CZ20003830A3

CZ20003830A3 - Systém pro shromaľďování, transport a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek a způsob tohoto shromaľďování, transportu a zhodnocování

Info

Publication number: CZ20003830A3
Application number: CZ20003830A
Authority: CZ
Inventors: Hans Jürgen Dopheide
Original assignee: Kecosa Compania Por Acciones
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2002-01-16
Also published as: EP1068153A1; DE19901214A1; JP2003532811A; IL138485A0; AU5801800A; WO2000061504A3; AP2000001957A0; WO2000061504A2; DE10080837D2; BR0004204A; OA11768A

Description

Vynález se týká systému pro shromažďování, transport a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek, sestávajícího z přijímací stanice, potrubního systému a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení. Vynález se dále týká způsobu shromažďování, transportu a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek pomocí přijímací stanice, potrubního systému, který je připojen k různým budovám, a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení.

Dosavadní stav techniky

Domovní odpadní vody se v současné době známým způsobem odstraňují různými systémy, které se navzájem liší kapacitou a použitými postupy. V nejmenších známých úpravnách odpadní vody se tato odpadní voda shromažďuje v tříkomorových systémech, kde se pevné složky usazují v komorách, zatímco kapaliny přetékají do třetí komory a jsou nejčastěji rozstřikovány na místě. Nevýhodou je přitom kontaminace spodní vody a nákladný transport pevných složek.

Další systém odstraňování odpadních vod spočívá v jejich odvádění kanalizací se spádem k čistírně odpadních vod. Nevýhodou je přitom nízká rychlost proudění odpadní vody a z toho • ·

vyplývající usazování pevných složek v kanalizační síti, jakož i skutečnost, že stávající starší kanalizační systémy jsou často vadné a na cestě k čistírně odpadních vod se značná část odpadní vody ztrácí a kontaminuje rovněž spodní vodu. Kromě toho musejí být na cestě k čistírně odpadních vod zpravidla instalovány přečerpávací stanice, protože často není k dispozici průběžný spád.

Dalším používaným způsobem odvádění odpadní vody je její odvádění tlakovými potrubími s malými světlostmi. Tento způsob odvádění odpadní vody je v zásadě v pořádku, je však nerentabilní, jestliže se tímto tlakovým odpadním potrubím mají překonávat vzdálenosti mnoho kilometrů. Alternativní systém podle vynálezu s použitím tlakových odpadních potrubí je proto založen na decentralizaci zhodnocovacích zařízení.

Všechny tyto známé systémy odvádějí odpadní vodu nakonec do známých čistíren odpadních vod. Tyto čistírny odpadních vod jsou obvykle provedeny jako otevřené nádrže s míchadly a zatěžují životní prostředí vystupujícími zápachy, přičemž případné zastřešení těchto nádrží je velmi nákladné. Úkolem alternativního systému podle vynálezu je proto úplné vyloučení potřeby těchto čistíren odpadních vod.

Biologické odpady se v poslední době na místě vzniku shromažďují v tak zvaných zelených nebo hnědých kontejnerech a odvážejí se vozy na skládky, do spalovacích zařízení, kompostovacích zařízení nebo do zařízení na výrobu bioplynu. Nevýhodou přitom je, že zelené nebo hnědé kontejnery narážejí na odpor obyvatel, protože při nižší frekvenci jejich vyvážení dochází zejména v létě k obtěžování zápachem, popřípadě množením hmyzu. Další nevýhodou jsou značné náklady na svoz těchto • · • · kontejnerů.

Nevýhodou je také, že případné odstraňování biologického odpadu není v souladu s politicky žádoucí hiearchií zacházení s odpady, která zní předcházení vzniku - zhodnocování odstraňování, protože případné zhodnocování odpadů v kompostovacích zařízeních je v důsledku potřeby častého převrstvování hnijících odpadů mimořádně nákladné. Nevýhodou je u známého kompostování také skutečnost, že dochází k neužitečným ztrátám velkého množství zhodnotitelné energie, takže odpad se takto zhodnocuje jen částečně, což znamená, že metoda jen kompostování stojí ve zmíněné hiearchií zacházení s odpady na zřetelně horším místě než alternativní systém podle vynálezu.

Alternativní systém podle vynálezu je tudíž založen na do značné míry zautomatizovaném zpracování a zhodnocování biologických odpadů bez emisí v uzavřených systémech spolu s domovními odpadními vodami.

Velké kusy rostlin a větve odevzdává uživatel alternativního systému podle vynálezu do zhodnocovacích zařízení, kde jsou drceny na definovanou velikost částic a dokonale zhodnoceny.

Velké problémy představuje u dosud známých způsobů odstraňování nebo zhodnocování a zpracování zbytků jídel. Ukládání zbytků jídel do zelených nebo hnědých kontejnerů je často vyloučeno. Jediným známým spolehlivým způsobem by bylo jejich zpracování v kafileriích. Alternativní systém podle vynálezu naproti tomu umožňuje bezproblémové shromažďování, transport a zhodnocování syrových a vařených zbytků jídel spolu s domovními odpadními vodami a biologickými odpady.

