Modernizace ČOV Modřice
Původní ČOV Brno–Modřice byla uvedena do zkušebního provozu v roce 1960. Rekonstrukce ČOV Brno–Modřice, zahájená v roce 2001 a zahrnující všechny technologické celky, byla ukončena roku 2003. Na ni pak bezprostředně navázal jednoletý zkušební provoz. Do trvalého provozu byla zrekonstruovaná ČOV uvedena 1.1.2005. V roce 2009 byla provedena optimalizace provozu, jejímž výsledkem bylo navýšení kapacity ČOV o více jak 20 %. Jedná se o mechanicko-biologickou čistírnu odpadních vod s nitrifikačním a denitrifikačním stupněm a odstraňováním fosforu simultánním srážením.
Maximální kapacita ČOV
(dle platného povolení k nakládání s vodami) 640 000 EO
ČOV Brno–Modřice musí plnit podmínky pro nakládání s vodami stanovené rozhodnutím vydaným dne 3.3.2010 Krajským úřadem Jihomoravského kraje pod č.j. JMK 171826/2009 s dobou platnosti do 31.12.2020. Nakládání s vodami spočívá ve vypouštění čištěných odpadních vod z ČOV Brno–Modřice do vodního toku Svratka.
| Název toku: | Svratka |
|---|---|
| Říční km: | 39,8 |
| Správce toku: | Povodí Moravy, s.p. |
| Hydrologické pořadí: | 4-15-03-001 |
| Přímé určení polohy výustního objektu: | X = 597 625, Y = 1 168 713 |
- Q prům. = 1 950 l/s
- Q max. = 4 222 l/s
- Q bil..měs = 5 127 tis.m3/měsíc
- Q bil..rok = 61 520 tis.m3/rok
1) Účinnost - minimální přípustná účinnost čištění vztažená k zátěži na přítoku do ČOV Brno–Modřice vyjádřená v %.
2) Bilance – max. nepřekročitelné roční látkové zatížení na odtoku z ČOV Brno–Modřice.
3) Hodnoty p – maximální zbytkové koncentrace látek v jednotlivých ukazatelích ve vodách vypouštěných z předmětného zařízení stanovené rozborem 24 hodinového směsného vzorku vypouštěných odpadních vod získaného sléváním 12 dílčích vzorků odebíraných v intervalu 2 hodin o objemu úměrném aktuální hodnotě průtoku v době odběru dílčího vzorku (typ vzorku C). Přípustný počet nevyhovujících vzorků, v období posledních 12-ti měsíců se stanovuje dle přílohy č. 5 nařízení vlády č. 61/2003 Sb. ve znění pozdějších předpisů.
4)Hodnoty m – maximální zbytkové koncentrace látek v jednotlivých ukazatelích ve vodách vypouštěných z předmětného zařízení stanovené rozborem 24-hodinového směsného vzorku vypouštěných odpadních vod získaného sléváním 12 dílčích vzorků odebíraných v intervalu 2 hodin, o objemu úměrném aktuální hodnotě průtoku v době odběru dílčího vzorku, nepřekročitelné žádným ze vzorků (typ vzorku C) a dvouhodinovým směsným vzorkem získaným sléváním 8 dílčích vzorků stejného objemu v intervalu 15 minut (typ A).
Současný stav čistírny odpadních vod
Nátok odpadních vod na ČOV Brno–Modřice je vzorkován a z odebraných vzorků je po rozboru provedena bilance znečištění na nátoku na ČOV.
Počet připojených obyvatel a počet připojených ekvivalentních obyvatel
- počet připojených fyzických obyvatel………… 421 152
- počet připojených ekvivalentních obyvatel…… 529 073 EO (60 g BSK5/ob/den)
(zdroj: měření kvality přítoku na ČOV Brno–Modřice za rok 2019)
Způsob oddělení dešťových vod
Na vstupu do ČOV je stavidlová komora umožňující odvádění části odpadních vod z kmenové stoky E do dešťové zdrže o objemu 10 700 m3. Po naplnění dešťové zdrže a dosažení maximálního povoleného průtoku ČOV dochází k přepadu odpadních vod do řeky Svratky.
