Magazín | Vodovody, plynovody, kanalizace, vodní díla | 2023

technologie liší tím, že přitékající organický substrát už prošel předchozím termofilním stupněm a pod mnohem rychleji anaerobním procesům. Účinnost rozkladu organických látek je u duálního systému o 3 až 1 vyšší, než u klasické anaerobní stabilizace. Princip aerothermu - hydrolýzy: Směsný surový a homogenizovaný kal zahuštěný na 5 % je čerpán čerpadly z jímky zahuštěného do vnitřní komory dvoukomorového výměníku tepla typu kal-kal, kde je předehříván hygienizovaným ka z reaktoru na teplotu 33 – 40 °C. Pro lepší výměnu tepla je kal ve vnitřní komoře míchán míchadlem. T provoz je řízen provozním PLC. Po dosažení požadované teploty je kal dopraven oběhovým čerpadle reaktoru, kde se naplní po max. hladinu a následně je promíchávám, čímž dochází k homogenizaci čer přidaného a stávajícího kalu v reaktoru. Obsah reaktoru je po naplnění provzdušňován pomocí injektoru Princip aerothermu - hydrolýzy: Směsný surový a homogenizovaný kal zahuštěný na 5 % je čerpán čerpadly z jímky zahuštěného kalu do vnitřní komory dvoukomorového výměníku tepla typu kal-kal, kde je předehříván hygienizovaným kalem z reaktoru na teplotu 33 – 40 °C. Pro lepší výměnu tepla je kal ve vnitřní komoře míchán míchadlem. Ten- to provoz je řízen provozním PLC. Po dosažení požado- vané teploty je kal dopraven oběhovým čerpadlem do reaktoru, kde se naplní po max. hladinu a následně je promíchávám, čímž dochází k homogenizaci čerstvě přidaného a stávajícího kalu v reaktoru. Obsah reak- toru je po naplnění provzdušňován pomocí injektoru při cirkulaci kalu přes čerpadlo. Proces je ukončen po dosažení vnosu čerstvého vzduchu do kalu. Uvedené operace vedou k požadované exotermní reakci a tím k samoohřívání kalu. Při poklesu teploty v reaktoru pod stanovenou hodnotu je automaticky uveden do provozu ohřívací systém reaktoru. Po dosažení hygie- nizační teploty kalu tj. 65 °C je tato teplota udržována minimálně po dobu jedné hodiny ( oba hygienizace). Potom se část obsahu reaktoru přečerpá do vnější ko- mory výměníku. Zde při cirkulaci kalu pomocí čerpadla dochází k předání tepla kalu surovému, vstupujícímu do vnitřní komory výměníku, který byl do této komory přečerpán z jímky zahuštěného kalu. Po předání tep- la a ochlazení hygienizovaného kalu na teplotu cca 42 °C se kal čerpá do mezofilní vyhnívací nádrže. Celý proces hygienizace kalu je ovládán pomocí ručních a pneumatických ventilů. Vzduch z prostoru výměníků a reaktoru je odsávám pomocí ventilátoru do biofil- tru, kde na základě mikrobiologických procesů dojde k odstranění zápachu ze vzdušniny, která je násled- ně vypouštěna do volného prostoru mimo budovu AEROTHERMU. Teplo potřebné k udržení termofilních podmínek v reaktoru je získáno při aerobním biologickém roz- kladu organických látek. Termofilní mikroorganizmy v systému jsou výrazně aerobní, jejich metabolismus je exotermní, a rychlejší než u ostatních mikroorga- nizmů. Při biologické oxidaci organického uhlíku se uvolní 52 až 55 KJ/g C. Tedy při oxidaci 1g organických látek se uvolní cca 42 kJ tepelné energie při současné spotřebě 1,42 gramů kyslíku. Za předpokladu 100 % využití tepelné energie a nulového odparu vody dojde při oxidaci 1 g/l organických látek k vzrůstu teploty 1 l kalu o cca 10 °C, je však nezbytné započítat i okrajové podmínky. Teoreticky dosažitelná teplota závisí pře- patogenní organizmy a vedou k odstra- nění zápachu. • Koncentrace biologicky rozložitelné orga- nické hmoty v suspenzi je alespoň v rozsahu 25 až 30 g/l, což odpovíd u surového kalu městské ČOV koncentraci sušiny 35 – 40 g/l. • Efektivní míchání a aerace. Přínosy využití termofilní aerobní stabilizace: • Hygienizace čistírenských kalů – při dosta- tečně dlouhé expozici dochází ke zničení patogenních mikroorganismů. • Odlehčení vyhnívacích zařízení na stabi- lizaci čistírenského kalu. Pro přetížená vyhnívací zařízení se v mnoha případech nabízí cenově výhodné doplnění termo- filním předstupněm, který je investičně méně nákladný, než vybudování další vyhnívací nádrže. • Kratší reakční doba ve vyhnívacích nádrží. • Snížení investičních nákladů při pořizování nových zařízení na stabilizaci čistírenských kalů – proces anaerobní stabilizace pro- bíhá podstatně rychleji, vystačí se při ní s mnohem menšími nádržemi. • Zvýšená produkce bioplynu až o 20%. Referenční stavby: ČOV Bystřice pod Hostýnem – ČR (modernizace), ČOV Wodzislaw – PL www.ckvpraha.cz 55 devším na k ncentraci kalu, na způsobu okysličování, zda je použit vzduch nebo čistý kyslík. Při koncentraci kalu 6 % sušiny se dosáhne za použití vzduchu 44 °C, za použití čistého kyslíku 83 °C. S kalem o koncentraci 3 % sušiny lze dosáhnout pouze 24 °C s vzduchem a 44 °C s čistým kyslíkem. Návrhové parametry termofilní aerobní hygieniza- ce - hydrolýzy: vstupní sušina kalu 4-6 %, obsah orga- nických látek v sušině minimálně 60 %, doba zdržení min. 12 hod., dodávka vzduchu 4-6 m 3 /m 3 h. Optimál- ní teplotní rozmezí je 55 až 60 °C, kdy vedle odstra- ňování zápachu dochází i k devitalizaci patogenních mikroorganizmů. Za těchto podmínek se předpokládá účinnost odstranění organických látek ve vyhnívací ná- drži v rozmezí 25-65 %. Produktem autotermní aerobní hygienizace a ná- sledné mezofilní stabilizace je stabilizovaný a hygie- nizovaný kal, který lze odvodnit na sušinu 25-30 %. Celý technologický systém je zabezpečen proti úniku zápachu, všechny odpadní plyny jsou čištěny. Předpoklady pro termofilní hygienizaci kalu: • Kal zahuštěný na 4 až 6 %. • Reaktor a výměník jsou dokonale izolo- vány, aby se minimalizovaly tepelné ztráty. • Teplo, vytvořené procesem aerobního roz- kladu organické hmoty, je využito k ohřevu reakční směsi i přiváděného surového kalu. • Optimální teploty kolem 55 až 65 °C, které se v reaktoru vyvinou, účinně usmrcují