Ověření a vyhodnocení technologií pro terciární dočištění
komunálních odpadních vod
Národní kontaktní místo programu LIFE, Ministerstvo životního prostředí, vyhlásilo fotosoutěž pro nejzajímavější fotografie z projektů LIFE na území České republiky. Fotografie projektu LIFE2Water se umístily na prvním místě. Více informací na webových stránkách programu LIFE nebo na Facebook.
Projekt LIFE2Water byl prezentován na konferenci Městské vody konané 5. a 6. října 2017 ve Velkých Bílovicích.
Znečištění povrchových vod představuje nejen ohrožení vodního prostředí s účinky, jakými jsou bezprostřední a dlouhodobá toxicita pro vodní organizmy, akumulace v ekosystému, úbytek stanovišť a biologické rozmanitosti, ale i ohrožení lidského zdraví. Významnými zdroji znečištění jsou čistírny odpadních vod. Vypouštěnými odpadními vodami se vnášejí do recipientů organické látky, živiny, patogenní mikroorganismy a další negativně působící látky. Mezi poslední zmiňované látky patří například léčiva a jejich metabolity, produkty osobní péče, pesticidy a průmyslové chemikálie. Odstraňování tohoto znečištění je technicky náročné, ale důležité pro snížení negativních dopadů na vodní ekosystémy.
Projekt LIFE2Water reaguje na potřeby zlepšování kvality vypouštěných komunálních odpadních vod. Cílem projektu je uplatnění inovativních technologií na dočištění komunálních odpadních vod a jejich poloprovozní ověření tak, aby se přispělo k dosažení dobrého ekologického stavu vodních ekosystémů. Během řešení budou navrženy a zkonstruovány pilotní jednotky využívající sonolýzy ozonu, ultrafiltraci a kombinaci mikrofiltrace s UV zářením. Pilotní jednotky budou provozovány na čistírně odpadních vod v Brně-Modřicích. Budou sledovány vybrané provozní parametry a účinnost na odstranění znečištění. Testované technologie budou vzájemně porovnány z ekonomického, environmentálního a provozního hlediska. v závěru projektu bude vytvořen soubor postupů k výběru vhodné technologie pro terciární dočištění komunálních odpadních vod využitelný provozovateli a projektanty čistíren odpadních vod pro volbu vhodné technologie dočištění. Dalším cílem je zvýšení informovanosti cílových skupin projektu prostřednictvím diseminačních aktivit. v první řadě je to odborná veřejnost z oblasti vodního hospodářství, analytické a environmentální chemie. Dále bude v rámci projektu informována i laická veřejnost.
Projekt LIFE2Water reaguje na potřeby zlepšování kvality vypouštěných komunálních odpadních vod. v rámci projektu budou ověřeny a vyhodnoceny perspektivní technologie na snížení vnosu mikrobiálního znečištění a znečištění vybranými průmyslovými látkami, pesticidy a léčivy do recipientu.
V přípravné etapě projektu bude vzhledem k relativně dlouhé době mezi přípravou návrhu projektu a počátkem vlastního řešení aktualizována příslušná legislativa ve vodním hospodářství. Bude připravena metodika odběru vzorků odpadních vod a metodika stanovení koncentrací u vybraných prioritních látek.
Poté budou následovat aktivity zaměřené na návrh a konstrukci pilotních jednotek. Postupně budou navrženy a zkonstruovány pilotní jednotky využívající sonolýzy ozonu, ultrafiltraci a kombinaci mikrofiltrace s UV zářením. Jednotky budou umístěny na čistírně odpadních vod Brno-Modřice. Každá z pilotních jednotek bude rok v poloprovozních podmínkách testována při různých provozních stavech (průtok, zatížení, roční období). v závislosti na provozních stavech budou jednotky optimalizovány s cílem snižovat provozní náklady čištění a s cílem dosáhnout požadovaných parametrů na odtoku. Bude sledována a měřena spotřeba elektrické energie a dalších nezbytných vstupů (např. spotřeba kyslíku a chemikálií). v průběhu testování budou odebírány a vhodnými analytickými metodami analyzovány vzorky odpadních vod. Budou sledovány základní a mikrobiální parametry a koncentrace sledovaného chemického znečištění. v závěru testování každé z jednotek bude připraveno vyhodnocení a porovnání z ekonomického, environmentálního a provozního hlediska. Na základě dosažených výsledků bude vytvořen souboru postupů k výběru vhodných technologií pro dočištění odpadní vody se zvláštním zaměřením na ochranu životního prostředí a ekonomickou udržitelnost.
Prostřednictvím různých diseminačních aktivit budou do projektu zapojeny cílové skupiny projektu. v první řadě je to odborná veřejnost z oblasti vodního hospodářství, analytické a environmentální chemie. Cílem zapojení této skupiny bude šíření výsledků projektu, sdílení a výměna zkušeností a příkladů nejlepší praxe. U laické veřejnosti bude zvyšováno povědomí nezbytnosti ochrany prostředí před negativními vlivy vnosu zbytkového znečištění do vodních toků a o možnostech eliminace tohoto znečištění. Budou vytvořeny webové stránky s informacemi o projektu, informační tabule a letáky pro širokou a odbornou veřejnost. Budou pořádány exkurze na ČOV Brno-Modřice pro laickou i odbornou veřejnost, organizovány semináře pro odbornou veřejnost a výsledky budou rovněž prezentovány na odborných konferencích a v odborných časopisech. Bude kladen důraz na síťování, výměnu informací a zkušeností a podporu přenosu dobré praxe. z hlediska řízení projektu bude důležitou aktivitou management projektu.
