Ilustracija 1 - Longitudinalni lječilišni paviljon u kompleksu Strmac izgrađen 1958. godine
Umjesto glomaznih filtarskih postrojenja za pripremu pitke vode koja su opterećena određenim nedostacima (velike dimenzije posuda i armature, razmjerno visoki tlakovi filtracije te s njima povezan povećan gubitak na energiji, filtarska ispuna sklona intenzivnom razvoju neželjenih kolonija bakterija, ispiranju i stvrdnjavanju itd), razvijena je tehnologija ultrafiltracije koja je našla svoje uporište u gospodarskim, ekološkim, globalnim i tržišnim razlozima.
Ultrafiltracija kao tehnika membranske separacije pronalazi sve veću i opsežniju primjenu u raznim industrijskim djelatnostima te tehnologijama prerade vode: za pripremu pitke vode ili za pročišćavanje otpadnih voda.
Lječilišno-zdravstveni kompleks ‘Strmac’
Lječilišno-zdravstveni kompleks ‘Strmac’ smješten je na južnim obroncima Psunja, nedaleko od Nove Gradiške, 1,5 km sjeverno od istoimenog izletišta. Arhitektonski kompleks sanatorija podignut je u blizini potoka Šumetlice, na izduženom platou koji je okružen šumom, dok su prostorne dispozicije sjever - jug (il. 1). Postojeće građevine i sve dogradnje povezane su u jedinstvenu funkcionalnu cjelinu zajedničke namjene: lječilišnozdravstveni kompleks, dom za psihički bolesne odrasle osobe i centar za mentalno zdravlje.
Rubni uvjeti vodoopskrbe kompleksa
Vodoopskrba na lokaciji lječilišta se izvodi iz vodozahvata koji se nalazi uzvodno od lokacije bolnice te se voda iz potoka Šumetlica na njemu uzima preko dvije taložnice i vodospreme kapaciteta oko 120 m3 te gravitacijskim cjevovodom od polivinilklorida i promjera DN 125 transportira do bolnice.Tlak vodoopskrbne mreže na lokaciji bolnice iznosi 5 bar zahvaljujući povoljnoj visinskoj razlici između vodozahvata i bolnice. Voda iz Šumetlice je mikrobiološki neispravna za piće, dok se zbog dotrajalosti i neodržavanja taložnice vodozahvata te njezine filtarske ispune, na izlazu iz nje pojavljuju dodatna fizikalna i kemijska onečišćenja: mutnoća i povišena koncentracija mangana.
O tehnologiji ultrafiltracije
Ilustracija 2 - Shema procesa ultrafiltracije
Ultrafiltracija je jednostavan fizikalni proces koji se odvija na porama ispunjenoj membrani (il. 2). Pod niskim tlakom voda koja se filtrira dolazi na membrane, a čestice, mikroorganizmi i organske tvari prisutne u vodi se na njima zaustavljaju. Razlog tome je mikroveličina pora na membranama koja služi kao filtarska barijera. Sve bakterije, alge, mikroorganizmi, paraziti, gljivice i organske čestice veće od 0,01 μm zastaju pred membranskom preprekom. Rezultat je vrlo čista voda. Ultrafiltracijski proces odvija se na kapilarnim, elastičnim vlaknima od polietersulfona (PES) koja su gusto pakirana unutar kućišta od neplasticiziranog PVC-a (PVC-U) (il. 3).
Ilustracija 3 - Kapilarna vlakna od PES-a i kućište od PVC-U-a
- Tehnički podaci o uređajima su sljedeći (il. 4):
- kompaktni uređaji s modularnim rasporedom prema potrebama korisnika
- potpuna opremljenost (crpka, predfiltar, predtretman, programabilni logički kontroler)
- izvedba cjevovoda od nehrđajućeg čelika ili PVC-a
- komunikacija s drugim sustavima nadzora
- uključena oprema za CIP (eng. cleaning in place).
- Više je prednosti te tehnologije:
- konstantna kvaliteta vode
- uklanjanje bakterija i gljivica > 7 log
- uklanjanje virusa > 6 log
- mala potrošnja energije
- prihvatljivost za okoliš
- jednostavna za rukovanje i održavanje
- gotovo bez potrošnje kemikalija
- sigurnost i učinkovitost.
Zašto ultrafiltracija umjesto pješčanih filtara?
Filtracija pješčanim filtarima dugo je u svijetu bila metoda za obradu vode bez premca. Simulirajući prirodni tok u kojem voda prolazi kroz slojeve šljunka i pijeska, pješčani filtar je pročišćava kroz slojeve pijeska, odnosno filtarsku ispunu. To je svojevremeno bio revolucionaran način pročišćavanja pitke vode koji su vremenom kao osnovni način pročišćavanja prihvatile mnoge zajednice i gradovi. Ali, tehnološka unaprjeđenja nose nove dobrobiti u vidu nove tehnologije: ultrafiltracije s nanomembranama.
Ilustracija 4 - Uređaj za ultrafiltraciju
Danas već postoji mnogo primjera u kojima je ultrafiltracija zamijenila upotrebu pješčanih filtara. To se prvenstveno odnosi na učinkovitost i uklanjanje patogenih mikroorganizama, zauzimanje manje prostora za ugradnju, jednostavnost rukovanja i vođenja te široku mogućnost primjene na mnogim mjestima u lancu postupaka obrade vode.
Najveća prednost ultrafiltracije je to što, bez obzira na stupanj onečišćenja ulazne vode, filtrirana voda uvijek zadržava istu visoku razinu kvalitete i čistoće. Pješčani filtar ne može filtrirati takvom učinkovitošću. Teške kiše, poplave ili druge kontaminacije ulazne vode smanjuju učinkovitost slojeva pijeska pri uklanjanju čestica. Skokovi u mikrobiološkoj opterećenosti takve vode, potkapacitiranost pješčanih filtara ili nedovoljno često ispiranje pijeska na kojem se potom odvija novi mikrobiološki rast rezultiraju samo djelomičnim uklanjanjem patogenih mikroorganizama. Ultrafiltracija, dakle, uspješno zamjenjuje pješčane filtre u industrijskim postrojenjima i bazenskim kompleksima. Zbog tehnološke izvedbe nije ovisna o promjeni vanjskih parametara ulazne vode i stoga pruža pouzdanu opskrbu kvalitetnom vodom.
