Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a environmentální techniky Čištění odpadních vod v obci do 500 EO Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Tomáš Vítěz, Ph.D. Vypracovala: Bc. Michaela Venhodová Brno 2009 1

2

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Čištění odpadních vod v obci do 500 EO vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. dne. podpis 3

PODĚKOVÁNÍ Děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Tomáši Vítězovi, Ph.D. za podnětné rady a cenné připomínky a také starostovi obce Babice Miloslavu Vechetovi, za podklady a informace potřebné k vypracování mé diplomové práce. 4

ABSTRAKT Pro svoji diplomovou práci jsem si vybrala téma Čištění odpadních vod v obci do 500 EO. Zvolila jsem region Vysočiny, obec Babice. V úvodní části práce jsem popsala základní legislativní přehled, obecný popis stokových soustav, popis odpadních vod a obecný popis funkce a technologie čistírny odpadních vod. Následně jsem se věnovala vlastní čistírně v Babicích. Popsala jsem její současný stav a provoz a věnovala jsem se také vyhodnocení účinnosti čištění odpadních vod. V závěru práce jsem zhodnotila celý proces čištění a vyhodnotila jsem jednotlivé parametry, zda jsou v souladu s platnou legislativou. Klíčová slova: čistírna, odpadní voda, kanalizace ABSTRACT I chose the Wastewater Treatment in the communities up to 500 PE, as a topic for my Thesis. I picked the region of Vysocina, community called Babice. In the opening part of the document, I described the basic legislation overview, overall description of the sewer system, and general function and technology of the wastewater treatment. The next section deals with the wastewater treatment plant in Babice. I described its current state and operation and the assessment of the effectiveness of the waste water treatment. At the end, I assessed the entire process of the treatment and evaluated each parameter from the point of view of compliance with the current legal system. Keywords: sewage treatment plant, waste water, sewage system 5

OBSAH 1. ÚVOD... 1 2. CÍL PRÁCE... 9 3. PŘEHLED LITERATURY... 10 3.1. Legislativa EU a ČR... 10 3.2. Odpadní vody... 12 3.2.1. Splaškové... 12 3.2.2. Srážkové... 13 3.2.3. Balastní... 14 3.2.4. Průmyslové... 14 3.3. Stokové sítě... 14 3.3.1. Jednotná stoková soustava... 15 3.3.2. Oddílná stoková soustava... 15 3.4. Ukazatele znečištění odpadních vod... 17 3.4.1. Organické ukazatele... 17 3.4.2. Anorganické ukazatele... 18 3.5. Obecný princip čistírny odpadních vod... 20 3.5.1. Malá čistírna odpadních vod... 20 3.5.1. Technologie čistírny odpadních vod... 20 3.5.2. Mechanické čištění odpadních vod... 20 3.5.3. Biologické čištění odpadních vod... 22 3.5.4. Kalové hospodářství čistíren odpadních vod... 25 4. ČOV BABICE... 27 4.1. Obec Babice... 27 4.2. Čistírna Babice technologie, funkce... 27 4.3. Vykazované hodnoty čistírny odpadních vod... 30 4.4. Naměřené hodnoty na odtoku z ČOV... 32 5. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ... 35 6. VÝSLEDKY A DISKUZE... 38 7. ZÁVĚR... 39 8. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 42 9. SEZNAM GRAFŮ... 43 10. SEZNAM TABULEK... 43 6

1. ÚVOD Voda je nezbytnou potřebou člověka, používá ji, ale z velké části nespotřebuje. Největší část použité vody odtéká jako voda odpadní. Odpadní vody se liší stupněm znečištění a svým složením především v závislosti na typu sídla, druhu průmyslu a taktéž na stupni naředění srážkovými a balastními vodami, vstupujícími do systému. Objem a složení odpadních vod se ve stejném místě mění v průběhu času, a to během dne, týdne a roku. Množství a kvalita odpadní vody jsou jedny z nejdůležitějších vstupních návrhových parametrů pro dimenzování a výstavbu čistírny odpadních vod. Základním měřítkem pro vyjadřování znečištění je tzv. ekvivalentní obyvatel (EO). Jedná se o znečištění vyprodukované od 1 obyvatele, EO je uměle zavedená jednotka, která představuje produkci odpadní vody 150 l za den a produkci znečištění 60 g BSK 5 za den. [4] Množství vypouštěných odpadních vod bývá proměnlivé, ale lze vysledovat určitou pravidelnost průtoku v závislosti na životním rytmu města, obce, výrobních procesech nebo rodiny. Čistírna odpadních vod je typicky jednoúčelová stavba, pro jejíž dispoziční a stavebně technické řešení je určující koncepce technologických linek. Odpadní vody obsahují široké spektrum znečišťujících látek. V tabulce č. 1. je uvedena jejich charakteristika a přehled vlastností. Tab. 1 Znečišťující látky v odpadních vodách, [2] Znečišťující látky v odpadních vodách biologicky rozložitelné organické rozpuštěné biologicky nerozložitelné anorganické biologicky rozložitelné biologicky nerozložitelné usaditelné organické neusaditelné nerozpuštěné koloidní plovoucí usaditelné anorganické neusaditelné Příklady cukry mastných kyselin azobarviva těžké kovy, sulfidy škrob, bakterie papír, plasty celulosová vlákna bakterie, papír bakterie papír písek, hlína brusný prach 7

Pro čistírny odpadních vod je nejdůležitějším kritériem především kvalita vyčištěné vody. Podle tohoto požadavku se má volit i technologie čištění a skladba celé technologické linky. Při návrhu je nutné přihlédnout k zatěžovacím parametrům, ale i k charakteru stokové sítě. Pro stejný počet EO nebude vypadat technologická linka ČOV stejně na oddílné a jednotné kanalizaci, kde je kladen důraz na bezpečnější návrh hrubého předčištění, akumulaci dešťových vod a dosazovací nádrže. [4] V čistírnách odpadních vod probíhají stejné děje jako při samočištění vody v tocích, ale jsou soustředěny do menších prostorů a podmínky pro čištění jsou uměle podporovány. Proto je čištění v čistírnách intenzivnější a rychlejší než v přirozených podmínkách. 8

2. CÍL PRÁCE Cílem mé diplomové práce bylo popsat funkci a technologii použitou na čistírně odpadních vod v Babicích na Třebíčsku. Dále vyhodnotit účinnost čištění, případně navrhnout opatření vedoucí ke zvýšení účinnosti čištění. Při zpracovávání práce jsem se zaměřila na rozbor legislativních podkladů, popis procesu čištění odpadních vod, technologie čištění odpadních vod a na studium provozních materiálů vybrané čistírny. Zhodnotila jsem také, s jakou účinností čistírna pracuje a zda hodnoty, které vykazuje, jsou v souladu s platnými předpisy. 9

