Moderní technologie čištění odpadů a kanalizací

Kanalizace je jedním z nejdůležitějších, ale zároveň nejméně viditelných systémů každé budovy. Teprve když dojde k její poruše, ucpání nebo havárii, začneme si uvědomovat, do jaké míry na ní závisí komfort každodenního života. Moderní technologie dnes umožňují řešit problémy kanalizačních rozvodů rychle, bezpečně a efektivně - a jednou z nejúčinnějších metod je právě tlakové čištění kanalizací.

Metody čištění odpadů a kanalizací

Domácí metody - vhodné jen pro lehké ucpání

Domácí metody jsou obvykle první volbou, když odpad přestane správně odtékat. Je však nutné zdůraznit, že mají velmi omezené možnosti, a při nesprávném použití mohou dokonce potrubí poškodit.Nejčastější domácí postupy:

• Mechanická zvonová pumpa (zvon) - vytváří podtlak, pomáhá hlavně u drobných usazenin v sifonech.
• Domácí chemie - hydroxidy nebo enzymy mohou pomoci u tukových usazenin, ale nikdy neřeší hlubší problém v systému.
• Nejrůznější „babské rady“ - například kombinace soli a jaru nebo jiných doma dostupných preparátů. Tyto metody bohužel nejsou prakticky nijak účinné.

Proto při častých problémech nebo nulovém zlepšení přichází na řadu profesionální metody.

Strojní čištění frézami (mechanické čištění)

Tato metoda využívá elektrické či benzínové rotační stroje vybavené spirálou, která mechanicky narušuje překážku. V mnoha situacích je stále velmi užitečná.

Kde se používá nejčastěji:

• kuchyňské a koupelnové odpady
• malé až střední dimenze potrubí (40-125 mm)
• tvrdé ucpávky, které nejdou rozpustit vodou

Výhody:

• poměrně rychlé nasazení
• účinné u tvrdých a pevných překážek (např. kus omítky, zaschlé tuky, textilie)

Nevýhody:

• mechanicky namáhá potrubí, riziko poškození u starých či plastových trubek
• nečistí potrubí po celé délce a plošepo vyfrézování mohou zůstat zbytky usazenin

Proto se na důkladné čištění stok a odpadních systémů používá metoda vyššího kalibru - tlaková voda.

Čtěte také: Tlaková Myčka 14mm pro Odpady

Tlakové čištění kanalizací (hydrojetting)

Jde o nejmodernější, nejrychlejší a nejúčinnější způsob čištění kanalizací.

Jak metoda funguje:

• specializované vozidlo nebo přívěs „vyšle“ do potrubí hadici
• na konci hadice je speciální tryska přizpůsobená typu čištění
• voda pod tlakem 80-250 bar (ve stokových sítích až přes 300 bar) proudí směrem dozadu
• proud vody hadici zároveň sám vtahuje dovnitř a čistí potrubí po celém obvodu

Výsledkem je dokonale vyčištěné potrubí, které získá téměř původní průtočnost, a to i v případě dlouhodobě zanedbaných rozvodů.

Jak tlakové čištění probíhá

1. Prvotní diagnostika problému: Technik nejprve zjistí, jaký typ ucpání se v systému nachází. V mnoha případech se využívá i kamerová prohlídka, která odhalí stav potrubí, typ usazeniny i možné skryté poruchy.
2. Volba vhodné trysky a tlaku: Existují trysky rotační, řezací, štěrbinové, kořenové, dálkové aj. Vybere se taková, která odpovídá průměru potrubí a typu problému.
3. Zavedení hadice do potrubí: Hadice se zavádí obvykle přes revizní šachty, čisticí kusy nebo odpadní vývody. Podle potřeby může být zavedena i proti směru spádu.
4. Samotné vysokotlaké čištění: Voda začne pracovat po celém obvodu potrubí. Tryska se postupně posouvá vpřed a odstraňuje veškeré nánosy. Proud vody zároveň odplavuje nečistoty ven z potrubí.
5. Kontrola výsledku / kamerová inspekce: Po dokončení práce technik zkontroluje, zda je potrubí zcela volné a zda se někde nenachází poškození nebo další problém.
6. Návrh prevence a doporučení: Profesionální firmy často následně doporučují intervaly preventivních prohlídek, čištění nebo případnou rekonstrukci (např. vložkování) tam, kde je potrubí již poškozené.

