Antropogenní stopové prvky a jejich výskyt v odpadních vodách

Autorka: Dr. Valentina Stein, VTA Austria GmbH, VTA Česká republika spol. s r. o., foto: VTA Austria GmbH, VTA Česká republika spol. s r. o.

Antropogenní stopové prvky - mikropolutanty v odpadních vodách jsou vyráběny synteticky a do životního prostředí se dostávají různými cestami. Např. v zemích EU je na trhu velké množství chemických látek, které se používají jako samostatné látky nebo ve směsích pro nejrůznější účely. Mezi typické antropogenní stopové prvky patří rezidua léčiv (např. léky proti bolesti, antidepresiva, antiepileptika a antibiotika), pesticidy a průmyslové chemikálie, jakož i produkty jejich rozkladu. Známým příkladem je diklofenak, který je obsažen v lécích proti bolesti.

Přestože se do životního prostředí uvolňují jen velmi nízké koncentrace těchto látek v řádu nanogramů na litr, již v tomto množství mohou mít škodlivé účinky na živé organismy, a tím i na ekosystémy. Buď mají přímý škodlivý účinek, nebo působí až po chronické expozici.

Tyto látky se prostřednictvím komunálních a průmyslových odpadních vod dostávají do čistíren odpadních vod. V nich však bývá zadržena, resp. rozložena jen velmi malá část těchto látek. V důsledku toho se značná část těchto stopových prvků dostává zpět do našich vod. Zbytky antropogenních stopových prvků se dnes nacházejí téměř ve všech vodních tocích na celém světě a zvláště vysoké koncentrace různých mikropolutantů se vyskytují po vypuštění vyčištěných odpadních vod.

Některé studie prokázaly, že diklofenak způsobuje u ryb poškození ledvin, jater a žaber. Hormony nebo látky podobné hormonům mohou ovlivňovat reprodukční schopnost ryb. Tyto účinky mohou mít trvalý negativní dopad na biologickou rozmanitost vodního ekosystému.

Výzkumná skupina ze Švédska zjistila, že může být ovlivněno i chování vodních organismů. Například ryby vystavené benzodiazepinům (sedativům) vykazovaly méně zdrženlivé chování než jiní zástupci stejného druhu, což z nich činilo snadnější kořist pro predátory.

Měření těchto látek je velmi složité a provádí se pomocí nejmodernějších analytických přístrojů, které má Institut pro zdraví a životní prostředí VTA Austria k dispozici.

Čistírny odpadních vod (dále i ČOV) jsou poslední technickou možností, jak zabránit vniknutí těchto látek do vodního koloběhu. To vyžaduje neustálý proces optimalizace. Společnost VTA proto nabízí inovativní koncepční řešení, jako je VTA Nanocarbon® založený na nejmodernější nanotechnologii, který odstraňuje příslušné mikropolutanty z odpadních vod a zlepšuje čisticí výkon čistíren odpadních vod. Tímto způsobem lze mikropolutanty zadržet v čistírně odpadních vod, aniž by bylo nutné provádět nákladné úpravy.

Četná praktická použití v čistírnách odpadních vod, které se spoléhají na VTA, ukázala, že VTA Nanocarbon® v mnoha ohledech optimalizuje proces čištění:

• Odstranění až 98 % antropogenních stopových prvků, a tedy splnění průměrné míry eliminace ve výši nejméně 80 % požadované směrnicí EU o městských odpadních vodách

• Odstranění až 99 % i nejmenších částic mikroplastů

• Odstranění huminových kyselin

• VTA Nanocarbon® netvoří při přeměně žádné škodlivé produkty

• Úspora až 30 % energie při provzdušňování

• Odstranění až 93 % AOX

• Redukce až 30 % CO2, takže s VTA Nanocarbon® optimalizujete svou uhlíkovou stopu

• Nejedná se o žádnou nebezpečnou látku

Na další otázky k tématu čištění odpadních vod novými technologiemi nám v krátkém rozhovoru odpovídá Jaroslav Lošonský vedoucí VTA Česká republika.

Můžete stručně představit společnost VTA Česká republika spol. s r.o. a její hlavní činnosti?