3. PŘEHLED LITERATURY 3.1. Legislativa EU a ČR Evropská vodní charta (vyhlášená 6. května 1968 ve Strasbourgu) I. Bez vody není života. Voda je drahocenná a pro člověka ničím nenahraditelná surovina. II. Zásoby sladké vody nejsou nevyčerpatelné. Je proto nezbytné tyto udržovat, chránit a podle možnosti rozhojňovat. III. Znečišťování vody způsobuje škody člověku a ostatním živým organismům, závislým na vodě. IV. Jakost vody musí odpovídat požadavkům pro různé způsoby jejího využití, zejména musí odpovídat normám lidského zdraví. V. Po vrácení použité vody do zdroje nesmí tato zabránit dalšímu jeho použití pro veřejné i soukromé účely. VI. Pro zachování vodních zdrojů má zásadní význam rostlinstvo, především les. VII. Vodní zdroje musí být zachovány. VIII. Příslušné orgány musí plánovat účelné hospodaření s vodními zdroji. IX. Ochrana vody vyžaduje zintenzivnění vědeckého výzkumu, výchovu odborníků a informování veřejnosti. X. Voda je společným majetkem, jehož hodnota musí být všemi uznávána. Povinností každého je užívat vodu účelně a ekonomicky. XI. Hospodaření s vodními zdroji by se mělo provádět v rámci přirozených povodí a ne v rámci politických a správních hranic. XII. Voda nezná hranic, jako společný zdroj vyžaduje mezinárodní spolupráci. [5] Směrnice Rady evropských společenství 91/271/EEC o čištění městských odpadních vod platí od roku 1991 a proto mají některé členské země EU v čištění odpadních vod výrazný předstih před ČR. Svým obsahem a úkoly je v souladu s principy Rámcové směrnice vodní politiky Evropské unie. 10

V České republice je základním právním nástrojem pro ochranu vod zákon o vodách 254/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Je zde definován pojem odpadní voda v 38: Odpadní vody jsou 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, s výjimkou vod, které jsou zpětně využívány pro vlastní potřebu organizace, a vod, které odtékají do vod důlních, a dále jsou odpadními vodami průsakové vody ze skládek odpadu. Zákon o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu 274/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Zde je definován pojem kanalizace v 2: Kanalizace je provozně samostatný soubor staveb a zařízení zahrnující kanalizační stoky k odvádění odpadních vod a srážkových vod společně nebo odpadních vod samostatně a srážkových vod samostatně, kanalizační objekty, čistírny odpadních vod, jakož i stavby k čištění odpadních vod před jejich vypouštěním do kanalizace. Odvádí-li se odpadní voda a srážková voda společně, jedná se o jednotnou kanalizaci. Odvádí-li se odpadní voda samostatně a srážková voda také samostatně, jedná se o oddílnou kanalizaci. Kanalizace je vodním dílem. Vyhláška 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu. Nařízení vlády 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. Je to důležitý prováděcí předpis, který v souladu s mnoha právními dokumenty Evropského společenství stanoví konkrétní ukazatele pro činnost subjektů v ČR účastnících se projektování, výstavby a provozování čistíren odpadních vod. Kapitoly vymezují používané pojmy, stanoví náležitosti povolení k vypouštění odpadních vod, pravidla pro emisní limity a jejich dodržování, povinnosti pro měření objemu vypouštěných odpadních vod a míry jejich znečištění. Vymezuje také všechny povrchové vody na území ČR jako citlivé oblasti, což je logické z polohy našeho území v Evropě. Toto nařízení bylo novelizováno č. 229/2007 Sb. 11

3.2. Odpadní vody Odpadní vodou se stává každá voda, jejíž vlastnosti fyzikální nebo chemické jsou změněny použitím nebo odvedením do systému stokových sítí a kanalizačních přípojek. [3] 3.2.1. Splaškové Množství splaškových odpadních vod se odvíjí od potřeby pitné vody a je závislé na vybavení bytů. Tab. 2 Roční potřeba vody na jednoho obyvatele bytu, [3] Obyvatel: m 3 ročně v domech pouze s výtoky 16 v domech pouze s výtoky a společnými WC 25 je-li v bytě výtok a WC (bez koupelny, sprchového nebo vanového koutu) 31 je-li v bytě výtok, WC a koupelna (sprchový nebo vanový kout) s kamny na pevná paliva 41 je-li v bytě výtok, WC a koupelna (sprchový nebo vanový kout) s průtokovým ohřívačem nebo elektrickým bojlerem 46 je-li v bytě výtok, WC a koupelna (sprchový nebo vanový kout) s centrální přípravou teplé vody 56 Specifické množství splaškových odpadních vod přepočtené na jednoho obyvatele se pohybuje od 43,8 do 153,4 litrů. Kolísání množství splaškových vod charakterizuje tzv. maximální a minimální průtok. Maximální a minimální průtok splaškových vod se určí z průměrného denního průtoku a příslušných koeficientů maximální popř. minimální hodinové nerovnoměrnosti [3]: Q max = maximální hodinový průtok [m 3 s -1 ] Q min = minimální hodinový průtok [m 3 s -1 ] k max = koeficient max. hodinové nerovnoměrnosti k min = koef. min. hodinové nerovnoměrnosti 12

Koeficienty nerovnoměrnosti jsou výsledkem dlouhodobých statistických vyhodnocení z mnoha ČOV a je možné je najít v ČSN 75 6101. [1] Znečištění splaškových vod pochází z lidských exkrementů, ze zbytků z potravy (mytí nádobí, drtiče zbytků potravin apod.) a z pracích a čisticích prostředků. Tab. 3 Orientační hodnoty produkce specifického znečištění na 1 EO Ukazatel specifického znečištění [g d -1 ] Látky Látky Ostatní Minerální Organické Veškeré BSK 5 CHSK N celk. P celk. Nerozpuštěné a) usaditelné 10 30 40 20 40 1 0,2 b) neusaditelné 5 10 15 10 20 - - Rozpuštěné 75 50 125 30 60 10 2,3 Celkem 90 90 180 60 120 11 2,5 Uvedené hodnoty mohou značně kolísat, jak v závislosti na velikosti, tak charakteru obce. Konkrétní koncentrace jednotlivých ukazatelů znečištění na přítoku ČOV se může výrazně lišit v závislosti na velikosti obce a délce a stavu kanalizační sítě. Úroveň znečištění může výrazně ovlivnit přítomnost septiků na kanalizačních přípojkách. [3] 3.2.2. Srážkové Srážkové vody pocházejí z atmosférických srážek a do kanalizace se přivádí pomocí uličních, popř. chodníkových vpustí. Srážkové vody po styku s povrchem mohou být znečištěné nebo neznečištěné. Znečištěné srážkové vody se musí před vypuštěním do recipientu čistit. Míra znečištění srážkových vod závisí na složení ovzduší a na charakteru terénu v dané lokalitě. [3] 13

Konkrétní množství srážkových vod přitékající do jednotné či dešťové kanalizace v konkrétní lokalitě závisí na: průměrném součiniteli odtoku v daném území, intenzitě dešťové srážky, době trvání dešťové události, ploše odkanalizovaného území, povrchové retenci území. 3.2.3. Balastní Jsou definovány jako nežádoucí přítok vody do systému stokových sítí. Některé balastní vody zatěžují systém kanalizace nárazově, jiné mají charakter stálého zatěžování. [3] Jsou to především podzemní vody, které se do kanalizace dostávají netěsnostmi. Velmi často se jedná i o povrchové toky zaústěné do kanalizačního systému. [1] Bývají převážně málo znečištěné, a proto je jejich přítomnost v odpadních vodách příčinou ředění, které může snížit celkovou koncentraci vyjádřenou parametrem BSK 5 pod 50 mg l -1, kdy je biologické čištění v ČOV problematické. [4] 3.2.4. Průmyslové Odpadní vody z průmyslové a zemědělské výroby jsou kapalné odpady produkované při výrobě daného oboru. Vzhledem k rozmanitosti výrobních oborů mají produkované odpadní vody i velmi rozmanité složení. Podle charakteru znečištění můžeme průmyslové odpadní vody rozdělit na převážně organicky znečištěné a na převážně anorganicky znečištěné. [3] 3.3. Stokové sítě Zajišťují hygienickou dopravu tekutých odpadních produktů v odvodňované oblasti v souladu s požadavky bezpečného hydrologického režimu povrchových a podzemních vod. Základním principem dopravy odpadních vod u většiny stokových 14

