Likvidace fosforu PhosphoReduc



Podobné dokumenty
LIKVIDACE SPLAŠKOVÝCH ODPADNÍCH VOD

Denitrifikace odpadních vod s vysokou koncentrací dusičnanů

ČOV, HDV legislativa, praxe, udržitelnost. Ing. Karel Plotěný ASIO, spol. s r.o.

Klasifikace vod podle čistoty. Jakost (kvalita) vod. Čištění vod z rybářských provozů

SNÍŽENÍ EUTROFIZACE VODNÍCH TOKŮ DÍKY SEPARACI VOD U ZDROJE A VYUŽITÍ NUTRIENTŮ

MODERNÍ METODY LIKVIDACE PRASEČÍ KEJDY

ZPRÁVA O HODNOCENÍ VYPOUŠTĚNÍ VOD DO VOD POVRCHOVÝCH V OBLASTI POVODÍ BEROUNKY ZA ROK 2008

IP_ Univerzální výrobna hnojiv (NPK, LV, DASA) rok 2014 Stránka 1 z 18

integrované povolení

Nařízení vlády č. 416/2010 Sb. a metodický pokyn

VODÁRNA PLZEŇ a.s. Odvádění a čištění dešťových vod na území města Plzně

LANDFILL LEACHATE PURIFICATION USING MEMBRANE SEPARATION METHODS ČIŠTĚNÍ PRŮSAKOVÝCH VOD ZE SKLÁDEK METODAMI MEMBRÁNOVÉ SEPARACE

GARANČNÍ ZKOUŠKY FLOTAČNÍ JEDNOTKY NA ÚV HRADEC KRÁLOVÉ

Vody vznikající v souvislosti s těžbou uhlí

SYSTÉMY BIOLOGICKÉHO ODSTRAŇOVÁNÍ NUTRIENTŮ

Kalová problematika úpraven pitných vod

NÁDRŽ KLÍČAVA VZTAH KVALITY VODY A INTENZITY VODÁRENSKÉHO VYUŽÍVÁNÍ

MORAVSKOSLEZSKÝ KRAJ Odbor životního prostředí a zemědělství 28. října 117, Ostrava. Rozhodnutí

MODERNÍ PŘÍSTUPY V PŘEDÚPRAVĚ PITNÝCH A PROCESNÍCH VOD

Membránové bioreaktory

PEMZA, ALTERNATIVNÍ FILTRAČNÍ MATERIÁL VE VODÁRENSTVÍ

Optimální poměry nutrientů pro čištění odpadních vod

ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS OF MECHANICAL-BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT

1991L0676 CS SMĚRNICE RADY ze dne 12. prosince 1991 o ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů (91/676/EHS)

Kvalita povrchových vod

AS-VARIOcomp K 5 - technologie ROTO

ROZHODNUTÍ. o vydání integrovaného povolení pro zařízení ČOV MESIT provozovatele MESIT reality spol. s r.o.

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech.

Studie zpracování odpadních vod z obce Úhonice

Hybridní kořenová čistírna se zvýšeným účinkem při odstraňování dusíku. vh 4/2014 9

MORAVSKÝ KRUMLOV LIKVIDACE ODPADNÍCH VOD MĚSTSKÉ ČÁSTI POLÁNKA A ROKYTNÁ

Republika Moldávie. Obecná charakteristika vodního hospodářství Moldávie

MONITORING CHEMISMU A BIOMONITORING HORNÍ MALŠE SE ZAMĚŘENÍM NA NÁROKY PERLORODKY ŘÍČNÍ

Česká zemědělská univerzita Fakulta provozně ekonomická Obor veřejná správa a regionální rozvoj

Rekapitulace Jakostního modelu povodí Jihlavy, jeho aktualizace a rozšíření pod VD Dalešice Ing. Roman Hanák

Optimalizace aeračních účinků na kaskádách Ing. Tomáš Adler VODING HRANICE, spol. s r.o.

STRUKTURÁLNÍ ANALÝZA ČESKÉ EKONOMIKY

BIOLOGICKÉ LOUŽENÍ KAMÍNKU Z VÝROBY OLOVA

The target was to verify hypothesis that different types of seeding machines, tires and tire pressure affect density and reduced bulk density.