Kdy je tlakové čištění vhodné

Tlakové čištění kanalizací je vhodné v okamžiku, kdy běžné metody čištění nedokáží obnovit průtočnost potrubí nebo když je zřejmé, že je kanalizační systém zanesený po větší délce. Tato metoda se uplatňuje u domácností, kde dochází k ucpávání kvůli tukovým a organickým nánosům z kuchyně či koupelny. Vlasové zátky, zbytky mýdla nebo hromadící se hygiena představují typické důvody, proč je efektivní nasadit tlakový proud vody. Tlakové čištění má ale i v bytových domech své místo - nejčastěji na svislých stoupačkách, ve sklepních rozvodech nebo u domovních přípojek, tedy v úsecích, kde nehrozí kontakt s vybavením bytů. Pokud se čištění provádí z těchto míst, dokáže metoda účinně odstranit tukové nánosy, organické usazeniny i dlouhodobé krusty, které běžné strojní čištění nepovolí.

Ve městech a obcích se tlakové čištění používá pro pravidelnou údržbu kanalizačních řadů. Pomáhá odstraňovat splaveniny po přívalových deštích, naplavené bahno, štěrk či kořeny stromů, které prorůstají do potrubí. Ve stokových sítích bývá tlak díky výkonným vozům ještě vyšší a čištění je tak možné i u potrubí s velmi velkými průměry.

Tato metoda je rovněž ideální jako příprava před kamerovou inspekcí nebo před rekonstrukčními zásahy, například vložkováním. Teprve dokonale vyčištěné potrubí umožňuje, aby kamerová hlava přesně zobrazila všechny praskliny, spáry, deformace nebo kaverny, které by jinak zůstaly skryté pod nánosy. Tlakové čištění se tedy uplatňuje nejen při akutním problému, ale i při plánované preventivní údržbě.

Čtěte také: Bezpečná manipulace s hydroxidem sodným při čištění odpadu

Kdy není tlakové čištění ideální volbou

Přestože je tlakové čištění velmi šetrné a v mnoha ohledech bezpečnější než mechanické metody, existují situace, kdy je na místě zvýšená opatrnost. U starých, silně korozi narušených nebo popraskaných potrubí může vysoký tlak vody způsobit další uvolnění materiálu nebo rozšíření stávající trhliny. Podobný problém nastává u potrubí, kde se nacházejí netěsnosti - voda by mohla pronikat mimo systém.

Nevhodné je také použití v situaci, kdy není možné bezpečně přistoupit k potrubí, například když chybí revizní otvor nebo není možné použít přístupové body k zavedení hadice. V těchto případech je někdy nutné upravit nebo vytvořit nový čisticí kus. Zcela nevhodné je pak vysokotlaké čištění u potrubí, které již technik vyhodnotil jako konstrukčně nevyhovující a určené k opravě nebo výměně. Opatrně se s touto metodou musí zacházet v místech, kde hrozí zaplavení vodou. Tedy typicky níže položené části, jako jsou například suterény nebo sklepy.

Typy nástavců, trysek nebo fréz

Při vysokotlakém čištění se používá široká škála specializovaných trysek a nástavců, díky nimž je možné přesně přizpůsobit technologii konkrétnímu potrubí i typu ucpání. Základní kategorií jsou univerzální trysky, které vytvářejí paprsky směřující dozadu a zajišťují nejen samotné čištění, ale i pohyb hadice uvnitř potrubí. Tyto trysky se používají pro běžné znečištění a pro údržbu potrubí v dobrém technickém stavu.

Pro silné a dlouhodobé nánosy se používají rotační trysky, které vytvářejí rotující vodní paprsek. Ten čistí potrubí rovnoměrně po celém obvodu a dokáže odstranit i tvrdé usazeniny, jako je vodní kámen nebo uschlý tuk, který by běžná tryska zvládala jen obtížně. Tento typ je ideální pro potrubí, které má sklon k tvorbě krust a tvrdých vrstev.

Dále existují takzvané řezací trysky, známé také jako kořenové trysky. Ty dokážou vysokotlakým proudem odstranit prorostlé kořeny stromů, které se často objevují v kanalizaci měst a starších staveb. Tryska pracuje pod vyšším tlakem a její konstrukce umožňuje přesné směrování paprsku tak, aby kořeny rozrušila, aniž by poškodila samotnou trubku.

Čtěte také: Kvalitní čistič odpadu: Recenze

Recyklační vozy

Speciální recyklační vozy představují vrchol současné technologie v oblasti čištění kanalizací. Jedná se o výkonná vozidla, která v sobě kombinují vysokotlaké čerpadlo pro čištění i silnou sací jednotku pro odsávání kalů, bahna a dalšího materiálu. Jejich hlavní výhodou je schopnost recyklace vody přímo během práce. To znamená, že nasátá směs vody a nečistot prochází v útrobách vozu několika stupni filtrace, kde se odstraní pevné částice a vyčištěná voda se znovu vrací zpět do systému jako tlaková voda. Díky tomu dokáže vůz pracovat výrazně déle bez nutnosti doplňování vody, což je mimořádně praktické zejména při rozsáhlých zásazích v městských kanalizačních sítích.