soustav je gravitační doprava potrubním systémem s převážně beztlakovým průtokem s volnou hladinou. Základní rozdělení podle způsobu odvádění odpadních vod určuje tzv. stokovou soustavu, která může být řešena jako jednotná, oddílná nebo modifikovaná. 3.3.1. Jednotná stoková soustava Odvádí veškeré druhy odpadních vod společnou trubní sítí na čistírnu odpadních vod, ve které jsou před vypouštěním do recipientu čištěny. [2] Je zpravidla ekonomicky a technicky výhodná, nevýhodná je však z hygienického hlediska vzhledem k nezbytnosti užití odlehčovacích komor objektů na stokové síti nebo čistírně odpadních vod, které odlehčují systému při dešťových průtocích. Při těchto průtocích voda v odlehčovací komoře přepadá do odlehčovací stoky a odtud do recipientu nebo do dešťové zdrže. I při vysokém naředění splaškových vod vodami dešťovými dochází k fekálnímu a jinému znečištění recipientu. Za odlehčovací komorou pokračuje stoka k čistírně zmenšeným profilem. [3] 3.3.2. Oddílná stoková soustava Odvádí různé druhy odpadních vod samostatnými trasami stokové sítě. Obvykle se jedná o dvě stokové soustavy, z nichž jedna odvádí vody splaškové přes ČOV a druhá vody srážkové do recipientu. Problém při aplikaci oddílné stokové soustavy spočívá v tom, že v současnosti nelze dešťové vody považovat ve vztahu k recipientu za hygienicky nezávadné. Obsahují splachy minerálních i organických látek, úkapy pohonných hmot apod. [2] Pořizovací náklady této soustavy jsou vyšší, fekální znečištění však nekontaminuje recipient a dešťové vody hydraulicky nezatěžují čistírnu. V rozptýlené zástavbě, v rovinatém terénu, při vysoké hladině podzemní vody nebo při nepříznivých geologických podmínkách může být namísto obvyklých gravitačních stok oddílné splaškové kanalizace vybudována kanalizace podtlaková nebo tlaková. [3] Základní rozdělení podle uspořádání gravitačních stokových sítí určuje tzv. stokový systém, který může být řešený jako radiální, větvený, úchytný nebo 15

pásmový. Většina stokových sítí je založena na kombinaci dvou nebo více těchto systémů. [2] Materiál stok musí být vodotěsný a odolný proti mechanickým, chemickým a biologickým vlivům vnitřního i vnějšího prostředí tak, aby stoky dosáhly požadované životnosti. Používá se kamenina, čedič, šedá a tvárná litina, prostý beton, železobeton, plasty, sklolaminát. [3] Odlehčovací komora je objekt na stokové síti jednotné soustavy nebo v čistírně odpadních vod, který odlehčuje systém při přívalových deštích. Průtok jednotnou stokovou sítí za deště vysoké intenzity převyšuje několikanásobně průtok bezdeštný. Stoky a objekty čistírny dimenzované na průtok při dešťovém přívalu by byly plně využity pouze několik hodin v roce. Proto se na stokové síti případně v čistírně z hospodářských důvodů budují odlehčovací komory, které za deště odvádějí část odpadních vod odlehčovací stokou do recipientu nebo do dešťové nádrže. Současně jsou tak odlehčovací komory, jako objekty umožňující přímé odvádění odpadních vod do recipientu, rizikové z hlediska čistoty povrchových vod. Funkce odlehčovacích komor musí splňovat podmínky stanovené vodoprávním úřadem. [3] Dešťová zdrž se zřizuje tam, kde je jednotná kanalizace a čistírna odpadních vod nemá usazovací nádrže (běžné u malých čistíren). Jedná se o betonovou nebo foliovou zemní nádrž, která je napojena na odtok dešťových odpadních vod. [2] Účelem dešťových nádrží je: snížení nebo zamezení odnosu znečištění dešťovými vodami nebo zředěnými odpadními vodami do vodních recipientů, zmírnění přívalové vlny zředěných odpadních vod retencí před jejich vyrovnaným odváděním do čistírny, zmírnění přívalové vlny dešťových vod retencí před jejich zaústěním do vodního recipientu. Dešťové nádrže v hlavním směru jsou stále protékané odkanalizovanými vodami vedenými směrem k čistírně. Na výtoku mají vždy regulátor odtoku např. škrtící trať nebo vírový ventil. Tuto nádrž může také tvořit retenční stoka, tj. předimenzovaný úsek stoky. 16

Dešťové nádrže ve vedlejším směru jsou za bezdeštného období prázdné. Plní se přepadem z přilehlé odlehčovací komory. Navrhují se zejména při nevyhovujících výškových poměrech na hlavní stoce. [3] 3.4. Ukazatele znečištění odpadních vod Populační ekvivalent (1 EO) je míra znečištění vyjádřená organicky biologickým odbouratelným zatížením s pětidenní biochemickou spotřebou kyslíku 60 g za den. 3.4.1. Organické ukazatele Ukazatele používané v oboru pro jasné vyjádření obsahu organických látek jsou biochemická spotřeba kyslíku (BSK) a chemická spotřeba kyslíku (CHSK). Při čištění odpadních vod se využívají aerobní biologické procesy, které probíhají i při samočištění přírodních vod. Organotrofní bakterie využívají organické látky podle jejich složení jako zdroj energie a živin. Část organických látek se biochemicky oxiduje až na CO 2 a H 2 O. Energie získaná těmito oxidačními pochody se využije k syntéze nové biomasy ze zbývající části organických látek. V jednorázovém systému s přibývajícím časem zoxidovaný podíl postupně vzrůstá a blíží se určité limitní hodnotě. Biochemická spotřeba kyslíku [mg l -1, kg za den] vyjadřuje obsah biologicky rozložitelných organických látek v odpadních vodách [4]. Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) je definována jako hmotnostní koncentrace rozpuštěného kyslíku spotřebovaného za stanovených podmínek v oxickém prostředí biochemickou oxidací organických látek ve vodě. Vliv biochemicky oxidovatelných anorganických látek se obvykle eliminuje. Hodnota BSK závisí na době inkubace. BSK za n dní se označuje BSK n. Při stanovování BSK povrchových nebo splaškových vod je ve vodě přítomno dostatečné množství mikroorganismů, které jsou pro biochemickou oxidaci nezbytné. Úplná biochemická oxidace organických látek obsažených ve splaškových vodách trvá při standardní metodě asi 20 dní (BSK 20 ). Tato doba je však pro praktickou 17

