CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ ZPRÁVA

Transkript

1 INTENZIFIKCE ČOV VELKÉ BŘEZNO A.č.: CKE/C/001/01 Z.č.: A Zadavatel: Heineken Česká republika, a.s., U Pivovaru 1, Krušovice Počet stran: 17 CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ ZPRÁVA Bilance čištěné odpadní vody a koncepce úprav ČOV Velké Březno s ohledem na změny v kvalitě vypouštěných odpadních vod z pivovaru OBSAH ZPRÁVY 1. POPIS SOUČASNÉHO STAVU Projektovaná kapacita Stávající ČOV Mechanické předčištění Objekt čerpací stanice a vyrovnání na ČOV Biologické čištění odpadních vod Kalové hospodářství... 4 Stávající limity vodoprávního rozhodnutí pro vypouštění odpadních vod z ČOV do toku BILANCE ODPADNÍCH VOD PŘIVÁDĚNÝCH NA ČOV VELKÉ BŘEZNO Bilance odpadních vod z pivovaru Velké Březno Stávající maximální znečištění vypouštěné z pivovaru do veřejné kanalizace (návrh limitů kanalizačního řádu) Bilance odpadních vod z obce Velké Březno Bilance odpadních vod František Bohuslav v areálu bývalého průmyslového areálu Benaru8 2.4 Stávající celkové množství a kvalita odpadních vod přiváděných na ČOV Velké Březno TECHNOLOGICKÝ NÁVRH KONCEPCE ÚPRAV ČOV VELKÉ BŘEZNO Neutralizace pivovarských odpadních vod v areálu pivovaru Hrubé mechanické předčištění odpadních vod a čerpací stanice TIVOLI Čerpací stanice a vyrovnávací nádrže ČOV Aerobní stupeň čištění Aktivace Srážení fosforu Dosazovací nádrž Kalové hospodářství KONCENTRAČNÍ A BILANČNÍ LIMITY VYPOUŠTĚNÉHO ZNEČIŠTĚNÍ Z ČOV Legislativa Návrh limitů pro vypouštění odpadních vod z ČOV Velké Březno... 17

2 1. POPIS SOUČASNÉHO STAVU 1.1 Projektovaná kapacita Na mechanicko-biologickou ČOV Velké Březno jsou přiváděny odpadní vody: z pivovaru Velké Březno, komunální odpadní vody z obce Velké Březno včetně drobných provozoven (2 500 obyvatel), splaškové odpadní vody z místní části Valtířov - kolonka (180 obyvatel). Původní projekt počítal s odpadními vodami z masné výroby. Rozhodujícím zdrojem znečištění přiváděným na ČOV jsou odpadní vody z pivovaru. V areálu pivovaru je provozován neutralizační stanice kde prováděna úprava ph vypouštěných odpadních vodo do veřejné městské kanalizace (stoka A1) na 6 až 9. Celkové množství OV Denní [m 3 /d] Hodinové [m 3 /h] dle projektu Průměr Max. Q 24 Průměr Max. Pivovar ,0 57,5 75 Velké Březno ,0 32,5 32,5 Masná výroba ,0 3,0 3,5 Valtířov ,33 3,24 3,24 Celkem ,33 96,24 114,24 Celkové znečištění OV BSK 5 [kg/d] CHSK Cr [kg/d] NL [kg/d] dle projektu Průměr Max. Průměr Max. Průměr Max. Pivovar Velké Březno Masná výroba Valtířov Celkem Stávající ČOV S výjimkou místní části obce Valtířov kolonie, které jsou čerpány přímo do biologické části (jímky vratného kalu), se veškeré odpadní vody přivádějí nejprve na mechanické předčištění sdruženého objektu s čerpací stanicí. Tento objekt je součástí čerpací stanice situované mimo areál ČOV, cca 680 m severovýchodním směrem od ČOV v blízkosti řeky Labe a Homolského potoka Mechanické předčištění Hrubé mechanické předčištění odpadních vod je situováno mimo areál ČOV ve sdruženém objektu spolu s hlavní čerpací stanicí OV TIVOLI: strojně stírané česle, průlina 3 mm štěrbinový dvoukomorový lapák písku, průtočný profil 1,5 m 2, plocha 8,64 m 2, délka 3,6 m Mechanicky předčištěné odpadní vody jsou čerpány k aerobnímu biologickému čištění na ČOV Velké Březno. Bezpečnostní přepad z ČS je zaústěn do Homolského potoka. Strana 2

