3 POUŽITÁ TECHNOLOGIE ČIŠTĚNÍ. 3.1 Informace uvedené v této kapitole. Kapitola 3

Transkript

1 3 POUŽITÁ TECHNOLOGIE ČIŠTĚNÍ Tato kapitola uvádí více podrobností o úvahách uvedených v sekcích.3 a a popisuje techniky čištění odpadních vod a odpadních plynů podle jejich environmentální výkonnosti, dopadu na životní prostředí a ekonomické schůdnosti. Varianty dobře známých technologií, které jsou jen malou úpravou oproti obecným procesům však nejsou zvlášť uvedeny. Fyzikální a chemický základ technik čištění lze jednoduše nalézt v dostupné literatuře a proto jej BREF neopakuje. Operace a procesy, jimiž se tato kapitola zabývá, jsou koncovými technikami, které jsou v chemickém průmyslu běžně používány. Protože velké chemické lokality často vyrábí vlastní energii (proud, pára) a spalují odpady, jsou uvedeny i běžné techniky čištění vypouštěných odpadů z energetických zařízení a ze zpracování odpadů. Více podrobností je však třeba získávat z odpovídajících BREF, které se týkají velkých spalovacích zařízení a spalování odpadů. Opatření integrovaná do procesu jsou popsána v případě, že jsou obecně používána a nevztahují se pouze na speciální výrobní procesy. Systematický přehled technik v této kapitole sleduje cestu znečišťujících látek a představuje techniky podle vztahu k jejich užití v chemické lokalitě. Další podrobnosti lze najít v Sekci a Informace uvedené v této kapitole Popis technik čištění sleduje pevné pořadí, aby poskytl potřebné informace a tak pomohl povolovacímu úřadu v implementaci BAT v podniku chemického odvětví. Informace mají také pomoci provozovateli splnit požadavky BAT a zpracovat dobrou žádost o povolení. Tato struktura je zvolena proto, aby zajistila, že pro všechny operace a procesy čištění je k dispozici stejný druh informací a je možné srovnávat různé možnosti čištění. Popis operací a procesů čištění je rozdělen do následujících odstavců: popis použití výhody / nevýhody dosažitelné úrovně emisí / výkonnost vlivy do více prostředí monitorování ekonomika. První kapitola nazvaná popis naznačuje hlavní rysy techniky čištění bez zacházení do větších podrobností. Teoretický fyzikální a chemický základ je po zralé úvaze vynechán. Tyto informace lze nalézt v různé vhodné literatuře. Použití chemických a matematických vzorců a rovnic je vynecháno všude tam, kde je to možné bez ovlivnění kvality informací. Tento odstavec také podává přehled potřebného zařízení a způsobů provozování techniky. Všude, kde je dostupná obrazová informace, ať už náčrt nebo diagram toků, je použit, aby nahradil slovní vysvětlení s tím, že opět nedojde ke ztrátě informací. Druhý odstavec nazvaný použití udává kdy a jak mohou být dotyčné techniky běžně použity, s ohledem na použití i v příbuzných odvětvích, pokud mohou by být užitečné též v chemickém sektoru. Jsou zmíněny též odpovídající znečišťující látky, které je třeba zpracovat. Část odstavce je věnována uvedení možných omezení a překážek použití. Třetí odstavec nazvaný výhody / nevýhody se pokouší uvést některé přínosy a problémy spojené s každou technikou, s ohledem na to, že některé základní zákony zachování hmoty a energie nám znemožňují omezovat nebo snižovat cokoli bez zanechání stop v životním prostředí. 49

2 Čtvrtá kapitola nazvaná dosažitelné úrovně emisí / výkonnost představuje výkonnost dané techniky. Uvádí dosažitelné úrovně emisí a/nebo výkonnost odstraňování znečišťujících látek. Tyto hodnoty lze očekávat při obecně dobrých provozních podmínkách. Nejsou to však hodnoty, dosažitelné za jakýchkoli podmínek a u všech aplikací. Sekce 4. vysvětluje termín dosažitelné úrovně emisí. Klasifikace výkonnosti je uváděna ve vztahu k vstupnímu zatížení s tím výsledkem, že nízká zatížení znamenají nízkou výkonnost (procenticky), zatímco vysoká zatížení znamenají výkonnost vysokou, přestože zbytková koncentrace může být stále ještě vysoká. Pátý odstavec nazvaný vlivy do více prostředí uvádí environmentální dopady, způsobené použitím dané techniky, např. tvorba kalů, emise odpadního tepla, plynných odpadů, hluku, zápachu, atd. stejně jako vstupy spotřebních materiálů, např. vody, energií a pomocných látek. Šestý odstavec nazvaný monitorování popisuje zkoumání vstupů, výstupů a běžné fungování technických zařízení v souladu s nejlepší praxí monitorování. Sedmý odstavec se zabývá ekonomikou. Pokouší se informovat o nákladech na danou techniku do té míry, do jaké jsou tyto informace dostupné. Aby bylo jasné, co je míněno v tomto horizontálním dokumentu náklady, vysvětlení lze nalézt v Kapitole 3.2, která si neklade za cíl uvést speciální ekonomické otázky, pro něž doporučujeme BREF týkající se ekonomiky a vlivů do více prostředí. 3.2 Informace o nákladech v tomto horizontálním dokumentu Náklady na zavedení nové technologie omezující emise, modernizaci stávajících technologií nebo implementaci opatření integrovaných do procesu, jsou značně závislé na místně specifických a výrobně specifických otázkách. Absolutní náklady na aktuálně v současnosti budované nebo instalované čistící technologie tedy nemají z hlediska horizontálního přístupu žádnou vypovídací hodnotu, protože nejsou s ničím srovnatelné. Neuvádí se ani náklady na implementaci vhodné a potřebné infrastruktury. Dalším důležitým faktorem ve výběru vhodné techniky čištění je doba návratnosti nákladů na opatření, integrovaná do procesu. Protože náklady, kterých se to týká, budou vždy podnikově a/nebo procesně specifické, nemůže se s nimi tento dokument adekvátně zabývat. Uvádí však náklady na dodávané zařízení ve vztahu k výrobní kapacitě, tokům odpadních vod / odpadních plynů nebo množství znečišťujících látek (tj. náklady na tunu produktu, m 3 odpadních vod nebo 000 Nm 3 odpadních plynů nebo kg znečišťující látky). Údaje, které je třeba zvážit při odhadování nákladů, tento dokument obecně neobsahuje, protože jejich místně a procesně specifické vlastnosti jsou vysvětleny v následujících odstavcích [cww/tm/48] Celkové náklady na instalaci ve srovnání s cenami dodávaného zařízení Při pokusu určit náklady na techniky, omezující emise, se často zdá, že nejjednodušší je vybrat techniku, která dobře odpovídá požadavkům a požadovat od dodavatele kalkulaci nákladů. Přestože je tento přístup rychlý a jednoduchý, může vést k velmi nepřesným propočtům skutečných nákladů na techniky omezující emise. To se děje absolutně, jako náklady na snížení emisí o tunu a relativně při srovnávání technologických možností. Různé techniky mohou často mít různé rozložení jednotlivých položek nákladů mezi různé typy nákladů, které tvoří celkové náklady na instalaci. Na nákup hlavního zařízení obvykle připadá % z celkových nákladů na výstavbu provozní jednotky, ale může to být i jen 0%. Při srovnávání absolutních a/nebo relativních nákladů na různé techniky je třeba kriticky zvážit také provozní náklady. Ty je možné přehlédnout při věnování pozornosti jen technickému vybavení technologie, jak se to často stává při zvažování implementace technik čištění. Je důležité mít na zřeteli skutečnost, že provozní náklady se mohou mezi technologiemi velmi lišit v závislosti na využití dodávek z veřejných sítí, 50

