Janitza.cz

Janitza Electronics se zabývá vývojem a výrobou energeticky úsporných systémů. Je výrobcem digitálních měřidel, systémů SEMS, univerzálních multimetrů, regulátorů jalového výkonu, systémů pro řízení spotřeby, ¼ hodinového maxima a dalších přístrojů nejvyšší kvality.

KBH.cz

Společnost KBH vyrábí, dodává a instaluje komponenty pro kompenzaci jalového výkonu. Zákazníky jsou elektromontážní firmy, výrobci rozvaděčů, projektanti, velkoobchody a velkoodběratelé elektrické energie. Společnost nabízí kvalitní komponenty a služby za velice příznivé ceny.

19. srpna 2008, Autor: varner
Nezařazené články

Čištění odpadních vod v kořenových čistírnách

Mořina u Berouna: 700 obyvatel

Umělé mokřady jsou systémy, které jsou navrhovány a stavěny tak, aby při čištění odpadních vod využívaly procesy, které probíhají v přirozených mokřadech a které zahrnují mokřadní vegetaci, půdu a přítomná mikrobiální společenstva pro čištění odpadních vod. První pokusy s využitím mokřadních rostlin pro čištění odpadních vod byly prováděny v Německu na začátku 50. let. Přesto však první plnoprovozní mokřadní čistírny byly uvedeny do provozu až koncem 60. a začátkem 70. let v Nizozemí a v Německu. Od té doby jsou umělé mokřady využívány pro čištění odpadních vod po celém světě. V současnosti je v Evropě v provozu přibližně 60 000 těchto čistíren, přičemž většinu tvoří umělé mokřady s emerzní (tj. vynořenou) vegetací a podpovrchovým horizontálním průtokem, které se u nás nazývají kořenové čistírny (KČOV).

Základní princip
Základním principem KČOV je horizontální průtok odpadní vody propustným substrátem, který je osázen mokřadními rostlinami (Obr. 1). Při průtoku odpadní vody filtračním materiálem dochází k odstraňování znečištění kombinací fyzikálních, chemických a biologických procesů.
Filtrační lože je většinou 60 až 80 cm hluboké a substrát musí být dostatečně propustný, aby nedocházelo k ucpávání. V současné době se nejvíce používá praný štěrk, drcené kamenivo nebo kačírek o zrnitosti 4/8 nebo 8/16 mm. Filtrační materiál je nutno ukládat  z prostoru mimo vlastní lože, aby se zamezilo jeho zhutňování, čímž by se snížila hydraulická propustnost filtračního lože. Rozvodné a sběrné zóny jsou vyplněny hrubým kamenivem (50-200 mm), aby se odpadní voda dobře rozvedla po celém profilu čistírny. Filtrační lože je odděleno od podloží nepropustnou vrstvou, nejčastěji plastovou fólií (PVC, PE), aby nedocházelo k nekontrolovaným průsakům do podloží a následnému znehodnocování podzemních vod. Je vhodné plastovou fólii podložit a překrýt geotextílií, aby nedošlo k protržení fólie při navážení filtračního materiálu.
Pokud je podloží tvořeno málo propustným materiálem (většinou jíly, hydraulická vodivost < 10-8 m/s), není nutné používat další izolace. Pro splaškové odpadní vody se plocha vegetačních polí pohybuje většinou v rozmezí 4-6 m2 na jednoho připojeného obyvatele.

Osázení
Pro osázení KČOV se nejvíce používá rákos obecný (Phragmites australis), především pro svou schopnost tolerovat značnou míru znečištění. Často je vysazován v kombinaci s chrasticí rákosovitou (Phalaris arundinacea), která roste rychleji než rákos a vytváří kompaktní porost již během prvního vegetačního období. Pro malé domovní čistírny lze využít i jiné mokřadní rostliny, které mají navíc i dekorativní charakter, např. orobinec (Typha spp.) nebo různé druhy kosatců (Iris spp.). Rostliny se vysazují v hustotě 4-8 na 1 m2 přímo do štěrkového lože, pokud možno bez zeminy.
Po vysázení rostlin je nutné udržovat hladinu vody při povrchu lože až do té doby, než rostliny řádně zakoření. Hladina vody je při běžném provozu udržována cca 10 cm pod povrchem filtračního lože a lze ji regulovat výpustními prvky (otočná kolena, hadice, apod.) v odtokové šachtě (Obr. 1). Je důležité si uvědomit, že k čištění odpadních vod dochází ve filtračním loži především díky mikrobiální aktivitě a mechanickému zadržování nečistot. Hlavní role rostlin v těchto systémech v našich klimatických podmínkách je zateplování povrchu v zimních měsících.
K dalším významným funkcím rostlin patří transport kyslíku do filtračního lože a vytváření podkladů (kořeny a oddenky) pro růst baktérií, které se podílejí na procesu čištění. Rostliny se v našich klimatických podmínkách pravidelně nesklízejí, posekání v zimních měsících (nejlépe na konci zimy v březnu) se doporučuje pouze jednou za 2 až 3 roky. Každoroční kosení porostu je však také možné.

