Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Domovní vegetační ČOV

Základem dobře fungující vegetační čistírny je mechanické předčištění pro zadržení maxima plovoucích a usaditelných nerozpuštěných látek. Následuje filtrace s mokřadní vegetací pro odstranění organického znečištění, amoniakálního znečištění, fosforu, síry, těžkých kovů a dalších kontaminantů.

Abstrakt

Vegetační čistírny odpadních vod jsou v celém světě často používanou alternativou, běžně zajišťující dostatečné vyčištění odpadních vod. V České republice se ale na základě praktických zkušeností tyto technologie setkávají často s výrazným odporem. Zarážejícím faktem může být, že vegetační čistírny fungují v Kanadě, USA, Anglii, Německu, Rakousku, aj. zemích po celém světě. Neméně zajímavé je podívat se na důvody a příčiny, proč vegetační čistírny mají tak nechvalnou pověst v České republice? V současné době se celém světě zabývá spousta vědeckých publikací popisem procesů, které ve vegetačních čistírnách probíhají. Ve většině případů jde o analogické srovnávání s přírodními mokřady – ne náhodou jsou v zahraničí vegetační čistírny nazývány „constructed wetlands“, tedy konstruované mokřady, umělé mokřady (v naší terminologii tento pojem není ve všech odborných oblastech zažitý). V následujícím příspěvku je popsáno několik příčin logicky vedoucích k postupně nespolehlivému provozu vegetační čistírny. Pokud se projektanti vyvarují chyb, lze potom očekávat fungující vegetační čistírny stejně jako za hranicemi České republiky. Zároveň je ale potřeba vegetační čistírnu správně provozovat a nespoléhat se pouze na absolutně bezúdržbový systém, který bude fungovat s nulovými provozními náklady.

Úvod – koncepce vegetační čistírny

České republice existuje pouze malé množství projektantů, kteří se dovedou vypořádat s návrhem kořenové čistírny tak, aby jimi vyprojektovaná a následně realizovaná čistírna fungovala v co možná nejdelším časovém horizontu s nejlepší možnou čisticí účinností. Čistírna odpadních vod je specifická stavba, vyžadující specifický přístup a nejen notoricky známou frázi: „Kořenovka? To bude 5 m2 na obyvatele“. Takto to bylo doteď a sami vidíte, jak situace vypadá. Ten, kdo projekt kořenové čistírny podcení, nemůže samozřejmě čekat zázraky. Je potřeba pojmout celou problematiku tak, aby se vytvořilo optimální filtrační prostředí s doprovázejícími biochemickými, chemickými a fyzikálními procesy, které zajistí konkurenceschopnou čistírnu vůči jiným vyráběným technologiím (většinou čistírny založené na aktivačním procesu).

Příspěvek je koncipován jako doporučení pro projektanty, aby se vyvarovali četných a často opakovaných chyb (v dohledné době lze očekávat zahrnutí těchto výzkumných poznatků do normy ČSN CEN/TR 12566-5 Malé čistírny odpadních vod do 50 ekvivalentních obyvatel – Část 5: Filtrační systémy pro předčištěné odpadní vody). Zároveň informace v tomto článku poslouží úředníkům, kteří v rámci rozhodovacího procesu (DÚR, DSP) posuzují projekt vegetační čistírny a nedovedou se rozhodnout, zda projektu „dát zelenou“.

Realita v České republice je taková, že s kořenovými čistírnami bývají časté provozní problémy. Objektivně je potřeba se smířit s tímto faktem a netvářit se tak, že vůbec nefungují anebo naopak fungují dokonale. Pro ukázku perfektně fungujících vegetačních čistíren nemusíme chodit daleko. Za hranicemi s našimi jižními sousedy nemají s vegetačními čistírnami žádné problémy. Jak je to možné? Nedělají v Rakousku něco jinak? Dělají.

Všechno dělají jinak:

  1. Jinak navržené septiky – používají septiky s delší dobou zdržení
  2. Jiné uspořádání filtrů – vertikální pulzně skrápěné filtry fungují lépe
  3. Jiné filtrační materiály – jemnější zrnitosti 2–4 mm
  4. Jiné hloubky filtrů, jiné rozdělovací potrubí, menší šachty, atd.

