VODOVODY A KANALIZACE/čistírna odpadních vodTISK

Základní údaje o čističce odpadních vod a technologii – ČOV Miroslav

   •   18. 07. 2013

Čistička odpadních vod v Miroslavi byla vybudována v letech 1994/1996 pro akutní potřeby města Miroslavi a konzervárny ovoce a zeleniny tehdejšího státního podniku FRUTA Brno, závodu Miroslav jako největšího producenta potravinářských odpadních vod. Moderní technologická linka byla navržena a projektována pro vypočtenou látkovou kapacitu 21.250 EO60 za předpokladu zapojení všech technologických objektů linky, a stanovenou hydraulickou kapacitou 11.845 EO200.

Do areálu ČOV Miroslav jsou kanalizačním přivaděčem přiváděny veškeré odpadní vody zachycené jednotnou kanalizací města Miroslavi (odpadní vody splaškové a balastní), a od roku 2008 také odpadní vody z jednotné kanalizace části obce Suchohrdly u Miroslavi.

Po dokončení výstavby ČOV a po kolaudaci vybudovaného areálu přistoupilo město Miroslav k schválenému ročnímu zkušebnímu provozu. V období od června 1996 do červena 1997 prošla technologická linka všemi předepsanými technologicko-provozními procesy ke zjištění funkčnosti a pracovní, požární a hygienické bezpečnosti vodního díla, během nichž došlo k některým stavebním změnám, které byly před povolením k uvedení ČOV do trvalého provozu schváleny příslušným vodoprávním a inspekčním orgánem životního prostředí zaneseny do plánů skutečného provedení výstavby ČOV Miroslav (dodatečné vybudování lapáku štěrku před česlemi, změna vedení vnitřní kanalizace přepadu z přečerpávací šachty za objekt Parshallova žlabu č. 2) . V červenci 1997 pak vydal místně příslušný vodoprávní orgán povolení k trvalému provozu ČOV.

Hlavním a prvořadým úkolem technologické linky ČOV je zajistit, aby odpadní vody, které prochází čistícím procesem a jsou kontinuálně vypouštěny do recipientu, splňovaly parametrické koncentrační a hmotnostní limity znečišťujících látek formulované platnými právními předpisy a stanovené rozhodnutím vodoprávního orgánu.

Odpadní vody velmi proměnného stupně látkového zatížení přitékají z města Miroslavi do areálu ČOV gravitačně kanalizačním přivaděčem. Zde jsou před vtokem do oddělovací komory míchány v nepravidelných intervalech s odpadními vodami, které jsou produkovány částí obce Suchohrdly u Miroslavi a přečerpávány přečerpávací stanicí obce.

V oddělovací šachtě s ručně ovládanou průtokovou regulací se při vyšším než stanoveném průtoku (max. 42 ls-1) nebo při průtoku srážkových vod odděluje část vod do dešťové zdrže a část pokračuje přes vypínací šachtu a lapák štěrku ke strojně stíraným česlím. Do vypínací šachty, kterou je možno v případě akutní potřeby otevřít do recipientu, ústí potrubí, kterým je vyčerpávána zachycená voda v dešťové zdrži (voda s částí sedimentu). Pokud je ovládání ponorného čerpadla v dešťové zdrži nastaveno na automatický provoz, je obsah zdrže čerpáván vždy, když okamžitý průtok naměřený Parshallovým měrným žlabem je menší než 10 ls-1.  V lapáku štěrku se při průtoku vody gravitačně oddělí štěrk a písek popř. jiné nečistoty s měrnou váhou větší než 1 gcm-3. Zachycené odpady se podle potřeby ručně těží a ukládají do přistaveného kontejneru. Strojně stírané česle, kterými voda protéká k Parshalova měrného žlabu č. 1, zachytí plovoucí nečistoty do příčného průměru 6ti milimetrů a svými plastovými česličkami, které jsou čištěny rotačním kartáčem, vynáší zachycený obsah do přistaveného kotouče. Ten je podle potřeby, nejméně však jedenkrát za den, vyvážen do kontejneru s pískem a štěrkem.  Česle jsou plně v automatickém režimu, ale v případě akutní potřeby je možné je v deblokační skříni vypnout nebo přepnout na ruční ovládání. Jsou-li česle v automatickém režimu, jsou ovládány řídícím systémem ve třech polohách. Česle spouští automaticky:

