Obtěžuje Vás zápach nebo „smrad“? Víme si s ním poradit

Našinec, který se vydá směrem na západ sice může  argumentovat proti uvedenému tvrzení tím, že vedle skoro každého  stavení na venkově se vyskytují běžně hnojníky, které nikomu nevadí, ale asi není „smrad“ jak „smrad“. Zatímco „vůně“ venkova je tolerována, jiné druhy zápachu se stávají zdrojem právních sporů a politického boje a tedy společenská objednávka na řešení problému zápachu je na světě.

Zápach

Zápach vznikající při biologickém i průmyslovém čištění odpadních vod, na úpravnách vod
a v řadě průmyslových výrob představuje komplexní směs organických a anorganických složek.

Většinou, když se lidé baví o nepříjemném zápachu, tak se baví převážně o sirovodíku (H2S). Zápach na čistírnách odpadních vod není nikdy jen samotný zápach a může se zde objevit silný zápach, který neobsahuje žádný sirovodík (H2S). Sirovodík proto může být považován jako indikátor zápachu, ale to není celá záležitost.

V níže uvedené tabulce jsou znázorněny vybrané složky zápachu s chemickým vzorcem, prahem zápachu a popisem zápachu. Z tabulky je zřejmé, že některé složky zápachu mají nižší hodnotu čichového prahu než sirovodík, to znamená, že „smrdí“ při nižších koncentracích a naopak.

Tabulka č.1: Složky zápachu

Následky

Vedle přímých známých poškození zdraví se udává, že zápach ovlivňuje čich, a ten způsobuje podmíněný reflex a základě něhož dochází k vyměšování trávících šťáv. Při dlouhé expozici pak následně dochází k žaludečním problémům. Existuje hypotéza, že pach ovlivňuje emoce, imunitní systém a následně může být i příčinou kardiovaskulárních nemocí. Prostě za všechno může moci zápach a dá se na něj svést stejně tak pozdní příchod od školy jako srdeční slabost. A tak aby vše nebylo jen v rovině pocitů, je již řada technických možností jak zápach měřit
a jsou nařízení, podle kterých se musí měřit.

Měření pachových látek

Podle zákonu č. 86/2002 Sb. O ochraně ovzduší, vyhlášky č. 362/2006 Sb. a vyhlášky  MŽP
č. 356/2002 Sb. jsou povinni mimo jiné i provozovatelé čistíren odpadních vod provádět měření. Čistírny sice obvykle nepatří mezi objekty s největší zápachem, ale vzhledem k charakteru procesů je možno zde zápach očekávat. Koncentrace sirovodíku můžeme očekávat na místě předčištění odpadních vod, zápach ve formě amoniaku se nachází na konci technologické linky biologické ČOV, tj. při skladování, vyhnívání a odvodňování kalů.

U městských ČOV s projektovanou kapacitou 2000 a více ekvivalentních obyvatel je třeba provést měření pachových látek nejpozději do 1. srpna 2009. Jedná se  o stacionární zdroje uvedené v části C přílohy vyhlášky č.362/2006 Sb.

Pro připomenutí u stacionárních zdrojů uvedených v části A přílohy vyhlášky č.362/2006 Sb.  (př. potravinářský průmysl - Jatka s kapacitou porážky nad 50 t/den) muselo být provedeno měření do 1. srpna 2007. U stacionárních zdrojů uvedených v části B přílohy této vyhlášky (Výroby buničiny ze dřeva a papíru z panenské buničiny - platí pro výrobní kapacitu od
20 t/den včetně) bylo splnění termínu měření pachových látek do 1. srpna 2008 .

Citlivost člověka je velmi vysoká a člověk registruje zápachy i v koncentracích, které nejsou chemicky dokazatelné. Absolutní čichový práh může být i nižší než 1:50 miliardám. Netrénovaný člověk rozezná asi 4000 pachů, trénovaný pak až 10 000. Ženy jsou citlivější.

Olfaktometrie – je objektivní metoda, založená na subjektivním pozorování posuzovatelů pachů. Vnější vlivy jsou pak při této metodě eliminovány statistickými nástroji. Tato metoda je definována EN 1372512 a následně ČSN EN 13725 Kvalita ovzduší. Princip spočívá v tom, že se vzorek ředí a zjišťuje se, při jakém ředění bylo dosaženo čichového prahu.