Základem dobře fungující vegetační čistírny je dokonale provedené mechanické předčištění. U větších ČOV (přibližně 200 EO) se do dnešního dne navrhují štěrbinové usazovací nádrže, pro malé čistírny pod 200 EO vícekomorové septiky. Hlavním úkolem mechanického stupně je zadržení co největšího množství plovoucích a usaditelných nerozpuštěných látek. Za mechanickým stupněm čištění je napojeno filtrační prostředí s mokřadní vegetací. Cílem tohoto stupně je pomocí filtrace zadržet případné přitékající nerozpuštěné látky, ale hlavně prostřednictvím přítomných bakterií ve štěrkové náplni zajistit odstranění organického znečištění, amoniakálního znečištění, fosforu, síry, těžkých kovů a dalších kontaminantů. Jako poslední stupeň může být použita stabilizační nádrž, v níž probíhají samočisticí procesy na základě přítokových koncentrací znečištění.

Obr. 1 Možnosti řešení nakládání s odpadními vodami domovních producentů
Obr. 1 Možnosti řešení nakládání s odpadními vodami domovních producentů

Protože se tento příspěvek soustředí na domovní vegetační čistírny odpadních vod, bude v následujícím textu věnována pozornost konkrétnímu příkladu vegetační čistírny pro 4 EO – návrhu septiku, filtračního pole, potrubí a koncepci uspořádání podle druhu recipientu nebo vsaku.

 

Vícekomorový septik

Septik je od objevení a první konstrukce v roce 1860 dodnes používán jako zařízení určené pro čištění odpadních vod menších producentů. V České republice se nedoporučuje použití prefabrikovaného septiku pro producenty větší jak 50 EO – podle normy ČSN EN 12 556-1 a na místě realizovaného septiku do 500 EO (ČSN 75 6402). Přitom jediným negativním faktorem u větších septiků je vyšší investice spojená s většími objemy. Při uvažování průměrné doby zdržení vody v septiku 8 dní a spotřebou vody qsp = 125 l/os/den vychází jen objem sedimentačního prostoru 1,0 m3/EO. Pokud se počítá s vyvážením septiku 1× ročně, při produkci kalu 1,08 l/os/den (kal o koncentraci sušiny 5 %) je nutné připočítat 0,395 m3/os/rok. Celkový objem septiku potom může vycházet na průměrnou hodnotu 1,40 m3/obyvatele, resp. pro 100 EO vychází tříkomorový velkoobjemový septik o velikosti každé komory např. 12 × 10 × 4 m (d × š × h). Jedná se tedy o rozměrově výrazné a investičně nákladné objekty, nicméně na základě fyzikálních a biochemických procesů je patrná lepší čisticí účinnost ve srovnání s jakýmkoli systémem, určeným pro odstranění nerozpuštěných látek. Nevýhodou septiků je tedy vysoká investice, výhodou naopak minimální provozní náklady – spojené pouze s vyvážením anaerobního kalu. Ale zpět k domovním septikům.

Zmíněná norma ČSN EN 12 556-1 neřeší konstrukční detaily provedení septiků, které by bylo vhodné řešit. Proto septiky v současné době vyrábí minimálně několik stovek drobných výrobců v České republice. Septiky vyrobené v „garážových“ podmínkách mají často problémy již při samotném uvádění do provozu. Často bývají hranaté provedení realizované ze slabších plastových desek, což vede ke statickým problémům, kroucení stěn septiku a v extrémním případě k poruše a netěsnosti. Zároveň nemohou fungovat tak, že dostatečně zachytí sedimentující nerozpuštěné látky.

Jako doporučení je vhodné blížit se s jistotou budoucího funkčního systému větších rozměrů, které vychází z vyšších průtoků, delší doby zdržení a méně častého vyvážení kalu ze septiku (kruhový velkoobjemový septik viz obr. 2).

Obr. 2a Přítok do první komory velkoobjemového septiku (65 EO, doba zdržení 10 dní)Obr. 2b Pohled na vzorek odtokové vodyObr. 2 Přítok do první komory velkoobjemového septiku (65 EO, doba zdržení 10 dní) a pohled na vzorek odtokové vody

Na základě matematických modelů proudění vody a kalu v jednotlivých komorách septiků se ukazuje, že při proudění velmi často vznikají zkratové proudy, takže doba zdržení protékající vody není teoretických 5–10 dní, ale v extrémních případech i 1,5–2,0 dny (viz obr. 3). Při takové době zdržení nelze očekávat, že dojde k sedimentaci nerozpuštěných látek (NL), což má za následek také zvýšené odtokové koncentrace CHSKCr, BSK5 (chemická a biochemická spotřeba kyslíku), Pc a NH4 (celkový fosfor a amoniak).