Recyklační vozy jsou navrženy tak, aby zvládaly i velmi náročné úkoly, například čištění velkých průměrů, dlouhých stokových řadů nebo kanalizací znečištěných tvrdými nánosy, štěrkem, bahnem či kořeny stromů. Jejich vysokotlaké systémy dosahují tlaku často přes 200-300 bar a umožňují používání těžkých profesionálních trysek nebo fréz. Díky sací části může vůz zároveň odstraňovat kal ze dna šachet, přípojek nebo lapačů, což je důležité například po přívalových deštích, haváriích nebo při běžné údržbě městských sítí.

V okamžiku, kdy je vhodné tlakovou vodu použít, dokáže metoda odstranit i takové typy usazenin, které běžné mechanické čištění mnohdy pouze načne nebo posune dál. Tukové krusty, dlouhodobé organické nánosy, kořeny prorůstající do potrubí, bahno, štěrk, vodní kámen i stavební materiály - vysokotlaký proud vody si s nimi poradí rychle, efektivně a bez nutnosti narušení okolních konstrukcí. Přitom nečistí pouze samotné místo ucpání, ale celou délku potrubí, což je zásadní výhoda, protože problémy se často nacházejí několik metrů dál, než se projeví na odtoku.

Celý proces tlakového čištění přináší významnou přidanou hodnotu i tím, že zajišťuje ideální podmínky pro následnou kamerovou inspekci. Bez dokonale vyčištěného potrubí nelze přesně identifikovat poškození, sesedlé části, kaverny ani praskliny, které mohou být příčinou opakovaných problémů. Kombinace čištění a diagnostiky tak tvoří logický celek, jehož výsledkem je detailní přehled o technickém stavu systému a jasný plán případných oprav.

Z dlouhodobého hlediska se tlakové čištění vyplatí i jako prevence. Pravidelná údržba, prováděná v rozumných intervalech, zamezí nerovnoměrnému usazování a vzniku tvrdých krust, které časem způsobují havárie. Tam, kde se potrubí nečistí roky, je riziko ucpání či dokonce protržení mnohem vyšší a následné škody ve formě výkopů, havarijní revize a obnovy kanalizace mohou být násobně dražší než samotná prevence.

Čištění průmyslových odpadních vod

Průmyslová odpadní voda se značně liší svými vlastnostmi podle typu průmyslového odvětví a místních zvyků. V mnoha případech ji komunální čističky odpadních vod nepřijímají ke zpracování, takže se musí buď částečně nebo zcela vyčistit v místě provozu. Průmyslové odpadní vody se ve srovnání s komunálními odpadními vodami vyznačují velkou rozmanitostí ve svém složení, kvalita odpadních vod z jednoho zdroje je také často značně proměnlivá podle probíhajících výrobních procesů a výkyvy množství mohou být výraznější než u komunálních odpadních vod. Vhodný technologický návrh čištění průmyslových odpadních vod či jejich znovuvyužití je tedy náročnější než u komunálních odpadních vod, které mají obvykle velmi podobné složení, a rozsah návrhových parametrů pro čištění průmyslových odpadních vod je tedy širší. Pro účely vhodného návrhu technologie je žádoucí ověřit zvolenou technologii v rámci poloprovozního testování.

• Flotační procesy čištění jsou téměř nezbytné pro čištění odpadních vod v potravinářském průmyslu.
• V automobilovém průmyslu se řeší čištění lepidlových odpadních vod.
• Ve stavebním průmyslu čištění odpadních vod z oplachů výrobních linek barev a omítkovin.
• Infekční odpadní vody, které vznikají v nemocničním zařízení, léčebných sanatoriích a ve zdravotnických objektech infekčních oddělení, jsou charakteristické vysokým stupněm mechanického, ale především bakteriologického znečištění. Pro desinfekci infekčních vod lze použít několik desinfekčních činidel a prostředků, například plynný chlor, ozon, ultrafialové záření nebo vodný roztok chlornanu sodného.

