LIKVIDACE SPLAŠKOVÝCH ODPADNÍCH VOD Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. - katedra technických zařízení budov -
1
Obsah přednášky legislativa, pojmy zdroje znečištění ukazatele znečištění způsoby likvidace odpadních vod
2
1
Likvidace odpadních vod – legislativa Zákon č. 150/2010 Sb. o vodách...(vodní zákon) Zákon č. 274/2001 Sb. - o vodovodech a kanalizacích a související předpisy Vyhláška č. 428/2001 zákona č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích Zákon č. 183/2006 Sb. (stavební zákon) Vyhláška č. 501/2006 Sb. o obecných požadavcích na využívání území Nařízení č. 61/2003 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech ČSN
3
Odpadní voda Odpadní voda - voda změněná použitím, nebo odvedená do systému stokových sítí a kanalizačních přípojek. Odpadní voda - vody použité v obytných, průmyslových, zemědělských, zdravotnických a jiných stavbách, zařízeních nebo dopravních prostředcích, pokud mají po použití změněnou jakost (složení nebo teplotu), jakož i jiné vody z nich odtékající, pokud mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. Odpadní vody jsou i průsakové vody z odkališť nebo ze skládek odpadu. Odpadní voda = voda + znečištění ( rozpuštěné a nerozpuštěné )
4
2
Odpadní voda – „likvidace“ za zákona Likvidace odpadní vody je v legislativě nazývána jako zneškodňování odpadní vody Stavebníci jsou povinni zabezpečit odvádění, čištění, popřípadě jiné zneškodňování odpadních vod Zákon ale neupravuje jednotlivé způsoby zneškodňování odpadní vody, upravuje pouze vypouštění vyčištěných odpadních vod do vod povrchových nebo podzemních (limity stanovené vodoprávním úřadem).
Napojení na veřejnou kanalizaci není zneškodňování odpadní vody, protože nedochází k bezprostřednímu kontaktu odpadní vody s vodou povrchovou, popřípadě podzemní. 5
Odpadní voda – „zneškodňování“ zneškodňování = vypouštění odpadní vody do : podzemních vod - zcela výjimečně z jednotlivých rodinných domů a staveb k individuální rekreaci na základě posouzení jejich vlivu na jakost podzemních vod (předpokladem je maximálně možné vyčištění vypouštěných odpadních vod) povrchových vod - vychází z nejvýše přípustných hodnot s ohledem na jejich množství a znečištění Výchozí ukazatele : • stavu vody ve vodním toku, • přípustného znečištění povrchových vod • přípustného znečištění odpadních vod
6
3
Odpadní voda – emisní a imisní limity emisní limity = maximálně přípustné koncentrace ve vypouštěné odpadní vodě imisní limity = přípustné koncentrace ve vodním recipientu, které by neměly být překročeny ani za nejméně příznivých hydrologických poměrů emisní standardy znečištění pro městské odpadní vody
7
Druhy znečištění rozpuštěné organické
biologicky rozložitelné (cukry, mastné kyseliny…) nerozložitelné (azobarviva)
anorganické
těžké kovy, sulfidy
nerozpuštěné
(bakterie, papír, plasty, škrob)
organické
biologicky rozložitelné (cukry, mastné kyseliny…) nerozložitelné (azobarviva) usaditelné neusaditelné
anorganické
usaditelné (písek, hlína, štěrk) neusaditelné (prach, sádra, cement.. ) 8
4
Odpadní voda – ukazatele znečištění hlavní ukazatele znečištění : BSK5 - biochemická spotřeba kyslíku - množství kyslíku spotřebované mikroorganismy při biochemických pochodech na rozklad organických látek obsažených ve vodě, za určitý časový úsek a to při aerobních podmínkách odpadní voda z domácnosti vyčištěná odpadní voda
300-400 mg/l < 30 mg/l
CHSKCr - chemická spotřeba kyslíku - množství kyslíku, které je potřebné na uskutečnění všech chemických procesů ve znečištěné vodě odpadní voda z domácnosti vyčištěná odpadní voda
600-800 mg/l < 100 mg/l 9
Odpadní voda – ukazatele znečištění NL - obsah nerozpuštěných látek v odpadní vodě anorganické (prach, písek…) organické (bakterie, škroby…)
