Možnosti recyklace odpadních vod

Nedostatek pro nás využitelné vody se projevuje čím dál tím více, a to se ještě očekává, že dojde ke zhoršení této situace kvůli změně klimatu. Kvůli suchu a narůstajícímu nedostatku vody se ale náhled na tuto vodu začal měnit.

Nechcete se zbavovat cenné vody vypouštěním ze svého pozemku či výrobního závodu? Obraťte se na nás, navrhneme nejvhodnější způsob znovuvyužití vody přesně podle vašich požadavků a potřeb.

Recyklovat odpadní vodu v domácnostech znamená ji znovu využít např. Základem je vhodně zvolená technologie čištění odpadních vod v kombinaci s desinfekcí vody.

Co jsou odpadní vody?

Odpadními vodami se rozumí vody, které byly použity např. v sídlištích, v obcích, v domech, v závodech či ve zdravotnických zařízeních. Po použití mají změněné složení nebo teplotu, a tudíž by po vypuštění mohli ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod (viz vodní zákon).

Čistírna odpadních vod (ČOV) je místo, kde dochází k čištění odpadních vod. Tento proces se obvykle skládá z mechanické části (česle, lapák písku a tuků, usazovací nádrž) a biologické části (aktivační nádrž, dosazovací nádrž), u větších ČOV se vyskytuje též kalové hospodářství.

Čtěte také: Odpadní voda jako hnojivo

Recyklovaná voda

Recyklovaná voda je odpadní voda, která byla vyčištěná na čistírně odpadních vod na takovou kvalitu, aby mohla být dále využita např. v zemědělství, v průmyslu či jako zdroj pitné vody.

Možnosti recyklace a využití odpadních vod

Společnosti, pro které je voda nezbytným prostředkem k podnikání, začínají intenzivně vnímat potřebu hospodaření s vodou. V závisloti na požadavku výstupní kvality vyčištěné vody náš tým zkušených odborníků navrhne způsob čištění. V závislosti na požadavku výstupní kvality vyčištěné vody Vám zkušený tým odborníků navrhne vhodnou technologii pro recyklaci odpadní vody. Zároveň doporučujeme ověření a optimalizaci návrhu při provedení poloprovozních testů. Výsledkem testování je rovněž odhad provozních nákladů včetně spotřeby el. energie, dávky chemie atd. Máme zkušenosti z poloprovozních testů v oblasti recyklace vod např.

• Recyklovaná voda se dá výhodně použít např. pro další použití.
• Recyklovaná voda se dá výhodně použít např. pro zavlažování plodiny.

Současná situace v ČR

V Česku myjeme silnice, zaléváme parky a splachujeme záchody pitnou vodou. Proč se u nás téměř nepoužívá recyklovaná voda? Městské odpadní vody se u nás zatím moc nerecyklují, protože na to chybí legislativa. To je obrovská bolest českého vodního hospodářství. České vodní právo nezná pojem recyklovaná voda. Na druhou stranu existuje řada průmyslových podniků, kde recyklují 70 až 80 procent svých odpadních vod vznikajících při výrobě.

Zkušenosti ze světa

V Izraeli se znovu využívá zhruba 90 procent vyčištěných odpadních vod, což je nejvíce na světě. Některé státy Evropské unie už bez recyklace nemůžou nic pěstovat. Koupíte-li si zeleninu z jižních zemí, byla předtím často zavlažována vyčištěnou odpadní vodou. Barcelona kdysi trpěla tak zoufalým nedostatkem vody, že ji dokonce dovážela tankery z Francie. Když později město stavělo novou čistírnu, dovybavilo ji technologií na recyklaci. Dnes jsou schopni vyrobit vodu, kterou mohou nejen zavlažovat parky, ale i zemědělskou produkci. Část té vody používají po reverzní osmóze jako hydraulickou bariéru, aby do podzemní vody nepronikala slaná voda z moře. Celý jih Itálie dnes jede na recyklaci, a dokonce obilnice země, Lombardie, je zavlažována z kanálů napájených recyklovanou odpadní vodou z Milána.