Přirozené mokřady jsou využívány pro čištění odpadních vod již více než sto let. V mnoha případech se však jednalo spíše o pouhé vypouštění než čištění odpadních vod. Hlavním důvodem k tomu byl fakt, že mokřady byly až do 60.let minulého století považovány za bezcenné biotopy. Nekontrolované vypouštění odpadních vod způsobilo v mnoha případech nevratné poničení celé řady mokřadů. V posledních desetiletích však díky intenzivnímu studiu mokřadních systémů nastal výrazný obrat v chápání významu role mokřadů v přírodě a nekontrolované vypouštění odpadních vod se v civilizovaných zemích snížilo na minimum.

Struhaře (okres Plzeň jih)

Před vlastní kořenovou čistírnu je vždy nutné zařadit mechanické předčištění, které je pro tento typ čištění velmi důležité. V případě nedokonalého předčištění se dostatečně neodstraní nerozpuštěné látky, které mohou následně ucpat vlastní filtrační lože. Pro domovní čistírnu postačuje jednoduchý septik nebo usazovací nádrž, je možné však využít i různé intenzifikované septiky nebo domovní anaerobní filtry. Pro malé obce je nejvhodnější štěrbinová nádrž, v případě jednotné kanalizace (splašky společně s dešťovými splachy) je nutné předřadit česle a lapák štěrku a písku.

Historie KČOV
V České republice byla první kořenová čistírna uvedena do provozu v roce 1989. Do konce roku 1991 byly uvedeny do provozu
pouze další čtyři KČOV, především díky odporu vodohospodářských orgánů a skutečnosti, že KČOV nebyly na seznamu tzv. „doporučených způsobů čištění odpadních vod pro malé zdroje znečištění“. Poté, co byl tento seznam zrušen a navíc obce získaly větší finanční nezávislost, bylo uvedeno do provozu v letech 1992 a 1993 celkem 22 KČOV. Ve většině evropských zemí byl začátek jejich využívání provázen shodnými problémy. Hlavním důvodem, proč v některých zemí trvalo 10 i více let než
byly KČOV akceptovány vodohospodářskými institucemi, byla nedůvěra k jednoduchosti systému čištění. V době, kdy „klasické“ čistírny odpadních vod jsou řízeny elektronicky pomocí počítačů, nebylo pro některé odpovědné pracovníky přijatelné a především „stravitelné“, že systém, který pracuje bez elektrické energie a bez mechanických součástí, může dosahovat při odstraňování organických a nerozpuštěných látek stejného účinku. Kromě toho byla proti kořenovým čistírnám velmi silná tzv. „betonová lobby“, tvořená především výrobci klasických čistíren odpadních vod. Byl to vlastně „začarovaný kruh“ – úřady poukazovaly na nedostatek výsledků vzhledem k malému počtu KČOV a zároveň bránily jejich výstavbě. Klasickým případem je Rakousko, kde kvůli silnému odporu úřadů bylo v období 1983-1995 uvedeno do provozu cca. 50 KČOV. Poté se
odpor úřadů „zlomil“ a v současné době je v Rakousku registrováno téměř 1400 KČOV.
Poněkud jiný přístup zvolily Velká Británie a Dánsko, které v rámci ověřování účinnosti KČOV uvedly v polovině 80. let do provozu několik desítek plnoprovozních systémů. Velké množství dobrých výsledků pak bylo podkladem pro kladné hodnocení místních vodohospodářských úřadů. V současné době jsou KČOV akceptovány jako vhodný způsob čištění odpadních vod pro malé zdroje znečištění ve většině evropských zemí. KČOV jsou určeny především k odstraňování organických a nerozpuštěných látek – tuto funkci plní KČOV velmi dobře, a to bez ohledu na roční období.

Obr. 1. Typické uspořádání kořenové čistírny. 1-distribuční zóna (kamenivo, 50-200 mm), 2-nepropustná bariéra (PE nebo PVC), 3-filtrační materiál (kačírek, štěrk, drcené kamenivo), 4-vegetace, 5- výška vodní hladiny v kořenovém loži nastavitelná v odtokové šachtě, 6-odtoková zóna (shodná s distribuční zónou), 7-sběrná drenáž (průměr 150-200 mm), 8-regulace výšky hladiny

