APLIKACE GEOTEXTILIE NA POMALÉM PÍSKOVÉM FILTRU
Ing. Lucie Javůrková, Ph.D. RNDr. Jana Říhová Ambrožová, Ph.D. Jaroslav Říha
Úvod 2004 - Experiment s geotextilií na modelu (ÚV Velebudice) - hodnoceny 3 filtrační cykly - 3, 5 a 6 týdnů
srpen/září 2009 - Poloprovozní aplikace na ÚV Nová Ves v Horách - filtrace 4 měsíce - porovnání s pískovým filtrem bez geotextilie (nárůst hladiny, vliv na kvalitu upravené vody)
Cíle experimentu: Posouzení účinnosti pomalé (biologické) filtrace
Kvalitativní a kvantitativní rozbor narůstající biologické blány
Usnadnění regenerace pískového filtru - čištění
Předpoklad urychlení zapracování pomalého pískového filtru
Pomalá písková filtrace Princip - klasický filtrační účinek materiálu - účinek biologického oživení na povrchu filtru zvaného biologická blána
Nevýhody - velký podíl manuální práce při regeneraci filtru - nakládání s vytěženým pískem spolu s biologickou blánou
Výhody - jednoduchý provoz - odpadá problém s vodou z praní filtrů
Geotextilie Geotextilie GEOFILTEX T 63/20 (MITOP Mimoň) Parametry:
plošná hmotnost 200g/m2 ± 10%; filtrační průliny Q90= 80 µm ± 20%; tloušťka 2,8 mm (± 10%) při přítl. 2 kPa
Nutná shoda s vyhláškou č. 409/2005 Sb. (o hygienických požadavcích na výrobky přicházející do přímého styku s vodou a na úpravu vody))
Souhlas KHS s užitím geotextilie v technologii ÚV
Seznámení s lokalitou ÚV NOVÁ VES V HORÁCH
Krušné 685
hory
m n.m.
Výkon Zdroj:
cca 1,6 l.s-1
Povrchová a podzemní voda
Dřevařský rybník
Albrechtický potok
Jímání II. Jímání I.
Vrt I.
Vrt II.
Usazovací jímka Hrubocez
Spotřebiště
Úpravna vody
Technologie ÚV Nová Ves v Horách surová voda – směs povrchové a podzemní
(Mn, Fe, CHSKMn, úprava pH)
3 otevřené pískové filtry (v provozu dva) hygienické zabezpečení chlornanem sodným Nátokový hrnec Přítok surové vody
Otevřený pískový filtr
Filtrační vrstva písku
Hygienické zabezpečení
Odkyselovací hmota
Vodojem
Obr. 1. Technologické uspořádání ÚV Nová Ves v Horách.
Chlornan sodný
Surová a upravená voda 2008 až 2009 CHSKMn CHSK - surová
CHSK - upravená
5,0 4,5
CHSK [m g/l]
4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
04.02.08
14.05.08
22.08.08
30.11.08 Datum
10.03.09
18.06.09
26.09.09
Železo Fe - surová
Fe - upravená
Fe - vrty
1,6 3,5 1,4
Fe [mg/l]
1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
4.2.2008
14.5.2008
22.8.2008
30.11.2008 10.3.2009 Datum
18.6.2009
26.9.2009
Mangan Mn - surová
Mn - upravená
Mn - vrty
0,8 0,7
Mn [mg/l]
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 4.2.2008
14.5.2008
22.8.2008 30.11.2008
10.3.2009
Datum
18.6.2009
26.9.2009
Příprava experimentu Vyrozumění KHS o zásahu do provozované technologie Osazení vodoměru Osazení vzorkovacích kohoutů Vyčištění filtru Aplikace geotextilie Umístění terčů s geotextilií
Experimentální sledování 1) Médium VODA: (3 vzorkovací místa) voda surová, filtrát pod pískovým filtrem a filtrát pod pískovým filtrem s geotextilií.
2 x měsíčně: (pH, Fe, Mn, CHSKMn, BSK5) 2 x měsíčně: hydrobiologický a mikrobiologický rozbor
2) Médium GEOTEXTILIE: ( 1 vzorkovací místo – terč geotextilie). 2 x měsíčně: hydrobiologický a mikrobiologický rozbor
3) Stav hladin v obou filtrech:(2 vzorkovací místa) Při každém vzorkování přeměření výšky hladiny ve filtru od jeho horní hrany – pískový filtr, pískový filtr osazený geotextilií.
4) Závěr sledování - médium PÍSEK: ( 2 vzorkovací místa – pískový filtr a písek pod geotextilií). hydrobiologický a mikrobiologický rozbor
Výsledky měření: chemické ukazatele CHSKMn Surová
Písek
Geotext.
1,6 1,4 CHSK [mg/l]
1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 8.9.09
22.9.09
6.10.09
20.10.09
3.11.09
Datum odběru
17.11.09
1.12.09
15.12.09
Železo Surová
Písek
Geotext.
0,25
Fe [mg/l]
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00 08.09.09
22.09.09
06.10.09
20.10.09
03.11.09
Datum odběru
17.11.09
01.12.09
15.12.09
Mangan Surová
Písek
Geotext.
0,30 0,25
Mn [mg/l]
0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 8.9.09
22.9.09
6.10.09
20.10.09
3.11.09
Datum odběru
17.11.09
1.12.09
15.12.09
pH Surová
Písek
Geotext.
