with the aid of KLa values. Variations of particle size distribution of the sludge exposed to the SDOX were observed. In addition, values of OUR (Oxygen uptake rate) of the sludge exposed to the SDOX system was measured and compared to the OUR for the same condition of sludge not exposed to the SDOX system.

During the past century, and more intensively in the recent 35 years, the Cetina River was dramatically changed due to the construction of series of dams and hydropower plants. This caused drastic change in the flow regime. In the time of building of dams, the production of electricity was favoured and the negative effect on the natural state of the river and her ecosystem was neglected. Only the so-called biological minimum was established. With the scientific movements in the past 30 years and higher awareness of the negative effect of the large dams construction the introduction of different methods of assessment of ecological and environmental flows were introduced. In this project through the use of several methods, including the fieldwork and sampling, environmental flow for the Cetina River downstream of Prančevići dam was assessed. The use of holistic approach, which included the expert panel consisting of hydrologist, hydrogeologist, biologists, chemist and sociologist, produced following recommendations: environmental flow should imitate natural yearly water oscillations to enable the occasional flooding and occasional minimum water levels.

Cilj ovog rada bio je istražiti uspješnost i primjenjivost obrade otpadne vode nastale od pranja pješčanih filtara filtracijom kroz uronjive ultrafiltracijske (UF) membrane. Otpadne vode od pranja pješčanih filtara nastaju tijekom kondicioniranja vode za ljudsku potrošnju klasičnim procesima flokulacije i pješčane filtracije, te predstavljaju ekonomski i ekološki problem. Kako bi se pokušalo riješiti ove probleme, provedena su dva pilot istraživanja u dva vodocrpilišta u Istarskoj županiji, tijekom kojih su korištena pilot postrojenja s uronjivim UF membranama koja su obrađivala 10% dnevno nastalih otpadnih voda. Tijekom pilot istraživanja otpadna voda je filtrirana fluksom od 10 do 31 L/m2 h, a vrijednosti trans-membranskog tlaka i mutnoće sirove i obrađene vode bile su konstantno mjerene. Čepljenje membrana se sprečavalo povratnim pranjem membrana permeatom te pranjem membrana otopinom NaOCl, a tijekom istraživanja nisu uočeni značajniji negativni utjecaji na permeabilnost membrana. Tijekom rada oba pilot postrojenja, obrađena voda imala je mutnoću manju od 0, 1 NTU te je odgovarala zahtjevima zdravstvene ispravnosti vode za piće, što omogućuje njenu ponovnu upotrebu za pranje pješčanih filtera ili za proizvodnju vode za piće na postojećim uređajima. Analiza mulja izdvojenog u procesu obrade voda od pranja pješčanih filtara svojim sastavom ukazuje na anorgansko porijeklo mulja koji se kao takav može upotrijebiti za proizvodnju opeke ili odlagati na odlagalište neopasnog otpada.

The aim of this study was to determine the adsorption characteristics of three different adsorbents for removal of As(V) from water. Adsorption characteristics of two arsenic removal media: Bayoxide® E33 (granular ferric oxide) and Titansorb® (granular titanium oxide) as well as adsorption characteristics of the suspension of precipitated ferrihydrite were determined. Obtained results were fitted to Freundlich and Langmuir adsorption isotherm equations. The value of separation factor (RL) for all three used adsorbents ranged from 0.04 to 0.61 indicating effective adsorption. Highest capacity for As(V) adsorption was observed for precipitated ferrihydrite and lowest for Titansorb. Bayoxide and precipitated ferrihydrite had higher capacities for As(V) adsorption in demineralized water compared to tap water while Titansorb, had higher capacity for As(V) adsorption in tap water.

U radu su određene karakteristike otpadnih voda grada Zagreba od 2005. godine do 2009. godine, prije početka pročišćavanja na Centralnom uređaju za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba (CUPOVZ). U pet godina uzeto je 1700 trenutnih uzoraka i 720 kompozitnih uzoraka otpadne vode sjevernog i južnog dijela grada Zagreba. U uzorcima su određeni glavni pokazatelji onečišćenja: KPK, suspendirana tvar, ukupni dušik, ukupni fosfor, amonijak, nitrati i organski dušik te protok. Sjeverni dio Zagreba u sustav kanalizacije ima spojeno šest potoka, pa tako čini specifičan sistem odvodnje, što značajno utječe na sastav otpadnih voda, dok otpadne vode južnog dijela grada Zagreba predstavljaju primjer tipičnog mješovitog kanalizacijskog sustava.

Membranski procesi koji se koriste u pripremii vode za piće su: mikrofi ltracija (MF), ultrafi ltracija (UF), nanofi ltracija (NF) i reverzna osmoza (RO). Prednos membranskih procesa nad ostalim procesima pripreme vode za piće je što se njihovom primjenom dobiva voda za piće visoke kakvoće, proces se odvija na malom prostoru, koriste se minimalne količine kemikalija u usporedbi s klasičnim procesima i minimalizirana je količina nastalih otpadnih voda. Vođenje procesa obrade je potpuno automa zirano, jednostavno i pouzdano. U radu je prikazana primjena membranskih procesa MF, UF, NF i RO pri dobivanju vode za piće pri procesima uklanjanja mutnoće, organske tvari, željeza, mangana, amonijaka i arsena.