Obr. 3 Změna rozložení rychlostí (m/s) v komoře septiku po vložení rozrážecí stěnyObr. 3 Změna rozložení rychlostí (m/s) v komoře septiku po vložení rozrážecí stěnyObr. 3 Změna rozložení rychlostí (m/s) v komoře septiku po vložení rozrážecí stěny

Druhým častým nedostatkem při návrhu septiků je projektantem odhadnutá specifická spotřeba. V případě, že se jedná o novostavbu, kdy nelze vycházet z reálného měření spotřeby pitné vody, je z bezpečnostního hlediska více než vhodné počítat s vyšší spotřebou vody, než je uváděná minimální hodnota. Pokud projektant uvede qsp = 90 l/os/den a tuto hodnotu srovnáme s číslem qsp = 125 l/os/den, je prvně uvedená hodnota o 24 % nižší. Vyšší hodnota znamená větší septik, ale zároveň podstatně lepší sedimentační funkce septiku, resp. nižší hodnota NL na odtoku, delší životnost navazujícího filtru, nižší koncentrační zatížení filtru atd.

Tab. 1 Vstupní parametry při návrhu vícekomorového septiku
ParametrŠpatný návrhOptimální návrh
Specifická spotřeba qsp90 l/os/denMěření nebo min. 125 l/os/den
Doba zdržení3 dny8–10 dní
Prostup mezi komoramiOtvor ve stěněSoustava usměrňovacích potrubí
Kalový prostor0,3 (tj. čerpání po 280 dnech)0,5

V rámci konzultační činnosti se často setkávám s návrhem septiku, u kterého je uvažována doba zdržení 3 nebo 4 dny (správně podle normy ČSN 75 6402). Takto nízká hodnota sice opět nahrává nižší investici (investorem vítané), nicméně reálná doba zdržení může být i pouze jeden den, resp. čisticí účinnost je minimální. Naopak, pokud projektant uvažuje s dobou zdržení 8 dní (reálně 5–6 dní), objem septiku vychází dvojnásobný, investice vyšší a zároveň čisticí účinnost dostatečná pro dlouhodobě provozované filtrační prostředí zemního filtru nebo vegetační čistírny.

Co se týče konstrukce samotného septiku, dosud jsou septiky navrhovány pouze s otvorem mezi dvěma komorami (v pořádku podle ČSN EN 12 566-1). Ale velice snadnou úpravou vnitřního uspořádání lze dosáhnout eliminaci zkratových proudů, rovnoměrnějšího rozdělení prostorových proudnic, resp. prodloužení jednotlivých trajektorií, tedy prodloužení doby zdržení vody v septiku. Pokud je v dělící stěně osazen místo pouhého otvoru ve stěně vodorovné potrubí, které je v předcházející komoře vyvedeno směrem vzhůru pod hladinu a v navazující komoře téměř ke dnu v kalovém prostoru. Vodící doporučení je srovnané ve dvou sloupcích tabulky č. 1.

Filtrační pole vegetační čistírny

Hlavním stupněm čištění v případě domovní vegetační čistírny je filtrační pole, zapojené po dobře navrženém septiku. Jedná se o hlavní stupeň, protože ve filtru při správném návrhu a provozu probíhá odbourávání většiny znečištění CHSK, BSK5, NH4, NL. Ve filtru probíhá mnoho spolu navzájem souvisejících procesů. Jedním z nejdůležitějších faktorů, které eliminují znečištění, jsou přítomné aerobní nebo anaerobní mikroorganismy. Společně s filtrací štěrkovým materiálem, zapojením mokřadních rostlin, částečnou sorpcí na filtrační materiál a přirozenými biochemickými rozkladnými procesy zajišťují potřebné vytvoření komplexu (ekosystému), který může fungovat bez provozních problémů dlouhá desetiletí. Je však potřeba vytvořit vyvážený systém, jinak vegetační čistírna nebude fungovat dle předpokladů, začne se postupně objevovat více a více problémů.