Úkolem předloženého vynálezu je tedy nalezení zařízení a způsobu, které umožní téměř úplně energeticky zhodnotit biologicky odbouratelné látky, a snížení provozních nákladů zařízení.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých řešení tohoto druhu do značné míry odstraňuje systém pro shromažďování, transport a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek, sestávající z přijímací stanice, potrubního systému a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tento systém sestává z uzavřeného tlakového nebo podtlakového potrubního systému, ve kterém se domovní odpadní vody, biologické odpady, fekální vody a jiné organické látky transportují společně ve formě kapaliny a společně se podrobují procesu separace, při které se od sebe navzájem oddělí pevné a kapalné složky, přičemž kapalné složky se zavádějí do prvního reaktoru a pevné složky se zavádějí do druhého reaktoru.

Systém s výhodou obsahuje zařízení pro separování tepelné energie, zařízení pro úpravu odpadní vody, flotační zařízení, oživovací zařízení, předčišťovací zařízení, nejméně jedno zařízení pro transport tlakovým vzduchem, nejméně jedno zařízení pro rozmělňování substancí, nejméně jednu vyrovnávací nádrž a nejméně jedno zaváděcí zařízení pro rozmělňování biologicky odbouratelných látek.

Způsob shromažďování, transportu a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek pomocí přijímací stanice, potrubního systému,

který je připojen k různým budovám, a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení, sestává podle vynálezu z následujících kroků:

shromažďování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek ve společné směsi v uzavřeném tlakovém nebo podtlakovém potrubním systému; ukládání směsi v nádrži a separace kapalných a pevných složek;

zavádění kapalné složky do prvního reaktoru; zavádění pevné složky do druhého reaktoru a zavádění získaného methanového plynu z prvního reaktoru a druhého reaktoru do nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení.

Pro zamezení předčasného anaerobního kvašení odpadu v potrubní síti se tato potrubní síť pravidelně proplachuje tlakovým vzduchem ze stanice pro proplachování stlačeným vzduchem, přičemž odpadní voda obsahující odpady se tlakovým potrubním systémem přepravuje do zhodnocovacího zařízení.

V přijímací stanici se provádí separace rušivých látek a přiváděné biologické odpady a zbytky jídel po rozmělnění se spolu s odpadními vodami obsahujícími fekálie vtlačují výtlačným čerpadlem s řezacím zařízením do tlakového potrubního systému.

Směs odpadů se ve zhodnocovacím zařízení ukládá do vyrovnávací nádrže, s výhodou s míchadlem, do které se zavádí rozdrcený rostlinný materiál ze zaváděcího zařízení, přičemž směs odpadů se v tomto zhodnocovacím zařízení v jednom nebo více anaerobních reaktorech methanizuje a následně po slisování v lisu se jako čerstvý kompost odváží v transportním kontejneru.

Ve zhodnocovacím zařízení získaný methanový plyn se ukládá v plynojemu a odtud se kontinuálně odvádí do zařízení pro separování tepelné energie, čímž se získává elektrická energie a dálkové teplo, přičemž spaliny sestávají v podstatě z vody.

Voda zbylá po odfiltrování kompostu a methanizaci se v zařízení pro úpravu odpadní vody upravuje na užitkovou vodu, dočasně ukládá v záchytné nádrži a oddělenou vodovodní sítí se zavádí ke vhodným spotřebičům, přičemž při úpravě vznikající zbylé látky se separují a odstraňují.

V systému a ve zhodnocovacím zařízení přítomný přebytečný vzduch se čistí v zařízení pro úpravu vzduchu a následně se výpustí předepsaným způsobem vypouští do okolní atmosféry.

Alternativním systémem podle vynálezu se dosáhne toho, že domovní odpadní vody, které obsahují fekálie, se spolu s biologickými odpady a zbytky jídel shromažďují a upravují v plně automatizovaných malých decentralizovaných nádržích v blízkosti budov, takže mohou být jako kaše s definovanou zrnitostí dopravovány tlakovými potrubími s malou světlostí přímo do nejbližšího zhodnocovacího zařízení. Kapalná složka domovních odpadních vod přitom slouží jako jakýsi transportní prostředek pro v ní obsaženou biologickou hmotu. Již ve sběrných stanicích probíhá separace rušivých látek, které jsou v pravidelných časových intervalech odstraňovaný servisem a převáženy ke zpracování.

Upravená směs odpadů se tlakovým odpadovým potrubí odvádí do zhodnocovacího zařízení. Potrubní systém je za účelem zvýšení rychlosti proudění a k předcházení anaerobnímu kvašení v tomto potrubním systému v pravidelných časových intervalech profukován

·· ·9 • · 9 * • · • 9 9 9 tlakovým vzduchem.

