Technologie pro recyklaci vody

Typ procesu

Biologické procesy

Skupina technologií

Laguny

Název procesu

Anaerobní laguny

Popis technologie

Anaerobní rozklad organického znečištění za přírodní rychlosti procesů. Vhodné pro vody s vysokou koncentrací organického znečištění.

Aktuálnost

stávající low-tech

Vhodné pro srážkové vody

Ne

Typické reaktory a jejich uspořádání

Hluboké (2 až 10 m) nádrže s dobou zdržení 1 - 1,5 d, bez aerace a míchání. Pro zamezení emisí methanu je nutné nádrže zakrývat a vznikající plyn odvádět.

Typické schéma

Cílené znečištění

Anaerobně rozložitelné organické znečištění ve vysoké koncentraci.

Může být použito i pro odstraňování síranů.

Typické koncentrace cílového znečištění

ChSK_Cr: desítky g/l

Kritické parametry

Objemové zatížení ChSK 0,1 - 0,4 kg/m³/d

Plošné zatížení cca 0,3 kg ChSK/m²/d.

Hydraulická doba zdržení: 1 - 1,5 d

Další relevantní parametry

Zásadním parametrem je teplota procesu. Teplotní optima methanogenních organismů se pohybují od 25 do 60 °C. Rozhodující je teplota dané vstupní vody, protože není možné vyhřívat reaktor - při objemových průtocích v těchto reaktorech není ekonomické dodávat teplo ze spalování bioplynu. Pro dosažení relevantních účinností je nutná teplota nad 10 °C.

Dalším klíčovým parametrem je pH, které by se mělo pohybovat mezi 6,8 - 7,8. Nižší pH je zvláště nebezpečné, protože zvyšuje toxicitu NMK a sulfidů. V anaerobních reaktorech kontinuálně vzniká oxid uhličitý, který může zásadně snižovat pH. Proto se často dodává alkalizační činidlo, typicky je potřeba dodat alkalinitu ekvivalentní 2 - 4 g/l CaCO₃. Jako alkalizační činidlo může sloužit i amoniakální dusík, alkalitu lze tedy dodat např. i formou substrátu bohatého na organický dusík.

Dosažitelné koncentrace cílového znečištění

účinnost odstranění BSK 40 - 60 %

Hygienizační funkce

Ne

Investiční náklady

Investičně jde o nenáročnou technologii, kde hlavní položkou jsou hloubené nádrže (velmi extenzivní technologie). Dále plynové hospodářství (jedná se o výbušné prostředí).

Prostorová náročnost

Extenzivní technologie, kde doba zdržení se pohybuje v jednotkách až desítkách dní, při hloubce typicky 2 - 4 m, extrémně 10 m.

Bezpečnostní rizika

Odpadní voda je hygienicky závadný materiál, hygienicky závadné jsou i případné aerosoly, odpady (přebytečný kal) a vyčištěná voda.

Energetická náročnost

Energeticky nenáročné, hlavně čerpání vody (0,03 - 0,05 kWh/m³).

Náročnost na obsluhu

Nízká

Provozní náklady

Nízké co do energie i osobních nákladů.

Chemikálie

Žádné externí chemikálie.

Měření a regulace

Minimální nároky na měření a řízení (hladiny, průtoky)

Plynné

Emise methanu: rozpuštěný v odtoku (roste s klesající teplotou a koncentrací vody) a vlivem netěsností systémů (může dosahovat 2 - 4 % celkové produkce).

Spaliny bioplynu: CO₂ (nezvyšuje uhlíkovou stopu), nespálený CH₄, NO_x, SO_x.

Kapalné

Pouze odtok

Pevné

Malé množství dobře stabilizovaného kalu.

Vyžadovaná předúprava

Odstranění hrubých nečistot: Hrubé a jemné česle, lapák písku.

Typická průmyslová odvětví

Potravinářský průmysl Chemický průmysl Farmaceutický průmysl Městské odpadní vody Skládkové výluhy Papírenský průmysl

Tchobanoglous, G., et al. (2014). Wastewater engineering: treatment and resource recovery. New York, NY, McGraw-Hill Education.

Cheremisinoff, N. P. (2002). Handbook of water and wastewater treatment technologies. Boston, Butterworth-Heinemann.