Prověřeno časem
Patnáct let zkušeností v České republice prokázalo, že KČOV jsou velmi dobrou alternativou pro čištění odpadních vod z malých obcí a také jako domovní čistírny. V současné době je u nás v provozu více než 150 KČOV (Obr. 2). V Evropě je nejvíce mokřadních čistíren v provozu v Německu (kde jsou označovány jako „Sumpfpflanzenkläranlagen“), a to především v Dolním Sasku, Porýní-Vestfálsku a v Bavorsku. Celkový počet se odhaduje na 50 000, z čehož většinu tvoří malé domovní čistírny. Dalšími „velmocemi“ jsou Rakousko, Velká Británie (zde jsou KČOV označovány jako RBTS – Reed Bed Treatment System) a Dánsko. Ve Velké Británii je podle místních odborníků v provozu asi 800 KČOV především pro malé obce. V Dánsku se počet KČOV odhaduje na 500, přičemž velká většina těchto čistíren byla uvedena do provozu v 80. a 90. letech pro malé obce. V posledních letech se v Dánsku rozšířilo použití malých kořenových čistíren (cca 5 m2) pro čištění odpadních vod z myček aut a čerpacích stanic.

Dolní Město (okr. Havlíčkův Brod): 522 obyvatel Ondřejov (Praha východ): 360 obyvatel

Obdobná situace jako v České republice je v některých dalších evropských zemích, kde se KČOV využívají od konce 80. let minulého století. Jde především o Itálii (cca 400 systémů), Portugalsko (cca. 100) a Polsko (cca. 120), kde jsou KČOV využívány především pro malé obce. V Nizozemí se kořenové čistírny využívají především pro čištění odpadních vod z mlékáren a mléčnic a také pro čištění odpadních vod v rekreačních oblastech, kde množství odpadních vod kolísá v průběhu roku. Ve Francii je v provozu asi 100 KČOV, a to především domovních čistíren pro < 10 osob. Kořenové čistírny jsou úspěšně využívány i v zemích s podstatně chladnějším klimatem něž u nás. Především se jedná o Norsko a Estonsko. V obou zemích je v provozu asi 30 KČOV pro malé obce, v Norsku jsou KČOV využívány také pro čištění průsaků ze skládek tuhého odpadu. Toto využití je také velmi rozšířené ve Slovinsku, kde je v provozu asi 40 KČOV. I když hlavní uplatnění umělých mokřadů je pro městské a domovní splaškové vody, v poslední době se umělé mokřady s úspěchem využívají i pro čištění celé řady průmyslových a zemědělských odpadních vod.

Veselý Žďár u Havlíčkova Brodu: 70 obyvatel Onšov u Pelhřimova: 420 obyvatel
Trnovany u Litoměřic: jedna z mála našich ČOV, která
není určena pro splaškové vody, ale pro pekárnu
Křešín u Příbrami: 200 obyvatel

Možnost nepravidelného provozu
Výhodou KČOV je jejich možné použití u objektů, které jsou využívány nepravidelně (např. víkendy, prázdniny). Klasickou technologii pro takové případy lze jen těžko použít, protože ji nelze provozovat přerušovaně a navíc vyžaduje stálý přísun organického znečištění. Při každém delším odstavení je potom nutné klasickou čistírnu znovu „zapracovat“ čerstvým aktivovaným kalem. Naproti tomu KČOV lze provozovat i přerušovaně. Mezi nesporné výhody patří také fakt, že KČOV jsou schopny kvalitně vyčistit i velmi zředěné odpadní vody, což je velmi běžný případ v malých obcích s jednotnou kanalizací, kde koncentrace organických látek vyjádřená jako BSK5 na přítoku bývá i < 30 mg/l. Klasické čistírny vyžadují určitou minimální koncentraci organických látek (cca 50-80 mg/l) pro svůj provoz.

Obr. 2. Celkový počet kořenových čistíren v České republice.

Nedostatečná finanční podpora státu
Výstavba KČOV podléhá stejným nařízením jako kterékoliv jiné čistírenské zařízení a musí být schválena příslušným vodohospodářským orgánem včetně projektu. V současné době je největší překážkou výstavby kořenových čistíren v malých obcích (a čistíren odpadních vod vůbec) nedostatečná finanční podpora státu. Vzhledem k tomu, že EU klade důraz především na čistírny větší než 2000 EO (ekvivalentních obyvatel), jsou finanční prostředky již nyní směrovány stejným způsobem i u nás. Pokud má obec nebo jednotlivec zájem o stavbu KČOV, pak platí stejná pravidla jako při stavbě klasické čistírny.

Kámen u Havlíčkova Brodu: 340 obyvatel Čistá u Rakovníka: 800 obyvatel

Ing. Jan Vymazal, CSc.

Sdílet

Komentáře

Najdete nás na Facebooku
Odběr novinek
Server CESKAENERGETIKA.cz
Česká Energetika s.r.o. a Česká energetická asociace provozují portál www.ceskaenergetika.cz, vydávají dva časopiy z oblasti energetiky a OZE, pořádají na tato témata semináře a konference pro laickou i odbornou veřejnost.
Důležité odkazy
Spolupracujeme
Najdete nás také na
Portál www.ceskaenergetika.cz © 2011 pohání redakční systém MultiCMS. Grafické zpracování Cossi Design.