Biotechnologické postupy při čištění odpadních vod

Odpadní vody vznikající při lidské činnosti je nutno před jejich opětovným navrácením do přírody přečistit. Čističky odpadních vod jsou technologické linky pracující na principu mechanicko-biologického čistění. Následující článek vznikl na základě exkurze v Čističce odpadních vod Brno – Modřice, je věnován zejména biotechnologickým aspektům čistění. #img_500#.<> Obr. 1 Celkový pohled na čističku **Mechanické čištění** Čistící proces je započat hrubým předčištěním prostřednictvím lapáků štěrku a česlí. Dále voda prochází přes podélné lapáky písku a následně je přečerpána do usazovacích nádrží. Usazovací nádrže tvoří poslední mechanický stupeň, sedimentuje zde primární kal, který je odčerpáván na gravitační zahuštění v kruhové nádrži. Takto je zahušťován i sekundární biologický kal, vzniklý v biotechnologické části čištění. Kaly jsou čerpány do vyhnívacích komor. **Vznik a využití bioplynu** Směsný kal je ve vyhnívacích komorách zdržen zhruba po dobu 22 dní a je zde udržována teplota okolo 35-36˚C, která je nutná z hlediska rozvoje a množení mezofilní mikroflóry. Kromě teploty jsou v komorách sledovány hodnoty pH, výška hladiny a především tlak. Při vyhnívacích procesech se v horní části komor hromadí bioplyn, který je jímán plynojemy. Bioplyn lze zpracovávat procesem kogenerace, který zahrnuje kombinovanou výrobu elektrické energie a tepla. Teplo není vypouštěno do okolí, ale využívá se k vytápění a šetří tak finanční prostředky. „Bioplyn zpracováváme na dvou kogeneračních jednotkách a jsme schopni vyrobit až 1000 kW elektrické energie, kterou dotujeme naši síť“, nám při exkurzi v Čističce odpadních vod Brno (ČOV) řekl náš průvodce a mistr provozu, pan Hellinger. Při zaplnění plynojemů je možno nadbytečný bioplyn spalovat na hořácích přebytečného plynu. Vyhnilý kal je přečerpán do uskladňovacích nádrží, dále odvodněn a vysušen. #img_497#.<> Obr. 2 Vyhnívací nádrže **Použití čistírenského kalu v zemědělství** „Kaly z čistíren představují organickou hmotu tvořenou těly živých a mrtvých bakterií, které přetavily znečištění do svých těl. Za optimální situace by tato hmota mohla představovat ideální hnojivo. Při současném rozsahu industriálního znečištění to však není možné, zejména v důsledku kumulace těžkých kovů těly mikroorganismů“ řekl Ing. Radomír Polcar. Kaly z ČOV Brno jsou vyváženy buď na skládky nebo do kompostáren, či oblastí kde se provádí rekultivace půdy. Pan Hellinger prozradil, že čistírna do budoucna plánuje ještě ekologičtější likvidaci odpadu, a to jeho spalování v cementárně. **Biotechnologická část čistícího procesu** Mechanicky přečištěná odpadní voda je čerpána do aktivace, kde dochází k odstranění dusíkového, fosforečného a uhlíkového znečištění biologickou cestou. Aktivace je rozdělena do dvou linek, každá se dvěma samostatnými drahami. Bakterie na sebe v tomto technologickém úseku váží organické nečistoty. Ing. Polcar vysvětluje: „Jedná se o kontinuální kultivaci v nesterilních podmínkách. Obsluha musí být kvalifikovaná, aby podle nejrůznějších známek aktivovaného kalu poznala, jak proces řídit“. Voda je přiváděna nejprve do anaerobní nádrže s funkcí defosfatace, následně do oběhové anoxické nádrže s funkcí předřazené denitrifikace. Posledním stupněm aktivace je aerobní část. Technolog ČOV Brno – Modřice Ing. Robert Hrich popisuje: „Odbourávání fosforu je anaerobní proces a je přednostně zajištěn biologicky. Avšak v důsledku navzdušnění vody mezičerpací stanicí, není odstraňování dostatečné, proto je aplikován síran železitý.” Z aktivačních nádrží postupuje aktivační směs do dosazovacích nádrží, kde dochází k usazení a oddělení aktivovaného kalu, který je vracen do preanoxické zóny aktivace. #img_498#.<> Obr. 3 biologické čištění **Aktuální problém v ČOV Brno Modřice** „V současné době máme problém s přetížením čistírny a s částečným odumřením biomasy aktivace, kterou způsobuje zatím neznámý agens. Poškodila se nitrifikace a můžete pozorovat, že i voda na odtoku je zakalenější“, řekl Ing. Hrich. Tato technologie je živý proces, který je potřeba aktivně korigovat. Nastalou situaci řeší například navyšováním stáří kalu, aplikací většího množství síranu železitého a zjišťují další možnosti boje s pomnoženým nežádoucím mikroorganismem, který likviduje osazení aktivace. Na následujícím obrázku můžeme pozorovat okem viditelný pojev nežádoucí bakterie – zpěněný povrch vody v aktivační nádrži. #img_499#.<> gate2biotech:sta

---

68