Technologie domovních ČOV s ohledem příjemce odpadních vod
Článek přináší přehled možných variant, které přichází v úvahu při řešení možností čistění odpadních vod.
Existuje celá řada zdrojů a průběhů produkce odpadních vod a existuje i celá řada způsobů, jak se s řešením jejich čištěním a odváděním vypořádat. Vhodnost jednotlivých řešení pak přímo souvisí s tím, kam vodu vypouštíme, dále s průběhem vypouštění, možnostmi majitele /investora a odpovídajícími legislativními předpisy.
V podstatě tak existuje několik kombinací možných, vhodných, odpovídajících řešení a závěr, že jedno správné universální řešení zatím zkrátka neexistuje. O zobecnění způsobu hledání vhodného řešení na základě výše uvedeného, upozornění na hlavní zásady a přehled základních možností řešení se pokouší tento příspěvek.
Popis nejčastějších zdrojů odpadních vod a jejich způsob užívání
• malý zdroj do 5 (max. 10) EO – buď užívaný trvale (např. rodinné domy) nebo občasně (např. chaty užívané o víkendech a dovolené). Uživatelé jsou většinou jen obeznámeni s funkcí a údržbou ČOV, a tak chtějí být zatěžováni starostmi o provoz pokud možno co nejméně,
• střední zdroj – od 10 do 50 EO – buď užíván trvale (např. malý domov důchodců) nebo s menší či větší nerovnoměrností (např. penzion s týdenními nebo sezónními výkyvy, bufet v blízkosti frekventované turistické trasy),
• větší zdroj nad 50 EO – opět s menšími či většími výkyvy v zatížení, obdobné možnosti v nerovnoměrnosti jako u předchozí kategorie.
Příjemci
- 1. Vodní tok, tj. vypouštění do povrchových vod
Vypouštění do povrchových vod by mělo být vždy upřednostněno. Výjimkou by měly být jen případy, kdy to prokazatelně není možné z důvodů ekonomických (neúměrně dlouhá a složitá kanalizační přípojka) nebo jiných (majetkoprávní problémy, výskyt nějakého vzácného tvora v toku), ale zdůvodněných. Ideální je, aby byl k dispozici větší tok, kde je vypuštěním odpadní vody kvalita ovlivněna minimálně a kde samočistící pochody jsou dostatečně silné. V případě málo vodných toků je vhodné zrovnoměrnit odtok tak, aby po smíšení v toku ovlivnil imisní hodnoty (NEK) minimálně a to i přesto, že NV stanoví emisní hodnoty, nebo pro případ nemožnosti dosažení NEK tzv. BAT hodnoty, což jsou ze strany úřadu hodnoty maximálně požadovatelné.
- 2. Podzemní vody (půdní horizont), tj. vypouštění do podzemních vod
Jak již bylo řečeno výše, a je i požadováno v legislativě, mělo by se jednat o případ výjimečný (snad jen u řádně navržené závlahy nebo bezodtokých technologií, které jsou brány jako zvláštní případ vypouštění do vod podzemních, by to mohlo být podporované řešení, neboť se tak zachytí a využijí nutrienty). Požadavky na jakost vyčištěné vody jsou opět uvedeny v příslušném NV 416/2010 Sb. Mimo to by si měl vypouštějící uvědomit, že čím více bude odstraněno nerozpuštěných látek, tím více se prodlouží životnost zasakovacího objektu. A čím méně bude v odtékající vodě nutrientů, o to později dojde k vyčerpání sorpčních schopností půdy v místě zásaku. To jsou důvody, proč by měly být upřednostněny technologie nejen dosahující legislativních požadavků, ale zachycující co nejvíce nerozpuštěné látky (např. membrány, pískový filtr) a minimalizující vypouštění nutrientů (denitrifikující ČOV, řešení s dělením vod).
- 3. Další možnosti (oddělení žlutých nebo šedých vod)
Další možností, jak se efektivně vypořádat s odpadními vodami, je tzv. dělení vod a separátní řešení některé části vod. Nejčastěji připadá v úvahu oddělení tzv. žlutých vod (tj. moči) nebo šedých vod (z van, sprch, umyvadel). Žluté vody se oddělují zpravidla proto, aby se minimalizovalo množství nutrientů v odpadní vodě (moč obsahuje jak podstatné množství fosforu, tak i amoniaku) a dosáhlo se tak s menšími technologickými problémy a efektivněji požadovaných parametrů na odtoku. Šedé vody se pak oddělují zase z důvodu jejich snazší recyklace, a tedy za účelem recyklace a případného využití tepelné energie v nich.
Legislativní pohled
První rozhodování je o tom, zda řešit odkanalizování centrálně nebo decentrálně. V případě decentrálního řešení je pak nově možnost využít i instituce ohlášení. Řada investorů si od této instituce slibuje značné zjednodušení. Je však třeba si uvědomit, že ohlášení je určeno jen pro určité případy, a to tam, kde toto zjednodušení nebude mít problematické důsledky do budoucna. Ohlášení by mělo být použito jen tam, kde jsou známé podmínky, minimální možnost ovlivnění lokality a do budoucna se nepočítá se změnou požadavků na úroveň čištění.
