J. V. Hráský Stokování měst l. p. 1903 ODPADNÍ VODY definice znečišťující látky v odpadních vodách ukazatele znečištění odpadních vod splaškové odpadní vody průmyslové odpadní vody ODPADNÍ VODY Vypouštění odpadních vod v ČR v letech 1980 2013 vody použité v sídlištích, obcích, domech, závodech, zdravot. zařízeních a jiných objektech a zařízeních, pokud po použití mají změněnou jakost (složení nebo teplotu), jakož i vody z nich odtékající, pokud mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. dvě podmínky změněná jakost vody může ohrozit jakost vod povrchových nebo podzemních Zdroj: MZe, Zpráva o stavu vodního hospodářství ČR 2013 přehled znečišťujících látek v odpadních vodách rozpuštěné nerozpuštěné cukry, mastné biologicky rozložitelné organické kyseliny biologicky nerozložitelné barviva těžké kovy, anorganické sulfidy biologicky rozložitelné škrob, bakterie biologicky nerozložitelné plasty, papír celulosová organické usaditelné vlákna koloidní bekterie neusaditelné plovoucí papír anorganické usaditelné písek, hlína neusaditelné brusný prach další typy znečištění povrchově aktivní látky toxické látky tepelné znečištění radioaktivita patogenní mikroorganismy a paraziti mikropolutanty 1
Ukazatele znečištění odpadních vod Fyzikální ukazatele - t, barva, zákal, průhlednost, vodivost, redox Chemické ukazatele - ph, chemické složení Radiologické ukazatele - celková aktivita alfa, beta, aktivita Rn Mikrobiologické ukazatele - koliformní bakterie, fekální koliformní bakterie, enterokoky, mezofilní, psychrofilní bakterie Biologické ukazatele - saprobní index, trofická úroveň Ekologické ukazatele - podmínky pro život ryb, neporušená samočisticí schopnost Skupinové ukazatele - BSK 5, CHSK, Corg, NL, RL, VL, NEL, Formy N, P, Cl, S, Fe, Mn, Ca, Mg, Toxické kovy, PCB, PAU, RAS, AOX, LEF ekvivalentní obyvatel ukazatele specifické produkce znečištění vztažené na 1 obyvatele BSK 5 60 g.eo -1.d -1 VL 180 g.eo -1.d -1 NL 55 g.eo -1.d -1 N 12 g.eo -1.d -1 P 2-3 g.eo -1.d -1 extrah. látky 15 g.eo -1.d -1 znečištění z jiných zdrojů jako produkované lidmi počet EO charakterizuje velikost čistírny. Procesy čištění odpadních vod Proces musí být: účinný ekonomicky přijatelný nenáročný na energii neměl by vnášet další látky Mechanické procesy cezení usazování centrifugace flotace filtrace Chemické a fyzikálně chemické procesy čiření a srážení neutralizace oxidace a redukce sorpční procesy iontová výměna odpařování, spalování destilace, stripování membránové procesy Biologické procesy aerobní a anaerobní biologické filtry aktivační proces procesy s granulovanou biomasou stabilizační nádrže a laguny Procesy čištění odpadních vod Proces musí být: účinný ekonomicky přijatelný nenáročný na energii neměl by vnášet další látky Mechanické procesy cezení usazování centrifugace flotace filtrace Chemické a fyzikálně chemické procesy čiření a srážení neutralizace oxidace a redukce sorpční procesy iontová výměna odpařování, spalování destilace, stripování membránové procesy Biologické procesy aerobní a anaerobní biologické filtry aktivační proces procesy s granulovanou biomasou stabilizační nádrže a laguny Rozdělení OV podle původu znečištění splaškové průmyslové zemědělské srážkové městské vody 2
Splaškové vody množství přitékající do ČOV závisí na kolísání odběru vody z vodovod. sítě odběr - minima v noč. hodinách, dvě maxima v průběhu dne (13. 15. a 18. 20. hod.) základní způsoby čištění Stokování jednotná, oddílná kanalizace spádová, podtlaková kanalizace Bezodtokové jímky (žumpy) Sedimentace sedimentační nádrže horizontální, vertikální, radiální samostatné, součást technologie septiky štěrbinové nádrže sedimentační nádrže základní způsoby čištění Stokování jednotná, oddílná kanalizace spádová, podtlaková kanalizace Bezodtokové jímky (žumpy) Sedimentace sedimentační nádrže horizontální, vertikální, radiální samostatné, součást technologie septiky štěrbinové nádrže septik a štěrbinová nádrž základní způsoby čištění Biologické čištění zemní filtry biologické rybníky (stabilizační nádrže) vegetační čistírny biologické filtry oxidační příkopy Komplexní čistírny 3