upotřebitelnost výsledků příliš dlouhá, proto byla zvolena jednotná inkubační doba 5 dní (BSK 5 ). Pro splaškové odpadní vody platí přibližný vztah: Za přítomnosti amoniakálního dusíku probíhá BSK ve dvou etapách. Nejprve probíhá oxidace organických uhlíkatých látek a potom oxidace amoniakálního dusíku uvolněného z organických dusíkatých látek na dusitany až dusičnany. [3] Chemická spotřeba kyslíku oxidovatelnost, udává se v mg l -1 nebo kg za den. Při stanovení chemické spotřeby kyslíku (CHSK) se na celkovou koncentraci organických látek ve vodě usuzuje podle množství oxidačního činidla, které se za určitých podmínek spotřebuje na jejich oxidaci. Výsledky se přepočítávají na kyslíkové ekvivalenty. Jako oxidační činidlo se v současné době používá zásadně dichroman draselný (CHSK Cr ) a jen výjimečně manganistan draselný (CHSK Mn ) při analýze pitné, užitkové a povrchové vody. Oxidace organických látek při stanovení CHSK Cr probíhá za vyšší teploty a za katalýzy síranem stříbrným. Vliv chloridů se eliminuje přídavkem rtuťnatých solí. Doba zahřívání je obvykle 2 hodiny. 3.4.2. Anorganické ukazatele Sloučeniny dusíku patří spolu se sloučeninami fosforu mezi nejdůležitější makrobiogenní prvky, ze skupiny tzv. nutrientů. Uplatňují se při všech biologických procesech probíhajících při čištění odpadních vod. Celkový dusík (N celk ) je součtem dusíku anorganicky a organicky vázaného. Mezi hlavní formy dusíku anorganicky vázaného patří dusík amoniakální (N-NH + 4 ), dusík dusitanový (N-NO - 2 ) a dusík dusičnanový (N-NO - 3 ). Dusitany a dusičnany patří k tzv. oxidovaným formám dusíku. Jejich suma se obvykle nazývá celkový oxidovaný dusík. Sloučeniny dusíku jsou ve vodách málo stabilní a podléhají v závislosti na mikrobiálním osídlení, oxidačně-redukčním potenciálu a hodnotě ph biochemickým přeměnám. Pod pojmem nitrifikace se rozumí oxidace amoniakálního dusíku na dusitany až dusičnany. Nitrifikace vyžaduje aerobní podmínky. 18

Pod pojmem denitrifikace se rozumí redukce dusičnanů na elementární dusík, případně oxid dusný, která probíhá za anoxických podmínek, kdy se sírany ještě neredukují. K redukci síranů na sulfidy je zapotřebí podmínek anaerobních. Denitrifikace vyžaduje přítomnost alespoň malého množství organického substrátu. Při denitrifikaci se uvolňují hydroxidové ionty, voda se alkalizuje. Sloučeniny fosforu patří mezi nejdůležitější nutrienty ovlivňující eutrofizaci vod. Proto se jejich koncentrace v odpadních a povrchových vodách průběžně sleduje a legislativně omezuje. Mají malý hygienický význam, ale kvůli eutrofizaci vod se na čistírnách odpadních vod chemicky nebo biologicky odstraňují. Hlavním zdrojem solí fosforu jsou lidské výkaly a prací prostředky. Celkový fosfor (P celk ) je součtem rozpuštěného a nerozpuštěného fosforu. Rozpuštěný a nerozpuštěný fosfor se dále dělí na anorganicky a organicky vázaný. Protože fosforečnany tvoří se základními makrokomponenty vod (vápníkem, hořčíkem, železem, hliníkem a řadou dalších kovů) velmi málo rozpustné sloučeniny, je jejich koncentrace ve vodách značně omezena. Z hlediska čištění odpadních vod je rozhodující koncentrace celkového fosforu, který se stanovuje ve vodách po rozkladu. Nerozpuštěné látky (NL) jsou významným ukazatelem jakosti jak surových, tak i vyčištěných odpadních vod. Vyjadřují obsah pevných látek v odpadní vodě a jsou udávány v mg l -1 nebo kg za den. V zahraniční literatuře se často vyskytuje slovní spojení stanovení suspendovaných látek. Pod tímto pojmem se obvykle rozumí látky, které volně sedimentují a tím nezahrnují koloidní disperze. Nerozpuštěné látky jsou širším pojmem, protože zahrnují i látky koloidně dispergované. Diferenciace závisí na velikosti pórů použitého filtru. Hranice mezi suspendovanými a nerozpuštěnými látkami není přesně dána. Obvykle se uvádí velikost částic 0,5 µm až 1,0 µm. Nerozpuštěné látky se stanovují filtrací vody přes filtry z borosilikátových skelných vláken předepsané jakosti. Filtr se vysuší při 105 C a hmotnost látek zadržených na filtru se stanoví vážením. Druh filtru musí být vždy uveden. V České republice se používají filtry o střední velikosti pórů 1,0 µm ± 0,3 µm. [3] 19

3.5. Obecný princip čistírny odpadních vod 3.5.1. Malá čistírna odpadních vod Za malé čistírny odpadních vod se obecně považují čistírny odpadních vod do 5 000 EO. Současná legislativa klade na malé čistírny odpadních vod prakticky stejné požadavky jako na čistírny velké. I na malých čistírnách odpadních vod je nutné zabezpečit úplné odbourávání sloučenin dusíku a fosforu. Technologická linka malých čistíren je obdobná jako u velkých čistíren odpadních vod. 3.5.1. Technologie čistírny odpadních vod V technologické lince malé ČOV chybí především usazovací nádrž, protože je velmi problematické aerobní stabilizování reaktivního primárního kalu a výstavba anaerobních reaktorů je ekonomicky neúnosná, a hrozí především u jednotné kanalizace zhroucení denitrifikace pro nedostatek organického substrátu. Stabilizace kalu je řešena aerobně, jedná se o prakticky stejný princip, jaký probíhá v aktivačních nádržích, vzhledem k nedostatku substrátu je podstatně pomalejší. S ohledem na velikost čistírny odpadních vod je nutné rozhodnout, zda bude kal odvodňován přímo na čistírně, nebo bude odvážen na blízkou větší ČOV ke zpracování. Z ekonomického hlediska se jeví účelné instalovat odvodňovací zařízení u čistíren pro 3 000 EO a více. Výše nákladů na provoz je odvislá od konkrétní čistírny odpadních vod, náklady ovlivňuje mnoho parametrů a vlivů, od rozsahu a složitosti použité konstrukce a technologie až po potřebu obslužných zásahů pracovníků čistírny odpadních vod. [1] 3.5.2. Mechanické čištění odpadních vod Nejjednodušší způsob odstraňování znečištění z vody je mechanická separace znečišťujících látek. Provádí se obvykle ve dvou stupních. V prvním stupni dochází k oddělení hrubšího materiálu na česlích a v lapácích písku. V dalším stupni jsou odstraněny látky usaditelné prostou sedimentací. Rychlost usazování částic je určena jejich velikostí, tvarem, hustotou a viskozitou. Při usazování rozlišujeme prostou a rušenou sedimentaci. Tímto postupem lze snížit koncentraci organického znečištění 20

