Obsah NÁTOK NA ČOV UMÍSTĚNÍ ČOV doc. Ing. Jarosla Pollert, Ph.D.. hodina Schéma ČOV Základní rozdělení ČOV Rozdělení znečištění pro různé druhy čištění Nátok na ČOV Měření průtoků Čerpací stanice Schéma ČOV 1. Schéma konenční ČOV mechanické čištění biologické čištění 1 kaloé hospodářstí Schéma konenční ČOV ČOV praxe, příklad technologického schématu elké ČOV, zkušenosti dle technologických částí mechanické čištění biologické čištění kaloé hospodářstí 6 1
4.10.01 7 8 Přítok na ČOV 9 Přítok na čistírnu ze stokoého systému 10 Odpadní ody Odpadní ody jsou ody použité obytných, průmysloých, zemědělských, zdraotnických a jiných stabách, zařízeních nebo dopraních prostředcích, pokud mají po použití změněnou jakost (složení nebo teplotu), jakož i jiné ody z nich odtékající, pokud mohou ohrozit jakost porchoých nebo podzemních od. 8 zákona č. 54/001 Sb. odní zákon Klasifikace odpadních od splaškoé znečištěné tekuté odpady z domácností, z technické občanské ybaenosti a z žiností průmysloé - znečištěné tekuté odpady z technických proozů infekční do s.s. bez choroboplodných zárodků!!! ze zemědělstí zemědělsky yužít nebo čistit samostatně!!! dešťoé znečištěné ostatní odpadní ody - balastní podzemní (prosakující), pramenní, potoční, dešťoé neznečištěné, 11 užitkoé (kašny, fontány ), pitné (z poškozených odoodů)
7 Odpadní ody Složky průtoku e stokoé síti srážko-odtokoé ztahy splaškoé OV z domácností OV z komerčních center OV z průmyslu infiltrace podzemních od porchoý odtok z nepropustných ploch porchoý odtok z propustných ploch zpožděný dešťoý odtok rychlá složka odtoku bezdeštný průtok deštný průtok pomalá složka odtoku Městské (konenční) čistírny odpadních od Hlaním cílem je odstranění organických látek (BSK), obsažených komunálních (splaškoých) odpadních odách. Tuky Zařízení pro odstraňoání organických látek odpadní odě Látky odpadní odě Hrubé plooucí nečistoty: kusy dřea, hadry apod. Menší plooucí nečistoty: zbytky zeleniny a ooce Písek, škára sunut po dně stoky Jemný organický kal Rozpuštěné organické látky Hrubéčesle (mezery mezi česlicemi 5-10 cm) Jemnéčesle (mezery mezi česlicemi 1- cm) Lapač písku Sedimentační (usazoací) nádrž Lapač tuků Zařízení na čistírně Biologický stupeňčistírny 14 Vli znečištění na ŽP znečištění odpadních od Vli znečištění na ŽP liy odpadních od na recipient časoý a prostoroý li znečišťujících látek na ŽP 5 ČOV praxe, čerpací stanice, lapák štěrku, česlona Šnekoá čerpadla archimédů šroub ynese še nižší účinnost, omezený ýtlak Oběhoá čerpadla yšší účinnost nutno chránit yšší účinnost nutno chránit, ulehčení obsluhy demontáží ochranných česlí se čerpadlo ucpe Externí materiál doážený do přítoku by neměl obsahoat tuk- podpora láknitého bytnění aktiaci a yplouání tuku z dosazoáků (DN) do odtoku. Tuk patří do yhníacích nádrží. Málo yklízený lapák štěrku ede časem k obroušení lamel u lameloých česlí s následným sesunem ke kraji a zětšení mezer mezi lamelami. dnes mnoha typů lamely, rotační bubny, pásoé. U ětších ČOV je lepší kombo hrubé + jemné mm česle (ochrana ýměníků proti zanášení např. kaloém hospodářstí je pak účinnější a samotné jemné česle se nepoškodí při bouřce ětšími předměty) Často problém, když po dlouhém suchu bouřky ucpání česlí tukoými nánosy. 1 7 Mechanický stupeň ČOV Základem je sedimentace částic (graitace) Zařízení (nádrže) musí být prostorné tak, aby se dostatečně snížila rychlost ody a byl dostatečný čas na sedimentaci částic Vliy způsobující neronoměrnou usazoací rychlost: turbulentní charakter průtoku nádrží Změny e iskozitě ody Změny hustotě ody 18
