OCHRANA POVODÍ PŘED ODPADNÍ VODOU INTELIGENTNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORY, EFEKTIVITA NA ČOV DOC. ING. JAROSLAV POLLERT, PH.D. KATEDRA ZDRAVOTNÍHO A EKOLOGICKÉHO INŽENÝRSTVÍ FAKULTA STAVEBNÍ ČVUT V PRAZE
OBSAH PREZENTACE OCHRANA POVODÍ JAKO CELKU EFEKTIVITA NA ČOV INTELIGENTNÍ ŘÍZENÍ OPTIMALIZACE PROVOZU ENERGETICKÉ ÚSPORY OCHRANA POVODÍ PŘED BODOVÝMI ZDROJI ZNEČIŠTĚNÍ INTELIGENTNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORY ČESLE
VODA JAKO STRATEGICKÁ SUROVINA VODA MŮŽE BÝT ZDROJEM: 1. PITNÉ/UŽITKOVÉ VODY 2. ENERGIE 3. OSTATNÍCH LÁTEK (NUTRIENTY ATP.) TYTO SLOŽKY JE MOŽNÉ VYUŽÍT, VĚTŠINOU I OPAKOVANĚ 1. RECYKLACE VODY 1. ZNOVUVYUŽITÍ V BUDOVÁCH 2. VYUŽITÍ VYČIŠTĚNÉ ODPADNÍ VODY 2. VYUŽITÍ ENERGETICKÉHO POTENCIÁLU a) VYTÁPĚNÍ/CHLAZENÍ BUDOV b) ENERGIE ODPADNÍ VODY c) OPTIMALIZACE PŘÍSTROJOVÉHO VYBAVENÍ NA ČOV d) OPTIMALIZACE SEGMENTŮ PROVOZU a) OPTIMALIZACE NÁTOKOVÉ GALERIE 3. VYUŽITÍ ODPADNÍCH LÁTEK a) HNOJIVÁ ZÁVLAHA PŘI NEODSTRAŇOVÁNÍ DUSÍKU A FOSFORU Z ODPADNÍ VODY b) VYUŽITÍ NUTRIENTŮ Z ODPADNÍ VODY ROSTOUCÍ NÁROKY NA ČISTOTU VOD 1. REAGOVAT NEJEN NA SOUČASNÉ TRENDY ALE BÝT PŘIPRAVEN I NA BUDOUCÍ POŽADAVKY 2. PŘIZPŮSOBIT BUDOUCÍM POŽADAVKŮM ČOV (BIM, MĚŘÍCÍ TECHNIKA A CFD)
JEDNOTNÁ SOUSTAVA Jednotná kanalizace Retenční nádrž Odpadní voda z domácností Odpadní voda z průmyslu Dešťový odtok ze sídlišť Podzemní voda Ostatní balastní voda Odlehčovací komory Nádrže s přepadem Zasakování Čistírna odpadních vod Řeka Retenční nádrž
OCHRANA POVODÍ JAKO CELKU STOKOVÁ SÍŤ VYUŽITÍ RETENČNÍCH PROSTOR LOKÁLNÍ AKUMULACE NUTNO OPTIMALIZOVAT S OHLEDEM NA VYPLÁCHNITÍ STOKOVOU SÍŤ OPTIMALIZACE ODLEHČOVACÍCH KOMOR ČISTÍRNA ODPADNÍCH VOD VYUŽITÍ RETENČNÍCH PROSTOR KOMBINACE SE STOKOVOU SÍTÍ OPTIMALIZACE PROVOZU POMOCÍ MĚŘENÍ VS ŘÍZENÍ OPTIMALIZACE A INTENZIFIKACE OBJEKTŮ
Nátok na aktivaci (vždy 2 kusy) rozpuštěný kyslík/teplota amoniak/draslík/teplota nerozpuštěné látky Odtok z aktivace (vždy 2 kusy) amoniak/draslík/teplota dusičnany/chloridy/teplota Přítok (vždy 2 kusy) ph/oxidačně-redukční potenciál/teplota konduktivita/salinita/rozpuštěné látky/teplota CHSK, celkový org. dusík (opticky 200 750 nm) Aktivace (vždy 4 kusy) rozpuštěný kyslík amoniak/draslík/teplota dusičnany/chloridy/teplota nerozpuštěné látky (2 ks) Odtok (vždy 2 kusy) ph/oxidačně-redukční potenciál/teplota konduktivita/salinita/rozpuštěné látky/teplota CHSK, celkový org. dusík (opticky 200 750 nm) zákal dusičnany/chloridy/teplota (iontově-selektivně)
