Transcript Kalové hospodárstvo

Kalové hospodárstvo
Čistiarne odpadových vôd
• Čistiarňou odpadových vôd (ČOV) je súbor objektov a zariadení
na čistenie odpadových vôd a osobitných vôd pred ich
vypúšťaním do povrchových vôd alebo podzemných vôd alebo
pred ich použitím. Kapacita čistiarní odpadových vôd, ktorá
predstavuje objem odpadových vôd vyčistený za deň je daná
stupňom čistenia s najnižšou projektovanou kapacitou. Základná
merná jednotka čistiarne odpadových vôd je kubický meter za
deň.
• Poslednou novelizáciu Vodného zákona je zákon č. 384/2009
Čistiarenský kal podľa definície Zákona č.364/2004Z.z. je zmes
vody a tuhých látok odstránených z odpadových vôd,
splaškových odpadových vôd a osobitných vôd prirodzenými
procesmi alebo umelo iniciovanými procesmi, za čistiarenský kal
sa nepovažujú zhrabky.
Kaly
• Primárne kaly sú kaly zadržané v primárnych usadzovacích
nádržiach, a teda pri čistení iba mechanickom.
Kaly
zadržiavané v usadzovacích nádržiach pred ich ďalším
spracovaním sa nazývajú surové kaly. Obsahujú značný podiel
organických látok. Surové kaly sa odvodňujú veľmi ťažko,
a preto sa musia podrobiť ďalšiemu spracovaniu, po ktorom ich
možno odvodniť.
• Sekundárne kaly sú kaly po druhom, treťom a dokonca štvrtom
stupni čistenia, ktoré vznikli ako výsledok biologického alebo
chemického čistenia.
• Zmiešané kaly sú primárne kaly zmiešané so sekundárnymi.
Kaly sa môžu zmiešať alebo v čase spoločnej sedimentácie
v primárnej usadzovacej nádrži, alebo aj ako oddelené
zmiešanie kalov v osobitných usadzovacích nádržiach.
Kaly
• Primárne kaly sú kaly zadržané v primárnych usadzovacích
nádržiach, a teda pri čistení iba mechanickom.
Kaly
zadržiavané v usadzovacích nádržiach pred ich ďalším
spracovaním sa nazývajú surové kaly. Obsahujú značný podiel
organických látok. Surové kaly sa odvodňujú veľmi ťažko,
a preto sa musia podrobiť ďalšiemu spracovaniu, po ktorom ich
možno odvodniť.
• Sekundárne kaly sú kaly po druhom, treťom a dokonca štvrtom
stupni čistenia, ktoré vznikli ako výsledok biologického alebo
chemického čistenia.
• Zmiešané kaly sú primárne kaly zmiešané so sekundárnymi.
Kaly sa môžu zmiešať alebo v čase spoločnej sedimentácie
v primárnej usadzovacej nádrži, alebo aj ako oddelené
zmiešanie kalov v osobitných usadzovacích nádržiach.
ČOV
» Čistiarne sa podľa použitého spôsobu čistenia
delia na:
»odstavné a
»prietokové.
Odstavný spôsob: Zneškodňovanie odpadovej vody sa realizuje
diskontinuálne. Najčastejšie usporiadanie je také, kedy do jednej
nádrže sa napúšťa surová odpadová voda, v druhej prebieha
zneškodnenie odpadovej vody, z tretej sa vypúšťa vyčistená voda.
Prietokový spôsob:
Zneškodňovanie sa deje kontinuálne dávkovaním chemikálií pri
súčasnom prítoku a odtoku odpadovej vody v zariadení. Pre
dosiahnutie optimálnej účinnosti je potrebné, aby významne
nekolísala koncentrácia znečistenia odpadovej vody a jej produkcia.
Zneškodňovací postup možno dobre automatizovať.
Stupne čistenia OV
• Primárnym čistením - je čistenie odpadových vôd a
osobitných
vôd
fyzikálnym
procesom
alebo
chemickým procesom, ktorý zahŕňa sedimentáciu
alebo iné procesy s účinnosťou zníženia znečistenia
komunálnych odpadových vôd aspoň o 20%
v ukazovateli BSK5 a o 50% v ukazovateľovi
nerozpustných látok.