3 spotřebě pomocných chemikálií, potřebě pracovních sil, potenciálu vzniku odpadů a v závislosti na nákladech na jeho likvidaci, atd. Ceny dodávek budou běžně obsahovat pouze ceny příslušného dodaného zařízení. Ty jsou často relativně malým zlomkem celkových nákladů na projektovanou investici. Náklady na inženýring, spojené s návrhem projektu a supervizí, jsou navíc často zanedbány, ale mohou snadno dosáhnout až výše nákladů na dodané zařízení. Výdaje, na které se při odhadování nákladů na projekt často nemyslí, zahrnují takové položky, jako potřebu: přemístit stávající zařízení zastavit výrobu během modernizace zvětšit a/nebo přesunout stávající kanalizační sítě provést průzkum půdy připravit nové výkresy skutečného stavu, diagramy procesů a přístrojového vybavení upravit stávající potrubí a taková zařízení, jako jsou ventilátory, čerpadla, atd. Příklad uvedený v Tabulce 3. [cww/tm/48] je pro jednotku čištění zbytkového plynu v rafinérii s celkovými instalovanými náklady s cenami z roku 997 v EUR. Přímé náklady na zařízení nebo dodavatelské náklady jsou 7,9 mil. EUR, v porovnání s celkovými náklady 29,4 mil. EUR, tj. 27 % celkových nákladů na investici do této instalace. Popis milionů EUR Ceny zařízení (dodavatelské ceny) Materiály 7,3 Katalyzátory a chemikálie 0,6 Mezisoučet 7,9 Nepřímé náklady Podrobný inženýring 8,0 Dozor na stavbě,6 Vlastník 2,4 Přímé náklady mimo zařízení Poddodavatelské smlouvy Dočasné konstrukční a spotřební materiály Výdaje Tabulka 3.: Příklad nákladů na aktuální projekt Mezisoučet 2,0 8,6 0,4 Mezisoučet 9,0 Celkové náklady 28,9 Licenční poplatek 0,5 Mezisoučet 0,5 Celkový součet 29, Náklady na nové zařízení ve srovnání s náklady na modernizaci Nová zařízení a stávající operace a jednotky vyžadují v podstatě stejnou technologii pro zlepšení environmentální výkonnosti (tj. omezení určitých znečišťujících látek a vyhovění daným hodnotám emisních limitů). Rozdíly mezi těmito dvěma typy zařízení jsou zásadně určovány skutečností, že u nové lokality je možné zajistit aby byly zváženy všechny podstatné požadavky výlučně při navrhování nového zařízení. V případě modernizace (nebo renovace) mohou mít původní projektová řešení za následek, že sice dostupné nebo dokonce upřednostňované techniky snižování znečištění jsou omezeně použitelné nebo mohou být dokonce nerealizovatelné. Vyžaduje se specifické hodnocení vhodnosti techniky pro modernizaci, ale mnohé techniky, které jsou uvedeny v následujících sekcích této kapitoly, již byly úspěšně využity pro modernizace v chemických podnicích a vykazují environmentální výkonnost srovnatelnou s tou, která je očekávána od nových podniků. Projekty renovovací na stávajících zařízeních nebo lokalitách se setkávají s různými technickými a 5

4 manažerskými problémy a ty nejčastější jsou uvedené níže. Tyto problémy neomlouvají vyhýbání se přijetí technik zlepšujících životní prostředí, ale jsou faktory, souvisejícími s renovací: složitější a časově náročnější fáze vymezení rozsahu (definice) projektu testování nebo pilotní (poloprovozní) studie, hodnotící dopad změn na celý proces úvahy ve fázi projekce o možných dopadech na všechna stávající zařízení průzkumy stávajících zařízení ve fázi podrobného projektování, aby se určilo přesné umístění všech propojení a vazeb. Nedostatek prostoru může přinést omezení (např. zařízení umístěné ve zvýšeném podlaží, potrubní vedení, potřeba přemístění některých stávajících zařízení, konstrukce dočasných zařízení) speciální opatření, aby byly práce prováděny bezpečně a beze škod, dokonce i při pokračujícím nepřerušeném provozu závodu využití plánovaného zastavení (přestavby) pro provedení všech konstrukčních prací, které nelze provést za běžného provozu. Tyto dlouhodobě uvažované záležitosti mohou určovat načasování renovace delší, nebo předčasné zastavení, než bylo plánováno (s komerčními a finančními aspekty) vyřazení z provozu a demontáž starého, nepotřebného zařízení výcvik personálu pro provoz nového zařízení revidovaná dokumentace závodu (např. provozní instrukce, revize povolení, příručky údržby, kontrola a bezpečnost). Modernizace chemického zařízení může navíc přinést další významné výhody, než jen zlepšenou environmentální výkonnost, která byla cílem primárním. Některé techniky (např. techniky předčištění s rekuperačním potenciálem, opatření integrovaná do procesu) mají významnější ekonomickou návratnost ve formě např. zvýšené účinnosti a vyšší výtěžnosti nebo snížení nákladů, spojených s úsporou energie a vody (nebo snížením poplatků za odpady, kde takový režim platí), což může kompenzovat investice a provozní náklady spojené s modernizací. Modernizace může také podpořit konkurenceschopnost tím, že se ukáže stakeholderům (např. akcionářům, místním společenstvím, regulátorům a ekologickým skupinám), že podnik přijal moderní technologii. Rozvahy o tom, zda je technologie základem vhodné techniky, použitelné pro modernizaci, se zabývají především otázkou, zda může stávající zařízení vyhovět procesním, fyzikálním a strukturálním požadavkům instalace na omezování znečištění. Tento rozdíl mezi dostupnými technologiemi, které jsou se dají aplikovat v nových i stávajících zařízeních, je zcela zásadní a je třeba jej zohlednit při každém výběru technik. Tam, kde je informace k dispozici, uvádí tato kapitola u techniky její potenciální možnost využití pro modernizaci Investice versus provozní náklady Různé techniky omezování znečištění (technická opatření a provozní postupy) se mohou velmi lišit podle rozložení výdajů mezi investiční a provozní náklady. Některé drahé vybavení má nízké náklady na provoz, zatímco jiné, velmi levné, znamená několikeré zvýšení provozních nákladů, např. práce, dodávky ze sítí nebo na spotřebních chemikálií. Obecně je snazší kvantifikovat náklady na materiální stránku technologie než na celkové očekávané výdaje, které technika přináší. Také součásti zařízení se zdražují v průběhu času v důsledku inflace atd. Mzdové náklady jsou důležitou složkou provozních nákladů a při rozhodování pro či proti technice jim může být připisována různá závažnost, v závislosti na různých výších mezd v členských státech. Pokud jsou v tomto dokumentu uvedeny mzdové náklady, jsou uvedeny také (nebo místo nich) potřebné pracovní hodiny tam, kde je to možné Počáteční náklady na omezování emisí ve srovnání s přírůstkovými náklady na omezování znečištění 52

