Rekonstrukce a přístavba kořenové čistírny odpadních vod v obci Kotenčice

Objednatel: Obec Kotenčice

Místo provádění: obec Kotenčice, okr. Příbram

Doba realizace: 04-06/2012

KČOV Kotenčice byla uvedena do provozu v roce 1994. I přes poměrně vysokou účinnost čistícího procesu KČOV, došlo k postupné kolmataci první čtvrtiny filtračního pole a bylo tudíž v roce 2011 přistoupeno k její rekonstrukci.
Nové technické řešení je napojeno na veřejnou oddílnou splaškovou kanalizaci. Nové technické řešení čistírny odpadních vod je dimenzováno na min. 250 EO. Součástí technologie je terciární stupeň čištění zahrnující solární skleník s fotoreaktory pro kultivaci řas a hydroponickými systémy (využití zbytkových živin z odpadní vody) a kalová a kompostovací pole.
Odpadní voda je svedena do štěrbinové nádrže a dále do původního septiku, který je upraven na objekt akumulační a čerpací jímky vystrojené ponornými kalovými čerpadly se solárním zdrojem elektrické energie. Součástí systému čištění odpadních vod je bezpečnostní přepad pro povodňové stavy.
Z čerpací jímky jsou napájeny systémy v solárním skleníku a kořenové filtry. Odpadní voda je čerpána do rozvodného potrubí kořenových filtrů, které jsou uspořádány do čtyřech paralelních polí, ve kterých jsou sériově zapojeny různé modulární soustavy horizontálních (911m2; hloubka 0,7 – 0,9m) a vertikálních pulzně plněných (300m2; hloubka 1,3m) kořenových filtrů.
Filtry jsou osázeny rákosem obecným, chrasticí rákosovitou, kostatcem žlutým a sibiřským, zblochanem vodním a kyprejem vrbicí.
Systém disponuje možností vzájemného přepouštění odpadních vod mezi jednotlivými moduly tak, aby bylo možno testovat co největší množství variantních řešení uspořádání.
Struskový objekt, který je umístěn za kořenovými filtry, odstraňuje zbytkové množství fosforu a případně vzniklé sulfidy adsorpcí na železité složky v sobě obsažené.
V případě výpadku elektrické energie je odpadní voda zaústěna do ponechané funkční části původního kořenového filtru, kde je anaerobně dočišťována.
Terciární stupeň je součástí výzkumného projektu. Na jeho provoze není účinost ČOV závislá, ale může jím být výrazně navýšena.
Z části původního filtru je vytvořen rybník, který slouží pro výzkumný chov ryb. Přečištěná voda ústí do Kotenčického potoka.

 koren_cist_kotencice_2 koren_cist_kotencice

Čistírna odpadních vod v obci Chrámce

Objednatel: Zámecké sady Chrámce

Místo provádění: Chrámce, okr. Most

Doba realizace: 10/2012

Cílem projektu je definování jednotlivých množství a jakosti odpadních vod z vybraných zemědělských procesů a následné zjišťování schopnosti kořenové čistírny odpadních vod (KČOV) II.generace při jejich přečištění. Pro daný záměr byly vybrány zemědělské odpadní vody z výroby vína (převážně oplachové vody), ze zpracování ovoce na marmelády, džemy, želé, šťávy a vody z ovocných pálenek. Další sledované odpadní vody jsou ze zimního ustájení ovcí a komunální splaškové odpadní vody. Výzkumná kořenová ČOV II. generace je navržena výpočtově na 50EO. Vzhledem k tomu, že produkce vybraných specifických odpadních vod je převážně sezónní záležitostí, je přítok odpadních vod na ČOV navržen vývozem fekálními vozy ze stávajících akumulačních jímek od jednotlivých producentů dle jejich momentální provozní potřeby. Součástí mechanického předčištění ČOV jsou akumulační nádrže, do kterých jsou dovezené odpadní vody (OV) vypouštěny. Z těchto nádrží jsou OV přečerpávány na další stupeň mechanického čištění, který tvoří biologický septik. Dávkování čerpaného množství z jednotlivých akumulačních nádrží je určováno převážně jakostí jednotlivých odpadních vod. Vody s extrémně vysokými koncentracemi vybraných indikátorů znečištění (výpalky) jsou ve stanoveném poměru ředěny s vodami méně znečištěnými (oplachové OV). Takto navržené konstrukční řešení mechanického předčištění umožňuje průběžnou optimalizaci a určitý podíl flexibility pro čištění odpadních vod různého množství a jakosti. Kaly z primární sedimetace budou v následujících etapách řešení, dle charakteru, přečerpávány na kalová a kompostovací pole, kde se bude, postupnou biologickou stabilizací kalu, vytvářet kvalitní substrát, který bude využitelný jako hnojivo.

