1.ÚVOD
„Voda! Nemáš ani chuť, ani farbu, ani vôňu! Nemožno Ťa opísať!
Tebou sa nadchýňame a nevieme, čo si zač.
Nemožno povedať, že si potrebná pre život – ty si sama život!“
|
Antoine de Saint – Exupéry
|
Dejiny ľudských civilizácií sú dejinami vzťahov medzi vodou a človekom. Pre existenciu života je voda nepostrádateľná a ničím nenahraditeľná. Preto od najstarších dôb upútavala pozornosť nie len človeka v bežnom živote ale aj filozofov a bádateľov z oblastí prírodných vied.
Grécki filozofi sa intenzívne zaujímali a zaoberali zložením hmoty. Usilovali sa nájsť základnú látku, z ktorej podľa ich názoru, sa skladá každá látka.
Voda je najrozšírenejšou látkou na Zemi. Je podstatnou zložkou biosféry a má popri pôde prvoradý význam pre zabezpečenie výživy ľudstva. Človek bez kyslíka umiera o niekoľko minút, bez vody o niekoľko dní, bez potravy o niekoľko týždňov.
Jedným zo základných zdrojov biosféry je voda, ktorá pre ľudskú spoločnosť plní mnoho funkcií. Človek ju používa na osobnú potrebu a spotrebu, na poľnohospodársku a priemyselnú výrobu, rekreáciu, na premenu energetického potenciálu a na dopravu. Čím sa voda začala viac využívať, tým viac jej pomaly, ale iste začalo akosi ubúdať. Dnes na konci éry uhlia a nafty, v dobe elektriny, uránu a počítačov, začína byť voda vážnym problémom. V dnešnej dobe zvlášť platia slová – „ak ma budeš mať v úcte, vážiť si ma a chrániť, budeš žiť, ak sa so mnou rozídeš, zomrieš“. Nesmieme zabudnúť, že voda má takúto silu a moc v našom živote. Je to memento našej civilizácie. Musíme stále poznávať cenu vody, lebo až ju raz naozaj spoznáme, môže byť už neskoro.
Význam vody pre človeka a jeho životné prostredie bol všestranne a výstižne definovaný v 12 bodoch Európskej charty o vode, ktorá bola vyhlásená Európskou radou 6. 5. 1948 v Štrasburgu:
- Bez vody niet života. Je drahocenná a pre človeka ničím nenahraditeľná.
- Zásoby obyčajnej vody nie sú nevyčerpateľné. Preto je nevyhnutné udržiavať ich, chrániť a podľa možností zveľaďovať.
- Znečisťovanie vody spôsobuje škody človeku a ostatným živým organizmom, závislým od vody.
- Kvalita vody musí zodpovedať požiadavkám pre rôzne spôsoby jej využitia, musí zodpovedať najmä normám ľudského
zdravia. - Po vrátení použitej vody do rieky kvalita vody nesmie zabrániť jej ďalšiemu použitiu na verejné i súkromné účely.
- Pre zachovanie vodných zdrojov má zásadný význam rastlinstvo, predovšetkým les.
- Vodné zdroje musia byť zachované.
- Príslušné orgány musia plánovať účelné hospodárenie s vodnými zdrojmi.
- Ochrana vody vyžaduje zintenzívnenie vedeckého výskumu, výchovu odborníkov a informovanie verejnosti.
- Voda je spoločným majetkom, ktorého hodnota musí byť všetkými uznávaná. Povinnosťou každého je používať
vodu účelne a ekonomicky. - Hospodárenie s vodnými zdrojmi by sa malo uskutočňovať v rámci prirodzených povodí a nie v rámci politických a správnych hraníc.
- Voda nepozná hranice; ako spoločný zdroj vyžaduje medzinárodnú spoluprácu.
OBSAH
1. Úvod
2.
Legislatíva vodného hospodárstva
2.1.
Rámcová smernica o vode
2.2.
Smernica o pitnej vode
2.3.
Smernica o komunálnych odpadových vodách
2.4.
Vodný zákon
2.5.
Zákon o vodovodoch a kanalizáciách
2.6.
Ďalšia legislatíva
3. Úprava
vody pre pitné účely a priemyselné vody
3.1.
Pitná voda
3.2.
Zdroje pitnej vody
3.3.
Úprava vody pre pitné účely
3.4.
Priemyselná voda
3.5.
Úprava priemyselnej vody
4. Spôsoby
a metódy odvádzania vôd
4.1.
Čistenie a odvádzanie vôd
4.2.
Kanalizačná sieť
4.2.1.
Verejná kanalizácia
4.2.2.
Vnútorná kanalizácia
5. Úprava
a čistenie vôd
5.1.
Charakteristika ČOV
5.2.
Spôsoby čistenia vody
5.3.
Čistiareň odpadovej vody
5.4.
Spôsoby úpravy vody
6. Záver
– zoznam použitej literatúry
2. LEGISLATÍVA VODNÉHO HOSPODÁRSTVA2.1. Rámcová smernica o vode – 2000/ES z 22.12.2000
Jedným z hlavných cieľov Rámcovej Smernice o vode 2000/ES z 22.12.2000 je v určitom časovom horizonte (do roku 2015) dosiahnuť dobrý stav vôd. V prípade povrchových vôd je tento definovaný ich „dobrým ekologickým stavom“ a „dobrým chemickým stavom.“ Dobrý stav podzemných vôd je definovaný ich “kvantitatívnym stavom a chemickým stavom“. Smernica definuje aj výrazne zmenené a umelé vodné útvary pre ktoré je ich dobrý stav definovaný ekologickým potenciálom a chemickým stavom.