Obr. 4 Schéma řešení domovní vegetační ČOV pro 4 EO – zapojení septik-akumulační a zároveň čerpací šachta – vertikální filtr – vsakovací objekt
Obr. 4 Schéma řešení domovní vegetační ČOV pro 4 EO – zapojení septik-akumulační a zároveň čerpací šachta – vertikální filtr – vsakovací objekt

Z pohledu projektanta, který se dosud nikdy nesetkal s návrhem vegetační čistírny, je na první pohled samotné zpracování projektové dokumentace velice jednoduché. Projektant většinou sáhne po horizontálně protékaném filtračním poli, protože zná hodnotu potřebnou pro návrh velikosti 5 m2/osobu. Filtrační pole zapojí za septik a projekt je tímto zpracovaný. Realita je taková, že odhadem 90 % projektů má velice zjednodušenou podobu, resp. se jedná o tristní verze se spoustou chyb. Ano, existují i výjimky, které fungují i v těchto případech. Ale protože jsou to výjimky, a ne 100 % případů, není možné počítat s tím, že vždy budou hodnoty na odtoku dlouhodobě pod stanoveným limitem.

Můžeme se zaměřit na srovnání dvou návrhů: jeden jednoduchý horizontální filtr a druhý složitější vertikální pulzně skrápěný filtr (příkladné schéma na obr. 4). Uvažujme opět domovní čistírnu s napojenými čtyřmi obyvateli (4 EO), opět nejsou známé rozbory odpadní vody z přítoku na čistírnu, proto budeme uvažovat normové hodnoty: CHSKCr = 120 g/osoba/den, BSK5 = 60 g/osoba/den, NL = 55 g/osoba/den, N-NH4 = 11 g/osoba/den, Pc = 2,5 g/osoba/den (ČSN 756402).

Tab. 2 Předpokládané čisticí účinnosti (Vymazal, 1995)
ParametrHorizontální filtrVertikální filtrHorizontální, průměr ČR
Účinnost [%]Účinnost [%]Účinnost [%]
BSK579,196,160,0–90,2
CHSKCr69,587,443,5–75,8
NL39,638,021,1–52,0
N-NH430,065,58,9–70,8
Pc47,158,536,9–75,6

V projektech se často uvažuje s hodnotami účinností filtrů, které vychází vědecké z literatury, např. profesor Vymazal (1995), profesor Šálek (2006), aj. zahraniční literatura. Je velice snadné použít převzaté hodnoty, ale není možné počítat s nejlepšími hodnotami u horizontálního pole v posledním sloupci tabulky 2. Navíc, pokud srovnáme účinnosti horizontálního a vertikálního pole v prvním a druhém sloupci, vychází vertikální filtr mnohem lépe. Obdobné zkušenosti mají i provozovatelé v zahraničí. Můžeme se opět podívat do Rakouska – horizontální filtry se aplikují maximálně pro velice naředěné splaškové vody. V zahraničí vědí, že vertikální skrápěný filtr dodá do systému s jistotou potřebný kyslík, resp. dojde s vyšší jistotou k odbourání CHSKCr, BSK5 i N-NH4 (přesto, že se amoniak u malých producentů nesleduje, je možné jej účinně z vody odstraňovat).

Tab. 3 Srovnání návrhu horizontálního a vertikálního pole
Horizontální filtrVertikální filtr
Velikost plochyPočet EO * 5,0 m220 g CHSK/m2/den
Hloubka filtru0,80–1,20 m0,70–0,90 m
Směr a typ průtokuHorizontální, zatopený filtrVertikální, pulzně skrápěný filtr
Převládající prostředíAnaerobní, (silně redoxní)Aerobní (kyslíkaté, oxidační)
Rozdělovací potrubíLetní a zimníSložitější soustava přiváděcího potrubí a perforovaných potrubí
ProvozKontinuální přítokPulzní dávka cca 3–5 × denně

