Čištění odpadu lodí: Postupy a technologie

V rámci širokého portfolia se ASIO TECH zabývá i čištěním průmyslových odpadních vod v různých odvětvích. Flotační technologie je v průmyslu jedním z nejčastěji volených separačních stupňů. Princip technologie čištění průmyslových odpadních vod AS-FLOT je založen na separačním procesu, který se používá k oddělení dispergovaných částic (pevných či tukových) z kapaliny pomocí mikrobublinek vzduchu.

Při flotaci se částice znečištění navazují na mikrobublinky vzduchu a společně jsou vynášeny k hladině, kde vzniká flotační pěna. Tato pěna je následně stahována z hladiny stíracím zařízením. Flotační pěna, neboli flotační kal, je částečně zahuštěný kapalný odpad. Doporučujeme tedy zkonzultovat spojené testování s pilotní jednotkou AS-DEHYDRÁTOR, jež slouží k odvodnění čistírenských a průmyslových kalů.

Před samotnou pilotáží odeberou naši pracovníci, popř. sama firma, reprezentativní vzorek, který bude podroben laboratorním testům. V první fázi testování odzkoušíme, zda je třeba v procesu čištění odpadní vody chemická předúprava. V dohodnutém termínu k vám dorazí naši pracovníci s pilotní jednotkou AS-FLOT, jež je umístěna na paletě a lze ji tak převážet na přípojném zařízení k automobilu. První den slouží k zapojení pilotní jednotky (místo čerpání, místo sběru flotačního kalu, odpady, odtok, ..).

Následující dny naši technologové testují různá nastavení tak, aby dosáhli co možná nejlepšího výsledku. Tento proces zahrnuje odladění dávky koagulantu či flokulantu, regulace nátoku, různé poměry recirkulace atd. V pravidelných intervalech se také odebírají vzorky nátoku a odtoku, jež jsou následně podrobeny laboratornímu testování, dle požadavků zákazníka.

Energetické úspory při čištění odpadních vod

Tato pomůcka poskytuje pohled na vyvíjející se možnosti energetických úspor při čištění odpadních vod. Snížení provozních nákladů, mimo jiné i energii, se v současné době stává, vedle splnění požadavků právních předpisů, prioritou pro provozovatele vodohospodářských a čistírenských infrastruktur. Pokles růstu ekonomiky, vzrůstající cena a spotřeba energie a stále přísnější nároky na kvalitu vyčištěné odpadní vody jsou jedny z hlavních faktorů, vedoucích k tlaku na energetickou optimalizaci v oboru.

Čtěte také: Ochrana ovzduší a čištění plynů

Zatímco jinde ve světě, zejména v zemích s nedostatkem vody, je normální vyčištěnou odpadní vodu recyklovat a zároveň optimalizovat spotřebu energie s využitím alternativních zdrojů energie, u nás v České republice zatím panuje poměrně konzervativní vyčkávací přístup. Primárními funkcemi sanitačních systémů jsou ochrana zdraví, recyklace vody, živin a energie a zabránění snižování kvality životního prostředí. Řešení ekologické sanitace (odpadních vod) by pak tedy mělo zahrnovat přinejmenším tyto funkce.

Ochrana zdraví je propojena s kvalitou životního prostředí a požadavky v této oblasti jsou z velké části vyjádřeny právními předpisy (emisní hodnoty, BAT nebo NEK), spotřeba energie, vody a snaha o recyklaci nutrientů je pak funkcí tržních mechanismů. V každém případě je ale dobré optimální řešení znát, a alespoň v jejich duchu řešení navrhovat tak, aby byla v budoucnu v případě potřeby realizovatelná s co nejmenší ztrátou.

V podstatě se tento směr dá popsat také tak, že odpadní voda, živiny i energie by měly být řešeny co nejblíže místu, kde ke znečištění vody došlo, a nepřenášet problém jinam. Uvedené zásady platí zejména pro rodinné domy, skupiny rodinných domů, vesnické a horské oblasti. Využít je lze také v městské zástavbě, i když tam se často z důvodů ekonomických a urbanistických řeší problematika centrálně.

Dá se prokázat se, že v komunálních vodách je až 9x více energie než je jí potřeba k jejímu vyčištění - v podstatě by tedy ČOV měla energii spíše produkovat než spotřebovávat. Současným cílem by však měla být alespoň minimalizace spotřeby, případně i energetická soběstačnost. Což by samo o sobě představovalo nemalé snížení provozních nákladů. Spotřeba energie totiž patří mezi významné provozní náklady na čistírnách odpadních vod a tvoří cca 15-30 % nákladů na větších čistírnách a 30-40 % na menších čistírnách.

Většina čistíren odpadních vod byla navržena především za účelem maximální účinnosti čištění a provozní náklady nebyly při návrzích čistíren příliš zohledňovány. V současné době se na čistírnách používají stále pokročilejší technologie, dokonce se objevují nové požadavky, a to jak za účelem odstraňování „nových“ polutantů jako jsou např. endokrinní disruptory, tak i za účelem recyklace vyčištěné odpadní vody. Tyto technologie (např. pokročilé oxidační procesy nebo membrány) mívají zpravidla vyšší energetické nároky, a proto je zde pochopitelná snaha kompenzovat zvýšenou spotřebu a optimalizovat energetický management na čistírnách.

Čtěte také: Čištění odpadů - havarijní zásah

Obecně odpadní voda obsahuje organické látky, tepelnou a kinetickou energii, jejíž množství je, jak již bylo uvedeno, zhruba 9x vyšší než je potřeba na její čištění. Paradoxně ačkoliv odpadní voda obsahuje takové množství energie, na valné většině čistíren je nutno energii na vyčištění odpadní vody ještě dodat. Proto je potřebné provést na čistírně bilanci energetických vstupů a výstupů.

Pravidelné provádění energetického auditu, benchmarkingu čistíren a navržení „energetických BATů“ jsou základní kroky, které by měly vést k energetickým úsporám, vyplývajícím z optimalizace přístrojového vybavení na čistírnách odpadních vod. Ale šetřit lze okamžitě, a to poměrně nenáročnými opatřeními. Byla provedena důkladná studie na evropských čistírnách, která prokázala, že bez výrazných investičních nákladů lze uspořit 10-15 % celkových nákladů na energii.

K optimalizaci procesů lze využít různé simulační programy; dostupné jsou již i programy, které neoptimalizují jen dosažení odtokových hodnot, ale zároveň i spotřebu energie. Opět je důležité při tom postupovat komplexně, tj. brát v úvahu celou čistírnu. Vyjmutím některé části může dojít k značnému zkreslení, což je často používáno k manipulacím zdůvodňujícím použití některého jednotlivého zařízení. Simulace v rámci celé ČOV pak tyto manipulace dokáže odhalit.

Optimalizace přístrojového vybavení zpravidla vyžaduje provedení energetického auditu na čistírně. V mnoha provozech je měřena spotřeba elektrické energie, nicméně s daty se nepracuje a shromažďují se data pouze proto, aby byla. analýza výměny spotřebičů za spotřebiče se stejným výkonem, ale nižší spotřebou energie, kdy se soustřeďujeme především na čerpací stanici a dodávku vzduchu. Řešením je pak nahrazení stávajících přístrojů nízkoenergetickými spotřebiči;optimalizace řízení procesu - opět se soustřeďujeme především na čerpací stanici a dodávku vzduchu.

Jak je i z grafu patrné, největší důraz by měl být kladen na optimalizaci aerace. Ve světě se vyhodnocuje řada ekonomických postupů, které aeraci optimalizují např. dodávkou velice jemných mikrobublin (intenzita dodávky vzduchu nezajistí postačující promíchávání v aeraci) v kombinaci s dodávkou bublin umožňujících udržet aktivovaný kal ve vznosu, nebo s umístěním míchacího zařízení přímo v oxické zóně aktivace. Dalších významných energetických úspor může být dosaženo instalací senzorů a sond (např. kyslíkových nebo amoniakálních sond) za účelem automatického řízení dodávky vzduchu, nebo instalací dmychadel s frekvenčními měniči nebo optimalizovaným automatizovaným systémem řízení dodávky vzduchu.

Čtěte také: Čištění trubek bez chemie

Druhým místem, kde leží největší potenciál úspor, jsou čerpací stanice, ačkoliv zde je potenciál úspor ve značné míře závislý na reliéfu krajiny a typu přítoku na čistírnu. Zde je nutné poznamenat, že účinnost využití čerpadel závisí především na potenciálu jejich využití. Je proto bezpodmínečně nutné, aby čerpadla pracovala na plánovaný maximální výkon a byla podrobena pravidelné kontrole a údržbě.

Ačkoliv míchání není na prvních dvou místech energetické náročnosti procesů, i jej lze optimalizovat za účelem úspor. Nižší spotřebu než klasická míchadla mají hyperbolická nebo pulzní hrubobublinná míchadla. Dále se jako ekonomické jeví optimalizovat náklady na spotřebu elektrické energie snížením její spotřeby.

Z pohledu energetické úspornosti by se teoreticky měly upřednostnit anaerobní procesy, což určitě bude v budoucnu jedna z cest, zatím je jejich nevýhodou nižší úroveň čištění. S lepší schopností pracovat více s tepelnou energií, případně dalšími novými procesy (anaerobní membránové procesy, deamonifikace) význam anaerobie poroste.

Asi nejefektivnějším opatřením je minimalizace aktivační části tím, že se sníží obsah organických látek přiváděných do aktivace a tím, že se zabezpečí optimální množství dodávaného vzduchu a jeho distribuce. K tomu slouží automatizace řízení, založená na měření a regulaci. Mimo výše zmíněné inovativní technologie budoucnosti přicházejí již dnes v úvahu pokusně ověřené nové biologické procesy.

Snahou by měla být výroba bioplynu a jeho energetické využití na výrobu elektrické a tepelné energie, která se využije např. na sušení kalu. snaha o co nejvyšší produkci bioplynu - což lze dosáhnout vyššími teplotami při anaerobních procesech při zpracování kalu nebo dezintegrací kalu. Asi nejnadějnější z užívaných typů dezintegrace je tepelná dezintegrace, ale vyzkoušená je i celá řady dalších dezintegračních metod, např. ultrazvukem.

Po létech tučných, kdy se rekonstruovaly čistírny spíše extenzivním způsobem, neboť náklady byly hrazeny z veřejných prostředků, se očekává, že další kroky povedou spíše cestou intenzifikace. Ve stávajících objemech s co nejúspornějšími technologiemi se budou řešit jak požadavky na zvýšení kapacity, tak i požadavky na přísnější odtokové parametry. Na významu nabude jak odstranění nutrientů, tak i otázka energií - co nejvíce ušetřit, případně i co nejvíce energie vyprodukovat.

Je již celá řada zařízení specializujících se na odstranění co nejmenších frakcí nerozpuštěných látek. Obvykle jsou česle prvním stupněm na ČOV; nejčastěji se používají vertikální pruty se štěrbinou 6-12 mm. V některých případech se používají i síta, přičemž jejich funkce je obecně spolehlivá. V Německu se navrhují česle a síta podle DIN 19569, část 2 (DIN 2002). Podle konstrukčních aspektů a podle technického vybavení a velikosti otvorů se síta dělí na česle s otvory do 2 mm a síta s otvory nad 2 mm.

Pro navrhování je důležitý podíl otvorů. Zde většinou vycházejí lépe oka než otvory. Důležitý je pak i způsob čištění a potřeba např. vody nebo vzduchu na ostřik a čištění. Vzhledem k vývoji předčištění je třeba zohlednit množství zachycených nečistot i při navrhování. Shrabky činí (při sušině asi 25 %) 4-8 l /EO·den. Zkušenosti ukazují, že při použití jemného síta se štěrbinami se dosahuje obdobných výsledků. Při použití jemného síta s oky a otvory může být zachycené množství až 5x větší.

Nařízení EU pro primární usazování jej definuje jako zařízení, jež je schopno odstranit alespoň 50 % přitékajících NL a 20 % organických látek (ve formě BSK5). Jeho význam opět nabývá na významu v souvislosti s použitím membránových technologií, kde je třeba zajistit následnou spolehlivost provozu. Dokonalé předčištění také vede k následné minimalizaci objemů a k lepší energetické bilanci celé ČOV. Představitelem takového zařízení je např. SFT filtr.

