LIKVIDACE SPLAŠKOVÝCH ODPADNÍCH VOD Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. - katedra technických zařízení budov - 1 Obsah přednášky legislativa, pojmy zdroje znečištění ukazatele znečištění způsoby likvidace odpadních vod 2 1
Likvidace odpadních vod legislativa Zákon č. 150/2010 Sb. o vodách...(vodní zákon) Zákon č. 274/2001 Sb. - o vodovodech a kanalizacích a související předpisy Vyhláška č. 428/2001 zákona č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích Zákon č. 183/2006 Sb. (stavební zákon) Vyhláška č. 501/2006 Sb. o obecných požadavcích na využívání území Nařízení č. 61/2003 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech ČSN 3 Odpadní voda Odpadní voda - voda změněná použitím, nebo odvedená do systému stokových sítí a kanalizačních přípojek. Odpadní voda - vody použité v obytných, průmyslových, zemědělských, zdravotnických a jiných stavbách, zařízeních nebo dopravních prostředcích, pokud mají po použití změněnou jakost (složení nebo teplotu), jakož i jiné vody z nich odtékající, pokud mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. Odpadní vody jsou i průsakové vody z odkališť nebo ze skládek odpadu. Odpadní voda = voda + znečištění ( rozpuštěné a nerozpuštěné ) 4 2
Odpadní voda likvidace za zákona Likvidace odpadní vody je v legislativě nazývána jako zneškodňování odpadní vody Stavebníci jsou povinni zabezpečit odvádění, čištění, popřípadě jiné zneškodňování odpadních vod Zákon ale neupravuje jednotlivé způsoby zneškodňování odpadní vody, upravuje pouze vypouštění vyčištěných odpadních vod do vod povrchových nebo podzemních (limity stanovené vodoprávním úřadem). Napojení na veřejnou kanalizaci není zneškodňování odpadní vody, protože nedochází k bezprostřednímu kontaktu odpadní vody s vodou povrchovou, popřípadě podzemní. 5 Odpadní voda zneškodňování zneškodňování = vypouštění odpadní vody do : podzemních vod - zcela výjimečně z jednotlivých rodinných domů a staveb k individuální rekreaci na základě posouzení jejich vlivu na jakost podzemních vod (předpokladem je maximálně možné vyčištění vypouštěných odpadních vod) povrchových vod - vychází z nejvýše přípustných hodnot s ohledem na jejich množství a znečištění Výchozí ukazatele : stavu vody ve vodním toku, přípustného znečištění povrchových vod přípustného znečištění odpadních vod 6 3
Odpadní voda emisní a imisní limity emisní limity = maximálně přípustné koncentrace ve vypouštěné odpadní vodě imisní limity = přípustné koncentrace ve vodním recipientu, které by neměly být překročeny ani za nejméně příznivých hydrologických poměrů emisní standardy znečištění pro městské odpadní vody 7 rozpuštěné organické Druhy znečištění biologicky rozložitelné (cukry, mastné kyseliny ) nerozložitelné (azobarviva) anorganické těžké kovy, sulfidy nerozpuštěné organické anorganické (bakterie, papír, plasty, škrob) biologicky rozložitelné (cukry, mastné kyseliny ) nerozložitelné (azobarviva) usaditelné neusaditelné usaditelné (písek, hlína, štěrk) neusaditelné (prach, sádra, cement.. ) 8 4
Odpadní voda ukazatele znečištění hlavní ukazatele znečištění : BSK 5 - biochemická spotřeba kyslíku - množství kyslíku spotřebované mikroorganismy při biochemických pochodech na rozklad organických látek obsažených ve vodě, za určitý časový úsek a to při aerobních podmínkách odpadní voda z domácnosti vyčištěná odpadní voda 300-400 mg/l < 30 mg/l CHSK Cr - chemická spotřeba kyslíku - množství kyslíku, které je potřebné na uskutečnění všech chemických procesů ve znečištěné vodě odpadní voda z domácnosti vyčištěná odpadní voda 600-800 mg/l < 100 mg/l 9 Odpadní voda ukazatele znečištění NL - obsah nerozpuštěných látek v odpadní vodě anorganické (prach, písek ) organické (bakterie, škroby ) vyčištěná odpadní voda < 25 mg/l N-NH 4 - množství amoniakálního dusíku v odpadní vodě N CELK - množství dusíku v odpadní vodě (zejména moč) P CELK - množství fosforu v odpadní vodě (fekálie) 10 5
Znečištění řek v ČR v roce 2006 BSK 5 N-NH 4 CHSK Cr 11 Způsoby odstraňování znečištění mechanické metody (česle, filtry, usazování, odstřeďování..) chemicko fyzikální metody (srážení, neutralizace, sorbce) biochemické metody (aerobní a anaerobní) 12 6