vyčištěná odpadní voda
< 25 mg/l
N-NH4 - množství amoniakálního dusíku v odpadní vodě NCELK - množství dusíku v odpadní vodě (zejména moč) PCELK - množství fosforu v odpadní vodě (fekálie)
10
5
Znečištění řek v ČR v roce 2006
BSK5
N-NH4
CHSKCr 11
Způsoby odstraňování znečištění mechanické metody (česle, filtry, usazování, odstřeďování..) chemicko fyzikální metody (srážení, neutralizace, sorbce) biochemické metody (aerobní a anaerobní)
12
6
Způsoby odstraňování znečištění Organické rozpuštěné a nerozpuštěné látky např. fekálie v recipientu způsobuje látkové přetížení, a kyslíkový deficit odstraňuje se biochemickými procesy (aktivace)
Dusičnany a dusitany „N“ – anorganické znečištění Zejména z moči Spolu s „P“ (fosfor), se jedná o hlavní nutrienty. Nedostatek N a P – nedostatek potravy. Přebytek N a P – podporují trofizaci vody. Trofizace vody – růst zelených řas (sinice) spojených s nedostatkem kyslíku. Sinice jsou toxické – jejich metabolismus produkuje toxické látky. „N“ se odstraňuje biochemicky - denitrifikací
13
Způsoby odstraňování znečištění Fosfáty – sloučeniny fosforu „P“ Fosfáty – sloučeniny fosforu „P“ Prací a čisticí prostředky Spolu s „N“, se jedná o hlavní nutrienty. “P“ se odstraňuje převážně chemickým srážením Problém je, že současné limity jsou zbytečně přísné na „N“ a příliš měkké na „P“, malé ČOV „P“ neodstraňují
Nerozpuštěné látky komunální povahy (papír, hadry), převážně plovoucí Co kdo vhodí do kanalizace…. Zanášejí toky, plovoucí NL ucpávají objekty na tocích a působí neesteticky. Odstraňují se poměrně snadno na mechanických stupních (česle) 14
7
Způsoby odstraňování znečištění Písek, štěrk Splachy z potrubí, splachy nesené dešťovou vodou, úlomky potrubí Zanášejí toky, likvidují čerpadla Odstraňují se poměrně snadno na mechanických stupních (usazování)
Těžké kovy, Z pracích a mycích prostředků
PAU (polyaromatické uhlovodíky), pesticidy z nátěrových hmot (konzervace…) Dostávají se do potravního řetězce, který míří zpět k člověku. Způsobují genetické poruchy – dlouhodobá zátěž, která se bude stále zhoršovat Lze částečně odstranit usazováním nebo na membránových stupních 15
Způsoby odstraňování znečištění Xenobiotika Účinky jsou ve stádiu výzkumu, vyskytují se v poměrně malém množství. Není zatím znám účinek, je však jasné, že nějaký účinek je. Lze částečně odstranit usazováním nebo na membránových stupních
Dusík a Fosfor – Nutrienty způsobuje trofizaci, v současné době legislativně podceňovaný problém Hraniční koncetrace pro rozvoj sinic je: P – 0,015 mg/l, přičemž limit dle NV je 0,07 až 0,2 mg/l malé ČOV nemusí odstraňovat hraniční koncentrace N pro rozvoj sinic je běžně obsažena ve vodě – ČOV se tedy nevyřeší. - rozbor odpadních vod je dokonalým ukazatelem prodeje....... 16
8
Eutrofizace ...takhle to vypadá, když…
...takhle to má vypadat 17
Odpadní voda - rozdělení rozdělení odpadních vod dle původu znečištění Splaškové - charakter odpadní vody z biologických a hygienických potřeb obyvatel žluté vody – obsahují pouze moč (pisoáry...) hnědé vody – obsahují pouze fekálie (WC…) černé vody – obsahují fekálie a moč (WC…) šedé vody – neobsahují fekálie a moč (kuchyně, koupelny…)
„Dešťové“ (srážkové) - atmosférické srážky (déšť, kroupy…), tání sněhu Infekční - znečištěné vody choroboplodnými zárodky a mikroorganismy - vyžadují předčištění !!! Průmyslové - technologické procesy, znečištěné výrobou, zemědělstvím Balastní – vody z okolního prostředí (obvykle zeminy) do stokové sítě (poškozené kanalizační stoky)
18
9
Odpadní voda – „likvidace“ nakládání s odpadními vodami směřuje k dělení odpadních vod u zdroje s jejich dalším využitím, nikoli odvedením kanalizací k ČOV ► cílem je snížení obsahu nutrientů v recipientu = dusíku a fosforu ve vodních tocích !!!