VTA Česká republika spol. s r.o. je dceřinou společností VTA Austria GmbH, kterou v jako firmu jednoho muže založil v roce 1992 Ing. Mag. Dr. h. c. Ulrich Kubinger. Firma se za minulá desetiletí stala mezinárodním, středně velkým podnikem a významným inovátorem v oboru. V České republice je od roku 1996 a je etablovaným dodavatelem chemie pro čištění odpadních vod se zaměřením na dodávky výkonných ve vlastních laboratořích vyvinutých systémových produktů.

Jaké jsou hlavní výzvy v oblasti čištění komunálních odpadních vod, se kterými se Vaše společnost setkává?

Představujeme VTA Nanocarbon. Novinku, se kterou je VTA připravena pomoci čistírnám odpadních vod plnit požadavky nové směrnice EU o čištění komunálních odpadních vod. Velmi zjednodušeně řečeno – čistírny odpadních vod budou muset být schopny redukovat min. z 80% mikropolutanty jakými jsou např. multirezistentní bakterie, AOX (chemické sloučeniny obsahující halogeny, které mohou představovat vážné nebezpečí pro životní prostředí), zbytky medicinských preparátů a další.

Jak konkrétně Vaše řešení pomáhá plnit požadavky směrnice EU o čištění komunálních odpadních vod?

Tato povinnost vyvolá enormní požadavky na investice do stávajících ČOV. Řešení se nabízí hned několik. Dočišťování pomocí flitrů s aktivním uhlím, ozonizace a pravděpodobně další. Technologie jsou investičně a provozně náročné, zejména pokud jde o finanční nároky. Jsou náročné na stavební prostory pro ČOV, bude potřeba zajistit kapacity projekčních kanceláří. Pravděpodobně bude ve velké častí případů nutné posuzování vlivů na životní prostředí v rámci stavebně správních řízení, apod.

Můžete podrobněji vysvětlit princip fyzikální adsorpce, na kterém je Vaše řešení založeno?

VTA Nanocarbon je komplexní suspenze s biofyzikálními adsorpčními vlastnostmi v nanoměřítku, která se skládá z funkcionalizovaných uhlíkových nanočástic se specifickou kationizací v kombinaci s bioaktivátory a základními objemovými prvky. Je připravena okamžitě k dávkování. Nenese s sebou žádnou z výše uvedených povinností – investice, výstavba, riziková pracovní prostředí, kterým např. ozonizace je. Velmi jednoduše VTA dodá IBC, případně naplní zásobník a připraví dávkování. VTA Nanocarbon plní roli čtvrtého stupně čištění odpadních vod v souladu se směrnicí EU.

Jaké jsou hlavní výhody Vašeho řešení VTA Nanocarbon® oproti tradičním metodám čištění odpadních vod?

VTA Nanocarbon, jak jsem již uvedl, je zaměřen na odstranění antropogenních stopových látek, mikroplastových částic a AOX. Míra eliminace požadovaná směrnicí EU o městských odpadních vodách je 80 %. Průměrná míra eliminace stopových látek VTA Nanocarbon®, z výsledků provozních studií, je 93 %.

Jakým způsobem Váš produkt přispívá k úsporám energie a redukci emisí CO2 v čistírnách odpadních vod?

VTA Nanocarbon nebude vnášet do systému stávajících ČOV žádné další nároky na energetickou spotřebu, nevzniká žádný další produkt, který by zatěžoval ČOV, případně životní prostředí.

Můžete uvést příklady konkrétních projektů nebo případových studií, kde bylo Vaše řešení úspěšně aplikováno a jaké byly výsledky?

VTA Nanocarbon je úplnou novinkou. V dané chvíli probíhají případové studie zejména v Německu, kde je kladen vysoký, i politický důraz na to být evropským leadrem a být maximálně připraveni plnit požadavky směrnice řádně a včas. Z případových studií vyplývá, že uvedené informace jsou potvrzovány praxí a že VTA Nanocarbon je určitě jedním z možných, dle mého názoru, velmi efektivních a i provozně velmi zajímavých řešení.

Jaký je proces implementace Vašeho řešení v praxi a jak dlouho obvykle trvá?

Pokud jde o konkrétní implementace, jsme stále ve fázi výzkumu a vývoje. Máme řešení, které je účinné. O poznatky z konkrétních případových studií se rádi podělíme. Budeme je určitě prezentovat na seminářích a školeních, v odborných časopisech, na webu. Nyní začínáme i se studií na jedné z ČOV v České republice. Po realizaci a potvrzení výsledků se velmi rádi pochlubíme úspěchem.

Děkujeme za rozhovor,
redakce