Základní rozdíl mezi vodoprávním povolením a ohlášením spočívá v tom, že vodoprávní rozhodnutí se vydává v podobě rozhodnutí a spolu s ním se vydává povolení k nakládání s vodami, které je časově omezené, jsou v něm uvedeny hodnoty a četnost odběru vzorků. Naproti tomu ohlášení může vstoupit v platnost i bez vydání rozhodnutí a má se pak za to, že automaticky bylo povoleno i nakládání s vodami. V případě ohlášené ČOV je však nutno si zajistit, obdobně jakou v případě technické kontroly u aut, jednou za dva roky kontrolu ČOV osobou mající oprávnění k tomuto úkonu. Což z hlediska nákladů a organizace bude obdobná zátěž jako v případě odběru vzorků u čistíren povolených ve vodoprávním řízení.
Souvislosti spojené s vodoprávním řízením a ohlášením jsou popsány na Obr. 1.
Obr. 1: Diagram srovnávající postup činností v případě ohlášení a vodoprávního řízení
Přehled jednotlivých řešení a jejich použití
- 1. Septik a zemní filtr (nebo vegetační ČOV)
Varianta vhodná zejména pro objekty, které nejsou obývány trvale a tak není možné, vzhledem k přerušovanému nátoku, použít biologické aerobní způsoby (aktivaci), neboť by nemohla být zaručena jejich správná funkce. Nevýhodou těchto způsobů je problém s dosažením požadovaných hodnot, co se týká nutrientů (amoniak a fosfor) a také s prostorovými nároky. Pokud má ČOV splnit ukazatele uvedené v NV, pak by plocha zemního filtru měla být alespoň 4 m²/EO (hodnota doporučená např. rakouskou normou). Možné jsou také varianty s použitím dělení vod – oddělení moči vede k podstatnému snížení hodnot fosforu a amoniaku.
- 2. Septik a zemní filtr, doplněný sorpční nebo jinou technologií
Pokud nelze řešit snížení obsahu amoniaku nebo fosforu dělením vod a i přesto je třeba dosáhnout požadovaných hodnot fosforu, je nutné doplnit zemní filtr např. vrstvou strusky. V některých zemích, jako ve Švédsku, se používají filtry se zeolitovou náplní. Ta zachytí jak amoniak, tak i částečně i fosfor. Je řeba počítat s tím, že náplň filtru je potřeba po vyčerpání sorpční kapacity vyměnit za novou.
- 3. Domovní biologická ČOV (aktivace)
Aktivační proces se používá pro čištění odpadních vod z trvale obývaných objektů. Tento typ ČOV má nejvýhodnější poměr mezi cenou a účinností. Většina čistíren tohoto typu má však omezené možnosti co se týká zvládání nerovnoměrnosti nátoku (pro dobrou funkci je důležitý podíl mezi minimálními denními a maximálními denními nátoky tak 1:4). Na druhou stranu čistírny poměrně dobře zvládají přetížení, mají ale problém s nízkým zatížením, a to zejména v případech, kdy se v objektu používá byť i minimální množství desinfekčních prostředků na bázi chloru.
- 4. Domovní biologická ČOV na bázi nárůstových kultur (např. biofiltr nebo biodisky)
Čištění založené na nárůstových kulturách je velmi vhodné na vody s nízkými koncentracemi znečištění, protože biodisky / biofiltry zvládají i nátokové koncentrace s hodnotami v desítkách miligramů BSK5 nebo CHSK.
- 5. Domovní biologická ČOV s kombinací aktivace a biofiltru
Výhodou tohoto typu čistíren je stabilita procesu, vysoká účinnost a zvládání většího rozsahu koncentrací znečištění díky existenci nosičů biomasy. Což je ale zpravidla důvodem pro vyšší cenu.
- 6. Domovní biologická ČOV s SBR
Jedná se o aktivační čistírnu, kde procesy biologického čištění i separace po biologickém čištění probíhají v jedné nádrži. Podle toho, jak je samotný průběh čištění řízen a podle velikosti nádrží, je možné nastavit proces tak, aby čistírna i denitrifikovala a také tak, aby byla schopná zvládat značné nerovnoměrnosti v průběhu týdne. Některé ČOV lze nastavit i s ohledem na sezónní nerovnoměrnost.
- 7. Domovní čistírny s membránami (MBR)
Jedná se o aktivační proces, kde je dosazovací nádrž nahrazena filtračním membránovým modulem. Výhodou procesu je, že odstraní nerozpuštěné látky a velkou část mikrobiálního znečištění (cca na úroveň vody srážkové), takže vodu lze znovu využít pro některé další účely. V případě požadavku na snížení úrovně mikrobiálního znečištění není třeba použít další zařízení. Reaktor zvládá i značné výkyvy v koncentraci aktivovaného kalu, a tedy i např. týdenní nerovnoměrnosti. Nevýhodou jsou vyšší provozní náklady spojené s regenerací membrán.
- 8. Anaerobní domovní čistírna
Anaerobní čistírny se většinou používají v obdobných situacích jako septiky, protože nevyžadují trvalý přísun živin a jsou na výkyvy v zatížení lépe přizpůsobeny. Nevýhodou je nižší účinnost ve srovnání s aerobními čistírnami a výhodou naopak vyšší účinnost ve srovnání se septiky. Další nevýhodou jsou vyšší hodnoty amoniaku na odtoku a tedy nutnost dalšího stupně k dočištění.
Zajímá vás, jak může vypadat řešení přímo u vás doma? Podívejte se!
Zdroj: