Výstavba ČOV FLEXIDIBLOK v Němčicích nad Hanou
Základní údaje
Město Němčice nad Hanou leží v jižní části Olomouckého kraje v povodí řeky Moravy na levém břehu řeky Hané. Žije zde asi 2 050 obyvatel a město má status obce s rozšířenou působností.
Pohled na SBR reaktor
Nová ČOV byla vybudována v rámci akce „Němčice nad Hanou – dostavba kanalizace a ČOV“, která byla financována Ministerstvem zemědělství ČR, Olomouckým krajem a městem Němčice nad Hanou. Celková hodnota stavby byla 60,1 mil. Kč.
ČOV zajišťuje čištění komunálních vod z města Němčice nad Hanou a sousední obce Vrchoslavice. Do čistírny je odpadní voda přiváděna dvěma kanalizačními větvemi. První, původní větev, odvádí odpadní vody z hlavní části města a z Vrchoslavic.
Druhá, nově vybudovaná větev, odkanalizovává zhruba pětinu města a dále plochy určené pro další rozvoj. Vyčištěná voda je zaústěna do řeky Hané.
Původní stav
Původní mechanicko-biologická ČOV sloužila od roku 1997 a její projektovaná kapacita byla 2 500 EO. Část města byla dále odkanalizována na jinou ČOV v areálu soukromé firmy.
Vzhledem k tomu, že kapacita původní ČOV byla již překračována, což vedlo jak k provozním problémům, tak ke zvýšení provozních nákladů, a dále s ohledem na nevyjasněné majetkoprávní vztahy, týkající se jak vlastní ČOV, tak souvisejících pozemků, rozhodlo zastupitelstvo města o výstavbě nové ČOV a o dobudování druhé stokové větve.
Průběh výstavby
Město se rozhodlo postavit novou čistírnu vybavenou nejmodernější technologií tzv. na zelené louce. Výběrovým řízením byl vybrán dodavatel celé stavby a ten zahájil práce v prosinci roku 2010, přičemž termín pro dokončení stavby byl stanoven na 31. května 2012. Předmětem stavby bylo vybudování nové čistírny odpadních vod pro 3 500 EO a zhotovení cca 2 km přivaděče odpadních vod k ČOV.
Hlavním projektantem stavby byla firma Inex projekt s.r.o. z Kroměříže. Na stavbě pravidel se podílelo sdružení firem INSTA CZ s.r.o., STRABAG a.s., STAVING engineering s.r.o. a hlavním dodavatelem technologie ČOV byla firma TopolWater, s.r.o. z Čáslavi.
Stavební práce na objektu ČOV byly zahájeny na jaře 2011, montáž technologie proběhla poté v letních měsících tak, aby v průběhu podzimu 2011 mohla být kanalizace přepojena na novou ČOV a ta uvedena do zkušebního provozu. Až poté se mohlo přistoupit k odpojení z provozu původní ČOV a zahájení její demolice.
Základní popis technologické linky
ČOV Flexidiblok – technologické schéma
ČOV je navržena v souladu s požadavky stávající legislativy na „Nejlepší dostupné technologie“, tzv. „BATy“. Odpadní voda z města je přiváděna plastovým potrubím DN 500 mm do objektu hrubého předčištění před vlastní ČOV. Zde se na hrubých česlích odstraní větší nečistoty (hadry, dřevo, plasty apod.) a dále se v lapáku štěrku zachytí zrnitý materiál. Po tomto předčištění natéká odpadní voda do čerpací šachty, vystrojené ponornými kalovými čerpadly, kterými je surová voda dopravována na jemné strojní česle umístěné v zastřešené části čistírny. Strojní česle oddělí veškeré větší pevné nečistoty z odpadní vody a ta dále natéká gravitačně do rozdělovacího objektu. Rozdělovací objekt slouží zároveň jako vertikální lapák písku, kde se ještě před vlastním procesem biologického čištění odsadí jemné částice písku a ty jsou následně přečerpány do pračky písku. Vlastní biologické čištění odpadních vod je zajištěno ve dvou SBR reaktorech (Sequencing Batch Reactor), neboli reaktorech s přerušovanou činností, které se v procesu čištění střídají. Celý provoz ČOV je plně automatický a je řízen průmyslovým PLC. Na ČOV je dále instalováno dávkování koagulantu pro chemické odstraňování fosforu. Vyčištěná voda je následně z obou reaktorů odčerpána do nádrže čisté vody a odtud může být dočištěna na terciárním čištění, které tvoří tlakový pískový filtr. Přebytečné kaly jsou z obou reaktorů přečerpávány do nádrží kalojemů. Po aerobní stabilizaci a gravitačním zahuštění jsou tyto kaly následně odvodňovány na spirálovém lamelovém lisu – dehydrátoru a v tuhé formě poté odváženy v kontejnerech k likvidaci mimo ČOV.
Popis jednotlivých technologických částí ČOV
Hrubé předčištění
Skládá se z železobetonového podzemního objektu, kde v jeho první části je vyspádováno dno a z nejnižšího místa je v pravidelných intervalech odčerpáván odsedimentovaný štěrk a písek do podélné pračky písku. Druhou část poté tvoří hrubé nerezové ruční česle s průlinou 47 mm, sloužící jako ochrana čerpadel před velkými mechanickými nečistotami.
Čerpací stanice
Gravitační nátok odpadních vod je směrován do podzemní kruhové čerpací stanice o průměru 2 500 mm a hloubce 6 m. V čerpací stanici jsou na dně instalována tři ponorná kalová čerpadla surových vod osazená na spouštěcích zařízeních, která se automaticky střídají v činnosti a přečerpávají odpadní vodu do vlastního objektu ČOV.
Mechanické předčištění
Strojní elektrické česle
Odpadní vody jsou načerpávány do nadzemní části čistírny odpadních vod, do nerezové vany strojně stíraných česlí SČČ-KM 500×800/300×6 s/70°. Strojní česle jsou spínány automaticky dle hladiny v nátokovém žlabu před nimi. Součástí strojních česlí je integrovaný lis na shrabky, kde jsou odstraněné nečistoty odvodněny, slisovány a následně dopraveny do popelnice na shrabky. Pro případ poruchy nebo údržby strojních česlí jsou paralelně s nimi osazeny ještě záložní ruční česle.
Rozdělovací objekt a lapák písku
Rozdělovací objekt slouží k rozdělení nátoku do SBR reaktorů a také jako lapák písku. Jeho dno je vyspádováno a v nejnižším místě osazena mamutka písku, která těží usazené částice do vedle umístěné pračky písku. Vypraná voda přepadá z pračky zpět do rozdělovacího objektu. Pračka písku je provzdušňována kompresorem.
Dešťová zdrž / Havarijní nádrž
Pro případ vysokého nárazového přítoku např. za deště, nebo pro případ poruchy na některém z SBR reaktorů je na ČOV umístěna Dešťová zdrž / Havarijní nádrž. Do ní odpadní voda přepadá z rozdělovacího objektu v případě uzavření obou nátokových klapek do SBR reaktorů. Následně po opětovném otevření jedné z klapek je zachycená odpadní voda načerpána zpět do systému a vyčištěna.
ČOV Flexidiblok
SBR reaktor
Biologická čistírna odpadních vod Flexidiblok je tvořena dvojicí reaktorů SBR, které se střídají v činnosti. Vždy po naplnění jednoho reaktoru se pomocí nátokových elektroklapek přesměruje nátok odpadních vod do druhého. V průběhu plnění je možno nastavit fáze anaerobního plnění, anoxického plnění, oxického plnění, nebo plnění s aktivací. Po naplnění reaktoru v něm následně proběhnou všechny další potřebné čistící fáze, skládající se obvykle z aktivace, denitrifikace, postaerace, sedimentace, odtahu čisté vody a odtahu přebytečného kalu. V případě snížení nátoku pak může reaktor přejít do fáze klidu.
Celý proces čištění je řízen plně automaticky pomocí průmyslového PLC, které plynule vyhodnocuje charakter nátoku a podle něj upravuje čistící režim v obou reaktorech. Takto ČOV plynule reaguje na změny ve velikosti přítoku v rozmezí od 0 % do cca 300 %. PLC dále vyhodnocuje neustále stav veškeré technologie a v případě zaznamenání jakékoliv anomálie automaticky signalizuje možné závady. V případě závady na strojním zařízení rovněž automaticky uvede ČOV do nejvhodnějšího náhradního chodu a zároveň odešle provozovateli SMS s informací o poruše. PLC je jednak vybaveno dotykovým displejem přímo ve velíně ČOV a dále je vybaveno dálkovým přístupem po internetu, díky němuž je možno provádět plnohodnotný technologický dohled odkudkoliv bez nutnosti fyzické návštěvy ČOV.
Ze strojního vybavení je dodávka vzduchu zajištěna pomocí dvou Rootsových dmychadel vybavených frekvenčními měniči s plynulou regulací otáček pomocí optických kyslíkových sond umístěných v reaktorech. Vlastní vnos kyslíku do nádrží je zajištěn pomocí jemnobublinného aeračního systému.
V reaktorech jsou dále osazena ponorná vrtulová míchadla pro zajištění denitrifikace, dekantéry s čerpadly pro odtah vyčištěné vody, ponorná kalová čerpadla pro odtah přebytečného kalu a tlakové sondy pro plynulé měření hladiny.
Chemické srážení fosforu
Vzhledem k požadavku na zvýšené odstraňování fosforu z odpadních vod jsou na ČOV umístěny dvě zásobní nádrže, každá o objemu 1000 l na záchytné vaně, kam je dovážen 41% roztok síranu železitého – Fe2(SO4)3. Ten je následně dávkován dvoustupňově do každé čistící linky, a to jednak do reaktorů SBR před koncem čistícího cyklu, a poté ještě přímo do výtlačných potrubí čerpadel čisté vody.
Kalové hospodářství
Kalové a chemické hospodářství
Kalolis s ovládacím rozvaděčem
V každém cyklu je před jeho koncem z reaktoru odčerpáno nastavené množství přebytečného kalu do samostatných aerovaných kalojemů. Zde dochází k jeho aerobní stabilizaci a gravitačnímu zahuštění. Zahuštěný kal je následně dopraven vřetenovým čerpadlem do flokulační části odvodňovacího zařízení, kde je smíchán s roztokem flokulantu a odvodňován na spirálovém lamelovém lisu – dehydrátoru. Pro přípravu roztoku flokulantu je instalována automatická flokulační stanice. Celý provoz strojního odvodnění je rovněž automatický a nevyžaduje stálou přítomnost obsluhy. Výstupní sušina se pohybuje okolo 15–18 % a takto odvodněný kal je v tuhé formě poté odvážen v kontejnerech k likvidaci mimo ČOV.
Třetí stupeň čištění – písková filtrace
Vzhledem k vysokým požadavkům na kvalitu vyčištěné vody je tato z reaktorů nejdříve načerpána do nádrže na čistou vodu a dále je do technologické linky zařazen terciární stupeň čištění – tlakový pískový filtr. Na pískový filtr je biologicky vyčištěná voda po nadávkování koagulantu a po odsazení dopravována ponorným čerpadlem. Praní pískového filtru je prováděno ručně při dosažení zvýšeného tlaku na filtru vlivem jeho znečištění. Prací voda odtéká zpět do rozdělovacího objektu.
Základní hydraulické a látkové parametry ČOV
| Q24 [m3/d] | Qmaxd [m3/d] | Qmaxh [l/s] |
|---|---|---|
| 420 | 566 | 10 |
| Kapacita ČOV [EO] | BSK5 [kg/den] | CHSKCr [kg/den] | NL [kg/den] | Ncelk [kg/den] | Pcelk [kg/den] |
|---|---|---|---|---|---|
| 3500 | 210 | 420 | 192,5 | 38,5 | 10,5 |
| Parametr | BSK5 [mg/l] | CHSKCr [mg/l] | NL [mg/l] | N-NH4 [mg/l] | Pcelk [mg/l] |
|---|---|---|---|---|---|
| Hodnota p | 18 | 70 | 20 | 8 | 2 |
| Hodnota m | 25 | 120 | 30 | 15 | 5 |
| Parametr | BSK5 [mg/l] | CHSKCr [mg/l] | NL [mg/l] | N-NH4 [mg/l] | Pcelk [mg/l] |
|---|---|---|---|---|---|
| Listopad 2011 | 3,4 | 29,1 | < 2,5 | < 0,19 | 4,42 |
| Prosinec 2011 | 10 | 47,9 | 24,6 | 0,38 | 4,38 |
| Leden 2012 | 3,9 | < 20 | 6,2 | < 0,19 | 0,76 |
| Únor 2012 | 4,1 | 25,6 | 17,9 | < 0,19 | 1,13 |
| Březen 2012 | 3,5 | 20 | 10,6 | < 0,19 | 0,73 |
| Duben 2012 | 3,1 | 22,1 | 12,4 | < 0,19 | 0,68 |
Výroba a prodej domovních čistíren odpadních vod TOPAS pro 5 - 300 osob, kompletní dodávky komunálních ČOV s obchodními názvy MONOBLOK-T a FLEXIDIBLOK, subdodávky technologických celků, systémy pro čištění průmyslových odpadních vod.