7,0 6,8
pH
6,6 6,4 6,2 6,0 5,8 08.09.09
22.09.09
06.10.09
20.10.09
03.11.09
Datum odběru
17.11.09
01.12.09
15.12.09
Výsledky měření: biologické ukazatele Mikroorg. kultivovatelné při 36°C Surová
Písek
Geotext.
450 400 350 [KTJ/ml]
300 250 200 150 100 50 0 22.9.2009
6.10.2009
20.10.2009
3.11.2009 17.11.2009 Datum odběru
1.12.2009
15.12.2009
Mikroorg. kultivovatelné při 22°C Surová
Písek
Geotext.
1200 1000
[KTJ/ml]
800 600 400 200 0 22.9.2009
6.10.2009
20.10.2009
3.11.2009 Datum odběru
17.11.2009
1.12.2009
15.12.2009
Hlavní složky biosestonu a abiosestonu surová voda: - bioseston: železité bakterie, zelené řasy, bezbarví bičíkovci, rozsivky - abioseston: korozní produkty, sraženiny železa, písek, detritus, rostlinné zbytky, škrobová zrna
Celková abundance (abioseston) se pohybovala kolem 5% a nepřekročila 10 %
Surová voda : Železité bakterie Leptothrix.
filtrát pod pískovým filtrem - bioseston: železité bakterie, zelené řasy, - abioseston: korozní produkty, sraženiny železa, písek, detritus, rostlinné zbytky, schránky rozsivek, škrobová zrna
Celková abundance (abioseston) se pohybovala v rozmezí 3 - 5% s maximem 20 %
Vlevo – detritus, korozní produkty, konidie, schránky rozsivek. Vpravo – celkový pohled na pokryvnost zorného pole mikroskopu při 100× celk.zv.
filtrát pod pískovým filtrem s geotextilií - bioseston: železité bakterie, bezbarví bičíkovci - abioseston: korozní produkty, sraženiny železa, písek, detritus
Celková abundance (abioseston) nepřekročila 5 %
Compact Dry pro růst TC (aerobních mikroorganismů) při 36 °C. Vlevo miska se vzorkem surové vody, uprostřed miska se vzorkem přefiltrované vody přes písek, vpravo miska se vzorkem vody přefiltrované přes geotextilii.
Abioseston Surová
Geotext.
Písek
21 18
[% ]
15 12 9 6 3 0 1 22.9.09
2 5.10.09
3 20.10.09
4 2.11.09
Datum odběru
5 16.11.09
6 1.12.09
7 15.12.09
Výluh geotextilie Pro zajímavost byl masivní nános z povrchu geotextilie seškrabán a následně použit pro analýzu na stanovení obsahu nerozpuštěných látek. Dne 20. 10. byla koncentrace nerozpuštěných látek 3,2 g·l-1 a 1. 12. již 22,04 g·l-1.
Makrosnímek: celkový pohled na geotextilii.
Geotextilie vyjmutá po 4 měsících z povrchu filtru.
Výluh geotextilie - celkový počet organismů MO
ŽO
9000 8000 7000
[jed/ml]
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 22.9.09
2 5.10.09
3 20.10.09
4 2.11.09
Datum odběru
5 16.11.09
6 1.12.09
7 15.12.09
Celkový počet organismů Geotex.
Výluh
9
9 000
8
8 000
7
7 000
6
6 000
5
5 000
4
4 000
3
3 000
2
2 000
1
1 000
0
22.09.09
06.10.09
20.10.09
03.11.09 Datum odběru
17.11.09
01.12.09
0 15.12.09
Výluh geotextílie [jed/ml]
[jed/ml]
Písek
Hlavní složky biosestonu a abiosestonu výluh geotextilie – biologická blána - bioseson: železité bakterie, zelené řasy, rozsivky, bezbarví bičíkovci, kryténky, hyfy a konidie mikromycet, vlákna bakterií, nálevníci, měňavky, vířníci, háďátka - abioseston: korozní produkty, sraženiny železa, písek, detritus, rostlinné zbytky, zbytky hmyzu, motýlí šupiny, škrobová zrna, pylová zrna, schránky rozsivek
Celková abundance (abiseston) vzorku přesahovala 40% Vlevo - železité bakterie, háďátko. Vpravo – korozní produkty, železité bakterie, motýlí šupina.
Vlákna železitých bakterií.
Železité bakterie Leptothrix, korozní produkty, sraženiny železa, rostlinné zbytky, rostlinná pletiva.
Železité bakterie Leptothrix, zbytek hmyzí končetiny.
Železité bakterie, Pinnularia, korozní sraženiny železa.
Vpravo – korozní produkty, železité bakterie, rozsivky Eunotia.
Detritus, schránky rozsivky, vířník při 100× celk.zv.
rozsivka produkty,
Závěrečné shrnutí Kvalita upravené vody odpovídala platné legislativě Po celou dobu experimentu byly vrty v chodu. Podzemní voda tvořila cca 30% směsi upravované surové vody. Sledování hladin ve filtrech: - filtr s pískovou náplní nárůst o 5,5 cm - filtr osazený geotextilií nárůst o 6 cm
Usnadnění regenerace filtru s geotextilií: Vzhledem k tomu, že sledování nebylo ještě ukončeno, hodnocení tohoto přínosu geotextilie nebylo zatím možné.
Poděkování: VŠCHT – Praha, SVS a.s., SčVK a.s.
Děkuji za pozornost
