Komunální odpadní vody
Zbavení odpadní vody biologického znečištění ze stále vzrůstajícího počtu lidských sídel navíc ve světle klimatické změny, kdy vodními toky běžně protéká stále méně vody, je dosti náročný úkol, s jehož řešením dokáže účinně pomoci i naše filtrační látka CINIS. Podstatný je kvalitní návrh takovéto ČOV pro odpovídající zdroj znečištění a také její vhodné umístění. Tyto správně zvolené parametry jsou potom zárukou ekonomické stavby i provozu s minimálními negativními vlivy na své okolí a vynikající účinností.
Pro možné využití této technologie v příslušných souvislostech je třeba vzít v úvahu její základní vlastnosti:
ČOV je dvoustupňová s mechanickým předčištěním vody v septiku nebo štěrbinové nádrži a dočištěním ve filtru CINIS. Plošné zařízení s optimální plochou cca 1,5 až 2 m2 / 1 připojeného ekvivalentního obyvatele /EO/.
Při vhodných spádových poměrech lokality není nutný přívod elektrické energie. Je ale třeba vzít v úvahu, že při filtraci dochází ke ztrátě 0,8 až 1 metru geodetické výšky.
ČOV tohoto typu dokáže trvale fungovat i s malým znečištěním, které dále sníží, nebo při přerušovaném provozu napojeného objektu (typicky rekreační zařízení s nárazovým využitím), ČOV ale musí být navržena na špičkové hodnoty průtoku i znečištění.
Při napojení na stávající kanalizaci není překážkou v jejím provozu ani přítomnost balastních nebo dešťových vod, jen je třeba účinně regulovat jejich množství tak, aby nedocházelo k víření kalů v septiku (což by ve výsledku zhoršilo až znemožnilo průtočnost filtru CINIS).
Má dosti vysokou účinnost čištění, proto je vhodná i do míst, kudy neprochází žádná vodoteč a může se tak využít pro vypuštění vyčištěné vody přímo do vsakovacího objektu a dále do jakéhokoliv horninového podloží a to i v ochranném pásmu vodního zdroje nebo v CHKO (nebo příp. do nádrže pro další použití vyčištěné vody). Samostatný filtr CINIS lze aplikovat i jako dočišťovací stupeň za stávající (např. mechanicko-biologickou) čistírnou nesplňující místně předepsané požadavky.
Vyniká jednoduchostí konstrukce, takže je po dohodě možná i její svépomocná výstavba (pro rodinné domy).
Jemnozrnný materiál na povrchu filtru je náchylný k zanesení (kuchyňský provoz objektu je třeba eliminovat lapačem tuků a zvážit blízkou výsadbu opadavých stromů) a bývá zdrojem zápachu (stejně jako každá jiná ČOV), proto je třeba vyřešit vhodné umístění (a to i vzhledem k občasnému příjezdu fekálního vozu při údržbě septiku nebo štěrbinové nádrže).
Výše zmíněná jednoduchost konstrukce tohoto typu ČOV je přínosná i pro údržbu ČOV, ke které není třeba žádných speciálních vědomostí a při provozu bez elektrické energie pak ani vzdělání v tomto oboru.
Ne nepodstatnou vlastností (a rozhodně velkou výhodou) jsou, i při dodržení všech zásad pro provoz a údržbu tohoto typu ČOV, nízké provozní náklady (a to i při nutnosti čerpání vody).
Obecní ČOV CINIS v Uhersku na Pardubicku
Sestává ze železobetonového septiku, dvou dočišťovacích filtrů a biologického rybníčku. Na snímku je kromě malebného panorama obce v pozadí patrný především momentálně provozovaný filtr CINIS (zatím zaplavený jen částečně), obslužná komunikace a oplocení celého areálu ČOV.
při decentralizovaném systému čištění vody
Horské chaty, dětské tábory, koupaliště a další
Poslední nebo zajímavé realizace pro Komunální odpadní vody
- Především jde o provoz bez nároků na elektrickou energii (pří vhodných spádových podmínkách), a s minimálními nároky na obsluhu - ale o to důležitější je pak předepsanou míru obsluhy dodržovat!