  • každých 60 minut při běžných podmínkách s cyklem 5 minut (jeden oběh pásu)
  • vždy, když stoupne hladina před česlemi do výše limitované plovákovým spínačem (k tomu dochází vždy, kdy jsou česličky zaneseny a je třeba uvolnit průtok)
  • vždy, když je okamžitý průtok indikovaný měrným žlabem č. 1 větší než 35 ls-1

Stavební konstrukce česlí je opatřena bypassem pro případ výpadku el. proudu v době bez přítomnosti obsluhy nebo při opravách česlí.

Měrný (Parshallův) žlab č. 1 opatřený ultrazvukovým snímacím zařízením s vyhodnocovací jednotkou zjišťuje, přepočítává a přenáší údaje o okamžitém průtoku odpadních vod přitékajících do linky po hrubém mechanickém vyčištění. Na základě jeho průtokových údajů pak řídící systém dává pokyn k automatickému ovládání (funkčnost zařízení je nezbytná):

  • spuštění a vypnutí čerpání dešťové zdrže
  • průtokové spuštění česlí
  • těžení sedimentů v lapáku písku
  • odtah primárního kalu v usazovací nádrži
  • spuštění, délky cyklu a vypnutí přečerpávání vratného kalu
  • spuštění, délky cyklu a vypnutí přečerpávání  přebytečného kalu

Odpadní voda proteklá měrným žlabem č. 1 odtéká do přečerpávací komory, kde je třemi ponornými čerpadly zapínaných automaticky řídícím systémem podle výšky hladiny a počtu provozních hodin přečerpána do lapáku písku. Komora vlastně vyrovnává výškový deficit mezi přítokem odpadní vody na ČOV a jeho odtokem do recipientu pro zachování spádu. Komora současně slouží jako objekt k zachycení sedimentů prošlých lapákem štěrku a je nutno ji nejméně jedenkrát za rok vyčistit.

V lapáku písku se oddělí zbývající písečný podíl, který se pneumaticky v nastavených hodnotách cyklů vytěží do přistaveného kontejneru. Mechanicky relativně čistá voda prochází manipulační komorou, ze které je podle technologických potřeb možné pustit odpadní vodu do usazovací nádrže, anebo přímo do aktivace. Zde platí, že je-li odpadní voda dostatečně látkově zatížená, pouští se do usazovací nádrže. Pro další proces kalového hospodářství je ke zlepšení lisovatelnosti  přítomnost primárního kalu vítaná. Protože usazovací nádrž je schopna odstranit až 20–30 % látkového zatížení, je při malém přítokovém zatížení příhodnější pustit vodu přímo do aktivace. Rozhodnutí je vždy na obsluze, aby se podle výsledků analytických rozborů vzorků odpadní vody na přítoku v parametru CHSK nebo BSK5 rozhodla.

V usazovací nádrži se z odpadní vody oddělí kalový sediment a plovoucí nečistoty. Ze dna nádrže se kalový sediment (tzv. primární kal) nepřetržitě stírá do středu nádrže a v nastavených hodnotách se přečerpává nátokovým čerpadlem (M10) do kalojemu. Plovoucí nečistoty jsou zařízením stíracího mostu shrnuty do přilehlé jímky, odkud jsou dle potřeby ručně vytěženy do kontejneru. Zachycená voda z jímky se přečerpá zpět do systému linky. Z usazovací nádrže gravitačně odtéká voda do aktivační nádrže.

Podle původních předpokladů, kdy produkovala konzervárna odpadní vody bohaté na vláknitou bakterii, byla voda z usazovací nádrže čerpána až třemi ponornými čerpadly na Segnerovo kolo a stříkána na plastovou mřížovou náplň biologického filtru. Opačným směrem tzv. komínovým efektem procházel náplní vzduch okysličující spádovou vodu a na vytvořeném kalu se likvidovala vláknitá bakterie.

Voda i s jemným kalem stékala do meziusazovací nádrže, odkud žlabem odtékala do aktivace. Jemný kal sedimentoval ve čtyřech kónusech dna a odtud byl pneumaticky čerpán do manipulační komory za lapákem písku a odtud splavován do usazovací nádrže, aby skončil v kalojemu jako podíl primárního kalu.