STUDIE ODTOKOVÝCH POMĚRŮ STATUTÁRNÍHO MĚSTA HRADCE KRÁLOVÉ

RESEARCH OF ANAEROBIC FERMENTATION OF ORGANIC MATERIALS IN SMALL VOLUME BIOREACTORS

KVALITA VODY V PRAŽSKÝCH POTOCÍCH

FAKTOROVÉ PLÁNOVÁNÍ A HODNOCENÍ EXPERIMENTŮ PŘI ÚPRAVĚ VODY

Předčištění odpadních vod, decentrální čištění odpadních vod. Energetické systémy budov I

R O Z H O D N U T Í. integrované povolení

Režim teploty a vlhkosti půdy na lokalitě Ratíškovice. Tomáš Litschmann 1, Jaroslav Rožnovský 2, Mojmír Kohut 2

POSSIBLE USING OF FLOTATION FOR REMOVAL OF PHYTO PLANKTON WITHIN PROCESSING OF DRINKING WATER

ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY PROVOZOVÁNÍ VEŘEJNÝCH VODOVODNÍCH SÍTÍ Šárka Kročová

Mohamed YOUSEF *, Jiří VIDLÁŘ ** STUDIE CHEMICKÉHO SRÁŽENÍ ORTHOFOSFOREČNANŮ NA ÚČOV OSTRAVA

Dekonta, a. s., Dřetovice 109, Stehelčeves, 2)

DIPLOMOVÁ PRÁCE VÝVOJ CHEMISMU VODY V POVODÍ NISY. Bc. Gabriela Ziková, 2013 Vedoucí práce: doc. Ing. Martin Šanda, Ph.D.

KANALIZAČNÍ ŘÁD KANALIZAČNÍ ŘÁD STOKOVÉ SÍTĚ OBCE KUNOVICE ČERVEN

Zásady územního rozvoje Královéhradeckého kraje hodnocení SEA

Voda Problematika čištění nestandardních odpadních vod v podmínkách dálničních odpočívek srovnání dvou realizovaných čistíren SBR

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Příklady jednoduché úpravy pitné vody

ZPRÁVA O PLNĚNÍ PODMÍNEK INTEGROVANÉHO POVOLENÍ

Základy pedologie a ochrana půdy

2. ÚVODNÍ USTANOVENÍ KANALIZAČNÍHO ŘÁDU

Váš dopis zn. Spisová značka Vyřizuje / linka Datum S-MHMP /2012 Č.j. MHMP /2012/OOP-II/R- 258/Fi

obchodní oddělení Nitranská 418, Liberec , /fax ,

Vodovody a kanalizace Jablonné nad Orlicí, a.s. Slezská 350, Jablonné nad Orlicí. Intenzifikace. čistírny odpadních vod Choceň

B.1 ZÁKLADNÍ INFORMACE O OBCI (části obce - ZSJ)

ZPRÁVA O HODNOCENÍ VYPOUŠTĚNÍ VOD DO VOD POVRCHOVÝCH V DÍLČÍM POVODÍ HORNÍ VLTAVY ZA ROK 2014

3. HYDROLOGICKÉ POMĚRY

VYHODNOCENÍ ZKUŠEBNÍHO PROVOZU ÚV LEDNICE PO REKONSTRUKCI

DENITRIFICATION OF COAL-POWER-STATION WASTEWATERS USING LENTIKATS BIOTECHNOLOGY

KANALIZAČNÍ ŘÁD STOKOVÉ SÍTĚ MĚSTA. Borohrádek

ODPADNÍ VODY ODPADNÍ VODY. další typy znečištění. Ukazatele znečištění odpadních vod. přehled znečišťujících látek v odpadních vodách

Plán rozvoje vodovodů a kanalizací Libereckého kraje A.3. Popis vodovodů a kanalizací v obcích a jejich administrativních částech

Vyhodnocení vývoje jakosti vody v nádržích na území ve správě státního podniku Povodí Labe Rok 2015

CZ Paseky nad Jizerou Paseky nad Jizerou

BILANCE DUSÍKU V ZEMĚDĚLSTVÍ

KANALIZAČNÍ ŘÁD. veřejné stokové sítě obce Podhrad

CHEMIKÁLIE NA ČISTÍRNĚ ODPADNÍCH VOD CHEMICAL FOR WASTE WATER TREATMENT


MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

2. Stávající pozice SDO v integrovaném systému Svoz stavebních odpadů: Sběrné dvory:

Žamberk. B.1 ZÁKLADNÍ INFORMACE O OBCI (části obce - ZSJ)

technologie MAR ASŘ chyba Obr.1. Působení chyby vzniklé v MAR

NAŘÍZENÍ VLÁDY č. 61 ze dne 29. ledna O b e c n á u s t a n o v e n í

Příloha k průběžné zprávě za rok 2015

MONITORING OF WATER POLLUTION OF ŽELEČSKÝ STREAM UNDER ŽELEČ VILLAGE SLEDOVÁNÍ ZNEČIŠTĚNÍ ŽELEČSKÉHO POTOKA POD OBCÍ ŽELEČ

R O Z H O D N U T Í. změnu integrovaného povolení

Využití faktorového plánu experimentů při poloprovozním měření a v předprojektové přípravě

TRANSPORT OF POLLUTANTS DURING SOLID WASTE THERMAL DESORPTION USING MICROWAVE HEATING

ZÁKAL VE VODOVODNÍ SÍTI, METODY PREDIKCE

INTERAKCE NULMOCNÉHO NANOŽELEZA SE SÍRANY. Pavla Filipská, Josef Zeman, Miroslav Černík. Ústav geologických věd Masarykova Univerzita

RECYKLACE TVRDOKOVOVÉHO ODPADU HMZ PROCESEM. HMZ,a.s., Zahradní 46, Bruntál, ČR,

6.Úprava a čistění vod pro průmyslové a speciální účely

R O Z H O D N U T Í. podle 13 odst. 3 zákona. Se sídlem: Ralsko Boreček čp. 30, pošta Mimoň, PSČ S přiděleným IČ:

(syrovátka kyselá). Obsahuje vodu, mléčný cukr, bílkoviny, mléčnou kyselinu, vitamíny skupiny B.

