Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Realizace membránové ČOV pro 1850 EO

07.11.2012  |  248× přečteno      vytisknout článek

asioPožadavek na výstavbu ČOV vznikl na základě záměru soukromého investora, EUFI - europeanfinancing&investment s.r.o., který řeší výstavbu jedenácti bytových a dvou polyfunkčních domů v lokalitě na okraji obce Chýně.

Původní záměr napojení se na stávající obecní čistírnu ztroskotal na její omezené kapacitě. Proto se investor rozhodl k vybudování nové ČOV na "zelené louce". Bohužel se v okruhu této lokality nenachází dostatečně vodný recipient, kam by bylo možno vyčištěné odpadní vody vypouštět. Nejbližší vodní zdroj, kam je nakonec i budovaná čistírna zaústěna je vzdálen cca 1 km od samotné stavby. Jedná se o Litovický potok, kde je dle ČHMU průměrný průtok Q355 roven 2,5 L/ s. To objasňuje i následný vývoj požadavků na návrh ČOV.

Původně byla GP, kterým je firma ARPOS s.r.o., navržena ve spolupráci s naší společností klasická komunální čistírna odpadních vod s biologickým systémem D-N, gravitační separací kalu a s terciálním stupněm, který byl zajištěn pomocí mikrosítového bubnu. Tato technologie byla zřejmě schopna plnit předepsané limity, avšak na hraně svých možností. V době, kdy byly řešeny garance odtokových parametrů vznikl další problém, který se týkal požadavku na zmenšení plochy ČOV. Tato potřeba definitivně rozhodla o použití membránové technologie. Srovnání obou variant je uvedeno v následujících půdorysech.
asio
Obr. 1 - Situace Klasické ČOV s gravitační separací kalu a mikrosítem
asio
Obr. 2 - Situace ČOV s MBR
Jak je vidět z výše vyobrazeného, došlo téměř k 100% úspoře potřebného prostoru. Původní návrh vyžadoval 211 m2 a nově navržená ČOV pouze 112 m2, tj. za této situace byla pouze třešinkou na dortu garance předepsaných parametrů pro klid duše dodavatele a cenově srovnatelné investiční náklady pro klid duše investora, ale o tom následně.
Návrh membránové ČOV
Přítokové množství a parametry znečištění
Tab. 1 Návrhové vstupní hodnoty
Ekvivalentní počet obyvatel
EO
1
1850
Specifické množství odpadních vod
l / ob./ den
135
135
Průměrný denní přítok OV (Q24)
m3/ d
250
Balastní vody (10% z Q24)
25
Průměrný bezdeštný denní přítok (Q24 + QB)
275
Maximální bezdeštný denní přítok
(Q24,m . kD + QB)
375
Maximální bezdeštný hodinový přítok
(Q24,m . kD . kH + QB)
m3/ hod
33,1
Množství znečištění (dle ČSN 75 6401)
kg BSK5/ d
0,06
111,0
kg CHSKCr
0,12
222,0
Kg NL/ d
0,055
101,7
Kg NNH4/ d
0,011
20,3
Kg Pcelk/ d
0,0025
4,6
Popis návrhu ČOV
Odpadní voda převážně splaškového charakteru z oddílného systému kanalizace přitéká do vstupní čerpací stanice (ČS). ČS je vlivem značného zahloubení přívodní stoky řešena jako samostatný objekt umístěný v těsné blízkosti ČOV. ČS je vybavena hrubým česlicovým košem a dvěmi čerpadly. Odpadní voda bude čerpána přes jemné strojní česle o velikosti ok 1 mm do denitrifikační sekce. Denitrifikace je vybavena míchadlem pro homogenizaci objemu. Z denitrifikační části odtéká odpadní voda gravitačně do nitrifikační části, která je vybavena jemnobublinnými provzdušňovacími elementy. Z této části je odpadní voda čerpána do membránové sekce, kde dochází k separaci aktivovaného kalu a vyčištěné vody. Vyčištěná voda je přes, do objektu včleněnou čerpací stanicí, čerpána do Litovického potoku. Přebytečný aktivovaný kal je čerpán na "spirálový dehydrátor" (strojní odvodňovací zařízení), který odvodněný kal ukládá do přistaveného kontejneru.
asio
Pro snížení obsahu fosforu ve vypouštěných vyčištěných odpadních vodách je navrženo srážení fosforu dávkováním srážedla do nitrifikační nádrže.
V nově navržené ČOV se uvažuje i s čištěním vzduchu přes PCO jednotku. Toto zařízení pracuje na principu fotokatalytické oxidace biologicky rozložitelného znečištění. Navržená kapacita zařízení 100 m3/ hod. plně pokrývá veškerou potřebu vzduchu pro všechny dmychadla ČOV.
