USPOŘÁDÁNÍ TECHNOLOGICKÉ LINKY ČOV

13.5.2015

Uspořádání technologické linky ČOV

USPOŘÁDÁNÍ TECHNOLOGICKÉ LINKY ČOV

Produkce odpadních vod Specifické množství OV – množství OV připadající na jednoho obyvatele (nebo jednotku výrobního procesu) za jednotku času Populační ekvivalent – míra znečištění (CHSK, N, P, NL atp.) vyprodukovaná 1 obyvatelem za 1 den Nejčastěji se používá populační ekvivalent 60 g BSK5 na 1 obyvatele za 1 den – definice Ekvivalentního obyvatele (EO)


Znečištění vody – taková změna fyzikálních, chemických a biologických vlastností vody, která omezuje nebo i znemožňuje její využití k danému účelu.


Složení surové a mechanicky předčištěné komunální odpadní vody

Splaškové vody Městské OV Průmyslové OV


SUROVÁ ODPADNÍ VODA


Formy znečištění:

• rozpuštěné - nerozpuštěné • organické - anorganické • biologicky rozložitelné – inertní

KOMUNÁLNÍ OV  kuchyňské OV  vody z praní  toalety

PRŮMYSLOVÉ OV lehký ↔ těžký průmysl

BALASTNÍ VODY  dešťové vody  průsaky

• usaditelné – neusaditelné (plovoucí, ve vznosu) Z chemického hlediska: • organické látky – CHSK, BSK5, NL

• (teplota)

• dusíkaté látky – NH4+, NO3-, NO2-, Norg.

• (pH)

• sloučeniny fosforu – PO4

3-,

Porg.

• (barva)

1

13.5.2015



Znečištění organickými látkami • snadno rozložitelné CHSKCr : nízkomolekulární organické látky, které mohou být přímo využity v buňkách mikroorganismů (jednoduché cukry, kyseliny, alkoholy). Jejich podíl na celkovém CHSKCr obvykle nepřesahuje 20%. • pomalu rozložitelné CHSKCr : vysokomolekulární organické látky, rozpuštěné, koloidní i nerozpuštěné. Rychlost jejich využití mikroorganismy je limitována extracelulární hydrolýzou. Teprve produkty hydrolýzy mohou vstupovat do metabolismu uvnitř buněk. • nerozložitelné CHSKCr : rozpuštěné i nerozpuštěné organické látky, které z mnoha příčin nemohou být mikroorganismy využity. Rozpuštěné inertní látky procházejí čistírnou a přispívají ke zbytkovému znečištění finálního odtoku. Nerozpuštěné inertní organické látky jsou většinou odstraněny ze systému spolu s přebytečnou biomasou.

(Eu)trofizace Zvýšený růst zelených řas a sinic: - dopad na život vodních organismů - zhoršení upravitelnosti na pitnou vodu - znemožňuje rekreační využití vodních ploch OligoMeso-


Znečištění organickými látkami Nerozpuštěné látky (NL) – oddělitelné filtrací přes mikrofiltr 0,4 μm

EuHyper-


LAPÁK ŠTĚRKU

Nejhrubší formy znečištění štěrk, kusy cihel atp., materiál sunutý po dně stoky

CHSK – chemicky oxidovatelné organické látky (výsledky se přepočítávají na kyslíkové ekvivalenty), k oxidaci se používá K2Cr2O7 nebo KMnO4

 vyklízení diskontinuálně, obvykle po silnějším dešti (v případně jednotné kanalizace)

BSK5 – organické látky oxidovatelné biochemickými procesy (během 5denní inkubace)

 vyklízecí zařízení: bagr nebo vyjímatelný koš

Dále lze stanovovat např. parametry TOC, DOC, BDOC nebo užší skupiny látek (huminové látky, fenoly, halogenderiváty, tenzidy, pesticidy….)

 většinou anorganický materiál, ale hygienicky závadný


 produkce se těžko odhaduje

 likvidace zachyceného materiálu skládkováním


NUTRIENTY VE VODÁCH: - anorganické sloučeniny dusíku a fosforu Formy výskytu: Dusík: - amoniakální dusík (NH4+ a NH3) - organický dusík NORG (-NH2) - dusičnanový (NO3--N) a dusitanový (NO2--N) Fosfor: - orthofosforečnany (PO43-, HPO4 2-, H2PO4-) - organicky vázaný fosfor PORG - polyfosforečnany PP (lineární, cyklické)