Technická norma ČSN EN 12255-9 Kontrola pachů a odvětrání stanoví zásady navrhování a požadavky na provádění kontroly pachů a s tím spojeného odvětrávání čistíren odpadních vod

Limity pachových látek

V současnosti nejsou legislativně stanoveny koncentrační limity pachových látek pro jednotlivé průmyslové výrobny, biologické ČOV další lokality s výskytem zápachu. Momentálně probíhá zjišťování reálných koncentrací pachových látek pomocí měření
u sledovaných lokalit vycházející z vyhlášky č.362/2006 Sb.

Základní metody čištění zápachu

Mezi hlavní metody čištění zápachu patří:
• biologická oxidace,
• chemické praní,
• zemní, půdní filtr,
• adsorpce na pevném loži, např. adsorpce na aktivním uhlí,
• fyzikálně-chemické způsoby oxidace.

Tradiční procesy jako biologická oxidace, chemické praní a adsorpce směřující k regulaci zápachu mohou vyvolat mimořádné požadavky na údržbu z hlediska nákladů na chemikálie
a na zaměstnance, kteří nejsou vždy naprosto spolehliví. Kromě toho jsou s chemikáliemi
i s biologickými procesy spojena vyšší provozní a zdravotní rizika. Nevýhodou biologické oxidace je možnost jejího zkolabování, například vyschnutím náplně dále inhibicí mikroorganismů v náplni při zvyšováním solnosti nebo změnou pH prostředí. Pro půdní filtry je potřeba spoustu místa, tj. hlavní nevýhodou je záběr velkých ploch. Fyzikálně chemické metody odstraňování zápachu jsou z tohoto pohledu méně problémové. Vedou tím pádem
k minimalizaci provozních nákladů a požadavků na údržbu. Firma Asio nabízí  na českém trhu zařízení pracující na principu fotokatalyt. oxidace a oxidace tzv. aktivovaným kyslíkem.

Princip fotokatalitické oxidace (PCO)

Tento proces kombinuje fotooxidaci za působení UV světla a katalytickou oxidaci - viz. obr.1. Technologie se obvykle používá v aplikacích, kde jsou odpadní plyny značně zatíženy obtížně oxidovatelnými, zapáchajícími nebo organickými látkami. Znečištěný vzduch se vede do reaktoru, v němž krátkovlnné UV světlo iniciuje chemickou reakci. Molekulární vazby zapáchajících složek se štěpí za vzniku radikálů kyslíku, hydroxylu, ozonu a jiných oxidujících iontů. Kromě toho UV světlo štěpí molekuly zapáchajících látek a tím podporuje oxidační proces. Tím se odstraňují oxidovatelné znečišťující látky, jako je sirovodík, amoniak, merkaptany a uhlovodíky, a odstraňuje se zápach. Katalyzátor pak slouží ke konečné oxidaci a může působit jako krátkodobý zachycující prostředek. Sloučeniny, které nejsou ihned zoxidovány, reagují na povrchu katalyzátoru a rozkládají se. Katalyzátor může představovat povrchová vrstva aktivního uhlí nebo oxidů kovů podle povahy zpracovávaného odpadního plynu. Katalyzátory nejsou absorbenty, mají pouze katalytický účinek na další oxidační reakce. Ve vyčištěném vzduchu se vyskytuje oxid uhličitý (CO2), dusík (N), síra (S) a vodní pára (H2O).

Obr. 1.  Schéma provozu fotokatalytického čištění znečištěného vzduchu

 
Možnosti použití fotokoatalytické oxidace

Fotokatalytická úprava je zvlášť vhodná ke zpracování značně znečištěných odpadních plynů jako jsou H2S sirovodík, NH3 amoniak, (CH3)2S dimethylsulfidy, VOC těkavé organicé látky, CH3-SH, CH3-CH2-SH merkaptany aj.
• značně znečištěné odpadní plyny jsou plyny z procesu aerobní termofilní stabilizace (ATS)
• čištění silného zápachu z fugátu při odvodňování kalů a z anaerobní stabilizace kalů
• účinná při odstranění zapáchajících sloučenin v česlovnách, lapácích písku a štěrků (obecně mechanické předčištění na biologických i průmyslových ČOV)
• odstranění zbytkové vody z tanků obsahující směs vody a olejů
• průmyslové objekty, např. jatka, mlékárny, pivovary aj.