- Je možný přerušovaný a kolísavý přítok odpadní vody a to jak co do množství (maximální návrhové ale není možné překračovat), tak i míry znečištění.
- Není třeba trvat na důsledném oddělení balastních vod. ČOV pracuje i při malých hodnotách CHSK na vstupu. Není proto třeba nově investovat do již vybudované kanalizace, ale je nutno s touto okolností počítat při návrhu velikosti filtru i opatřeních, které dokážou odklonit nepřiměřená množství z přívalových srážek, která by jinak mohla způsobit havarijní stav ČOV (to platí nejen u tohoto systému čištění).
- Je vhodná pro rodinné domky, drobné provozovny, tábory, sociální zařízení u dálnic, obce (eventuelně jejich části), které nelze bez přečerpání napojit na kanalizační síť velké ČOV.
- Dočištění odpadních vod za přetíženými klasickými ČOV.
- Nasazení ve vodárenských pásmech a chráněných krajinných oblastech s přísnějšími požadavky na kvalitu vypouštěné vody.
- Možnost svépomocné výstavby ČOV pro rodinný dům, kde jsou vhodné podmínky jejího použití.
- Účinné odstraňování fosforu a čpavku z odpadních vod.
- Možnost kolmatace povrchu filtru anorganickým znečištěním při neoddílné kanalizaci.
- Snížení průtočnosti filtru organickými látkami, zejména tukem, což lze eliminovat osazením lapače tuků na k tomu vhodném místě.
- Ztráta geodetické výšky (někdy s následkem nezbytnosti nasazení čerpadla).
- Pokud je stavba ČOV v rovině, bude třeba splaškovou odpadní vodu (nejlépe až za septikem) načerpávat (benefitem je prokysličení vody s následným další zvýšením účinnosti čištění).
- Nutnost dodržovat pásma hygienické ochrany při nezakrytých filtrech. Je třeba volit vhodné umístnění ČOV.
Základ tvoří první stupeň čištění splaškové vody ve vhodně dimenzovaném vícekomorovém septiku, nebo ve štěrbinové nádrži. Na toto předčištění navazuje zemní filtr jako druhý stupeň čištění s náplní sorbentu CINIS, kde proběhne konečné dočištění splaškové vody na potřebné hodnoty emisních limitů CHSK, BSK5 a NL. Tyto hodnoty určují a povolují příslušné státní orgány v souladu s přijatými zákony a vyhláškami.
Při rozhodování, jaký způsob čištění pro svou obec, nebo další vyjmenované objekty zvolit, je třeba zvážit specifické podmínky, uvedené výhody a nevýhody, podívat se na některou realizovanou stavbu a oslovit projektanta, který má s tímto způsobem čištění zkušenosti. Důležitá je i finanční stránka realizace ČOV, resp. posouzení nejen pořizovacích, ale i provozních nákladů.
Pod nátokem se nachází betonová dlaždice k ochraně před vymíláním.
Obsahuje odvětrávací komínek z drenážního prostoru pod filtrem.
Mocnost nejméně 0,7 m, filtrační koeficient min. 1 x 10-5m/s a s povrchem filtru vytvarovaný do roviny pro zapojení celého povrchu filtru do čištění
Při opravě filtru je nevýhodou tohoto řešení nutnost odstavení celé ČOV.
Při výstavbě dvou samostatných filtrů tato nevýhoda odpadá.
Nutný akumulační prostor pro odběr vzorků vyčištěné vody.
Dolní hrana odvodního potrubí musí být pod úrovní dolní hrany přívodního potrubí.
Technologie čištění
Technologie čištění komunálních odpadních vod znečištěných nerozpuštěnými a rozpuštěnými látkami (NL, RL), těžkými kovy (TK), je založena na fyzikálně chemických vlastnostech sorbentu CINIS.
Princip čištění
Vlastní čištění městské odpadní vody se sorbentem CINIS probíhá na zemních filtrech. Tato znečištěná voda je dopravována zpravidla samospádem z předřazeného čistícího stupně (tříkomorový septik nebo štěrbinová nádrž) na povrch filtru.
Náplň filtru je dvousložková, vrchní vrstvu tvoří filtrační látka CINIS o mocnosti min. 700 mm s hodnotou filtračního koeficientu K v rozsahu (10-5 - 5 . 10-4 ) m.s-1.