Předpokládanými výsledky projektu bude poloprovozní ověření vybraných technologií na dočištění komunálních odpadních vod vedoucích intenzifikaci vlastního čistírenského procesu. Testované technologie budou vyhodnoceny a porovnány z hlediska účinnosti na odstranění znečištění, ekonomického vyhodnocení (investiční a provozní náklady) a z hlediska možného uplatnění v provozním měřítku (scale-up). Bude vytvořen soubor postupů k výběru vhodné technologie na dočištění komunálních odpadních vod. Budou zkonstruovány a zprovozněny tři pilotní jednotky pro dočištění odpadních vod využívající sonolýzy ozonu, ultrafiltraci a kombinaci mikrofiltrace s UV zářením. Během řešení projektu budou ověřeny, vyhodnoceny a porovnány provozní parametry a účinnost na odstranění sledovaného znečištění. Důraz bude kladen na snížení spotřeby elektrické energie a dalších vstupů na vlastní proces dočištění.
Významným předpokládaným výsledkem bude dosažení požadované účinnosti sledovaných technologií pro dočištění komunálních odpadních vod při různých provozních stavech na ČOV. v rámci řešení se bude sledována a vyhodnocena účinnost jednotlivých technologií na odstranění následujícího znečištění:
(1) Míra odstranění sledovaného znečištění chemickými látkami
(2) Odstranění sledovaného mikrobiálního znečištění (fekální koliformní bakterie, enterokoky a Escherichia coli).
Neméně důležitými výsledky bude zapojení cílových skupin projektu prostřednictvím diseminačních aktivit prostřednictvím navržených diseminačních aktivit. Neopomenutelným výsledkem bude podpora implementace evropských směrnic na ochranu vod.
Pilotní jednotky budou umístěny na komunální čistírně odpadních vod v Brně-Modřicích. Čistírna odpadních vod v Modřicích slouží k čistění odpadních vod přiváděných systémem kanalizačních stok z města Brna a přes soustavy čerpacích stanic i z širokého okolí Brna. Surová odpadní voda přitéká na čistírnu odpadních vod přes přítokový objekt, který plní funkci rozdělovací komory. Vodá natéká do česlovny, kde je zbavována hrubého štěrku v lapáku štěrku. Poté protéká jemnými, strojně stíranými česlemi s šířkou průlin 6 mm. Shrabky z česlí jsou lisovány a poté propírány vodou. z česlovny voda gravitačně odtéká do provzdušňovaného lapáku písku vybaveného separací tuku. Písek je před jeho uložením do kontejneru zpracováván v třídičce a pračce písku. Voda přicházející z lapáku štěrku a lapáku písku je kanálem vedena ke šnekové čerpací stanici. Odtud je čerpána do rozdělovacího objektu, kde se rozděluje na šest usazovacích nádrží. Usazovací nádrže zajišťují mechanické odstranění usaditelných látek.
Po mechanickém vyčištění je odpadní voda vedena potrubím do mezičerpací stanice a čtyřmi čerpadly je přečerpávána do aktivace. Aktivace je rozdělena do dvou linek, každá se dvěma samostatnými drahami, které lze provozovat samostatně nebo společně. Voda je přiváděna nejprve do anaerobní nádrže s funkcí defosfatace, následně do oběhové anoxické nádrže s funkcí předřazené denitrifikace. Posledním stupněm aktivace je oxická část s jemnobublinou aerací rozdělená na provzdušňovanou a neprovzdušňovanou zónu. Vratný kal z dosazovacích nádrží je pro dosažení účinné defosfatace v předřazené anoxické nádrži zbaven dusičnanů denitrifikací, umístěné v první části aktivace. Odbourávání fosforu je zajištěno biologickým procesem nebo dávkováním síranu železitého.
Z aktivačních nádrží postupuje aktivační směs do šesti dosazovacích nádrží, kde dochází k usazení a oddělení aktivovaného kalu. Usazený kal je veden přes čerpací stanici vratného kalu do preanoxické zóny aktivace. Přebytečný aktivovaný kal je zpracováván v kalovém hospodářství. Kalovou linku tvoří zahušťovací nádrž primárního kalu, flotační zahušťovač pro biologický kal, homogenizační nádrž, vyhnívací nádrže, uskladňovací nádrž vyhnilého kalu, zařízení na odvodňování kalu a sušárna kalu. v promíchávané homogenizační směšovací nádrži dochází se směšování primárního kalu a přebytečného biologického kalu. Směsný surový kal je dále čerpán do promíchávaných vyhnívacích komor. Teplota ve vyhnívacích komorách je udržována na teplotě 35°C. Doba zdržení kalu ve vyhnívacích nádržích je cca 22 dnů. Vyprodukovaný bioplyn je kumulován ve dvou membránových plynojemech a po odsíření je využíván pro výrobu elektrické energie a tepla v kogeneračních jednotkách. Vyhnilý kal se uskladňuje v uskladňovacích nádržích a je následně odvodněn na odstředivkách. Následně je kal z odstředivky dopravován do lopatkové sušárny, kde je nepřímo horkým olejem sušen. Dlouhá doba zdržení kalu (přes tři hodiny) v kombinaci s průměrnou teplotou kalu 100°C umožňuje kaly pasterizovat a hygienizovat.
