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

Testovanie priemyselných odpadových vôd v poloprevádzkových modeloch

7.8.2019

Už niekoľko mesiacov sa Hydrotech intenzívne zaoberá poloprevádzkovým testovaním odpadových vôd z potravinárskeho priemyslu s vysokými...

Čítať viac

Ruský Bajkal je extrémne znečistený. Škodia mu toxické látky aj regulácie proti čističkám odpadových vôd

14.10.2019

Najväčšie sladkovodné jazero na svete čelí extrémnemu znečisteniu. Nepomáhajú mu ani regulácie, ktoré znemožňujú spustenie čistiarní...