Ve zhodnocovacím zařízení prochází směs odpadů nejdříve hygienizační kaskádou a poté se ukládá do vyrovnávací nádrže, s výhodou s míchadlem. Do vyrovnávací nádrže se průběžně v definovaných dávkách přidává rozdrcený materiál z rozřezaných rostlin, který slouží ke zlepšení struktury čerstvého kompostu, který vzniká při dalším zpracování.

Ve vyrovnávací nádrži již může podle vynálezu probíhat za přívodu vzdušného kyslíku aerobní zpracování směsi. Pevné složky směsi mohou být v tomto případě po zpracování separovány lisováním a použity a dále zpracovávány jako čerstvý kompost nízké koncentrace. Zbylá kapalina s vysokým obsahem biologických látek nebo v případě jednostupňového zpracování veškerá směs se ze sběrné nádoby odvádí do jednoho nebo více anaerobních reaktorů, kde pomocí bakterií proběhne methanizace.

Methan získaný z alternativního systému podle vynálezu se pomocí vhodných spalovacích motorů a k nim připojených elektrických generátorů přemění na elektrickou energii, která se zavede do veřejné rozvodné sítě.

Tepelná energie vzniklá odebráním tepla z procesu se dálkovou teplovodnou sítí odvede za účelem vytápění u blízko se nacházejících spotřebitelů.

Zbylé pevné složky, které nakonec zůstanou v anaerobních reaktorech, se slisují a použijí se jako čerstvý kompost nízké koncentrace pro další zpracování ve stávajících kompostárnách.

Voda zbylá po vylisování pevných složek, která již

• 9 9 «9 9	9 · · 0 0 0	•	9 · •	♦	0 0 9 «
• ···	• ·	•	•		• 9

• 0 9	• 9	•	•	•	9 9
• · · 0 ·	0 0 · 0 0		• ·		0 9

neobsahuje biologické složky, se upraví a uloží do sběrné nádrže. Odtud se pak jako nepitná užitková voda za poplatek odvádí samostatným vodovodním potrubím k takovým spotřebičům, jako jsou toalety, myčky aut, zahradnictví, průmyslové podniky a podobně.

Vzduch zbylý po případném aerobním zpracování se vyčistí pomocí vhodných odlučovačů a filtrů s aktivním uhlím a vypustí se do okolní atmosféry, pokud vyhovuje předpisům TA Luft.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují

- na obr. 1

- na obr. 2

- na obr. 3

- na obr. 4

- na obr. 5

- na obr. 6

- na obr. 7

- na obr. 8 blokové schéma části zářízení podle vynálezu;

tokový diagram systému podle vynálezu;

blokové schéma dopravního systému;

blokové schéma bubnového střižného síta;

blokové schéma flotace;

blokové schéma vysokovýkonného anaerobního zařízení;

blokové schéma anaerobního kvasícího zařízení;

blokové schéma sedimentačního zařízení;

• · · « · ♦ « ♦ • · · · · · 9

9 ··· 9 9 ·

9 9 9 9 9 9

9 9 9 ·« ··

- na obr. 9

- na obr. 10

- na obr. 11 další blokové schéma flotačního zařízení;

blokové schéma rybničního čisticího zařízení; a blokové schéma zařízení podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Alternativní systém spočívá na základní myšlence, že kuchyňské odpadky biologického charakteru a zbytky jídel se spolu s domovní odpadní vodou zpracovávají na místě jejich vzniku v uzavřeném tlakovém odpadním systému.

Nad nebo pod kuchyňskými výlevkami se nainstalují řezací zařízení (v USA : garbage disposer), která biologické kuchyňské odpadky s přísadou vody rozmělní, načež se tyto kuchyňské odpadky zavedou do domovního odpadu.

Směs odpadní vody, která sestává ze znečištěné vody, fekálií, biologických kuchyňských odpadků a zbýtků jídel, se ještě jednou v čerpacích šachtách rozmělní výtlačnými čerpadly se řezacími koly a odvádí se pak odtud uzavřeným tlakovým odpadním systémem do zařízení pro zpracování odpadní vody, které je vždy přizpůsobeno daným poměrům.

Zařízení pro zpracování odpadní vody alternativního systému sestává v podstatě z methanizačního zařízení, ve kterém směs odpadní vody zkvasí a ze získané směsi biologických plynů se získá elektrická energie, popřípadě sekundární teplo a chlad,

44 «44 44 44 •4 4 44 44 4444

4·44 44 4 4 4 4 4

44 44 444 44 4

444 444 4444

444 44 444 44 4· 44

- z různých přídavných čisticích stupňů, ve kterých se odpadní voda vyčistí až na kvalitu užitkové vody, a

- z kompostovacího zařízení, ve kterém se zbylé biologické odpady kompostují. Rušivé látky, které se v zařízení pro úpravu vody objeví, se mohou případně využít pro získání tepelné energie nebo uložit na řízené skládky.