čištění a následné vypouštění ► do povrchových nebo „podzemních vod“ ► akumulace a odvoz k místu čištění
způsoby likvidace odpadních vod pro stavební objekty domovní čistírny odpadních vod septiky akumulační jímky kořenové čistírny 19
Odpadní voda – „likvidace“ - účinnosti čištění odpadních vod podle použité technologie
20
10
Domovní čistírny odpadních vod legislativa dělí čistírny podle počtu ekvivalentních obyvatel (EO), kategorie do 50EO → domovní čistírny počet EO slouží pro dimenzování kapacity čističek odpadních vod
1 EO = produkce látkového znečištění 60 g BSK5 (biochemická spotřeba kyslíku při procesu rozkladu organického znečištění na anorganické za 5 dnů v temnu a při teplotě 20°C ) za den Celková produkce znečištění na 1 EO je 180 g/den
21
Domovní čistírny odpadních vod počet EO dle typu objektu
22
11
Domovní čistírny odpadních vod vstupy pro návrh : počet skutečných obyvatel počet ekvivalentních obyvatel spotřeba vody → v současné době cca 100 l/os,d pro bytové budovy, jinak dle směrných čísel roční potřeby vody (vyhláška z roku 2011) množství odpadních vod
princip čištění : biologické čištění - působení mikroorganismů způsobujících rozklad organické hmoty až do vyčištění vody
23
Domovní čistírny odpadních vod funkční části čistírny : A - usazovací a kalový prostor B – aktivace C - provzdušňovací zařízení D - bezpečnostní akumulační rezerva E - dosazovací prostor egalizace vody=vyrovnání látkového množství, rovnoměrný přísun látek a předčištění (anaerobní rozklad ) do B
biologický proces za přítomnosti kyslíku, bakterie ve formě vloček
zachycení vloček kalu. odtok odpadní vody 24
12
Domovní čistírny odpadních vod jak to funguje ?, paní na videu nám to pěkně vysvětlí : http://www.youtube.com/watch?v=BO6APZjCEpU&feature=plcp https://www.youtube.com/watch?v=onkMHs2uHVY
25
Domovní čistírny odpadních vod obecné podmínky instalace : stálý (rovnoměrný) přísun znečištění osazení s ohledem na šíření zápachu – aerobní část větraná, anaerobní obvykle těsná dostatečný kalový a dosazovací prostor - odvoz nebo stabilizace kalu (kompostování) přístup pro údržbu… problém s desinfekčními prostředky závislost na elektrické energii
26
13
Instalace čističky je velmi jednoduchá a zvládnete ji sami ☺
převzato z prezentace na http://www.cistickaodpadnichvod.cz
27
Centrální čištění odpadních vod Centrální čistírna odpadních vod v Praze na Císařském ostrově
28
14
Centrální čištění odpadních vod ČOV v Praze na Císařském ostrově – blokové schéma
29
Centrální čištění odpadních vod Blokové schéma menší čistírny odpadních vod
30
15
