Historický prehľad - Ruhrverband

Domov
splašky
Čistiarne odpadových vôd
Historický prehľad

Vývoj čistenia odpadových vôd

Odpadová voda sa vytvára všade, kde ľudia žijú. Vyspelé kultúry na Blízkom východe a v Číne sa už preto zaoberali problémom zneškodňovania odpadových vôd a vybudovali odvodňovacie systémy na odvádzanie špinavej vody zo svojich miest. Vybudovaním rozsiahleho kanalizačného systému v starom Ríme, ktorého ústredným prvkom bola Cloaca maxima z 5. storočia pred naším letopočtom. V staroveku dosahovalo čistenie odpadových vôd svoj vrchol. S pádom Rímskej ríše sa však tieto vedomosti stratili. V stredoveku sa mestá doslova potopili vo výkaloch. Rozšírená prax jednoduchého ukladania odpadu z domácností do žľabu opakovane viedla k vážnym epidémiám. V 19. storočí priemyselná revolúcia prehĺbila problém s odpadovými vodami - nielen preto, že mestá, ktoré rástli výbušne, produkovali nepredstaviteľné množstvo odpadových vôd, ale aj preto, že táto odpadová voda po prvý raz v histórii ľudstva obsahovala vo veľkej miere aj toxické zvyšky z priemyselných procesov. Napríklad v Porúrí tieto existenčné problémy viedli k založeniu Porúria v roku 1913.

V Anglicku, vlasti industrializácie, bol Rivers Pollution Prevention Act prvý súvislý právny predpis o čistení odpadových vôd, ktorý bol vytvorený už v roku 1876. Na začiatku sa uprednostňovali prírodné trikové metódy, ktoré sa neskôr rozvinuli do umelých biologických metód. Pri potoku bola v popredí aj myšlienka hnojenia pôdy. Jedným z prírodných procesov bolo aj vedomé využitie samočistiacich schopností vôd. V Severnej Amerike sa to nazývalo vypúšťanie odpadovej vody do vodného útvaru „čistenie zriedením“.

Mechanické čistiace procesy

Na prelome 20. storočia sa vyvinulo mechanické čistenie odpadových vôd, ktoré bolo obzvlášť populárne v Nemecku. Hlavným cieľom bolo estetické čistenie odpadovej vody pred jej vypúšťaním do vodného útvaru. Medzi mechanické procesy patrí použitie hrablíc, ktoré fungujú na princípe sita alebo hrablí a odstraňujú z vody hrubé nečistoty.

Ďalšou mechanickou metódou je použitie lapačov piesku na zachytávanie prenášaných minerálnych látok, najmä keď prší. Najstaršími konštrukciami lapača piesku boli jednoduché obdĺžnikové alebo okrúhle výklenky, ktoré boli väčšinou vybavené strmým svahom, ktorý uľahčoval odpratávanie sedimentu (najskôr ručne plavidlami, neskôr mostovými žeriavmi alebo drapákmi). Essenský (dlhý) lapač piesku je ďalším vývojom prvých systémov povodí. Tu sa usadzovací proces dosahuje znížením rýchlosti prúdenia zväčšením prierezu usadzovacieho kanála. Koncept hlbokého zachytávania piesku s vertikálnym prietokom bol vyvinutý v 30. rokoch 20. storočia. Z dôvodu nedostatočného zadržiavania jemného piesku sa dnes hlboké lapače piesku už nepoužívajú. Odvetraný lapač piesku, ktorý bol vyvinutý okolo roku 1950 až 1960, je relatívne nový.

Usadzovacie nádrže, v ktorých je prietok znížený tak ďaleko, že sa na dne môžu usadzovať suspendované látky, boli známe už starým civilizovaným národom. V Anglicku sú od roku 1850 prevádzkované prerušovane obdĺžnikové sedimentačné nádrže; H. na odstránenie kalu bolo potrebné zastaviť tok odpadových vôd. V prvom desaťročí 20. storočia boli vedecky podložené štúdiami o tom, ako sa mení množstvo a zloženie kalov s prietokom, proces usadzovania. Na základe týchto výskumov sa mohli drasticky zmenšiť rozmery sedimentačných nádrží. Vynález takzvanej špirály Fidler, škrabky na bahno pre kruhové bazény, znamenal začiatok vývoja rôznych čistiacich zariadení na odstraňovanie bahna.

Úplne iný prístup sa začal uplatňovať zhruba od roku 1880 pri čističkách odpadových vôd, ako napríklad takzvanej Dortmundovej fontáne. Boli postavené s cieľom nepretržitého prítoku splaškových vôd, takže na odstránenie kalu nebolo potrebné povodie vyprázdňovať. Ďalším vývojom vrtov sú lieviky, ktoré tiež pretekajú zvisle. Nálevkové lieviky sú vhodné na čistenie flokulantného kalu, tj. Pri zrážacích procesoch, alebo na dodatočné čistenie v biologických čistiacich stupňoch. Podobné konštrukcie sa v týchto procesoch používajú dodnes.

Pretože sedimentačné nádrže a splaškové studne musia byť zabudované hlboko do zeme s vysokými nákladmi na založenie, začiatkom 20. storočia sa experimenty uskutočňovali aj s nadzemnými kanalizačnými vežami a odpadovými nádržami.

Jedným z problémov, s ktorými sa museli priekopníci čistenia odpadových vôd vyrovnať, boli procesy trávenia, ktoré sa začali v kale, pretože sťažujú ďalšie usadzovanie a akékoľvek ďalšie biologické čistenie. Americký chemik Clark preto vyvinul myšlienku priestorového oddelenia procesov usadzovania a hniloby. V roku 1903 bola myšlienka prvýkrát implementovaná v takzvanej Travisovej panve a v roku 1906 sa Karlovi Imhoffovi podarilo v dvojpodlažnej budove skutočne spustiť obidva procesy osobitne. Umývadlo, ktoré navrhol, prvýkrát použil Emschergenossenschaft, a preto bol v nasledujúcich rokoch všeobecne známy ako „Emscherbrunnen“. Vďaka svojej jednoduchej konštrukcii a lacnej prevádzke boli Emscherbrunnen čoskoro použité plošne.

Biologické Proces čistenia

Na začiatku biologického čistenia odpadových vôd sa vyskytovali prírodné procesy, ako je čistenie krajiny, t. J. Rozsiahla aplikácia na poľnohospodársku pôdu alebo zber v rybníkoch na odpadové vody. Okrem účelu čistenia odpadových vôd tieto čistiace procesy často sledovali aj ekonomické ciele. Cieľom bolo dosiahnuť, aby boli živiny v odpadových vodách využiteľné pre poľnohospodárstvo, alebo predaj rýb žijúcich v rybníkoch so splaškovými rybami.

V priebehu času tieto prírodné procesy vyústili do umelých biologických procesov, ako sú stekajúce filtre, ponorné filtre a nakoniec proces aktivovaného kalu. Tento ďalší vývoj prirodzených biologických procesov bol nevyhnutný, pretože čoskoro už v mestských aglomeráciách nebol dostatok voľného priestoru na vytvorenie povrchovo náročných splaškových polí alebo čističiek odpadových vôd.