Pro efektivní vytížení zařízení pro úpravu vody alternativního systému se počítá zatížením 30.000 ekvivalentů obyvatele při 60 g BSB₆ z domovních, živnostenských nebo průmyslových přípojek.

Zařízení pro úpravu vody může být koncipováno pro speciální požadavky úpravy vody z určitých průmyslových a živnostenských provozů.

Zejména ve velkých turistických oblastech jižních zemí jsou odpadní vody a odpadky odstraňovány neregulovaně.

V důsledku časté absence moderních kanalizačních sítí a nevyhovujícího odstraňování těchto odpadů do moře nebo do vsakovacích jam jsou trvale poškozovány přírodní zdroje, to jest krajina, půda a pitná voda.

Alternativní systém spojuje v současné době nejmodernější techniky a osvědčené techniky za účelem nezávislého řízeného odstraňování a zhodnocování biologických odpadů a domovních odpadních vod.

Alternativní systém lze použít v oblastech a regionech, které nejsou nebo nemohou být připojeny k regionálnímu řízenému • · 9

99

999 99 99

999 9 9 99 9

9 9 9 9 9 9

999 99 99 99 zpracování odpadních vod a odpadů.

Při zavádění alternativního systému lze současně s příznivými náklady pokládat i s tlakovým odvodem odpadní vody paralelní centrální rozvod pitné vody.

• Odváděním odpadní vody, fekálií, biologických kuchyňských odpadků a zbytků jídel přímo na místě jejich vzniku do společného uzavřeného tlakového odvodu odpadní vody se dosáhne toho, že již nedochází k zatěžování životního prostředí hygienicky závadnými a silně zapáchajícími odpadky v domovních kontejnerech a/nebo v kontejnerech pro biologický odpad.

• Zásluhou možnosti odstraňování a zavádění velkého množství zbytků masa, ryb a jídel do tlakového odvodu odpadní vody alternativního systému se předejde nákladnému zpracování těchto odpadů biologickým zpracováním v kontejnerech pro biologický odpad. Kontejner pro biologický odpad již nevydává žádný nepříjemný zápach a může být proto přepravován na větší vzdálenosti.

• Zásluhou transportu nadrobno rozmělněných odpadů spolu s domovní odpadní vodou tlakovým odvodem odpadní vody odpadnou dopravní a perzonální náklady na odstraňování těchto odpadů.

• Zásluhou toho, že se předejde vniknutí nadměrného množství rušivých látek do alternativního systému, není při zpracování a zhodnocování směsi odpadů třeba použít nákladnou třídicí techniku.

Φ ΦΦ φ φφ ·· φφ φφ φ φφφφ φφφ» φφφφ φ φ φ «φφφ • · φφ φφ φφφ ·· φ φφφ φφφ φφφφ φφφ φφ φφφ φφ φφ φφ • Zásluhou včasného vytvoření směsi odpadů a hydrolýzy jakož i počínajícího aerobního kvašení v tlakovém odvodu odpadní vody se zkrátí doba zpracování v úpravně odpadní vody.

• Zásluhou energetického zhodnocení směsi odpadů pomocí nákladově příznivé kombinace čisticí a methanizační techniky se při nízkých nákladech docílí optimálního energetického zisku.

• Ze zhodnocení získané směsi biologických plynů vyplývají různé možnosti využití, například výroba methanolu, elektrického proudu, dálkový přenos tepla nebo výroba chladu.

• Kontrolou zaváděných rušivých látek se získá značné množství nezamořeného kompostu, který se může rozvézt na zemědělské plochy.

• Úpravou odpadních vod na užitkovou vodu, která se může znovu použít v mycích zařízeních, pro zavlažování rostlin a trávníků a pro splachování v toaletách, lze dosáhnout značné úspory ve spotřebě vody.

• Při výkopových pracech pro nové položení polyethylenových trubek tlakového odvodu odpadní vody lze paralelně s příznivými náklady položit síť rozvodu pitné vody a/nebo jiná potrubí a rozvody, například rozvod elektrického proudu, plynu a telekomunikační kabely.

• Malý průměr polyethylenových trubek tlakového odvodu odpadní vody umožňuje, aby se tyto polyethylenové trubky položily do stávajících kanalizačních systémů s volnou

- 13 hladinou, které již případně potřebují opravu, a to prostým zasunutím těchto polyethylenových trubek.

• Investiční náklady na alternativní systém jsou ve srovnání s dosud běžným kanalizačním systémem s volnou hladinou a konvenčním čisticím zařízením případ od případu o 30 až 50 % nižší, odstraňování odpadu je přídavnou výhodou, která není spojena s dalšími náklady.