Smernica 2000/60/EC Európskeho Parlamentu a Rady z 23. októbra 2000 ustanovujúca rámec pôsobnosti spoločenstva v oblasti vodnej politiky (RSV) v odstavci 32 preambuly stanovuje nutnosť sledovať vývoj stavu vôd na systematickom a porovnateľnom základe pre celé Spoločenstvo. Z tohto dôvodu bola na úrovni EK zriadená riadiaca štruktúra pre implementáciu RSV. V súlade so
strategickými dokumentami, tzv. CIS (Common Implementation Strategy) boli zriadené pracovné skupiny, ktoré na úrovni EÚ riešia čiastkové problémy spojené s implementáciou RSV. Výstupom činnosti týchto pracovných skupín sú zvyčajne metodické príručky. Tieto síce nereprezentujú legálne záväzné dokumenty, ale vzhľadom na to, že sú schvaľované Vodnými riaditeľmi
členských štátov, odporúčania v nich uvádzané by mali byť zohľadňované na národnej úrovni.
2.2. Smernica o pitnej vode 98/83/ES z 25.12.1998Dňom 25.12.1998 vstúpila do platnosti nová smernica EÚ – 98/83/ES, podľa ktorej kvalita pitnej vody v členských štátoch musí vyhovovať jej požiadavkám najneskôr do päť rokov od jej vstúpenia do platnosti, tzn. do 25.12.2003.
Z porovnania ukazovateľov tejto smernice a platnej normy STN 75 7111 (Kvalita vody. Pitná voda) vyplýva, že podľa EÚ prísnejšie limity sú napr. v ukazovateľoch: mangán, železo, akrylamid. Okrem toho smernica obsahuje rad mikrobiologických, chemických, indikačných ukazovateľov a ukazovateľov rádioaktivity, ktoré sa nesledujú v STN. Naopak, STN má prísnejšie
ukazovatele napr. v obsahu: brómu, kadmia, medi, kyanidov, dusitanov, pesticídov (celkové), chloridov, vodivosti, reakcií vody, CHSK-Mn a sleduje ďalšie početné ukazovatele, ktoré nie sú v smernici EÚ.
V súčasnosti už takmer každý zdroj vody, využívaný na verejné zásobovanie, vyžaduje úpravu vody. Kvalita vody podliehajúca procesu úpravy sa v dôsledku znečisťovania postupne zhoršuje. Naviac požiadavky na kvalitu vody sa sprísňujú, takže náročnosť na úpravu vody sa zvyšuje. Úpravne vody, vybudované pred rokmi, často kvalitatívne a kapacitne nepostačujú súčasným
požiadavkám a vyžadujú rekonštrukciu resp. rozšírenie a modernizáciu.
2.3. Smernica o komunálnych odpadových vodách 91/271/ES z 21.5.1991, zmena a doplnenie č. 98/15/ESPre oblasť komunálnych odpadových vôd je to práve smernica Rady 91/271/ES týkajúca sa čistenia mestskej odpadovej vody (ďalej Smernica) prijatá 21.mája 1991. Uvedená Smernica s cieľom zachovania potrebnej kvality vôd a životného prostredia rieši jeden z veľmi dôležitých zdrojov ich znečisťovania – komunálne (mestské) odpadové vody. Smernica upravuje spôsob zberu, čistenia, vypúšťania mestských odpadových vôd a vôd určitých priemyselných odvetví ako i nakladanie s kalom vzniknutým v priebehu čistenia komunálnych odpadových vôd.
V súčasnosti sú v národných slovenských právnych normách týkajúcich sa oblasti vôd plne zahrnuté platné predpisy Európskych
spoločenstiev.
S ohľadom na vecnú aj ekonomickú náročnosť splnenia podmienok tejto Smernice boli v prístupových rokovaniach s EÚ dohodnuté pre Slovensko prechodné obdobia. Nimi definované povinnosti SR pre oblasť verejných kanalizácií uvedené v Zmluve o pristúpení k Európskej únii možno zhrnúť nasledovne:
- priebežne zabezpečovať primerané čistenie odpadových vôd vo všetkých aglomeráciách, ktoré majú vybudovanú stokovú sieť,
- do konca roka 2010 zabezpečiť odvádzanie odpadových vôd a ich čistenie vrátane odstraňovania nutrientov vo všetkých
aglomeráciách nad 10 000 EO - do konca roka 2015 zabezpečiť odvádzanie a plné biologické čistenie odpadových vôd v aglomeráciách nad 2 000 EO
2.4. Vodný zákon 364/2004 Z. z.
Nový vodný zákon nahrádza predchádzajúci vodný zákon č. 184/2002 Z. z. Do slovenského právneho poriadku implementuje Rámcovú smernicu o vode. V záujme eliminácie dopadu spoplatňovania užívania vôd na obyvateľstvo neboli poplatky za odbery
podzemných vôd pre verejné vodovody zvýšené a zostávajú na terajšej úrovni 1,00 Sk. Zavádzajú sa poplatky za odbery podzemných vôd pre účely, na ktoré sa použitie pitnej vody ustanovuje osobitnými predpismi, pre odbery geotermálnych vôd a zvyšujú sa poplatky za odbery pre ostatné využitie. Menia sa poplatky za vypúšťanie odpadových vôd podľa toho, v akej miere zaťažuje životné prostredie. K základným povinnostiam pribudla povinnosť obmedzovať v jestvujúcich priemyselných zdrojoch vo vypúšťaných odpadových vodách škodlivé látky. Z nových priemyselných zdrojov zásadne nie je možné vypúšťať obzvlášť škodlivé látky v odpadových vodách. Ustanovujú sa prípady, na ktoré možno vydať iba časovo obmedzené povolenia a k ním prislúchajúce lehoty, na ktoré možno vydať povolenie orgánu štátnej vodnej správy napr. na vypúšťanie odpadových vôd.