Dalším stupněm čištění je biologická část ČOV, která se skládá ze tří sériově zapojených kořenových filtrů. První je navržen jako (horizontální kořenový filtr) HKF. Jeho funkce je co nejúčinnější odstranění protékaného zatížení převážně v ukazatelích BSK5, CHSKcr, NL. Dalším KF je impulsně plněný (vertikální kořenový filtr) VKF, který je navržen převážně pro proces nitrifikace, ale jsou zde odstraňovány i ostatní sledovaní ukazatelé. Třetím KF je HKF, který má zajistit převážně kvalitní denitrifikaci, odstranění fosforu adsorpcí na struskový nosič a případné dočištění ostatních sledovaných ukazatelů. Za odtokem z KČOV II. generace je odtokový biotop, který je složen z mokřadního odtokového koryta, malých vodních biotopů a povrchového odtokového koryta, které ústí do stávajícího rybníka, kde bude vybudováno nové litorální pásmo. Na tomto odtokovém biotopu je sledován vliv přečištěných odpadních vod z KČOV na následný přirozený přírodní stupeň dočištění vypouštěných OV.

Jednotlivá opatření testovaná v rámci výzkumného projektu představují především:

a) úpravu a změnu, vybavení a technologií ve vegetačních kořenových čistírnách;
b) novou koncepci uspořádání vegetační kořenové čistírny – třístupňové uspořádání;
c) v kombinaci vegetačních kořenových čistíren s jinými přírodními způsoby čištění.

Ad a) Úpravy objektů a změna vybavení a technologií

Jednotlivá opatření realizovaná v rámci výzkumného projektu spočívají především:

  • v intenzifikaci mechanického předčištění (zařazení nových prvků);
  • ve využití nových filtračních materiálů a modifikací s úzkým zaměřením na materiály schopné poutat fosfor, amoniak a těžké kovy v porézním filtračním prostředí – jedná se především o různé druhy strusek;
  • v nových konstrukčních uspořádáních jednotlivých stavebních částí kořenových filtrů (polí) umožňující rovnoměrné rozdělování vody, citlivou regulaci výšek hladiny apod.;
  • ve změnách v rozvodu a rozdělování vody, zejména se zaměřením na postupné plnění nebo vyprázdnění části filtračního pole – tímto uspořádáním se omezí nebezpečí zakolmatování filtračního lože a snižuje se počáteční zatížení porézního filtračního prostředí;
  • optimalizaci kyslíkového režimu, která spočívá v různých možnostech aerace buď přímo ve filtračním poli nebo na výtoku z KČOV.

Ad b) Nová koncepce uspořádání vegetačních kořenových čistíren
Nové koncepční uspořádání vegetační kořenové čistírny zahrnuje:

1) Kaskádovité uspořádání kořenových filtrů (KF) s vertikálním průtokem směrem dolů a impulzním prázdněním a KF s horizontálním průtokem a podpovrchovým průtokem.
Uspořádání povede ke zvýšení příjmu kyslíku, snížení nebezpečí zakolmatování a zvýšení čistícího účinku.
2) Kombinace horizontálně podpovrchově protékaného KF s vertikálně protékaným KF; v prvních nádržích probíhá anaerobní režim, ve vertikálních nádržích s impulzním plněním je režim aerobní s nitrifikací amoniaku.
3) Střídání anaerobních procesů čištění s řízeným průběhem procesu nitrifikace a denitrifikace.