Membránové bioreaktory (MBR)

Velmi výhodou je technologie MBR (membránový bioreaktor). Ta kombinuje biologické čištění odpadních vod s membránovou separací. První výhodou technologie MBR je menší zastavěný prostor oproti konvenčnímu biologickému čištění se separací v sekundárních usazovacích nádržích. Další výhodou je vysoce kvalitní odpadní voda zbavená všech suspendovaných látek a většiny mikrobiologického znečištění, kterou lze využít jako zdroj užitkové/technické vody v areálu zákazníka a kde požadavky na kvalitu vody umožňují ušetřit případnou spotřebu pitné/surové vody.

Příklad poloprovozní jednotky MBR

Odpadní voda na poloprovozní jednotku MBR je čerpána přes česle s 2mm vrtanými otvory do kulaté nerezové zásobní nádrže. V zásobní nádrži je měřena hladina a také pH. Ze zásobní nádrže byla voda čerpána vřetenovým čerpadlem do aktivace. Čerpané množství je měřeno indukčním průtokoměrem a chod čerpadla je regulován pomocí frekvenčního měniče tak, aby bylo možné simulovat denní nerovnoměrnosti nátoku. Aktivační nádrž je osazena měřením kyslíku, hladiny a jemnobublinnou aerací. Aktivace je provozována jako směšovací s časovým střídáním fází nitrifikace a denitrifikace. Z aktivační nádrže je aktivační směs přečerpávána do membránové komory. Membránová komora je vystrojena měřením hladiny a měřením koncentrace kalu. Z membránové komory byl odsáván přebytečný kal dle signálu od sondy měřící koncentraci nerozpuštěné látky. Permeát je odsáván vřetenovým čerpadlem, potrubí permeátu je osazeno měřením průtoku, tlaku a pH. Do potrubí permeátu lze dávkovat chemikálie pro čištění membrán. Permeát je jímán do další nádrže, která slouží jako zásobník pro zpětné proplachy a chemické zpětné proplachy.

Řídicí systém obsahuje veškeré algoritmy týkající se mechanického předčištění, biologického čištění a filtrace. Záznamy dat umožňují vyhodnocovat veškeré hodnoty z čidel a strojů.

Poloprovozní jednotkou je AMAYA 5.2 NEW GENERATION (Qmax 5 m3/h, flux 200 LMH). Celý systém pracuje na principu přímé filtrace (dead end filtration). Před a za mikrofiltrační jednotkou jsou umístěna tlaková čidla, která zaznamenávají nárůst transmembránového tlaku (TMP) a monitorují zanášení membrány vzniklou suspenzí. Pokud TMP nastoupá na hodnotu nastavenou hodnotu je provedeno fyzikální praní. Fyzikální praní (backwash BW) se provádí upravenou vodou v časovém intervalu 1,5-20 hodin, v závislosti na kvalitě surové vody. Fyzikální praní probíhá nejprve filtrovanou vodou z akumulace permeátu o tlaku 500-600 kPa, následuje praní vzduchem o tlaku 200 kPa. Díky využití vysokého tlaku při zpětném praní je doba potřebná pro proplach velmi krátká (10-15 s) s vysokou účinností odstranění depozitů (výrazné snížení TMP). Potřebné množství vody pro fyzikální praní (100 l) je odebíráno pomocí čerpadla na BW ze zásobníku upravené vody (nádrž na permeát).

V daných časových intervalech je aplikováno i chemické praní (chemical enhanced backwash CEB), a to kyselé nebo oxidační. Kyselé praní (ACID CEB) se provádí 37% kyselinou sírovou. Oxidační praní (OXID CEB) se provádí nejčastěji dávkováním chlornanu sodného nebo směsí chlornanu sodným s hydroxidem sodným z důvodu zvýšení hodnoty pH. Chemické praní membrány trvá přibližně 15 minut, poté následuje standardní fyzikální praní. Četnost chemických CEBů a spotřeba těchto chemikálií na jedno praní je v závislosti na typu aplikace a charakteru upravované vody různá. Fyzikální i chemické praní probíhá automaticky s možností změny četností a dalších nastavitelných parametrů.

Kromě chemického praní prováděného několikrát do týdne, je zapotřebí provádět také tzv. Za čerpadlem surové vody jsou umístěny filtry hrubých nečistot, které odstraňují částice o velikosti ≥ 300 µm a chrání membránu před mechanickým poškozením. Za filtry probíhá dávkování koagulačního činidla a nadávkovaná voda přechází do trubkového flokulátoru, ve kterém dochází k vytvoření potřebné suspenze, jež se následně separuje na keramické membráně.