Způsoby odstraňování znečištění Organické rozpuštěné a nerozpuštěné látky např. fekálie v recipientu způsobuje látkové přetížení, a kyslíkový deficit odstraňuje se biochemickými procesy (aktivace) Dusičnany a dusitany N anorganické znečištění Zejména z moči Spolu s P (fosfor), se jedná o hlavní nutrienty. Nedostatek N a P nedostatek potravy. Přebytek N a P podporují trofizaci vody. Trofizace vody růst zelených řas (sinice) spojených s nedostatkem kyslíku. Sinice jsou toxické jejich metabolismus produkuje toxické látky. N se odstraňuje biochemicky - denitrifikací 13 Způsoby odstraňování znečištění Fosfáty sloučeniny fosforu P Fosfáty sloučeniny fosforu P Prací a čisticí prostředky Spolu s N, se jedná o hlavní nutrienty. P se odstraňuje převážně chemickým srážením Problém je, že současné limity jsou zbytečně přísné na N a příliš měkké na P, malé ČOV P neodstraňují Nerozpuštěné látky komunální povahy (papír, hadry), převážně plovoucí Co kdo vhodí do kanalizace. Zanášejí toky, plovoucí NL ucpávají objekty na tocích a působí neesteticky. Odstraňují se poměrně snadno na mechanických stupních (česle) 14 7
Způsoby odstraňování znečištění Písek, štěrk Splachy z potrubí, splachy nesené dešťovou vodou, úlomky potrubí Zanášejí toky, likvidují čerpadla Odstraňují se poměrně snadno na mechanických stupních (usazování) Těžké kovy, Z pracích a mycích prostředků PAU (polyaromatické uhlovodíky), pesticidy z nátěrových hmot (konzervace ) Dostávají se do potravního řetězce, který míří zpět kčlověku. Způsobují genetické poruchy dlouhodobá zátěž, která se bude stále zhoršovat Lze částečně odstranit usazováním nebo na membránových stupních 15 Způsoby odstraňování znečištění Xenobiotika Účinky jsou ve stádiu výzkumu, vyskytují se v poměrně malém množství. Není zatím znám účinek, je však jasné, že nějaký účinek je. Lze částečně odstranit usazováním nebo na membránových stupních Dusík a Fosfor Nutrienty způsobuje trofizaci, v současné době legislativně podceňovaný problém Hraniční koncetrace pro rozvoj sinic je: P 0,015 mg/l, přičemž limit dle NV je 0,07 až 0,2 mg/l malé ČOV nemusí odstraňovat hraniční koncentrace N pro rozvoj sinic je běžně obsažena ve vodě ČOV se tedy nevyřeší. - rozbor odpadních vod je dokonalým ukazatelem prodeje... 16 8
Eutrofizace...takhle to vypadá, když...takhle to má vypadat 17 Odpadní voda - rozdělení rozdělení odpadních vod dle původu znečištění Splaškové - charakter odpadní vody z biologických a hygienických potřeb obyvatel žluté vody obsahují pouze moč (pisoáry...) hnědé vody obsahují pouze fekálie (WC ) černé vody obsahují fekálie a moč (WC ) šedé vody neobsahují fekálie a moč (kuchyně, koupelny ) Dešťové (srážkové) - atmosférické srážky (déšť, kroupy ), tání sněhu Infekční - znečištěné vody choroboplodnými zárodky a mikroorganismy - vyžadují předčištění!!! Průmyslové - technologické procesy, znečištěné výrobou, zemědělstvím Balastní vody z okolního prostředí (obvykle zeminy) do stokové sítě (poškozené kanalizační stoky) 18 9
Odpadní voda likvidace nakládání s odpadními vodami směřuje k dělení odpadních vod u zdroje s jejich dalším využitím, nikoli odvedením kanalizací k ČOV cílem je snížení obsahu nutrientů v recipientu = dusíku a fosforu ve vodních tocích!!! čištění a následné vypouštění do povrchových nebo podzemních vod akumulace a odvoz k místu čištění způsoby likvidace odpadních vod pro stavební objekty domovní čistírny odpadních vod septiky akumulační jímky kořenové čistírny 19 Odpadní voda likvidace - účinnosti čištění odpadních vod podle použité technologie 20 10
Domovní čistírny odpadních vod legislativa dělí čistírny podle počtu ekvivalentních obyvatel (EO), kategorie do 50EO domovní čistírny počet EO slouží pro dimenzování kapacity čističek odpadních vod 1 EO = produkce látkového znečištění 60 g BSK 5 (biochemická spotřeba kyslíku při procesu rozkladu organického znečištění na anorganické za 5 dnů v temnu a při teplotě 20 C ) za den Celková produkce znečištění na 1 EO je 180 g/den 21 Domovní čistírny odpadních vod počet EO dle typu objektu 22 11
Domovní čistírny odpadních vod vstupy pro návrh : počet skutečných obyvatel počet ekvivalentních obyvatel spotřeba vody v současné době cca 100 l/os,d pro bytové budovy, jinak dle směrných čísel roční potřeby vody (vyhláška z roku 2011) množství odpadních vod princip čištění : biologické čištění - působení mikroorganismů způsobujících rozklad organické hmoty až do vyčištění vody 23 Domovní čistírny odpadních vod funkční části čistírny : A - usazovací a kalový prostor B aktivace C - provzdušňovací zařízení D - bezpečnostní akumulační rezerva E - dosazovací prostor egalizace vody=vyrovnání látkového množství, rovnoměrný přísun látek a předčištění (anaerobní rozklad ) do B biologický proces za přítomnosti kyslíku, bakterie ve formě vloček zachycení vloček kalu. odtok odpadní vody 24 12