3 1.2.2 Objekt čerpací stanice a vyrovnání na ČOV Před biologickým čištěním je předřazena vyrovnávací nádrž, do které se přivádějí nerovnoměrně čerpané odpadní vody z čerpací stanice s mechanickým předčištěním. Účelem této nádrže je především látkové vyrovnání kvality odpadních vod čerpaných na biologický stupeň. Velikost vyrovnávacích nádrží byla projektována na cca 40% denního průměrného nátoku OV. Nádrž je provzdušňována a promíchávána pneumaticky z dmychadla do perforovaného roštu o otvorech 4 mm. Parametry vyrovnávací nádrže Jednotka Hodnota Počet nádrží ks 2 Účinný objem 1 nádrže m Plocha 1 nádrže m 2 77,68 Pracovní výška nádrže (odpadní vody) m 2,9 Minimální hladina m 0,4 Maximální hladina m 3,3 Intenzita aerace m 3 /m 3 h 2,45 Výkon dmychadla (společné pro obě nádrže) m 3 /h Biologické čištění odpadních vod Biologické čištění odpadní vody je realizováváno v aktivaci ve dvojlinkovém uspořádání, každá s předřazeným regenerátorem kalu, následně aerobním selektorem a samotnou aktivací (kontaktorem). Voda z vyrovnávací nádrže je přečerpávána přes rozdělovací objekt v maximálním množství 15 l/s do selektoru v obou aktivačních linkách. Parametry aktivace Jednotka Selektor Kontaktor Regenerátor Celkem Počet linek ks Účinný objem nádrže v 1 lince m 3 47,6 429, Výška aktivační směsi m 3,3 3,3 3,3 3,3 Objemové zatížení maximální kg/(m 3 d) ,606 Koncentrace aktivovaného kalu g/l Zatížení kalu BSK 5 maximální kg/(kg d) 2,53 0,28-0,126 Doba zdržení h 1,76 15,9 11,8 - Intenzita aerace m 3 /m 3 h 3,6 1,2 1,4 - Požadované množství vzduchu pro 1 linku m 3 /h 174,5 514,6 450, Dodávka vzduchu do aktivačních nádrží je zajištěna dvěma dvojotáčkovými dmychadly, každé s výkonem m 3 /h. Pro separaci aktivovaného kalu od vyčištěné odpadní vody slouží kruhové horizontálně protékané dosazovací nádrže, jedna pro každou linku. Strana 3

4 Parametry dosazovací nádrže Jednotka Hodnota Počet ks 2 Vnitřní průměr dosazovací nádrže m 10,34 Účinná plocha dosazovací nádrže m 2 81,1 Hloubka dosazovací nádrže u stěny m 2,16 Účinný objem nádrže m Vratný kal je čerpán ze dna dosazovacích nádrží. Pro tento účel jsou k dispozici dvě čerpadla, každé 10 l/s. ČOV není vybavena chemickým srážením fosforu. Množství vypouštěné vyčištěné odpadní vody je měřeno Parshallově žlabu a vypouštěno do Homolského potoka v blízkosti ČS Tivoli Kalové hospodářství Přebytečný biologický kal je čerpán do provzdušňované uskladňovací nádrže s projektovanou kapacitou na 30ti denní produkci kalu. Skladba kalového hospodářství: čerpání přebytečného biologického kalu z čerpací stanice kalů do UN, uskladňovací provzdušňovaná nádrž s možností zahuštění kalu typu Vítkovice o objemu 230 m 3, homogenizační nádrž před odvodněním o objemu 25 m 3, sítopásový lis Guinard o výkonu 2,6 3,25 m 3 /h, dávkování tekutého organického polyflokulantu. 1.3 Stávající limity vodoprávního rozhodnutí pro vypouštění odpadních vod z ČOV do toku Vypouštění odpadních vod z ČOV je povoleno vodoprávním rozhodnutím č. 2003/ZPZ/2008/J /Fr ze dne do Homolského potoka v ř.km 0,1. č.h.p následovně: Množství vyčištěných vypouštěných OV Značka Jednotka Hodnota Průměrné množství vypouštěných OV Q prům l/s 14,47 Maximální množství vypouštěných OV Q max l/s 49,1 m 3 /měs m 3 /rok Množství vypouštěných vyčištěných odpadních vod je měřeno kontinuální ultrazvukovým snímáním hladiny v šachtě osazené Parshallovým žlabem. Strana 4