obsaženého ve splaškové odpadní vodě o 15 30 %. Tento způsob čištění odpadních vod je nedostatečný a lze jej využít pouze pro předčištění. [4] Tab. 4 Přehled způsobů a zařízení pro mechanické čištění odpadních vod, [7] Způsob Cezení Usazování a zahušťování Filtrace Flotace Odstřeďování (centrifugace) Používaná zařízení česle síta lapák štěrku lapák písku usazovací nádrž dosazovací nádrž zahušťovací nádrž pískové lože jemná síta bubnové filtry sítopásové lisy kalolisy ultrafiltrační membrány flotační vany s tlakovým vzduchem elektroflotační vany lapáky tuků odlučovač olejů a ropných látek kontinuální odstředivky Cezení Surová odpadní voda obsahuje textilie, vlákna, fekálie, různé domovní a jiné odpady, plastické hmoty, kusy dřeva a jiné unášené splaveniny. Proudem vody u dna stoky bývají vlečeny i hmoty větších rozměrů (kameny, kusy cihel apod.). Tyto splaveniny se musí odstranit před všemi dalšími jednotkami čistírny odpadních vod, protože jinak by mohly ucpat potrubí, žlaby, otvory a trysky nebo poškodit čerpadla. Účelem česlí je odstranit tyto závadné a obtížné splaveniny, které se nazývají shrabky. Podle účelu rozeznáváme česle hrubé, jemné a velmi jemné. U menších čistíren odpadních vod se osazují většinou jen jedny česle, zpravidla ručně stírané, někdy ve tvaru koše, který je ponořený do nátoku odpadní vody buď přímo v čerpací stanici, nebo v nátoku do vlastní aktivace. Z ručně stíraných česlí je třeba pravidelně hrablem 21

odstraňovat zachycené shrabky, aby nedocházelo ke vzdouvání vody před česlicemi, a aby se shrabky na česlích nerozkládaly. [3] Lapák písku Odpadní voda obsahuje kromě organických látek také těžký inertní materiál, jako jsou popílky, škvára, skořápky, úlomky kostí a také značné množství písku (především u jednotné stokové soustavy). V lapácích písku se zachycují sunuté a unášené minerální látky. [1] Lapákem písku se podstatně zlepšuje čistící proces, protože písek se nedostane do strojních součástí v čistírně a písek ani kal nejsou znehodnocovány. V lapáku se mají zachytit všechny anorganické částice větší než 0,2 mm tak, aby organické nečistoty nebyly zatěžovány mineráliemi. [3] Vertikální lapák písku Odpadní voda se přivádí na dno lapáku a odtud stoupá vzestupnou rychlostí. Vzestupná rychlost nesmí být větší než rychlost, kterou jsou vynášena nejmenší písková zrna. Částice zachycené v lapáku se odstraňují strojně. Půdorys vertikálního lapáku písku bývá kruhový, v některých případech je navržen čtvercový profil. [1] 3.5.3. Biologické čištění odpadních vod Biologické čištění vod využívá schopnosti mikroorganismů rozkládat organické znečištění ve vodném prostředí. Rozkladný proces je velmi složitý, rychlost tohoto procesu závisí na řadě faktorů (obsah kyslíku ve vodě, ph, teplota, typ znečištění, přítomnost toxických látek, použitá metoda čištění). V biologickém stupni čištění se odstraní takové množství znečištění (živin), které je použito na stavbu další buněčné hmoty. Předpokládá se odstranění úměrné poměru parametrů BSK 5 : N : P (uhlík : dusík : fosfor) na přítoku 100 : 5 : 1. Znamená to, že na každých 5 mg dusíku a 1 mg fosforu může být odstraněno biologickou cestou 100 mg BSK 5. V principu se jedná o intenzifikaci samočisticích pochodů probíhajících v povrchových vodách. Hlavním rozdílem je rychlost odbourávání, která je v porovnání s čistírnou relativně nízká. Proto lze v čistírně dosáhnout stejného efektu za poměrně kratší dobu. Příčinou je rozdílná koncentrace mikroorganismů (biomasy) přítomných 22

v povrchových vodách a v čistírně. Nutností je vytvoření dostatečných podmínek pro udržení biologických pochodů. [4] Proces biologického čištění odpadních vod je založen na principu oxidačněredukčních biochemických reakcí. Tyto reakce podle konečného akceptoru elektronů a tím i oxidačně-redukčního potenciálu je možno rozdělit na oblast aerobní a anaerobní. Vývojem čisticích metod odstraňujících vedle organických látek i dusík a fosfor se přechází na novější dělení: Oxická oblast je přítomen rozpuštěný kyslík, který se také stává konečným akceptorem elektronů. V této oblasti probíhá oxidace organických látek i nitrifikace. Anoxická oblast není přítomen volný rozpuštěný kyslík, ale jsou přítomny oxické sloučeniny dusíku dusitany a dusičnany. Konečným akceptorem elektronů je dusitanový a dusičnanový dusík a tím při oxidaci organických látek dochází k denitrifikaci. Anaerobní oblast není přítomen kyslík ani oxické dusíkové sloučeniny. Konečným akceptorem elektronů je vlastní organická látka, kdy část je oxidována a část redukována. Probíhá zde anaerobní acidogeneze, acetogeneze a metanogeneze, ale také desulfatace a při biologickém odstraňování fosforu i depolymerace polyfosfátů. [1] Aktivační proces je dnes nejrozšířenějším způsobem čištění odpadních vod v aerobních podmínkách. Princip biologického čištění aktivací spočívá ve vytvoření aktivovaného kalu v provzdušňované aktivační nádrži. V základním uspořádání přitéká surová odpadní voda (příp. odpadní voda po mechanickém čištění) do aktivační nádrže, kde se mísí s recirkulovaným (vratným) kalem. Organické látky, které jsou zdrojem organického uhlíku a energie pro růst buněk, se přeměňují na novou buněčnou hmotu a oxidují se na konečné produkty, především oxid uhličitý a vodu. Obsah aktivační nádrže se nazývá aktivační směs (směs aktivovaného kalu a čištěné odpadní vody). Koncentrace aktivační směsi se vyjadřuje jako sušina nerozpuštěných látek, její organický podíl se stanovuje jako ztráta žíháním. Aktivovaný kal tvoří převážně mikroorganismy a nižší organismy (prvoci), dále pak inertní nerozpuštěné látky a nerozložitelné organické látky. 23

Z aktivační nádrže odtéká aktivační směs do dosazovací nádrže, kde dochází k oddělení aktivovaného kalu od biologicky vyčištěné vody. Vyčištěná voda odtéká do recipientu přímo nebo přes další čistící stupeň (terciární stupeň dočištění). [3] Odstraňování dusíku z odpadních vod Nitrifikace probíhá ve dvou stupních. V prvním stupni se amoniakální dusík oxiduje na dusitany pomocí bakterií rodu Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrospira aj. Ve druhém stupni se dusitany oxidují na dusičnany mikroorganismy rodu Nitrobacter, Nitrocistis aj. Obě skupiny mikroorganismů potřebují jako zdroj uhlíku oxid uhličitý. Nitrifikace probíhá podle rovnic: Denitrifikace je opačným procesem k nitrifikaci. Jedná se o odbourávání organické hmoty za současné redukce dusičnanů a dusitanů na oxid dusný nebo plynný dusík. Oxidované formy dusíku jsou organotrofy využívány asimilačně i disimilačně. Při denitrifikaci se uvolňují ionty OH -, což může vést až k rychlému růstu ph a inhibici procesu. Odstraňování fosforu z odpadních vod Fyzikálně-chemické metody jsou založeny na tvorbě nerozpustných fosforečnanů kovů např. vápník, hliník a železo. Při srážení je třeba kontrolovat možnou změnu ph. Optimální dávka je podle typu kovu a podmínek dávkování kolem 1 až 4 násobku kovu k odstraněnému fosforu. Při srážení je třeba počítat se vznikem chemického kalu. Defosfatace je založena na schopnosti některých mikroorganismů aktivovaného kalu akumulovat fosfor ve formě polyfosfátů. Obecně se tyto bakterie označují jako PP bakterie. Pro tento pochod je nutno, aby buňky mikroorganismů měly k dispozici specifické uhlíkaté sloučeniny, hlavně kyselinu octovou, případně jako rezervní látku kyselinu poly-β-hydroxymáselnou. 24