5 Důležitá úvaha o nákladech na techniku se týká měnící se nákladové efektivnosti dané technologie v závislosti na kontrolním bodu, od něhož začneme nákladovou efektivnost kalkulovat. Náklady a efektivnost uváděná jako procentní snížení emisí nebo snížení emisí v tunách instalace nebo implementace techniky jsou obvykle uváděny ve srovnání se stavem, kde nejsou uplatněna opatření ke snižování emisí v obdobné instalaci. V takovém případě lze vypočítat nákladovou efektivnost jednoduchým dělením nákladů dosaženým snížením emisí. Je mnoho situací, při nichž již určité úrovně omezování znečištění v určitých průmyslových lokalitách existují. V těchto případech jsou náklady na dosažení daného cílového snížení emisí značně vyšší oproti základním hodnotám nákladové efektivity zařízení s neuplatněnými opatřeními ke snižování znečištění. To je třeba vzít v úvahu při určování nákladové efektivnosti technologie nebo techniky. Pro přírůstkové náklady na snižování znečištění lze nákladovou efektivnost K ef [kg snížení/měnová jednotka] spočítat takto: K ef = (B A)/C B: snížení emisí uvažovanou technikou [kg] A: snížení emisí technikou již používanou [kg] C: náklady na uvažovanou techniku 3.3 Techniky čištění odpadních vod 3.3. Opatření integrovaná do procesu Dále budou popsána některá důležitá a obvykle snadno využitelná pro modernizace opatření integrovaná do procesu výroby, která se vztahují k odpadním vodám. Některé ilustrativní příklady jsou uvedeny v Kapitole Jejich uvedení, např. jako opatření šetřících vodu, však je třeba hodnotit opatrně. Ačkoli je jejich vliv obvykle environmentálně výhodný, mohou mít za jistých specifických okolností negativní dopad na ostatní složky životního prostředí, což může překrýt výhody ochrany vod nebo snížení obsahu znečišťujících látek Protiproudá extrakce jako příklad procesů snižujících spotřebu vody Konvenční procesy praní produktů jsou mnohonásobnými extrakcemi, které probíhají při statických podmínkách čištěním dané fáze produktu vodou, aby se odstranily soli nebo jiné rozpustné vedlejší složky. Množství použité vody je obvykle mnohonásobně vyšší než množství produktu, který je čištěn. Při každém jednotlivém extrakčním stupni dochází k nevyhnutelným ztrátám produktu, což je zapříčiněno jeho rozpustností, emulgací a tvorbou pevných vrstev na fázovém rozhraní, atd. Optimalizací extrakčního procesu, a/nebo zavedením moderních extrakčních procesů, jakým je protiproudá extrakce, lze dosáhnout významného omezení objemů odpadních vod (a odpadů). Současný nárůst koncentrace znečišťujících látek by mohl umožnit snazší a/nebo efektivnější čištění nebo, za speciálních podmínek, recyklaci materiálu. Stupeň a metoda optimalizace závisí na výrobní kapacitě a na tom, jak často se šarže daného produktu vyrábí. Protiproudá extrakce je ekonomická především pro velké podniky, kde může být přizpůsobena jednotlivým výrobním procesům. Pro podniky s nízkou produkcí, poloprovozem, nebo občasnou výrobou, jsou vhodnější jiné procesy Vícenásobné využití a recirkulační operace Je třeba rozlišovat mezi: 53

6 odpadními vodami, které pocházejí přímo z výroby (např. reakční voda, destiláty, prací voda, filtráty) odpadními vodami, které vznikají při čištění zařízení (např. během údržby, proplachování ucpání nebo spečenin produktu, čištění víceúčelového zařízení kvůli změně druhu výroby nebo produktu). Účinnost recirkulační operace mohou zvýšit specifické stupně čištění, které odstraňují rušivé složky. Například neutralizace, stripování nebo filtrace toků procesních vod tak může umožnit opětovné použití těchto vod jako např. zdroj surové vody nebo vody z veřejné sítě. Opětovné využití provozních vod (doplňovací vody, matečných výluhů) je možné v případech, kdy jejich složky (vedlejší produkty, soli) nepříznivě neovlivní kvalitu následné výroby. Během fáze vícenásobného praní produktu mohou být ve skutečnosti často využity toky prací vody jako přídavná voda nebo jako vstupní voda do předchozího pracího stupně. Opětovné využití vody z praní, proplachování a čištění zařízení přináší při recirkulaci vody přímo do výrobního procesu kromě snížení zátěže odpadních vod výhodu možnosti rekuperace produktu a zvýšení jeho výtěžnosti. To vyžaduje zařízení, které by jímalo, vyrovnávalo nebo skladovalo odpadní vody, což může být omezujícím faktorem Nepřímé chlazení s parními fázemi Vstřikování vody do plynné fáze se používá pro ochlazení nebo kondenzaci par. Přímý kontakt vody s plynnými fázemi však vytváří velké množství odpadních vod, znečištěných znečišťujícími látkami z těchto par. Zavedením povrchových tepelných výměníků místo vstřikovacích kondenzátorů / chladičů se zabraňuje vytváření znečištěných toků chladících vod a znečišťující látky zůstávají v kondenzátu. Nepřímé chlazení / kondenzace tak vede k úsporám vody. Abychom měli hrubou představu o možných úsporách, na ochlazení tuny páry na 35 C je potřeba asi 27 m 3 vody (teplota obecně přijatá jako horní limit pro vypouštění). V případě nepřímého chlazení obíhá toto množství stále v chladícím cyklu [cww/tm/82] a nahrazuje se pouze ztráta odpařováním. Ke omezení úspor vody dochází tehdy, pokrývají-li nesené tuhé znečišťující látky, sublimovaný materiál, krystaly nebo spečený materiál povrchy tepelného výměníku, nebo pokud ucpávají prostor mezi povrchy výměníku tak, že zařízení vyžadují pravidelnou údržbu. Existují však procesy, kde přechod na nepřímé chlazení vhodný není [cww/tm/82]: Krystalizace může vyžadovat intenzivní míchání kapalné organické fáze s teplou nebo horkou vodou. Následuje rychlé snížení teploty pod teplotu tuhnutí přidáním ledu nebo studené vody ( teplotní šok ). Cílem této procedury je získání filtrovatelné suspenze bez hrudek nebo sraženin. Jiným příkladem je diazotizace aminů. Při tomto procesu se přidáváním ledu teplota udržuje na konstantní nízké úrovni proto, aby se předešlo tepelnému rozkladu diazosloučeniny a jejímu ukládání na zařízení, což by přinášelo vážné riziko výbuchu. Dalším příkladem je prudké ochlazování horkých proudů plynů, kdy se studená voda vstřikuje do proudu plynu, aby snížila jeho teplotu tak účinně a rychle, že se zabrání reakci složek plynu (např. rekombinačním reakcím v kouřových plynech ze spalování, při nichž vznikají PCDD a PCDF) a současně se sníží obsah jedné ze znečišťujících látek (např. HCl) Procesy výroby vakua bez vzniku odpadních vod Vodní proudové a parní proudové vývěvy (ejektory) se používají téměř univerzálně pro jejich téměř nepřerušovaný provoz, malou náročnost na údržbu a nízké investiční náklady. 54

