Problém jménem kal: jak fungují ČOV?
Odpadní voda je všudypřítomný element jakékoliv lidské činnosti. Z našich toalet, koupelen a kuchyní odtékají denně desítky až stovky litrů odpadní vody do kanalizace. Ta ji pak svádí do čistíren odpadních vod (ČOV), kde se hromadí z ní vyfiltrovaný kal. Ten obsahuje veškeré znečištění, které nejen z domácností, ale i z průmyslových a zemědělských provozů společně s vodou odchází. Právě kal a jeho odvodňování, přeprava, skladování a hlavně další využití představují pro současné čistírny odpadních vod ekonomickou i ekologickou výzvu.
Odpadní voda černá, šedá a průmyslová
Splašková voda je odpadní voda z domácností a sociálních zařízení. Podle toho, jak moc je znečištěná, ji dělíme na černou a šedou: černá silně znečištěná odpadní voda odchází z toalet, šedá, méně znečištěná, vzniká v kuchyních, koupelnách a při praní. Splašková voda může obsahovat až 80 % znečišťujících látek. Ty tvoří směs pevných látek z výkalů, moči, potravin a pracích a čistících prostředků.
Společně s komunální splaškovou vodou z domácností putuje do čistíren odpadních vod i voda z průmyslových a zemědělských provozů. Je to oplachová voda z pivovarů, od producentů vína, z mlékáren a sýráren, provozů zpracovávajících maso, ale i z průmyslových prádelen, galvanoven a zinkoven.
Čištění vody: čističky nebo čistírny?
Jednoduše můžeme říci, že všude, kde je (byť vedlejším) produktem lidské činnosti voda, která není průhledná, obsahuje tato voda pevné látky znečištění, které se z ní různými cestami dostávají. Tady přichází na řadu čistírny, lidově často nazývané čističky, odpadních vod, nebo také „ČOVky“.
Voda, která do čistíren kanalizací přitéká, prochází nejdříve ze všeho mechanickým předčištěním na pásových filtrech nebo bubnových sítech. Tam se lapá štěrk, písek, tuky a další pevné částice. Pak přichází na řadu čištění biologické. Pomocí nastavení vhodných podmínek, jako je množství kyslíku, teplota, nebo doba zdržení vody, se ve vodě vypěstují ty „správné“ bakterie, které pak požírají pevné látky rozpuštěné ve vodě a vylučují je ve formě nerozpuštěných pevných látek. Ty pak tvoří kal. Zatímco voda, která splňuje hygienické limity na obsah znečištění, se vypouští do řek, nádrží, nebo vsaků, kal se v čistírnách zadržuje a hromadí. Má konzistenci řidšího či hustšího bahna a zůstalo v něm veškeré fyzické, biologické i chemické znečištění.
Co s kalem? Odvodnit!
Kal obsahuje jednotky procent pevných látek, tedy nečistot. Tuto nečistotami zahuštěnou odpadní vodu není možné nikde vypustit do řeky, a kvůli svému obrovskému objemu se jen s obtížemi převáží a likviduje. Jak tedy můžeme s kalem naložit? Nejlepší řešení je ho pomocí odvodnění dostat do stavu, ve kterém se s ním bude co nejjednodušeji pracovat. Z původně řídkého kalu se po odvodnění ve šroubových odvodňovacích lisech stane pevná látka se soudržnou konzistencí, která vyjíždí ven na šnekových či pásových dopravnících. Takto vylisovaný odvodněný kal je možné díky dramaticky menšímu objemu snadno převážet či skladovat.
Vločky nejsou jen sněhové
Samotné odvodnění by ale nebylo možné, aniž bychom použili flokulant. V čistírnách odpadních vod se jako flokulanty nejčastěji používají polymery, látky se strukturou podobnou plastům. Fungují na mikroskopické úrovni jako magnety. Díky odlišnému elektrickému náboji polymerního řetězce a okolních nečistot na sebe polymery, když kalem proplouvají, mikroskopické pevné látky rozpuštěné v kalu vážou. Vytváří se tak větší shluky částic – vločky, o průměru půl centimetru až centimetr.
Tyto chemické přípravky se do kalu dávkují a rozmíchávájí ve stanicích na přípravu polymeru. V manuální stanici to dělá ručně obsluha, stanice automatické si už polymer dokážou průběžně přimíchávat samy. Po nadávkování polymeru do kalu už nejde o homogenní bahno, ale o téměř průhlednou vodu, ve které plavou vločky – shluky těch pevných částic. To je důležité pro odvodňovací lisy: ty čistou vodu propouští ven, a vločky zadržují, posouvají a mačkají, takže z nich tlakem ještě další vodu ždímají. Kal máme odvodněný, a co dál?
Kde využít odvodněný kal
Co dál s pevnou hmotou, která z odvodňovacího stroje vychází? Možností je hned několik:
- Sušení. Energeticky i finančně dost nákladná záležitost. V porovnání s odvodněním se při něm spotřebuje až stonásobně více energie. Redukce objemu přitom už není vůbec tak zásadní jako při odvodňování. Sušení je tedy možnost, která se používá jen výjimečně, v praxi se moc nedělá.
- Spalování. V současné době dost tlačený trend.
- Kompostování. Odvodněný vylisovaný kal putuje do kompostárny, kde se buď tlakem nebo teplem provede jeho hygienizace. To je proces, při kterém se vymýtí přítomné bakterie a viry. Pak se smíchá se surovou jílovou zeminou, čímž se získá kvalitní hlína, bohatá na živiny z kalu. Tu je pak možné rozhrnout třeba na pole. Od kompostování se ale poslední dobou upouští. Odvodněný kal totiž obsahuje mikroplasty ze zubních past, šamponů a také ty, které se při praní uvolňují ze syntetického oblečení. Další háček kompostování je i to, že s ním spojené procesy mohou jen těžko hlídat kontrolní orgány.
- Pyrolýza. Při pyrolýze se za vysokých teplot kal rozdělí na tři chemické složky: zbytkovou vodu, organický uhlík a olej. Právě olej, který obsahuje zbytky mikroplastů a dalších látek, se dá využít jako zdroj energie pro vytápění. Dnešní technologie zajišťující pyrolýzu jsou ale opět velmi energeticky náročné.
- Skládkování. Tuto z pohledu ekologie dost neoblíbenou možnost můžeme v dnešní Evropské unii považovat za úplně vymýcenou.
- Využití jako krmivo pro zvířata. Odvodněný kal nemusí být vždy odpad. Dost ale záleží na tom, odkud kal pochází, a jaké splodiny původně obsahoval.
Na míru potřebám čistíren odpadních vod
Každá čistírna odpadních vod má na zpracování kalu specifické požadavky. Ať už jde o mechanické předčištění, dávkování polymeru, odvodňování kalu v lisech, nebo dopravu vylisovaného kalu… V průběhu let jsme vyvinuli špičková zařízení pro zpracování a úpravu kalů včetně jejich příslušenství, která úspěšně využívají čistírny po celém světě. Řešení na míru najdeme i pro vás.
Řešíte zpracování kalu? Na to jsme odborníci.