Druhou, spodní vrstvu tvoří cca 250 mm kameniva (frakce 16 – 32 mm), která slouží jako drenážní vrstva pro odvod vyčištěné vody. Mezi touto vrstvou a sorbentem CINIS je doporučeno vložení min. 50 mm silné vrstvy praného štěrkopísku frakce 2-4 mm (příp. 4-8 mm), alternativně lze obě vrstvy oddělit rašlovým úpletem. Do dna filtru je vloženo potrubí o potřebné světlosti pro odvod čisté vody do recipientu, nebo do vsaku. Ve stavební jámě je vložena svařená folie z měkčeného PVC, která tvoří vnější vodotěsnou konstrukci celého filtru.
Účinnost čistícího procesu
dle BSK 5 90-95 % | dle CHSK cr 75-85 % | fosfor celkový > 90 % |
patogenní bakterie 70-99 % | NL 30-60 % | dusík celkový 40-50 % |
Na stránce referenčních staveb lze vidět příklady výsledků rozborů vod na konkrétních stavbách (tyto a další hodnoty jsou pro přehlednost vloženy do níže uvedené tabulky).
| Typ aplikace filtrační látky CINIS | Sledovaný parametr v ml/l | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Přítok/Odtok | CHSKCR | BSK5 | NL | Pcelkem | N-NH4+ | pH | C10-C40 | NEL | |
| Komunální ČOV pro cca 330 EO | Přítok | 230 | 90 | 90 | 4,61 | 41,2 | 7,3 | N | N |
| Odtok | 39 | 5 | 16 | 4,51 | 28,1 | 7,2 | N | N | |
| Komunální ČOV pro cca 160 EO | Přítok | 364 | 152 | 90 | N | N | 7,4 | N | N |
| Odtok | 30 | 10,1 | 9 | N | N | 7,4 | N | N | |
| Komunální ČOV pro cca 300 EO | Přítok | 181 | 49,4 | 36 | 3,49 | 22,9 | 7,4 | N | N |
| Odtok | 14 | <1,5 | 5 | 0,26 | 11,5 | 7,4 | N | N | |
| Komunální ČOV pro horský rekreační objekt s 40 EO | Přítok | 890 | 470 | 13,2 | N | N | 7,2 | N | 7,5 |
| Odtok | 82 | 71 | 23 | N | N | 7,6 | N | 0,07 | |
Návrh velikosti filtrů
Celková plocha filtrů v ČOV je minimálně 1,5 - 2 m2 na ekvivalentního obyvatele při denní spotřebě vody 120 litrů (při zkosených stěnách konstrukce filtru je počítáno s plochou filtru ve středu jejího zkosení). Funkční je samozřejmě i čistírna s menší plochou filtrů, jen je třeba počítat s častější údržbou a kratší životností s ohledem na větší zatížení filtrační látky CINIS.
Provozování ČOV s filtry CINIS
I když k výhodám filtru CINIS patří nízké nároky na obsluhu, je ale třeba počítat s pravidelnou kontrolou a údržbou. Povrch filtru je třeba rozdělit na dvě nebo i více kazet buď se společným drenážním prostorem v jedné stavební jámě, nebo lépe v samostatných filtračních vanách, které při větších servisních zásazích umožňují zachování provozu ČOV. Důvodem je nutnost obnovy povrchu filtru.
Na následujícím obrázku je vidět detail povrchu odstaveného filtru CINIS s nátokovým potrubím již po vsáknutí vystavené vody a vyschnutí zachycených zbytků organických látek. Za těchto podmínek je třeba kolmatující látky odstranit seškrábnutím nebo zametením a přitom se vyvarovat jejich zašlapání pod povrch filtru.
Po provedení rozboru je v případě příznivého výsledku odklizený materiál možno použít pro kompostování. Při odstraňování organické sušiny z povrchu filtru se nelze vyhnout tomu, že spolu s organickým odpadem obsluha odstraní i část filtrační látky CINIS. Proto je nutné v provozním řádu ČOV stanovit interval jejího doplňování, aby nebyla vrstva filtrační látky CINIS neúměrně snižována a nebyla tak negativně ovlivněna účinnost čištění.