7 Výroby vakua bez odpadních vod lze dosáhnout použitím systémů mechanických vývěv v uzavřeném cyklu, při vzniku pouze malého množství odpadní proplachovací vody, nebo vývěv pracujících nasucho. Objem odpadní vody je menší než 5% objemu prošlého systémem [cww/tm/82]. V některých případech lze vakuum vyrábět bez odpadních vod s využitím produktu v mechanických vývěvách jako bariérové ucpávkové kapaliny nebo využitím proudu plynů z výrobního procesu. U každého jednotlivého případu je třeba určit, je-li možné vyrábět vakuum bez odpadních vod. Při výběru vhodného procesu je třeba brát v úvahu možné problémy, především s ohledem na korozi, náchylnost ke spékání, riziko exploze, bezpečnost závodu a provozní spolehlivost. Je třeba zvážit určitá omezení, zvláště v případě mechanických vývěv s uzavřeným cyklem, např. kapalinokružných vývěv, rotačních lamelových vývěv nebo vývěv membránových. Zde například mohou páry snížit mazací schopnosti oleje. V případě, že je kondenzaci plynu ve vývěvě zabráněno, např. vysokou výstupní teplotou, jsou zajímavou možností vývěvy pracující nasucho, a to i pokud mají být rekuperována rozpouštědla nebo je-li vyžadován vysoký podtlak. Tyto vývěvy není možné použít v případě, že proud plynů obsahuje mnoho kondenzovatelného, prášivého nebo usazujícího se materiálu Čištění odpadního vzduchu procesem bez odpadních vod Asi jedna třetina systémů v chemickém průmyslu, které čistí odpadní (odtahovaný) vzduch, pracuje na základě procesu vodního nebo zásaditého (louhového) praní plynů. Ten zachytává především anorganické sloučeniny, např. chlorovodík, oxid siřičitý a organické látky, rozpustné ve vodě. Technologie čištění odpadního vzduchu procesem bez odpadních vod se používají převážně tam, kde by nebezpečné látky nebo neodbouratelné organické látky jinak vstoupily do biologické čistírny odpadních vod, v níž by mohly narušovat provoz nebo by se nevyčištěné dostaly do vodního recipientu. Příklady technologií čištění odpadního vzduchu bez odpadních vod jsou: jímání a následná termální nebo katalytická oxidace výhřevných proudů odpadních plynů, převážně se získáváním energie aplikace vhodného suchého zařízení odstraňujícího prach (např. odlučovače kapek, cyklóny, elektrostatické odlučovače, látkové filtry) pro separaci tuhých znečišťujících látek a aerosolů využití čištění suchých / polosuchých plynů (např. adsorpce aktivním uhlím, vstřikování vápna/hydrouhličitanu sodného) pro toky odpadních plynů zatížené organickými a anorganickými plynnými znečišťujícími látkami použití rekuperovatelných organických rozpouštědel (nebo olejů) namísto vody jako prací kapaliny pro specifické plynné znečišťující látky Rekuperace nebo retence látek z matečných výluhů nebo optimalizovanými procesy Látková rekuperace složek odpadních vod za rozumných nákladů je běžně uskutečnitelná pouze u koncentrovaných toků odpadních vod. Proto se obvykle omezuje na matečné výluhy. Podle metody syntézy jsou matečné výluhy obecně vodnými roztoky po separaci produktu nebo prací voda. Rekuperace může obsahovat stupně např.: odstranění jednotlivých využitelných sloučenin, např. výchozích materiálů, produktů, rozpouštědel nebo katalyzátorů materiálovou přeměnu s následnou rekuperací, např. termální nebo katalytickou oxidaci s rekuperací chlóru (z organických chloridů) jako kyseliny chlorovodíkové. 55

