Blog

Odkud odpadní voda pochází?

Existuje několik zdrojů, ze kterých přichází odpadní voda do čistírny. Velké zastoupení mají domácnosti a komunální odpadní vody.

K nim se jako největší znečišťovatelé přidává zemědělství a průmysl. Typickým příkladem je potravinářství, textilní průmysl, chemické a papírenské závody, teplárny, či doly.

Možná Vás překvapí, že zdrojem odpadních vod jsou i bouřky. Pokud déšť spláchne nečistoty z cest a půdy, ty se dostanou do kanalizace, kterou přetíží, a i tak vzniká voda, kterou je potřeba vyčistit.

Co se v odpadní vodě nachází, když přiteče do čistírny?

Jako první byste měli vědět, že znečišťující látky tvoří asi 1% z odpadních vod. Pro další použití je však potřeba se zbavit i tohoto jednoho procenta škodlivin.

Dále patogenní látky a organismy, které se ve vodě nacházejí běžně, ohrožují veřejné zdraví. To stejné platí i o toxických sloučeninách, které mohou indukovat rakovinné bujení u zdravích buněk lidského těla.

V odpadních vodách se běžně vyskytuje dusík a fosfor. Tyto látky dokážou narušit rovnováhu jiných organismů.

Uvolňování fosforu má za následek bujné rozmnožování hlavně sinic, ale i řas ve sladkých vodách.

Dusík zase vede k nadměrnému růstu řas, zabíjí ryby a nepřirozeně zasahuje do fungování biotopů. Oba tyto elementy vedou k tzv. eutrofizaci- předotování ekosystému živinami.

Složení odpadních vod je ale opravdu pestré. Kromě dusíku a fosforu a patogenů se v nich vyskytují i těžké kovy, nerozpuštěné látky, i mnoho biologicky odbouratelných organických sloučenin.

Kolik a jakých látek se ve vodě vyskytuje záleží na jejich původu. Tedy o to, jestli se jedná o komunální odpadní vodu, vodu z domácností a nebo průmyslu.

Proč je čištění odpadních vod důležité?

Jelikož se v odpadní vodě nachází toxické látky a patogenní organismy, čištění má za úkol tyto látky a organismy odstranit.

Dále aby se dala voda opět využít (recyklovat), nemůže vyvolávat žádné negativní vlivy. A to jak na životní prostředí, tak na veřejné zdraví.

Jaká je ideální teplota na čištění odpadních vod?

V případě čištění odpadních vod platí, že oba extrémy škodí. Neboli řečeno jinak, není vhodná ani vysoká, ani nízká teplota. Ideální je pro většinu aplikací teplota v rozsahu 20-35 °C.

Pokud se přece jen stane, že bude teplota vody příliš vysoká, nebo příliš nízká, čištění ztratí efektivitu. Hlavně během sekundárního čištění se k odpadní vodě přidávají bakterie, které mají za úkol rozložit, případně naakumulovat škodlivé látky. A těm vyhovuje výše zmíněné rozmezí teplot.

Vysoká teplota může tyto bakterie zahubit. Nízká jim sice neublíží, ale značně se sníží rychlost biochemických reakcí a tím se zpomalí i proces čištění vody.

Aby měla voda potřebnou ideální teplotu, existují v čistírenství speciální systémy, které jsou adaptované na konkrétní účel

Jak dlouho čištění trvá

V případě velkokapacitních čistíren, které denně zpracují tisíce hektolitrů vody se doba potřebná k vyčištění vody udává v řádu hodin.

Na začátku je třeba odstranit velké pevné nečistoty, jako jsou kameny, písek, sklo či textilie. V dalším kroku se z vody odděluje mastnota a zbytky saponátů.

Tyto látky vyplavou na hladinu ve formě pěny, kterou je možné odstranit.

Následuje odstranění organického znečištění pomocí bakterií (aktivovaný kal).

Na závěr je potřeba vodu dezinfikovat. To se provádí např chlorem, ozonem, UV zářením. Tím se zlikvidují patogeny (bakterie a viry). Takto vyčištěná voda se do ekosystému vrací ve formě odtoku do řeky.

Podobný proces denně absolvuje čistírna v New Jersey na břehu řeky Hackensack. Té čištění od prvního momentu až po vypuštění do řeky trvá 6 hodin.

