Čistenie odpadových vôd - všetko dôležité na prvý pohľad

Každý občan Nemecka spotrebuje každý deň 130 až 150 litrov vody. Používa ho na sprchovanie, kúpanie, umývanie a na splachovanie toalety. Vzniká tak veľké množstvo odpadovej vody, ktorá sa zvyčajne odvádza do najbližšej čistiarne odpadových vôd pomocou kanalizačného potrubia. Čo Čistenie odpadovej vody je presný a na ktoré body by ste si určite mali dať pozor, sa dozviete v tomto článku.

Čo sa myslí pod pojmom čistenie odpadových vôd?

Čistenie odpadových vôd sa týka všetkých procesov, ktoré prispievajú k odstraňovaniu cudzích látok v odpadových vodách. Odpadová voda z domov, verejných budov a podnikov obsahuje organické a chemické zlúčeniny, ťažké kovy, zvyšky liekov a pevné látky. Patria sem napríklad plastové štiepky, toaletný papier a kuchynský odpad. Cudzia látka sa v žiadnom prípade nesmie dostať do vodných tokov alebo do podzemných vôd. Preto musí byť odpadová voda najskôr vyčistená. To sa deje v technických systémoch pomocou mechanických, biologických a chemických procesov. Vyčistená odpadová voda sa potom nasmeruje do špeciálnych vodných útvarov (zberné vody) alebo pomocou priesaku do podzemných vôd.

Odpadová voda je súhrnný názov pre rôzne druhy kontaminovanej vody, ktoré sa vypúšťajú z miesta pôvodu potrubím. Patria sem predovšetkým dažďová voda z dažďových zvodov a špinavá voda z domácnosti (voda na umývanie, voda na oplachovanie, výkaly). Odpadová voda sa dopravuje do čistiarne odpadových vôd podzemnými rúrami. Tam sa všetky cudzie látky odstránia v niekoľkých stupňoch čistenia. Tie obsahujú

organické zlúčeniny (bielkoviny, tuky, uhľohydráty a ďalšie zlúčeniny dusíka a fosforu)
Živiny (glukóza, kyselina močová)
Znečisťujúce látky (ťažké kovy, jedy, patogénne mikroorganizmy, lieky, mikroplasty)
rušivé látky (piesok, hlina, soli)

Biologicky odbúrateľné živiny a organické zlúčeniny znižujú obsah kyslíka vo vode a môžu tak viesť k zvýšenému množeniu rias. Tiež často spôsobujú nepríjemný zápach.

Ako funguje čistenie odpadových vôd?

Odpadové vody z domácností sa väčšinou čistia v komunálnych čistiarňach odpadových vôd. Domácnosti, ktoré nie sú pripojené k verejnej kanalizácii, majú často svoje malé biologické čistiarne odpadových vôd. To je napríklad prípad odľahlých miest. V súkromných malých čistiarňach odpadových vôd sa okrem biologických čistiarní odpadových vôd s etapou vetraného čistenia, ktoré sú dnes bežné, stále používajú zastarané nevetrané systémy. Odpadové vody z priemyselných spoločností sa čistia v špeciálnych čistiarňach odpadových vôd.

Ako funguje čistenie odpadových vôd

Moderná čistiareň odpadových vôd čistí odpadové vody v troch etapách. Primárne čistenie zahŕňa mechanické čistenie odpadových vôd. Počas tejto prvej fázy čistenia sa väčšie množstvo pevných látok vyloví zo znečistenej vody pomocou mechanických zariadení, ako sú hrable a zachytávače piesku. Čistenie odpadových vôd pokračuje mechanickým odvodňovaním (preosievacím lisom) a následnou likvidáciou. Piesok sa usadzuje v lapači piesku. Potom sa mechanicky umyje v lapači piesku. Potom sa dá recyklovať. Jemnejšie tuhé látky klesajú na dno primárneho čističa a vytvárajú tam splaškový kal. Toto pretečie potrubím, keď dosiahne určitú výšku v bazéne. Potom sa scedí a odvezie do vyhnívacej veže na recykláciu. Suspendovaná látka je cez prepady vedená do druhého čističa.

Počas druhého stupňa čistenia (biologické čistenie odpadových vôd) sa rozpustné organické látky rozkladajú baktériami. Odbúranie výkalov, zvyškov potravy a organických nečistôt z bielizne baktériami je možné iba za prísunu kyslíka. Ten sa privádza priamo do odpadovej vody ako stlačený vzduch. Baktérie trávia uhlík a uvoľňujú vodu a CO2. Energiu vyrábajú aj rozkladom biologických látok. Keďže majú vždy dostatok potravy, množia sa podľa toho a tvoria aktivovaný kal. V tejto fáze čistenia odpadových vôd je v predčistenej vode iba 5 až 10% organických látok, zlúčenín fosforu a dusíka. Tento zvyšok je v tretej etape čistenia takmer úplne odstránený z vody.

Zahŕňa metabolizmus dusíka určitými druhmi baktérií. Fosfor sa eliminuje chemickým procesom. Na vyzrážanie sa zvyčajne používa chlorid hlinitý alebo síran železnatý. Tieto kovové zlúčeniny spôsobujú, že fosfor je nerozpustný vo vode, takže klesá ku dnu. Potom to môžete zlikvidovať. Niektoré čistiarne odpadových vôd dodatočne filtrujú zvyšky hormónov a liečiv z čistenej vody pomocou aktívneho uhlia. Príležitostne sa ozón používa na ničenie patogénnych mikroorganizmov a neutralizáciu liekov.