Součástí meziusazovací nádrže jsou dvě šachty; první slouží k přepnutí vody po biofiltru mimo meziusazovací nádrž přímo do šachty před aktivací a  odtud je vedena buď do aktivace nebo do recipientu, druhá šachta byla opatřena dvěma ponornými čerpadly, která v případě nedostatku vody byla automaticky zapínána, aby skrápěla aktivní náplň biofiltru. Trvalé zavodňování náplně biofiltru je nezbytnou podmínkou pro správnou funkci.

Protože došlo ke fyzickému zrušení konzervárny a stávající sezónní provoz konzervárny EKON spol. s r.o. neprodukuje kritické množství vláknité bakterie, byl systém biofiltru a meziusazovací nádrže po úspěšných zkouškách trvale odstaven. Biofiltr umí zbavit vodu vlákna a organického zatížení až z 60%, ale neumí nitrifikovat. Ve svém důsledku by splaškové vody (bez vod konzervárenských) byly po biofiltru látkově velmi nevyvážené (žádoucí podmínka je C:N:P – 100:5:1), což by mělo velmi nepříznivý vliv na aktivaci.

V nízkozatěžované aktivaci dochází k vlastnímu k chemicko-biologickému čištění odpadních vod. Čím jsou přitékající vody látkově vyváženější, tím účinnější je za splnění dalších podmínek funkce aktivace.

Mezi nezbytné podmínky patří:

  • reakce prostředí (vždy musí být v alkalické oblasti)
  • dostatek kyslíku (přiváděný systémem barbotérů dmýchadly Technofluid-Robucchi)
  • příznivá teplota prostředí (nelze ovlivnit; teplotou aktivace pod 7oC klesá schopnost nitrifikace, tj. odbourání –NH4+)
  • dostatečné látkové zatížení (u systému OMS Walter – BSK5 min. 100 mgO2l-1)
  • vyvážený odtah vratného (v %) a přebytečného kalu (v m3 za 24 hodin) s účelně stanovenými cykly a hodnotami.

Je plně v kompetenci obsluhy, aby v nátoku vod se známým stupněm znečištění do aktivace udržela reakci prostředí v alkalickém prostředí, zvýšila potřebné látkové zatížení vypnutím UN a stanovila množství O2 včetně doby denitrifikace pro degradaci –NO3- a podmínek pro likvidaci fosforu. Cykly odtahů vrátného a přebytečného kalu rozhodují o udržování stanoveného objemového zatížení AN (0,04%) a přiměřeného stáří kalu (cca 21 dnů). První hodnota se zjišťuje analyticky filtrací a sušením při 105oC do konstantní hmotnosti jako podíl sušiny v aktivačním kalu, druhá hodnota pak výpočtem z analyticky zjištěných parametrů. K těmto úkonům, jak provozovat aktivaci, aby výsledné hodnoty na odtoku odpovídaly stanoveným požadavkům a vyhnuly se zákonným úplatám v případech překročení, musí být obsluha kvalitně teoreticky i prakticky připravena. Aktivace je alfou a kalové hospodářství omegou kvality čištění.

Kalová voda z aktivace osazené míchadlem EMU k udržování aktivačního kalu v podnosu, kyslíkovou a pH sondou, prochází shybkou do středu dosazovací nádrže, kde po sedimentaci kalu odtéká přes měrný Parshallův žlab č. 2 do recipientu. Sediment stíraný otočným mostem ze dna ke středu nádrže, je částečně vracen nátokovými čerpadly zpět do aktivace jak vratný kal, a z části odtažen do kalojemu jako přebytečný, tedy sekundární kal.

Součástí komplexu aktivační a dosazovací nádrže je šachta, kde jsou instalována dvě nátoková čerpadla spouštěna řídícím systémem podle nastavených hodnot a střídavě spouštěna podle počtu provozních hodin, dále dva servoventily pro přepínání odtahu kalu do aktivace nebo do kalojemu, průtokový měřič množství vratného a přebytečného kalu a záchytné malé ponorné čerpadlo pro vyčerpání dešťových vod náhodně vniklých do šachty.