Technický popis čistírny odpadních vod
Odpadní vody jsou přiváděny na ČOV Brno–Modřice třemi kmenovými stokami:
- stoka A - západní část
- stoka E - sever a střed
- stoka F - východní část odvodňovaného území
Mechanické předčištění
Odpadní voda natéká do ČOV třemi kmenovými stokami. Na stokách A a F jsou vybudovány čerpací stanice. U čerpací stanice kmenové stoky F je instalováno dvoumístné stáčecí a vzorkovací zařízení pro dovážené odpadní vody. Kmenová stoka E natéká do areálu čistírny odpadních vod přes odlehčovací komoru a dešťovou zdrž o objemu 10 700 m3. Kmenové stoky se spojují ve vstupní nátokové komoře a odpadní voda je vedena přes čtyři lapáky štěrku do objektu česlovny. Zde voda protéká jemnými, strojně stíranými česlemi s šířkou průlin 3 mm. Shrabky z česlí jsou propírány vodou a lisovány. Dále následuje 6 drah provzdušňovaných lapáků písku se zachycováním tuků pomocí flotace. Písek se těží čerpadly do objektu třídičky a pračky písku a vyflotovaný tuk se jímá v separačním zařízení. V přívodním žlabu je za česlovnou a lapáky písku zabudován měrný profil přítoku na ČOV a automatický vzorkovač. Hlavní čerpací stanice dopravuje hrubě předčištěné odpadní vody na mechanické čištění a je vybavena čtyřmi šnekovými čerpadly o výkonu 1,4 m3/s. Vlastní mechanický stupeň tvoří 4 ks kruhových usazovacích nádrží o průměru 36 m a obtokovým kanálem těchto usazovacích nádrží. Čtyři usazovací nádrže jsou v provozu trvale, obtokový kanál je v provozu pouze za dešťových událostí a pokrývá zbývajících cca 20 % hydraulické kapacity mechanického stupně. Primární kal ze dna nádrží se přečerpává na gravitační zahuštění primárního kalu.
Biologické čištění
Biologická část je koncipována jako nitrifikace s předřazenou denitrifikací a s chemickým srážením fosforu.
Mezi primárními usazovacími nádržemi a biologickou linkou je instalována mezičerpací stanice osazená čtyřmi ponornými čerpadly o průměrném výkonu 1,08 m3/s. Biologická linka o celkovém objemu 110 300 m3 je rozdělena do čtyř samostatných drah. Aktivační směs z dvojice nádrží odtéká přes odplyňovací nádrž na rozdělovací objekt k separaci aktivovaného kalu do trojice dosazovacích nádrží. Odplyňovací nádrže eliminují vzduchové bubliny obsažené v přítoku z aeračních nádrží přirozenou flotací. Celek představuje 4 kompletní aktivační systémy s jemnobublinnou aerací pro eliminaci organického znečištění, fosforu a dusíku.
Vzduch na provzdušňování aktivačních nádrží je dodáván z dmýchárny pomocí čtyř turbodmychadel HV Turbo s proměnlivým výkonem (max. výkon jednoho turbodmychadla - 16 700 Nm3/hod).
Z aktivačních nádrží postupuje aktivační směs do šesti dosazovacích nádrží o průměru 50 metrů a hloubce 4,85 metrů, kde dochází k usazení a oddělení nerozpuštěných látek (aktivovaného kalu) od biologicky vyčištěné odpadní vody a k recirkulaci aktivovaného kalu do aktivačních nádrží s cílem dosažení potřebné koncentrace aktivní biomasy. Protože se mikroorganismy v aktivačním procesu kontinuálně množí, musí být přebytečná biomasa (přebytečný sekundární kal) ze systému stále odtahována. Přebytečný kal se přivádí na strojní zahuštění přebytečného kalu.
Pro odstranění fosforu je aktivace vybavena dávkovacími stanicemi pro simultánní srážení železitou a/nebo hlinitou solí. Vyčištěná voda je vedena z dosazovacích nádrží přes odtokový objekt, který je vybaven čerpací stanicí biologicky vyčištěné vody, měřičem průtoku a vzorkovacím automatem a navazuje na výpustní objekt do řeky Svratky. Biologicky vyčištěná voda, je po úpravě využívána v rozvodné síti užitkové vody pro ČOV. Vzhledem k dostatečné výšce aktivačních a dosazovacích nádrží nad terénem není v ČOV čerpací stanice pro povodňové stavy v řece.
Kalová linka
Kalová linka je tvořena zahušťovacími nádržemi primárního kalu, zahušťovací odstředivkou pro biologický (přebytečný) kal, homogenizační nádrží, vyhnívacími nádržemi, uskladňovacími nádržemi vyhnilého kalu, zařízením na odvodňování kalu a sušárnou kalu.
Primární kal ve dvou gravitačních zahušťovacích nádrží kruhového typu o průměru 16 metrů a celkovém objemu 2010 m3, biologický kal je zahušťován na odstředivce.
Homogenizační směšovací jímka o kapacitě 700 m3 je vybavena jedním míchadlem. Směsný kal o přibližné koncentraci 5 % sušiny je čerpán do vyhnívacích nádrží. Odsazená kalová voda ze zahuštění a centrát ze zahušťovací odstředivky jsou dopravovány do aktivace.
Hlavním důvodem pro využití procesu anaerobního vyhnívání kalu je stabilizace míchaného kalu získaného ze zahušťovacího stupně. Čtyři vyhnívací nádrže o průměru 20 metrů jsou mechanicky promíchávány a vytápěny na teplotu 35-37°C, aby byla zajištěna aktivita mezofilních mikroorganismů. Dvě uskladňovací nádrže stabilizovaného kalu s celkovým užitným objemem 8 400 m3 zajišťují průměrnou skladovací kapacitu na více jak šest dnů.
Vyhnilý kal (obsah sušiny 3,5%) je odvodňován ve dvou odstředivkách Guinard. Hodnota výstupní koncentrace kalů je 25% sušiny, dávka polymeru pro odvodnění je průměrně 6–8 g/kg sušiny kalu. Odvodněný kal je šnekovým dopravníkem transportován buď do kontejnerů a odvážen na kompostování, nebo je čerpán vysokotlakým čerpadlem do sušárny kalu. Tento proces je založen na technologii nepřímého sušení lopatkovou sušárnou NARA GF. Pro přenos tepla v sušárně slouží horký olej (180-210°C), který proudí uvnitř pláště, dutými hřídeli a lopatkami. Protože kal není v přímém kontaktu s tímto médiem, plyn uvnitř sušárny je převážně složen z vodní páry. Tím se snižuje kyslíkový poměr a významně se posiluje bezpečnost provozu zařízení. Dlouhá doba zdržení kalu (přes 3,5 hodiny) v kombinaci s teplotním spádem od 95 do 105° C umožňuje kaly současně pasterizovat a hygienizovat.
Pokud se kal pouze odvodňuje, pak se hygienizuje přídavkem oxidu vápenatého tak, aby vyhověl hygienickým předpisům.
Vysušený kal je ze sušárny dopravován pomocí chlazených dopravníků (ze 105°C až na 40°C) do dvou zásobníků umístěných vně budovy sušárny a dále až do budovy pro skladování kontejnerů. Za provozu sušárny je produkován kal o sušině 92%.
Kalový plyn (bioplyn), vzniklý při anaerobním vyhnívání kalu, je odváděn z vyhnívacích nádrží, kumulován ve dvou membránových plynojemech o celkovém objemu 3 000 m3, poté prochází odsiřovací jednotkou pro odstranění sirovodíku a je transportován k plynovým motorům, které pohání generátory vyrábějící proud. Jmenovitý výkon dvou generátorů je celkem 1040 kW. Přebytečný bioplyn je spalován v hořáku zbytkového plynu.
Pro celý komplex ČOV je navržena soustava biofiltrů pro filtraci odpadního vzduchu a omezení zápachu pro objekty předčištění, zahušťování, odvodňování a sušení.
Všechny části čistírny odpadních vod jsou vybaveny odpovídající automatizací a regulací včetně centrálního dispečinku.