2.1. Dopravní systém

Předem rozmělněné zbytky jídel a voda ze sanitárních zařízení se z jednotlivých budov, hotelů a restaurací zavádějí podle obr. 3 do čerpacích stanic uspořádáných bezprostředně u zdroje těchto odpadů. Čerpací stanice jsou vybaveny řezacími zařízeními pro další rozmělňování a homogenizaci odpadu.

Odpadní voda je zmíněnými malými jednotlivými čerpacími stanicemi dopravována do hlavních čerpacích stanic. Odtud se odpadní voda hermeticky uzavřena přepravuje tlakovým vzduchem do zařízení pro její zpracování.

Potrubí pro transport odpadní vody mohou být také zásluhou jejich značně menšího průřezu zaintegrována do stávající staré kanalizační sítě.

Další výhodou je aerobní zpracování, kterým se předejde překyselení odpadní vody.

2.3.1. Bubnové střižné síto

Hrubší částice v odpadní vodě se podle obr. 4 oddělí pomocí

bubnového střižného síta se štěrbinou širokou 1 mm.

Filtrát od síta se zavádí do druhého stupně předběžného čištění.

Pevné částice od síta se zbaví kovových příměsí a zavádějí se do rozmělňovacího zařízení.

Materiál od síta se homogenizu spolu nařezanými zbytky rostlin nebo rákosí z otevřených čisticích zařízení a zavádí se do anaerobního kvašení.

2.3.2 Flotace

Ve flotačním zařízení se odpadní voda podle obr. 5 zbaví převážné části pevných částic, které jsou v ní obsaženy.

Zbylá organická hmota je přítomna rozpuštěna nebo ve formě biologicky odbouratelných mikroskopických částic.

Zásluhou toho se vytvoří podmínky pro biologické odbourávání.

Flotací získaný materiál a sedimenty se přidají k organické hmotě homogenizované rozmělňovacím zařízením, jednoduchým mísícím zařízením se s ní smísí a zavedou se do anaerobního kvašení.

Parametry: celkový průtok [m³/hod] průtok flotací a sedimentací lm³/hod] podíl BSB₆ v celkovém průtoku [mg/l] podíl BSB₆ v materiálu z flotace a sedimentace hng/l] ·· » *« »· ·· • · · · · 9 9 9 9

999 · 4 Φ ♦ Φ Φ Φ • 4 · · * ·

444 ·· ··· 99 podíl TS v celkovém průtoku Img/l] podíl TS v materiálu z flotace a sedimentace [mg/l]

Podle těchto parametrů se rozhoduje o konstrukci stupňů anaerobního zpracování.

Pro anaerobní zpracování s vysokým výkonem je žádoucí vysoký podíl rozpuštěných BSB₆.

2.4.1. Výkonná anaerobní biologie

Výtok z flotačního zařízení, který je do značné míry zbaven látek ve formě částic, se podle obr. 6 zavádí do výkonné anaerobní biologie.

Zásluhou konstrukce tohoto stupně a skutečnosti, že organická hmota je přítomna převážně v rozpuštěné formě, je ve srovnání s jiným stupni anaerobního zpracování zapotřebí jen velmi krátká doba pobytu v tomto stupni.

Takto jsou vytvořeny podmínky pro anaerobní zpracování veškerého množství odpadní vody.

Získaná energie ve formě methanu představuje odlehčení

navazujícího aerobního stupně.
Parametry:	celkový průtok	[m³/hod]
	BSB₆ (celkem)	bng/l]
	Obsah TS	[mg/l]
	doba pobytu	[hod]
	výtěžnost plynu	[m³/den]

• fcfc	• fcfc	• fc	fc*
·· ·	• fc ·		fc	•		•	fc	•
• fcfcfc	• fc		«	•		•	fc	•
								«
• · fc	• fc		•	•		•	•	•
fc·· ··	fcfcfc	• fc			• ·		fc fc

- 16 2.4.2 . Anaerobní kvašení

Do anaerobního kvašení se pak podle obr. 7 zavádějí veškeré pevné organické látky, které se v celém systému vyskytují:

- homogenizovaný výstupní materiál z bubnového střižného síta

- rozřezaná zelená hmota z rybničního čisticího zařízení

- rozřezaná zelená hmota z areálu a z parků

- výstupní materiál z flotačního a sedimantačního zařízení

- přebytečný kal z oživeného aerobního stupně

Kaly jsou zahuštěny flotací a pásovými filtry, rozřezaná zelená hmota je téměř suchá.

Objem je na pro zpracování z ekonomického hlediska únosnou míru omezen oddělením od hlavního toku odpadní vody. Podobně je přítomen dostatečně vysoký obsah TS.