Domovní čistírny odpadních vod jak to funguje?, paní na videu nám to pěkně vysvětlí : http://www.youtube.com/watch?v=bo6apzjcepu&feature=plcp https://www.youtube.com/watch?v=onkmhs2uhvy 25 Domovní čistírny odpadních vod obecné podmínky instalace : stálý (rovnoměrný) přísun znečištění osazení s ohledem na šíření zápachu aerobní část větraná, anaerobní obvykle těsná dostatečný kalový a dosazovací prostor - odvoz nebo stabilizace kalu (kompostování) přístup pro údržbu problém s desinfekčními prostředky závislost na elektrické energii 26 13
Instalace čističky je velmi jednoduchá a zvládnete ji sami převzato z prezentace na http://www.cistickaodpadnichvod.cz 27 Centrální čištění odpadních vod Centrální čistírna odpadních vod v Praze na Císařském ostrově 28 14
Centrální čištění odpadních vod ČOV v Praze na Císařském ostrově blokové schéma 29 Centrální čištění odpadních vod Blokové schéma menší čistírny odpadních vod 30 15
Septiky čistící zařízení - využívá mechanického tak i biologického čištění čištění probíhá bez dotace vzdušného kyslíku = jedná o anaerobní rozklad zachycených látek septik je v podstatě akumulační prostor rozdělený určitým počtem komor, které jsou vzájemně propojeny otvory v různých výškových úrovních v jednotlivých komorách jsou zachycovány plovoucí látky a částice s vysokou hustotou cílem je, aby se nahromaděný kal u dna a plovoucí částice na hladině nedostaly do další komory počet komor a doba zdržení odpadní vody v septiku určují účinnost čištění (pouze 30%), nutné dočištění!!! doba zdržení je velmi důležitá pro anaerobní čistící proces a předpokladem je zdržení od 3 do 5 dní 31 Septiky obecné podmínky instalace : pro vypouštění do recipientu dočištění!!!, pískový filtr, kořenová čistírna = účinnost až 90% osazení s ohledem na šíření zápachu větrání kanalizace přístup pro údržbu, odvoz kalu možnost přerušovaného provozu, nízká produkce kalu rekreační objekty nezávislost na elektrické energii!!! 32 16
Septik + pískový filtr obecné podmínky instalace : kontrola - kontrolní šachty, vstup do septiku, výtok do recipientu s možností odběru vzorků správcem toku odvoz kalu ze septiku, výměna pískového filtru (cca po 10 letech) RŠ SEPTIK PÍSKOVÝ FILTR RŠ RECIPIENT (odběr vzorků) 33 Septik + pískový filtr 34 17
Akumulační nádrže (jímky, žumpy ) bezodtoká nádrž jejímž účelem je pouhá akumulace odpadních vod bez možnosti vypouštění této vody do vod povrchových či podzemních. jímky nesmějí být opatřovány odtokem ani přelivem výpočet pro RD (150 l/os,d) - akumulace na cca 14 dní!!! pro větší objekty nesmysl 35 Kořenové čistírny horizontální (vertikální) průtok odpadní vody propustným substrátem, který je osázen mokřadními rostlinami mechanické, biologické i chemické čištění!!! doprava vzdušného kyslíku do nižších vrstev filtračního lože - kořeny rostlin prorůstající substrátem přežití rozkladných bakterií rozklad organických látek kombinace aerobního a anaerobního způsobu čištění předpokladem je doba zdržení odpadní vody 36 18
čištění má tři fáze : Kořenové čistírny předčištění (septik, nádrž ) mechanické oddělení hrubých nečistot, sedimentace filtrační lože s mokřadními rostlinami - odbourání rozpuštěných látek a zachycení zbytku nerozpuštěných látek regulace výšky hladiny vody v mokřadu a kontrola jakosti vypouštěné vody 37 filtrační lože : Kořenové čistírny rozklad organických organických nečistot na oxid uhličitý a vodu - látky prospěšné pro rostliny z bílkovin rostliny získávají dusík a bakterie obsažené v půdě niční všechny choroboplodné zárodky substrát praný štěrk osázený vegetací plocha kořenové čistírny závisí na: použitém substrátu druhu rostlin charakteru znečištění odpadní vody 1EO = 4-5 m 2 s hloubkou okolo 1m 38 19
rozdělení mokřadů : Kořenové čistírny dle umístění rostlin umělé mokřady s emerzními (vynořenými) rostlinami umělé mokřady se submerzními (ponořenými) rostlinami umělé mokřady s plovoucími rostlinami 39 rozdělení mokřadů : Kořenové čistírny s vynořenými rostlinami s povrchovým tokem s podpovrchovým horizontálním tokem s podpovrchovým vertikálním tokem 40 20