5 Vypouštěné znečištění Hodnota p Hodnota m Bilance mg/l mg/l t/rok BSK ,6 CHSK Cr ,4 NL ,0 + N-NH ,6 N celk ,6 P celk 2 5 0,5 AOX 0,06 0,1 0,01 ph 6 8,5 - - p přípustná koncentrace: nejsou roční průměry a mohou být v povolené míře překročeny m maximální koncentrace: je nepřekročitelná Strana 5

6 2. BILANCE ODPADNÍCH VOD PŘIVÁDĚNÝCH NA ČOV VELKÉ BŘEZNO Na mechanicko-biologickou ČOV Velké Březno jsou přiváděny odpadní vody: z pivovaru Velké Březno, komunální odpadní vody z obce Velké Březno včetně místní části Valtířov kolonie a drobných provozoven s celkovým počtem napojených obyvatel, předčištěné odpadní vody z výroby chladičů - František Bohuslav v areálu bývalého Benaru. 2.1 Bilance odpadních vod z pivovaru Velké Březno Na ČOV jsou vypouštěny odpadní vody z výroby piva. Charakteristické pro tyto odpadní je značné kolísání ph (mezi 1,4 až 12,5) a vysoké kolísající množství organických (s převahou sacharidických složek) a nerozpuštěných látek a deficit nutrientů (dusíku a fosforu). V listopadu 2014 byla v pivovaru uzavřena lahvárna, čímž došlo ke změně v kvalitě a ph vypouštěných odpadních vod. Pro účely vypracován této zprávy byla po dobu 1 týdne sledována kvalita a množství vypouštěných odpadních vod z pivovaru do veřejné kanalizace a to ve dvouhodinových intervalech. ph odpadní vody vypouštěné z pivovaru do veřejné kanalizace je kontinuálně měřeno a v případě překročení stanoveného rozmezí 6,5 9 je odpadní voda čerpána do homogenizační nádrže a neutralizována. ph vypouštěných odpadních vod se, dle předaných podkladů pivovaru, v období od do pohybovalo průměrně na hodnotě 8 (mezi 6,6 až 8,4). Denní množství a kvality odpadních vod vypouštěných z pivovaru během týdenního sledování je uvedena v následující tabulce: Den Datum Q CHSK Cr NL N celk P celk m3/d kg/d kg/d kg/d kg/d st , ,6 5,30 čt , ,3 7,75 pá , ,4 3,22 so ,6 57,2 12,7 1,36 0,29 ne , ,7 3,63 po , ,9 2,41 út , ,8 2,79 Průměr 208, ,3 3,63 Maximum ,35 7,75 Jak je z týdenního sledování a tabulky výše patrné, kvalita a množství vypouštěných odpadních vod z pivovaru značně kolísá nejen v průběhu dne, ale jsou i značné rozdíly v průběhu týdne. Rovněž se potvrdilo, že samotné pivovarské odpadní vody jsou deficitní na nutrienty (dusík a fosfor) nutné pro pro biologické čištění. Maximální hodinové množství vypouštěných odpadních vod z pivovaru bylo v období od do zaznamenáno 58 m 3 /h a to v 1 případě. V 75% případů nepřekročí 11,6 m 3 /h a v 90% případů pak 21,9 m 3 /h. Strana 6

7 ČOV je vybavena vyrovnávací nádrží, která umožnuje jednak rovnoměrný nátok odpadních vod na biologický stupeň a rovněž i vyrovnání její kvality. Předpokladem pro zajištění dobré funkce ČOV je dodržování kázně ve výrobě a nadměrně látkově tuto nezatěžovat (např. nelikvidovat odpady vypouštěním do kanalizace, nepoužívat nadměrné množství čistících a dezinfekčních prostředků, vyhýbat se prostředkům s obsahem kvartérních amoniových solí jakožto inhibitorů nitrifikace apod.) Stávající maximální znečištění vypouštěné z pivovaru do veřejné kanalizace (návrh limitů kanalizačního řádu) Na základě týdenního sledování ( , st út) množství a kvality vypouštěných odpadních vod z areálu pivovaru do obecní kanalizace lze dovodit pro potřeby kanalizačního řádu limity uvedené v následujících tabulkách: Množství vypouštěných odpadních vod z pivovaru do veřejné kanalizace Jednotka Hodnota Průměrné množství m 3 /rok Maximální množství m 3 /rok m 3 /d 350 m 3 /h 58 Maximální denní kvalita vypouštěných odpadních vod Značka Max. denní množství Max. denní kvalita z pivovaru do veřejné kanalizace kg/d mg/l Teplota C - 40 Reakce vody ph - min. 7,0 / max. 9,5 Organické znečištění BSK CHSK Cr Nerozpuštěné látky NL Celkový dusík N celk Celkový fosfor P celk 8 30 Strana 7