Uspořádání spočívá v kaskádovitém uspořádání tří KF, kdy první stupeň tvoří anaerobní nádrž s horizontálním podpovrchovým prouděním, druhý stupeň tvoří aerobní nádrž s vertikálním proděním, třetí stupeň je anaerobní denitrifikační KF s horizontálním podpovrchovým prouděním.

Ad c) Kombinace vegetačních kořenových čistíren s jinými přírodními způsoby čištění

Kombinace KČOV s jinými přírodními způsoby čištění odpadních vod v rámci projektu představuje kombinaci KČOV s dočištěním pomocí reaktorů na srážení struvitu.

cist_odp_vod_chramce cist_odp_vod_chramce_2

Intenzifikace technologie KČOV Honezovice

Na základě řady výzkumných prací jak v ČR, tak v zahraničí lze čistící účinek kořenových čistíren odpadních vod je možno významným způsobem navýšit optimalizací kyslíkového režimu v kořenových filtrech.

Aplikované úpravy na KČOV Honezovice dle dílčího cíle:

1) úpravy zaměřené na eliminaci/minimalizaci zanesení (zakolmatování) filtračních polí;
2) úpravy vedoucí k zachování účinnosti KČOV v zimním období.

Obvyklý rozsah hodnot ORP (oxido-redukční potenciál) v přírodních a užitkových vodách je asi od ‑500 mV do 500 mV. U splaškových odpadních vod se pohybuje od – 200 mV do 500 mV a při anaerobní stabilizaci kalů asi od – 200 mV do – 300 mV. Jak ukazují výsledky šetření na kořenových čistírnách v Kotenčicích (300EO – hybridní kombinované uspořádání horizontální-vertikální-horizontální filtr) a Dražovicích (780EO – horizontální filtrační pole) dosahují hodnoty při zátěžových stavech redoxního potenciálu až hodnot -386,00 mV, což indikuje výrazně anaerobní prostředí. Tyto zátěžové stavy jsou způsobené zejména:

  • nevyužití možnosti skrápění vertikálního filtru odpadní vodou;
  • nedostatečná distribuce odpadní vody při zkrápění vertikálního filtru;
  • téměř nulový přenos kyslíku do vodního prostředí mokřadní vegetací (mladé rostliny mají nevyvinutý kořenový systém);
  • vysoké koncentrace organického znečištění na přítoku (potenciální přetěžování vlivem vyšších přítoků).

Hodnoty v oblasti -300 mV indikují rozklad organické hmoty anaerobní fermentací za redukce síranů, tvoří se H2 a CH4. Hodnoty v případě proudění odpadní vody horizontálním polem vždy indikují anaerobní prostředí.

Jako dodavatel kyslíku, který je nezbytný pro účinnou eliminaci dusíkatého znečištění procesem nitrifikace, se na základě měření jeví pouze vertikální pole – o minimální účinné hloubce 1m. Proto je důležité poukázat na nejvhodnější uspořádání jednotlivých stupňů kořenové čistírny: vertikální skrápěný filtr, za ním řazený horizontální filtr nebo stabilizační nádrž. Přičemž vertikální filtr plní obdobnou funkci, jako aktivační nádrž a horizontální stupeň slouží pro denitrifikaci.

20131105_094931 20131105_095024 20131105_095125

KČOV Kostelec nad Ohří

Objednatel: Výzkumné centrum Kostelec nad Ohří
Místo provádění: Kostelec nad Ohří
Doba realizace: 12/2013

Výzkumná KČOV II. Generace s horizontálně → vertikálně → horizontálně podpovrchovým průtokem odpadních vod, dimenzována na 75 EO.

Instalované technologie v rámci systému:

  • aktivní aerace filtrů
  • technologie promývání filtrů – eliminace/minimalizace procesu kolmatace;
  • kalové hospodářství;
  • vsakovací objekt.

20130718_125515 20130807_151313 20131217_112637.