Blog

Toto sú 4 najčastejšie problémy spojené s čistiarňou odpadových vôd. Ako ich riešiť?

Čistiareň odpadových vôd nie je práve jadrová elektráreň, no aj tak sa pri jej prevádzkovaní môžete stretnúť s viacerými ťažkosťami.

V tomto článku uvediem niektoré z nich. Rovnako sa budem venovať aj ich príčinám, prejavom a riešeniam.

V nasledujúcich riadkoch sa konkrétnejšie pozriem na nasledujúce možné problémy s ČOV:

1.   Prehrievanie dúchadiel a nedostatok vzduchu v systéme

2.   Prekračovanie predpísaných limitov na odtoku

3.   Únik kalu z dosadzovacej nádrže

4.   Nízka miera sušiny odvodneného kalu

1. Prehrievanie dúchadiel a nedostatok vzduchu v systéme

Častým problémom na čistiarňach je dlhodobo nízka koncentrácia kyslíka v nádržiach (<1,0 mg/l). Krátkodobé výkyvy (niekoľko desiatok minút) však nemusia byť nevyhnutne komplikáciou.

Ak je však množstvo kyslíka nízke dlhodobo, môže to viesť k zhoršovaniu odtokových parametrov, tvorbe peny na hladine a podobným problémom.

Dôvodov pre tento stav môže byť hneď niekoľko. Na ČOV napríklad priteká viac znečistenia ako bolo počítané v projekte, a preto je čistiareň preťažená. To sa stáva, keď napojená obec rastie alebo sa na čistiareň napojí nejaký podnik a podobne. Druhou možnosťou je, že potrubná sieť a prevzdušňovacie elementy sa počas stálej prevádzky zaniesli, a preto je potrebné ich prečistiť.

prehrievanie duchadiel a nedostatok vzduchu v systeme

Tento druhý variant môže byť rovnako príčinou prehrievania dúchadiel. Zanesené prevzdušňovacie elementy vytvárajú dodatočný odpor dodávanému vzduchu, v dôsledku čoho musia dúchadlá podávať vyšší výkon. Ako druhá alternatíva sa ponúka zlá, nedostatočná alebo poškodená ventilácia v miestnosti dúchadiel – v dúcharni.

2. Prekračovanie limitov

CHSK (chemická spotreba kyslíka) – organické látky

Prekračovanie limitov v ukazovateli CHSK môže mať niekoľko príčin. Tie súvisia napríklad s únikom kalu z dosadzovacej nádrže alebo aj s preťažením čistiarne a nedostatočným odstraňovaním organických látok, o čom sme písali v jednom z našich článkov.

Ak sú úniky nerozpustených látok malé, ale limity sú veľmi prísne, je možné znížiť ich koncentráciu zaradením terciárneho dočistenia (pieskové filtre, mikrositá a podobne). Tým sa zlepší aj koncentrácia CHSK, ale napríklad aj koncentrácie celkového fosforu a dusíka.

Fosfor

Odstraňovanie fosforu sa môže dosahovať tromi cestami:

  1. V prvom rade je fosfor využívaný baktériami na rast nových buniek. Tu platí, že na odstránenie 1 000 mg organických látok vo forme CHSK baktéria potrebuje pre rast 1 mg fosforu.

  2. Druhou cestou je využiť schopnosť baktérií akumulovať v sebe zásobné látky (aj fosfor) v anaeróbnych podmienkach. Na to na ČOV obvykle slúži osobitná nádrž zaradená v linke.

  3. Tretím spôsobom je využiť látky obsahujúce železo alebo hliník, ktoré zvyškové množstvá fosforu vyzrážajú. V prípade zrážania je však potrebné počítať s nárastom množstva kalu o takzvaný chemický kal.

Dusík

Ak prekračujete limity dusíka, je to pravdepodobne späté s biologickými procesmi. Rovnako ako fosfor, aj dusík je prvkom, ktorý baktérie nevyhnutne potrebujú na svoj rast. Tu platí pomer, že na 1 000 odstránených mg CHSK baktéria potrebuje pre rast 5 mg dusíka.

Nedostatočná nitrifikácia (odstraňovanie N-NH4):

  1. Môže byť späté s nadmerným dávkovaním zdroja dusíka do systému (to by malo byť  ojedinelé),
  2. alebo na prítoku môžu byť látky, ktoré pôsobia na nitrifikačné baktérie toxicky a inhibujú celý proces.
  3. Zlá účinnosť ďalej môže súvisieť s hodnotou pH mimo optimum pre mikroorganizmy (pH= 6,5 – 8,0). V tomto bode netreba zabúdať, že pri premene amoniakálneho dusíka na dusičnany vzniká v reakcii H+ ión, a teda v systéme pH klesá.

nedostatocna nitrifikacia

Druhým krokom odstraňovania dusíka je denitrifikácia:

(premena dusičnanového dusíka na plynný dusík – konečný krok odstraňovania prvku z vôd)

  1. Nevyhnutnou podmienkou pre proces je prítomnosť organického uhlíka. Práve tento fakt býva najčastejším indikátorom, či dej bude alebo nebude prebiehať. Pre spoľahlivé fungovanie procesu musí byť dodržaný pomer CHSK : NO3-N = 3 – 4.
  2. Ak denitrifikácia „nebeží“, je pravdepodobné, že v denitrifikačnej zóne je prítomný kyslík. V systéme preto nie sú vhodné anoxické podmienky pre tento druh baktérií.
  3. Nedostatočné odstraňovanie dusičnanov môže byť spojené s nedostatočným denitrifikačným/anoxickým objemom.
  4. Na margo pH, v tomto procese vzniká OH- ión a hodnota pH teda rastie.  

