Odpadní vody

Monitorování výuky odborných předmětůReg. č. CZ.1.07/1.1.08/03.0032

Odpadní voda = voda, která má po použití změněnou jakost ( a jiné vody pokud mohou ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod).

- průmyslová odpadní voda – voda po použití v průmyslu - komunální odpadní voda – voda ze sídlišť, splach z ulic

(obsahuje moč, organické znečištění, soli, fosfáty, detergenty, písek, plasty…)

Znečištění vody: Přirozené - zemina, odumřelé zbytky rostlin a živočichů,

živé organismy Umělé – (antropogenní) – plasty, sklo, ropné látky… 1) Mechanické (fyzikální ) - předměty a látky rozptýlené ve vodě (dřevo, plasty, písek, sklo…)2) Chemické - látky rozpuštěné ve vodě (moč, soli, dusičnany, saponáty,…)3) Tepelné – změna tepoty vody, obvykle nadměrně teplá voda, která způsobí úhyn organismů.4) Biologické – živé organismy, odumřelé organismy a

jejich části5) Radioaktivní – obvykle podzemní vody obsahující radon. Má mutagenní účinky.

Zdroje znečištění:• Bodové – továrna,

která vypouští do toku odpady

• Plošné - splachy ze zemědělsky obdělávané půdy

• Difuzní – rozptýlené drobné bodové zdroje

Metody čištění vod• 1)Fyzikální

• - česle - železné dráty různé tloušťky a vzdálenosti (nutno čistit) pro zachytávání velkých mechanických předmětů, textilií a vláken.

• -síta - funkce stejná, zachycují mechanické znečištění menší velikosti.

• - filtry – zachycení drobných rozptýlených částic (zemina, písek.)

• - usazování – lapače písku - štěrk, písek, zemina - nádrže, kde se zpomalí proud a látky s vyšší měrnou hmotností než voda se usazují na dně. Velmi malé částice se usazují příliš pomalu, používají se proto jiné metody.

• - lapače tuků – látky s menší hustotou než voda se usazují na hladině nádrže, odkud se mechanicky sbírají.

• - čeření - umožňuje usazování jemných koloidních částic, které by se usazovaly příliš dlouho. Do vody se přimísí chemické látky (chlorid železitý), které mění jejich el.náboj, a tak způsobí jejich shlukování a rychlejší sedimentaci.

• Fáze: - flokulace – shlukování a tvorba vloček - sedimentace - usazování

• - flotace - umožňuje odstranění nejjemnějších částic navázáním na bublinky vzduchu, které procházejí nádrží a poutají na sebe koloidní částice a tuky. Vzniká špinavá pěna, která se mechanicky odstraňuje.

2)Chemické metody:

• -absorpce –adsorpce - pohlcování na povrchu - navázání znečišťujících .částic na aktivní uhlí ve formě zrn nebo filtrů.

• - membránové procesy - velmi jemný filtr (celofán, PVC, duté vlákno), který je schopen zachytit i rozpuštěné látky (jedná se o ultrafiltraci).

• - neutralizace – čištění kyselých nebo zásaditých vod na výsledné pH 6 - 9

• Příklad: NaOH + HCl NaCl + H2O (vzniklé soli se musí odstranit)

• - neutralizační činidla: vápenec, NaOH, soda, kyseliny

- oxidace a redukce - změna oxidačního čísla může způsobit změnu vlastností

- Příklad: CrVI-jedovatý CrIII – nejedovatý CN-I- jedovatý No2 – nejedovatý - oxidační činidla – O2, O3, KMnO4 - redukční činidla – SO2, H2

- srážení - převedení rozpuštěné látky na sraženinu, která se dá snadno mechanicky odstranit (odstraňování těžkých kovů).- destilace - oddělení látek na základě rozdílného bodu varu

(voda a formaldehyd).

3) Biologické metody čištění - procesy běžné v přírodě při rozkladu organických látek prostřednictvím organismů.a) Aerobní metody:• - biologické kolony – válcové nádrže o výšce 4 m a

průměru 8 m naplněné substrátem (hrubý štěrk, plast), jejímž středem vychází rameno, které se otáčí a skrápí substrát znečištěnou vodou. Substrát je osídlen mikroflórou (bakterie, prvoci, houby), která se živí organickým znečištěním, kterého vodu takto zbavuje.

• biofiltry – otočné válce, které jsou napůl ponořeny do nádrže se znečištěnou vodou. Při otáčení jsou střídavě ponořeny a střídavě na vzduchu. Na jejich povrchu se usídlí mikroflóra, která spotřebovává organické znečištění.

• biologicky aktivní nádrže – nádrž, ve které se namnoží aktivní kultura bakterií, které pohlcují organické znečištění. Kal, který takto vzniká, se usazuje.

b) Anaerobní metody:Jsou využívány pro rozklad sedimentovaných kalů, které obsahují velký podíl organických látek. - anaerobní digesce – probíhá v nádržích bez přístupu vzduchu, které jsou zahřívány. Uvnitř dochází k rozkladu organických látek pomocí anaerobních bakterií a kvasinek. Polysacharidy, bílkoviny a tuky jsou postupně rozkládány na jednoduché organické kyseliny, monosacharidy, alkoholy, následně až na plyny a pevný zbytek.• Pevný zbytek = „kaly z ČOV“ obsahuje mnoho

minerálních látek, dá se použít jako hnojivo, jeho použití však je omezené, protože může obsahovat vysoký podíl těžkých kovů a případně patogeny.

Směs vzniklých plynů = bioplyn obsahuje:

50 – 75 % CH4

25 – 45 % CO 2

0 - 10 % vodní páry

1 – 3 % N 2

0 – 1 % NH3, H2 S, H2

Bioplyn se využíván - jako palivo a k následnému vyhřívání fermentační nádrže, vytápění budov apod.

- k výrobě elektrické energie v kogenerační jednotce.

Čistírna odpadních vod: = technologické zařízení pro úpravu vlastností odpadní vody na takovou kvalitu, aby mohla být vrácena do recipientu. Konkrétní zařízení využívá výše uvedené metody, které kombinuje podle potřeby a podmínek. Kapacita musí odpovídat množství znečištěné vody. Přepočítává se na měrnou jednotku - „ekvivalentní obyvatel“ = množství vody, které odpovídá průměrné spotřebě 1 obyvatele /den = 400l vody.

Rozdělení:1) Průmyslové čistírny odpadních vod – speciální

zařízení, upravující různě znečištěné průmyslové vody

2) Komunální čistírny odpadních vod – konkrétní zařízení pro čištění komunální odpadní vody (obvykle městské, obecní…)

3) Individuální čistírny odpadních vod – malá zařízení pro čistění odpadních vod z rodinného domku, penzionu,…)

Rozdělení:Průmyslové čistírny odpadních vod – speciální zařízení, upravující různě znečištěné průmyslové vodyKomunální čistírny odpadních vod – konkrétní zařízení pro čištění komunální odpadní vody (obvykle městské, obecní…)Individuální čistírny odpadních vod – malá zařízení pro čistění odpadních vod z rodinného domku, penzionu,…)