Mechanický stupeň (Lapák štěrku) (hrubé, jemné) Lapák písku Primární usazoací nádrže Dno:suroý kal, čerpán do anaerobního stupně Mechanicky yčištěná oda postupuje do biologického stupně (10 % NL, ale elké množstí koloidních frakcí a hlaně rozpuštěné nečistoty) Základní princip hydrauliky ČOV Odpadní oda se čistírně pohybuje samospádem Velké čistírny Archimedů šroub Malé čistírny -objemoé čerpadlo Archimedůšroub m dopraní ýška; ýkon řádoě až m /s 19 0 Nátok na ČOV Šnekoá čerpadla účel: průtok čistírnou graitačně Hrubé česle Zachycení ětších nečistot Průliny 50 100 mm Shrabky Mechanické čištění 4
Shrabky Složení shrabků kolísá s ročním obdobím Obsah ody cca 80 % Hmotnost cca 960 kg/m Shrabky jsou hygienicky elmi nebezpečné; nehodí se ke kompostoání Množstí shrabků: 0, 0, m/oby.rok, hrubé česle 5,0 10,0 m/oby.rok, jemné česle 5 - elikost průlin 5 až 0 cm - zpraidla ručně stírané b, jemné česle - elikost průlin 10 až 0 mm - zpraidla strojně stírané transport shrabků I, ručně stírané II, strojně stírané bezobslužné - česle s oběžným pásem - stupňoé česle - ozíkoé česle - řetězoé česle - bubnoá síta odstranění hrubých nečistot do elikosti cca 1 mm optim. = 0, - 0,9 m.s -1 a, hrubé česle 8 shrabky 8 hrubé č. l/1eo.rok jemné č. 5 10 l/1eo.rok rychlost mezi česlicemi mč < 1. m.s -1 z = = β č h č ( t ) 4. sinα. b. g nedochází k protlačoání zachycených nečistot b šířka česlic d rozteč česlic přítokoá rychlost znečištění česlic b+ d mč = d. yšší hydraulické ztráty β taroý součinitel b šířka česlí t šířka mezery mezi česlicemi přítokoá rychlost před česlicemi g tíhoé zrychlení α sklon česlic od odoroné osy zpraidla 0 až 70 rotační šnek bubnoé rotační síto o průměru ok 0,6,5 mm šrouboé česle lameloé česle stupňoité ronoběžné lamely příodní kanál - rozměry a tar obdélníkoé rozměry musí splňoat podmínky pro průtokoou rychlost optimální rychlost 0,6 1,0 m/s rychlost mezi česlicemi mč < 1. m.s -1 nedochází k protlačoání zachycených nečistot b šířka česlic d rozteč česlic přítokoá rychlost znečištění česlic yšší hydraulické ztráty b + d mč = d. Q Q S = b. h -1 = [ m.s ] Q průtok odpadní ody [m.s -1 ] S průtočnáplocha před česlemi [m ] b šířka kanálu [m] h hloubka kanálu [m] -1 [ m.s ] lameloé česle stupňoité ronoběžné lamely hydraulické ztráty z č = h č = β. b. ( t ) 4.. sinα β taroý součinitel b šířka česlí t šířka mezery mezi česlicemi přítokoá rychlost před česlicemi g tíhoé zrychlení α sklon česlic od odoroné osy g sklon česlic zpraidla 0 až 70 z č množstí shrabků množstí i složení shrabků kolísá podle ročního období při zachycoání na jemných česlích obsahují cca 80% ody objemoá hmotnost shrabků cca 960 kg.m - obsah minerálních látek 15 0% schéma strojně stíraných česlí s eleátorem a šnekoým dopraníkem specifické množstí shrabků normoé hodnoty hrubé česle z H = 0,00 0,00m. oby. rok jemné česle z J = 0,005 0,010m. oby. rok 5
celkoý objem shrabků celkoý záchyt shrabků [ m rok ] = V sh + VsJ V S. V sx [ m. rok ] = z X. EO C zs V s [l.d -1 ] [ t. rok ] = Vs Soh S oh specifická objemoá hmotnost shrabků [kg.m - ] specifický objem ylisoaných shrabků p [ kg. m ] = S oh. Soh Soh 100 p procento snížení hmotnosti ylisoání shrabků [%] hmotnost shrabků po ylisoání m s 100 p [ t. rok ] = C [ t. rok ] 100 objem ylisoaných shrabků [ l d ] m V s = S s oh zs bubnoé rotační síto o průměru ok 0,6,5 mm rotační šnek Jemné česle Průliny 15 0 mm Rychlost ody 0,6 1,0 m/s Strojně stírané česle musí mít ochranu před poětrností; zimě temperoat MONITORING a síta Mechanické čištění Co je to monitoring a k čemu slouží? Monitoringem rozumíme způsob poznání proozního stau a ýoje systému ododnění na základě proedených a yhodnocených kantitatiních a kalitatiních měření. Základním rysem monitoringu je předeším systematičnost a kontinuita. poznání aktuálního proozního stau a hydrodynamického choání systému yhodnocení průtokoých charakteristik získání informací o choání důležitých objektů na stokoé síti zajištění kalibrace a erifikace matematických simulačních modelů 6 6