8 Látková rekuperace je výhodná při vyšších koncentracích odpadních vod (např. 0 g/l a více). Pokud jsou obsaženy snadno odstranitelné složky, např. těkavé, pevné, vysrážitelné nebo extrahovatelné sloučeniny, mohou být rekuperační procesy vhodné dokonce i při nižších koncentracích. Látková retence způsobem optimalizovaných procesů zahrnuje modifikaci stupňů procesu stejně jako dodatečná opatření, např. zlepšení zpracování matečného výluhu. Látkové retence kromě prevence znečištění, např. modifikací přípravy nebo zlepšením výtěžnosti produkce lze dosáhnout odstraněním znečišťujících látek, např. adsorpcí, extrakcí nebo chemickou konverzí, např. oxidací či spalováním Použití málo kontaminovaných surovin a pomocných látek Kontaminované suroviny a/nebo pomocné látky mohou zanášet znečišťující látky jak do výrobního řetězce a tak i do systému odpadních vod. Příklady jsou: kovy ze surových rostlinných olejů organické sloučeniny chlóru (AOX/EOX) a jiné nečistoty z technické kyseliny chlorovodíkové rtuť jako znečišťující látka v hydroxidu sodném z elektrolýzy chlor-alkali z amalgámového procesu znečišťující látky především polotovarů a externě získávaných výchozích surovin. Schopnost provozovatele ovlivnit danou situaci je omezována: nedostatečnou informovaností ze strany dodavatelů růstem zavlékání znečišťujících látek v důsledku růstu recyklace materiálů přenášení problémů s emisemi na jiné lokality úpravami surovin již u dedavatele. Čištění, rafinace surovin mohou provádět výrobci, kteří mají technická zařízení pro snižování obsahu a likvidaci správně odstraněných znečišťujících látek, např. pro záměnu pryskyřice za kyselinu chlorovodíkovou nebo filtraci/adsorpci surového hydroxidu sodného Vyvažování (balancování) toků Čistírny odpadních vod obvykle pracují nejúčinněji při dostatečně stálých podmínkách hydraulického zatížení (nebo průtoku) a zatížení znečišťujícími látkami. V praxi však, jak průtok, tak zatížení znečišťujícími látkami, může značně kolísat kvůli takovým faktorům, jakými jsou: podmínky ve výrobních procesech využívání vody pro praní čištění balastní vody období údržby srážky. Pro vyrovnávání produkce z hlediska krátkodobých (např. denních) a dlouhodobých (např. týdenních) výkyvů je třeba zvážit vyrovnávací zařízení buď decentralizované do různých výrobních míst nebo centrální v/poblíž ČOV. Někdy je možné je instalovat za ČOV. Vhodná kapacita vyrovnávacích nádrží je funkcí očekávaného kolísání toků [cww/tm/32]. Záchytnou nádrž lze instalovat buď do hlavního toku nebo jako vedlejší tok, do něhož může být hlavní tok odveden během špiček nebo v případě výrobních poruch a odváděn při kontrolovaném průtoku, když se hlavní tok ustálí. Pro provozní vody, které lze vypustit do prostředí, se pro tento účel používají nádrže, zatímco pro odvádění povrchových vod jsou to otevřené laguny nebo retenční nádrže (viz. Sekce ) [cww/tm/48]. Výsledkem zachycování špiček a vyrovnávání toků je např.: 56

9 vyrovnání zatížení znečišťujícími látkami, např. - organického zatížení - koncentrovaných solí - zatížení dusíkem, např. jako předpoklad, společně se zatížením TOC, optimální denitrifikace úprava požadovaného poměru C : N : P neutralizace kyselých nebo zásaditých toků odpadních vod vyrovnání průtoku odpadních vod splnění legislativních požadavků srovnáním špiček vypouštěných odpadních vod. Vyvážení toku nebo jeho vyrovnávání lze také využít jako opatření ke snižování znečištění pro případ neobvyklých přívalů do ČOV a proto by kapacita záchytné nádrže neměla být určena pouze shora uvedenými výkyvy, ale také rozsahem možných havarijních stavů. Podrobnosti uvádí Sekce Zásobní nebo retenční kapacita pro případy poruch Provozní poruchy, tekoucí zařízení, nenadálá znečištění chladící vody nebo jiné poruchy ve výrobě či skladovacích jednotkách mohou vést buď ke zvýšení množství znečišťujících látek dostávajících se do vodních recipientů přes ČOV nebo k jejím poruchám. Riziko takových událostí může znamenat potřebu centrálních nebo decentralizovaných retenčních (nebo záchytných) zařízení. Pro provoz bariérového nebo záchytného systému je nezbytné včasné zjištění poruchy. Toto zjištění lze zajistit jak analytickými, tak organizačními prostředky [cww/tm/32]. K tomuto účelu se používá několik druhů záchytných zařízení. Jejich kapacita musí být dostatečná aby pojala všechnu odpadní vodu včetně případné srážkové vody, přivedené v průběhu výrobní poruchy. Tato zařízení lze kombinovat s vyrovnávacími nádržemi průtoku. Jedno zařízení (viz. Obrázek 3.), nezávislé záchytné zařízení, se skládá ze dvou záchytných nádrží, do kterých střídavě toky odpadních vod natékají. Při naplnění jedné nádrže je zkontrolována druhá a poté vypuštěna do výpusti odpadních vod, nebo do následné ČOV či zlikvidována jako odpad, podle výsledku kontroly. Kapacita retence každé nádrže musí být dostatečná na to, aby pojala všechny odpadní vody, které vzniknou během analýzy a vyprazdňování druhé nádrže. Pro komplexní a velké chemické lokality s velkými objemy odpadních vod to často představuje možnost zachytávání vybraných toků odpadních vod, protože jinak by byl požadavek na objem nádrže obrovský. Čím je nádrž větší, tím déle trvá vyprazdňování a naopak, což může vyústit v kruh bez východu. Jiným zařízením jsou spojené záchytné nádrže, plněné buď diskontinuálně (viz. Obrázek 3.2) nebo plynule (viz. Obrázek 3.3). Přerušovaně provozované záchytné nádrže jsou v době, kdy nejsou používány, tzn. nehlásí-li řídicí poplachový systém žádnou poruchu, odpojeny. Během normálního provozu odpadní vody obtékají tento retenční systém a pouze v případě, že řídicí systém zjistí neobvyklou událost, je nádrž naplněna. Požadovaná kapacita nádrže odpovídá objemu odpadních vod, které se vytvoří v průběhu poruchy. Toto zařízení se používá u zařízení s jednodruhovou výrobou, pro jímání vybraných toků odpadních vod a celkového objemu odpadních vod. Požadovaný obsah je obvykle mnohem nižší, než u nezávislé záchytné nádrže. 57

10 Obrázek 3.: Nezávislá záchytná nádrž se střídavým plněním Obrázek 3.2: Spojené záchytné nádrže, zaplavované přerušovaně Kontinuálně zaplavované spojené záchytné nádrže lze použít také jako vyrovnávací nádrž nebo nádrž, balancující průtok. Řídicí a poplachový systém musí zajistit, aby výpusť do ČOV byla v případě neobvyklého stavu okamžitě zavřena. Kapacita nádrže musí být dostatečná aby pojmula všechny vody, až do doby, dokud není porucha odstraněna, a proto lze systém doporučit pouze pro vedlejší přítoky. Před tím, než může provoz pokračovat v běžném nátoku odpadních vod, je potřeba nádrž vyprázdnit. 58