VYUŽITÍ BIM PRO ÚČELY ČOV PŘI NÁVRHU OPTIMALIZACE TECHNOLOGIÍ SNÍŽENÍ HYDRAULICKÝCH ZTRÁT OPTIMALIZACÍ PRŮTOKOVÝCH CEST OPTIMÁLNÍ VÝMĚNA MEZI TECHNOLOGIEMI OPTIMALIZACE PROCESŮ OPTIMALIZACE VELIKOSTÍ NÁDRŽÍ KOORDINACE PRACÍ PŘI PROVOZU OPTIMALIZACE TECHNOLOGIÍ INTELIGENTNÍ ŘÍZENÍ SNÍŽENÍ PROVOZNÍCH NÁKLADŮ PREDIKCÍ PROCESŮ JEDNODUŠŠÍ A EFEKTIVNĚJŠÍ UPGRADE NA LEPŠÍ TECHNOLOGII
OPTIMALIZACE NÁTOKOVÉ GALERIE ÚČOV PRAHA IDEA DATOVÉ VÝMĚNY ZPŮSOBY VÝMĚNY DAT BIM ČOV MOŽNOST PRUŽNĚ REAGOVAT NA ZMĚNY ZMĚNOU PROJEKTU NUTNOST VYZKOUŠENÍ CELÉHO PROCESU PRO POUŽITÍ Vrácení hodnot do BIM Kontrola navázání na okolní systém Změna systému Minimalizace výškových ztrát Optimalizace trasy kolize Vyjmutí segmentu pro optimalizaci Nátoková galerie CFD simulace segmentu Zjištění tlakových ztrát pro optimální provoz
BIM - REVIT
ZÁJMOVÁ OBLAST
VOLNÁ HLADINA
OPTIMALIZACE DOSAZOVACÍ NÁDRŽE POMOCÍ CFD KONCOVÝ OBJEKT ČOV ČSN ŘEŠÍ VELIKOST, LÁTKOVÉ ZATÍŽENÍ PLOCHY, HYDRAULICKÉ ZATÍŽENÍ PROBLÉMY S HYDRAULICKOU OPTIMALIZACÍ NÁDRŽE
VÝZKUM VTOKOVÉHO OBJEKTU 3D STARÝ VTOKOVÝ OBJEKT NOVÝ VTOKOVÝ OBJEKT
NL mg/l Průtok l/s 90 27.3.2015 800 80 70 60 50 NL DN1 - upravený střed NL DN3 - původní Q DN1 - upravený střed Q DN3 - původní 700 600 500 400 40 30 300 20 200 10 100 0 26.III.15 26.III.15 26.III.15 26.III.15 27.III.15 27.III.15 27.III.15 27.III.15 27.III.15 0
ODLEHČOVACÍ KOMORY - NEGATIVNÍ NEZBYTNÝ PRVEK STOKOVÉ SÍTĚ FUNKCE ODLEHČOVACÍCH KOMOR (OK): HYDRAULICKÁ OCHRANA STOKOVÉ SÍTĚ REGULACE PŘÍTOKU NA ČOV NEGATIVNÍ VLIV OK NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ: ESTETICKÉ ZNEČIŠTĚNÍ HYDRAULICKÝ STRES NEROZPUŠTĚNÉ LÁTKY SEDIMENT ORGANICKÉ LÁTKY TĚŽKÉ KOVY ROZPUŠTĚNÉ LÁTKY SMĚRNICE 2000/60/ES DOSAŽENÍ DOBRÉHO CHEMICKÉHO A EKOLOGICKÉHO STAVU VOD
Separační účinnost POROVNÁNÍ ÚČINNOSTI SEPARACE NL 50% 40% 30% Low crest side veir - Sekaninova Sekaninova boční přepadová hrana High crest side veir - Čakovice Čakovice - boční přepadová hrana Vortex Čakovice Separator - Vírový separátor - Čakovice Front Pod táborem weir - Pod - čelní Táborem přepad Tube Děčín CSO - TOK- Děčín 20% 10% 0% -10% 0 2 4 6 8 Poměr přítok/odtok
CSO-T: TRUBNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORA norná stěna 1200 PŘÍTOK DO AKUMULAČNÍ ČÁSTI 20 R10 ZAKONČENO NORNOU STĚNOU VÝVOJ PŘEPADOVÉ ŠTĚRBINY VLIV NA SEPARACI NEROZPUŠTĚNÝCH LÁTEK DÍKY PŘÍČNÉMU PROUDĚNÍ V SOUČASNÉ DOBĚ 15 INSTALACÍ V ČR, SLOVENSKU A NĚMECKU 200 200 100 100 600 600 1200 600 600 1200 R10 R1 0 R10 R10
TRUBNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORA
ODLEHČOVACÍ KOMORY - VÝVOJ INTELIGENTNÍCH ČESLÍ ODSTRANĚNÍ LÁTEK VE VZNOSU PAPÍRY, IGELITY, KONDOMY ATP. NUTNÁ AUTOMATICKÁ FUNKCE SAMOČIŠTĚNÍ POMOCÍ VOLNÝCH KONCŮ CHANNEL DEVICE FOR SEPARATING UNDISSOLVED SUBSTANCES. EUROPEAN PATENT OFFICE, EP2216450 (A2). 2015-11-11.