Příklady aplikací a testování

1. Poloprovozní ověření intenzifikace ČOV: Membránový bioreaktor byl testován v rámci hledání řešení pro ČOV s omezenými prostorovými možnostmi pro případné zvětšení DN a jednalo se o předprojektovou fázi přípravy. Následně se bude vlastník rozhodovat, zda technologii membránové filtrace zvolí. Poloprovozní ověření mělo za úkol porovnat dva typy deskových filtračních membrán, keramickou a polymerní, výsledek je poměrně jednoznačný pro využití polymerních membrán. Během testu s polymerní membránou se podařilo udržet stabilní hodnotu net flux 13 LMH, což je velice dobrý výsledek, který až předčil očekávání, návrhový net flux v hodnotách vyšších než 10 LMH je již z našeho pohledu vnímán jako progresivní návrhová hodnota.
2. Ověření technologie MBR pro farmaceutický podnik: Základním zadáním bylo ověřit aplikovatelnost a provozní udržitelnost technologie MBR pro specifické odpadní vody z provozu farmaceutického podniku. Pro poloprovozní ověření byla zvolena keramická membrána. Návrh poloprovozní jednotky vycházel z technického a cenového návrhu intenzifikace ČOV, které na základě historických dat kalkulovalo zatížení 22 000 EO dle BSK5 (1 320 kg BSK5/den) a Qd = 500 m3/den. S ohledem na kvalitu odpadní vody, bylo stabilní nebo mírně klesající permeability dosaženo pouze při gross flux 22 LMH a menším. Z tohoto důvodu je intenzifikace ČOV počítána pro net flux 13 LMH a navrhovaná membránová plocha činí 4 200 m2.
3. Strojírenský závod: Během pilotního provozu membránové jednotky byla pozorována značná rozkolísanost vstupní surové odpadní vody, což mělo negativní efekt na účinnost deemulgace chloridem železitým, a to zejména v případech nepředvídatelných úniků olejů do odpadní vody. Z pilotního testování vyplynulo, že organické látky přítomné v odpadní vodě ze strojírenského závodu byly špatně biologicky rozložitelné při době zdržení do přibližně 3 dnů (doba zdržení shodná se stávající ČOV). Pro dostatečnou účinnost biologického stupně byla nutná doba zdržení 7-10 dní. Jako optimální průtok permeátu byla na základě výsledků provozu stanovena hodnota čistého (tzv.
4. Potravinářská společnost: Mezinárodní společnost s pobočkou v České republice, která se zabývá produkcí potravinářských produktů, jejíž celková produkce odpadní vody činí přibližně 1 000 m3/den (cca 40 m3/h). Environmentálně-ekonomická politika společnosti má za cíl postupně znovuvyužívat co největší množství odpadních vod. Cílem zkušebního provozu bylo snížit spotřebu vody z vodovodního řadu za účelem snížení provozních nákladů společnosti a jednak vychytat všechna úskalí spojená s provozem membrány a ty následně vyladit na provoz stacionárního zařízení. Výkon jednotky na znovuvyužívání odpadní vody je 168 m3/den (cca 7 m3/h).
5. Recyklace chladících vod: Technologie keramické membránové filtrace AMAYA v kombinaci s gravitačním filtrem s aktivním uhlím WG-12 a následnou filtrací na reverzně osmotické jednotce NANO-REOS byla využita pro recyklaci chladících vod. Celková hodnota výroby 1 m3 vody pro znovuvyužití činí necelých 26 Kč. Projekt je již ve fázi projektové přípravy. Výkon jednotky na znovuvyužívání odpadní vody je 1 200 m3/den (cca 50 m3/h). Znovuvyužívaná vody nahradí vodu, která je doplňována z řadu. V tomto projektu je počítáno i s reverzně-osmotickou technologií z důvodu vysokého zasolení odpadních vod.

Tyto příklady ukazují, že primární cíl poloprovozních testů je potvrzení použitelnosti aplikované technologie a dále poté upřesnění návrhových parametrů.

Prevence ucpání odpadu

Proti nepříjemnému zápachu u zřídka používaných sifonů pomůže sifon čas od času propláchnout vodou. Také můžete zabránit ucpanému odpadu používáním odtokových sítek, která zachytí nečistoty dříve, než se dostanou do potrubí. Ucpaných odpadů se lze většinou zbavit jednoduchými prostředky. Avšak nejefektivnější je prevence a udržení nečistot od začátku co nejvíce mimo potrubí.

tags: #čištění #odpadu #s #vodou #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Pytle na Bio Odpad
• Svoz komunálního odpadu Mělník
• Klimatické regiony pro ovocnáře v ČR
• Interiérové odpadkové koše
• Rozsah a způsob měření emisí