11 Obrázek 3.3: Spojené záchytné nádrže, zaplavované kontinuálně Další systém (viz. Obrázek 3.4) je přizpůsoben pro příjem a zachycení ztrát úniky v případech, kdy jsou úniky (tečení) jímány oddělenou kanalizací. Tato kanalizace se používá jako odvodňovací systém pro potenciálně znečištěné venkovní prostory např. s výrobními zařízeními nebo soustavami nádrží. Kapacita nádrže odpovídá nejvyšší možné ztrátě úniky a očekávanému množství srážkové vody. Tento záchytný systém je aplikovatelný v podnicích se zvláštní kanalizací pro provozní vody a odvodněním rizikových oblastí. Události, které by mohly ovlivnit tok provozní vody, nelze takto zvládat. Jeho výhodou je, že jímá ztráty úniky (tečením) v koncentrovaném stavu, které je pak možné recyklovat. Obrázek 3.4: Záchytný systém úniků Koncové techniky Logické pořadí popisu technik čištění určuje vztah mezi znečišťující látkou a příslušnou obvyklou technologií čištění, jak se uvádí v Kapitole.3.2. a je znázorněno na Obrázku 3.5. Prvním stupněm čištění odpadních vod a vod srážkových a často také konečným je separace nerozpuštěných látek a nemísitelných kapalin (vzhledem k vodě) z hlavního vodního toku. Separační nebo čiřící techniky jsou: 59

12 Gravitační usazování [separace štěrku a písku (viz. Sekce ), sedimentace (viz. Sekce ), separace olejů z vody (viz. Sekce )] Flotace vzduchem (viz. Sekce ) Filtrace [filtrace (viz. Sekce ), membránová filtrace (viz. Sekce )]. Jsou převážně používány v kombinaci s jinými operacemi, buď jako první stupeň nebo jako konečný stupeň dosazování. Pokud se používají jako stupeň první, pak chrání čistící zařízení před poškozením, ucpáváním a zanášením pevnými látkami. Jako konečný stupeň odstraňují pevné látky vytvořené v průběhu předcházejících čistících operací nebo procesů nebo odstraňují oleje před dalším biologickým čištěním. Často následují za technikami čištění rozpustných znečišťujících látek, pokud jsou tyto přeměňovány na látky nerozpustné. Příklady jsou uvedeny dále v této kapitole. Obrázek 3.5: Rozsah technik čištění odpadních vod podle druhu znečišťujících látek 60

13 Odpadní vody bez pevných látek lze buď rozdělit na biologicky odbouratelné a biologicky neodbouratelné nebo je možné znečišťující látky, které působí biologickou neodbouratelnost před dalším čištěním separovat. Techniky čištění biologicky neodbouratelné části odpadních vod jsou založeny na fyzikálních a/nebo chemických operacích, kterými jsou: srážení / sedimentace / filtrace (viz. Sekce ) krystalizace (viz. Sekce ) chemické reakce [chemická oxidace (viz. Sekce ), oxidace vzduchem za mokra (viz. Sekce ), nadkritická oxidace ve vodě (viz. Sekce ), chemická redukce (viz. Sekce ) a chemická hydrolýza (viz. Sekce )] membránová filtrace (nanofiltrace a reverzní osmóza) (viz. Sekce ) adsorpce (viz. Sekce ) iontová výměna (viz. Sekce ) extrakce (viz. Sekce ) destilace / rektifikace (viz. Sekce ) odpařování (viz. Sekce ) stripování (viz. Sekce ) spalování (viz. Sekce ). Po vhodném čištění je možné odpadní vody vypustit do vodního recipientu, do následné centrální biologické ČOV nebo do komunální ČOV. Biologicky odbouratelné (biodegradovatelné) odpadní vody nebo zbytková část odpadních vod po odstranění příčiny biologické neodbouratelnosti obvykle podstupují čistící techniky, buď centrální, nebo decentralizované, které jsou založeny na biologických procesech, např.: anaerobních procesech [anaerobní katalytický kontaktní proces (ACP), proces UASB, proces s fixním ložem kalu, proces s expandovaným ložem (viz. Sekce ) a biologické odstranění sloučenin síry a těžkých kovů (viz. Sekce )] aerobních procesech [proces s dokonale promíseným aktivovaným kalem, proces s membránovým bioreaktorem, proces s biofiltrem, proces s fixním ložem kalu, proces s fixním ložem a biofiltrem (viz. Sekce )] nitrifikace / denitrifikace (viz. Sekce ) centrální biologické čištění odpadních vod (viz. Sekce ). Odbourané odpadní vody opouští biologickou čistírnu a jsou vedeny potrubím do stupně dosazování. Mnohé techniky čištění odpadních vod vyžadují nebo případně používají pomocné látky, z nichž většina jsou chemikálie nebo čistící média / zařízení vyžadují regeneraci, což obojí může být příčinou vypouštění chemikálií. Tyto pomocné látky nebo procesní stupně, mohou vytvářet, obvykle v závislosti na místních podmínkách, znečištění, které je třeba brát v úvahu při zvažování využití některé z technik čištění. Proto může být za jistých okolností nutné určit pomocné látky a chemikálie vypouštěné z regeneračních zařízení a jejich osud během celého procesu. Téměř všechny techniky čištění odpadních vod mají jedno společné: vytváření pevných látek v průběhu procesu, což umožňuje separaci znečišťujících látek od vodního média ve formě přebytečného aktivovaného kalu nebo filtrovaného či usazeného rezidua z filtrace nebo sedimentace. Pokud není kal recyklován, je třeba jej likvidovat tj. upravit externě a odstranit nebo upravit v lokalitě. Techniky čištění kalu jsou např.: zahušťování (viz. Sekce 3.4.) odvodňování (viz. Sekce 3.4.) stabilizace (viz. Sekce 3.4.2) kondicionování (viz. Sekce 3.4.2) termální redukce kalu (viz. Sekce 3.4.3) Nerozpustné znečišťující látky / mechanická separace 6

14 Nerozpustný obsah v odpadních vodách z chemického průmyslu se skládá z inertních složek, jako je prach z kanalizace srážkových vod nebo písek (jako balast v surovinách např. vápnu). Může však také obsahovat nebezpečné materiály, jako jsou těžké kovy a jejich sloučeniny, pocházející ze srážecích procesů předchozích čistících operací nebo výrobních procesů, při nichž se používají katalyzátory. Do obsažených pevných látek se mohou adsorbovat dokonce i dioxiny (např. katalyzátor výroby vinylchloridu přes oxychloraci). Nerozpustné znečišťující látky na druhé straně nemusí nutně být pevné částice. Do této kategorie patří i kapaliny nemísitelné s vodou, jako např. olej, látky s olejovou konzistencí, mazací tuky a koloidy. Odpadní vody, které obsahují nerozpustné znečišťující látky jich musí být zbaveny separačními procesy, jak je popsáno níže Separace štěrku/písku Popis Štěrková separace odstraňuje písek z srážkové vody. Pro tento účel se používají lapáky písku, protože jinak by se písek mohl usazovat na nevhodných místech, narušovat proces čištění a způsobovat rychlé opotřebení čerpadel [cww/tm/32]. Lapáky písku jsou součástí ČOV a obvykle jsou umístěné hned za česlem, které zabraňuje pronikání hrubého a vláknitého materiálu. Jsou konstruované tak, aby zpracovaly požadovaný horizontální průtok (asi 0,3 m/s). To znamená, že zachycen je pouze písek, zatímco lehčí plovoucí nečistoty jsou dále unášeny proudem odpadních vod. Existují tři různé typy lapáků písku [cww/tm/32]: Kanálový lapák s horizontálním průtokem, který zachovává požadovanou průtokovou rychlost v kombinaci s Venturiho žlabem, vhodný pro velmi kolísavé toky odpadních vod (Obrázek 3.6) [cww/tm/32] Obrázek 3.6: Kanálový lapák písku (písková komora) s horizontálním průtokem kruhový lapák, do kterého voda vstupuje tangenciálně, způsobuje cirkulaci obsahu a písek smývá do středu, odkud je odstraňován proudem vzduchu; tento typ lapáku je pro velmi kolísavé rychlosti průtoku méně vhodný, (Obrázek 3.7) [cww/tm/32] Obrázek 3.7: Kruhový lapák písku 62