MODELOVÝ VÝZKUM ČESLÍ
REÁLNÁ INSTALACE Banská Bystrica Průměr hlavní komory - 2,4 m Délka 16 m
OPTIMALIZACE INTELIGENTNÍCH ČESLÍ VÝZKUM SAMOČIŠTĚNÍ POMOCÍ KMITÁNÍ SE ZACHYCENÉ NEČISTOTY POSOUVAJÍ SMĚREM DOLŮ, KDE ODTÉKAJÍ NA ČOV PARAMETRY: RYCHLOST PROUDĚNÍ, DÉLKA PRUTŮ, PRŮMĚR PRUTŮ, ÚHEL NATOČENÍ IMPLEMENTACE DO ODLEHČOVACÍCH KOMOR TRUBNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORA
VÝZKUM V REÁLNÉ VELIKOSTI
Vzdálenost kyvu konců prutů (mm) Počet kmitú za sekundu VÝSLEDKY PRŮMĚR -16MM. VZDÁLENOST MEZI PRUTY - 19MM. DÉLKA PRUTŮ - OD 50 CM DO 140 CM. Vzdálenost kyvu konců prutů (mm) při v=0,69-0,92m/s 16 Poček kmitů za sekundu při v=0,69-0,92m/s 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Sklon prutů 45 Sklon prutů 60 Sklon prutů 75 Sklon prutů 90 14 12 10 8 6 4 2 Sklon prutů 45 Sklon prutů 60 Sklon prutů 75 Sklon prutů 90 0 0 Délka prutů (cm) Délka prutů (cm)
VÝZKUM KMITÁNÍ ČESLÍ OČIŠTĚNÍ ČESLÍ PO SKONČENÍ PŘEPADU
Účinnost POROVNÁNÍ MODELOVÉ ÚČINNOSTI Kapesníky (TOK s česlemi) Kapesníky (TOK bez česlí) Kondomy (TOK s česlemi) Kondomy (TOK bez česlí) Hadry (TOK s česlemi) Hadry (TOK bez česlí) Polyg. (Kapesníky (TOK s česlemi)) Polyg. (Kapesníky (TOK bez česlí)) Polyg. (Kondomy (TOK s česlemi)) Log. (Kondomy (TOK bez česlí)) Lineární (Hadry (TOK s česlemi)) Polyg. (Hadry (TOK bez česlí)) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1,50 2,50 3,50 4,50 5,50 6,50 7,50 Průtok (přítok/odtok)
ZÁVĚR VODA JAKO STRATEGICKÁ SUROVINA BIM NÁVRH ČOV PRO OPTIMALIZACI A PROVOZ ČOV OSAZENÍ MĚŘÍCÍ TECHNIKY POČÍTAT SE ZPŘÍSŇOVÁNÍM EKOLOGICKÝCH LIMITŮ ŠIROKÉ MOŽNOSTI VYUŽITÍ CFD OCHRANA POVODÍ PŘED ZNEČIŠTĚNÍM TRUBNÍ ODLEHČOVACÍ KOMORA JAKO LEVNÉ A EKOLOGICKÉ ŘEŠENÍ INTELIGENTNÍ ČESLE JAKO OCHRANA POVODÍ PŘED ESTETICKÝM ZNEČIŠTĚNÍM OTEVŘEME SE NOVÝM TECHNOLOGIÍM
DĚKUJI ZA POZORNOST