8 2.2 Bilance odpadních vod z obce Velké Březno V souladu s normou ČSN byla stanovena předpokládaná kvalita a množství odpadních vod přiváděných na ČOV z obce Velké Březno. Počet připojených obyvatel na ČOV EO Množství odpadních vod z obce Velké Březno Značka Jednotka Hodnota Stávající průměrná potřeba vody na obyvatele l/(eo d) 109 Součinitel denní nerovnoměrnosti k d - 1,40 Součinitel hodinové nerovnoměrnosti k h - 2,10 Průměrný bezdeštný denní přítok odpadních vod Q 24,m m 3 /d 203 Podíl balastních vod %Q 24,m 20 Předpokládané množství balastních vod Q B m 3 /d 41 m 3 /d 244 Průměrný bezdeštný denní přítok Q 24 m 3 /h 10,2 l/s 2,82 m 3 /d 325 Maximální bezdeštný denní (výpočtový) přítok Q d m 3 /h 13,5 l/s 3,76 Maximální bezdeštný hodinový přítok Q h m 3 /h 26,6 l/s 7,38 Znečištění odpadních vod Značka Specifické znečištění Znečištění surové OV z obce Velké Březno g/(eo d) kg/d Organické znečištění BSK CHSK Cr Nerozpuštěné látky NL Celkový dusík N celk 11 20,5 Celkový fosfor P celk 2,5 4, Bilance odpadních vod František Bohuslav v areálu bývalého průmyslového areálu Benaru Bilance množství a kvality odpadních vod vychází ze stávajícího kanalizačního řádu obce Velké Březno ze září Maximální množství OV m 3 /rok 21,07 m 3 /d Znečištění odpadních vod Značka Maximální znečištění František Bohuslav mg/l kg/d Organické znečištění BSK ,63 CHSK Cr 120 2,53 Nerozpuštěné látky NL 30 0,63 Celkový dusík N celk 25 0,53 Celkový fosfor P celk 3,0 0,063 Strana 8

9 2.4 Stávající celkové množství a kvalita odpadních vod přiváděných na ČOV Velké Březno Celkem bude na ČOV Velké Březno čerpáno a čištěno množství odpadních vod uvedených v následující tabulce: Množství odpadních vod Značka Jednotka Pivovar Obec Bohuslav Celkem Průměrné množství OV Q prům l/s 2,43 2,82 0,22 5,48 bez deště m 3 /h 8,75 10,2 0,80 19,71 m 3 /d , m 3 /rok Maximální množství OV Q max l/s 16,1 7,38 0,59 24,1 bez deště m 3 /h 58,0 26,6 2,11 86,7 m 3 /d , m 3 /rok Maximum přiváděné na biologii Q biol,max l/s z vyrovnávací nádrže m 3 /h Pro stanovení stávající zátěže ČOV Velké Březno znečištěním z odpadní vody je rozhodující maximální denní přiváděné znečištění pivovarských odpadních vod. Bilance stávajícího zatížení ČOV je uvedena v následující tabulce. Znečištění odpadních vod Značka Pivovar Obec Bohuslav Celkem přiváděných na ČOV kg/d kg/d kg/d kg/d Organické znečištění CHSK Cr , BSK , Nerozpuštěné látky NL , Celkový dusík N celk 30,0 20,5 0,53 51,0 Celkový fosfor P celk 8,00 4,66 0,06 12,72 BSK 5 /CHSK Cr 0,57 0,50 0,25 0,56 N celk /CHSK Cr 2,14% 9,17% 20,9% 3,14% P celk /CHSK Cr 0,57% 2,08% 2,49% 0,78% Počet EO dle BSK 5 EO Z tabulky je patrné, že odpadní vody přiváděné na ČOV jsou i po přispění komunálních odpadních vod chudé na nutrienty (dusík a fosfor) viz kapitola V následující tabulce je porovnáno stávající množství a maximální znečištění přiváděné na ČOV Velké Březno s projektem. Porovnání odpadních vod přiváděných na ČOV Značka Jednotka Projekt Stávající stav Změna oproti projektu Průměrné množství OV Q prům m 3 /d % Maximální hodinové množství OV Q max m 3 /h 114,24 86,7-24% Organické znečištění CHSK Cr kg/d % maximální BSK 5 kg/d ,5 Nerozpuštěné látky maximální NL kg/d ,7 Strana 9