Parametry: celkový průtok [m³/hod]

BSB₆ (celkem) [mg/l]

Obsah TS [mg/l] doba pobytu [hod] výtěžnost plynu [m³/den]

2.5. Aerobní biologie

Zatížení aerobní biologie je zásluhou anaerobního odbourání organických látek obsažených v odpadní vodě a eliminace látek ve formě částic kombinací bubnového střižného síta a flotačního

* ··	to ··	99	• 9
·· v	·· 9	9	9		9	9	9
• ··«	• ·	9	9		9	9	•
							•
9 9 9	9 ·	9	9		•	9	9
>99 9»	• 9 t	99		»9			99

zařízení, které působí jako předčišťovací stupně, nyní jen velmi nízké.

Doba pobytu a tím objem oživené hmoty, jakož i dodávání vzdušného kyslíku dmychadlem jsou omezeny na míru, která je z ekonomického hlediska přijatelná.

Uvedené se projeví také na množství přebytečného kalu.

Parametry:

celkový průtok	[m³/hod]
BSB_s (celkem)	[mg/l]
obsah TS (přítok)	[mg/l]
obsah TS (biologie)	[mg/l]
doba pobytu	[hod]
objem nádrže	[m³]

2.6 Dočišťování

Pro dočišťování za aerobní biologií se nabízejí dva postupy:

• sedimetace • flotace

Při obou postupech se oživený kal oddělí a rozptýlí do zpětně zaváděného kalu (zpět do aerobní biologie) a přebytečného kalu. Přebytečný kal se po zahuštění zavádí do anaerbního kvašení.

2.6,1. Sedimentace

Sedimentační stupeň sestává podle obr. 8 obecně z kruhových • · ·

- 18 nebo pravoúhlých usazovacích nádrží s odstraňováním kalu ze dna nebo z hladiny nebo může být tvořen emšermským usazovákem, popřípadě dortmundskou studní s odvodem kalu z kalového kužele.

Separátně lze použít čističky se šikmými lamelami.

Výhodou je jednoduchý proces, který si vystačí s poměrně málo agregáty.

Nelze ovšem přehlédnout následující nevýhody:

- velké objemy a v důsledku toho dlouhé doby pobytu a nežádoucí anaerobní procesy

- čistá eliminace plovoucích látek pouze přísadou srážecích prostředků

Parametry: celkový průtok (max) lm³/hod] obsah TS v přítoku Img/l] obsah TS v odtoku Img/l] obsah TS v kalu [mg/l] doba pobytu [hod]

2.6.2 Flotace

Flotace podle obr. 9 se dnes k dočišťování používá v čisticích zařízeních jen velmi vzácně.

Zlé jazyky tvrdí, že projekční kanceláře na flotačních nádržích, které jsou ve srovnání se sedimentačními zařízením malé, příliš málo vydělají.

• · · · · • · · · · • · · · · ·

Flotační zařízení vyžadující sice vyšší konstrukční náklady (vlastně pouze zavzdušňovací systém), mají však významné výhody:

- ve srovnání se sedimentačními zařízeními pouze čtvrtinový objem nádrže odstraňování čistých plovoucích látek bez srážecích prostředků vysoký obsah TS ve výstupu flotace aerobní poměry bez obtěžování zápachem.

Další zahušťování přebytečného kalu je jednodušší, popřípadě může v závislosti na okolnostech zcela odpadnout.

Parametry:

celkový průtok (max)	[m³/hod]
obsah TS v přítoku	Img/l]
obsah TS v odtoku	[mg/l]
obsah TS v kalu	fog/l]
doba pobytu	[hod]

2.7 Rybniční čisticí zařízení

Rybniční čisticí zařízení podle obr. 10 má více funkcí:

- další redukce látek obsažených v odpadní vodě

- vyrovnávání při návalech za přetížení nebo v případě provozních poruch

- přeměna produktů biologického odbourávání v anaerobně využitelný materiál (rozřezaná zeleň)

• ·

- 20 Rybniční čisticí zařízení by mělo být rozčleněno do více stupňů. Pro lepší biologické odbourávání v centrálním stupni by se mělo vzít v úvahu zavzdušňování některého nebo více stupňů.

Voda vytékající z rybničního čisticího zařízení má kvalitu dobré užitkové vody, která je pro účely zavlažování více než dostatečná.

Lze uvážit další zpracování této vody, například pro splachování v toaletách.

V projektech se také může uvážit, že do rybničního čisticího zařízení lze přímo, po případném vysrážení tenzidů, zavádět vodu z plaveckých bazénů a saun.

Tyto vody by jen zbytečně zatěžovaly zařízení pro zpracování odpadní vody, aniž by bylo třeba z těchto vod něco biologicky odbourávat.

Parametry: celkový průtok (max) [m³/hod]

BSB₆ v odtoku tmg/l]

BSB₆ ve flotaci a sedimentaci [mg/l] obsah TS v přítoku [mg/l] obsah TS v odtoku tmg/l] doba pobytu [hod]

Základní stupně alternativního systému

Úkolem alternativního systému je celkové zpracování odpadních vod, přičemž přitom vznikající dílčí toky, to jest oddělené kaly, plyny a odtok, se mají dále efektivně zpracovávat.