Primární a sekundární kal jsou průběžně přečerpávány do kalového hospodářství. To je tvořeno kalojemem, dvěmi zahušťovacími nádržemi, manipulační šachtou s ovládáním, manipulační nádrží pro jeden cyklus s přípravou flokulantu, čerpadly pro přepravu kalu a flokulantu, kalolisem s přítlakovou vodou a skříní pro ovládání. Kalové hospodářství je zakončeno vlečkou.

Kal v kalojemu sedimentuje na sušinu okolo 3% (podle kvality a struktury kalu max. do 10%). Odstátá voda odtéká dvojitým přepadem do aktivace. Sediment se dle potřeby střídavě přečerpává do zahušťovacích nádrží. V nich se několikrát za cyklus odpustí kalová voda potrubím do aktivace a kal zahuštěný na cca 4-5% je čerpán do manipulační nádrže pod kalolisem v místnosti chemického hospodářství. Zde je připravován do tekutého stavu potřebné koncentrace i flokulant. Obě média jsou v potrubí smíchány do potřebného poměru a tlakovými vřetenovými čerpadly dopraveny do komorového lisu. Zde po odlisování a dolisování přítlakovou vodou je lis otevřen a kal vyškrabán do přistavené vlečky na odvoz mimo areál ČOV. Filtrát odtéká potrubím do žlabu před česle. Chod cyklu lisu byl automatický; dnes po 17 letech provozu je zde velký podíl obsluhy „na ruku“. Jeho náhrada je pro další bezproblémový provoz ČOV nezbytná.

Manipulační šachta je situována mezi kalojemem a zahušťovacími nádržemi. V ní je instalována deblokační skříň pro ovládání čerpadla pro přečerpání kalu z kalojemu do zahušťováků, čerpadlo pro čerpání kalu ze zahušťováků do manipulační nádrže před kalolisem, čtyři servoventily pro otvírání a zavírání přítoků a odtoků na potrubí a vzduchové elmagventily pro aerobní stabilizaci kalu v kalojemu a zahušťovácích. Při potížích s odtahy slouží k udržení podnosu. Současně je třeba dbát zvýšené pozornosti provzdušňování především kalojemu v zimním období při velmi nízkých teplotách, kdy hrozí zamrznutí vzniklé pěny a tím poškození PE rozvodů vzduchu.

Dmýchárna je osazena dvěma dmýchadly Technofluid-Robucchi pro provzdušňování aktivace, malým dmýchadlem Becker pro rozdmýchání písku v lapáku písku, a dvěma středními dmýchadly Becker pro mamutku lapáku písku a meziusazovací nádrže a aerobní stabilizaci kalu v kalojemu a zahušťovácích. Jejich provoz je řízen řídícím systémem automaticky podle nastavených hodnot.

Zásadní parametry technologického procesu byly v počátečním období provozu ČOV sledovány a kontrolovány provozní laboratoří. Později, při zpřísnění podmínek pro provozování čistíren a při zvýšení četnosti odběrů její funkci převzala laboratoř s akreditací. Potřeba laboratoře (i z ekonomických důvodů) tak zanikla a dnes slouží jako kancelář vodohospodáře.

Vlastní technologický proces je řízen modulárním systémem bývalé firmy REDIS s centrem, kterým je procesorová deska s mikroprocesorem. Celý řídící systém tvoří dva spolupracující moduly; hlavní je umístěn v rozvaděči RMS 1 ve velínu a jemu podřízený modul je umístěn v rozvaděči RMS 2 v rozvodně u dmýchárny. Do těchto rozvaděčů jsou soustředěny všechny povely a signály technologické linky. Okamžitý přehled o stavu řízené technologie dává přehledový panel velínu, který může pracovat buď v ručním, nebo automatickém režimu. Ukazuje provozní stav linky, chybová hlášení akusticky a světelně a z něhož lze vstupem přes číselné heslo 7410 na funkční klávese F7 aktuálně měnit parametry. Vše podstatné pro ovládání řídícího systému je uvedeno v manuálu pro řídící systém PCS-M.

Bez zvládnutí příslušné dokumentace o ovládání, funkcích a možnostech řídícího systému si nelze smysluplnou práci s technologickou linkou představit.

 

Vývoj technologických ukazatelů ČOV Miroslav v letech 2006 až 2012

Stáhnout dokument v PDF souboru.