2

13.5.2015



ODLEHČENÍ, ZDVIH OV

Šneková čerpadla



• zajištění gravitačního průtoku čistírnou


LŠ

ČESLE A SÍTA

TYPY ČESLÍ • hrubé, (střední) • jemné

 většinou plovoucí nebo ve vznosu

 odstranění na česlích

Odlehčení na přítoku

• zabránění hydraulickému přetížení systému • využití dešťových zdrží nebo přímo do recipientu



 zastoupení rozmanité: větve, kuchyňský odpad, papíry, hadry, kusy plastu, atp.  50% hadry, 20-30% papír, 5-10% plasty, 2% guma a gumové výrobky, 2-3% zbytky zeleniny a ovoce a 2-3% nerozpadlé fekálie  likvidace shrabků: odvodnění (lisování), skládkování, spalování, výjimečně kompostování  hygienicky závadný materiál


HRUBÉ ČESLE – šířka průliny 80 – 100 mm STŘEDNÍ ČESLE – šířka průliny 20 – 25 mm – zachycení nejhrubších nečistot, ochrana jemných česlí

Dešťové zdrže

3

13.5.2015



JEMNÉ ČESLE – šířka průliny do 10 mm – ochrana čerpadel nebo proti přetížení UN





4

13.5.2015



Pro menší sídla:  síta  mělnící česle a dezintegrátory

Materiál zachycený na jemných česlích Materiál zachycený na hrubých česlích



LŠ

Č

Produkce shrabků:

LAPÁK PÍSKU (TUKU)

2 – 3 l/EO a rok pro hrubé česle 5 – 10 l/EO a rok pro jemné česle

Komorový provzdušňovaný LP


Vírový LP


• odstranění písku a jemných minerálních suspenzí (v systémech s jednotnou kanalizací) • snižování efektivních objemů nádrží, ochrana čerpadel před abrazivními jevy • princip: oddělení minerální suspenze od organické suspenze • technické řešení: komorové nebo vírové LP • komorové obvykle provzdušňované - kombinace s lapákem tuků • likvidace produktu: pračky písku, odvodnění, skládkování • hygienicky závadný materiál • specifická produkce písku 5 – 12 l/EO za rok • vyklízení obvykle na principu mamutky, u menších ČOV ručně vyklízené

5

13.5.2015



Provzdušňované komorové lapáky písku

Eliminace zápachu zakrytím


Pračka písku


Zachycený tuk

Mamutka v činnosti



Vírové lapáky písku LŠ

Č

LPT

OCHRANNÁ ČÁST ČOV

6

13.5.2015


LŠ

Č

LPT


Z

Pravoúhlé usazovací nádrže s horizontálním průtokem

USAZOVACÍ NÁDRŽ


Kruhové usazovací nádrže s horizontálním průtokem

• vtoková oblast (1)

• vtokový válec (1)

• odtoková oblast (2)

• kalový prostor (2)

• kalový prostor (3)

• usazovací prostor (3)

• usazovací prostor (4)


USAZOVACÍ NÁDRŽE • nejvyšší stupeň separace NL se vyžaduje před zkrápěnými biofilmovými reaktory a před systémy s nitrifikací

• odstranění většiny NL a plovoucích nečistot

Pravoúhlé UN s horizontálním průtokem

• šířka 5 – 10 m • délka do 40 m • hloubka 2 – 2,5 m

• naopak jiné systémy jsou schopny pracovat zcela bez primární sedimentace

• princip: prostá gravitační sedimentace

• stírání dna i hladiny • konstrukční řešení: pravoúhlé s horizontálním průtokem, kruhové (radiální) s horizontálním průtokem, nádrže s vertikálním průtokem (menší ČOV)

• produkt: primární kal, likvidace v kalovém hospodářství



Návrhové parametry UN Pravoúhlé UN s horizontálním průtokem Základními návrhovými parametru usazovacích nádrží jsou střední doba zdržení a hydraulické zatížení plochy povrchu vztažené na výpočtový průtok Qv.

