Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Ing. Věra Jelínková Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Obsah - Malé zdroje znečištění - Domovní čistírny odpadních vod - Biologické (stabilizační) nádrže - Kořenové (vegetační) čistírny - Zemní (pískové) filtry • Do 500 EO (domovní ČOV do 50 EO) • 72 % jednotná kanalizace • ČOV aktivační 38 %, extenzivní 22 % • Koncentrace odpadních vod: 1. Předpoklad dle ČSN 75 6402 (ČOV do 500 EO) 2. Naměřené údaje ze 14 lokalit Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Odpadní vody z malých obcí Ukazatel (mg/l) CHSK BSK5 Nc Pc ČSN 75 6402 do 800 do 400 do 70 do 15 Naměřené hodnoty (průměr) 290 130 40 5  Použití pro 2 – 50 EO  Tam, kde není možné nebo příliš ekonomicky nákladné vybudovat kanalizaci  Možnost vypouštět do vodoteče nebo zasakovat, popř. využívat jako vodu užitkovou (hygienické zabezpečení)  O čistírnu je nutné se STARAT  Dodržování návodu k obsluze a určitých zásad – CO a KOLIK „spláchnout“  Vhodný výběr čistírny dle lokality (účinnost čištění)  Testování domovních čistíren – garantované hodnoty – rozdíl laboratoř a realita! Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Domovní čistírny odpadních vod Účinnost čištění (%) domovní čistírny odpadních vod stanovená při certifikaci dle ČSN EN 12566-3 + A1 (NV 23/2011 dříve 229/2007, 61/2003) Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Domovní čistírny odpadních vod Třída DČOV CHSKCr BSK5 NL N-NH4 + Pc I 70 80 90 - II 75 85 90 75 III 75 85 95 80 80 Účinnost čištění domovní ČOV (%), ze které budou odpadní vody vypouštěny do vod podzemních (NV 416/2010) CHSKCr BSK5 NL N-NH4 + Pc DČOV 90 95 95 80 80 Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění DČOV Pořadí dle využití v ČR: Biologické nádrže, kořenové čistírny, zemní filtry Přírodní způsoby čištění Vhodné pro lokality se zředěnými odpadními vodami (jednotná kanalizace) Tyto způsoby čištění využívají čistící procesy, které probíhají v půdním, vodním nebo mokřadním prostředí Na odstraňování znečištění se podílejí mechanické, biologické i chemické procesy Řádná funkce mechanického stupně čištění je nezbytná pro dlouhodobý provoz navazujícího biologického stupně, zejména v případě kořenových čistíren a zemních filtrů Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Extenzivní způsoby čištění odpadních vod Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Mechanické předčištění Česle Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Mechanické předčištění Lapák písku Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Mechanické předčištění Sedimentační nádrž Popis technologie: •Jsou děleny na anaerobní biologické nádrže, aerobní nízko nebo vysoko-zatěžované biologické nádrže, průtočné a akumulační dočišťovací biologické rybníky, nádrže s akvakulturami •Bývají pravidelného i nepravidelného tvaru, dno by mělo být zaizolováno jílovým těsněním, fóliemi nebo umělou kolmatací •Panují zde ANAEROBNÍ nebo AEROBNÍ podmínky •Probíhající procesy: usazování NL, aerobní a anaerobní biologický rozklad, využití růstu fytoplanktonu a vyšších rostlin Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Biologické nádrže Schéma: Biologické nádrže Biologické nádrže Čistírna OV s 2 dočišťovacími nádržemi - Zbytiny Biologický rybník - Kobylice Přítok Usazovací nádrž Odtoková strouha Rybník Výhody oproti klasickým čistícím systémům: oJednoduché stavební provedení oMalé nároky na speciální vybavení a technologie oMalé provozní náklady oMožnost využití stávajících rybníků oKrajinná vícefunkčnost oSnesou nerovnoměrné hydraulické i látkové zatížení Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Biologické nádrže Nevýhody oproti klasickým čistícím systémům: Náročnější na plochu V zimě potřeba přídavné aerace Závislost čistícího účinku na klimatických poměrech Možnost kontaminace podzemních vod Horší předpoklady pro řízení procesu, analýzu případných problémů a nápravná opatření Popis technologie: •Nejčastěji řešeny jako mělké nádrže, vodotěsně oddělené, osázené rostlinami, se štěrkovou náplní různé zrnitosti s horizontálním podpovrchovým prouděním •Odstranění znečištění kombinací fyzikálních, chemických a biologických procesů, které probíhají ve filtrační vrstvě za spolupůsobení rostlin (rákos, chrastice, kosatec) •Několik typů: s plovoucí vegetací, s ponořenou (submerzní) vegetací, s vynořenou (emerzní) vegetací, s povrchovým tokem, s podpovrchovým tokem, s horizontálním či vertikálním průtokem •Panují zde ANAEROBNÍ podmínky Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Kořenové čistírny Schéma: Kořenové čistírny • Kořenové ČOV jsou navrhované a dimenzované především pro odstraňování organických a nerozpuštěných látek • Odstraňování fosforu poměrně nízké, možnost použití materiálů s vysokou sorpční schopností (po čase nutno vyměnit) • Odstranění dusíku není příliš efektivní – nedostatek kyslíku ve filtračním loži (intenzivní nitrifikace při vertikálním průtoku) Účinnosti KČOV dosahované v ČR: Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Kořenové čistírny CHSKCr BSK5 NL N-NH4 + Nc Pc KČOV 76 86 85 33 47 41 Kořenové čistírny Výhody oproti klasickým čistícím systémům: oČištění OV s nízkou koncentrací organických látek oDobře odstraňují NL, mikrobiální znečištění i těžké kovy oDobře se vyrovnávají s kolísáním množství a kvality OV oMohou pracovat přerušovaně oVyžadují minimální údržbu oNevyžadují elektrickou energii oMenší náchylnost k havárii oDobře zapadnou do krajiny Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Kořenové čistírny Nevýhody oproti klasickým čistícím systémům: Náročnější na plochu (5 m2 na 1 EO) Nevhodné pro odstraňování amoniaku a fosforu Horší předpoklady pro řízení procesu, analýzu případných problémů a nápravná opatření Nejsou vhodné pro čištění koncentrovaných OV Možnost objevení sirného povlaku na odtoku Popis technologie: •Využívají schopnosti porézního prostředí podporovat fyzikální, chemické a biologické procesy, hlavní roli hraje společenstvo mikroorganismů žijící na povrchu náplně filtru a rozkládající organické znečištění •Nejčastěji řešeny jako od okolního terénu oddělená tělesa s náplní z tříděného inertního materiálu •Pomalá biologická filtrace předčištěné odpadní vody •Panují zde převážně AEROBNÍ podmínky Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Zemní filtry Schéma: Zemní filtry Zemní filtry Zemní filtr – lokalita Ládví Výhody oproti klasickým čistícím systémům: oVhodné pro příležitostné a sezónní zdroje znečištění oPovrch lze upravit jako travnatou plochu oMinimální nároky na údržbu ale potřebné důkladné předčištění oLepší účinnost odstranění amoniakálního dusíku než u KČOV Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Zemní filtry Nevýhody oproti klasickým čistícím systémům: Nárok na plochu a spád Nevhodné pro čištění OV s velkým podílem usaditelných kalů (zanesení filtru) Za jednotnou kanalizací nutné dešťové odlehčení (zamezení zaplavení tělesa filtru)  Účinnost odstranění NL, CHSKCr a BSK5 je u kořenových čistíren a zemních filtrů téměř totožná  Rozdíl se projevuje v účinnosti odstranění jednotlivých forem dusíku, kde hrají významnou roli kyslíkové poměry  Podobná je účinnost odstranění organického dusíku  Účinnost odstranění celkového fosforu a fosforečnanů je značně rozkolísaná  U stabilizačních nádrží, ať už s předčištěním, nebo bez něj, je situace složitější. Účinnosti odstranění prakticky všech ukazatelů kolísají ve velkém rozmezí  Odtokové koncentrace NL a CHSKCr zde významně ovlivňuje rozvoj fytoplanktonu. Ten má také vliv na kyslíkové poměry v nádrži Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Srovnání účinnosti extenzivních technologií Všechny tři způsoby extenzivního čištění lze s úspěchem použít pro čištění odpadních vod z malých obcí ve vhodných lokalitách. Čistírny se však nehodí do lokalit s vysokými požadavky na jakost vyčištěné vody, zejména pokud je požadováno zvýšené odstraňování nutrientů. Rovněž je důležité upozornit, že řádný provoz extenzivních čistíren je podmíněn průběžnou obsluhou a údržbou. Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Shrnutí Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. | Podbabská 30/ 2582, 160 00 Praha 6 | +420 220 197 111 info@vuv.cz, www.vuv.cz, Pobočka Brno | Mojmírovo náměstí 16, 612 00 Brno-Královo Pole | +420 541 126 311 info_brno@vuv.cz, Pobočka Ostrava | Macharova 5, 702 00 Ostrava | +420 596 134 181 | info_ostrava@vuv.cz Způsoby čištění odpadních vod z malých zdrojů znečištění Ing. Věra Jelínková