Původ a složení. Obr. 2 Vznik bentonitu pomocí zvětrávání vulkanické horniny. Obr.1 Struktura krystalové mřížky montmorillonitu

SUCHO PŘIZPŮSOBENÍ SE ZMĚNĚ KLIMATU. Strategie přizpůsobení se změně klimatu a Návrhy adaptačních opatření

ENERGETIKA TŘINEC, a.s. Teplárna E3 Integrované povolení čj. MSK /2006 ze dne

J.Lukavský, J.Pilný, H.Strusková

AKREDITOVANÉ ANALYTICKÉ LABORATOŘE

Sledování změn obsahu volného aktivního chloru při dopravě pitné vody

PERSPEKTIVES OF WEGETABLE WASTE COMPOSTING PERSPEKTIVY KOMPOSTOVÁNÍ ZELENINOVÉHO ODPADU

Transkript:

Likvidace fosforu PhosphoReduc Ing. Vít Rous 1, Ing. Jiří Zima 2 1 Grania s.r.o., Nám. 14. října1307/2, 150 00 Praha, Palivový kombinát Ústí, s.p. 2 Skanska CZ a.s., závod 02, Velká Hradební 488/2 Ústí nad Labem 1. Úvod Fosfor, jako základní makrobiogenní prvek, je nezbytnou součástí životního cyklu všech organismů. Vzhledem k jeho přirozenému výskytu a biochemickému cyklu v prostředí je zároveň jedním z limitujících prvků růstu organismů [1]. Díky tomu je velmi potřebným zdrojem, zároveň však i malá změna v jeho přirozené koncentraci může vést k mnoha nezamýšleným důsledkům, kvůli narušení ustálených ekologických cyklů [2]. Jedním z hlavních problémů spojených s nadbytkem výskytu fosforu v prostředí je jeho eutrofizace (respektive hypertrofizaci). To se dotýká zejména vodního prostředí, kde je přirozená koncentrace fosforu nízká a i velmi malá změna v jeho obsahu vede k růstu fytoplanktonu s následnými hygienickými i ekologickými problémy [2]. Že se tento problém velmi dotýká i České Republiky a jejích vodních zdrojů, je zřejmé z provedených studií o výskytu cyanobakteriíí a jejich toxinů v různých vodních nádržích na území republiky. Detekovatelné hodnoty mycrocystin byly nalezeny v 70% z 94 sledovaných nádrží [3]. Také z každoročně aktualizovaných údajů uvedených ve Zprávě o stavu vodního hospodářství České republiky vyplývá, že vnosy nutrientů do vodních systémů se sice od devadesátých let zmenšily, ale stále jsou rizikem pro většinu vodních nádrží [4]. Vzhledem k uvedenému, je zde v posledních letech velká snaha tyto problémy řešit, zlepšením funkce čistíren odpadních vod právě v oblasti redukce nutrientů. Tomu odpovídá i postupné legislativní zpřísňování limitů pro vypouštění odpadních vod do recipientů. Pro velikostní kategorii ČOV nad 2000 EO je z většiny situace vyřešena, jak legislativně tak prakticky. Ukazuje se však, že pro vyřešení problému eutrofizace se musí pozornost soustředit i na menší zdroje a dále snižovat limity pro odtokové koncentrace, což s sebou přináší nové výzvy z hlediska metod redukce fosforu a problémy při jejich provozu [5]. 2. Metody odstraňování fosforu Metody pro odstraňování fosforu z odpadní vody lze zhruba rozdělit, podle potřeby provozní energie a obsluhy, na aktivní a (semi)pasivní. I když tato dělící linie není jednoznačně stanovitelná, za aktivní metody čištění odpadních vod můžeme považovat takové, které vyžadují průběžnou dodávku vyrobené energie anebo (bio)chemických reagentů a z toho plynoucí nároky na průběžnou obsluhu. Takové metody čištění se také velmi často označují jako konvenční [6].