Pokud by voda měla soužit jako pitná, je proces čištění trochu jiný a ve výsledku zabere cca 5 hodin.

Na závěr je třeba doplnit, že když se voda provzdušňuje, tak to proces značně prodlužuje. Tento krok trvá jeden až dva dny.

V čem spočívá primární, sekundární a terciální čištění vod?

 Jak bylo vzpomenuto dříve, čištění odpadních vod probíhá v několika krocích. Mezi nimi je primární, sekundární a terciální čištění.

Primární čištění následuje po odstranění velkých a pevných nečistot, jako jsou kameny, textil, plast, či úlomky dřeva. Během primárního čištění přitéká voda do tzv. čiřících nádrží.

Na jejich dně se usazuje kal a na hladině zase vrstva pěny obsahující tuky a saponáty. Součástí primárního čištění jsou i chemikálie, které odsraní z vody fosfor.

Sekundární čištění odstraní biologicky rozložitelné látky v bioreaktoru zvaném nitrifikace, a to hlavně pohlcením látek bakteriemi a také jejich spotřebování pokrývajícím energetické potřeby buňky.

V této fázi je nezbytné provzdušňování nádrže (který trvá i 30 hodin). Dále dochází k odstranění toxického amoniaku a tvorbě netoxických dusičnanů.

Tyto dusičnany je možné v reaktoru bez přístupu kyslíku převést na plynný dusík, který uteče z nádrže. Po dokončení této fáze je voda na 90% vyčištěná.

Terciální čištění je velmi důležitým krokem, protože upravuje vodu tak, aby se dala vypustit do vodních toků. Během tohoto kroku z vody mizí škodlivé patogeny a přebytečné živiny ve formě fosforu.

Ty organismy, které se odstranit nepodaří je možné např UV zářením „inaktivovat“, takže se stanou sterilními a bezpečnými. 

Na co slouží vyčištěná odpadní voda?

Možná se budete divit, ale například v Singapuru lidé vyčištěnou vodu pijí. Kvůli vysokému počtu obyvatel má stát v plánu využívat až 55% vyčištěných vod právě na přímou spotřebu obyvateli.

Velkým odběratelem vyčištěné odpadní vody je i průmysl a zemědělství. Dánský pivovar Carlsberg má vlastní čistírnu odpadní vody , a díky ní plánuje snížit množství čisté vody až o 50%. Na místo ní bude používat při vaření piva recyklovanou.

Jinde ve světě slouží vyčištěná voda jako přídavek do betonových směsí a nebo jako médium do průmyslových chladících věží.

V USA více než 56% recyklované vody putuje na zavlažování zemědělské půdy.

Všechna tato řešení poukazují na základní problém. Zatímco poptávka po vodě je větší, její dostupné množství se spíše zmenšuje.

Co je nitrifikace a denitrifikace?

Jedná se o biologické procesy, kterými se z odpadní vody odstraňuje dusík. Při nitrifikaci se z amoniaku stávají pomocí oxidace dusitany a následně dusičnany.

Následně je možné procesem denitrifikace dusičnany zredukovat na plynný dusík, který se uvolní do atmosféry.

Avšak pro tento stupeň je potřeba dodat bakteriím substrát jako zdroj energie. V praxi se používá odpadní voda.

Důvod těchto procesů je zřejmý. Díky těmto procesům je z vody odstraněn toxický amoniak a oxidované dusíkaté látky, které mají negativní vliv na životní prostředí a ve vodách vedou k nadměrnému rozvoji autotrofních organismů (vodní květ).

Na co je dobrá dezinfekce odpadní vody?

Je pravdou, že během sekundárního čištění je z vody odstraněna většina škodlivin a odpadu. Ale na to, aby se voda dala vypustit do toků, nebo dokonce pít, tak musí být naprosto bez závad.

Proto je třeba vodu dezinfikovat. Během této procedury se zničí téměř všechny virusy, bakterie plísně a jiné patogenní částice.

Typickými dezinfekčními činidly jsou Chlor, UV záření, či ozon. Pokud se chcete o dezinfekci odpadní vody dozvědět více, přečtete si článek, ve kterém jsme se jí podrobně věnovali.