Technologie recyklace odpadních vod

Profesně se zabýváte právě technologiemi, jež umožňují opětovné využívání vyčištěných odpadních vod jako náhrady říční nebo pitné vody. V jednom už dřívějším projektu jsme si ověřili, že jsme skutečně schopni vytvořit takovou kombinaci technologií, která z odpadní vody umožní vnik vody, která se svou kvalitou blíží pitné. Jsme schopni vyrobit vodu o řízené kvalitě, a tudíž i řízené ceně. Zároveň jsme si potvrdili, že nejslabším místem celého systému recyklace je akumulace recyklované vody. Tam hrozí její druhotná kontaminace. Stejně je tomu ale i u stávající pitné vody. Na každé síti je nějaký vodojem, který je potenciálním zdrojem kontaminace, takže i zde se voda dodatečně dezinfikuje. V neposlední řadě jsme si také ověřili, že UV lampa je perfektní dezinfekční činidlo a že při čištění odpadních vod může nahradit chlor. Ten totiž může ze zbytkových organických látek udělat chlorované organické látky, které nemusí být zdravotně nezávadné. Dezinfekce UV lampami je aktuálně ve zkušebním provozu v Ústřední čistírně odpadních vod v Praze-Bubenči. Samy o sobě ne. To je věc, která se musí řešit komplikovanější technologií. S doktorandy studujeme třeba možnost razantní oxidace organických látek. Buď peroxidy, které se dobře aktivují UV zářením, anebo ozonem. V obou případech musí následovat sorpce pomocí aktivního uhlí, tedy zadržování molekul. V čistírnách odpadních vod v Česku se tato technologie nepoužívá, ale nasadilo ji několik tuzemských vodáren, protože tyto kontaminanty jsou dnes i v hlídaných zdrojích pitné vody. Praha vloni uvedla právě tuto technologii za obrovské peníze do provozu v Úpravně vody Želivka. Pokud vím, tak jediným státem v Evropě, který to čistírnám nařídil a vyžaduje to svým vodním zákonem, je Švýcarsko. Určili dvanáct nejčastěji se vyskytujících nových kontaminantů a vybrali deset čistíren odpadních vod nejdůležitějších z hlediska dopadů na kvalitu povrchových vod.

Čtěte také: Recyklace a opětovné využití

Ekonomické aspekty recyklace

Vyplatí se finančně recyklovat vodu? O tom se hodně diskutuje. Část lidí z ministerstva zemědělství toto říká: Postavíme velké přehrady a v tom momentě bude Česko s vodou za vodou. To má ovšem svoje úskalí. Kapacitu našich přehrad už o moc nezvýšíme. Samozřejmě třeba východní Čechy mají problém s vodou, těm by větší přehrada slušela. Stejně tak Berounce. Nádrž na ní je nakreslená už od dob císaře pána. Když přijde větší voda, Praha má problém ne kvůli Vltavě, ale hlavně kvůli Berounce, kde není žádný stupeň, který by povodňovou vodu reguloval. Poslední zdejší dokončená velká přehrada je Slezská Harta, která se začala stavět už v 80. letech. Dnes povolení ke stavbě přehrady téměř nelze získat. V Česku se vypouští tolik vyčištěných odpadních vod, že by zaplnily několik velkých nádrží typu Slezské Harty.

Vyčištěnou vodu vypouštěnou čistírnami nelze okamžitě recyklovat. Musí se minimálně hygienicky zabezpečit. Mimochodem, žádný předpis, ani v EU, nevyžaduje, aby taková voda byla hygienicky zabezpečená. To je paradox. Pro představu, třeba v mnichovské čistírně měli už před deseti lety UV lampy na dezinfekci. Ústřední čistírna odpadních vod v Praze-Bubenči je má na nové vodní lince až teď. V Mnichově se tehdy dobrovolně zavázali, že od května do října budou odpadní vodu kvůli rekreačním oblastem v povodí řeky Isar dezinfikovat.

Takže sice zaplatíme za dezinfekci, případně za zbavení vody organických látek, což se projeví v nákladech, ale na druhou stranu už nemusíme čistit vodu z úrovně říční vody. Vyčištěná voda je v řadě případů mnohem čistší. A když ji nebudeme vypouštět do recipientu (povrchového toku přijímajícího vypouštěnou vyčištěnou odpadní vodu, pozn. red.), nebudeme platit státu poplatky za vypouštěnou vodu. Problém je transport recyklované vody. Čistírny jsou pod městem, a tak by se muselo zvážit, do jaké míry je distribuce výhodná. Kolem pražské čistírny jsou velké spotřebiče vody: zoo, botanická zahrada, Stromovka. Tam se to nabízí. Veškeré ekonomické výpočty jdou ale stranou, když voda není. V německém Braunschweigu prodávají vyčištěnou odpadní vodu zemědělcům, protože jsou tam obrovská pole a vysoká spotřeba vody. Transportní náklady se jednoduše připočetly k ceně vodného. Po rozpočítání mezi velké množství lidí v systému to neznamenalo velkou sumu. Lidé takový přístup pochopili, protože vědí, že spousta produkce zemědělských krmiv a průmyslových plodin v okolí je na vodě závislá. Podobně je tomu třeba na západním pobřeží USA. U nás takové vysychání jako v Kalifornii zatím nehrozí, ale může se objevit další suchá perioda, jaká nastala v letech 2012-2018 (v Česku se tehdy vyskytlo jedenáct výraznějších epizod zemědělského sucha s dopady na krajinu i hospodářství, pozn.

Recyklace šedé vody

Nejsnáze a zároveň i nejekonomičtěji jdou recyklovat lehké šedé vody (zejména vody z koupelen) na tzv. bílé vody (užitková/provozní voda na splachování toalet, mytí podlah, závlahu apod.). Takto se dá ušetřit až 50 % pitné vody s návratností investice do 10 let. jsou ověřené, nenáročné a lze je automatizovat a kontrolovat i na dálku. Další investice související s šedými vodami pak může směřovat na recyklaci tepla z těchto vod pro účely ohřevu teplé vody. Obecně platí, že čím větší spotřeba užitkové vody je v objektu plánována, tím rychleji se investice vrátí. Obr. nazýváme podle EN 12056 splaškové odpadní vody neobsahující fekálie a moč, které odtékají z umyvadel, van, sprch, dřezů, praček apod. Šedou vodu je možné po úpravě využívat jako tzv. Produkce šedé vody činí v domácnostech cca 50 % z celkové produkce odpadních vod (viz Obr. 6), v komerčních budovách cca 27 % z celkové produkce odpadních vod. Produkce šedé vody pouze z koupelen činí v domácnostech až 34 % z celkové produkce odpadních vod. Obr. Charakteristické je kolísání hodnot znečištění, které vyplývá z rozdílného životního stylu. V ČR podrobnější předpis pro využití šedých vod chybí. Prozatím lze využít zahraničních předpisů, např. vede k nižší produkci odpadních vod - výhodné je použití mj. tam, kde je nedostatek vody nebo se voda nedá vypouštět a je nutné ji odvážet. Největších ekonomických efektů se dosáhne při současném využití srážkových a šedých vod a u budov s velkou spotřebou bílých vod. Různé kombinace je třeba zvážit s ohledem na místní podmínky a cenu nakupované vody. Obr. Nádrž pro šedou vodu se má podle BS 8525-1 dimenzovat na denní potřebu provozní vody.

, která se stanovuje na 2-3 týdny suchého počasí). V ČR podrobnější předpis pro využití šedých vod chybí. Prozatím lze využít zahraničních předpisů.

Čtěte také: Využití recyklace odpadní vody

Nanofiltrace v textilním průmyslu

Recenzovaný Článek se zabývá aplikací nanofiltrace realizované pomocí modulů z dutých vláken v textilním průmyslu za účelem čištění odpadní vody a jejího znovuvyužití v procesu. K čištění odpadní vody byl použit nový typ nanofiltrační membrány, který nemá v České republice prozatím aplikaci. Cílem testování bylo ověřit provozní a návrhové parametry technologie v reálném provozu při dlouhodobých pilotních testech. V článku jsou shrnuty výsledky zahrnující dosaženou kvalitu separace a provozní parametry z testování v textilním průmyslovém podniku.