Malé čistiarne odpadových vôd

Pre oveľa menšie súkromné čistiarne odpadových vôd platia špeciálne právne požiadavky. Biologické systémy fungujú napríklad pomocou procesov s pevným lôžkom alebo SBR, ako membránové aktivačné reaktory alebo rastlinné čističky odpadových vôd. Po biologickom čistení pracovníci odvádzajú vodu do prijímacej vody alebo cez kanály do prijímacej vody. Malé biologické čistiarne odpadových vôd fungujú podobným spôsobom ako komunálne čistiarne odpadových vôd. Každá fáza čistenia sa vykonáva vo vlastnej komore. Ak je biologický systém vhodný nielen na štiepenie uhlíka (trieda čistenia C), ale aj na štiepenie močoviny a bielkovín na dusičnany, je v súlade s požiadavkami na triedu čistenia N.

Systémy, ktoré pracujú s procesom s pevným lôžkom, vytvárajú bakteriálny biofilm, zatiaľ čo v systémoch SBR mikroorganizmy plávajú v odpadových vodách. Kyslík potrebný pre stupeň biologického čistenia sa dodáva zavedením vzduchu do špinavej vody. V malých čistiarňach odpadových vôd sa časť biofilmu a splaškových kalov vracia do primárnej čistiacej komory (prvý stupeň). 95% vyčistená voda potom odteká cez povrch pôdy alebo sa prečerpá do kanalizácie.

Obzvlášť výkonné, plne automatické malé čistiarne odpadových vôd tiež vykonávajú denitrifikáciu (trieda čistenia D), odstraňovanie fosfátov (trieda čistenia + P) a sanitáciu (trieda čistenia + H). Tieto špeciálne požiadavky sa zvyčajne vzťahujú na systémy, ktoré sa používajú v oblastiach ochrany pitnej vody. Mimochodom: Vedci už roky volajú po zavedení štvrtej fázy čistenia vo verejných a súkromných čistiarňach odpadových vôd. Dôvod: v špinavej vode možno zistiť najmenej sto liekov. Tieto sa dostávajú do pitnej vody a potravy prostredníctvom vodných telies.

Aký je zmysel čistenia odpadových vôd?

Cieľom čistenia odpadových vôd je obnovenie normálnej kvality vody. Týmto spôsobom sa zabráni znečisteniu verejných vôd nadmerným obsahom živín a škodlivých látok. Preto musia priemyselné priame vybíjače vyhovovať aj určitým limitným hodnotám. Pre fosfor sú to 2 mg/l, pre zlúčeniny dusíka 18 mg/l: Ako pitná voda je vhodná iba čistá voda.

Mikroorganizmy žijúce v splaškových kaloch rastlín nielenže čistia dodávanú vodu: môžu sa dokonca použiť na výrobu elektriny. Ako vedci zistili pred niekoľkými rokmi, baktérie redukujúce kovy vytvárajú energiu a pôsobia ako mikrobiálne palivové články. Produkujú elektróny, keď sa rozkladajú ťažké kovy. Ak masy týchto mikroorganizmov kolonizujú elektródy, prúdi cez ne elektrina. O 10 až 20 rokov by sa potom mali použiť ako veľké biočlánky na výrobu elektriny potrebnej v čistiarni odpadových vôd.

Čistiarenské kaly odvodnené na 70% sušiny majú konzistenciu podobnú uhliu. Preto je už vhodný na výrobu energie spaľovaním. Hydrotermálna karbonizácia šetrí 80% elektrickej energie v porovnaní s konvenčnými procesmi sušenia. Okrem toho musíte z recyklácie zlikvidovať iba 25 percent stráveného kalu z čističky odpadových vôd. Kalová voda, ktorá tu zostane počas odvodňovania, generuje digestorový plyn (bioplyn) a môže sa tiež použiť na regeneráciu fosforu. Nízkoenergetická biomasa v budúcnosti nahradí nákladne vysušený splaškový kal ako náhradu za fosílne palivá.

Na čo si musíte dávať pozor pri čistení odpadových vôd?

Pokiaľ ide o čistenie odpadových vôd, rozlišuje sa medzi normálnymi odpadovými vodami, ktoré sa vyskytujú v obytných budovách, a komerčnými odpadovými vodami, ktoré vznikajú pri výrobe. Prvý menovaný zvyčajne nevyžaduje žiadne zvláštne zaobchádzanie. Odpadové vody z priemyselných a komerčných prevádzok však zvyčajne stále obsahujú problematické látky. Tieto sa predtým zbiehajú v špeciálnych zariadeniach (oddeľovačoch). Potom sa zvyšná odpadová voda oddelí.

Napríklad stravovacie zariadenia musia vypúšťať svoju špinavú vodu do potrubí pomocou lapača tukov. V tomto prístroji sa zhromažďuje všetok mastný a iný potravinový odpad skôr, ako sa voda dostane na čistenie do čističky odpadových vôd. Odpadové potrubie na čerpacích staniciach musí byť vybavené odlučovačom oleja a benzínu. Anorganické zlúčeniny sa vyskytujú v kovospracujúcom priemysle, organické látky v pivovaroch. Na jeho odstránenie zo špinavej vody sa používajú špeciálne postupy.

Komerčné čistenie odpadových vôd prebieha podľa špeciálnych vlastností kontaminovanej vody a umiestnenia zariadenia. Membránové procesy umožňujú opätovné použitie vody, pretože spĺňajú vysoké požiadavky na kvalitu vody. Výrobné spoločnosti majú záujem o zhodnotenie cenných látok obsiahnutých v odpadových vodách. Počas dekantácie sú častice nečistôt rôznych veľkostí v priemyselnej odpadovej vode oddelené odstredivou silou s rotujúcimi sitami. Ak odpadová voda obsahuje veľa rôznych ťažkých kovov, použije sa zrážanie hydroxidom. Výsledné sulfidy kovov je potom možné bez problémov odstrániť z vody.