Princip spočívá v tom, že aktivovaný kal je smíchán s odpadní vodou v anaerobním reaktoru. V anaerobních podmínkách vznikají činností fermentativních bakterií z organických látek mastné kyseliny, hlavně kyselina octová. Vzniklé nižší mastné kyseliny jsou pak využívány PP bakteriemi, přitom potřebná energie pro transport do buněk se získává hydrolýzou akumulovaných polyfosfátů. Po anaerobní fázi musí být aktivovaný kal v oxických nebo anoxických podmínkách. Fosfáty jsou pak ze systému odstraňovány v přebytečném aktivovaném kalu za oxických podmínek. V provozních podmínkách pak kal obsahuje 4 6 % fosforu v sušině. 3.5.4. Kalové hospodářství čistíren odpadních vod Kal jsou veškeré suspendované látky, které nezachyceny projdou hrubým předčištěním čistírny odpadních vod (lapákem štěrku, lapákem písku, česlemi apod.) případně vzniknou během vlastního procesu čištění odpadních vod. Podle místa vzniku nebo separace, dále podle procesu, kterým kal vznikl nebo prošel, jej označujeme: Primární kal jsou to suspendované látky zachycené v usazovací nádrži (mechanický stupeň čistírny odpadních vod, předřazené biologickému čištění). Složení primárního kalu je do značné míry ovlivněno vlastnostmi napojené stokové sítě, účinností předřazeného hrubého předčištění a také, jak bude uvedeno dále technologickým řešením celé čistírny odpadních vod. Sekundární (přebytečný) kal během procesu biologického čištění odpadních vod dochází k produkci biomasy, která je v přímé souvislosti s množstvím odstraněného organického znečištění. Produkovaná, přebytečná biomasa bývá odstraňována většinou v dosazovacích nádržích při sekundární sedimentaci. Chemický kal je produktem srážecích reakcí, využívaných většinou ke snížení obsahu fosforu ve vyčištěné vodě nebo ke zlepšení sedimentačních vlastností aktivovaného nebo primárního kalu. Vzhledem k tomu, že k naznačeným procesům může být použito několik chemických látek, liší se i chemické složení a množství chemického kalu. Většinou je chemický kal nedílnou součástí primárního nebo přebytečného kalu, podle toho kde se srážení aplikuje. 25

Úkolem kalového hospodářství čistíren odpadních vod je zajistit stabilizaci a hygienizaci produkovaného kalu tak, aby ho bylo možno zákonným a účelným způsobem dále využít nebo ekonomicky únosným způsobem likvidovat. [1] 26

4. ČOV BABICE 4.1. Obec Babice Babice jsou obcí ležící jihozápadně od okresního města Třebíče. Obec tvoří dvě místní části: Babice a Bolíkovice. Obec je podřízená obci s rozšířenou působností Moravské Budějovice, která je vzdálená 14 km. Nadmořská výška obce je 530 560 m n. m. První zmínky o obci se objevily již v roce 1349. Obec má 201 obyvatel (stav roku 2007). V roce 1951 se zde odehrál tzv. případ Babice (vražda několika funkcionářů Národního výboru, pravděpodobně zinscenovaná Státní bezpečností), který KSČ využila k likvidaci nebo uvěznění řady jí nepohodlných občanů. Stojí zde památník zavražděných i obětí babického procesu. 4.2. Čistírna Babice technologie, funkce Vodovod v obci Babice je v současné době zásoben vodou z vlastních studní. Všechny studny se nachází v zastavěném území obce a nemají vymezena pásma hygienické ochrany. Kromě uvedených zdrojů vody, které jsou využívány, se v Babicích nachází zdroje vody pro zemědělský areál a dále pramen vody "Veronka", který má specifické složení s léčivými účinky. U pramene byla postavena v minulém století kaplička sv. Veroniky. V celé obci Babice je zřízena kanalizační síť, která byla vybudována v letech 1984 1986. V první etapě byla vybudována jednotná kanalizace, v druhé etapě byla vybudována oddílná kanalizace. Výstavba kanalizace a čistírny odpadních vod v Babicích byla investiční akcí, která se stavěla brigádnicky, a podíleli se na ní občané Babic. Kanalizace je v majetku a ve správě obce. Kanalizace je tvořena kameninovými troubami DN 300 600. Jednotlivé prvky kanalizační sítě jako je délka úseku mezi šachtami, vystrojení šachet, jsou provedeny dle ČSN 756101 Stokové sítě a kanalizační přípojky. Většina domů je v současné době na kanalizační síť napojena. Trasy kanalizace a objekty na kanalizační síti jsou zdokumentovány ve schváleném provozním řádu kanalizace z r. 1993. K dispozici je projektová dokumentace kanalizační sítě. Vyústění dešťové kanalizace je provedeno do 27

Bolíkovického potoka, který patří do povodí Šebkovického potoka. Kanalizace splašková je odvedena na čistírnu odpadních vod. Na ČOV je pouštěna část dešťových vod (první splach). ČOV je pro tyto případy vybavena dešťovou zdrží. Odpadní vody z obce jsou přiváděny kmenovou stokou na čistírnu odpadních vod typu BČ 40 C, jejímž výrobcem je Královopolská strojírna Brno. Čistírna se stavěla v letech 1986 až 1988 brigádnicky, v březnu 1989 byla uvedena na 1 rok do zkušebního provozu a do trvalého provozu pak 7. 6. 1990. Voda z čistírny je vypouštěna do Bolíkovického potoka. V obci je vybudována mechanicko biologická ČOV pro 317 EO. Technologická linka ČOV se skládá z: odlehčovací komory, dešťové zdrže, ručně stíraných česlí, vertikálního lapáku písku, biologické linky typu BC 40 C (Královopolská strojírna Brno). Čistírna pracuje na principu dlouhodobé aktivace s částečnou stabilizací kalu. Do čistírny jsou odváděny splaškové a dešťové odpadní vody. Je určena pro čištění vod z komunální sféry, tedy typicky pro Babice, obce bez průmyslových a zemědělských soustředěných průmyslů. Čistící efekt této čistírny je udáván až 95 %. Čistící jednotka je umístěna v jedné ocelové nádrži. ČOV má platné povolení k vypouštění odpadních vod do roku 2016. V obci nejsou významní producenti odpadních vod. Popis funkce biologické čistírny BČ 40 C Odpadní voda, která přitéká do čistírny z lapáku písku, prochází nejprve vtokovou jímkou, kde se zadrží těžší tuhé části přicházející s odpadní vodou. Pak prochází přes nožový buben mělnících česlí. Plovoucí nečistoty se zachytí na tomto bubnu a při automatickém uvedení česlí do provozu v časových intervalech nastavených v pultovém rozvaděči se tyto nečistoty rozmělní tak, až projdou průlinami v nožovém bubnu. Při větším počtu plovoucích nečistot se nastaví doba chodu delší a doba klidu kratší. Z mělnících česlí odpadní voda vtéká do aktivačního prostoru, kde za přítomnosti aerobních organismů a silného prokysličení odpadní vody pomocí 28

