V současné době je celá řada provozovatelů a vlastníků čistíren odpadních vod, kteří řeší problematiku optimalizace čistírenských procesů a zároveň hledají zlepšení energetické účinnosti. Jelikož na spotřebu energie jsou nejnáročnější biologické procesy, které tvoří kolem 70 % veškeré spotřeby energie, vhodnou volbou a rozmístěním aeračních elementů spolu se zaplaveným bioreaktorem nebo zkrápěným bio­logickým filtrem docílíme výrazného snížení provozních nákladů.

Základem provzdušňovacího systému jsou perforované membránové hadice z modifikovaného polyuretanu. Materiál hadic je trvale elastický, odolný proti hydrolýze, vlivu mikroorganismů i většině chemických sloučenin. Ověřená struktura a uspořádání perforace způsobuje, že jednotlivé mikrobubliny, stoupající k hladině, rotují a zároveň opisují spirálu. Výsledkem je delší zdržení vzduchu ve vodě, což se projeví na efektivnosti využití elektrické energie nutné k pohonu vzduchových agregátů.

Výhodou aeračních hadic je samočisticí efekt, vznikající při smrštění a opětovném napnutí membrány během provozu, který zabraňuje vzniku usazenin na jejím povrchu. Turbulence způsobené provzdušňováním zároveň účinně promíchávají nerozpuštěné látky na dně nádrží. Takto zůstává celé dno bez usazenin i po mnoha letech provozu. Není zapotřebí používat odvodňovací ventily, kondenzát je kontinuálně odpouštěn.
Nosné konstrukce provzdušňovacích hadic jsou vyráběny na míru, dle rozměru nádrží. Základními typy jsou roštový a kolejnicový systém.

Roštový systém

Rošty jsou standardně vyráběny z polypropylenu, na přání také z nerezové oceli.
1)    Rošty napevno – jsou ukotveny ke dnu nádrže pomocí plastových a nerezových prvků. Výhodou těchto roštů je snadná a rychlá montáž bez pomocných konstrukcí a zařízení.

2)    Rošty plovoucí – jsou jištěny ke dnu pomocí nerezových lanek a kladkového systému. Tento systém umožňuje vyjmutí a vložení roštů kvůli kontrole, výměně hadic, či eventuální opravě bez nutnosti vypouštění nádrží a přerušení provozu.

3)    Zátěžové rošty – spočívají na dně vlastní vahou bez dalšího jištění. Vysoké hmotnosti je dosaženo vyplněním středové páteřové trubky roštu zátěžovým materiálem. Vyjmutí a vložení roštů lze provádět pomocí závěsů a nosných lan bez nutnosti vypouštění nádrží.

Kolejnicový systém

Aerační elementy využívající nosnou konstrukci „I“ profil z nerezové oceli, který je ukotven do dna nádrže a na jedné straně vyveden nad maximální provozní hladinu.
1)    Montované na pevno
2)    Vyměnitelné za provozu – každou jednotlivou provzdušňovací dráhu je možné samostatně odstavit bez přerušení provozu ostatních drah, vyjmout z nádrže a opět vrátit zpět na místo.

Kolejnicový aerační systém byl vyvinut speciálně pro použití jak samostatně, tak spolu se zaplaveným nosičem biomasy.

Zaplavený bioreaktor

Ponořený biologický reaktor poskytuje nárůstovou plochu pro sesilní mikroorganismy za účelem zvýšení množství biomasy v biologické části čistírny. Díky unikátní konstrukci zaplavený bioreaktor prodlužuje dobu zdržení vzduchových bublin nejméně dvojnásobně. Tím je vnos kyslíku do odpadní vody přiměřeně zvýšený. Součinností několika druhů mikroorganismů v reaktoru se zvyšuje rychlost čištění organicky znečištěných vod. Základem biologického reaktoru jsou voštinové bloky s žebrovanými kanály (kanálový systém), osazené v nerezové konstrukci. Pod voštinou se nachází aerační komora, kterou po celé délce reaktoru prochází dráhy kolejnicového ­provzdušňovacího systému. Dráhy je možno vyjímat i vracet zpět za provozu čistírny, bez nutnosti vypouštět nádrže. Předností tohoto systému je intenzivní nitrifikace, díky níž dochází k rozkládání těžce odbouratelných látek při zachování nízkých nákladů na provoz. Instalací zaplavených reaktorů lze až trojnásobně zvýšit kapacitu čistírny odpadních vod bez nutnosti rozsáhlých stavebních úprav.

Zkrápěný biologický filtr

Voština slouží jako výplňový materiál biofiltru s velkou nárůstovou plochou pro tzv. biologický trávník. Na povrchu se v křížových kanálech (křížový systém) vytvoří tenká vrstva biofilmu, kolonií mikroorganismů, ve které probíhá biologický rozklad polutantů nebo zápachových látek. Zároveň konstruktivní tvar a konfigurace materiálu výplně pozitivně ovlivňují hydrodynamické poměry a zmenšují možnost ucpání a zarůstání průduchů. Výhodou náplně je minimální vlastní objemová hmotnost. Při použití většího množství voštin je možné slepování jednotlivých bloků přímo na staveništi a tím snížení dopravních nákladů.

Ing. Pavel Janás
pavel.janas@ckvpraha.cz