Z důvodů etapovitosti výstavby bytových domů se počítá s přibližně stejnou etapovitostí i u náběhu ČOV. V první etapě budou vybudovány kompletní stavební objekty včetně zámečnických výrobků, trubní rozvody, rozvody silno- i slaboproudu, řídicí systém, zařízení na čištění vzduchu, ČS na přítoku i odtoku, jemného předčištění, dmychadla a jednoho membránového modulu postačujícího pro uvažovaných 300 EO. První etapa počítá s využitím jedné denitrifikační části a jedné nitrifikační části, ve které spolu s jemnobublinnými aeračními elementy bude umístěn i jeden membránový modul. Přebytečný kal bude uskladněn v denitrifikační části druhé linky.
V druhé etapě se uvažuje s doplněním druhého membránového modulu a zvýšením koncentrace aktivovaného kalu na 11,6 g/ l. Celková kapacita ČOV pro druhou etapu je navržena pro 600 EO.
Třetí etapa uvažuje se zprovozněním kompletní jedné linky ČOV tj. doplnění třetího membránového modulu a přesunutím všech modulů do membránové sekce. Zahuštění přebytečného kalu je navrženo pouze jako gravitační, tak jak v první a druhé etapě. Celková kapacita třetí etapy je 900 EO.
Čtvrtá etapa uvažuje s kompletním zprovozněním celé ČOV tj. celé druhé linky, včetně kalového hospodářství. Celková kapacita je 1850 EO.
asio
Typ použitého systému MBR a očekávané parametry na odtoku
Vzhledem k naším dlouholetým zkušenostem jsme si pro tuto první větší dodávku zvolili deskové membrány siClaro(R) od firmy MARTIN Systems AG, se kterými naše společnost ASIO, spol. s r.o. již 10 let spolupracuje.
asio
Tento systém jsme si vybrali na základě tříletého provozního testu, kdy jsme testovali mnoho ostatních systémů a to zejména z důvodů:
- membrány používány již více než 12 let, počet prodaných modulů - 16.000 ks,
- není potřeba žádný zpětný proplach, tudíž menší periferie a žádné uskladnění chemikálií na ČOV (bezpečnostní předpisy, atd.),
- membrány jsou tepelně vařeny, ne lepeny,
- nejsou přítomny žádné flexibilní části, které by podléhaly únavě materiálu,
- malé modulové jednotky s obsahem 6,25 m2 = malé náklady na výměnu modulu (doba výměny max. 1 hod),
- optimální čištění vzduchem mezi konkrétně nastavenými vzdálenostmi desek modulů,
- dlouholetá garance životnosti, až 8 let,
- více jak 1.000 referenčních dodávek na světě.
Systém deskových membrán se nám jeví jako nejlepší řešení pro menší a střední čistírny tj. cca do 10 000 EO, protože i když je cenově o něco náročnější než vláknové systémy, tak je spolehlivý a zajišťuje jednoduší provoz a údržbu.
Tab. 2 Odtokové parametry
Parametry znečištění na odtoku
Hodnoty p
[mg/ l]
Hodnoty m
[mg/ l]
Očekávané hodnoty
BSK5
9
18
5
CHSKCr
45
90
40
NL
2
5
0 (2)
NNH4
10
20
8
Pcelk
2
6
1
Regenerace MBR
Vždy záleží na lokálních podmínkách, ale obecně lze říci, že u čistíren do velikosti cca 400 až 500 EO je výhodnější řešit regeneraci odvozem do regenerační stanice. U čistíren větších, jako je tato, se již odvoz nevyplatí zejména z důvodů dopravy. Proto je u větších čistíren téměř nutností zajistit regeneraci "in situ", tj. přímo na místě. To ovšem nese nejen zvýšené potřeby plochy, ale hlavně potřebu vybudování chemického hospodářství. V našem případě je regenerace řešena tak, že v prostoru za membránovou sekcí se nacházejí dvě samostatné nádrže, které jsou vyplastovány z důvodů ochrany betonu zejména před kyselým roztokem, sloužícím k odstranění anorganických usazenin na povrchu membrán. Dalším požadavkem na stavební část, který nelze opomenout je systém mostní dráhy, který musí zabezpečit vyjmutí modulu z membránové sekce a přesunutí do sekce regenerační.
Během provozu se na povrchu membrán vytváří tenkovrstvé povlaky, které na jedné straně zvyšují separační schopnost, ale na druhé straně snižují hydraulickou kapacitu. Aby se odpor udržoval nízký, zařazuje se každých 10 minut automaticky 1minutová uvolňovací fáze. Při ní se zastaví odtah filtrátu, zatímco vnášený "oplachovací" vzduch "odírá " povlaky, které přilnuly.
Po dlouhých provozních dobách se však na povrchu membrán vytváří povlaky, které již nejsou odstranitelné jednoduchým "oplachováním" vzduchovými bublinami. Překročí-li membránový podtlak danou mezní hodnotu, pak je třeba provést chemické čištění tj. regeneraci. Zpravidla se tím opět dosáhne původní výkon.