10 Jak je z tabulky patrné, kvalita odpadní vody oproti v projektu udávaným hodnotám nedoznala zásadnějšího poklesu. Stávající množství čištěných odpadních vod je oproti původnímu předpokladu v projektu o poznání nižší. Strana 10

11 3. TECHNOLOGICKÝ NÁVRH KONCEPCE ÚPRAV ČOV VELKÉ BŘEZNO V souladu se zadáním je předmětem této zprávy posouzení a návrh hospodárných technologických úprav na ČOV Velké Březno, které by při stávající kvalitě odpadních vod přitékajících z pivovaru a obce umožnily na této ČOV plnit limity pro vypouštěné znečištění do recipientu v souladu se stávajícím vodoprávním rozhodnutím. 3.1 Neutralizace pivovarských odpadních vod v areálu pivovaru V pivovarské odpadní vodě bohaté na lehce odbouratelný organický substrát ale i živé kultury samovolně probíhají biologické rozkladné procesy, přičemž po cca 3 až 4 hodinách v bezkyslíkatých podmínkách kanalizace dojde k poklesu ph v důsledku hydrolýzy organických látek. S tímto jevem je vhodné již při úpravě ph (neutralizaci) pivovarských odpadních vod v areálu pivovaru počítat. Doporučuje se vypouštět odpadní vody v alkalické oblasti ph 8,5 až 9, Hrubé mechanické předčištění odpadních vod a čerpací stanice TIVOLI Hlavním účelem tohoto technologického celku je zbavit odpadní vodu hrubých nečistot unášených v odpadní vodě (písek, křemelina, shrabky) a tak chránit čerpadla v čerpací stanici ale i další objekty na ČOV před mechanickým poškozením. Lehčí nerozpuštěné látky s vysokým obsahem organických látek ovšem tímto mechanickým předčištěním z větší části projdou a následně se částečně na ČOV rozloží v biologickém stupni, ale převážně jsou odstraňovány spolu s přebytečným biologickým kalem nebo ulpí na technologickém vystrojení především vyrovnávací nádrže. Navrhuje se další snížení množství nerozpuštěných látek, které projdou hrubým mechanickým předčištěním a to v čerpací stanici na ČOV (viz kapitola 3.3). 3.3 Čerpací stanice a vyrovnávací nádrže ČOV Pro snížení množství nerozpuštěných látek na biologický stupeň a tedy zatížení ČOV organickým znečištěním lze doporučit instalaci osvědčeného rotačního síta s průlinami 0,75 mm (obdobně jako je tomu na ČOV v Krušovicích na větvi průmyslových OV). Rotační síto se navrhuje umístit v čerpací stanici ČOV na výtlaku odpadních vod do vyrovnávací nádrže. Tímto opatřením se sníží nejen zatížení biologického stupně nerozpuštěnými organickými látkami, včetně organického dusíku, ale i čistota vyrovnávací nádrže. V současnosti je celková akumulační kapacita (bez čerpání do aktivace) při obou plně využitých vyrovnávacích nádržích 450 m 3, což umožňuje akumulovat surovou odpadní vodu: 15 h při předpokládaném maximálním denním přítoku OV na ČOV 696 m 3 /d, Strana 11