| Legislativa ve vodním hospodářství se zaměřením na omezení chemického a mikrobiálního znečištění | |
| Ve zprávě je shrnuta evropská a národní legislativa ve vodním hospodářství se zaměřením na vnos chemického a mikrobiálního znečištění do vod. Vzhledem k faktu, že pro sledované znečištění nejsou nastaveny limity pro vypuštění ve vyčištěných odpadních vodách, byly na základě analýzy legislativy tyto limity nastaveny řešitelským týmem. | |
| Metodika odběru vzorků a metodika stanovení koncentrací sledovaných chemických látek | |
| Ve zprávě je shrnuta metodika odběru vzorků, aby byla co nejvíce splněna podmínka zajištění jejich reprezentativnosti během odběrů. Dále jsou ve zprávě uvedena metodika stanovení vybraných parametrů. V případě zájmu o tento výstup kontaktujte prosím řešitele projektu. | |
| Dokumentace k pilotní jednotce mikrosítové filtrace s UV zářením a dávkováním peroxidu vodíku | |
| Ve zprávě je popsána pilotní jednotka mikrosítové filtrace s UV zářením a dávkováním peroxidu vodíku využívaná pro řešení projektu LIFE2Water. Na základě této dokumentace byla vyrobena a zprovozněna pilotní jednotka v lokalitě ČOV Brno-Modřice. | |
| Dokumentace k pilotní jednotce sonolýzy ozonu | |
| Ve zprávě je popsána pilotní jednotka sonolýzy ozonu využívaná pro řešení projektu LIFE2Water. Na základě této dokumentace byla vyrobena a zprovozněna pilotní jednotka v lokalitě ČOV Brno-Modřice. | |
| Dokumentace k pilotní ultrafiltrační jednotce | |
| Ve zprávě je popsána ultrafiltrační pilotní jednotka využívaná pro řešení projektu LIFE2Water. Na základě této dokumentace byla vyrobena a zprovozněna pilotní ultrafiltrační jednotka v lokalitě ČOV Brno-Modřice. | |
| Celkové vyhodnocení technologie mikrosítové filtrace s UV zářením a dávkováním peroxidu vodíku | |
| Tato zpráva je souhrnem výstupů C1d1, C1d2 a C1d3 projektu LIFE2Water. Ve zprávě je uvedeno celkové vyhodnocení technologie mikrosítové filtrace se zařazenou UV desinfekcí s dávkováním peroxidu vodíku. | |
| Celkové vyhodnocení technologie sonolýzy ozonu | |
| Tato zpráva je souhrnem výstupů C2d1, C2d2 a C2d3 projektu LIFE2Water (LIFE13 ENV/CZ/000475, Ověření a vyhodnocení technologií pro terciární dočištění komunálních odpadních vod). Ve zprávě je uvedeno celkové vyhodnocení technologie sonolýzy ozonu. | |
| Celkové vyhodnocení technologie ultrafiltrace s adsorpcí na aktivním uhlí | |
| Tato zpráva je souhrnem výstupů C3d1, C3d2 a C3d3 projektu LIFE2Water (LIFE13 ENV/CZ/000475, Ověření a vyhodnocení technologií pro terciární dočištění komunálních odpadních vod). Ve zprávě je uvedeno celkové vyhodnocení ultrafiltrace s adsorbcí na aktivním uhlí. | |
| Vyhodnocení testovaných technologií a Soubor postupů k výběru vhodné technologie pro terciární dočištění komunálních odpadních vod | |
| Tato zpráva je souhrnem výstupů C4d1 a C4d2 projektu LIFE2Water (LIFE13 ENV/CZ/000475, Ověření a vyhodnocení technologií pro terciární dočištění komunálních odpadních vod). Ve zprávě je uvedeno porovnání technologie mikrosítové filtrace s UV zářením a dávkováním peroxidu vodíku, sonolýzy ozonu a technologie ultrafiltrace s adsorpcí na aktivní uhlí. Dále je popsán soubor postupů k výběru vhodné technologie pro terciární dočištění komunálních odpadních vod. | |
| Plán řízení projektu | |
| Ve zprávě je popsáno řízení projektu. Pozornost je věnována zejména vlastní realizaci projektu (řízení průběhu prací v rámci projektu a jeho kontrola, komunikace a diseminace projektu). V případě zájmu o tento výstup kontaktujte prosím řešitele projektu. | |