Nesmíme však přitom zapomenout, že je třeba přizpůsobit i technologické schéma ČOV a zohlednit skutečnost, že se v procesu biologického čištění bude pracovat s menším množstvím organických látek, což má návaznosti na odstraňování dusíku. Pro nejbližší období je tak úkolem minimalizace nákladů při použití aerobních technologií. Z hlediska technologického je vhodné využit denitrifikace k minimalizaci nákladů na oxidaci organických látek. Další cesty vedou přes volbu vhodných dmychadel - pomalu se prosazují šroubová ...

Inovativní řešení pro sběr a recyklaci odpadu

Problém s odpadky ve světových oceánech je alarmující a vyžaduje okamžitá řešení. Cíl udržitelného rozvoje OSN č. 14 upozorňuje na hrozby znečištění moří a znečištění živinami, vyčerpávání zdrojů a změny klimatu, které jsou všechny způsobeny především lidskou činností. V současnosti bychom v oceánech našli stovky miliónů tun plastového odpadu, přičemž každým rokem přibývá dalších 5 až 13 miliónů tun. Ostrovy plovoucího plastového odpadu ohrožují život v mořích.

Existuje mnoho návrhů, jak zbavit oceány plastového odpadu. Velká část z nich se zaměřuje na postupy, jak odpad vyhledat, vylovit a odvézt na pevninu k dalšímu zpracování.

Katamarán Manta: Soběstačná recyklační loď

Podle ucelené koncepce je v současnosti vyvíjeno plavidlo, které bude do značné míry soběstačné jak z hlediska pohybu, tak při sběru a recyklaci plastů přímo na místě. Loď pro sběr mořského odpadu by měla stanovit měřítka v oblasti energetické účinnosti a snižování emisí a zároveň přispět k tomu, aby se makroskopický odpad nerozkládal na mikroplasty. Díky konstrukci inspirované přírodou a inovativnímu hybridnímu pohonu se bude katamarán Manta pohybovat do značné míry autonomně a je schopen zpracovat a recyklovat na palubě plast vylovený z moře.

Předpokládá se, že od roku 2024 Manta vyloví přibližně 5 000 až 10 000 t plastů na místech, která jsou považována za hlavní zdroje odpadu v oceánech, zejména u ústí řek v Africe a Asii. 56,5 metru dlouhý a 26 metrů široký katamarán je hnán nejen pomocí plachet o rozloze 1 500 m2, ale energii mu dodávají i dvě větrné turbíny, dva generátory pro vodní elektrárny a téměř 500 m2 fotovoltaických panelů. K tomu navíc používá jednotku pro přeměnu odpadu na elektřinu. To mu umožňuje přeměnit sebraný, vytříděný a již nerecyklovatelný plast na energii pro vlastní pohon.

Loď pro zpracování plastů na moři

Koncept je založený na lodi, která zpracovává odpad přímo na moři, kde ho přeměňuje na užitečné suroviny a teplo. Loď využívá stejné technologie, jaké se používají na pevnině, a vypadá jako běžná loď pro přepravu standardních kontejnerů používaných v námořní přepravě po celém světě. Zařízení pro zpracování plastů jsou umístěna v kontejnerech uvnitř trupu lodi. Kontejnery jsou navzájem propojeny a zpracovávaný odpad prochází postupně z jednoho kontejneru do druhého.

Vylovený plastový odpad je na lodi nejprve roztříděn a podle kvality a míry degradace se připraví k energetickému využití (plasty v moři časem degradují, takže je již není možné recyklovat). Kvalitnější odpad se zpracovává pyrolýzou, což je rozklad organických materiálů za působení tepla, v nepřítomnosti kyslíku. Výsledkem pyrolýzy je pyrolýzní olej, který je možné na pevnině využít jako palivo nebo jako surovinu v petrochemickém průmyslu. Může se využít také přímo na lodi jako palivo pro pohon motorů.

Méně kvalitní odpad, který je degradovaný nebo kontaminovaný, se spaluje. Vzniklé teplo se využívá zejména k odsolování mořské vody na principu odpařování. Odsolováním vzniká jednak destilovaná voda, která se odveze na pevninu jako hotový produkt, a jednak zbytková mořská voda s vysokým obsahem soli.