V globálním měřítku je jí dostatek, neboť více než 70 % naší planety je pokryto vodou, ze které je však 97,5 % voda slaná. Ve zbývajícím objemu sladké vody jsou značné rozdíly v její kvalitě dle místa i času, a proto stojí za to ji recyklovat tam, kde je jí nedostatek. Za účelem recyklace se nejčastěji pro čištění vody používají membránové procesy, protože garantují 100% spolehlivost v zajištění kvality permeátu (Lens a kol. 2002). Mezi membránami je relativně novou technologií nanofiltrace pomocí modulů s dutými vlákny. V České republice prozatím není tento způsob separace nikde použit, nicméně již existuje řada studií a aplikací ze světa, kde je technologie využita k čištění textilních odpadních vod (Petrinic a kol. 2007), (Kim a kol. 2006), (Chakraborty a kol. Nanofiltrace účinně separuje dvojmocné ionty a větší molekuly na základě sítového efektu a dalších mechanismů (Lens a kol. 2002). V textilní průmyslu se v odpadních vodách objevují především zbytky barev a další pomocné chemikálie. Pilotní testování ověřuje účinnost NF membrány při separaci barev, solí a zjišťuje provozní parametry, jako je intenzita toku permeátu (Lau a kol. Motivací pro recyklaci odpadních vod ve vybraném textilním podniku byl požadavek snížit spotřebu vody a tím zredukovat poplatky za odvádění odpadních vod (OV) do kanalizace. Recyklace OV byla aplikována při procesu barvení. pokud bude kvalita vyčištěné vody nedostatečná, bude k NF doplněna další technologie, příp.

Řešení recyklace odpadních vod bylo zahájeno provedením vodohospodářského auditu. Následně byly identifikovány tři odlišné zdroje odpadních vod, které je možné separovat - komunální, procesní a odpadní vody z kotelny. Veškeré odpadní vody jsou v současnosti vypouštěny do kanalizace a odváděny na městskou ČOV. Komunální vody jsou klasické splaškové vody ze sprch, umyvadel a WC. Odpadní vody z kotelny zahrnují zahuštěnou kotelní vodu ze 3 kotlů. Odpadní vody z procesu výroby zahrnují vody z barvení látek, česanců a z prádelny hotových látek. V oddělení barevny česanců existuje velká spotřeba vody při barvení a je zde potenciál dosáhnout úspory vstupní vody i tepelné energie pomocí NF technologie. Barvení probíhá v uzavřených barvicích strojích, kde se barví vlna i syntetická vlákna, a dle toho je zvolen typ barvy (kovové komplexní, reaktivní a disperzní). V procesu barvení vznikají různé odpadní proudy, které nejsou homogenní, a výrazně se mění jejich složení i teplota v průběhu času. Barvicí stroj je při každé fázi napuštěn a po skončení dané operace vsádka vypuštěna, tj. každý proud tedy reprezentuje danou fázi barvení. Začíná se barvicí lázní, která je charakterizována vysokým CHSKCr, barvou, zákalem a vodivostí a také nejvyšší teplotou (až 90 °C). Další dvě až čtyři lázně jsou již „proplachovací“ a obsahují zbytky po barvení (a tedy výrazně nižší látkové zatížení) a také jejich teplota je nižší (méně než 50 °C). Celková spotřeba vody v tomto oddělení je průměrně 300 m3/den. Spotřeba vody je výrazně ovlivněna poptávkou po látkách (v souvislosti se současnou krizí). Pro testování byla navržena pilotní jednotka, která je mobilní a umožňuje testovat separaci odpadní vody přímo na lokalitě. Jednotka je vybavena NF moduly s průměrem vlákna membrány 0,7 mm a s dělicí schopností (MWCO) větší než 800 Da. Membrána tedy částečně odsoluje, účinně separuje barvy, zákal a organické znečištění. Intenzita toku permeátu (pitné vody) byla 10 až 40 LMH (l/m2/h). Celková plocha membrány je 43 m2.