Septiky čistící zařízení - využívá mechanického tak i biologického čištění čištění probíhá bez dotace vzdušného kyslíku = jedná o anaerobní rozklad zachycených látek septik je v podstatě akumulační prostor rozdělený určitým počtem komor, které jsou vzájemně propojeny otvory v různých výškových úrovních v jednotlivých komorách jsou zachycovány plovoucí látky a částice s vysokou hustotou cílem je, aby se nahromaděný kal u dna a plovoucí částice na hladině nedostaly do další komory počet komor a doba zdržení odpadní vody v septiku určují účinnost čištění (pouze 30%), nutné dočištění !!! doba zdržení je velmi důležitá pro anaerobní čistící proces a předpokladem je zdržení od 3 do 5 dní 31
Septiky obecné podmínky instalace : pro vypouštění do recipientu – dočištění !!!, pískový filtr, kořenová čistírna = účinnost až 90% osazení s ohledem na šíření zápachu – větrání kanalizace přístup pro údržbu, odvoz kalu možnost přerušovaného provozu, nízká produkce kalu – rekreační objekty nezávislost na elektrické energii !!!
32
16
Septik + pískový filtr obecné podmínky instalace : kontrola - kontrolní šachty, vstup do septiku, výtok do recipientu s možností odběru vzorků správcem toku odvoz kalu ze septiku, výměna pískového filtru (cca po 10 letech)
RŠ
SEPTIK
PÍSKOVÝ FILTR
RŠ
RECIPIENT (odběr vzorků)
33
Septik + pískový filtr
34
17
Akumulační nádrže (jímky, žumpy…) bezodtoká nádrž jejímž účelem je pouhá akumulace odpadních vod bez možnosti vypouštění této vody do vod povrchových či podzemních. jímky nesmějí být opatřovány odtokem ani přelivem výpočet pro RD (150 l/os,d) - akumulace na cca 14 dní !!! pro větší objekty „nesmysl“
35
Kořenové čistírny horizontální (vertikální) průtok odpadní vody propustným substrátem, který je osázen mokřadními rostlinami mechanické, biologické i chemické čištění !!! doprava vzdušného kyslíku do nižších vrstev filtračního lože kořeny rostlin prorůstající substrátem
přežití rozkladných bakterií
rozklad organických látek
kombinace aerobního a anaerobního způsobu čištění předpokladem je doba zdržení odpadní vody
36
18
Kořenové čistírny čištění má tři fáze : předčištění (septik, nádrž…) – mechanické oddělení hrubých nečistot, sedimentace filtrační lože s mokřadními rostlinami - odbourání rozpuštěných látek a zachycení zbytku nerozpuštěných látek regulace výšky hladiny vody v mokřadu a kontrola jakosti vypouštěné vody
37
Kořenové čistírny filtrační lože : rozklad organických organických nečistot na oxid uhličitý a vodu látky prospěšné pro rostliny z bílkovin rostliny získávají dusík a bakterie obsažené v půdě niční všechny choroboplodné zárodky substrát – praný štěrk osázený vegetací plocha kořenové čistírny závisí na: použitém substrátu druhu rostlin charakteru znečištění odpadní vody
1EO = 4-5 m2 s hloubkou okolo 1m 38
19
Kořenové čistírny rozdělení mokřadů : dle umístění rostlin umělé mokřady s emerzními (vynořenými) rostlinami umělé mokřady se submerzními (ponořenými) rostlinami umělé mokřady s plovoucími rostlinami
39
Kořenové čistírny rozdělení mokřadů : s vynořenými rostlinami s povrchovým tokem s podpovrchovým horizontálním tokem s podpovrchovým vertikálním tokem
40
20