2.5. Zákon o vodovodoch a kanalizáciách 442/2002 Z.z.
Dňom 1.11.2002 nadobudol účinnosť zákon č. 442/2002 Z.z. o verejných vodovodoch a verejných kanalizáciách a o zmene a doplnení zákona č. 276/2001 Z.z. o regulácii v sieťových odvetviach, ktorý spresňuje podmienky pre uzatváranie zmlúv na odber
vody z verejného vodovodu a odvádzanie odpadových vôd do verejnej kanalizácie. Podľa § 42 odst. 4 tohoto zákona je vlastník alebo prevádzkovateľ povinný uzavrieť písomne zmluvu o dodávke vody alebo o odvádzaní odpadových vôd s odberateľom. V zákone je novo vymedzené postavenie odberateľa a prevádzkovateľa, ich vzájomné vzťahy a podmienky pre prerušenie dodávky vody a odvádzanie odpadových vôd. Predmetom úpravy je zriaďovanie, rozvoj a prevádzkovanie verejných vodovodov a verejných kanalizácií, práva a povinnosti FO a PO pri zriaďovaní a prevádzkovaní verejných vodovodov a verejných kanalizácií vrátane ich prípojok, a pôsobnosť orgánov verejnej správy na úseku verejných vodovodov a verejných kanalizácií. Vymedzenie základných pojmov:
- verejný vodovod, verejná
- kanalizácia,
- komunálne
- odpadové vody,
- vodohospodárska činnosť.
2.6. Ďalšia legislatíva
- Zákon č. 139/2002 Z.z. o rybárstve v znení zákona č. 246/2003 Z.z. v znení zákona č. 525/2003 Z. z. a zákona č. 587/2004 Z. z.
- Zákon č. 666/2004 Z.z. o ochrane pred povodňami
- Nariadenie vlády SSR č. 46/1978 Zb. o chránenej oblasti prirodzenej akumulácie vôd na Žitnom ostrove v znení nariadenia vlády SSR č. 52/1981 Zb.
- Nariadenie vlády SSR č. 13/1987 Zb. o niektorých chránených oblastiach prirodzenej akumulácie vôd.
- Nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 491/2002 Z. z., ktorým sa ustanovujú kvalitatívne ciele povrchových vôd a limitné hodnoty ukazovateľov znečistenia odpadových vôd a osobitných vôd.
- Nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 617/2004 Z.z., ktorým sa ustanovujú citlivé oblasti a zraniteľné oblasti
- Nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 755/2004 Z.z., ktorým sa ustanovuje výška neregulovaných platieb, výška poplatkov a podrobnosti súvisiace so spoplatňovaním užívania vôd
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 556/2002 Z. z. o vykonaní niektorých ustanovení vodného zákona
- Vyhláška Ministerstva pôdohospodárstva Slovenskej republiky č. 524/2002 Z.z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o výkone odborného technicko-bezpečnostného dohľadu a o zaraďovaní vodných diel do jednotlivých kategórií
- Vyhláška Ministerstva pôdohospodárstva Slovenskej republiky č. 525/2002 Z.z., ktorou sa ustanovuje zoznam vodohospodársky významných vodných tokov a vodárenských tokov
- Vyhláška Ministerstva pôdohospodárstva Slovenskej republiky č. 124/2003 Z.z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o odbornej spôsobilosti na prevádzkovanie verejných vodovodov a verejných kanalizácií
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 397/2003 Z. z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o meraní množstva vody dodanej verejným vodovodom a množstva vypúšťaných vôd, o spôsobe výpočtu množstva vypúšťaných odpadových vôd a vôd z povrchového odtoku a o smerných číslach spotreby vody
- Vyhláška Ministerstva pôdohospodárstva SR č. 238/2002 Z.z., ktorou sa vykonávajú niektoré ustanovenia zákona o rybárstve.
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 55/2004 Z. z., ktorou sa ustanovujú náležitosti prevádzkových poriadkov verejných vodovodoch a verejných kanalizácií
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 315/2004 Z. z., ktorou sa ustanovuje rozsah a početnosť odberu vzoriek a požiadavky na rozsah a vykonávanie rozborov odpadových vôd
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 636/2004 Z. z. , ktorou sa ustanovujú požiadavky na kvalitu surovej vody a na sledovanie kvality vody vo verejných vodovodoch
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 29/2005 Z. z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o určovaní ochranných pásiem vodárenských zdrojov, o opatreniach na ochranu vôd a o technických úpravách v ochranných pásmach vodárenských zdrojov
- Oznámenie Ministerstva zahraničných vecí Slovenskej republiky č.131/2000 Z.z. o uzavretí Dohody medzi vládou Slovenskej republiky a vládou Českej republiky o spolupráci na hraničných vodách.
3. ÚPRAVA VODY PRE PITNÉ A PRIEMYSELNÉ ÚČELY
3.1.Pitná voda
Pitná voda je pre svoju nezastupiteľnú úlohu v živote človeka najdôležitejším druhom prírodnej vody. Z hľadiska kvality sa kladú na ňu vysoké nároky. Pitná voda je jednou z najviac kontrolovaných zložiek výživy. Nesmie obsahovať žiadne, alebo takmer
žiadne minerálne látky.Je jednou zo základných zložiek ľudskej výživy. Vyžaduje sa, aby nielenže neškodila ľudskému organizmu, ale aby mala aj biologickú hodnotu mala by obsahovať množstvo látok, predovšetkým stopové biogénne prvky v takom množstve a pomere, aby sa zabezpečila ich optimálna využiteľnosť ľudským organizmom.
V pitnej vode sa preto vyžaduje a sleduje aj prítomnosť a množstvo látok, ktoré ľudský organizmus potrebuje pre správny vývoj a rast. Prostredníctvom pitnej vody možno tieto látky organizmu dodávať. Najvhodnejšie zoskupenie biogénnych prvkov mávajú práve podzemné vody. Príkladom vôd s vysokou biologickou hodnotou sú liečivé minerálne vody.
Využitie pitnej vody je veľmi rozmanité. Používame ju jednak na pitie a prípravu potravy, jednak na rôzne iné účely, napr. na umývanie, pranie, kúpanie a pod.
Pitná voda pochádzajúca z akéhokoľvek prírodného zdroja musí vyhovovať predpísaným zdravotným a technickým požiadavkám. Má byť chutná, bez nepríjemného pachu.
V norme na kvalitu pitnej vody sú uvedené dve skupiny požiadaviek: jednak bakteriologické a biologické, jednak chemické a fyzikálne požiadavky.
Z hľadiska biologických a bakteriologických vlastností pitná voda nesmie obsahovať žiadne choroboplodné zárodky.
3.2 Zdroje pitnej vody
Pitná voda sa získava z rôznych prírodných zdrojov. Podľa pôvodu to môže byť voda podzemná, povrchová alebo zrážková.
Podzemná voda je svojimi vlastnosťami a zložením ako pitná voda najvhodnejšia. Zo zdrojov podzemnej vody možno čerpať vodu s vysokou biologickou hodnotou a s priaznivými fyzikálnymi a bakteriologickými vlastnosťami.
Povrchová voda sa svojimi vlastnosťami a zložením nevyrovná podzemnej vode. Vzhľadom na obmedzené zdroje podzemnej vody a rastúcu potrebu pitnej vody význam povrchových vôd pre zásobovanie obyvateľstva rastie.
Zrážková voda nemá význam pre hromadné zásobovanie obyvateľstva pitnou vodou.
3.3. Úprava vody pre pitné účely
Úprava podzemnej vody - Obyčajne nevyžaduje zvláštnu úpravu, iba zabezpečenie po zdravotnej stránke (napr. dezinfekciu).
Princípy úpravy pitnej vody: podzemná voda --
Princíp úpravy podzemnej vody
|
|
|
|
1
|
studňa
|
|
2
|
dezinfekcia
|
|
3
|
akumulácia
|
|
4
|
zásobovanie
|
|
Úprava povrchovej vody - V povrchovej vode sa negatívne prejavuje nestálosť zloženia, kolísanie teploty, nedostatok biogénnych prvkov, a najmä jej stále rastúce znečistenie. Tieto skutočnosti spôsobujú, že úprava povrchovej vody je náročný a nákladný
technologický proces. Pri úprave surovej vody na vodu pitnú sa používajú najmä tieto procesy: mechanické predčistenie, sedimentácia, filtrácia, čírenie, odkysľovanie, odstraňovanie železa a mangánu, adsorpcia na aktívnom uhlí a hygienické zabezpečenie. Okrem nich sa v niektorých druhoch podzemných vôd musí znížiť obsah Ca a Mg na hodnotu danú normou, najčastejšie dekarbonatáciou (zmäkčovanie vody). Niektoré povrchové vody naopak vyžadujú zvýšenie obsahu vápenatých
a horečnatých solí (stvrďovanie) vody.
Princípy úpravy pitnej vody: povrchová voda
Princípy úpravy pitnej vody
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
predoxidácia
|
|
2
|
koagulácia flokulácia
|
|
3
|
sedimnetácia
|
|
4
|
demineralizácia
|
|
5
|
akumulácia
|
|
6
|
odtok do distribučného systému
|
|
7
|
odťah pracej vody
|
|
8
|
dezinfekcia
|
|
9
|
filtrácia na aktívnom uhlí
|
|
10
|
oxidácia
|
|
11
|
filtrácia
|
|
12
|
odťah kalu
|
|
13
|
prívod neupravenej vody
|
|
14
|
ozonizátor
|
|
3.4. Priemyselná voda
Priemyselná odpadová voda je každá odpadová voda pochádzajúca z výrobných činností obchodu a priemyslu, iného charakteru, ako je odpadová voda z domácností a splašková dažďová voda.
Priemyselné odpadové vody sú závadnejšie hlavne preto, že obsahujú množstvo organickýcha minerálnych znečisťujúcich látok, sú kyslé, alebo zásadité a často obsahujú jedovaté látky.
Zvlášť sú nebezpečné vody obsahujúce oleje a ostatné ropné produkty. Tieto vody sa ťažko čistia. Zvláštnu skupinu tvoria odpadové vody zamorené prevažne organickými látkami napr. z papierenského priemyslu, cukrovarov, sladovní, mäsokombinátov, mliekárni a pod.
Priemysel môže byť i zdrojom znečistenia podzemných vôd, predovšetkým prienikom organických rozpúšťadiel, uhľovodíkov, zlúčenín ťažkých kovov, ropnými látkami a pod.
3.5. Úprava priemyselnej vody
Priemyselná odpadová voda vstupujúca do zberných systémov a čističiek komunálnej odpadovej vody prejde takým predbežným čistením ako sa vyžaduje na:
- ochranu zdravia pracovníkov pracujúcich v zberných systémoch a čističkách,
- zabezpečenie toho, že zberné systémy, čističky odpadových vôd a súvisiace zariadenia nie sú poškodené,
- zabezpečenie toho, že prevádzka čističky odpadových vôd a čistenie kalov sa nespomaľuje,
- zabezpečenie toho, že vypúšťanie z čistiarní neovplyvní nepriaznivo životné prostredie alebo nebráni tomu, aby zberné vody spĺňali požiadavky iných smerníc spoločenstva,
- zabezpečenie toho, že kal môže byť bezpečne likvidovaný spôsobom prijateľným pre životné prostredie.
Úprava vody pre priemyselné účely – prečisťovanie vody, odstraňovanie suspendovaných látok, úprava vody chemickými činidlami
4. SPOSOBY A METÓDY ODVÁDZANIA VOD
4.1. Čistenie a odvádzanie vôdPre oblasť odvádzania a čistenia komunálnych odpadových vôd majú zásadný význam ustanovenia zákona č. 364/2004 Z. z., ktoré sú transpozíciou požiadaviek smernice Rady 91/271/EHS o čistení komunálnych odpadových vôd. V aglomeráciách
od 2 000 do 10 000 ekvivalentných obyvateľov, ktoré nemajú vybudovanú verejnú kanalizáciu a v aglomeráciách menších ako 2 000 ekvivalentných obyvateľov, v ktorých je vybudovaná verejná kanalizácia bez primeraného čistenia, sa zabezpečí vypúšťanie komunálnych odpadových vôd do 31. decembra 2015 a v aglomeráciách nad 10 000 ekvivalentných obyvateľov do 31. decembra 2010 podľa Plánu rozvoja verejných kanalizácií pre územie SR. Komunálne odpadové vody, ktoré vznikajú v aglomeráciách, možno v súlade so zákonom o vodách odvádzať len verejnou kanalizáciou.
Súčasný stav v čistení a odvádzaní odpadových vôd v SR zodpovedá historickému vývoju spoločnosti ako celku, možnostiam
ekonomiky, stavu vývoja a aplikácie nových technológií v oblasti realizácie stokových sietí a ČOV, kvalite stavebných prác,
morálnemu a fyzickému opotrebovaniu strojnotechnologických zariadení a kanalizačných objektov. Berúc do úvahy dlhú životnosť
kanalizačných objektov, ich technické parametre a konštrukčné riešenia, tieto zodpovedajú koncepčným zámerom a účelu, ktorý bol aktuálny v čase ich návrhu a realizácie ako aj finančným a technickým možnostiam daného obdobia.
Rozvoj verejných kanalizácií na Slovensku výrazne zaostáva za stavom v zásobovaní obyvateľstva pitnou vodou.
4.2. Kanalizačná sieť
Kanalizačná sieť – delená - jednotná
Jednotná:
zbiera všetky vody, ktoré je potrebné čistiť (aj priemyselné, ktoré majú charakter jednotnej siete). Všetky vody sú odvádzané do čistiarne odpadových vôd, kde sa čistia. Zbavujú sa znečisťujúcich látok a potom sú vypúšťané do recipientov, tokov.
Delená:
jedným potrubím sú odvádzané komunálne vody a druhým dažďové vody. Tento spôsob sa buduje v okrajových oblastiach miest a na vidieku.
4.2.1. Verejná kanalizáciaVerejné kanalizácie a prípojky sú sústavou potrubí, šácht a vpustí, ktoré umožňujú odvádzanie zrážkových, splaškových a priemyselných vôd z príslušnej oblasti resp. objektu.
Kanalizačnou prípojkou sa rozumie zvodné potrubie, ktoré odvodňuje jednotlivú nehnuteľnosť až. po zaústenie do verejnej kanalizácie.
Verejné kanalizácie sa členia na :
- napojené na čistiarne odpadových vôd
- nenapojené na čistiarne odpadových vôd.
4.2.2. Vnútorná kanalizácia
Vnútorná kanalizácia sa skladá z potrubia a kanalizačného príslušenstva. Je tvorená od zariaďovacích predmetov vo vnútri objektu, až po kanalizačnú prípojku. Musí bezpečne odvádzať všetky odpadové vody z objektu, musí byť hygienicky
nezávadná, zápachutesná, maximálne zvukotesná.
Podľa spôsobu odvádzania odpadových vôd delíme vnútornú kanalizáciu na:
- jednotnú, ktorou sa všetky odpadové vody odvádzajú jedným spoločným kanalizačným potrubím,
- delenú, pri ktorej sa splaškové vody odvádzajú do verejnej kanalizácie alebo čistiacej stanice jedným potrubím a pre ostatné odpadové vody je navrhnutý iný spôsob odvedenia.
Z hľadiska spôsobu odstraňovania odpadových vôd z nehnuteľností môže byť vnútorná kanalizácia:
- pripojená priamo na verejnú kanalizáciu,
- pripojená na verejnú kanalizáciu alebo recipient s predčistením,
- pripojená na verejnú kanalizáciu alebo recipient cez domovú
čistiareň odpadových vôd, - nepripojená na verejnú kanalizáciu - odpadové vody sa odstraňujú priamo na pozemku.
5. ÚPRAVA A ČISTENIE VODY
5.1. Charakteristika ČOV
Odpadové vody produkované obyvateľmi je potrebné pred vypustením do recipientu alebo pred likvidovaním priamo na pozemku primerane čistiť. Zabráni sa tým nielen hygienickému ohrozeniu a estetickým nedostatkom, ale aj hospodárskym škodám. Odpadové vody sa čistia v čistiarenských zariadeniach odpadových vôd (ČOV). Tam, kde nie je vybudovaná verejná kanalizácia,
resp. nie je možné vzhľadom na technické riešenie zriadiť domovú čistiareň je potrebné zachytávať odpadové vody v žumpách a následne ich vyvážať k likvidácii na inú ČOV. Výstavba ČOV patrí do vodohospodárskej výstavby a povoľuje sa vodoprávnym
rozhodnutím.
Znečistenie odpadových vôd má organický a minerálny pôvod. Organické znečistenie je znečistenie rastlinnými zložkami (zvyškami ovocia, zeleniny, papiera a pod.) a zložkami živočíšneho pôvodu (fyziologickými výlučkami ľudí a zvierat, baktériami a pod). Minerálne znečistenie je znečistenie pieskom, hlinou a pod. V splaškoch sa nachádza 60 až 70 % organických látok a 30 až 40 % minerálnych látok Presné zloženie splaškových odpadových vôd je špecifikované v STN 75 6101 – Stokové a kanalizačné
prípojky (čl. 5.1).
Delenie komunálnych ČOV podľa účelu použitia:
- domové ČOV
- ČOV pre malé sídelné útvary
- dedinské ČOV
- mestské ČOV
Delenie ČOV
podľa technických noriem:
- malé čistiarne odpadových vôd (do 100 m3 za deň) – STN 75 6402
- čistiarne odpadových vôd pre viac ako 500 ekvivalentných obyvateľov – STN 75 6401.
5.2.Spôsoby čistenia odpadových vôd
Odpadová voda je do čistiarni privádzaná kanalizačnou sieťou. Pokiaľ je nutné tuto vodu dostať do kopca, využívajú
sa prečerpávacie stanice.
Pri čistení odpadových vôd sa väčšinou používajú tieto stupne čistenia:
- Mechanické čistenie - je vždy prvé. Z odpadovej vody sa odstránia rozptýlené prímesy, ktoré plávajú na hladine, alebo
sú vo vode rozptýlené. Takéto čistenie je postačujúce, ak sa odpadové vody vypúšťajú do tokov s vysokou samočistiacou
schopnosťou.Ak je potrebné dokonalejšie čistenie, prebieha ďalšie čistenie.
Na prítoku do čistiarne prechádza voda mechanickým stupňom. Najprv sú nasadené hrablice, kde dochádza k dstraňovaniu hrubých nečistôt. Tento hrubý odpad býva skladovaný alebo spaľovaný pri vyšších teplotách. Nasleduje
lapač piesku, ktorý zachytáva sedimentovateľné nerozpustné látky. Je umiestnený pred čerpacou stanicou, respektíve pred biologickou časťou čistenia odpadovej vody. Lapač tuku - zabezpečuje zachytávanie vyzrážaného a vyflotovaného
tuku z odpadovej vody. Lapače tuku je doporučené umiestniť už pri zdroji znečistenie (napr. na výtoku odpadovej vody z
veľkokapacitných kuchýň), resp. pred biologickú časť ČOV. Ďalšia časť mechanického stupňa je primárna sedimentačná nádrž. Zachytáva plávajúce a sedimentovateľné nerozpustné látky z odpadovej vody a môže nahradiť lapač tuku a
lapač piesku. Zároveň sa využíva aj ako kalojemprebytočného kalu z biologickej časti ČOV. Umiestňuje sa pred biologickou časťou ČOV. Odpadová voda je tu rozdelená na 3 frakcie. Na dno sedimentuje surový kal, ktorý je odčerpávaný a odvádzaný do anaeróbneho stupňa čistenia. V strede sa nachádza mechanicky vyčistená voda, ktorá obsahuje len 10 % nečistôt. Táto voda postupuje do biologického čistenia. Na povrchu sa nachádzajú ľahké usadeniny, ktoré sa zhrňujú a skladujú alebo pália. Doplnkom mechanického čistenia môže byť i chemické čistenie. Do vody sa pridajú chemické zrážadlá ako napr. Ca(OH)2 + FeSO4, ktoré vytvoria vzájomnou reakciou zrazeninu (hmlu), do ktorej sa
zachytia ďalšie nečistoty. Tieto sa spolu so zrážadlami vylúčia.
- Biologické čistenie - je potrebné, ak mechanické čistenie nie je dostatočné. Do tohto stupňa vstupuje voda po mechanickom vyčistení. Princípom je využitie aerobných baktérií, které vo svojom metabolizme odbúrajú 99 %
organického znečistenia vody. Z mechanicky očistených vôd sa odstránia ďalšie nečistoty organického charakteru pomocou biochemického rozkladu za prítomnosti aeróbnych baktérií a iných mikroorganizmov. Medzi hlavné procesy tohto stupňa patrí mineralizácia, kde sa v procese aerobnej respirácia odbúravajú uhlíkaté organické látky za vzniku CO2 a vody. Mikrobiálny rozklad uhľovodíkov je veľmi šetrný, neohrozuje životné prostredie a zaručuje rozklad uhľovodíkov na oxid uhličitý a vodu, takže nevznikajú žiadne ďalšie odpadové látky. Rozklad uhľovodíkov môže prebiehať za aeróbnych,
ale i za anaeróbných podmienok. Ďalšia časť mineralizácie je amonifikácia, kde dôjde k odbúraniu dusíkatých organických
látok na amonný iont. Ďalšími procesy sú nitrifikácia (premena amonného iontu na dusičnany), imobilizácia, a detoxikácia. Takto spracovaná voda vstupuje do sekundárneho stupňa sedimentácie. Tu vzniká čistá voda, ktorá opúšťa čistiareň a aktivovaný kal. Aktivovaný kal je potom využívaný v anaerobnom stupni (prebytočný aktivovaný kal), alebo na aočkovanie biologického stupňa (vratný aktivovaný kal).
- Anaerobné čistenie. Toto čistenie sa vyskytuje hlavne u väčších čističiek. Je tu využívaný prebytočný kal, ako zdroj živín, pre anaerobné baktérie, ktoré produkujú rôzne plyny. Tieto plyny sú čistené a označujú sa ako bioplyn. Tento plyn využije čistiareň k ohrevu vlastných vyhnívacích nádrží alebo na produkciu energie. Zostávajúci kal, tzv. vyhnitý, sa spracuváva a využíva na skládkovanie alebo ako hnojivo.
Pre posúdenie, či odpadové vody treba čistiť biologicky, fyzikálne a lebo fyzikálno-chemicky, treba poznať okrem množstva ak ich chemické zloženie, biologické a bakteriologické vlastnosti. Splaškové odpadové vody majú pomerne stále zloženie, obsahujú
zväčša organické látky. Hlavný podiel znečisťujúcich látok pochádza z moča a tuhých fekálií. Z práčovní a kúpeľní sa dostávajú do odpadových vôd súčasti pracích a namáčacích prostriedkov, súčasti potu, z kuchýň zvyšky potravy, tuky, súčasti mycích
a čistiacich prostriedkov. Z organických látok v splaškových vodách prevažujú zvyčajne sacharidy, lipidy a aminokyseliny. Pre obrovské množstvo najrôznejších mikroorganizmov, ktoré sa nachádzajú v splaškových odpadových vodách sú tieto vody závažným potenciálnym faktorom šírenia infekcie.
Priemyselné odpadové vody vznikajú pri získavaní organických a anorganických surovín a pri ich priemyselnom spracúvaní. Tieto vody sa líšia charakterom znečistenia, chemickým zložením a fyzikálnymi vlastnosťami. Odpadové vody z priemyselných závodoch sú zväčša zmesou rozličných odpadových vôd z jednotlivých výrob, ako aj splaškových odpadových vôd, predovšetkým zo sociálnych zariadení.
Podľa akosti sa delia:
- mimoriadne škodlivé - treba ich zneškodňovať osobitne, príp.vhodne predčisťovať pred napojením na ostatné odpadové vody podobného charakteru
- znečistené zväčša organickými látkami rozložiteľnými biologicky - nazývajú sa hnilobné odpadové vody, tieto odpadové vody je účelné čistiť spoločne v biologickej čistiarni
- znečistené zväčša anorganickými príp. organickými látkami, ktoré sú odolné voči biologickému čisteniu – nehnilobné odpadové vody, predpokladá sa chemické čistenie.
- relatívne neškodné, pretože tieto obsahujú zmes rozličných látok a charakterizujeme ich podľa toho, aká skupina látok
prevažuje.
5.3. Čistiareň odpadových vôd
Predpokladom pre návrh ČOV je zistenie vlastností odpadových vôd, ktoré sa majú v ČOV prečistiť. Odberu vzoriek a analýze treba venovať veľkú pozornosť, pričom sa v analyzovanej vzorke stanovuje:
- celkové množstvo, rozpustené i nerozpustené látky (získanie hrubej predstavy o celkovom obsahu látok),
- neutralizačná kapacita a pH (získanie údajov o potrebe neutralizácie odpadových vôd pred čistením alebo vypúšťaním do recipienta),
- obsah dusíka a fosforu (údaje potrebné pre biologické čistenie),
- CHSK (celkové organické znečistenie),
- BSK5 (odlíšenie látok biologicky rozložiteľných a nerozložiteľných).
Výpočet základných ukazovateľov akosti mestských odpadových vôd, ktoré potrebujeme pri návrhu čistenia sa zakladá na poznatku, že znečistenie prichádzajúce od jedného obyvateľa za deň do verejnej stokovej siete je priemerne rovnaké.
Čistenie mestských odpadových vôd biologicky
Biologické čistenie mestských odpadových vôd
|
|
|
|
1
|
obtok
|
|
2
|
hrablice
|
|
3
|
čerpacia stanica
|
|
4
|
kalová nádrž
|
|
5
|
hrablice
|
|
6
|
odľahčenie dažďovej vody
|
|
7
|
dažďová nádrž
|
|
8
|
pieskový separátor
|
|
9
|
lapák piesku
|
|
10
|
odtok dažďovej vody
|
|
11
|
aktivačná nádrž
|
|
|
12
|
dosadzovacia nádrž
|
|
|
13
|
kalová nádrž
|
|
|
14
|
merný žľab
|
|
|
15
|
odtok vyčistenej vody do recipientu
|
|
|
16
|
akumulácia vyčistenej vody
|
|
|
17
|
recirkulačné čerpadlo vratného kalu
|
|
|
18
|
prečerpávanie prebytočného kalu
|
|
|
19
|
odvodnenie prebytočného kalu
|
|
|
20
|
pásový dopravník
|
|
|
21
|
zneškodnenie kalu
|
|
|
22
|
vratná kalová voda
|
|
|
23
|
dávkovanie elektrolytu
|
|
|
24
|
monitoring a obsluha
|
|
|
Čistenie mestských odpadových vôd fyzikálno-chemickými metódami
Čistenie mestských odpadových vôd fyzikálno-chemickými metódami
|
|
|
|
1
|
stoková sieť
|
|
2
|
čerpacia stanica
|
|
3
|
hrablice
|
|
4
|
zhrabky
|
|
5
|
merný žľab
|
|
6
|
lapák piesku
|
|
7
|
piesok
|
|
8
|
rýchle miešanie
|
|
9
|
flokulátor
|
|
10
|
sedimentačná nádrž
|
|
11
|
odťah kalu
|
|
12
|
kalová nádrž
|
|
13
|
zariadenie na odvodnenie kalu
|
|
14
|
nádoba na odvodnený kal
|
|
15
|
filtrácia
|
|
16
|
dezinfekcia
|
|
5.3. Spôsoby úpravy odpadovej vody
Ľudstvo si začína uvedomovať dôležitosť "modrého zlata" pre našu planétu a pre náš život. Trh s vodohospodárskymi technológiami sa rozvíja. Mnoho krajín sprísnilo svoje zákony, dokonca aj vo vyspelých krajinách sa nachádza veľký
počet úpravní a čistiarní odpadových vôd, ktoré sú zastarané a ich technológia si vyžaduje opravu. Ľudia si viac uvedomujú environmentálne a zdravotné aspekty hospodárenia s vodou. Výsledkom je prudký rozvoj nových technológií úpravy a čistenia vody. Nastupujú inovatívne metódy, akými sú napríklad membránové bioreaktory na čistenie odpadových vôd, "nechemická"
dezinfekcia vôd s využitím ultrafialového svetla, tzv. UV dezinfekcia a reverzná osmóza, čo je membránová technológia na úpravu vôd.
Voda sa upravuje tromi základnými spôsobmi:
- fyzikálne a fyzikálno-chemické úpravy vody
- chemické metódy úpravy vody
- biologické metódy úpravy vody
1. Fyzikálne a fyzikálno-chemické metódy
Sedimentácia - fyzikálny dej, pri ktorom dochádza vplyvom gravitácie alebo odstredivej sily k ukladaniu tuhých častí suspenzií. Rýchlosť usadzovania závisí od veľkosti, tvaru a hustoty zŕn, ako aj od viskozity a hustoty kvapalnej fázy suspenzie.
