Žijeme s vodou
Zpět do přírody
Systematické odkanalizování a čištění odpadních vod, jak ho známe dnes, je z historického hlediska poměrně mladou záležitostí. Jednou z prvních čistíren na území České republiky je Lindleyho ČOV, která byla uvedena do provozu roku 1906 v Praze. V Moravské Třebové byla první čistírna zprovozněna na konci 70. let minulého století a čistila odpadní vody z nemocnice a části sídliště Západní. Samostatné čistírny nebo alespoň zařízení pro předčištění odpadních vod měla také např. vojenská škola nebo firmy Hedva, Abner a Toner. Vzhledem k tomu, že až do konce 90. let neexistovala v Moravské Třebové soustavná kanalizační síť s centrálním čištěním odpadních vod, byly odpadní vody odváděny dílčími stokami do místních vodotečí. Spousta z nás si jistě vzpomene na dobu, kdy voda v Třebůvce hrála všemi barvami, vypadala spíše jako stoka a ryby byste v ní hledali stěží. Postupné rozšiřování kanalizační sítě ve městě a přivedení veškerých odpadních vod na městkou čistírnu situovanou v Linharticích již bylo popsáno v článku „Cesty odpadní vody“. Dnešní povídání je věnováno čistírně odpadních vod a její nezastupitelné roli v ochraně životního prostředí.
V obecném povědomí je čistírna odpadních vod v podstatě jakousi pračkou znečištěných vod, kde nastavíme výkon a přidáme přípravky dle potřeby a vypereme „dočista do čista“. Systém čištění odpadních vod je však poněkud složitější. Čištění městských odpadních vod je obvykle realizováno na čistírnách mechanicko-biologických. Na vstupní části ČOV, tzv. mechanickém předčištění, jsou z vody odstraňovány hrubé i jemnější nečistoty, a to buď prostým „přecezením“ vody (hrubé a jemné česle) nebo sedimentací (lapáky štěrku, lapáky písku, usazovací nádrže). V následujícím stupni ČOV, tzv. biologickém čištění, probíhají procesy čištění odpadních vod působením mikroorganismů, které využívají organické látky (znečištění) pro svůj růst a rozmnožování. Směsnou kulturu mikroorganismů (bakterie, houby, plísně, kvasinky, vířníci, hlístice, aj.), kterou nazýváme aktivovaným kalem, je nutné udržovat v biologickém reaktoru (aktivační nádrži) za určitých podmínek. V udržení optimálních podmínek pro správnou funkci aktivační nádrže právě spočívá úskalí biologického čištění odpadních vod. Čistící proces může ohrozit nejen přísun vysokého či naopak velmi nízkého znečištění, příp. přítok odpadních vod obsahujících toxické látky (např. kovy), ropné látky nebo vysoké koncentrace tuků. Různé bakterie, které se podílejí na čisticím procesu, mají různé nároky na obsah kyslíku ve vodě, na teplotu vody a pH. Aby čistící proces vykazoval požadovaný efekt, musí být aktivovaný kal udržován v reaktoru v určité koncentraci a musí se v systému zdržet po určitou dobu. Je tedy evidentní, že čistírna odpadních vod není mechanismus, který lze regulovat otočením knoflíku, ale systém, jehož funkce závisí na mnoha faktorech. Pokud jsou životní podmínky mikroorganismů příznivé, je znečištění z odpadní vody odstraňováno v požadované míře a současně mikroorganismy rostou a množí se, tzn., že objem aktivovaného kalu narůstá. Proto je nutné ho dle potřeby ze systému odčerpávat a dále zpracovávat na tzv. kalové koncovce ČOV. Důležitou součástí ČOV je tzv. separační stupeň, na kterém v dosazovacích nádržích dochází k sedimentaci aktivovaného kalu a jeho oddělení od vyčištěné vody, která je odváděna do toku, v našem případě do řeky Třebůvky. Přebytečný kal oddělený od vyčištěné vody je nutné dále zpracovávat. Jelikož se jedná o odpadní produkt ČOV, je nutné jeho objem co nejvíce zredukovat a postarat se o jeho kvalitu tak, aby bylo možné zajistit likvidaci tohoto odpadu v souladu s legislativou a s co nejnižšími náklady. Kal je nutné zejména zbavit v co největší míře vody, z tohoto důvodu se pomocí strojního zařízení a přídavku chemikálie kal zahušťuje a odvodňuje. Kal musí být také stabilizovaný, tzn., že musí být co nejvíce dosaženo rozkladu organických látek v něm. Pokud jej chceme využít v zemědělství, musí být zajištěna jeho hygienizace, tzn. významnou měrou snížen obsah patogenních mikroorganismů.