15 provzdušňovaný lapák, kde je cirkulace obsahu způsobena vháněním vzduchu tak, aby bylo požadované rychlosti průtoku dosahováno u dna lapáku; tento typ při velmi kolísavých průtokových rychlostech pracuje bez problémů (Obrázek 3.8) [cww/tm/32]. Obrázek 3.8: Provzdušňovaný lapák písku Separovaný písek je nutné jej skladovat předtím, než je s konečnou platností likvidován Použití Lapáky písku se používají v ČOV, které musí počítat i se srážkovou vodu, která běžně přináší značné množství písku [cww/tm/32]. Limity a omezení použití: průtok kolísání průtoku limity / omezení vyžaduje průtok asi 0,3 m/s aby se zajistila separace pouze písku omezení průtoku v závislosti na typu lapáku Výhody a nevýhody Nevýznamné jde o základní zařízení. Dosažitelné úrovně emisí / výkonnost Lapáky písku se nepoužívají z důvodů ochrany životního prostředí, ale jako ochrana následného zařízení. Vliv do více prostředí Separovaný písek musí být likvidován, nebo může být využit jinak podle toho, jak je kontaminován. Elektrickou energii spotřebovávají čerpadla odpadní vody a vzduchová tryska s dmychadlem. Lapák písku se jako součást ČOV podílí na emisích podniku hlukem a zápachem, v závislosti na druhu čištěných odpadních vod. Proto může být nutné zařízení zakrytovat. Monitorování Je nutné udržovat požadovaný průtok odpadních vod kolem 0,3 m/s Sedimentace pevných látek 63

16 Popis Sedimentace nebo dosazování znamená separaci nerozpuštěných částic a plovoucího materiálu gravitačním usazováním. Usazené pevné látky jsou ze dna odstraňovány jako kal, zatímco plovoucí materiál je stírán z vodní hladiny. Pokud nemohou být částice separovány jednoduše gravitací, např. jsou-li velmi malé, jejich měrná hmotnost se blíží měrné hmotnosti vody nebo tvoří koloidy, přidávají se speciální chemikálie, které způsobí, že se pevné látky usadí. Jde například o tyto chemikálie: síran hlinitý (kamenec) síran železitý chlorid železitý vápno poly-chlorid hlinitý poly-síran hlinitý kationické organické polymery. Tyto chemikálie destabilizují koloidní a malé nerozpuštěné částice (např. jíl, křemen, železo, těžké kovy, barvy, organické látky, oleje v odpadních vodách) a emulze zachycující pevné látky (koagulace) a/nebo shluky těchto částic do vloček dostatečně velkých, aby se usadily (flokulace). V případě flokulace se též používají anionické polymery. Vliv koagulace je uveden jako příklad v Tabulce 3.2 [cww/tm/27]. Úrovně odstranění v této tabulce by však neměly být zaměňovány s dosažitelnými stupni výkonnosti techniky čištění. látka odstranění [%] anorganická rtuť 70 kadmium a sloučeniny 98 DDT (pp-dichlordifenyltrichlorethan) HCB (hexachlorbenzen) 59 aldrin 00 dieldrin 50 endrin 43 PCB (polychlorované bifenyly) sloučeniny tribultylcínu > 90 trichlorethen 36 perchlorethen 30 Tabulka 3.2: Odstranění znečišťujících látek z odpadních vod vlivem koagulace Běžně používanými sedimentátory (nebo usazováky) jsou: sedimentační nebo mělké nádrže, obdélníkové nebo kruhové, vybavené vhodným stěračem a velké tak, aby zajistily dobu zdržení (retenční dobu) asi ½ až 2½ hodiny (viz. Obrázek 3.9 jako příklad kruhové nádrže [cww/tm/4]) 64

17 Obrázek 3.9: Sedimentační nebo usazovací nádrž nádrž s trychtýřovým dnem, s vertikálním tokem, obvykle bez mechanického systému pro odstraňování kalu (viz. Obrázek 3.0 [cww/tm/32]) Obrázek 3.0: Nádrž s trychtýřovým dnem lamelové nebo trubkové (tube) usazovací nádrže, kde jsou použity desky pro zvětšení sedimentační plochy (viz. Obrázek 3. [cww/tm/9]). Zařízení pro koagulaci a/nebo flokulaci je součástí nádrže. Potřebné rychlé míchání u koagulace se zajišťuje: současným dávkováním koagulantů četnými vstřikovacími body preferováním systémů s postupným dávkováním tam kde je to možné rychlomísičem nebo mícháním tam, kde je přidáván koagulant do rychlomísiče nebo před rychlomísičem, statickými směšovači nebo tryskami. U flokulace se přidává směšovací komora. Používá se promíchávání vertikálními tyčemi nebo pomalé směšovače, které hydraulicky mísí kapalinu při jejím průtoku nádrží. Částečná recyklace vloček zpět do flokulační nádrže může napomoci k lepší struktuře vloček a optimálnímu využití flokulantu. Pro zajištění optimálního průběhu usazování se běžně instalují předstupně separace olejů nebo rozrážení emulzí, které tyto rušivé látky odstraňují. 65