hřebenového bubnu probíhá biochemická oxidace organických látek a jejich postupná mineralizace. Nucená cirkulace v aktivačním prostoru zajišťovaná hřebenovým bubnem zabezpečuje, aby se kal neusazoval na dně nádrže, ale aby byl rozvířen a přišel tak v maximální míře do styku s prokysličenou odpadní vodou. Do dosazovacího prostoru přitéká voda tím způsobem, že část cirkulačního proudu projde otvory v dělící stěně od odplyňovacího prostoru, který je vytvořen mezi dělící stěnou a přepážkou dosazováku. V tomto prostoru dojde k vyloučení vzduchu z odpadní vody a vyflotování plovoucích nečistot a tuků, které obsluha občas musí vrátit do aktivace. Z odplyňovacího prostoru odchází část odděleného proudu vody do dosazovacího prostoru, kde se odsedimentuje kal, který společně se zbylou částí proudu odpadní vody odchází mezi dnem nádrže a dělící stěnou zpět do aktivace. Vrácení kalu do aktivace napomáhá i sací účinek cirkulačního proudu v aktivačním procesu. Vyčiřená voda v dosazovacím prostoru odtéká odběrovým žlabem. Odběrový žlab má přepadovou hranu s trojúhelníkovými výřezy a celý je výškově stavitelný, čímž se dosahuje změny ponoru hřebenového bubnu. Kal, jehož koncentrace v aktivačním prostoru postupně vzrůstá, je třeba občas z nádrže vyčerpat. Doba, za kterou je nutné kal čerpat, je závislá na množství znečišťujících látek v odpadní vodě a ostatních podmínkách, které ovlivňují stupeň mineralizace kalu. Doba čerpání kalu tedy není jednotná pro biologické čistírny, ale je dána především charakterem odpadních vod a zatížením čistírny. V Babicích jsou kal a shrabky z čistírny odpadních vod předávány odborně způsobilé firmě k likvidaci. Na odtoku z ČOV jsou stanoveny následující limity v hodnotách BSK 5 : při 85% účinnosti 40,5 mg l -1 při 90% účinnosti 27,0 mg l -1 V současné době je v platnosti nařízení vlády 229/2007 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. Stanoví náležitosti povolení k vypouštění odpadních vod, pravidla pro emisní limity a jejich dodržování, povinnosti pro měření objemu vypouštěných odpadních vod a míry jejich znečištění. 29

Obec je povinna dodržovat limity dané v povolení k vypouštění odpadních vod. Tedy je pro ni závazné nařízení 61/2003, které bylo platné v době vyřizování povolení k vypouštění odpadních vod. V současné době již je v platnosti nové nařízení 229/2007. Kapacita ČOV je: Q p 40 m 3 za den Q max (splašky) 2,26 l s -1 Q max (za deště) 3,5 l s -1 Kapacita ČOV odpovídá max. denní spotřebě vody pro 196 obyvatel při specifické spotřebě 110 l na obyvatele a den. Pro výhledovou spotřebu 150 l na obyvatele a den nebude již kapacita ČOV dostačující. 4.3. Vykazované hodnoty čistírny odpadních vod Tab. 5 Kanalizace a čistírna základní údaje Základní parametry Rok 2005 2015 (odhad) Počet obyvatel napojených na kanalizaci - 196 181 Počet obyvatel napojených na ČOV - 154 143 Specifická produkce odpadních vod obyvatelstva l za den 150 150 Produkce odpadních vod m 3 za den 33,5 31,2 BSK 5 kg za den 13,4 12,5 NL kg za den 12,3 11,4 CHSK kg za den 26,8 24,9 30

Dle povolení k vypouštění odpadních vod jsou pro obec závazná tato množství vypouštěných odpadních vod a znečištění: Přípustné množství vypouštěných vod průměr: 0,45 l s -1, max. 2,26 l s -1 měsíčně: 1 166 m 3 ročně: 14 000 m 3 Provozní evidence: Roční znečištění vypouštěných odpadních vod na přítoku do ČOV (2003): BSK 5 : 1456 kg CHSK Cr : 3010 kg NL: 1302 kg Fosfor celkový: 90 kg Dusík amoniakální : 315 kg Dusík anorganický : 448 kg Roční znečištění vypouštěných odpadních vod vypouštěných do recipientu (2003): BSK 5 : 191 kg CHSK Cr : 826 kg NL: 154 kg Fosfor celkový: 76 kg Dusík amoniakální : 7 kg Dusík anorganický : 418 kg Ekonomické a technické údaje (2003): Náklady na 1 m 3 vyčištěných odpadních vod: 6,50 Kč. Roční spotřeba elektrické energie: 14 MWh. Kanalizace (rok 2008) Počet obyvatel trvale bydlících v domech napojených na kanalizaci s koncovou mechanicko-biologickou ČOV: 163 Délka kanalizační sítě bez přípojek: 3 km Počet kanalizačních přípojek: 58 ks Množství vypouštěných odp. splaškových vod do kanalizace: 9 000 m 3 za rok Tržby za stočné: 24 000 Kč 31

Mechanicko-biologická ČOV (rok 2008) Kapacita: 40 m 3 za den 19 kg BSK 5 za den Množství čištěných odpadních vod: 9 000 m 3 za rok BSK 5 na přítoku: 1 180 kg za rok na odtoku: 30 kg za rok CHSK Cr na přítoku: 2 820 kg za rok na odtoku: 280 kg za rok Nerozpuštěné látky na přítoku: 1 270 kg za rok na odtoku: 40 kg za rok 4.4. Naměřené hodnoty na odtoku z ČOV Průtok vyčištěné odpadní vody je měřen pomocí ultrazvukového průtokoměru typu MQU 99 určeného pro měrný průtočný profil (Thomsonův přepad). Průtokoměr sestává z jedné vyhodnocovací jednotky a z jedné ultrazvukové sondy. Průtokoměr měří výšku hladiny H, okamžitý průtok Q a celkové protečené množství. Je vybaven množstvím výstupních, řídících a statistických funkcí. Průtokoměr z naměřené výšky hladiny počítá okamžitý průtok a celkové protečené množství. Data jsou zaznamenána v řídící jednotce 2 měsíce. Graf 1 Denní množství odpadních vod, leden 2009 32

Graf 2 Denní množství odpadních vod, únor 2009 Graf 3 Denní množství odpadních vod, březen 2009 33

Graf 4 Denní množství odpadních vod, duben 2009 Graf 5 Celkové množství odpadních vod za první čtyři měsíce roku 2009 Z výše uvedených grafů je patrné, že průtoky na čistírně odpadních vod během roku kolísají a jsou do značné míry ovlivněny jarním táním sněhu. 34

5. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ Protokoly o zkouškách vzorků odpadní vody se uchovávají trvale a pro čistírnu je stanoveno provádět je dvakrát ročně. Odběry vzorků musí být rovnoměrně rozloženy v průběhu roku. V obci se rozbory provádí dle ČSN EN ISO 5667-3 a ČSN ISO 5667-4,6,10. Jedná se o dvouhodinový směsný vzorek získaný sléváním osmi objemově stejných dílčích vzorků odebíraných v intervalu 15 minut, čas odběru se určí tak, aby co nejlépe charakterizoval činnost sledovaného zařízení. Měření objemu vypouštěných vod: Thomsonovým přepadem umístěným na odtoku z ČOV. V následujících tabulkách jsou uvedeny hodnoty, které byly naměřeny v lednu, únoru, březnu a dubnu roku 2009. Tab. 6 Naměřené hodnoty v lednu 2009 přítok, odtok Stanovení Jednotky Výsledek přítok odtok BSK 5 mg l -1 92,5 3,4 CHSK Cr mg l -1 195 26 Nerozpuštěné látky mg l -1 74 5 Účinnost BSK 5 : ( 92,5 3,4) BSK 5 = 100 = 96,3 % 92,5 Účinnost CHSK Cr : CHSK Cr = ( 195 26) 195 100 = 86,7 % Účinnost NL: NL = ( 74 5) 74 100 = 93,2 % 35