Naproti tomu (semi)pasivní metody vyžadují ke svému provozu jen gravitaci, nebo maximálně čerpáním vody na začátku nebo na konci systému a diskontinuální dodávku reagentů (většinou v cyklu několika let). Na této škále však existuje ještě velice mnoho možností kombinace obou přístupů k čištění odpadních vod. Aktivní metody redukce fosforu Z hlediska odstraňování fosforu z odpadní vody se v České republice využívají zejména aktivní metody. Nejčastějšími zástupci jsou metoda biologického odstraňování fosforu (EBPR) a chemické srážení pomocí železitých nebo hlinitých solí [7, 8]. Chemické srážení je založeno na tvorbě nerozpustných fosforečnanů pomocí činidel na bázi železa a hliníku, případně vápníku. Při srážení vzniká chemický kal, který je potřeba odstraňovat (popřípadě je možné ho využít k recyklaci fosforu). Pro efektivitu metody je nutné hlavně zajistit optimální dávkování činidla z hlediska množství i času. Podle zařazení v technologii ČOV lze redukovat koncentraci fosforu až pod 0,2 mg/l [7]. Metoda zvýšeného biologického odstraňování fosforu naproti tomu využívá schopnost tzv. PP bakterií akumulovat volný fosfor ve formě polyfosfátů. Tento proces však vyžaduje vysokou procesní a technologickou úroveň ČOV a účinnost metody je velmi závislá na technologickém uspořádání a kvalitě odpadní vody. Hodnoty na odtoku mohou dosahovat 1-2 mg/l [5]. Kromě těchto hlavních metod se méně často vyskytuje i jejich kombinace (zvláště na větších ČOV), případně jiné, ale obdobné metody z hlediska procesního a technologického. Pasivní metody redukce fosforu Z uvedeného je zřejmé, že aktivní metody redukce fosforu se velmi úspěšně uplatňují spíše na větších ČOV, kde je zajištěno kontinuální sledování a řízení provozu a technologické procesy jsou dobře zvládnuté, jak z hlediska návrhu, tak z hlediska reálného provozu. Jako společnost zabývající se návrhem čistíren odpadních vod spíše pro menší obce, komunity a domovní ČOV, však hledáme řešení, které nám umožní zajistit ustálené kvalitativní parametry i při známých problémech, provázejících provoz ČOV v těchto velikostních kategoriích. Jedná se zejména o nedodržování provozních schémat (náročnost řádného provozu vs. nedostatek kvalifikovaných pracovních sil), výkyvy v hydraulickém zatížení technologie ČOV a obecný požadavek na bezobslužnost zařízení. Pasivní metody redukce fosforu nám nabízejí možnosti pro překonání těchto problémů, zároveň však s sebou přinášejí vlastní požadavky pro jejich řádný provoz a nové výzvy pro jejich řádnou implementaci. Jednou z opomíjených možností, jak snížit odtokové koncentrace celkového fosforu, jsou umělé mokřady s volnou hladinou [9]. Procesy redukce fosforu v těchto mokřadech je možné zařadit do třech skupin sorpce na substrát a rostliny, odběr rostlinami pro růst (nutné sklízení) a akreci (vznik nerozpustných orthofosforečnanů).

Sorpce fosforu na materiál a odběr rostlinami jsou procesy, které mají konečnou maximální kapacitu pro odběr tohoto prvku ze systému. Akrece ve formě orthofosforečnanů je naproti tomu bez maximální kapacity. Jedná se totiž o tvorbu nové půdní vrstvy v nádrži (její zazemňování) a jako taková, je dlouhodobě udržitelná pouhým odběrem této usazené vrstvy v cyklu v řádu dekád [9]. I když je proces redukce fosforu v umělých mokřadech s volnou hladinou velmi extenzivní, vzhledem k nenáročnému a levnému provozu se využívá zejména při čištění srážkové odpadní vody. Takto jsou mokřady využívány zejména v USA, kde je k dispozici i počítačový model DMSTA2 pro návrhové účely [10]. Pro ilustraci (výpočtové) účinnosti odstraňování fosforu v umělých mokřadech s volnou hladinou je možné konstatovat, že pro redukci koncentrace fosforu z 15 mg/l (produkce cca 1 EO) na 1 mg/l, je potřeba asi 50-70 m 2 plochy (při Q = 0,15 m 3 /den). Při relativně nízkých vstupních koncentracích (do 5 mg/l) je však možné tyto koncentrace dále snížit na hodnoty kolem 0,5 mg/l, za přijatelné velikosti takového mokřadu. I když je možné za mokřady s volnou hladinou považovat i pro českou krajinu typické rybníky, je dobré zdůraznit, že redukce fosforu v takovýchto nádržích je nižší, než v mokřadech navržených přímo pro tento účel. Je to dáno zejména hydraulickými důvody (vliv na dobu zdržení) a hloubkou (mělčí mokřady jsou účinnější) a také kvůli menšímu rozsahu porostů mokřadních rostlin (lepší účinnost v případě plošných porostů) [9]. Většina pasivních systémů pro redukci fosforu však spoléhá na nějakou formu sorpce/adsorpce a srážení tohoto prvku na vhodný filtrační materiál. Velice zjednodušeně se jedná o obrácenou formu tradičního chemického srážení fosforu, kdy je odpadní voda přiváděna k filtračnímu materiálu bohatému na železo nebo hliník a vápník. Zkoušenými filtračními materiály jsou nejčastěji různé druhy strusky, apatit, vápenec, bauxit, opuka, různé druhy expandovaných jílů, Polonit, Filtralite a případně i rozdrcené mušle ústřic [11 14]. Některé druhy materiálů lze považovat za čistě přírodní (vápenec, apatit, břidlice, dolomit), některé jsou přírodní s určitou technologickou úpravou (pálená opuka, vypalované mušle, vypalovaná ropná břidlice), další jsou vedlejšími produkty určitého průmyslu (různé druhy strusky a popílků) a některé z materiálů jsou přímo vyrobeny pro tento účel (Filtralit, Filtra P, speciální expandované jíly LWA a LECA a Polonit ). Podle různých studií [14 16] se jako nejúčinnější a nejpoužitelnější materiály pro tyto účely ukazují zejména ocelárenské strusky, lehké expandované jíly a pak speciálnější materiály jako například wollastonite a Polonit (jedná se o speciálně upravenou polskou opuku). Je zajímavé, že relativně běžně dostupná struska (zejména tzv. EAC z obloukové pece) má větší retenční kapacitu než některé speciálně vyráběné materiály [15]. Většina zmíněných materiálů však byla použita pouze v laboratorních experimentech a jen málo z nich bylo použito pro pilotní studie nebo pro úplná provozní řešení. Nejvíce zastoupené materiály pro tato provozní řešení jsou opět ocelárenské strusky (i u nás v ČR),