Jelikož z podstaty vegetačních čistíren probíhají filtračním prostředí složité metabolické procesy, které v případě odstraňování amoniaku a organického znečištění vyžadují vysokou dotaci kyslíkem, je více než vhodné použít pulzně napouštěný a zároveň skrápěný vertikální filtr s vegetací (srovnání v tab. 3). Základem takového filtru je napouštěcí potrubí řešené hydraulicky tak, aby se na rychlý přítok vody rozdělil rovnoměrně na celou plochu filtru (při vhodném septiku lze uvažovat přibližně 4,0 m2/obyvatele). Všechny otvory v rozdělovacím potrubí by měly vypouštět stejné množství vody. Rovnoměrného rozdělení nelze dosáhnout při kontinuálním provozu, je proto vždy potřeba, aby byl filtr vybaven buď čerpacím zařízením (čerpadlo s vysokým průtokem), nebo pulzním dávkovacím zařízením. Při kontinuálním provozu může být průtok jedním otvorem podle níže uvedeného výpočtu Qotvorem = 0,06 ml/s, tzn. v reálném provozu dosáhnout rovnoměrného rozdělení po povrchu celého filtru nelze. Pokud je snaha o nezapojení elektrické energie, musí být mezi septikem a filtrem navržena akumulační šachta, sloužící k zadržení vody a po naplnění po nastavenou maximální úroveň hladiny musí následovat vypuštění celého objemu do rozdělovacího potrubí. Zároveň dno rozdělovacího potrubí je aspoň 20 cm pode dnem akumulační šachty tak, aby došlo k dostatečnému hydraulickému sklonu. Podrobnější doporučené parametry jsou uvedené v tabulce č. 4.

Tab. 4 Návrh rozdělovacího potrubí pro vertikální filtry
Přiváděcí potrubíDN110, PP-HT (+ochrana proti UV)
Hlavní perforované potrubíDN40, PP-HT (+ochrana proti UV)
Vzdálenost mezi perforovaným potrubímMax. 800 mm
Průměr vypouštěcích otvorů5,0 mm
Vzdálenost mezi otvory250 mm
Četnost vypouštění během dne3–5 × za den
Průtok otvorem*1,0–1,5 l/minutu
* Hodnota pro průtok otvorem vychází z vlastního měření, kdy bylo použito automatické vypouštění vody z akumulační šachty. Během vypouštění se hladina v přiváděcím potrubí ustálila na úrovni 10 cm ode dna DN110. Při uvažování čerpání bude průtok jedním otvorem určen podle čerpacího výkonu čerpadla (Q-H křivka).
Obr. 5a Reálné provedení vertikálního rozdělovacího potrubíObr. 5b Reálné provedení vertikálního rozdělovacího potrubíObr. 5 Reálné provedení vertikálního rozdělovacího potrubí

Další podmínky, které je nutno dodržet:

  • Přiváděcí i perforované potrubí musí být uloženy velice přesně ve vodorovné rovině (tolerance mezi nejnižší a nejvyšší úrovní max. 1,0 cm)
  • Potrubí musí být uloženo nad filtrem, nejlépe podkládáno zámkovou dlažbou po vzdálenosti 500 mm.
  • Přívodní potrubí by mělo být vyvedené v půdorysném pohledu do středu filtru, teprve poté napojení přiváděcího potrubí a hlavního perforovaného potrubí
  • Otvory v perforovaném potrubí musí být všechny ve spodní části. V přiváděcím potrubí je vhodné umístit pouze jeden bezpečnostní otvor v nejnižším místě
  • Perforované potrubí musí být na konci vyvedeno aspoň o 25 cm výše (hydraulické vyrovnání piezometrické výšky, čištění potrubí v případě poruchy septiku)
  • Je vhodné potrubí chránit dřevěným krytem ve tvaru A nebo obráceného U (ochrana proti UV záření, proti sněhu, vandalismu apod.)

Takto navržené potrubí nebude v zimním období zamrzat (po pulzním napuštění se pomocí otvorů ve spodní části vypustí), nebude prorůstat kořeny rostlin (je nad terénem), nebude v něm narůstat biofilm (v potrubí se nevytvoří stojatá voda, většinu času bude prázdné). Zároveň pomocí úzkých profilů DN40 zajistí vyšší rychlosti, tzn. rychlejší dopravení vody k otvorům na konci potrubí. Rychlejší zatopení potrubí DN40 se projeví téměř stejnou tlakovou výškou nad všemi otvory, kterých může být i několik stovek. Stejná tlaková výška odpadní vody zajistí rovnoměrné rozdělení vody na celou plochu filtru, tedy spolehlivější čisticí účinnost filtru bez zkratových proudů, přetěžování lokálních částí apod.