12 5,2 h při stálém maximálním hodinovém přítoku OV na ČOV 86,7 m 3 /h (hypotetický stav pokud by z pivovaru stabilně odtékalo 58 m3/k odpadních vod, což za sledované období do ani jednou nestalo - viz kapitola 2.1). Navrhují se úpravy vyrovnávacích nádrží následovně: Z důvodů nutnosti zvětšení aktivačního objemu využít jednu vyrovnávací nádrž pro regenerátor kalu (viz kapitola 3.4), Plně využívat akumulační kapacity stávající 1 vyrovnávací nádrže a její obsah striktně udržovat v aerobních podmínkách (provzdušňovat), čímž se zastaví proces poklesu ph v důsledku hydrolýzy org. látek (viz kapitola 3.1) a započne proces biologického aerobního čištění odpadní vody včetně degradace organického dusíku na dusík amoniakální přístupný pro aktivovaný kal. Sondu pro měření ph se doporučuje instalovat na opačnou stranu než je přítok surové, nevyrovnané odpadní vody. Doplnit možnost neutralizace (alkalizace) surové odpadní vody louhem instalací zásobního ICP kontejneru s dávkovacím čerpadlem do čerpací stanice ČOV (pozor roztok louhu v závislosti na své koncentraci tuhne již při teplotách nad bodem mrazu nutná temperace, např. 50% roztok louhu je nutno skladovat při teplotě nad +12 C, kdy tuhne). 3.4 Aerobní stupeň čištění Aktivace Identifikace slabých míst stávající aktivační nádrže: velmi velkoryse jsou dimenzovány regenerátory kalu s nezvykle dlouhou dobou zdržení kalu 8 až 18 hodin, zatížení kalu v kontaktoru je na úrovni středně zatěžované aktivace a tedy je vhodné pouze pro biologickou oxidaci (odstraňování) organických látek nikoliv však pro nitrifikaci v případě zvýšených nátoků dusíku, absence anoxického prostoru aktivace, který by umožnil biologické odstraňování dusíku dusičnanového, ČOV neumožňuje v případě potřeby redukovat fosfor. Aktivační objem se doporučuje rozšířit o jednu ze stávajících vyrovnávacích nádrží, která bude nově plnit funkci regenerátoru kalu. Do nádrže bude čerpán usazený vratný kal z dosazovacích nádrží ve stejném množství jako v současnosti. Technologické parametry regenerátoru kalu Jednotka Hodnota Počet nádrží ks 1 Objem regenerátoru kalu (využitá vyrovnávací nádrž) m Hloubka nádrže m 3,3 Množství přiváděného vratného kalu m 3 /h Doba zdržení kalu v regenerátoru h 3,13-6,25 Předpokládaná koncentrace aktivovaného kalu v regenerátoru kalu kg/m 3 8 Oxygenační kapacita (potřeba kyslíku) kg/d 155 Potřebný objem vzduchu za standardních podmínek (0 C, 101,325 kpa) m 3 N /h 300 Strana 12

13 Stávající aktivační prostor se předpokládá zachovat ve dvojlinkovém uspořádání se 4 aktivačními koridory v každé lince. Nově se navrhuje tuto aktivaci provozovat jako nitrifikaci s předřazenou denitrifikací (denitrifikační selektor), kde bude docházet nejen k částečnému biologickému odstraňování uhlíkatého znečištění ale i znečištění dusíkatého. Denitrifikační prostor se navrhuje rozdělit 4 příčkami a provozovat jej jako denitrifikační selektor s doporučeným objemovým zatížením 4 kg/(m 3 d). Vzhledem k velikosti recirkulace kalu z dosazováku a předpokládaném množství dusíku v odpadní vodě nebude zapotřebí celkovou recirkulaci kalu posilovat recirkulací interní z konce nitrifikace na začátek denitrifikace tak, jak je tomu na běžných městských ČOV. Technologické parametry aktivace bez regenerátoru kalu Jednotka Hodnota Denitrifikační objem 1 linka m Denitrifikační objem celkem m Nitrifikační objem 1 linka m Nitrifikační objem celkem m Celkový objem aktivace m Maximální znečištění BSK 5 přivedené do aktivace kg/d 910 Průměrné množství odpadních vod m 3 /d 462 m 3 /h 19,7 Předpokládaná koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci kg/m Objemové zatížení aktivace kg/(m 3 d) 0,573 Objemové zatížení selektorové denitrifikace kg/(m 3 d) 4,0 Zatížení kalu aktivace BSK 5 kg/(kg d) 0,127 Zatížení kalu v nitrifikaci BSK 5 kg/(kg d) 0,148 Zatížení kalu red. formami dusíku v nitrifikaci kg/(kg d) 0,008 Celková potřebná recirkulace kalu pro denitrifikaci %Q prům 94 Recirkulace kalu z dosazováku l/s (stávající při plném výkonu 1 až dvou čerpadel) %Q prům Doba kontaktu v nitrifikaci pro Q max,biol h 12,6 Doba kontaktu v denitrifikaci pro Q max,biol h 2,11 Specifická produkce kalu na BSK 5 kg/kg 0,84 Produkce přebytečného biologického kalu kg/d 762 Stáří aktivovaného kalu d 9,3 Oxygenační kapacita (potřeba kyslíku) kg/d Potřebný objem vzduchu za standardních podmínek pro nitrifikaci (0 C, 101,325 kpa) m 3 N /h Pro zajištění biologického procesu čištění bude zapotřebí dodat maximálně m N 3 /h (zvětšená nitrifikace a nový regenerátor kalu). Stávající dvě dmychadla jsou schopna zajistit dodávku až m N 3 /h, a jsou tudíž postačující. Kvalita biologicky čištěné odpaní vody obsahuje, v porovnání s množstvím organického znečištění, poměrně nízké množství dusíku a fosforu. Z předaných podkladů nelze jednoznačně usuzovat, zda výkyvy v kvalitě vypouštěných odpadních vod nejsou v některých případech zapříčiněny i deficitem nutrientů (v současnosti především dusíku) pro aktivovaný kal. Navrhuje se na ČOV, po úpravě biologického stupně čištění a při plném využití akumulační nádrže, provést podrobnější sledování množství dusíku v nitrifikaci. V případě, že se prokáže problém s deficitem dusíku, doporučuje se instalovat v nitrifikacích on-line měření amoniakálního dusíku a na základě výsledků tohoto měření bude řízeno dávkování močoviny. Strana 13

14 3.4.2 Srážení fosforu Na odtoku z ČOV je požadováno dodržet maximální koncentraci fosforu 2 mg/l. Ačkoliv odpadní vody čištěné na ČOV obsahují v porovnání s množstvím organických látek nízké až deficitní množství dusíku a fosforu, není tento stav setrvalý. Pro případy zvýšeného přísunu fosforu v odpadní vodě, který se nespotřebuje na biologický proces čištění, se navrhuje ČOV dovybavit možností chemického srážení pomocí roztoku síranu železitého. Zjednodušeně lze srážení fosforu železitými solemi popsat chemickou rovnicí: Fe 2 (SO 4 ) Na 3 PO 4 2 FePO Na 2 SO 4 Fosforečnan železitý představuje nerozpustnou sraženinu ( ), která bude z vyčištěné vody odstraněná spolu s přebytečným biologickým kalem. Bilance fosforu pro maximum znečištění Jednotka Hodnota Předpokládané max. množství fosforu k vysrážení kg/d 4,6 Předpokládané množství vyprodukovaného chemického kalu (100 % sušina) kg/d 34 Potřebná dávka síranu železitého k chemickému srážení pro maximum znečištění Jednotka Hodnota Potřebná denní dávka železa (Fe 3+ ) kg/d 12,5 Potřeba 41 % roztoku síranu železitého kg/d 109 l/d 71 l/h 3,9 Vodný roztok síranu železitého se dodává jako cca 41 % roztok (pod obchodním označením PIX-113). Navrhuje se skladování roztoku v dvouplášťové zásobní nádrži o objemu 10 m 3. Pro sledování množství fosforu na odtoku a řízení dávkování srážedla se doporučuje na odtoku instalovat on-line měření fosforu Dosazovací nádrž Pro separaci aktivovaného kalu od vyčištěné odpadní vody jsou svou velikostí plochy a objemem stávající horizontálně protékané dosazovací nádrže (viz kapitola 1.2.3) více jak postačující (viz tabulka níže). Pouze hloubka těchto nádrží u stěny nedosahuje normou doporučených min 3 m, což se považuje za minimální bezpečnou hloubku pro nerušenou sedimentaci aktivovaného kalu. Parametry dosazovací nádrže Jednotka Hodnota Počet dosazovacích nádrží ks 2 Maximální přítok vedený do nádrže m 3 /h 27 Průměrná recirkulace vratného kalu pro 1 linku m 3 /h 27 Vnitřní průměr dosazovací nádrže m 10,34 Účinná plocha dosazovací nádrže bez středového uklidňovacího válce m 2 84 Hloubka dosazovací nádrže u stěny m 2,16 Účinný objem nádrže m ČSN Strana 14

15 Parametry dosazovací nádrže Jednotka Hodnota ČSN Koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci g/l 4,5 Zatížení plochy NL při Q s,max kg/(m 2 h) 2, Hydraulické zatížení plochy při Q s,max m/h 0,32 do 1,6 Střední doba zdržení při Q s,max h 6,49 nad 1,8 Jako problematická se jeví současná absence ochrany přepadových hran nornou stěnou proti úniku plovoucích nečistot na hladině do odtoku. Provozovatel v případě výskytu biologické pěny toto řeší ručním dávkováním odpěňovacího organického prostředku. Pro zlepšení současného stavu se doporučuje dosazovací nádrže vystrojit buď podhladinovým odběrem odsazené vyčištěné vody, nebo přepadové hrany chránit nornou stěnou. Systematickým řešením je pak navíc i stíráni plovoucích látek na hladině a jejich čerpání do kalojemu. 3.5 Kalové hospodářství V rámci tohoto procesu intenzifikace čištění odpadních vod se nepředpokládá zásah do kalového hospodářství. Strana 15

