Blog

Toto jsou 4 nejčastější problémy spojené s čistírnou odpadních vod. Jak je řešit?

Čistírna odpadních vod není zrovna jaderná elektrárna, ale i tak se při jejím provozování můžete setkat s více obtížemi.

V tomto článku uvedu některé z nich. Stejně se budu věnovat i jejich příčinám, projevům a řešením. 

V následujících řádcích se konkrétněji podívám na možné problémy s ČOV:

1.   Přehřívání dmychadel a nedostatek vzduchu v systému

2.   Překračování předepsaných limitů na odtoku 

3.   Únik kalu z dosazovací nádrže

4.   Nízká míra sušiny odvodněného kalu

1. Přehřívání dmychadel a nedostatek vzduchu v systému

Častým problémem na čistírnách je dlouhodobě nízká koncentrace kyslíku v nádržích (<1,0 mg / l). Krátkodobé výkyvy (několik desítek minut) však nemusí být nutně komplikací. 

Pokud je však množství kyslíku nízké dlouhodobě, může to vést ke zhoršování odtokových parametrů, tvorbě pěny na hladině a podobným problémům. 

Důvodů pro tento stav může být hned několik. Na ČOV například přitéká více znečištění, než bylo počítáno v projektu, a proto je čistírna přetížena. To se stává, když napojená obec roste nebo se na čistírnu napojí nějaký podnik a podobně. Druhou možností je, že potrubní síť a provzdušňovací elementy se během stálého provozu zanesly, a proto je třeba je pročistit.

prehrievanie duchadiel a nedostatok vzduchu v systeme


Tento druhý důvod může být stejně příčinou přehřívání dmychadel. Zanesené provzdušňovací elementy vytvářejí dodatečný odpor dodávanému vzduchu, v důsledku čehož musí dmychadla podávat vyšší výkon. Jako druhá alternativa se nabízí špatná, nedostatečná nebo poškozená ventilace v místnosti dmychadel - v dmýcharně. 

2. Překračování limitů

CHSK (chemická spotřeba kyslíku) – organické látky

Překračování limitů v ukazateli CHSK může mít několik příčin. Ty souvisejí například s únikem kalu z dosazovací nádrže nebo i s přetížením čistírny a nedostatečným odstraňováním organických látek, o čemž jsme psali v jednom z našich článku.

Pokud jsou úniky nerozpuštěných látek malé, ale limity jsou velmi přísné, je možné snížit jejich koncentraci zařazením terciárního dočištění (pískové filtry, Mikrosíta a podobně). Tím se zlepší i koncentrace CHSK, ale například i koncentrace celkového fosforu a dusíku. 

Fosfor

Odstranění fosforu se může dosahovat třemi cestami:

  1. V první řadě je fosfor využíván bakteriemi na růst nových buněk. Zde platí, že k odstranění 1 000 mg organických látek ve formě CHSK bakterie potřebuje pro růst 1 mg fosforu. 

  2. Druhou cestou je využít schopnost bakterií akumulovat v sobě zásobní látky (i fosfor) v anaerobních podmínkách. Na to na ČOV obvykle slouží zvláštní nádrž zařazena v lince.

  3. Třetím způsobem je využít látky obsahující železo nebo hliník, které zbytkové množství fosforu vysrážejí. V případě srážení je však třeba počítat s nárůstem množství kalu o takzvaný chemický kal. 

Dusík

Pokud překračujete limity dusíku, je to pravděpodobně spojeno s biologickými procesy. Stejně jako fosfor, i dusík je prvkem, který bakterie nezbytně potřebují na svůj růst. Zde platí poměr, že na 1 000 odstraněných mg CHSK bakterie potřebuje pro růst 5 mg dusíku.

Nedostatečná nitrifikace (odstraňování N-NH4):

  1. Může být spjato s nadměrným dávkováním zdroje dusíku do systému (to by mělo být ojedinělé),
  2. nebo na přítoku mohou být látky, které působí na nitrifikační bakterie toxicky a inhibují celý proces.
  3. Špatná účinnost dále může souviset s hodnotou pH mimo optimum pro mikroorganismy (pH = 6,5 - 8,0). V tomto bodě nelze zapomínat, že při přeměně amoniakálního dusíku na dusičnany vzniká v reakci H + iont, a tedy v systému pH klesá.

nedostatocna nitrifikacia

Druhým krokem odstraňování dusíku je denitrifikace:

(přeměna dusičnanového dusíku na plynný dusík - konečný krok odstraňování prvku z vod)

  1. Nezbytnou podmínkou pro proces je přítomnost organického uhlíku. Právě tento fakt bývá nejčastějším indikátorem, zda děj bude nebo nebude probíhat. Pro spolehlivé fungování procesu musí být dodržen poměr CHSK: NO3-N = 3 - 4.
  2. Pokud denitrifikace "neběží", je pravděpodobné, že v denitrifikační zóně je přítomen kyslík. V systému proto nejsou vhodné anoxické podmínky pro tento druh bakterií.
  3. Nedostatečné odstraňování dusičnanů může být spojeno s nedostatečným denitrifikačním / anoxickým objemem.
  4. Na margo pH, v tomto procesu vzniká OH- iont a hodnota pH tedy roste.

O legislativě ohledně vypouštění odpadních vod a pokut za překračování limitů si mužete přečíst v tomto článku.

3. Únik kalu z dosazovací nádrže a vysoký sediment

Tento jev může souviset právě s nedostatkem kyslíku nebo nedostatkem živin. Tehdy se bakterie začnou přizpůsobovat novým, méně vyhovujícím podmínkám a začnou růst ve formě vláken. Ty se zároveň proplétají a tvoří části, které mají špatné sedimentační vlastnosti kvůli menší hustotě směsi kalu.

Stejně nepříznivě může působit dlouhá doba zdržení v dosazovacích nádržích, kdy mohou začít pracovat denitrifikace bakterie a vznikat plynný dusík. 

Pokud mají vhodné podmínky (dostatek CHSK, dostatek N-NO3, anoxické prostředí a jiné), začnou rozkládat dusičnany na plynný dusík. Ten se ve formě malých bublin bude přesouvat k hladině, čímž způsobí víření, případně bubliny budou s sebou strhávat vločky kalu a vynesou jej až na povrch. V tom případě je dobré optimalizovat parametr "recirkulační poměr", který ovlivňuje dobu zdržení kalu v systému.

unik kalu z dosadzovacej nadrze a vysoky sediment

Také může být na příčině nedostatečné odkalování systému. V důsledku toho je v dosazovací nádrži větší množství kalu, které tvoří vysoký mrak v nádrži. V případě, že se zvýší průtok na vstupu do čistírny, čímž se zvýší objem vody přitékající do dosazovací nádrže, je možné, že se kalový mrak zvětší a začne unikat do odtoku.

Řešením může být častější odtahování přebytečného kalu nebo i začlenění vyrovnávací nádrže do systému, který by tlumil hydraulickou nerovnoměrnost.

4. Nízká sušina odvodněného kalu

Samozřejmě, v této části ČOV velmi závisí na složení a sušiny kalu na vstupu odvodňovací linky. Například při kalech s vyšším obsahem tuků se odstředivka navrhuje mírně odlišně než u běžných biologických kalů.

S dodavatelem je důležité konzultovat vhodnost flokulantu pro proces a jeho dávkování.

Jedno ze základních rozdělení je dělení na katión- a anion-aktivní nebo neiontové flokulanty. Právě pro jejich množství a různorodost se doporučuje podrobit odpadní vody i flokulačnímu testu. Parametry, kterým se musí věnovat pozornost, je tvorba vloček a zároveň jejich pevnost, aby se při procesu odvodňování nerozpadávali.

Dalším rozdělením je dělení na práškové a emulzní flokulanty. Práškové po rozpuštění ve vodě tvoří dlouhé řetězce, zatímco emulzní flokulanty tvoří prostorové struktury (sítě).

Několik provozoven si emulzní flokulanty chválí a pokládají je za účinnější. Toto pozitivum je však spojeno s vyšší cenou za produkt.

nizka susina odvodneneho kalu

Také může pomoci optimální nastavení otáček a diferenční rychlostí odstředivky, případně její přepadových hran nebo také umístění dávkování flokulantu na přívodní potrubí několik metrů do odstředivky. 

Problémů však může být ještě mnohem více, stejně i příčin a řešení. Proto doufáme, že vám článek alespoň částečně pomohl nebo vám nabídl zajímavé informace. 

Pokud jste se vy nebo vaše čistírna setkali s dalšími vážnými problémy, napište nám a pokusíme se k vašemu problému vyjádřit buď formou blogu, případně vám rovnou pomoci při odstraňování nepříjemností.  

podpis
Autor: Ing. Matúš Palguta, chemický technolog

Další blogy

ČTĚTE VÍC

Vodu v oceánech ohrožuje kromě plastů i radioaktivní odpad. Jaké představuje nebezpečí?

16.5.2019

Vyhazování odpadu na mořské dno začalo podléhat aktivním mezinárodním regulacím až v 70.letech minulého století.