Na uvedeném je založen rozhodný rozdíl oproti stávajícím systémům čistění odpadní vody. Nemá se totiž pouze vyčistit odpadní voda, nýbrž se mají také zhodnotit všechny separované složky této odpadní vody.

Celý systém se proto také může označit jako zpětné získávání zhodnotítelných surovin.

Ke splnění uvedeného úkolu jsou zapotřebí různé navzájem spolu sladěné stupně:

1. stupeň - shromáždění a předběžné zpracování

Předem rozmělněné zbytky jídel a voda ze sanitárních zařízení se z jednotlivých budov, hotelů a restaurací zavádějí do čerpacích stanic uspořádaných bezprostředně u zdroje těchto odpadů. Čerpací stanice jsou vybaveny řezacími zařízeními pro další rozmělňování a homogenizaci odpadu. Určitý podíl organických látek přitom přejde do roztoku.

2. stupeň - biologicky aktivní transport

Další výhodou je aerobní zpracování, kterým se předejde « · • · · • · · φ · · · • φ · · · φφ ·· překyselení odpadní vody a docílí se také aerobní biologické aktivity.

Toto zpracování pokračuje v zavzdušňované a míchané vyrovnávací nádrži, která je předřazena před vlastním zařízením pro zpracování odpadní vody.

3. stupeň - hrubá separace

Hrubší částice v odpadní vodě se oddělí pomocí bubnového střižného síta se štěrbinou širokou 1 mm, avšak na rozdíl od konvenční technologie čištění odpadní vody se neodstraňují.

Filtrát od síta se zavádí do druhého stupně předběžného čištění.

Materiál od síta se homogenizuje spolu s nařezanými zbytky rostlin nebo rákosí z otevřených čisticích zařízení a zavádí se do anaerobního kvašení.

4. stupeň - jemná separace

V průběhu následující flotace za sníženého tlaku se odpadní voda zbaví převážné části pevných částic, které jsou v ní obsaženy.

Zbylá organická hmota je přítomna rozpuštěná nebo ve formě biologicky odbouratelných mikroskopických částic. Zásluhou toho se vytvoří podmínky pro výkonné anaerobní biologické odbourávání.

- 23 Flotací získaný materiál a sedimenty se přidají k organické hmotě homogenizované rozmělňovacím zařízenímm, jednoduchým mísícím zařízením se s ní smísí a zavedou se do anaerobního kvašení.

5. stupeň - anaerobní zpracování

Anaerobní zpracování a tím také získávání energie (methanu) se dělí ve dva stupně.

5a anaerobní biologie

Do anaerobní biologie se zavádí výtok z flotačního zařízení, který je zbaven pevných částic. Rozpuštěné organické látky lze jako pevné látky odbourat v poměrně krátké době v konvenční vyhnívací věži.

Takto se vytvoří příznivé předpoklady pro anaerobní zpracování veškeré odpadní vody, aniž by se musely použít reaktory s nehospodárně velkými objemy.

Získaná energie ve formě methanu představuje odlehčení navazujícího aerobního stupně.

5b Anaerobní kvašení

Do anaerobního kvašení se pak zavádějí veškeré pevné organické látky, které se v celém systému vyskytují:

- homogenizovaný výstupní materiál z bubnového střižného síta

- rozřezaná zelená hmota z rybničního čisticího zařízení • · ·

- 24 - rozřezaná zelená hmota z areálu a z parků

- výstupní materiál z flotačního a sedimentačního zařízení

- přebytečný kal z oživeného aerobního stupně

6. stupeň - aerobní biologie

Zatížení aerobní biologie je zásluhou anaerobního odbourání organických látek obsažených v odpadní vodě a eliminace látek ve formě částic kombinací bubnového střižného síta a flotačního zařízení, které působí jako předčišťovací stupně, nyní jen velmi nízké.

Uvedené se projeví také na množství přebytečného kalu.

Pro dočišťování za aerobní biologií se nabízejí dva postupy:

• sedimetace • flotace

Při obou postupech se oživený kal oddělí a rozptýlí do • · *

- 25 zpětně zaváděného kalu (zpět do aerobní biologie) a přebytečného kalu. Přebytečný kal se po zahuštění zavádí do anaerobního kvašení.

- ve srovnání se sedimentačními zařízeními pouze čtvrtinový objem nádrže

- odstraňování čistých plovoucích látek bez srážecích prostředků

- vysoký obsah TS ve výstupu flotace

- aerobní poměry bez obtěžování zápachem.

7. stupeň - zpracování kalu

Zhodnocení přebytečného kalu z oživeného aerobního stupně předpokládá, zvláště při dočišťování sedimentačním zařízením, další zahuštění.