Protože na lodi je dost místa i pro podpůrné technologie, jako jsou vyhledávací drony, norné stěny pro výlov odpadu nebo dokonce menší lodi pro sběr odpadu, může loď operovat libovolně daleko od pobřeží.

The Ocean Cleanup a čištění oceánů

Uklízet ze světových vod plastový odpad, který na jejích hladinách může plout desítky i stovky let, se zdá jako nesmírně ambiciózní mise s nejistými výsledky. Proto nizozemskému projektu The Ocean Cleanup, jenž oceány čistí pomocí masivních plovoucích konstrukcí, zpočátku příliš mnoho lidí nevěřilo. Teď ovšem tým inženýrů pod vedením zakladatele projektu Boyana Slata vsadil na jiný mechanismus. Namísto pasivního pohybu plovoucího systému upřednostnil aktivní pohon, kdy budou plavidla s posádkou celou bariéru táhnout rychlostí 1,5 uzlu, což má podle zjištění The Ocean Cleanup několik výhod.

Nová bariéra pod názvem Jenny ovšem své působení na hladině oceánu teprve začíná. Před několika dny se dostala do oblasti Velké tichomořské odpadkové skvrny, která je považována za jedno z nejznečištěnějších míst na planetě. Pokud vše půjde podle plánu, nizozemský ekologický projekt bude chtít v příštích letech rozmístit ve Velké tichomořské odpadkové skvrně desítky takových systémů. A podle svých propočtů očekává, že do pěti let zvládne odstranit až polovinu z téměř dvou bilionů kusů plastů, které mají na hladině Tichého oceánů (nebo v jeho blízkosti) plavat.

One Earth-One Ocean a COMPED v Kambodži

Nevládní organizace One Earth-One Ocean a COMPED se aktivně angažují v řešení tohoto problému prostřednictvím odstraňování odpadků z kambodžských vod. Výzkum provedený OEOO ukázal, že řeka Mekong patří mezi deset nejvíce znečištěných řek plastovým odpadem, který nakonec končí v oceánech. Proti této skutečnosti bojuje nyní celkem čtyři brigády na sběr odpadu, které jsou výsledkem spolupráce mezi OEOO a COMPED.

Tyto brigády se skládají z místních pracovníků s pevnými pracovními smlouvami a jsou vyzbrojeny odhodláním očistit okolí. Zakladatel COMPED, Detlef Gutjahr, vysvětluje, že potřeba této další brigády vznikla kvůli enormnímu množství odpadu: "V Phnompenhu byla stávající brigáda zcela přetížená objemem sbíraného odpadu. Měli jsme tolik míst, která jsme chtěli vyčistit, ale nestačili jsme to stíhat."

Uvnitř nově vybudovaného recyklačního zařízení na stanici hot spot v Kah Krabay zaměstnanci odborně třídí odpad do různých kategorií k dalšímu zpracování: Recyklovatelný plastový odpad, nerecyklovatelný plastový odpad, ostatní recyklovatelný a nerecyklovatelný odpad, kompostovatelný odpad. Ten je následně recyklován, kompostován nebo ukládán na skládku. Plastový odpad pak putuje do sídla společnosti COMPED na druhé straně řeky Bassac.

Legislativní rámec a námořní politika EU

Námořní politika Unie je zaměřena na dosažení vysokého stupně bezpečnosti a ochrany životního prostředí. Mezinárodní úmluva o zabránění znečišťování z lodí (dále jen „úmluva MARPOL“) stanoví všeobecný zákaz vypouštění odpadu z lodí do moře, ale upravuje i podmínky, za nichž lze určité druhy odpadu do mořského prostředí vypouštět. Unie provádí části úmluvy MARPOL prostřednictvím směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/59/ES, přičemž uplatňuje přístup založený na regulaci přístavů.

tags: #čištění #odpadu #lodí #postupy #a #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Věděli jste o problémech se stavebnictvím v Mongolsku?
• Studie o emisích PM10 a PM2,5
• Možnosti ve Fortnite
• Jak funguje úplný klimatický systém?
• Emise z krbů: Fakta a studie