Postup návrhu rozdělovacího potrubí (příklad pro jednoho obyvatele):

  1. Plocha filtru (Sf, m2) vychází z CHSK přitékajícího ze septiku. Při účinnosti septiku μ = 20 % (budeme uvažovat optimalizované hydraulické provedení podle nejnovějších poznatků) je koncentrační odtok ze septiku na filtrační pole
    CHSKCr = 120 g/obyv./den * (80 %) = 96 g/obyv./den.
  2. Víme, že filtr zpracuje 20 g/m2/den (vychází z ÖNORM B 2505 – Kläranlagen a z provozních zkušeností v Rakousku), tzn. 96 g/obyv./den / 20 g/m2/den = 4,80 m2/obyvatele, pro zjednodušení plocha A × B = 2,20 × 2,20 m
  3. Rozdělovací potrubí po maximální vzdálenosti 800 mm vychází: 2,20 m / 0,80 m = 3 ks (zaokrouhleno). Tři potrubí po vzdálenosti 730 mm, celková délka potrubí potřebná pro zapojení jednoho obyvatele je 3 ks * 2,20 m = 6,60 m (DN40).
  4. Počet otvorů při jejich vzájemné vzdálenosti 250 mm je následně 6,60 m / 0,250 m = 26 otvorů.
  5. Pakliže přítok odpadní vody je qsp = 125 l/os/den, akumulační šachtou je vypouštěn optimálně 5 × denně, tj. 125 l/os/den / 5 dávek = 25 l/jedna dávka.
  6. Při počtu otvorů (bod 4) 26 otvorů/osobu vychází, že během dne se dodá 125 l/os/den / 26  otvorů = 5 litrů/otvor/den. Denní dávka je rozdělena na 5 dílčích množství po cca 1,0 l/otvor/dávka. Znamená to tedy, že filtr z otvoru bude odtékat voda celkem 5 minut/den (rovnoměrně po minutových intervalech).
  7. Pokud budeme pod vypouštěcím otvorem uvažovat využitý prostor kruhový o průměru 250 mm (vzdálenost mezi jednotlivými otvory), vytvoří se skrápěná plocha 49 cm2. Hydraulické zatížení tedy vychází 5 litrů / 49 cm2 = 102 mm. Při úvaze celkové plochy ve dně filtru je hydraulické zatížení 125,0 l/den / 4,8 m2 = 26,0 mm/den. Maximální hodnota je Rakouskou normou doporučována jako 125–150 mm/den.

Přenesme se do situace, že je filtr již zapracován, mokřadní rostliny rostou např. již třetím rokem (ve třetím roce dosahují maximálního vzrůstu), biofilm je dostatečně vytvořen v celém výškovém profilu filtrační náplně. Pokud budeme uvažovat pórovitost materiálu 43 % a výšku filtru 700 mm, je doba zdržení (při vypočtené dávce 102 mm) T = 700/102 * 0,43 = 2,9 dní. Za tuto dobu dodají rostliny do rhizosféry dodatečné množství uhlíku (dýcháním v nočních hodinách) i kyslíku, takže hodnoty budou s rezervou nižší, než stanovuje NV č. 23/2011 Sb. Nebo NV č. 416/2010 Sb. Např. výsledky z rakouské vegetační čistírny jsou pro BSK5 = 2,0 mg/l, CHSKCr = 44 mg/l a N-NH4 = 0,1 mg/l (rozbory z prosince 2012).

Vegetační ČOV – terciální stupeň čištění

Pokud je potřeba stabilizovat kvalitativní výsledky na odtoku z mechanicko-biologické ČOV, jeví se aplikace vegetační čistírny jako vhodné řešení. Pro návrh terciálního stupně se naskýtá několik variant:

  1. Vertikální skrápěný filtr: Současná čistírna má nedostatečnou nitrifikaci (obsah NH4 na odtoku z ČOV), zároveň vyšší koncentrace CHSK, BSK5
  2. Horizontální filtr: Současná čistírna má poddimenzovanou denitrifikaci (obsahu NO3 na odtoku).
  3. Stabilizační nádrž: vysoké koncentrace nerozpuštěných látek v odtékající vodě.

První jmenované systémy nejsou vhodné pro snížení koncentrace nerozpuštěných látek (NL), v opačném případě hrozí problémy s kolmatací. Pro snížení NL na odtoku se jeví jako vhodnější řešení usazovací nádrž, např. s plovoucími mokřadními rostlinami (nutné pro eliminaci nárostu jednobuněčných řas).