Obecné informace
Do náplně popelového filtru nelze používat popel z teplárenského provozu, protože vzniká za nižších teplot při spalování, než v elektrárně. Koeficient filtrace popelové náplně je třeba volit v intervalu 10-5 - 5 × 10-4 m×s-1.
Povrch filtru s filtrační látkou CINIS je nutno navrhovat jako odkrytý případně jednoduše odkrývatelný bez rozváděcích vrstev kameniva a přechodové vrstvy písku jako kalového prostoru. Povrch filtru je třeba rozdělit minimálně na dvě či více dílčích kazet.
Drenážní prostor dna filtru je třeba mít trvale bez vody vhodným spádováním výstupní drenážní trubky. Drenážní trubka bude odvětrávána komínkem (ten bude mimo drenážní prostor z plného potrubí) pro přísun vzduchu pod filtr a vyrovnání tlaku. Povrch filtru je vhodné provést zhruba vodorovný, aby se procesu čištění účastnila od počátku celá plocha připojeného filtru.
Po dokončení a zprovoznění ČOV je nezbytná kontrola celistvosti povrchu filtrů, která odhalí případné zkraty nebo "píštěle". Ty je nutné odstranit zasypáním filtrační látkou CINIS (spolu s lehkým zhutněním takového místa), protože mají velmi negativní vliv na výslednou kvalitu vyčištěné vody. Po stabilizaci filtrů zaplavením vodou při dalším provozu ČOV jejich vznik už nehrozí.
V případě tlakového načerpávání odpadní vody vložit „uklidňovací“ prvek před nátokem na zemní filtr.
Toto porovnání uvádíme pro zdůraznění odlišnosti obou filtračních látek. Při použití sorbentu CINIS probíhá čištění převážně na povrchové vrstvě s kvalitnějším výsledkem čištění. Na povrchu dochází k oddělení i malých částic, které neproniknou hlouběji do filtračního tělesa. Tím dochází k postupné kolmataci (zanášení) povrchu filtru a vystavování odpadní vody. Jakmile kolmatace dostoupí maximální hodnoty (vystavuje se voda v nátokovém potrubí ze septiku), je třeba filtr odstavit a nátok odpadní vody ze septiku přepojit na další, do té doby "odpočívající" kazetu.
Pro srovnání: v pískové náplni zemního filtru proces čištění probíhá ve větší hloubce s horším výsledkem. Do tělesa filtru pronikají částice, což je jev daný granulometrickým složením filtru (2 – 4 mm). Protože kolmatace neprobíhá na povrchu filtru, dojde k uložení kalu v celém profilu filtračního tělesa. Celé těleso filtru je třeba po určité době (zpravidla řádově roky) vyměnit, a to včetně rozváděcích vrstev.
Naproti tomu u filtru s náplní ze sorbentu CINIS lze při jeho správném provozování sorbent pouze doplňovat bez celkové výměny. Minimální životnost filtru odvozená od časové extrapolace je cca 10-15 roků, stejně jako použité izolační fólie.
Není vyloučeno, že skutečná životnost filtrů CINIS® bude při správné údržbě a v závislosti na jejich zatížení ještě delší. Proto doporučujeme použít co nejkvalitnější folie s dlouhou životností (vč. jejich ochrany důsledným překrytím dostatečně silnou geotextilií) a potom stačí jen oprava případného mechanického poškození hydroizolační fólie.
Objevte další služby
Informace o přínosu zabezpečených parkovišť vybavených celoplošným filtrem pro zbavení srážkové vody ropných látek a těžkých kovů pocházejících z úkapů motorových vozidel s následným vsakem vyčištěné vody do podloží.
Technologie CINIS spolehlivě odstraňuje ropné látky a těžké kovy, účinnost čištění dalších látek ověříme testováním, které provádíme na kontejnerové filtrační jednotce s odběrem vzorků pro návrh čištění a cenovou nabídku. Filtrační látka CINIS účinně čistí průmyslové odpadní vody, vodu z automyček, přírodních koupališť, železničního provozu a také srážkovou vodu ze střech a zpevněných ploch.