Jako čisticí prostředky se užívají chlornan sodný k odstranění biologických povlaků a kyselina citronová k odstranění vysrážených solí (sclaing). Čištění probíhá tak, že se jedna jednotka vytáhne pomocí jeřábu a vloží se do regenerační komory, zatímco ostatní krátkodobě zajišťují plný výkon s vyšším průtokem. Recirkulace filtrátu během fáze působení současně i desinfikuje potrubní systém. Použité chemikálie jsou dávkovány v malých množstvích a po čištění jsou bez účinku.
Na konci každého čištění se čisticí prostředky, které jsou zpravidla spotřebovány, přidávají do zásobníku kalu nebo do vyrovnávací čerpací stanice. Takto nedochází k znečištění životního prostředí.
Dodržení technologického postupu je důležité zejména pro dosažení garantované délky cyklu mezi jednotlivými regeneracemi. V našem případě se jedná o cca 180 dní, ale běžně se při dobře fungující biologii pohybuje délka cyklu kolem jednoho roku.
Srovnání obou navržených variant
V rámci splnění vytýčených cílů tohoto článku nám zbývá pouze zhodnotit obě navržené varianty. Zkusme to tedy selským rozumem.
Z hlediska investičních nákladů lze říci, že vyšší investice do technologie MBR jsou v celku úspěšně kompenzovány rapidním snížením objemů nádrží, které je dosažitelné díky možnosti až 4 násobnému zvýšení koncentrace aktivovaného kalu. Celkové navýšení investičních nákladů pro tuto čistírnu bylo cca 1,5 mil. Kč, což je v přepočtu 810 Kč/ EO. Nutno ovšem říci, že biologie pro konvenční část byla počítána s vyšším zatížením kalu. Při běžné hodnotě 0,07 kg/ (kg.d) by se navýšení pohybovalo okolo 500 tis. Kč.
Neoddiskutovatelnou pravdou je navýšení provozních nákladů, které se ovšem od komerční čistírny liší pouze spotřebou elektrické energie, k zajištění vzduchu potřebného pro kontinuální čištění membrán. U této velikosti se jedná o navýšení cca o 140 kWh/ d. Dále pak náklady na chemické čištění, které se pro danou velikost odhadují na 20 - 30 tisíc korun v závislosti na skutečné době mezi regeneracemi. Nakonec snad jen náklady na výměnu membrán po skončení jejich životnosti. Ovšem předpokládaná životnost membrán je více než 10 let a ruku na srdce, kolik dosazovacích nádrží prochází za podobnou dobu rekonstrukcí. Porovnání dvou návrhů z hlediska provozních nákladů muže být velmi zavádějící. Skutečné hodnoty budou známé až ze zkušebního provozu. Nic méně i zde zkusíme odborným odhadem zkonstatovat, že dle provozní doby jednotlivých strojů zatím počítáme s celkovým navýšením 300 tis. Kč/ rok tj. cca 3 Kč/ m3. Významným posunem by bylo to, kdyby se našlo uplatnění vyčištěné vody, což by okamžitě navýšení změnilo v úsporu, která by se při dnešních cenách pohybovala kolem 20 Kč/ m3.
Z hlediska kvality vyčištěné vody nemusíme dlouho polemizovat, abychom našli nesporné výhody na straně MBR. SiClaro(R) proces byl vyvinut pro moderní vysoce účinné čištění odpadních vod. Přitom se kombinuje známé čištění aktivací s ponořenou filtrací membránami. Ve srovnání s normálním aktivačním čištěním odpadá nejen dosazovací nádrž, ale i další úpravy jako UV-desinfekce, písková filtrace atd. protože částice, bakterie a prakticky skoro všechny viry se zadržují membránami. Tím se jen jedním procesním krokem dosahuje vysoká kvalita na odtoku, která umožňuje opětovné využití vyčištěné odpadní jako vody užitkové. Navíc zadržováním všech tuhých částic vznikají vysoce specializované biomasy se širokým spektrem obsažených bakterií, které zajišťují výtečnou stabilitu provozu.
Závěr
Doufám, že díky této první realizaci v ČR dojde k odbourání některých mýtů, se kterými se membránové procesy u nás v praxi potkávají. Jak je vidět, lze membránovou čistírnu včetně kalového hospodářství a jedinečného systému čištění vzduch dodat za přijatelné a ekonomicky srovnatelné investiční náklady jako běžnou komunální čistírnu. A tak doufám, že ani mírně vyšší provozní náklady nebudou bránit v rozvoji této technologie na našem území, neb tato technologie je jednoznačným posunem k vstřícnému přístupu k životnímu prostředí.
Ing. Milan Uher
ASIO, spol. s r.o.
Tuřanka 1
627 00 Brno
Tento článek byl již v plném znění publikován ve sborníku k semináři ASIO, spol. s r.o. "Vodohospodářské chuťovky aneb Las Tapas" (únor 2011).


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ASIO, spol.s r.o.Regitas s.r.o.
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist