ČOV jako zelená elektrárna

Čištění městských odpadních vod již neznamená pouze sanitaci urbanizovaných území, likvidaci splašků, a tedy cosi trpěného někde na okraji města nejlépe z dohledu všech občanů. V posledních několika dekádách si naštěstí už i iniciativy schopné rozhodnutí napříč obory uvědomují fakt, že čistírny odpadních vod (ČOV) patří do konceptů městských rozvojových plánů stejně neodmyslitelně jako zelené zóny či veřejné prostory.

city:one 28.2.2017 17:21 Petr Dolejš, projektant a doktorand na Ústavu technologie vody a prostředí VŠCHT Odpadní voda Zelené technologie Energetika

Městské odpadní vody jsou nevyčerpatelným zdrojem energie, cenných chemických látek a koneckonců i vody samotné. Vzrůstající cena energií ruku v ruce s rostoucí spotřebou zdrojů umocňuje nutnost hledat alternativní řešení energetické závislosti v oblastech, které donedávna zdroje pouze spotřebovávaly. Městské ČOV jsou potenciálními zásobárnami pitné (ano, skutečně pitné) vody, generátory energie a v osvícené literatuře lze narazit již na pojem „recyklovna odpadních vod“ namísto obyčejné čistírny. Energetický potenciál odpadní vody je ukotven (kromě energie kinetické a tepelné, které zatím neumíme efektivně zhodnotit) v organických látkách, přesněji v chemických vazbách mezi molekulami představující dané znečištění – splašky. Toto znečištění lze pak jednoduchou technologií anaerobního mikrobiálního rozkladu přeměnit na energeticky bohatý bioplyn. Obsah této energie je v odpadní vodě několikanásobně vyšší, než je její spotřeba na samotné čištění. Co to pro provozovatele ČOV znamená? Pokud jsou k tomu vhodné podmínky (zpravidla ve městech nad 50 tis. obyvatel), lze volbou adekvátní technologie dosáhnout energetické soběstačnosti ČOV, či dokonce energii z OV získávat a prodávat do distribuční sítě nebo zhodnotit přímo v místě čištění. Taková čistírna je pak vlastně zelenou elektrárnou, přičemž její původní smysl je zcela zachován – čistí odpadní vodu. Tabulka uvádí reálné příklady energetické bilance větších městských ČOV v Evropě (Česko, Skandinávie, Rakousko). Je patrné, že Ústřední ČOV v Praze je blízko energetické soběstačnosti (v současnosti je schopna z cca 75 % pokrýt své energetické náklady produkcí bioplynu ze splašků). Takto nadprůměrných specifických produkcí bioplynu bylo dosaženo intenzifikačními kroky v kalovém hospodářství aplikovanými během posledních 15 let ve spolupráci s experty z akademické sféry. Toto částečné uspokojení ale nebude trvat věčně, konkrétně se již rozplývá ve světle největší rekonstrukce ČOV v historii ČR, jejíž zahájení proběhlo loni v listopadu. Projekt za bezmála 6 mld. (údaje PVS a.s.) řeší vybudování nové mechanicko-biologické linky čištění odpadních vod s chemickým srážením tak, aby společně s následnou úpravou stávající vodní linky ÚČOV bylo možné splnit emisní limity nařízení vlády 61/2003 Sb. a směrnice Rady EU 91/271/EHS pro citlivé oblasti, což znamená zejména udržení ukazatele celkového obsahu dusíku v odtoku pod koncentrací 10 mg/l. Tento projekt je však v principu „opět“ konzervativní a neaplikuje moderní technologie, které by největší České ČOV přinejmenším slušely (a dle zahraničních zkušeností by se i přinejmenším uživily). Těmi technologiemi se naopak mohou pochlubit sousedi v Rakousku, kde implementovali state-of-the-art metodu na odstranění dusíku z kalové vody plně autotrofní cestou, tzv. technologii DEMON® využívající červené bakterie ANAMMOX. Doslova výkladní skříní udržitelnosti v čistírenství je pak Washington DC, kde jsou schopni při zachování energetické soběstačnosti odstraňovat dusík z OV až na koncentraci nepřekračující 3 mg/l. Podíváme-li se ale zpět domů, zářným příkladem úspěšného provozování ČOV s aplikací inteligentních řídicích systémů (řízená aerace systémem WTOS) je čistírna v Plzni, která od roku 2012 osciluje okolo 100 % energetické soběstačnosti. Na závěr nutno zmínit, že udržitelné nakládání s odpadními vodami neřeší pouze energii, stále více se zejména v Nizozemí zaměřuje aplikovaný výzkum na těžbu surovin z OV, jako jsou například celulóza, polyhydroxymáselná kyselina (na výrobu plastů) anebo recyklace nutrientů (dusík, fosfor). Zásadní oblast, kde české čistírenství zaostává o generace, je recyklace vody samotné, zušlechťování odpadní vody na vodu pitnou, popřípadě užitkovou. Technologií pro tzv. 3R (Reduce–Reuse–Recycle; tedy snížit spotřebu, recyklovat a znovu využít) jsou na stole desítky, jen velmi pozvolna se však daří je správně uchopit a povýšit danou technologii na smart level, tzn. ekonomicky a s měřitelným přínosem pro udržitelný rozvoj. Příčinou toho je zřejmě i skutečnost, že je v našem středoevropském regionu zatím kvalitní vody dostatek, a je velmi levná.

Časopis city:one

Objednejte si doručování našeho časopisu přímo do Vašich rukou

Objednat

Máte chytrý
projekt?

Realizovali jste nebo se podíleli na projektu pro chytrá města? Podělte se s ostatními.

Vložit projekt

Jste odborník na chytrá města?

Umíte pomoct s budováním chytrých měst? Dejte o sobě vědět!

Vytvořit profil

Máte řešení
pro chytrá města?

Ukažte své produkty a služby pro chytrá města.

Vložit řešení