A membrane bioreactor (MBR) with a submerged membrane was used for the treatment of municipal wastewater from the city of Zagreb, Croatia in a continuous mode for 123 days. The MBR was very efficient in organic matter removal (92.3 and 98.5 % for COD and BOD, respectively) for the entire duration of the experiment. Nitrification was established after 20 days and remained stable and efficient with a low concentration of ammonia and nitrite in the effluent. On average, 87% of ammonia was converted to nitrate. Biomass concentration, measured as MLSS, was dependant on the organic loading rate (OLR) and food to microorganism ratio (F/M) and its growth could be stopped or its concentration reduced by setting OLR and F/M to appropriate values, thus reducing the excess sludge production. Throughout the range of hydraulic retention times from 2.6 to 5.9 h, the efficiencies of organic matter removal and nitrification were not affected.

Istraživano je začepljivanje uronjenih pločastih membrana u membranskom bioreaktoru pri filtraciji aktivnog mulja. Izmjereni kritični fluks sustava bio je 20 L m-2 h-1. Uranjanjem membrane u aktivni mulj primijećeno je začepljivanje uzrokovano taloženjem čestica na površinu membrane. Začepljenje membrane raslo je s povećanjem fluksa tako da je pri filtraciji uz relaksaciju membrane pri fluksevima 25, 35 i 45 L m-2 h-1 pad permeabilnosti iznosio 2327, 2, 3198, 5 i 3783, 4 L m-2 h-1 bar-1. Utjecaj otpora filtraciji uslijed taloženja tvari na površinu membrane pri tome je bio 6 puta veći od otpora uzrokovanog stvaranjem filtracijskog kolača. Najbrže začepljivanje zabilježeno je pri kontinuiranoj filtraciji fluksom 25 L m-2 h-1 bez relaksacije pri čemu je pad permeabilnosti bio 4660, 63 L m-2 h-1. Pri kontinuiranoj filtraciji fluksom od 6, 82 L m-2 h- 1 kroz 22 dana došlo je do umjerenog začepljivanja membrana. Pranjem membrana otopinom natrijevog hipoklorita bilo moguće potpuno očistiti membranu pri čemu je ustanovljena veća učinkovitost pranja samim uranjanjem membrana uz aeraciju u otopini narijevog hipoklorita nego filtracijom natrijevog hipoklorita kroz membranu.

U radu je praćena obrada otpadne vode industrije za preradu mlijeka primjenom tehnologije membranskog bioreaktora (MBR) s uronjivom membranom. Organsko opterećenje mjereno kao KPK i BPK5, vrijednosti za ulaznu otpadnu vodu kretali su se: KPK od 10 000- 40 000 mgO2/L, te BPK5 od 2000 - 12 000 mg O2/L. Također su praćene vrijednosti ulja i masti koje su se u ulaznoj otpadnoj vodi kretale od 300 – 600 mg/L. Na početku pokusa koncentracija biomase u membranskom bioreaktoru bila je oko 7 g/L, a vrijeme zadržavanja otpadne vode 7, 5 h, Nakon početnog stadija pojavio se veliki porast biomase mulja do vrijednosti od 20 g/L na kojoj koncentraciji je održavana biomasa aktivnog mulja. Vrijeme zadržavanja otpadne vode u MBRu je povećano na 16 h. Pri tako ustaljenom stanju izmjerene vrijednosti KPK izlazne vode permeata membranskog bioreaktora bile su oko 100 mgO2/L, a BPK5 oko 10 mgO2/L, a ulja i masti u izlaznoj vodi nakon MBR a bila su potpuno uklonjena Korištenjem povratnog pranja membrane te održavanjem konstantnog protoka i aeracije u membranskom bioreaktoru, postignuta je stabilna i nesmetana filtracija otpadne vode. Najveća brzina začepljivanja membrane primijećena je u prvim danima rada. Nakon povećanja vremena zadržavanja otpadne vode u membranskom bioreaktoru i održavanja biomase aktivnog mulja konstantnom postignuti su optimalni radni uvjeti, te dobro uklanjanje organske tvari (KPK=99%, BPK5=99%, ulja i masti=97%), uz vrlo malo začepljivanje membrane.

U radu je bilo ispitivano uklanjanje organskih tvari filtracijom kroz uronjenu membranu u kombinaciji s procesom flokulacije. Otopina obogaćena organskim tvarima obrađivana je filtracijom kroz uronjenu membranu bez i uz dodatak sredstva za flokulaciju u svrhu uklanjanja organskih tvari. U pokusu bez dodatka flokulanta koncentracija organskih tvari u početnoj otopini izražena kao oksidativnost bila je 4, 32 mg O_2/L, a filtracijom je smanjena na 0, 48 mg O_2/L, dok je koncentracija organskog ugljika na kraju procesa je bila 1, 35 mg/L, što daje učinkovitost uklanjanja od 87%. U pokusu s flokulacijom i filtracijom oksidativnost je smanjena s 4, 32 mg O_2/L na 0, 4 mg O_2/L, koncentracija organskog ugljika je bila od 1, 4 do 0, 57 mg/L, a učinkovitost uklanjanja organskih tvari oko 91%. Uočen je pozitivan utjecaj sredstva za flokulaciju na sprečavanje začepljivanja membrane organskim i koloidnim tvarima iz otopine.

Pri obradi otpadnih voda postavljaju se sve viši kriteriji za kvalitetom obrađene otpadne vode kako bi se spriječilo onečišćenje prirodnih vodotokova s ciljem smanjenja procesa eutrofikacije i održavanja postojeće kvalitete vodotokova. U radu je vršeno istraživanje obrade otpadne voda u membranskom bioreaktoru (MBR) s naglaskom na uklanjanju organskih tvari te ukupnog dušika procesom nitrifikacije i denitrifikacije kako bi se dobila obrađena voda visoke kakvoće pogodna za ispuštanje u prirodne recipijente ili za ponovnu upotrebu. Pri uzastopnoj kontinuiranoj nitrifikaciji i denitrifikaciji u MBR najbolji rezultati su postignuti kod trajanja procesa nitrifikacije 60 minuta, a denitrifikacije 120 minuta uz smanjenje ukupnog dušika s početnih 45 mg N/L na oko 12 mg N/L i smanjenje TOC oko 98 % te je obrađena otpadna voda bila dobre mikrobiološke kakvoće.

Jedan od velikih problema u vodi, a posebno u vodi za tehnološke procese predstavljaju povećane koncentarcije željeza i mangana. Njihovo prisustvo u koncentraciji većoj od zakonski dopuštene pospješuje rast bakterijske biomase koje time sužuju profile cjevovoda. Za njihovo uklanjanje najviše se koriste filteri u kojima se nalaze adsorpcijske mase. U ovom radu praćeno je uklanjanje željeza i mangana pomoću dvaju adsorpcijskih masa birma i piroluzita. Koncentracije željeza i mangana svedene su na zakonski dopuštene (za željezo dopuštena koncentracija je 0, 2 mg/L, a mangana 0, 05 mg/L), osim što je koncentracija mangana u vodi koja je propuštana preko piroluzita bila iznad dopuštene koncentracije.

Huminske kiseline su otopljene organske tvari kao općenita kategorija za prirodne pojavne oblike heterogenih organskih tvari, velike molekulske mase, biogenetskog podrijetla iz tla koje mogu biti nijansi od žute do crne boje. Procesi nastajanja humusnih tvari mogu se odvijati razgradnjom organske tvari u tlu i void. Najveći dio molekula se prevodi u humin od kojeg oksidacijskom razgradnjom nastaju prvo huminske, a zatim fulvinske kiseline. Prisustvo huminskih kiselina u vodama je nepoželjno zbog njihove kemijske reaktivnosti s mnogim tvarima, čime se širi onečišćenje vode. Upotrebom ozoniranja uz prisustvo jakih oksidacijskih sredstava poboljšana je degradacija organskih onečišćivača do CO_2 i H_2O. U radu je otopina huminske kiseline obrađivana ozonom. Ozoniranjem otopine huminske kiseline uklonjeno je 85-94% tvari mjerenih pri 254 nm uz potpuno uklanjanje obojenja, dok je uklanjanje izračunato preko izmjerenih vrijednosti TOC bilo 37%.

Application of membrane bioreactor (MBR) was investigated as a treatment process for two different types of food industry wastewaters: an oil plant wastewater and wastewater from beverage production. In beverage production membrane bioreactor achieved effective and stable organic compounds removal from the wastewater (COD=94 %, TOC=94 %, BOD5= 98 %) during all period of experiment. Facility had conventional activated sludge wastewater treatment which could not treat wastewater satisfactorily due to the frequent changes in the wastewater composition and flow rate. Therefore, membrane bioreactor with immersed membrane was tested for wastewater treatment to compare the two technologies. Average percent of COD removal with membrane bioreactor for treatment of wastewater from vegetable oil production was 75%, while fats and oils were removed with an average of 86%. Best treatment efficiency was achieved by treatment of mixed wastewaters from all of the sources where COD was removed with 91% and oil and grease with 95% efficiency. Activated sludge was successfully kept in the bioreactor by immersed membrane so that stable concentration of activated sludge biomass could be maintained in spite of large fluctuations in the composition of the wastewater. Stable and uninterrupted filtration was obtained by using backwash cleaning and by maintaining constant flow and aeration rate. This type of wastewater treatment ensures large return of processed water for reuse, which enables more efficient water management and considerable reduction in wastewater discharge cost.