• Sekundárnym čistením
- je čistenie odpadových vôd a
osobitných vôd biologickými procesmi s gravitačnou separáciou
kalu od vyčistených odpadových vôd alebo inými spôsobmi
čistenia odpadových vôd, ktorým sa zabezpečia požadované
limitné hodnoty ukazovateľov znečistenia vo vypúšťaných
odpadových vodách.
• Dvojstupňové čistenie odpadových vôd je čistenie, ktoré
spočíva v procesoch využívajúcich fyzikálne postupy alebo
chemické postupy a biologické pochody na zníženie množstva
nerozpustných látok a rozpustných látok, najmä organických
látok.
• Primeraným čistením sa chápe taký proces spracovania alebo
zneškodňovania komunálnych odpadových vôd alebo
osobitných vôd, ktorým sa zabezpečí, že kvalitatívne ciele vôd
recipienta a požiadavky ustanovené vodným zákonom a
všeobecne záväznými právnymi predpismi vydanými na jeho
vykonanie sa dodržia.
Trojstupňpvé čistenie OV
Kalové hospodárstvo - technologická linka
zneškodňovania kalu
• Látky odstraňované čistením odpadových vôd prechádzajú zvyčajne do kalu.
Čistiarenský kal je heterogénna zmes zložená z kvapalného disperzného prostredia,
v ktorom sú rozptýlené tuhé častice s rozličnou veľkosťou. V kalovom
hospodárstve sa realizujú rôzne najmä technologické procesy:
• stabilizácia,
• predúprava,
• zahusťovanie a odvodňovanie,
• vysušovanie
• hygienizácia,
• zneškodnenie - spaľovanie, resp. skládkovanie,
• využitie kalu.
• Každý proces pozostáva z jednotkových operácií alebo ich kombinácií.
Stabilizácia je proces, pri ktorom kal získa vysokú biochemickú
stabilitu. Stabilita kalu je opakom jeho biochemickej aktivity.
Kritériom stability je teda určitá chemická, fyzikálna či biologická
vlastnosť kalu.
Predúprava kalu je proces, ktorým meníme niektoré vlastnosti kalu (najmä
fyzikálne), aby sa zintenzívnilo zahusťovanie, odvodňovanie a sušenie,
prípadne spaľovanie kalu. Kal sa predupravuje homogenizáciou, vypieraním,
chemicky a termicky.
Zahusťovanie, odvodňovanie a vysušovanie kalu
Zahusťovanie patrí k nevyhnutným procesom pred stabilizáciou kalu, čím sa
zmenšuje vodnatosť na 85 - 95 %, čo predstavuje zreteľnú redukciu objemu. V
praxi sa na zahustenie surového kalu používajú najmä tieto spôsoby:
§
Sedimentácia - gravitačné zahusťovacie nádrže,
§
flotácia,
§
dekantačné odstredivky,
§
zahusťovacie sitá a špeciálne zariadenia rôznej konštrukcie.
Cieľom odvodňovania je znížiť obsah vody čistiarenského kalu až na
60%. Podľa konštrukcie odvodňovanie kalu delíme:
prirodzené - kalové polia, kalové lagúny,
umelé - vákuové filtre, tlakové filtre, kalolisy pásové lisy,
odstredivky, vibračné a iné sitá.
•Vysúšaním kalu znižujeme vodnatosť kalu pod 50%. Vysúšanie sa často
kombinuje so spaľovaním. Keďže na odparenie 1 kg vody 20 °C teplej sa
spotrebuje teoreticky 2,58 MJ energie, prakticky 4 až 5 MJ je nevyhnutné,
aby sa pred vysúšaním veľmi intenzívne odvodňovalo, čo je energeticky
menej náročné. Na vysúšanie kalu sú vhodné bežné sušiarne (bubnová,
pásová, prúdová a etážová a i.).
•Hygienizáciou možno zlepšiť hygienicko-zdravotné vlastnosti kalu.
Využívaním kalu vzniká možnosť prenosu nečistôt, mikroorganizmov,
baktérií a vírusov, ktoré sa v ňom nachádzajú do životného prostredia a na
človeka.- Pasterizáciou, aeróbne-termofilnou stabilizáciou, chemicky
dávkovaním vápna, gama žiarením, resp. iným spôsobom prevádzame
hygienizáciu kalu tak, aby mohol byť následne využiteľný. Odvodnený kal sa
hygienizuje kompostovaním na skládkach alebo v špeciálnych
kompostárňach s pridaním slamy, drevných pilín, vápna a pod. Ak
používame kal v poľnohospodárstve, hygienizácia je nevyhnutná.