lehké expandované jíly (zejména skandinávské země a pobaltí) a pak speciální materiály jako Filtralit, Polonit (skandinávské země). Použití strusky, jako vhodného materiálu pro redukci fosforu, je řešeno i u nás, jak v rámci výzkumných prací [17], tak v rámci praktických realizací [18]. V poloprovozních a provozních pokusech se struska uplatňuje zejména jako náplň vegetačních filtrů mokřadních čistíren, místo běžně používaného štěrku. Takové struskové pole se většinou zařazuje na konec technologické sestavy mokřadní čistírny pro redukci fosforu na požadované hodnoty, případně i pro denitrifikaci dusičnanů. Využití strusky (nebo jiného filtračního materiálu) přímo do vegetačního pole jako substrátu s sebou však nese několik provozních problémů: - Filtrační náplň je potřeba vyměňovat v řádu 5-10 let, což nutně znamená výkopové práce v rámci těsněného vegetačního pole s rozsáhlým kořenovým systémem mokřadních rostlin a překládkou materiálu na dopravní prostředek. Při takovéto manipulaci s těžkou technikou hrozí poškození stávajících objektů (zejména těsnění nádrže). - Většina používaných filtračních materiálů zvyšuje ph na odtoku přes povolený limit. V některých případech při požití Polonitu se ph vody na odtoku pohybovalo několik prvních měsíců okolo 12 a poté se snížilo na 10-11 [11]. To není nic mimořádného ani při použití strusky. - Otázkou je také reálná retenční kapacita daného materiálu, neboť se ukazuje, že laboratorní měření se někdy hrubě rozcházejí s praktickými hodnotami, a je tak těžké stanovit životnost objektu. I použití Langmuirovi izotermy se občas ukazuje jako problematické a nekonzistentní s naměřenými hodnotami [19]. - S předchozím souvisí i fakt, že běžně používaná struska není bez úpravy úplně homogenní materiál, a proto nám vzorkování pouze malé části, může přinést chybné výsledky ohledně schopnosti redukce fosforu, ale i třeba vyluhování těžkých kovů. 3. PhosphoReduc pasivní filtrační systém pro redukci a recyklaci fosforu Jako společnost, snažící se zajistit co nejlepší čištění vody v daném segmentu (i přes částečnou neexistenci limitů pro P v této oblasti), zároveň s optimálním návrhem technologie čistírny z hlediska provozovatele (malá obec, penzion, apod.), jsme hledali řešení uvedených problémů struskových náplní vegetačních polí. Z velmi mála dostupných řešení na (globálním) trhu, jsme se rozhodli vstoupit do jednání se společností PhosphoReduc LLC, která je vedená Dr. Aleksandrou Drizo, jež se zabývá popsanými metodami redukce fosforu již přes dvacet let a je jednou z hlavních odbornic na tuto problematiku ve světě. Systém PhosphoReduc vzešel právě z tohoto dlouhodobého výzkumu a jako takový překonává některá omezení, která bránila většímu rozšíření těchto filtračních médií. Na americkém trhu je od roku 2008 a postupně se rozšiřuje i do ostatních zemí.

Systém je chráněn patentovými právy, takže z hlediska technologického je možno pouze říci, že jako filtrační média používá v České republice běžně dostupné přírodní a průmyslové materiály na bázi železa a vápníku (viz předchozí kapitola) s určitou technologickou úpravou. Jaké je tedy využití takového filtračního systému a jaké jsou možnosti nasazení v praxi v rámci ČR. Systém je používán ve čtyřech základních variantách, které se kromě velikosti, liší také stavbou filtru, v kterém je materiál uložen. Jedná se o typ PR-G-1000 pro domovní odpadní vody, PR-G-1005 pro komunální odpadní vody (do cca 2000 EO), PR-G-001 pro srážkové odpadní vody a PR-G-101 pro (drenážní) vody ze zemědělských ploch. Je to tedy jediná odzkoušená filtrační technologie schopná snižovat koncentrace fosforu z bodových i plošných zdrojů. Výhodou systému PhosphoReduc, oproti struskovým filtračním polím, je umístění filtračního materiálu do samostatných nádrží a speciálních nádob (dle použití), z kterých je možno filtrační materiál, po naplnění jeho kapacity, jednoduše odstranit sacím bagrem. Výměna filtračního materiálu je navrhována většinou v cyklu pěti nebo deseti let, přičemž materiál s adsorbovaným fosforem je možno využít jako hnojivo při rekultivacích, v lesnictví i v zemědělství [20]. Je možné také oživení již použitého materiálu a získání sorbovaných fosforečnanů pomocí speciálního postupu. Účinnost redukce fosforu je přes 90% a systém může dosáhnout hodnoty koncentrace na odtoku až 0,05 mg/l. Kromě redukce fosforu dochází také ke snižování koncentrací organického znečištění, patogenů, některých kovů a minerálů a nerozpuštěných látek. PH na odtoku je udržováno v rámci platných limitů pomocí speciální filtrační náplně [21]. 4. Příklady z praxe Uvádíme pouze příklady, u kterých proběhlo zhodnocení účinnosti systému na základě dlouhodobějšího a vědecky korektního pozorování. Nejsou uvedeny laboratorní nebo jiné zkušební testy. U mnoha příkladů nasazení bohužel ještě nejsou zpracována data, vzhledem k jejich krátké době provozu, proto je zde neuvádíme. Všechna data jsou dostupná z www.phosphoreduc.org nebo byla poskytnuta přímo Dr. Aleksandrou Drizo. Sýrárna Swan Lake, Swanton Vermont Systém PhosphoReduc byl zařazen jako doplněk stávajících čistících lagun, které nedosahovaly požadované účinnosti. Odtok z těchto lagun vede do jezera Champlain, které je postiženo eutrofizací. Záměrem bylo zejména snížit koncentrace fosforu (20 mg/l) a nerozpuštěných látek (120 mg/l) na odtoku z lagun. Filtr PhosphoReduc byl nainstalován v roce 2011. Systém byl ve zkušebním provozu po dobu 280 dnů v různých módech zátěže. Z výsledků sledování vyplynuly následující závěry: - průměrná účinnost filtru pro redukci fosforu byla 91, respektive 96%,

- průměrná koncentrace celkového fosforu na přítoku 22,8, respektive 19,4 mg/l byla snížena na odtokovou hodnotu méně jak 2 mg, respektive 0,23 mg/l, - filtr si vedl dobře i při přetížení vysoce koncentrovanou odpadní vodou při krátké době zdržení (méně jak 12 h), kdy dosahoval účinnosti 55 80 % (dle zatížení), - průměrná účinnost pro NL byla 80%, pro celkový fosfor 91% a pro PO 4 -P 96%. Průměrná odtoková koncentrace celkového fosforu byla 1 mg/l, zatímco u rozpuštěného fosforu byla 0,23 mg/l. Obr. 1 Stávající systém čištění odpadní vody ze sýrárny pomocí lagun. Instalovaný filtr je vidět mezi provozním domkem a lagunami. National Pingtung University of Science and Technology, NPUST Filtrační systém PhosphoReduc byl nainstalován v roce 2010 jako druhý stupeň čištění pro odpadní vody z ubytovacího zařízení pro cca 200 studentů. Systém se skládá z šesti filtrů ve třech paralelních řadách a je navržen na maximální průtok 40 m 3 denně. Během zkušební fáze, trvající 223 dnů, byly testovány 4 různé provozní módy. Výsledky této testovací fáze jsou uvedeny v tabulce č. 1. Tab. č. 1 Účinnost filtru PhosphoReduc pro jednu buňku, NPUST Provozní mód Počet naplnění užitečného objemu (pore volumes) PO 4 3- Účinnost odstranění (%) Celkový P NL 2 m 3 /denně po 63 dnů 11,1 99,1 98,9 96,5 8 m 3 /denně po 69 dnů 49,7 99,4 98,7 97,2