16 4. KONCENTRAČNÍ A BILANČNÍ LIMITY VYPOUŠTĚNÉHO ZNEČIŠTĚNÍ Z ČOV Jak je z patrné, stávající vodoprávní rozhodnutí (viz kapitola 1.3) stanovuje pro odpadní vody, ve kterých převažují odpadní vody z výroby piva, v porovnání s legislativou (viz kapitola Legislativa) nezvykle přísné hodnoty pro organické znečištění, konkrétně pro CHSK Cr. Hodnota CHSK Cr na odtoku z biologických ČOV je dána součtem následujících složek: 1. CHSK Cr rozpuštěné biologicky nerozložitelné inertního původu, které tvoří cca 3 10 %surové OV, 2. CHSK Cr rozpuštěné reziduální (reziduální produkty biochemických pochodů metabolismu bakterií biocenózy aktivovaného kalu), které tvoří cca 5 10 mg/l CHSK Cr, 3. CHSK Cr nerozpuštěných organických látek (tj. mikrovloček aktivovaného kalu unikajících do odtoku), což je 0,9 1,1 NL org, 4. CHSK Cr rozpuštěných organických látek dosud nerozložených, což je u nízkozatěžované aktivace prakticky nulová hodnota. Jak lze s výše uvedeného odvodit, pro odpadní vodu s průměrnou koncentrací CHSK Cr mg/l a maximální okolo mg/l lze, i při dobrém fungování biologické ČOV, očekávat na odtoku CHSK Cr 85 až 120 mg/l. Tedy emisní standardy uvedené v nařízení vlády 23/2011 Sb. odrážejí reálné možnosti pro biologické čištění odpadních vod. 4.1 Legislativa Nařízení vlády 23/2011 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, stanovuje pro odpadní vody emisní standardy uvedené tabulce: Městské OV pro kategorii Výroba piva a sladu Ukazatel Jednotka ČOV EO Přípustné hodnoty p Přípustné hodnoty p Maximální hodnoty p ph - 6 8,5 - - CHSK Cr mg/l BSK 5 mg/l NL mg/l N-NH 4 mg/l N-NH + 4 (Z) mg/l N celk mg/l 20 15* 30** N celk (Z) mg/l P celk mg/l 5 2* 6 AOX mg/l 0,5 - - * Maximum ročního průměru ** Nepřekročitelné maximum pro období, kdy je teplota odpadní vody vyšší než 12 C. Strana 16

17 4.2 Návrh limitů pro vypouštění odpadních vod z ČOV Velké Březno ČOV Velké Březno bude po navržené intenzifikaci vybavena technologií biologického čištění odpadních vod pomocí nízkozatěžované aktivace s předřazeným mechanickým předčištěním a neutralizací, která v souladu s BREF (převaha vod z výroby piva a sladu) pro tento druh odpadní vody umožňuje její účinné vyčištění s ohledem na ochranu povrchových vod za ekonomicky a technicky přijatelných podmínek. Bezpečné dosahování limitů CHSK Cr by, dle současného velmi přísného platného vodoprávního rozhodnutí, vyžadovalo nadstandardní investice do procesu čištění včetně dalších provozních nákladů a to díky nutnosti vybudovat na ČOV nový terciální stupeň (např. koagulaci organických látek s následnou separací chemického kalu). Takto vynaložené prostředky nebudou adekvátní k přínosu pro životní prostředí. Navrhují se následující limity pro vypouštěné znečištění z ČOV Velké Březno, která patří do kategorie EO: Množství vyčištěných vypouštěných OV Značka Jednotka Hodnota Průměrné množství vypouštěných OV Q prům l/s 14,47 Maximální množství vypouštěných OV Q max l/s 49,1 m 3 /měs m 3 /rok Vypouštěné znečištění Hodnota p Hodnota m Bilanční limity návrh limitů mg/l mg/l t/rok ph 6-8,5 - - BSK ,24 CHSK Cr ,3 NL ,74 AOX 0,06 0,1 0,01 aritmetický průměr za kalendářní rok + N-NH ,51 N celk ,81 P celk 2 5 0,51 p přípustná koncentrace: nejsou roční průměry a mohou být v povolené míře překročeny m maximální koncentrace: je nepřekročitelná Ve Zlíně dne Vypracovala: Ing. Pavla Halasová, technologie vody CENTROPROJEKT GROUP a.s., Divize vodohospodářské a inženýrské stavby Strana 17