Tab. 7 Naměřené hodnoty v únoru 2009 přítok, odtok Stanovení Jednotky Výsledek přítok odtok BSK 5 mg l -1 154 4,0 CHSK Cr mg l -1 392 33 Nerozpuštěné látky mg l -1 190 5 Účinnost BSK 5 : ( 154 4) BSK 5 = 100 = 154 97,4 % Účinnost CHSK Cr : CHSK Cr = ( 392 33) 392 100 = 91,6 % Účinnost NL: NL = ( 190 5) 190 100 = 97,4 % Tab. 8 Naměřené hodnoty v březnu 2009 přítok, odtok Stanovení Jednotky Výsledek přítok odtok BSK 5 mg l -1 128 3,8 CHSK Cr mg l -1 246 29 Nerozpuštěné látky mg l -1 169 4 Účinnost BSK 5 : ( 128 3,8) BSK 5 = 100 = 97 % 128 Účinnost CHSK Cr : CHSK Cr = ( 246 29) 246 100 = 88,2 % Účinnost NL: NL = ( 169 4) 169 100 = 97,6 % 36

Tab. 9 Naměřené hodnoty v dubnu 2009 přítok, odtok Stanovení Jednotky Výsledek přítok odtok BSK 5 mg l -1 146 3,2 CHSK Cr mg l -1 326 31 Nerozpuštěné látky mg l -1 174 6 Účinnost BSK 5 : ( 146 3,2) BSK 5 = 100 = 97,8 % 146 Účinnost CHSK Cr : CHSK Cr = ( 326 31) 326 100 = 90,5 % Účinnost NL: NL = ( 174 6) 174 100 = 96,6 % Výsledné hodnoty na odtoku z čistírny jsem porovnala s hodnotami přípustného množství znečištění uvedenými v rozhodnutí k povolení vypouštění odpadních vod: Tab. 10 Přípustné množství znečištění Ukazatel znečištění Hodnoty "p" mg l -1 Hodnoty "m" mg l -1 Bilanční hodnoty kg za rok BSK 5 30 60 191 CHSK Cr 125 180 826 NL 35 70 154 Po porovnání hodnot vykazovaných čistírnou s výše uvedenou tabulkou je zřejmé, že čistírna nepřekračuje povolené limity. 37

6. VÝSLEDKY A DISKUZE Dle povolení k nakládání s odpadními vodami musí být na čistírně odebírány dvakrát ročně vzorky odpadních vod a vyhodnocovány tyto parametry: CHSK Cr, BSK 5, NL. V nařízení vlády 61/2003 Sb., není určeno, kolik vzorků má čistírna do 500 EO ročně odebírat. Proto minimální počet vzorků stanoví vodoprávní úřad přiměřeně k nařízení, na základě jakosti a stavu vody v toku a místních podmínek. U této čistírny tedy bylo stanoveno provádět rozbory dvakrát ročně. Po uplynutí doby platnosti povolení (od 1. 4. 2016) se bude muset čistírna řídit nařízením 229/2007 Sb., které již stanovuje minimální počet odběru vzorků u čistíren do 500 EO na čtyři odběry za rok. Účinnost čištění BSK 5 se pohybovala v rozmezí od 96,3 % do 97,8 %. Účinnost čištění CHSK Cr se pohybovala v rozmezí od 86,7 % do 91,6 %. Účinnost čištění NL se pohybovala v rozmezí od 93,2 % do 97,6 %. V nařízení vlády 61/2003 nejsou pro čistírny do 500 EO stanoveny přípustné minimální účinnosti čištění vypouštěných odpadních vod, proto je opět přiměřeně stanoví vodoprávní úřad. V tomto případě je tedy stanovena účinnost u CHSK Cr 70%, u BSK 5 a NL 80 %. Z tohoto hlediska tedy čistírna pracuje efektivně a dané hodnoty splňuje. Vzhledem k tomu, že ČOV je v provozu téměř 20 let, počítá se s její rekonstrukcí. V současné době je v plánu rekonstrukce aktivační nádrže, doplní se dmychadlo s aeračními elementy, kterými by byl efektivněji přiváděn vzduch do aktivační nádrže. Také je potřeba provést celkovou rekonstrukci betonových částí čistírny. Vše samozřejmě závisí na výši dotace, o kterou obec zažádá, a na tom, zda jí bude přidělena. 38

7. ZÁVĚR Ve své diplomové práci nazvané Čištění odpadních vod v obci do 500 EO jsem se zabývala čistírnou odpadních vod v Babicích v kraji Vysočina. Ekvivalentní obyvatel je základním měřítkem pro vyjadřování znečištění, je to míra znečištění vyjádřená organicky biologickým odbouratelným zatížením s pětidenní biochemickou spotřebou kyslíku 60 g za den. Znečišťující látky v odpadních vodách mohou být rozpuštěné nebo nerozpuštěné, obojí se dále dělí na organické a anorganické. Provozování čistírny odpadních vod se musí řídit platnými právními předpisy České republiky i Evropské unie. Základním právním předpisem EU je Směrnice Rady evropských společenství o čištění městských odpadních vod. V ČR je základním právním nástrojem pro ochranu vod Zákon o vodách, Zákon o vodovodech a kanalizacích a nařízení vlády 61/2003 Sb., ve znění platných právních předpisů. V Babicích je zavedena oddílná kanalizace, z níž některá část je jednotná a to z důvodu samočištění stoky. Na čistírně je proto vybudována i dešťová zdrž, která zachytí případné přívalové deště. Znečištění splaškových vod pochází z lidských exkrementů, ze zbytků potravy a z pracích a čisticích prostředků. Srážkové vody pocházejí z atmosférických srážek a po styku s povrchem mohou být znečištěné nebo neznečištěné. Kanalizace zajišťuje hygienickou dopravu odpadních vod na čistírnu odpadních vod. Kanalizace je gravitační s beztlakovým průtokem a volnou hladinou. Vodovod v obci je v současné době zásoben z vlastních studní, ale v plánu je výstavba úpravny vody s odradonovací věží. Zdejší čistírna byla vybudována 1986 až 1988 a pracuje na mechanickobiologickém principu. Na stavbě čistírny se brigádně podíleli i občané Babic. Většina domů v Babicích je na čistírnu napojena. Čistírnu typu BČ 40 C vyrobila Královopolská strojírna Brno. Čistírna odpadních vod pracuje na principu dlouhodobé aktivace s částečnou stabilizací kalu a skládá se z objektů: odlehčovací komora, dešťová zdrž, ručně stírané česle, vertikální lapák písku a biologická linka. Na přítoku k čistírně je vybudována odlehčovací komora, která v případě přívalových dešťů odlehčuje systému a přímo odvádí méně znečištěné odpadní vody do recipientu. První splach je pouštěn do dešťové zdrže, odkud se později přečerpá kalovým čerpadlem na vyčištění. Na zdejší čistírně je zřízena dešťová zdrž ve vedlejším 39