Výhody fotokatalytické oxidace (PCO)

Provozováním fotokalytického zařízení získáváme následujícími výhody:
• jedná se o kompaktní jednotku s integrovaným ventilátorem a kontrolním panelem
• schopnost spolehlivě čistit zápach o vysokých koncentracích s proměnlivým zatížením (tzn. s výkyvy znečištěného vzduchu)
• vysoká účinnost čištění podle mezinárodních standardů,
• zařízení zabírá málo prostoru, tj. minimální požadavky na prostor,
• minimální požadavky na údržbu,
• nedochází k vzniku žádné odpadní vody,
• není potřeba vody,
• nepotřebuje žádné chemikálie,
• umístění zařízení je možné uvnitř objektu nebo i mimo něj,
• možnost provozu kontinuálního i přerušovaného (šetření energií).

Skladba fotokatalytické jednotky

Fotokataltická jednotka čistící nepříjemný zápach se skládá z následujících částí:
• Vstupní část
• Prachový filtr
• Oddělení s UV zářením
• Katalyzátor
• Ventilátor
• Výstupní část
• Ovládací panel

Celé zařízení je vyrobeno:    z nerez oceli AISI 304
Spotřeba el. energie o výkonu 600 m3/hod.:  2,5 kW
Rozměry zařízení při výše uvedeném výkonu: 1 600 x 1 120 x 3 020 mm
Hmotnost zařízení:     okolo 1000 kg
Připojovací potrubní připojení jsou z materiálu: PE, PP s ochranným nátěrem, AISI 304

Princip Ionizace - oxidace aktivním kyslíkem

Proces ionizace je založen na  využívající elektricky nabité částice (ionty) kyslíku, které jsou vysoce reaktivní. Tento proces nastává samovolně při výbojích blesku. Také blesk sterilizuje ovzduší a zbavuje je zápachu aktivací kyslíku elektrickým výbojem o vysokém napětí. Aktivace atmosférického kyslíku má výrazný vliv na dobrou pohodu člověka. Je to přírodní způsob osvěžování vzduchu, který dýcháme.

Při technické ionizaci se znečištěné odpadní plyny vedou jednotkou s vysokonapěťovými výbojovými trubicemi. Počet potřebných trubic je funkcí průtoku vzduchu a koncentrace znečišťujících látek v jeho proudu.

Aktivovaný kyslík má mnohem silnější oxidační účinek než neutrální kyslík, protože elektrony atomů kyslíku jsou buď uspořádány na vnějším orbitu s vyšším energetickým potenciálem nebo jsou dokonce uvolněny – viz. obr.2. Čistý vzduch je produkován desaktivací zárodků, neškodných látek a molekul zapáchajících látek.

Jelikož ionizace závisí zejména jen na aktivaci kyslíku, je aplikace této technologie velmi flexibilní. Jsou-li ionizační jednotky instalován v místnostech, znečištěný vzduch se upravuje přímo. Ionizační jednotka aktivuje kyslík ve vzduchu, prostor znečištěný zapáchajícími látkami slouží k provedení konečné reakce.

Obr. 2.  Znázorňuje základní princip vzniku aktivovaného kyslíku ve vysokonapěťových trubicích.

Odsávání vzduchu z místnosti je možno proto omezit na minimum nebo (u některých aplikací) dokonce úplně vyloučit. To má za následek nízké provozní náklady, zejména na vytápění (nebo chlazení v teplém podnebí). Přetržitý provoz jednotky je možný .

Nelze-li ionizační jednotku instalovat v místnosti, je  možné zvolit tzv. by-pass řešení. Jednotka je umístěna mimo objekt, je možné ionizovat i venkovní (čerstvý) vzduch a pro konečnou reakci jej mísit s znečištěným vzduchem – viz. obr.3.

Obr. 3.  Způsoby aplikace ionizačních jednotek. Kromě nich jsou možné i další.

    Ionizace v místnosti                         Ionizace s tzv. by-passem

použití ionizace (IAO)

Proces ionizace se používá zejména k odstraňování středního až slabého zápachu v prostorách budov, rovněž čistírenských i průmyslových objektů s větší četností výměny vzduchu, jako jsou :
• sušárny,
• čerpací stanice,
• flotační prostory,
• odvodňování kalů,
• prostory s kalovými nádržemi,
• prostory pro duševní práci
• úpravny odpadních vod  (zde již bylo instalováno více než 40 ionizačních jednotek)

Účinnost tohoto procesu je tedy pro tyto účely prokázána.