Θ = VS·η/Q [h]

vA = Q/Ah [m3m2h-1]

VS – objem usazovacího prostoru, η – hydraulická účinnost nádrže, Ah – plocha hladiny Zařazení usazovací nádrže

Střední doba zdržení, h

Hydraulické zatížení plochy, m/h

před biofiltry

2,0 - 4,0

0,7 - 1,4

před aktivací

1,0 - 3,0

1,0 - 2,8

Rychlost pohybu mostu je 0,01 až 0,03 m/s. Odpadní voda protéká usazovacím prostorem (1) po délce nádrže směrem k odtokovému žlabu (2). Usazené látky se hromadí u dna, odkud jsou stírány stěračem upevněným na pojízdném mostě (3) do kaliště (4). Z kaliště se kal vypouští hydrostatickým tlakem do kalové jímky (5). Plovoucí látky jsou stírány buď zvláštním stěračem hladiny, upevněným na pojízdném mostě do žlabu na plovoucí látky, nebo se ke stírání hladiny používá stěrače dna. V takovém případě při pohybu stěracího zařízení směrem ke kališti shrnuje stěrač usazené látky, načež při zpětném pohybu mostu ve směru průtoku vody se stěrač zvedne na hladinu a shrabuje plovoucí látky do žlabu (6), umístěného na norné stěně (7) před odtokovým žlabem.

7

13.5.2015





Čerpání primárního kalu

Po délce nádrže pojíždí mostová konstrukce (1), na které je instalováno čerpadlo (2), které dopravuje kal ze dna nádrže do žlabu (3), umístěného podle nádrže. Aby se nepřisávalo příliš mnoho čiré kapaliny shora, bývá na sacím potrubí odrazový štít. Protože by příčné sběrné žlaby vadily při odsávání kalu, používají se v poslední třetině nádrže žlaby podélné

Nátoková galerie



Pravoúhlé UN s horizontálním průtokem Kruhové UN s horizontálním průtokem

Odpadní voda je přiváděna potrubím (1) do středu nádrže. Vtoková rychlost je kolem 0,2 m/s. Ve středu nádrže je umístěn uklidňující válec (2), zároveň slouží jako norná stěna. U nádrží větších průměrů je uklidňující válec tvořen věncem rozdělovacích česlí. Voda protéká nádrží od středu k obvodu, kde pilovým přepadem přepadá do kruhového sběrného žlabu (3). Stěrací zařízení pro usazené látky (5) i plovoucí nečistoty (6) jsou zavěšena na mostní konstrukci, která se na gumových kolech pohybuje po obvodové zdi nádrže. Pojezdová rychlost je kolem 0,035 m/s. Plovoucí látky jsou během otáčení stěracího zařízení postupně dopravovány k obvodu stěracího ramene, které končí kyvným plechem opatřeným gumovým stěradlem (7). Při přechodu přes jímku (8) jsou nečistoty shrnuty do šachty pro plovoucí nečistoty. Vyklízení kalu a plovoucích nečistot




• průměr až 50 m Kruhové UN s horizontálním průtokem

• hloubka 2,5 – 3 m

Řetězový shrabovák

8

13.5.2015



LŠ

Kruhové UN s horizontálním průtokem

Č

LPT

Z

U N

Odtoková hrana UN

BIOLOGICKÝ REAKTOR

Jímka na plovoucí nečistoty



SFT filtr  aktivační

nádrž s biomasou ve formě suspenze (aktivovaný kal) nebo biofilmový reaktor s biomasou na pevném nosiči (nárostová kultura)

 probíhá zde odstraňování znečišťujících látek zbylých v OV po mechanickém předčištění (především rozpuštěných)  tkanina s otvory od 0,1 mm do 1 mm

 odstraňování uhlíkatého znečištění (organické látky), sloučenin dusíku a fosforu (nutrienty)

 výkon od 10 do 180 l/s  zachycení až 80 % NL  čištění stlačeným horkým vzduchem

 široká škála možností technického provedení BR

 prostorové, investiční a provozní úspory


Uspořádání technologické linky ČOV LŠ

LŠ

Č

LPT

Č

LPT

Z

Z

U N

MECHANICKÉ (PRIMÁRNÍ) ČIŠTĚNÍ

U N ODTAH PŘEBYTEČNÉH O KALU

BR RECIRKULACE VRATNÉHO KALU

DOSAZOVACÍ NÁDRŽ

9

13.5.2015



Technologické modifikace aktivačních systémů Konvenční aktivační systémy DN

Aktivace s regenerací

BR PK VK

R – regenerace

BIOLOGICKÁ (AKTIVAČNÍ) ČÁST ČOV



Technologické modifikace aktivačních systémů Konvenční aktivační systémy Klasická aktivace P – přítok, O – odtok, AS - aktivační směs, VK - vratný aktivovaný kal, PK - přebytečný AK, AN- aktivační nádrž, DN - dosazovací nádrž



Technologické modifikace aktivačních systémů Konvenční aktivační systémy Dvoustupňová aktivace (AB Proces) A P

B DN1

VK1

DN2 O2

O1

VK2 PK1

PK2

• pro vyšší obsah organického znečištění • vysoce zatížený 1. stupeň, dostatečná oxygenační kapacita

