Reálné hodnoty u domovních čistíren

Úvod

V souvislosti s přípravou nového vládního nařízení se diskutovala i otázka emisních hodnot u malých a zejména domovních čistíren. V podstatě ve dvou souvislostech. Na jedné straně jsou obavy, že domovní čistírny nejsou schopny dosahovat nízkých hodnot odtokových parametrů (nižších než velké čistírny) a z toho vyplývá „údajná“ obava z použití decentrálních řešení. Na druhé straně by prý, pokud by se objevili v nařízení vlády nějaké nízké (i když reálné) hodnoty u domovních čistíren, vedlo by to k tomu, že by tyto nízké hodnoty byly požadovány i u větších čistíren a tím by došlo k zvýšení nároků na větší čistírny a tím i ke zvýšení investičních a provozních nákladů. Na tyto námitky se reaguje následující příspěvek.

Rozdíl mezi domovními a „veřejnými“ čistírnami

Evropské normy dělí čistírny na několik kategorií, jedna z nich je kategorie do 50 EO. Je logické, a z toho vyplývá i duch normy, že u těchto čistíren by neměl být, při dodržení některých zásad, propastný rozdíl v kvalitě natékající vody. Zejména lze předpokládat, že např. ovlivnění zimou bude minimální apod. Tj. je předpoklad, že dosahování nižších odtokových hodnot ve srovnání s většími čistírnami vystavenými většímu vlivu povětrnosti apod. je reálné a zdůvodnitelné.

Výsledky měření odtokových parametrů

Na kongresu DWA v Postupimi byl publikován výsledek dlouhodobého sledování řady domovních čistíren, myslím, že je to, pokud vezmeme v úvahu německou pečlivost, dostatečně pádný důkaz o tom, co lze od „řádně odzkoušených“ domovních čistíren očekávat v praxi.
Z níže uvedené tabulky lze vyčíst, kolik zařízení bylo zkoumáno, kolik bylo odebráno vzorků a jak si vedly jednotlivé technologie a) biofiltr, b) biodisky, c) aktivace, d) aktivace s nosičem, e) vegetační čistírna, f) biologický rybník, g) zemní filtr. Je pravdou, že mezi jednotlivými typy jsou ještě rozdíly v konstrukci atd., ale jako celkový přehled o tom, co je reálné je tato tabulka docela vypovídající. Hodnota BSK5 – průměrná kolem 30 mg/l je reálná a pravděpodobnost, že hodnota BSK bude do 40 mg/l je asi 90%.
Něco obdobného pro reálné podmínky, ale pro CHSK je v následující tabulce. Přičemž a) SBR, b) aktivace s nosičem, c) biodisky, d) vegetační ČOV, e)aktivace, f) biofiltr

Počty: (zařízení/ Počet měření

136/249

35/62

121/486

31/97

35/123

12/22

Střední hodnota mg CHSK/l

102

147

160

72

141

71

Hodnota mediánu

mg CHSK/l

88

124

137

19

94

75

Typ zařízení

A

B

C

d

E

f

Pro srovnání s tím, co bylo dosahováno v praxi je přiložena ještě tabulka s výsledky měření na zkušebním polygonu (tj. skoro v ideálních podmínkách).

 

CHSK

BSK5

NH4-N

a) SBR

44

4

2,8

b) Aktivace s nosičem

70

9

10,5

c) Aktivace s plovoucím nosičem

64

7

10,8

d) Kombinovaná zařízení

93

7

2,4

e) Aktivace s membránami

42

3

3,9

f) Biofiltr

70

7

9,1

g) Aktivace a pískový filtr

55

4

6,5

Hodnoty BSK a CHSK jsou zde uvedeny jako průměrné hodnoty. Z těchto a předcházejících hodnot si lze udělat obrázek o tom, co se dá očekávat při normálním provozu a co při důsledném dodržování provozních podmínek. Tj. při kvalitní obsluze.
Jen pro zajímavost, jak probíhá ověřování funkčnosti na zkušebně při zkouškách typu, nutných jako podklad pro prohlášení shody podle EN – popis režimů

 

Režim

Hydraulické

Zatížení

Látkové

Zatížení

Dny

1

Zapracování

100 %

130 %

15

2

Nízké zatížení

40 %

50 %

2

3

Normální provohz (léto)

80 %

100 %

5

4

Přetížení

140 %

190 %

2

5

Normální provoz (léto)

80 %

80 %

6

6

Výpadek proudu

80 %

110 %

24 h

7

Normální provoz (zima)

80 %

110 %

10

8

Dovolená (zima)

0 %

0 %

2

9

Normální provoz (zima)

80 %

110 %

10

10

Konstantní provoz (jednoroční)