16 m 3 /denně po 55 dnů 88,4 99,4 97,6 96,1 12 m 3 /denně po 36 dnů 37,9 99 97,2 94,9 Celkem: 223 dnů 187,1 Průměrná účinnost (%) 99,2 98,1 96,2 Průměrná přítoková koncentrace celkového fosforu byla 4,2 mg/l a průměrná koncentrace na odtoku byla 0,05 mg/l. Průměrná odtoková koncentrace u PO 4 -P byla 0,02 mg/l a u nerozpuštěných látek 11,7 mg/l. Obr. 2 Část filtrační systému PhosphoReduc, NPUST, Taiwan Kořenová čistírna Růžová Čistírna odpadních vod v obci Růžová v Českém Švýcarsku je sice teprve v projektové fázi (stavební řízení), takže zde můžeme uvádět pouze návrhové hodnoty, ale byla přidána jako příklad použití systému PhosphoReduc v České Republice. Čistírna je navržena pro 1100 EO, s tím, že je zde velký výkyv přes letní sezónu a v mimo sezónním období bude zatížení cca poloviční. Provoz čistírny je navržen bez elektrické energie. Technologické schéma čistírny je sestaveno z předčištění ve formě lapáku písku (3x) a anaerobních vícekomorových reaktorů (2x paralelně), jako druhý stupeň jsou

navrženy 4 vertikální filtrační pole ve dvou liniích a pro dočištění je navržen filtrační systém PhosphoReduc v osmi menších nádržích. Vypočtená (návrhová) účinnost čištění je uvedena v tabulce č. 2. Tab. č. 2 Účinnost kořenové čistírny Růžová - výpočet Znečištění Koncentrace na vstupu (mg/l) Koncentrace na výstupu (mg/l) Dosažitelné hodnoty pro BAT dle 23/2011 Sb. hodnota p (m) Účinnost (%) Min. účinnost BAT (%) BSK 5 400 16 22 (30) 96 85 CHSK Cr 800 42 75 (140) 95 75 NL 370 10 25 (30) 97 --- N-NH 4 + 40 5 12 (20) 88 75 P 17 2-5 Není stanoveno cca 90 --- N celk. 80 30-40 Není stanoveno cca 60 --- 5. Závěr Dnes už je zřejmé, že pokud chceme výrazně redukovat riziko eutrofizace vod, musíme se soustředit i na malé zdroje tohoto znečištění a postupně snižovat odtokové koncentrace fosforu i z nich. S tím ale přicházejí požadavky na daleko větší robustnost čistírenské technologie, zejména co se týká budoucího bezproblémového provozu čistírny, protože taková zařízení velmi často postrádají pravidelnou a zejména kvalitní obsluhu. Pasivní filtrační zařízení nám v takových případech umožňují dosahovat velmi kvalitních výstupu z malých domovních i obecních čistíren odpadních vod, aniž bychom kladli zvýšené požadavky na jejich obsluhu oproti současnému stavu. Díky robustním čistícím procesům a malé náchylnosti na výkyvy v hydraulickém zatížení, tak můžeme dlouhodobě udržet kvalitativní parametry odtoku bez potřeby externí kontroly. Současné době probíhá taktéž výzkum a pilotní aplikace ohledně integrace takových filtračních systémů v rámci septiků, pro zjednodušení a zkvalitnění možností odstraňování fosforu i u těch nejmenších aplikací bez potřeby elektrické energie a častého doplňování reagentů. Doufáme proto, že se takovéto systémy více rozšíří i v rámci České republiky a pomohou tak k řešení problémů způsobených nadměrných vnosem fosforu do prostředí.