Návrh nové nebo rekonstruované ČOV vždy vychází ze dvou základních hledisek. Jaká bude kvalita a množství přiváděných odpadních vod a jaká má být dosažena kvalita vyčištěných vod s ohledem na kvalitu vody v toku. Tyto vstupní a výstupní požadavky jsou však jednoznačné jen zdánlivě. V praxi to vypadá tak, že se mění jak charakter přitékajících vod, nejčastěji v důsledku změn v průmyslových výrobách, tak i legislativní předpisy týkající se vypouštění odpadních vod do vod povrchových. Zpřísňující se požadavky na kvalitu vyčištěných vod kladou stále vyšší nároky na technologické uspořádání a vybavení čistíren odpadních vod. Zatímco dříve bylo na ČOV postačující pouze odstraňování organického znečištění, později to bylo odstraňování dusíku a fosforu (tzv. nutrienty), dnes se již zabýváme vlivem zbytkových koncentrací léčiv, hormonů, drog atd. v odpadních vodách. Současně dochází i ke zpřísňování kvalitativních požadavků v oblasti nakládání s čistírenským kalem.
Výše popsanými skutečnostmi je determinován i provoz a rozvoj městské ČOV Moravská Třebová. V době výstavby v roce 1995 se jednalo o mechanicko-biologickou čistírnu s kapacitou cca 11 900 ekvivalentních obyvatel (EO). Biologické čištění probíhalo ve třech aktivačních nádržích. Zvláštností zde byly dosazovací nádrže, které byly vestavěné do nádrží aktivačních. Stejný objem jako aktivační nádrže měla i tzv. vyrovnávací nádrž provozovaná za účelem eliminace nárazových přítoků souvisejících s vypouštěním z průmyslových závodů. S průmyslovými odpadními vodami souvisely i dva největší problémy provozu ČOV, a to přítok obtížně biologicky čistitelných vod na ČOV a vyšší obsah kovů v čistírenském kalu.
Vzhledem k riziku poplatků za zbytkové znečištění obsažené ve vodách vypouštěných z ČOV byla v roce 2003 doplněna technologie ČOV o chemické srážení síranem železitým. Tímto opatřením bylo zabezpečeno snížení koncentrací fosforu, nerozpuštěných látek i organických látek obecně ve vyčištěných vodách. Zpřísňující se požadavky na kvalitu vyčištěných vod i kvalitu čistírenských kalů a v neposlední řadě zabezpečení dostatečné kapacity ČOV vedly v roce 2011 ke komplexní modernizaci ČOV. Původní zůstalo pouze mechanické předčištění, zásadním způsobem byl zrekonstruován biologický stupeň, vybudovány byly dvě nové kruhové dosazovací nádrže a zcela nově bylo řešeno zpracování čistírenského kalu. Za zmínku stojí skutečnost, že tato technicky i organizačně náročná stavba probíhala za plného provozu ČOV tak, aby bylo zajištěno trvalé čištění odpadních vod.
Z hlediska zpřísněných požadavků na kvalitu vypouštěných vod bylo v rámci modernizace vyřešeno zvýšené odstraňování dusíku a fosforu. Jak již bylo uvedeno, úplně novou podobu získalo kalové hospodářství ČOV. Bylo instalováno moderní strojní zařízení pro zahuštění a odvodnění kalu a zejména technologie umožňující stabilizaci a hygienizaci kalu (OSS-oxyterm sludge system®). Současná kapacita čistírny je 22 070 EO.