Předchozí laboratorní výsledky již byly prezentovány na konferenci Odpadové vody 2020 (Hoferková a kol. 2020) a na základě těchto výsledků bylo další testování zaměřeno na „proplachové“ vody při barvení česanců. Při laboratorním testování byly dosaženy parametry vyčištěné vody, které jsou uvedeny v Tab. 1. Parametry jako vodivost, CHSKCr byly dle očekávání sníženy jen o desítky procent, protože účinnost separace je různá a závisí (kromě velikosti molekul) také na dalších faktorech. Naopak nerozpuštěné látky a barva byly separovány ze 100 %. Na základě požadavku provozovatele byly analyzovány i další parametry vyčištěné vody (např. Tab. Na laboratorní testování navázalo v letošním roce testování s pilotní jednotkou přímo u zákazníka. Cílem bylo zjistit kvalitu permeátu z hlediska dlouhodobého provozu. Prezentované výsledky jsou z prvního měsíce testování. Parametr pH se pohyboval v rozmezí od 4,95 do 8,95 ve vstupní i ve vyčištěné vodě. Je to dáno tím, že při barvení se upravuje pH vody dle požadavků barvicího reglementu. Parametr vodivost byl snížen o průměrných 15 % v důsledku separace dvojmocných iontů. Parametr zákal byl redukován z 94 %. S parametrem zákal koreluje i parametr barva, který je odstraněn z cca 94 %. Provozní testování přináší nejen výsledky kvalitativní, ale i kvantitativní. Při testování je dosaženo průměrné propustnosti membrány 4,5 LMH/bar. Intenzita toku permeátu se při separaci odpadní vody pohybuje mezi 10 až 15 LMH. Četnost proplachu modulů (membrán) je stanovena dle charakteru produkce odpadní vody tak, aby během prodlevy provozu proběhl zpětný proplach. Doba zpětného proplachu je 30 sekund. Chemické čištění CEFF (chemicky obohacený přímý proplach) probíhá jednou až dvakrát týdně a nepravidelně dle potřeby na základě údajů o tlakové ztrátě modulů. Prvotní provozní náklady navržené technologie s kapacitou 100 m3/den zahrnují náklady na chemikálie - 10 Kč/den, náklady na elektřinu - 406 Kč/den a na obsluhu - 100 Kč/den; celkově tedy 517 Kč/den. Instalací technologie se naopak na lokalitě uspoří 5 700 Kč/den. Na vodném a stočném by bylo ušetřeno 4 160 Kč/den a na úspoře energie pro ohřev 1 573 Kč/den. Vyčištěná voda zatím není využita v procesu barvení, ale po úspěšném otestování funkčnosti pilotní jednotky a stability procesu bude využívána přímo při výrobě. Požadovaná kvalita vyčištěné vody není specifikována českou ani zahraniční legislativou, a proto je třeba otestovat využití vyčištěné odpadní vody přímo při procesu barvení, tj.

Pilotním testováním čištění odpadní vody pomocí NF technologie bylo zjištěno, že náklady na provoz technologie představují částku 517 Kč/den a celková úspora především z hlediska spotřeby vody pak částku 5 200 Kč/den. Firma ASIO TECH disponuje širokou škálou pilotních technologií, které představují čtvrt- a poloprovozní jednotky ve srovnání s reálnými technologiemi používanými pro čištění a recyklace odpadních vod. Pilotní jednotky jsou malé a mobilní, proto je lze jednoduše instalovat u zákazníka a otestovat na reálných vodách.

Názory odborníků a zákazníků

S čističkou jsem náramně spokojena a mám velmi dobrý pocit, že toaletu nesplachuji pitnou vodou. Jsem ráda, že díky Vaší firmě bylo možno podniknout malý krůček k hospodaření s vodou, s tímto velkým zázrakem, kterým voda bezpochyby je.

Při výstavbě kořenové čistírny odpadních vod se zároveň řešil svod dešťové vody. Výsledkem je, že původní žumpa se stala jímkou na přečištěnou odpadní vodu spolu s dešťovkou a těmi se zalévá a také splachuje záchod. Krásný pocit vodokoloběhu...skvělá práce!

Odborná sdružení recyklaci prosazují, ale podle mě se málokomu chce do změny vodního zákona. Když se předloni začala připravovat takzvaná suchá hlava vodního zákona, říkali jsme si, že by bylo optimální dát tam malý odstavec o tom, že pro účely řešení problematiky sucha se umožňuje používat jako zdroj vody i tu recyklovanou. Na to už může navazovat podzákonný předpis upravující kvalitu takové vody, který lze převzít z velké části z evropského nařízení.

Tabulka: Porovnání nákladů a úspor při využití nanofiltrace

tags: #odpadní #vody #a #recyklace #možnosti

Oblíbené příspěvky:

• OOP a udržitelnost
• Rozdíly mezi skládkou a recyklací
• Emisní podmínky pro vozidla
• Bushcraftové tipy pro opékání masa
• Požadavky na označování ostatních odpadů