Nový výzkumný projekt hledá možnosti, jak zlepšit fungování nově budovaných kořenových čistíren, i těch, které jsou již několik let v provozu.
Kořenové čistírny odpadních vod (KČOV) v České republice zahrnují ve většině případů pouze jedno horizontální filtrační pole. Výzkumný projekt Biostream (program TIP, MPO), realizovaný společností Dekonta, a. s., je zaměřen na kombinované kořenové čistírny druhé generace, zahrnující jak horizontální, tak vertikální tok odpadních vod. Jeho výsledkem bude zpřesnění návrhových parametrů pro tyto čistírny, včetně struskových objektů, kompostového a kalového hospodářství. Díky tomu by čistírny měly dosahovat výrazně lepších čistících účinků.
V projektu však nejde jen o návrh zcela nových KČOV II. generace, intenzifikovat lze také libovolnou starší KČOV. Tato intenzifikace bude v pořizovacích i provozních nákladech vždy levnější než při vybudování nové ČOV: Provozní náklady kořenové čistírny dosahují 3-6 Kč/m3, pořizovací náklady novostavby KČOV dosahují v rozpočtových cenách 20-30 tis. Kč na ekvivalentního obyvatele (EO).
HYDRAULIKA SYSTÉMU
Kořenové filtry (KF), hlavní součást kořenových čistíren, kde probíhá vlastní proces čištění odpadní vody, jsou dosud dimenzovány bez omezení velikosti. Toto uspořádání vede často ke špatné hydraulice systému, zkratovým proudům, a tedy snížení kvality čištění.
Tento nedostatek lze eliminovat rozdělením celkové plochy na několik menších polí, nevýhodu pak představuje zvětšení nároků na celkovou plochu čistírny. Jako pomocná návrhová kritéria slouží délka nátokové hrany 0,20-0,40 cm na 1 EO a maximální délka kořenového pole přibližně 25 metrů. Široká nátoková hrana zabraňuje lokálnímu přetížení a případnému ucpávání lože, krátké pole minimalizuje výskyt zkratových proudů.
Hydrauliku systému, a do jisté míry i jeho čisticí kapacitu, lze rovněž ovlivnit typem náplňového materiálu KF a volbou velikosti jeho frakce. Složení filtrační náplně může významně ovlivnit její zanášení a účinnost čištění. Pro zpomalení procesu zanášení nátokové části kořenového filtru je vhodné do nejvíce zatížené části filtru umístit přechodovou zónu, která zvýší akumulační kalový prostor.
ODSTRAŇOVÁNÍ DUSÍKU A FOSFORU
Kořenové čistírny první generace s pouze horizontálními kořenovými filtry nemají vysokou účinnost při odstraňování dusíku. Hlavním důvodem je nedostatek kyslíku ve filtračním loži, což je přirozeným jevem mokřadních systémů. Vertikální kořenový filtr s impulsním plněním speciální násoskou nasaje do pískového lože kyslík, a díky tomu dochází k intenzivnějšímu odstraňování dusíku (zejména v kombinaci s napojením dalšího horizontálního kořenového filtru s dobou zdržení minimálně 3 dny).
Dalším prvkem, který je nutno z odpadní vody odstranit, je fosfor. V kořenových čistírnách se obvykle sráží a adsorbuje na filtračním loži, případně je akumulován v rostlinách. Materiály běžně využívané v kořenových čistírnách (kačírek, štěrk, drcené kamenivo) mají velmi malou sorpční kapacitu a odstraňování fosforu v KČOV je tedy málo účinné (pro splaškové vody většinou nepřesahuje 50 %). Odstraňování fosforu lze zvýšit použitím materiálů, které vykazují vysokou sorpční schopnost, např. struskou. Jako vhodná se jeví zejména struska z metalurgické výroby železných kovů.
Využití struskových náplní v KČOV je možné až po provedení fyzikálně-chemických analýz, včetně výluhových testů. Po vyčerpání sorpční kapacity může dále plnit funkci pevného nosiče jako štěrková náplň, případně je ji možné ekonomicky nenáročně zpracovat - např. uložením do zásypu. Doporučovaný cyklus výměny strusky po naplnění sorpční kapacity je v řádu několika let.
Dnes už lze intenzifikovat libovolnou starší kořenovou čistírnu odpadních vod. Tato intenzifikace bude v pořizovacích i provozních nákladech vždy levnější než vybudování nové ČOV.
TEREZA HUDCOVÁ
DEKONTA, a. s.