10

13.5.2015



Technologické modifikace aktivačních systémů Konvenční aktivační systémy

Technologické modifikace aktivačních systémů Konvenční aktivační systémy Šachtová aktivace

Oxidační příkop AR

AR

DN

O

AS VK P

PK

• nízká výška vodního sloupce • pouze mechanická aerace

• cirkulace aktivační směsi dle schématu (1 – 2 m/s) • hnací síla: rozdíl spec. hmotností ve vnitřní a vnější sekci nad přívodem provozního vzduchu (18 – 40 m) • odplyňovací prostor (doba zdržení cca 20 – 30 min.)

Výhody: malý prostor, vysoké využití kyslíku ze vzduchu (85 – 95 %) Nevýhody: příp. rozrušování vloček, tvorba pěny, průnik vzduchu i do DN




Technologické modifikace aktivačních systémů

Karuselová/oběhová aktivace

Aktivace SBR ODP. VODA

A

B

ODTAH

C

D

E

VZDUCH

• vyšší výška vodního sloupce (3 – 5 m) • lze i jiný typ aerace než mechanický • i větší zdroje znečištění

• menší zdroje znečištění • časové oddělení procesů • bez dosazovací nádrže, oddělená fáze sedimentace ve vlastní nádrži




Technologické modifikace aktivačních systémů

Šachtová aktivace

• Ø 2 – 10 m, • h = 60 – 120 m

Balené ČOV

• vestavěná dosazovací nádrž • malé (izolované) zdroje znečištění • kontejnerový typ, často mobilní • plast, plech, beton

11

13.5.2015



Technologické modifikace aktivačních systémů Balené ČOV

Např. ČOV pro 20 – 500 EO



Technologické modifikace aktivačních systémů Domovní ČOV (nejmenší zdroje, 4 – 15 EO) • plast (příp. beton. jímka) • nad i pod terénem • nízké zatížení, nízká produkce kalu


Zkrápěné biologické kolony


Rotační biofilmové reaktory diskové

12

13.5.2015



Rotační biofilmové reaktory klecové



Dosazovací nádrže Základní konstrukce dosazovacích nádrží - kruhové radiálně protékané („Dorr“) - obdélníkové příčně x podélně protékané - s vertikálním průtokem (obvykle čtvercové)



Kruhové dosazovací nádrže

13

13.5.2015


Pravoúhlé dosazovací nádrže


DN s vertikálním průtokem

• vstupní zóna - disipace energie • flokulační zóna - mechanické nebo hydraulické míchání • usazovací zóna s pojízdným mostem a shrabovacím zařízením • odtokový žlábek - podélně



Odtok

Odtok z DN

Přítok Odtok

Odtok z ČOV



Č

LPT

DN

Z

U N BR

P K VK

TERCIÁRNÍ DOČIŠTĚNÍ

14

13.5.2015



Používané způsoby terciárního dočištění  biologické

dočišťovací nádrže

(rybníky)  filtrace  sorpce  hygienické zabezpečení odtoku



Č

LPT

Z

DN

U N

TD

BR

P K VK

KALOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ



Cíl: zpracování kalů tak, aby byly při minimálních nákladech respektovány požadavky na ochranu životního prostředí a zdravotního zabezpečení. Nejvýhodnější metodou využití kalů se jeví zemědělské využití (hnojivé vlastnosti, přirozené recyklace užitečných látek získaných z odpadní vody) nebo energetické využití. Potenciální přítomnost nebezpečných látek jako jsou těžké kovy, toxické chemikálie a přítomnost patogenních mikroorganismů. Hygienicky nebezpečné patogenní mikroorganismy musí být před vlastním využíváním kalu zničeny nebo alespoň sníženo jejich množství na přijatelnou hodnotu.

15

13.5.2015



Dvoustupňová anaerobní stabilizace


Jednostupňová anaerobní stabilizace



Sítopásový lis


„Futuristický design“ methanizačních nádrží

16

13.5.2015



Odstředivky/centrifugy



Stabilizovaný odvodněný kal



Kalolisy

17

13.5.2015


Spalovna odvodněných kalů na ČOV


Hořáky zbytkového plynu

Skládka solidifikovaných zbytků po spalování kalů



Plynojemy Aerobní termofilní stabilizace kalu

mokrý plynojem

membránový plynojem



Kogenerační jednotky

18

13.5.2015


19

USPOŘÁDÁNÍ TECHNOLOGICKÉ LINKY ČOV

Recommend Documents