Membránové procesy a technologie ve vodárenství představila konference Mempur 2025

„Konference je určena převážně k prezentaci výsledků výzkumu z oblasti separačních membránových procesů, věnuje se i oblasti nových materiálů, nakládání s odpady, sanacím ekologických zátěží, včetně dekontaminačních technologií uplatňovaných zvláště v oblasti vodárenství,“ doplnil informace prof. Ing. Petr Mikulášek, CSc., předseda vědeckého výboru a  představil odborný program, který zahrnoval dvaadvacet kratších přednášek, tři plenární přednášky a v rámci zvláštní sekce devět posterů, převážně studentských. Studentské práce dále hodnotila odborná komise, aby vybrala a ocenila ty nejlepší z nich [1].

Foto: Organizátor konference Česká membránová platforma, z.s. (CZEMP)

Membránové technologie pro udržitelný rozvoj a české vodárenství

Zahajovací plenární přednáška profesora Mikuláška se týkala tlakových membránových procesů a ocenili ji zejména ti posluchači, kteří tyto procesy každodenně využívají ve svém oboru. Jedná se zejména o energetiku, potravinářství, farmacii, ale také o ochranu životního prostředí a vodních zdrojů a v neposlední řadě i o cirkulární stavebnictví. Přednášející uvedl významné příklady užití, včetně výhod, nevýhod a omezení pro jednotlivé procesy při potenciálních aplikacích. Doporučení se týkala i budoucího výzkumu zejména při úpravě pitné vody, při zpracování a recyklaci odpadních vod.

Téma vody dále v plenární přednášce rozvedl doc. Ing. Jaroslav Raclavský, Ph.D., z VUT v Brně, Fakulty stavební, Ústavu vodního hospodářství obcí. Ve svém příspěvku shrnul stav vývoje membránových technologií, zvláštní pozornost věnoval praktickým asketům jejich implementace v souladu s evropskou legislativou a požadavky na kvalitu vypouštěných vod.

„Přes nesporné výhody membránových technologií přetrvávají určité bariéry širšího využití. Mezi hlavní patří regulační omezení a absence jednotlivých norem pro některé typy kontaminantů, ekonomická náročnost pořízení a provozu, technologické limity spojené s problematikou foulingu (znečištění) a nutnost pokročilé údržby, stejně jako potřeba mezioborové spolupráce a sdílení znalostí mezi výzkumnými institucemi, průmyslem a legislativními orgány,“ vyjmenoval omezení docent Raclavský a dále popsal potenciál těchto technologií, který se úzce k naplnění předpokladů pro udržitelný rozvoj vodního hospodářství ČR do roku 2030 popsaném v pozičním dokumentu schváleném představenstvy Svazu vodního hospodářství ČR v říjnu 2021[2].

Foto: Organizátor konference Česká membránová platforma, z.s. (CZEMP)

Předpoklady pro zdárný vývoj membránových technologií popisuje nejenom výše uvedený strategický dokument, ale zmiňují jej takřka všechny přednášky konference, a to společně s Akčním plánem pro digitální a zelenou transformaci. Rozvoj membránových technologií v oblasti čištění a recyklace vody, který vydala Česká membránová platforma (CZEMP) v roce 2024 knižně, dostupná je i jeho online verze [3].

Hojně diskutována byla také integrace umělé inteligence a digitálních dvojčat. Věnoval se jí například Ing. Pavel Dobiáš ze společnosti ENVI-PUR, který si ve své přednášce kladl za cíl ukázat v praxi digitální synergii a popis holistického přístupu a mezioborové spolupráce mezi institucemi, projektanty a provozovateli. „Bez provázání vědy, inženýrství a chytrého provozního managementu zůstane potenciál membránových technologií zcela nevyužit. V opačném případě však představují cestu k udržitelné produkci pitné vody v podmínkách klimatické i ekonomické nejistoty,“ uvedl a pozval účastníky konference na exkurzi do Úpravny vod Hrobice, kde byla instalována nová membránová technologie namísto té starší.

„Úpravna vody v Hrobicích má kapacitu až 200 l/s a dva hlavní zdroje, z nichž čerpá vodu. Nádrž Oplatil čerpá povrchovou vodu a má vrty v prameništích Hrobice a Čeperka. Voda z nádrže Oplatil má nestálou kvalitu a často se v ní vyskytují organické látky, mikroorganismy a fytoplankton. Membránová technologie Amaya plně nahradila stávající technologii a dokázala zde odstranit veškeré mikroorganismy. Z podzemních vrtů se pomocí lamelových separátorů a pískových filtrů odstraňuje železo a mangan. Smíchaná voda následně projde ozonizací, chloriazací a přes UV lampu, tím se z ní odstraní pesticidy,“ dodal Pavel Dobiáš na exkurzi a nabídl k prostudování celý projekt Úpravny vod Hrabice [4].

Foto: Organizátor konference Česká membránová platforma, z.s. (CZEMP)

Membránové procesy pro náročné separace: čištění směsných plynů a spalin

Přehled současných trendů a identifikaci hlavních výzev v oblasti tlakových membránových procesů, obnovitelných materiálů a energeticky úsporných provozních režimů naplnily plenární přednášky, odborné bloky pak přinesly řadu experimentálních studií a případových zpráv nejenom z oblasti vodního hospodářství. Jako inspirativní a zajímavou lze označit přednášku o nových membránách pro čištění směsných plynů a spalin. Hovořil o nich doc. Ing. Pavel Izák, Ph.D., DrSc., z Ústavu chemických procesů Akademie věd ČR (ÚCHP AV ČR). Spalovací technologie označil za významné zdroje průmyslových emisí, kdy spolu s pevným odpadem se v plynné formě uvolňují různé sloučeniny vznikající při spalování, přičemž různé membrány v různých formách, se širokou škálou chemických, fyzikálních a transportních vlastností a různými provozními principy, nabízejí vynikající možnosti pro efektivní separaci různých směsí plynů.

„Zatímco výkon neporézních membrán byl detailně prozkoumán, stále existují příležitosti pro zlepšení výkonu separace směsí plynů za realističtějších provozních podmínek při různých teplotách, tlacích a složení vstupů. Chceme ukázat, že propustnosti membrán s SO2 a NOx jsou vzácné a obvykle nejsou v průmyslu plně prozkoumány, pokud jde o teplotu nebo složení směsi plynů. Další studium vyžaduje posoudit zejména vliv vlhkosti a stopová množství jiných nečistot, jako jsou například uhlovodíkové páry a jiné chemické látky specifické pro daný zdroj,“ uvedl ve své přednášce docent Izák, pozval zájemce do ÚCHP k prozkoumání nových studií a upozornil, že praktické čištění spalin je obvykle spojeno s obrovskými objemy plynů, a proto by kompresní práce při jejich stlačování byly velmi ekonomicky náročné. Proto pouze membrány s extrémně vysokou propustností nežádoucích plynů mají potenciál pro průmyslové rozšíření [5].

„Z hlediska obsahu a dopadu lze letošní ročník konference MEMPUR 2025 hodnotit jako úspěšnou platformu pro výměnu znalostí a posilování vazeb mezi výzkumem a praxí. V dalších ročnících bychom rádi více zapojili vodárenské a průmyslové podniky, aby se podělily o své zkušenosti z provozu, otevřeně sdělily své potřeby a problémy a pomohly tak nasměrovat výzkum k řešením, která jsou pro praxi opravdu důležitá. Perspektivní pro další ročníky je také kombinace vědecké hloubky s praktickými workshopy a cílenými strategiemi pro zapojení průmyslových a provozních partnerů, čímž lze zvýšit reálný dopad konference na modernizaci vodohospodářských a průmyslových procesů,“ uvedl na závěr Ing. Miroslav Strnad, MBA, výkonný ředitel CZEMP a pozval na další akce této profesní organizace.

Literatura a zdroje:

1. Výsledky studentské soutěže a podrobnosti o konferenci MEMPUR 2025 zde
2. Poziční dokument – vodní hospodářství ČR pro roky 2021–2030 (SOVAK) zde
3. Akční plán pro digitální a zelenou transformaci. Rozvoj membránových technologií v oblasti čištění a recyklace vody (CZEMP) zde
4. Projekt Úpravny vod Hrobice, kde byla instalována membránová technologie Amaya zde
5. Membránová technologie pro náročné separace: Odstraňování CO₂, SO₂ a NOx ze spalin a odpadních plynů zde