K tomuto účelu se kromě standardních postupů, dekantačních stupňů a komorových filtračních lisů mohou použít také pásové sítové lisy.

Proces představuje ve srovnání s oběma jinými postupy poměrně jednoduše obsluhovatelný systém s jednoduchou údržbou,

- 26 kterým lze dosáhnout srovnatelných výsledků. Také v tomto případě je však nepostradatelné použití vločkovacích prostředků, to jest polymerů.

Stabilizovaný kal z anaerobního kvašení lze podobně jako přebytečný kal zahustit sítovám pásovým lisem.

V projektu se dále musí rozhodnout mezi dalším sušením nebo přímým skládkováním, popřípadě použitím jako kompost.

Zastupuje:

Ing.J.Chlustina

Claims

1. Systém pro shromažďování, transport a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek, sestávající z přijímací stanice (4), potrubního systému (1) a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení, vyznačující se tím, že sestává z uzavřeného tlakového nebo podtlakového potrubního systému (1), ve kterém se domovní odpadní vody, biologické odpady, fekální vody a jiné organické látky transportují společně ve formě kapaliny a společně se podrobují procesu separace, při které se od sebe navzájem oddělí pevné a kapalné složky, přičemž kapalné složky se zavádějí do prvního reaktoru (9) a pevné složky se zavádějí do druhého reaktoru (10).

2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje zařízení (13) pro separování tepelné energie.

3. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje zařízení (17) pro úpravu odpadní vody.

4. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje flotační zařízení (7) .

5. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje oživovací zařízení (21).

6. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje předčišťovací zařízení.

···

- 28

7. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jedno zařízení (2) pro transport tlakovým vzduchem.

8. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jedno zařízení (4) pro rozmělňování substancí.

9. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jednu vyrovnávací nádrž.

10. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jedno zaváděcí zařízení (8) pro rozmělňování biologicky odbouratelných látek.

11. Způsob shromažďování, transportu a zhodnocování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek pomocí přijímací stanice (4), potrubního systému (1), který je připojen k různým budovám, a nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení (13), vyznačující se následujícími kroky:

- shromažďování domovních odpadních vod, biologických odpadů, fekálních vod a jiných organických látek ve společné směsi v uzavřeném tlakovém nebo podtlakovém potrubním systému (1);

ukládání směsi v nádrži a separace kapalných a pevných složek;

- zavádění kapalné složky do prvního reaktoru (9);

- zavádění pevné složky do druhého reaktoru (10) a zavádění získaného methanového plynu z prvního reaktoru (9) a druhého reaktoru (10) do nejméně jednoho zhodnocovacího zařízení (17).

• · • · · · 9 9 9 • · 9 9 9 9 ·· ·9 ·♦·

- 29

12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že pro zamezení předčasného anaerobního kvašení odpadu v potrubní síti se tato potrubní síť pravidelně proplachuje tlakovým vzduchem ze stanice (2) pro proplachování stlačeným vzduchem, přičemž odpadní voda obsahující odpady se tlakovým potrubním systémem (1) přepravuje do zhodnocovacího zařízení.

13. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že v přijímací stanici (4) se provádí separace rušivých látek (3) a přiváděné biologické odpady a zbytky jídel po rozmělnění se spolu s odpadními vodami (5) obsahujícími fekálie vtlačují výtlačným čerpadlem s řezacím zařízením (6) do tlakového potrubního systému (1).

14. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že směs odpadů se ve zhodnocovacím zařízení ukládá do vyrovnávací nádrže (9), s výhodou s míchadlem, do které se zavádí rozdrcený rostlinný materiál ze zaváděcího zařízení (8), přičemž směs odpadů se v tomto zhodnocovacím zařízení v jednom nebo více anaerobních reaktorech methanizuje a následně po slisování v lisu (23) se jako čerstvý kompost odváží v transportním kontejneru (11).

15. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že ve zhodnocovacím zařízení získaný methanový plyn se ukládá v plynojemu (12) a odtud se kontinuálně odvádí do zařízení (13) pro separování tepelné energie, čímž se získává elektrická energie (14) a dálkové teplo (15), přičemž spaliny (

16) sestávají v podstatě z vody.

·♦* *·* 9 · · 9 9 • 99 · « · * •· ··· 9 9 » • · · · · 9 9

99 9·· «9 99

- 30 16. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že voda zbylá po odfiltrování kompostu a methanizaci se v zařízení (17) pro úpravu odpadní vody upravuje na užitkovou vodu, dočasně ukládá v záchytné nádrži (18) a oddělenou vodovodní sítí (19) se zavádí ke vhodným spotřebičům, přičemž při úpravě vznikající zbylé látky (20) se separují a odstraňují.

17. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že v systému a ve zhodnocovacím zařízení přítomný přebytečný vzduch se čistí v zařízení (21) pro úpravu vzduchu a následně se výpustí (22) předepsaným způsobem vypouští do okolní atmosféry.