na odstraňování znečištění přinášeného na čistírnu odpadních vod městským kanalizačním systémem. V prvním období to bylo mechanické čištění zaměřené na ochranu dalších stupňů před působením shrabků, hrubě dispergovaných částic a nerozpuštěných látek a další navazující kroky – zasakování odpadních vod do půdy (využívající činnost půdních bakterií), první aplikace chemického srážení a rovněž první řešení biologické filtrace – biologické filtry s minerální náplní (štěrk, drcená struska apod.) jako nosiče pro bakterie snižující znečištění mechanicky předčištěných odpadních vod. V tomto počátečním období byla energetická spotřeba celého komplexu čistírny odpadních z dnešního pohledu zanedbatelná. Z velké části ji zajišťovala lidská síla. Energetická náročnost postupně rostla. Lidská ruční práce byla nahrazována postupně stroji poháněnými elektrickou energií. Postupně rostla energetická náročnost i v důsledků dalších technologických procesů, především procesu aktivačního a následného zpracování separovaného znečištění, zejména primárního kalu z mechanického stupně a biologického (aktivovaného) kalu z biologického stupně technologické linky. Na druhé straně právě zpracování čistírenských kalů stabilizací anaerobním vyhníváním přineslo produkci bioplynu s vysokým obsahem metanu a jeho využitím na kogeneračních jednotkách pro výrobu elektrické energie a tepla, nezbytného pro proces anaerobní stabilizace kalů. První anaerobní vyhnívací nádrže pro kaly byly popsány v roce 1885 W. J. Dibdenem ve Spojeném království. Míchání vyhnívacích nádrží však bylo zavedeno do fermentorů ve Spojeném království až v roce 1934, tedy před 90 lety. Čistírny odpadních vod se skládají ze dvou hlavních částí. Vodní linka slouží k separaci a odstranění znečištění přinášeného odpadními vodami. Prvotně pouze mechanický stupeň čištění byl postupně rozšířen o různé varianty • energeticky účinné využívání zdrojů energie, které sebou odpadní vody přináší (organické znečištění a teplo, eventuálně dodatečně dodávané externí biologicky rozložitelné substráty), • další zdroje energie přímo nesouvisející s čistírenskými procesy (vodní energie, fotovoltaika), • účinné řízení a optimalizace využití jak vnějších zdrojů energie vstupující do systému ÚČOV, tak obnovitelné energie generované tímto systémem – energetický managment. Čistírny odpadních vod jsou schopné produkovat energeticky využitelné (obnovitelné) zdroje energie získané přímo z čištěných odpadních vod: • bioplyn, využitý zpravidla na kogeneračních jednotkách k získání elektrické energie a tepla, • bioplyn upravený na biometan a využitý jako náhrada zemního plynu, • teplo z vyčištěných odpadních vod, • teplo (případně i elektrická energie) získané ze stabilizovaných čistírenských kalů dalším (tepelným) zpracováním. Na ČOV je možné instalovat a užívat zdroje obnovitelné solární energie – pomocí fotovoltaických, hybridních nebo teplovodních panelů. Teoreticky je možné využívat hydraulický potenciál vyčištěných odpadních vod na odtoku z ČOV, i když účinné a efektivní využití je s ohledem na malý výškový diferenciál mezi odtokem a recipientem zpravidla problematické. Mimo to je možné a nutné využívat dosud v podstatě odpadní teplo z provozovaných zařízení (teplo vyzařované točivými stroji, důsledná rekuperace tepla z jednotlivých stupňů zpracování kalů…). K čistírnám odpadních vod je nutné začít přistupovat jako k zařízení pro obnovu 113 biologického čištění. Biologický stupeň (nejprve jako sekundární čištění odstraňující hlavně uhlíkaté znečištění, později doplněné o odstraňování nutrientů dusíku a fosforu) se označuje jako terciární čištění. Na Nové vodní lince ÚČOV na Císařském ostrově je terciární systém pro separaci fosforu řešen jako možnost samostatného následného srážení fosforu. Vodní linka je na odtoku vyčištěných odpadních vod do vodoteče vybavena hygienickým zabezpečením ÚV zářením. V budoucnu bude nezbytné vodní linky vybavit kvartérním stupněm čištění zaměřeným na separaci mikropolutantů, především různých druhů organických látek (pesticidy, farmaka, kosmetika, průmyslové chemikálie) a v posledních letech rostoucí objem mikroplastů. Kalové hospodářství se průběžně vyvíjelo souběžně s vývojem technologických procesů vodní linky. Původně bylo zaměřené především na zpracování separovaného znečištění ve formě kalů s cílem dále neohrožovat a chránit kvalitu přírodního a životního prostředí. V posledních létech výrazně vzrostla pozornost zaměřená na energetickou stránku čištění odpadních vod, a to jak energetickou náročnost čistírenských procesů, tak využití energetického potenciálu jako celku. Kalové hospodářství čistíren odpadních vod je třeba do budoucna pojímat spíše jako Kalové a energetické hospodářství. Energetická optimalizace celého souboru objektů a zařízení Kalového a energetického hospodářství čistírny odpadních vod je v současném pojetí komplexní úloha zahrnující: • energeticky úsporné stroje, zařízení a vybavení jednotlivých částí ČOV (při nové výstavbě nebo rekonstrukci a modernizaci nebo obnově dílčích částí technologického vybavení), • řízení technologických procesů s důrazem na energetickou úspornost (přímé řízení technologických procesů, průběžná optimalizace nástrojů pro řízení procesů),
RkJQdWJsaXNoZXIy NTc1ODM=