Návrh filtru jako terciálního stupně je většinou individuální záležitost a vyžaduje samostatné řešení, protože každá čistírna „žije jiným životem“. Opět se ale vychází z přítokových koncentrací znečištění CHSK 20 g/m2/den a hydraulické zátěže 125–150 mm/den. V případě, že jsou koncentrace CHSK naopak velice vysoké, je potřeba uvažovat s částečnou recirkulací vody z odtoku zpět na přítok.

Závěr

V dnešní době je pouze na projektantech a vodoprávních úřadech, jestli budou i nadále realizovány vegetační čistírny, které 100% nefungují tak, jak by měly. Více než jasné je, že vegetační čistírny fungovat mohou (viz zahraničí). Jasné také je, že v České republice je fungujících vegetačních čistíren velice málo (buď jsou předimenzované, nebo mají perfektní septik). Pokud se budou čistírny realizovat i nadále tak, jako dosud, objektivně lze tvrdit, že tato cesta je cestou k jejich úplnému zatracení – ignorování, nepovolování, nerealizování, neprovozování. Když se ale dodrží pravidla, která sice znamenají investičně nákladnější čistírnu a složitější výstavbu vlivem zapojení pulzního napouštění a bezpodmínečně precizně provedeného perforovaného potrubí, lze postupně přesvědčit kvalitními odtokovými parametry, že i vegetační čistírna může fungovat. Přesněji řečeno musí fungovat, protože fyzikální, biochemické a chemické procesy těžko dovedeme obejít. Očekávat od nevhodně navržené vegetační čistírny, že bude fungovat, to samozřejmě nelze. Špatně provozovaná čistírna (zejména bez dávkovacího zařízení) také nezajistí dostatečné čisticí účinek. Naopak čistírna dobře navržená a provozovaná může sloužit výrazně déle než 20 let, zároveň provozovatele nezatěžuje vysokými provozními náklady, které je možné přiblížit k téměř zanedbatelným částkám. Nemluvě o kalovém hospodářství, které lze řešit přímo na místě vybudováním kalového pole s mokřadní vegetací, zajišťujícím odvodnění kalu až na 35–40 % sušiny.

Ostatně provozní zkušenosti v České republice ukazují, jak náročné je provozování horizontálních vegetačních čistíren. Přitom je na místě tak jednoduché řešení – změnit směr proudění, ze zatopeného zapáchajícího filtru udělat vertikální nepravidelně skrápěný filtr. Výsledky se dostaví okamžitě.

Poděkování

Nové poznatky z provozování vertikálních filtrů zjistil kolektiv řešitelů výzkumného projektu Technologické agentury České republiky ev. č. TA02021032 “Anaerobní separátor nerozpuštěných látek a nutrientů“.

Literatura

  • [1] ČSN 75 6402: Čistírny odpadních vod do 500 ekvivalentních obyvatel
  • [2] ČSN EN 12566-1 (ČSN 756404): Malé čistírny odpadních vod do 50 ekvivalentních obyvatel – Část 1: Prefabrikované septiky
  • [3] ČSN CEN/TR 12566-5: Malé čistírny odpadních vod do 50 ekvivalentních obyvatel – Část 5: Filtrační systémy pro předčištěné odpadní vody
  • [4] ÖNORM B 2505 – Kläranlagen – Intermittierend beschickte Bodenfilter („Pflanzenkläranlagen“)
  • [5] ŠÁLEK, J., TLAPÁK, V.: Přírodní způsoby čištění znečištěných povrchových a odpadních vod, Praha 2006, 283 s.
  • [6] VYMAZAL, J.: Čištění odpadních vod v kořenových čistírnách. ENVI Třeboň: 1995, 146 s.

Tento článek byl již v plném znění publikován ve sborníku k semináři ASIO, spol. s r.o. „Čištění komunálních vod od A do Z … aneb ABECEDA novinek“ (leden, únor 2014).

English Synopsis
Domestic wastewater treatment plant vegetation

The basis of a well-functioning wastewater treatment plant vegetation is growing mechanical pretreatment for maximum retention of floating and settleable solids. Following filtration wetland vegetation removal of organic contamination, pollution ammonia, phosphorus, sulfur, heavy metals and other contaminants.

 
 
Reklama