Literatura [1] ORGANIC PHOSPHORUS WORKSHOP. Organic phosphorus in the environment. Wallingford, UK ; Cambridge, MA: CABI Pub, 2005. ISBN 0851998224. [2] US EPA. 5.6 Phosphorus. In: Water: Monitoring & Assessment [online]. B.m.: United States Envoronmental Protection Agency, nedatováno. Dostupné z: http://water.epa.gov/type/rsl/monitoring/vms56.cfm [3] BLÁHOVÁ, Lucie, Pavel BABICA, Eliška MARŠÁLKOVÁ, Blahoslav MARŠÁLEK a Ludek BLÁHA. Concentrations and Seasonal Trends of Extracellular Microcystins in Freshwaters of the Czech Republic Results of the National Monitoring Program. CLEAN Soil, Air, Water [online]. 2007, roč. 35, č. 4, s. 348 354 [vid. 12. únor 2015]. ISSN 18630650, 18630669. Dostupné z: doi:10.1002/clen.200700010 [4] MŽP ČR a MZE ČR. Zpráva o stavu vodního hospodářství České Republiky. 2013. vyd. B.m.: Ministerstvo zemědělství CŘ, nedatováno. ISBN 978-80-7434-154-0. [5] FOLLER, Jan a Martin EYER. Požadavek na snižování odtokových koncentrací fosforu je v boji proti eutrofizaci toků i u malých ČOV aktuální. In: Voda Fórum 2012 [online]. Praha. 2012. Dostupné z: http://www.vodaforum.cz/prezentace/zakaznici/vodaforum/dokumenty/pdf/f69_30-16-foller.pdf [6] YOUNGER, Paul L. Mine water: hydrology, pollution, remediation. Dordrecht ; Boston: Kluwer Academic Publishers, 2002. Environmental pollution, v. 5. ISBN 1402001371. [7] GRODA, Bořivoj, Tomáš VÍTĚZ, Martin MACHALA, Jan FOLLER, David SURÝNEK a Jaromír MUSIL. Čištění odpadních vod jako nástroj k ochraně životního prostředí v zemědělské praxi a na venkově. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, MZe ČR, 2007. [8] WANNER, Jiří. Moderní čistírenské procesy a technologie umožňující dosáhnout odtokových limitů podle požadavků směrnic EU a recyklaci a odpadních vod. In: Voda Fórum 2012 [online]. B.m. 2012. Dostupné z: http://www.vodaforum.cz/prezentace/zakaznici/vodaforum/dokumenty/pdf/f65_30-12-wanner.pdf [9] KADLEC, Robert H. Treatment wetlands. 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2009. ISBN 9781566705264. [10] WALKER, William a Robert H. KADLEC. Dynamic Model for Stormwater Treatment Areas [online]. 2005. Dostupné z: http://wwwalker.net/dmsta/ [11] RENMAN, Agnieszka. On-Site Wastewater Treatment Polonite And Other Filter Materials For Removal Of Metals, Nitrogen And Phosphorus [online]. Stockholm, Sweden, 2008. Royal Institute of Technology (KTH). Dostupné z: http://www.rosiesnaturalway.com/uploads/3/9/5/6/39563151/polonite-rapporteng.pdf [12] POULADI, Soheil Fatehi. Phosphorous Removal From Domestic Wastewater Using Dual Reactive Materials Polonite And Absol [online]. Stockholm, Sweden, 2011. TRITA LWR Degree Project. Royal Institute of technology (KTH). Dostupné z: http://www2.lwr.kth.se/publikationer/pdf_files/lwr_ex_11_38.pdf [13] NAMASIVAYAM, C, A SAKODA a M SUZUKI. Removal of phosphate by adsorption onto oyster shell powder-kinetic studies. Journal of Chemical Technology & Biotechnology [online]. 2005, roč. 80, č. 3, s. 356 358 [vid. 13. únor 2015]. ISSN 0268-2575, 1097-4660. Dostupné z: doi:10.1002/jctb.1175 [14] DRIZO, Aleksandra, Christiane FORGET, Robert P. CHAPUIS a Yves COMEAU. Phosphorus removal by electric arc furnace steel slag and serpentinite. Water

Research [online]. 2006, roč. 40, č. 8, s. 1547 1554 [vid. 13. únor 2015]. ISSN 00431354. Dostupné z: doi:10.1016/j.watres.2006.02.001 [15] VOHLA, Christina, Margit KÕIV, H. John BAVOR, Florent CHAZARENC a Ülo MANDER. Filter materials for phosphorus removal from wastewater in treatment wetlands A review. Ecological Engineering [online]. 2011, roč. 37, č. 1, s. 70 89 [vid. 15. únor 2015]. ISSN 09258574. Dostupné z: doi:10.1016/j.ecoleng.2009.08.003 [16] JOHANSSON WESTHOLM, Lena. Substrates for phosphorus removal Potential benefits for on-site wastewater treatment? Water Research [online]. 2006, roč. 40, č. 1, s. 23 36 [vid. 15. únor 2015]. ISSN 00431354. Dostupné z: doi:10.1016/j.watres.2005.11.006 [17] FIALOVÁ, Tereza. Čistící účinnost netradičních materiálů [online]. Brno, 2014. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodářství krajiny. Dostupné z: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=80483 [18] DEKONTA A.S. KČOV pro čištění komunálních odpadních vod [online]. 16. únor 2015. Dostupné z: http://www.dekonta.cz/sluzby-a-produkty/korenove-cistickyodpadnich-vod2/kcov-pro-cisteni-komunalnich-odpadnich-vod-2.html [19] DRIZO, A., C.A. FROST, J. GRACE a K.A. SMITH. Physico-chemical screening of phosphate-removing substrates for use in constructed wetland systems. Water Research [online]. 1999, roč. 33, č. 17, s. 3595 3602 [vid. 15. únor 2015]. ISSN 00431354. Dostupné z: doi:10.1016/s0043-1354(99)00082-2 [20] BIRD, Simon C. a Aleksandra DRIZO. Investigations on phosphorus recovery and reuse as soil amendment from electric arc furnace slag filters. Journal of Environmental Science and Health, Part A [online]. 2009, roč. 44, č. 13, s. 1476 1483 [vid. 12. únor 2015]. ISSN 1093-4529, 1532-4117. Dostupné z: doi:10.1080/10934520903217922 [21] DRIZO, Aleksandra. PhosphoReduc Product Benefits [online]. únor 2015. Dostupné z: http://phosphoreduc.org/phosphorus-removal-products-information/our-products- 2