18 Vybavení sedimentačních zařízení musí být takové, aby se voda nedostávala do půdy, alespoň ne v případech, kdy nádrž může obsahovat látky nebezpečné pro spodní vody. Skladovací zařízení pro koagulační / flokulační chemikálie a usazený kal musí být vybaveno tak, aby odpovídalo vlastnostem kalu. Obrázek 3.: Lamelová nebo trubková usazovací nádrž Použití Sedimentace se jako separační technika široce víceúčelově využívá a obvykle se nepoužívá samostatně. Hlavními příklady jsou: usazování pevných látek obsažených v jímané srážkové vodě, jako je písek nebo prach, v sedimentační nádrži čiření provozních odpadních vod od inertního obsahu, jako je písek a podobné částice čiření provozních odpadních vod od reakčních materiálů, jako jsou emulgované sloučeniny kovů, polymery a jejich monomery, podporované přidáním vhodných chemikálií separace těžkých kovů, nebo jiných rozpuštěných složek po předchozím srážení (viz Sekce ), často s pomocí chemikálií, následované na konci filtračními procesy (viz. Sekce a ) odstranění aktivovaného kalu v primárním usazováku a sekundární dosazovací nádrži biologické ČOV (viz. Sekce ), často podporované chemicky. Limity a omezení používání: 66

19 Velikost částic Přítomnost těkavých látek Koncentrace pevných látek ph (v případě srážení / flokulace) Emulze limity / omezení částice musí být pro usazování dostatečně velké, jinak je nutné aplikovat koagulační a/nebo flokulační chemikálie přítomnosti těkavých látek je nutno zabránit poněvadž doba zdržení v nádrži je dlouhá (a používá se mísení při koagulaci a/nebo flokulaci) a to vše vede k potenciálnímu uvolňování VOC bez omezení, za předpokladu, že vodní fáze zůstává separovatelná během operace je nutná regulace ph, jinak je výkonnost čiření slabá stabilní emulze nelze separovat ani rozrážet koagulací / flokulací; je nezbytně nutné předchozí rozrážení emulzí Výhody a nevýhody Výhody jednoduchost zařízení a proto bez sklonu k poruchám účinnost odstranění může být zvýšena přidáním koagulačních a/nebo flokulačních chemikálií Nevýhody nevhodné pro jemné materiály a stabilní emulze, ani se srážedly a flokulanty vločky mohou zachytávat jiné znečišťující látky, což může znesnadňovat likvidaci kalu Dosažitelné úrovně emisí / výkonnost Pokud je sedimentace zařazena před další následné stupně čištění, je jejím úkolem chránit následná zařízení a proto musí být její účinnost dostatečně vysoká. Je-li využívána jako konečné čištění, závisí její výkonnost na vlastnostech částic, které mají být odstraněny. Publikované dosahované úrovně emisí jsou: parametr Výkonnost [%] úroveň emisí poznámky [mg/l] NL < 0 po konečném dosazování v centrální ČOV Sedimentovatelné pevné látky těžké kovy ve formě částic, viz Sekce [cww/tm/67c] NL mohou obsahovat i organické částice, tj. sedimentace snižuje obsah také i TOC / CHSK do té míry, v jaké jsou přítomné organické látky jako nerozpustné pevné látky. Účinnost odstranění však závisí na poměru TOC z nerozpuštěných látek v celkovém TOC. Vlivy do více prostředí Pokud sedimentovaný kal ani plovoucí kal nejsou vhodné pro recyklaci nebo jiné využití, měly by být likvidovány jako odpad. V závislosti na původu odpadních vod by tento odpad mohl obsahovat nebezpečné sloučeniny, které by měly být vhodně zpracovány. Může jít o uhličitany, fluoridy, sulfidy nebo hydroxidy (či oxidy) těžkých kovů, olejnatý plovoucí kal atd. a za jistých okolností i o dioxiny. Zdroji hluku jsou čerpadla, která mohou být zakrytována a systém odstraňující usazený / plovoucí kal. Pokud odpadní voda obsahuje zapáchající látky, může být žádoucí zakrýt sedimentační nádrž nebo alespoň koagulační a flokulační jednotku a odpadní plyny v případě potřeby odvádět potrubím do čistícího systému plynů. Potřebné vybavení potrubí a odvětrávací otvory bude nutno vybavit bezpečnostním systémem, např. systémem tlakového dusíku, aby se zabránilo riziku exploze. Spotřebovávají se: 67

20 spotřebovávaný materiál/energie množství chemikálie (koagulanty / flokulanty) a [kg/t oleje, pevných látek] 0,5-00 [g/m 3 odpadních vod] 2 elektrická energie [kw] b 0,5-,5 dusík pro inertní atmosféru a organický polymer b pro průměr nádrže m [cww/tm/96] 2 [cww/tm/28] Monitorování Kapalné odpady je třeba pravidelně monitorovat z hlediska obsahu pevných látek, tj. nerozpuštěných látek, sedimentovatelných nerozpuštěných látek nebo zákalu. Pokud se ke zlepšení procesu usazování používají chemikálie (např. koagulanty, flokulanty), je třeba regulovat ph, které je hlavním provozním parametrem. Ekonomika Investiční náklady Provozní náklady [miliony] Sedimentační nádrž,2 EUR a 4,8 BEF b Lamelová nebo trubková nádrž 4 BEF c BEF na m 3 a na 000 m 3 objemu nádrže b kapacita 00 m 3 /h c kapacita 25 m 3 /h [cww/tm/28] Flotace vzduchem Popis Flotace je proces, který odděluje pevné nebo kapalné částice nebo částečky od vodní fáze tak, že jsou zachycovány vzduchovými bublinami. Plovoucí částice se hromadí na hladině, odkud jsou odstraňovány stíracím zařízením [cww/tm/4]. Pro podpoření flotace se běžně používají flokulační přísady, jako jsou hlinité a železité soli, aktivovaný oxid křemičitý (kyselinu křemičitou) a různé organické polymery. Jejich funkcí, kromě koagulace a flokulace, je vytvoření povrchu nebo struktury, která je schopná adsorbovat nebo zachytit vzduchové bubliny. Existují tři metody flotace, které se liší způsobem provzdušňování: podtlaková (vakuová) flotace, při které je vzduch rozpuštěn při atmosférickém tlaku a poté dochází ke snížení tlaku tak, že se vytvoří bubliny flotace nasávaným vzduchem (IAF), při které jsou jemné bublinky nasávány do odpadní vody nasávacím přístrojem, kterým je například difuzér nebo clonka flotace rozpuštěným vzduchem (DAF), při které se stlačený vzduch (0,4-0,8 MPa, nebo,0-,2 MPa pro sloučeniny hliníku) rozpouští v odpadní vodě nebo části celkového objemu odpadních vod a následně se uvolňuje a vytváří malé bublinky. Typické zařízení DAF je na Obrázku 3.2 [cww/tm/4]. Podle obsahu odpadních vod může flotační bazén a systém odvádění znečištěného vzduchu do zařízení pro likvidaci plynu vyžadovat zakrytí. Flokulační a koagulační chemikálie i materiál, stíraný z hladiny je nutno skladovat ve vhodných zařízeních. 68