O legislatíve ohľadom vypúšťania odpadových vôd a pokút za prekračovanie limitov si môžete prečítať v tomto článku.

3. Únik kalu z dosadzovacej nádrže a vysoký sediment

Tento jav môže súvisieť práve s nedostatkom kyslíka alebo nedostatkom živín. Vtedy sa baktérie začnú prispôsobovať novým, menej vyhovujúcim podmienkam a začnú rásť vo forme vlákien. Tie sa zároveň prepletajú a tvoria časti, ktoré majú zlé sedimentačné vlastnosti kvôli menšej hustote zmesi kalu.

Rovnako nepriaznivo môže pôsobiť dlhá zdržná doba v dosadzovacích nádržiach, keď môžu začať pracovať denitrifikačné baktérie a vznikať plynný dusík.  

Ak majú vhodné podmienky (dostatok CHSK, dostatok N-NO3, anoxické prostredie a iné), začnú rozkladať dusičnany na plynný dusík. Ten sa vo forme malých bublín bude presúvať k hladine, čím spôsobí vírenie, prípadne bubliny budú so sebou strhávať vločky kalu a vynesú ich až na povrch. V tom prípade je dobré optimalizovať parameter „recirkulačný pomer“, ktorý ovplyvňuje zdržnú dobu kalu v systéme.

unik kalu z dosadzovacej nadrze a vysoky sediment

Tiež môže byť na príčine nedostatočné odkalovanie systému. V dôsledku toho je v dosadzovacej nádrži väčšie množstvo kalu, ktoré tvorí vysoký mrak v nádrži. V prípade, ak sa zvýši prietok na vstupe do čistiarne, čím sa zvýši objem vody pritekajúcej do dosadzovacej nádrže, je možné, že sa kalový mrak zväčší a začne unikať do odtoku.

Riešením môže byť častejšie odťahovanie prebytočného kalu alebo aj začlenenie vyrovnávacej nádrže do systému, ktorá by tlmila hydraulickú nerovnomernosť.

4. Nízka sušina odvodneného kalu

Samozrejme, v tejto časti ČOV mnoho závisí od zloženia a sušiny kalu na vstupe odvodňovacej linky. Napríklad pri kaloch s vyšším obsahom tukov sa odstredivka navrhuje mierne odlišne ako pri bežných biologických kaloch.

S dodávateľom je dôležité konzultovať vhodnosť flokulantu pre proces a jeho dávku.

Jedno zo základných rozdelení je delenie na katión- a anión-aktívne alebo neiónové flokulanty. Práve pre ich množstvo a rôznorodosť sa odporúča podrobiť odpadové vody aj flokulačným testom. Parametre, ktorým sa musí venovať pozornosť, je tvorba vločiek a zároveň ich pevnosť, aby sa pri procese odvodňovania nerozpadávali.

Ďalším rozdelením je delenie na práškové a emulzné flokulanty. Práškové po rozpustení vo vode tvoria dlhé reťazce, zatiaľ čo emulzné flokulanty tvoria priestorové štruktúry (siete).

Viaceré prevádzky si emulzné flokulanty chvália a pokladajú ich za účinnejšie. Toto pozitívum je však spojené s vyššou cenou za produkt.

nizka susina odvodneneho kalu

Tiež môže pomôcť optimálne nastavenie otáčok a diferenčnej rýchlosti odstredivky, prípadne jej prepadových hrán alebo tiež umiestnenie dávkovania flokulantu na prívodné potrubie niekoľko metrov do odstredivky.

Problémov však môže byť ešte omnoho viac, rovnako aj príčin a riešení. Preto dúfame, že vám článok aspoň čiastočne pomohol alebo vám ponúkol zaujímavé informácie.

Ak ste sa vy alebo vaša čistiareň stretli s ďalšími vážnymi problémami, napíšte nám a pokúsime sa k vášmu problému vyjadriť buď formou blogu, prípadne vám rovno pomôcť pri odstraňovaní nepríjemností.  

podpis
Autor: Ing. Matúš Palguta, chemický technológ

Ďalšie články

Čítať viac

Dokončení projektu Unipetrol - odstraňování vanadu

14.3.2019

Aktuality z České republiky. Hydrotech dokončil projekt pre zákazníka Unipetrol, ktorý sa zameriava na výrobu rafinérskych produktov,...

Čítať viac

Technológie sušenia a spaľovania kalov na ČOV. Aká je budúcnosť kalového hospodárstva?

17.9.2019

Obsah nebezpečných látok v kale a vývoj legislatívy v EÚ je hnacím motorom pre efektívnejšiu prácu v kalovom hospodárstve na ČOV.

Čítať viac

Využívajte to, čo nám z neba padá zadarmo. Zachytávaním dažďovej vody pomôžete planéte i sebe

8.1.2018

Zachytávaním dažďovej vody sme schopní ušetriť za použitú pitnú vodu až 40 % ročných nákladov. Pomôžeme pritom sebe aj životnému...