Výhody Ionizace (IAO)

Mezi výhody ionizačního zařízení na odstraňování nepříjemného zápachu patří:
• kompaktní jednotka s integrovaným ventilátorem a kontrolním panelem
• cirkulace čištěného vzduchu uvnitř budov, objektů (šetří náklady na energii)
• zařízení zabírá málo prostoru, tj. minimální nároky na prostor
• spolehlivé a okamžitě fungující čištění vzduchu
• není potřeba vody
• nepotřebuje žádné chemikálie,
• nízké provozní náklady,
• minimální požadavky na údržbu,
• umístění zařízení je možné uvnitř objektu nebo i mimo něj,
• možnost provozu kontinuálního i přerušovaného
• snížení choroboplodných zárodků,.

Skladba ionizační jednotky

Ionizační zařízení čistící nepříjemný zápach se skládá z následujících částí:
• Vstupní část
• Prachový filtr
• Ionizační trubky
• Ventilátor
• Výstupní část
• Ovládací panel

Celé zařízení je vyrobeno:    z nerez oceli AISI 304.
Spotřeba el. energie o výkonu 4000 m3/hod.: 1,5 kW.
Rozměry zařízení při výše uvedeném výkonu: 680 x 680 x 2720 mm
Hmotnost zařízení:     400 kg

PRVNÍ REALIZACE PCO V ČESKÉ REPUBLICE!

Společnost NET PLASY, spol. s r.o., jako výrobce, sortimentu pomazánkových másel
a pařených sýrů Jadel zaujímá společnost jedno z předních míst mezi tuzemskými výrobci.
U termizovaných sýrů Duko je postavení výjimečné, poněvadž se jedná o klasickou značku Mlékárny Bystřice pod Hostýnem, kterou společnost hodlá nadále rozvíjet. Kromě standardní produkce vyrábí společnost také privátní značky některých tuzemských obchodních řetězců. Mlékárna má zájem na další výrazné profilaci mezi českými mlékárnami jak do sortimentu, tak v prvotřídní péči o výrobky a zákazníka. V roce 2001 společnost získala certifikát ISO 9001, který ji zavazuje k dodržování vysoké kvality výrobků, kompletnosti služeb a solidnosti v jednání. V posledních letech expanduje i na zahraniční trhy. Za své výrobky získala celou řadu významných ocenění. Prvořadým cílem společnosti jsou kvalitní výrobky a spokojený zákazník.

Spolu a úspěchy na trhu s potravinářskými výrobky se vyskytl problém, který musela mlékárna řešit. Jednalo se kvalitu vypouštěných odpadních vod ze závodu. V areálu společnosti se sice nachází flotační jednotka pro chemické předčištění odpadních vod, ale takto předčištěná voda nesplňovala koncentrační  limity stanovené kanalizačním řádem města Bystřice pod Hostýnem. Z tohoto důvodu bylo přikročeno v roce 2005 k vybudování biologického stupně dočištění odpadních vod. Po spuštění biologického stupně byly sice  hodnoty sledovaných ukazatelů pod limity stanovené kanalizačním řádem, ale vyskytl se další, velmi závažný problém. V okolí celé čistírny odpadních vod se šířil nepříjemný zápach, který vedl ke stížnostem obyvatelstva Bystřice pod Hostýnem žijící poblíž mlékárny NET PLASY.

Odbor životního prostředí v Bystřici pod Hostýnem určil společnosti NET PLASY termín do konce měsíce května 2008, kdy musí být vyřešena situace s obtěžujícím zápachem. V loňském roce se společnost NET PLASY pokoušela nepříznivý stav se zápachem vyřešit instalací klasických biofiltrů. Po špatné zkušenosti s těmito biofiltry dostala zelenou nová technologie na čištění zápachu, tj. fotokatalytické oxidace (PCO). Jedná se o první realizaci v České republice – viz obr.č.4.

Technologie PCO čistí nepříjemný zápach jako celek, tj. směs organických i anorganických sloučenin. Je to proces, který kombinuje fotooxidaci za působení UV světla a katalytickou oxidaci . Technologie se obvykle používá v aplikacích, kde jsou odpadní plyny značně zatíženy obtížně oxidovatelnými, zapáchajícími nebo organickými látkami jako jsou H2S sirovodík, NH3 amoniak, (CH3)2S dimethylsulfidy, VOC těkavé organické látky, CH3-SH, CH3-CH2-SH merkaptany aj. Ve vyčištěném vzduchu se vyskytuje oxid uhličitý (CO2), dusík (N), síra (S) a vodní pára (H2O). Jedná se o zařízení, které je provozně spolehlivé, prostorově nenáročné, téměř bez nároků na obsluhu a fungující okamžitě, tj. po stisknutí vypínače vychází z jednotky PCO čistý vzduch.

Před samotnou realizací se nejdříve zjišťovala místa s největší koncentrací zápachu na ČOV. Procházely se jednotlivé objekty mlékárny a měřil zápach. Měření probíhalo pomocí přenosných mobilních zařízení:
• GasAlertMICRO CLIP - měřené veličiny: LEL (výbušné látky), O2, CO, H2S
• GasAlertMICRO 5-PID - měřené veličiny: PID (těkavé organické látky), O2, NH3

Další porovnávací měření koncentrace sirovodíku (H2S) v odtokovém kanálu probíhalo online sondou.
Obr. č.4 –  Pohled na umístění technologie PCO o výkonu 600 m3/hod.

Na základě výsledků měření koncentračních hodnot H2S, NH3 a pachových látek byly vybrány 4 místa s výskytem zápachu:
• budova flotační jednoty,
• aktivační nádrže č.1 a č.2,
• dosazovací nádrž,
• odtokový kanál vyčištěné vody.

Naměřené hodnoty amoniaku (NH3) se pohybovaly od 0 do 10 ppm, u sirovodíku (H2S) od
0 do 100 ppm, přičemž byla naměřena hodnota  v odtokovém kanálu až 130 ppm. Pachové látky byly naměřeny autorizovanou společností Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě. Hodnoty se pohybovaly od 1000 do 4000 OU/m3.

Na základě výchozích koncentračních hodnot, množství dodávaného kyslíku do aktivačních nádrží a objemu čištěných míst byla navržena velikost technologie PCO s výkonem 600 m3 za hodinu. Tato kapacita odpovídá 1,5 násobné výměně vzduchu v čištěných objektech. 

K PCO jednotce byly přivedeny 2 potrubí větve z PP s ochranným nátěrem proti UV záření viz obr.č.5 a č.6. První větví se odsává zápach z obou aktivačních nádrží. Druhá větev slouží pro čištění zápachu z ostatních míst. Instalace jednotky PCO na předem připravený betonový podklad probíhala pomocí jeřábu. Následně proběhlo doplnění aktivního uhlí a ukotvení modulu s UV trubicemi. Po připojení PCO jednotky ke zdroji el.energie byla jednotka připravena ke spuštění do provozu. Investiční akce proběhla poměrně rychle, montáž
a instalace se uskutečnila během 14 dní.

Obr. č.5 a č.6 –  Potrubní připojovací větve k PCO

Dne 5.června 2008 byla jednotka PCO uvedena do provozu. Jednalo se o první realizaci této technologie v ČR vůbec. Po 4 měsících můžeme s potěšením konstatovat, že nepříjemný zápach je ve společnosti NET PLASY už minulostí. Vládne zde naprostá spokojenost s vyřešením závažného problému. Technologie PCO nejenom že dokonale čistí zápach
v areálu společnosti, ale rovněž lidé v okolní bytové zástavbě přestali podávat petice na odbor ŽP na MÚ v Bystřici pod Hostýnem.

Závěr

PCO a IAO jednotky jsou kvalitní a spolehlivé zařízení pro čistění nepříjemných zápachů.
Společnost ASIO, spol. s r.o. má ve své široké škále výrobků a zařízení rovněž i tyto jednotky. S dodávkou samotného zařízení jsou spojeny i komplexní služby:, tj. změření obsahu škodlivých látek mobilním přístrojem, návrh vhodného zařízení s jeho umístěním, návrh velikosti zařízení s četností výměny vzduchu, návrh a dimenze optimálního potrubního připojení k PCO a IAO jednotkám a možnost odzkoušení na poloprovozním zařízení.

Zdroj: www.asio.cz