zemní filtr biologický rybník vegetační čistírna Komplexní ČOV Průmyslové odpadní vody složení závisí na charakteru výroby technologická odpadní voda chladicí voda splašková voda srážková voda podzemní vody z hydrogeologické ochrany vývoj technologie výroby a změna potřeby vody a produkce znečištění způsob čištění závisí na druhu znečištění hlavní znečištění průmyslových odpadních vod org. látky biol. rozložitelné i nerozlož. toxické org. nebo anorg. slouč. anorg. rozpuštěné soli (neutrální), anorg. rozpuštěné látky s kys. nebo zásaditým charakterem vyšší konc. anorg. živin sloučeniny N a P nerozpuštěné látky org. i anorg. radioaktivní látky tepelné znečištění mikrobiologické znečištění 4
Průmyslové odpadní vody Decentralizované čištění jednotlivé druhy OV odvádět odděleně Větší využívání fyzikálně-chemických metod nejen mechanická separace, ale i flotace, iontová výměna, adsorpce, desorpce, extrakce, neutralizace, oxidace, redukce, srážení Nestandardní uspořádání biologického stupně aerobních i anaerobní procesy tepelné znečištění hlavním zdrojem tepelné elektrárny s průtočným systémem chlazení průmyslové OV postupné ochlazování výparem, vyzařováním, konvekcí důsledky oteplení vod: změna kyslíkového režimu snížení nasycení vody O 2 zvýšení spotřeby O 2 organismy snížení schopnosti O 2 využít (u ryb) zvýšení rozpustnosti látek (i toxických) zvýšení toxických projevů některých látek max. povolená teplota u vodárenských toků 20 o C, u ostatních toků 26 o C radioaktivní znečištění přírodních zdroje 40 K; prvky U, Ac a Th rozpadové řady (v okolí nalezišť rud); rozpuštěný Rn umělé zdroje medicína průmysl vojenství jaderné reaktory provoz pevné plynné Temelín kapalné - splaškové, oplachové, chladící vody - tritiové vody tritium nelze oddělit, vypouštění do recipientu Havárie - 90 Sr, 137 Cs, 131 I Příklady koeficientů akumulace některých radionuklidů v čerstvé hmotnosti organismů Znečištění vody v zemědělské výrobě nesprávné nebo neúměrné používání závadných látek většinu odpadů lze znovu využít v zemědělství a zakonzervování tox. látek v potravním řetězci zdroje znečištění ze živočišné výroby z rostliné výroby další (ropné látky, OV ze zemědělských objektů) silážní šťávy fermentace píce (kys. mléčná) a únik šťáv likvidace: využití hnojivých vlastností a vápnění, zapravení do půdy a mineralizace kejda suspenze tuhých výkalů, moči zvířat a technologické vody likvidace: využití k přímému hnojení kompostování anaerobní stabilizace čištění společně s městskými OV 5
pesticidy zákon č. 147/1996, směrnice ES č. 91/414/EEC prostředky k hubení rostlinných a živočišných škůdců podle druhu působení kontaktní požerové dýchací podle cílového organismu insekticidy herbicidy fungicidy aplikace 15 000 t/rok a10 40% do vodního prostředí g porušení biochem. rovnováhy v tocích g samočištění L při průniku do pitných vod - ovlivnění pachu a chuti, ohrožení zdraví chem., fotochem, biol. rozklad záleží na struktuře splachy eroze půdy základní minerální živiny a eutrofizace zvýšení primární produkce vyčerpávání O 2 chuť, zápach snížení kapacity koryt zkreslení odečtů průtoků v tocích Srážkové odpadní vody znečištění exhalacemi z ovzduší, okyselení smyv a v jednotné kanalizaci zvíření usazenin složení kolísá nerozpuštěné anorg. i org. látky mikroorganismy v prům. závodech, v dálniční síti závadné látky Důlní vody průsak podzemní vody a přečerpávání do vod povrchových složení ovlivňují podmínky při těžbě a hydrogeologické poměry vody z hlubinné těžby mech. znečištění, solnost, rop. látky z těžeb. strojů a akumulace a vypouštění vody z povrchové těžby prameny, srážkové a povrchové vody vyluhování a oxidace pyritů (FeS 2 ) a neutralizace, provzdušňování, sedimentace rekapitulace ukazatele znečištění odpadních vod (EO) splaškové a průmyslové odpadní vody základní postupy čištění (biologické filtry, ČOV) tepelné znečištění znečištění ze zemědělské výroby Tyto materiály jsou určeny především pro studenty Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. Některá data v nich obsažená jsou z veřejných zdrojů a z důvodu přehlednosti nejsou uvedeny všechny citace tak, jak bývá v odborné literatuře zvykem. S případnými výhradami se, prosím, obracejte na autory. Pavla Šmejkalová Aleš Pícha 6