Koncepce monitoringu Zpracoání dat OFF LINE = obsluha a sběr dat z měřících přístrojů monitoroacím týmem praidelných interalech na místě Krátkodobé měrné kampaně Dočasné měrné profily ON LINE = dálkoá obsluha a sběr dat z měřících přístrojů pomocí SCADA systémů Tralé měrné profily Dispečink Real Time Control (RTC) 7 Časoý krok srážkoá data 1 min, čas překlopení hydraulické eličiny: o ekidistantním časoém kroku 1 6 min o proměnném časoém kroku: základní sta 6 min nadlimitní sta 1 min Data procesing měřící přístroj o suroá data - obslužný SW zpracoání suroých dat o finální data MOUSE Gandalf export dat archiace dat 8 Metody měření ýšky hladiny Metody měření průtoku ploákoé limnigrafy pneumatický princip tlakoý princip kapacitní princip metody založené na yužití ultrazukoého signálu radaroé technologie Metoda rychlostního pole (hydrometrická metoda) Metoda Q/H křiek měrného profilu Metody měření založené na přechodu režimů proudění Měrné přeliy Měrné žlaby Metoda rychlost plocha Ultrazukoá metoda Dopplerů efekt, korelace Transit Time Method Magneto-indukční metody 9 40 Metody měření založené na přechodu režimů proudění Ultrazukoá metoda Dopplerů efekt Měrné přeliy Měrné žlaby Q = S 8 α Q = C 15 5 e tg g h e střední průřezoá rychlost Q = C b n D h a = m k Q = C e e g b h e nejistota ± 6 % nejistota ± 6 15 % 41 4 7
Možnosti proedení měrných objektů hydraulická data základní proozní ukazatele ekialentní obyatele znečištění odpadních od technologické parametry ČOV interakce stokoá síť ČOV recipient 5 základní proozní ukazatele hydraulická data informace o množstí odpadních od přitékajících na ČOV Q p průměrný denní průtok Q min minimální denní průtok Q max maximální denní průtok Q b balastní ody k d koeficient denní neronoměrnosti k h koeficient hodinoé neronoměr. k min koeficient min. hodinoé nero. k max koeficient max. hodinoé nero. R recirkulační poměr měření normoé hodnoty lokalita k d ČOV < 1 000 EO 1,5 1 000 EO < ČOV < 5 000 EO 1,4 5 000 EO < ČOV < 0 000 EO 1,5 ČOV > 0 000 EO 1,5 1 EO. základní proozní ukazatele ekialentní obyatele informace o počtu napojených ekialentních obyatel EO oby od obyatelsta EO ob od občanské ybaenosti EO prům od průmyslu EO zem od zemědělstí současný sta aktuální počet připojených EO ýhledoý sta nárůst EO, případně připojení dalších lokalit aktuální procentuální yužití projektoané kapacity ČOV ukazatel BSK 5 CHSK Cr NL N C P C spec.znečištění 60 g/ob.d 10 g/ob.d 55 g/ob.d 11 g/ob.d,5 g/ob.d základní proozní ukazatele znečištění odpadních od informace o látkoém obsahu odpadních od znečištění přitékající na ČOV Z = ΣEO. specifické znečištění koncentrace znečištění c = Z/Q d [g.m - ] [g.den -1 ] Orientační složení splaškoých OV technologické parametry primární usazoací nádrž B A porchoé látkoé zatížení [kg.m -.d -1 ] ν hydraulické porchoé zatížení [m.m -.h -1 ] Θ doba zdržení [hod] η hydraulická účinnost nádrže [-] X koncentrace kaloé sušiny [kg.m - ] S h,un plocha hladiny UN [m ] 10 nátok na ÚČOV 59 8
. technologické parametry aktiační nádrž B A porchoé látkoé zatížení [kg.m -.d -1 ] (u biofiltrů a biodisků) B V objemoé zatížení [kg.m -.d -1 ] B X hmotnostní zatížení [kg.kg -1.d -1 ] KI kaloý index [g.ml -1 ] Θ doba zdržení [hod] Θ S doba zdržení s recirkulací [hod] Θ X stáří kalu [hod] X PR koncentrace aktioaného kalu [kg.m - ] V objem aktiační nádrže [m ] S h,un plocha hladiny AN [m ] technologické parametry dosazoací nádrž B A porchoé látkoé zatížení [kg.m -.d -1 ] ν hydraulické porchoé zatížení [m.m -.h -1 ] KI kaloý index [g.ml -1 ] Θ doba zdržení [hod] η hydraulická účinnost nádrže [-] X koncentrace kaloé sušiny [kg.m - ] S h,un plocha hladiny AN [m ] technologické parametry zahušťoací nádrž B A,NL látkoé zatížení plochy NL [kg.m -.d -1 ] C i koncentrace přitékajícího kalu [kg.m -,%] C u koncentrace zahuštěného kalu [kg.m -,%] Θ střední doba zdržení [hod] S h,un plocha hladiny ZN [m ] 9