Zneškodňovanie kalu
• Kým vyčistená odpadová voda sa vracia do
povrchových vôd alebo inak využíva, kal
predstavuje odpad, ktorý sa deponuje na
skládkach. Konečné zneškodnenie
čistiarenských kalov sa robí spaľovaním a jeho
využitím - zhodnocovaním.
Využitie kalu
• Kaly s vysokým obsahom organických látok sa
používajú v rastlinnej a živočíšnej výrobe.
• Kaly s vysokým podielom bielkovín, škrobov a cukrov
sa môžu použiť ako prísada do kŕmnych zmesí.
Problémom týchto kalov však býva vysoký obsah
ťažkých kovov, ktoré je nutné z kalov před ich
využívaním odstrániť.
• Ostatné kaly, napr. minerálne kaly je možné ojedinele
využiť v stavebníctve ako zásypový materiál a pod.
Stokovanie a kanalizácia
•Nový zákon o vodách sprísňuje požiadavky na vybavenie obcí (aglomerácií)
kanalizačnými sieťami a požiadavky na úroveň čistenia odpadových vôd
vyžaduje:
•- vypúšťanie komunálnych odpadových vôd z aglomerácií len verejnou
kanalizáciou,
•- pre aglomerácie od 2 000 do 10 000 ekvivalentných obyvateľov, ktoré nemajú
vybudovanú verejnú kanalizáciu povinnosť zabezpečiť vypúšťanie
komunálnych odpadových vôd verejnou kanalizáciou do konca roku 2015,
•-- povinnosť minimálneho dvojstupňového čistenia komunálnych odpadových
vôd a organicky znečistených priemyselných odpadových vôd pred ich
vypustením do povrchových vôd. Účinnosť čistenia je zaručená dodržaním
limitných hodnôt znečistenia
• Verejná kanalizácia je prevádzkovo samostatný súbor objektov
a zariadení slúžiacich verejnej potrebe na hromadné odvádzanie
odpadových vôd, umožňujúci neškodný príjem, odvádzanie a spravidla
aj čistenie odpadových vôd.
• Hromadné odvádzanie OV je príjem, odvádzanie a spravidla aj čistenie
odpadových vôd od viac ako 50 osôb vodou, alebo ak priemerná denná
produkcia je viac ako 10 m3 vody.
• Stoková sieť je sieť potrubí a pridružených objektov na neškodné
odvádzanie odpadových vôd alebo osobitných vôd do ČOV
• Stokovanie je prevádzkovanie stokových sietí. Stoková sústava je
sústava stôk a objektov na zachytávanie a odvádzanie odpadových vôd
od obyvateľstva (sídlisk, miest, obcí), priemyselných a
poľnohospodárskych závodov. Stoková sieť je súčasťou kanalizácie.
• Kanalizácia je súbor zariadení na odvádzanie odpad. vôd pozostávajúca
z:
• vnútornej kanalizácie,
• kanalizačných prípojok,
• stokovej siete a objektov na nej,
• čistiarne odpadových vôd.
• Stokovú sústavu tvoria:
• 1.
uličná stoka - odvodňuje jednu ulicu a
je zahustená do zberača
• 2.
vedľajšie a hlavné zberače odvodňujú väčšie územie a odvádzajú
vodu z uličnej stoky,
• 3.
kmeňová stoka - vedúca do čistiarne
odpadových vôd.
JSS - Odvádza všetky druhy odpadových vôd spoločnou - jednotnou sieťou stôk.
Prietok jednotnej stokovej sústavy sa navrhuje podľa súčtu jednotlivých prietokov.
Splaškové odpadové vody majú pomerne vyrovnaný odtok, dažďové vody majú veľmi
nerovnomerný odtok, ostatné odpadové vody majú zanedbateľnú nerovnomernosť
odtoku.
1 – recipient,
2 – výust vyčistených
odpadových vôd,
3 – ČOV,
4 – odľahčovacia
(dažďová) komora,
5 – hlavné a vedľajšie
zberače
RSS - Odvádza jednotlivé druhy alebo skupiny odpadové vody
oddelene. Pozostáva z viacerých sietí. V sídliskách a mestách je
tvorená dvoma sieťami.
1 – recipient,
2 – výust vyčistených
OV,
3 – ČOV,
4 – stoky mestských
OV,
5 – stoky na dažďové
vody,
6 – výust dažďových
vôd