Na čistírnu odpadních vod nejsou přiváděny pouze odpadní vody. Kanalizace ve městě je převážně jednotná, tzn., že slouží i k odvádění srážkových vod. Ty se v případě intenzivních nebo déletrvajících srážek částečně převedou do vodotečí prostřednictvím objektů na kanalizaci, které se nazývají dešťové oddělovače. Část srážkových vod však samozřejmě doteče až na ČOV. Objemy nádrží na čistírně není možné dimenzovat na tyto nestandardní přítoky, z tohoto důvodu je zde vybudována dešťová zdrž, kde jsou srážkové vody nejvýrazněji znečištěné odpadními vodami zachyceny a následně se po snížení nátoku do ČOV přečerpávají do čistícího procesu. Kromě odpadních vod přitékajících na ČOV je na ČOV zajišťováno i čištění dovážených odpadních vod z bezodtokových jímek a septiků.
Vyčištěné odpadní vody mohou být vypouštěny do řeky Třebůvky pouze v množství a kvalitě, které splňují limity stanovené vodoprávním úřadem v povolení k vypouštění z ČOV. Provozovatel ČOV pravidelně odebírá na odtoku z ČOV kontrolní vzorky, které následně analyzuje akreditovaná laboratoř. Kromě tohoto systematického monitoringu odebírá namátkově vzorky vyčištěné vody i kontrolní laboratoř pověřená Českou inspekcí životního prostředí. ČIŽP také provádí dozorovou kontrolu provozu ČOV a plnění podmínek povolení k vypouštění z ČOV.
Čistírna je rozsáhlým souborem různých čerpadel, armatur a ostatního strojního vybavení, které vyžadují různě náročnou údržbu. Tuto činnost z velké části vykonávají lidé zajišťující obsluhu ČOV. Náročnější zásahy pak provádí odborné servisní organizace. Výčet činností obsluhy ČOV je opravdu dlouhý a v celém rozsahu je specifikován v Provozním řádu ČOV. Jedná se např. o kontrolu chodu strojně-technologického zařízení, kontrolu provozních hodnot, manipulaci se zachycenými hmotami (štěrk, písek, shrabky, odtah přebytečného kalu, odvodňování kalu, čištění jímek, provádění drobných stavebních oprav a úprav, odstraňování drobných závad a poruch, dohled nad dodržováním lhůt revizí, provozních kontrol zařízení a kalibrací měřidel, vedení provozních záznamů atd. Kromě rutinních prací musí být obsluha ČOV připravena a schopna řešit mimořádné události, jakými mohou být nestandardní a havarijní přítoky na ČOV, náhle zhoršení kvality vyčištěných vod, příp. kolaps čisticího procesu, přerušení dodávky el. energie nebo porucha strojů a zařízení, jejichž funkce je zásadní pro zajištění čisticího procesu s požadovanou účinností.
Stěžejním tématem dnešní doby je nakládání s odpady. Otázka „Kam s ním?“ se nevyhnula ani odpadnímu produktu ČOV, tedy čistírenskému kalu. Vzhledem ke svému obsahu organických látek i důležitých hnojivých prvků (dusík, fosfor) je využitelný v zemědělství, ovšem toto jeho využití je podmíněno stále se zpřísňujícími kritérii. Kal z ČOV Moravská Třebová dlouhodobě splňuje limity pro obsah těžkých kovů i specifických látek jako jsou AOX, PCB, PAU. Díky nové technologii hygienizace instalované na kalové koncovce ČOV v roce 2011 je schopen splnit i požadavky na obsah mikroorganismů. V současné době je tento kal používán jako surovina do kompostů a provozovatel ve spolupráci s vlastníkem ČOV činí potřebné kroky pro využití kalu přímou aplikací na zemědělské pozemky. Aktuálně však sílí tendence dále omezit či zakázat tento způsob využití kalů s ohledem na potenciální riziko negativního vlivu zbytkových koncentrací léčiv, hormonů atd. na lidské zdraví. Nové trendy směřují převážně do materiálového a energetického využívání čistírenského kalu. Pokud si změna legislativy vynutí změnu způsobu nakládání s čistírenským kalem, bude to v našich podmínkách znamenat buď investici do nové technologie zpracování kalu, nebo zajištění odběratele schopného zajistit likvidaci v souladu se zákonnými požadavky. V obou případech však lze očekávat výrazný nárůst nákladů na likvidaci tohoto odpadu.
Ing. Blažena Kolaříková