80 %

110 %

1 rok

Cílem ověřování funkčnosti na zkušebně je zjistit, jak se čistírny bude chovat v jednotlivých možných režimech přicházejících v úvahu při provozování čistírny patřící do kategorie domovních čistíren. Tj. simulují se stavy jako dovolená (tj. po dobu 14 dnů odjedou uživatelé mimo), simuluje se výpadek elektrické energie a zjišťuje se vliv tohoto výpadku na provoz čistírny, zjišťuje se chování v zimních měsících.
Důvod proč ověřování jednotlivých domovních čistíren probíhá na zkušebně je dán zvoleným přístupem k celé skupině výrobků při uvádění na trh. Smyslem tohoto postupu je, aby byl maximálně chráněn zákazník a zároveň s ním i životní prostředí. Vychází se z toho, že když bude zabezpečeno, aby na trh byly uváděny jen výrobky dlouhodobě prověřené (s prohlášením shody = CE), je pak pravděpodobné, že budou funkční. Mělo by se tak zabránit tomu, aby zákazník (vodoprávní úřad) byl klamán různými prohlášeními o zázračných hodnotách (prohlašovaných v lepších případech na základě několika vynímečných odběrů), o čistírnách ve kterých nevzniká kal, o čistírnách které není třeba udržovat atd., ale údaje o provozu i údržbě byly reálné údaje.
Výsledky provozu několika čistíren podrobených ročnímu sledování při provozu na zkušebně. V tabulce jsou uvedeny naměřené hodnoty ukazatele CHSK.

Provoz

Velikost

4EO

6EO

5EO

4EO

6EO

1EO

Normální

1

hydr. zatížení 100 %

E-spec. Zatížení: 130 %

246

170

288

135

75

94

Nizké zatížení

2

hydr. zatížení 40 %

E-spec. Zatížení: 50 %

152

127

93

63

55

121

Normální

3

hydr. zatížení 80 %

E-spec.zatížení: 100 %

106

51

86

45

39

97

Přetížení

4

hydr. zatížení 140 %

E-spec. Zatížení: 190 %

134

68

175

80

64

92

Normální

5

hydr. zatížení 80 %

E-spec.zatížení: 80 %

76

59

117

66

45

78

Výpadek proudu

6

hydr. zatížení 80 %

E-spec.zatížení: 110 %

68

57

213

69

37

74

Normální

7

hydr. zatížení 80 %

E-spec. Zatížení: 110 %

100

64

217

77

119

66

Prázdniny

8

hydr. zatížení 0 %

E-spec. Zatížení: 0 %

90

62

107

62

82

37

Normální

9

Hydr. zatížení 80 %

E-spec. Zatížení: 110 %

100

54

109

80

116

44

MW (1. rok)

1-9

Zatížení: variabilní

119

79

156

75

70

78

MW (2. rok)

10

Zatížení: 110 %

106

50

207

96

107

36

Typ zařízení

   

a

b

c

d

e

f

Poznámka : Typ zařízení a) aktivace s vloženým nosičem biomasy, b) SBR, c) skrápěný biofiltr, d) biodisky, e) vertikální vegetační ČOV, f) horizontální vegetační ČOV
Pro ty stejné čistírny bylo měřeno i odstraňování dusíku, co tedy lze očekávat v oblasti snížení obsahu dusíku (l = léto, z = zima), vstupní koncentrace NH4-N byla 67 mg/l

Roční doba

l

Z

l

z

l

Z

l

z

l

Z

l

Z

T 0C

18,6

9,8

18,6

9,6

19,5

10,5

19,4

10,5

19,1

10,0

18,3

11,2

NH4-N [mg/l]

14

55

0,1

0,4

5

20

6

22

1

38

10

24

NO3-N [mg/l]

9

3

25

30

3

5

21

22

53

27

9

18

Nges. [mg/l]

24

59

25

32

9

29

29

47

55

67

21

45

Ŋ-Nitri [%]

79

19

99

99

93

70

91

67

98

44

85

63

Ŋ-Nges [%]

64

11

62

52

86

57

57

29

17

0

68

32

Typ zařízení

a

A

b

b

c

C

d

d

e

E

f

F

A co v oblasti odstraňování fosforu ? Pcelk. je koncentrace na výstupu, % jsou vyjádřením úbytku. Vstupní koncentrace byla 13 mg/l

Stř.

hodnoty

Pcelk.

[mg/l]

Odstr.

[%]

Pcelk

[mg/l]

Odstr

[%]

Pcelk

[mg/l]

Odstr

[%]

Pcelk

[mg/l]

Odstr

[%]

Pcelk

[mg/l]

Odstr

[%]

Pcelk

[mg/l]

Odstr

[%]

1. rok

9,7

24

9,5

29

9,6

25

9,6

27

7,5

39

3,9

69

2. rok

10

23

10

23

11

15

10

23

8

38

5

61

Typ

a

a

b

b

C

C

d

d

e

E

f

F

Závěr

Asi by se daly z uvedeného vyvozovat dlouhé závěry. Z pohledu účelu pro které byly výsledky uvedeny lze konstatovat, že pokud bude zabezpečeno provozování domovních čistíren na odpovídající úrovni, pak není třeba se obávat problémů s dosahováním hodnot přísnějších, než jsou dosud používány pro větší ČOV.

Autor: Karel Plotěný