Delenie sedimentácie:
Jednoduchá sedimentácia - bežná metóda oddeľovania vyčistenej vody od aktívneho kalu, je pomalá, málo účinná a vyžaduje veľké sedimentačné nádrže. Koncentrácia rozptýlených suspendovných látok vo vode je menšia ako 0,5 %
Rušená sedimentácia – Koncentrácia rozptýlených suspendovaných látok vo vode je väčšia ako
0,5 %
Zahusťovanie – pri vločkovitých kaloch – koncentrácia 5 – 50 kg/m3 - pri zrnitých kaloch – koncentrácia 50 -300 kg / m3
Cedenie - oddeľovania pevných látok zo suspenzie /cez sito,cez hrablice/
Filtrácia- proces separácie suspendovaných látok pri prietoku cez filtračnú vrstvu
Tvorba filtračnej vrstvy – tvorená zrnitým materiálom alebo filtračnou sieťovinou
Delenie filtrácie:
Pomalá - v hornej vrstve sa vytvorí z aerobných mikroorganizmov biologická blana, v ktorej prebiehajú biologické, fyzikálne aj chemické procesy čistenia, je typická pre biologické filtre
Rýchla – rozptýlené častice sa zachytávajú v celej vrstve a zanesená vrstva sa regeneruje opačným prúdom vody
Flotácia- fyzikálno-chemický proces, pri ktorom sú rozptýlené častice rôznymi spôsobmi vynášané na hladinu vody, odkiaľ sú potom odstraňované, najčastejšie sa to robí prevzdušňovaním
Delenie flotácie:
Prirodzená – vynášanie látok, ktoré sú ľahšie ako voda
Bublinková - rozptýlením vzduchu do vody sa vytvárajú bubliny, prostredníctvom ktorých sa vynášajú suspendované látky
na povrch
Adsorpcia je založená na vlastnosti niektorých látok zachytávať na povrchu celé molekuly alebo ionty rozpustných látok. Tieto rozpustené látky na nazývajú absorbenty. Ako adsorbáty sa používajú látky napr. aktívne uhlie
Čírenie - proces, pri ktorom sa prostredníctvom chemických činidiel vytvárajú vo vode vločky. Tento dej sa nazýva koagulácia. Na vločkách sa zachytávajú jemne suspendované až koloidne rozptýlené častice, ktoré sa nedali inými spôsobmi z vody
odstrániť. Najčastejšie sa používajú sírany alebo chloridy hliníka alebo železa
Extrakcia – proces, pri ktorom sa určitá látka rozpustí v inej látke a tým sa vylučuje z pôdného roztoku
Iontová výmena – využíva schopnosť niektorých látok vymeniť ionty z vlastných molekúl za ionty roztoku kvapalín,
ktoré cez ne pretekajú. Takéto látky sa nazývajú ionexy.
Delenie:
- podľa chemického zloženia
- podľa pôvodu
- podľa funkčných schopností – menia katióny - katoxy
- menia anióny - anoxy
Ultrafiltrácia – filtrácia cez membrány s priemerom pórov na úrovni rozmerov 2 – 10 4 nanometra
Destilácia – vzniká odparením znečistenej vody, následnou kondenzáciou /zrážaním/ sa z vody odstránia rozpustené látky
Delenie destilácie:
- jednoduchá
- destilácia vodnou parou
- destilácia v prúde plynu
Odplyňovanie - termické-chemické
Z
vody sa odstraňujú niektoré plyny / O2, SO2/
Termické – využíva fyzikálny jav, že pohltivosť plynov vo vode klesá s teplotou vody a k ohrievaniu sa používa para
Chemické - používajú sa chemické činidlá, ktoré viažu chemický plyn rozpustený vo vode
2.Chemické metódy
Neutralizácia používa sa pri úprave priemyselných odpadových vôd, ktoré môžu byť kyslé alebo zásadité, spôsob neutralizácie
záleží od zloženia a množstva odpadových vôd, od vodnatosti recipientu a jeho tesniacej kapacity, od charakteru odtoku, od vznikov odpadov / plyny, kaly /, od ekonomiky úprav
Spôsoby:
- dávkovanie chemických činidiel
- filtrácia cez filtračnú náplň
- zmiešavanie kyslých a zásaditých vôd
Zrážanie – do vody sa pridávajú chemické látky, ktoré premieňajú látky vo vode nerozpustné, ktoré sa potom odfiltrujú, týmto spôsobom sa odstraňujú zlúčeniny vápnika, horčíka, železa, mangánu
Oxidácia a redukcia
OXIDÁCIA – používa sa pri hygienickej úprave pitnej vody, pri úprave vody na kúpanie, pri odstraňovaní železa
a mangánu, pri zneškodňovaní kyanidových odpadových vôd
OXIDAČNÉ ČINIDLÁ – chlór, manganistan draselný, peroxid vodíka alebo vzdušný kyslík
REDUKCIA – spočíva v pridávaní činidiel, ktoré spôsobujú rozklad škodlivých látok na neškodné časti
3.Biologické metódy
Nitrifikácia a denitrifikácia – cieľom je odstraňovanie dusíka z dusíkatých zlúčenín vody uskutočňujú sa prostredníctvom baktérií,
ktoré sa nazývajú podľa toho akú činnosť vykonávajú – denitrifikačné a nitrifikačné baktérie , sú to dva po sebe nasledujúce procesy.
Pri NITRIFIKÁCII sa amoniak alebo amónne soli menia na dusičnany, pri premene je potrebný kyslík, ktorým baktérie za prítomnosti oxidu uhličitého rozkladajú čpavok a amónne soli
Pri DENITRIFIKÁCII sa vzniknuté dusičnany redukujú biologicky zase baktériami až na plynný dusík. Pri tomto procese je nutný zdroj uhlíka v podobe ľahko rozložiteľných organických látok, proces prebieha v anaeróbnom prostredí (bez prítomnosti kyslíka).