kdy byl aerátor BSK - GIGANT typickým znakem. Aerátor měl ve čtvercových nádržích vynikající mísící schopnost a proto aktivační nádrž pracovala jako typicky směšovací aktivace. Vlastní čistící proces využíval nízko zatěžované aktivace se současnou aerobní stabilizací kalu. Návrhové objemové zatížení aktivační nádrže bylo 0,18 kg BSK₅/m³ a zatížení kalu 0,05 kg BSK₅/kgsuš. při koncentraci aktivovaného kalu 3,5 kg/m³. Aktivační nádrž byla doplněna klasickou vertikální čtvercovou dosazovací nádrží se zařízením pro recirkulaci vratného kalu.  Toto uspořádání  bylo vhodné  od  nejmenších  velikostí pro asi  200 ekv.  obyvatel, až po sestavy několika jednotek pro asi 10 000 ekv. obyvatel. Postaveno bylo přes 500 čistíren tohoto typu.

Řada z nich je stále v provozu a lze konstatovat, že čistírny KOMBIBLOK^® s povrchovými aerátory jsou v současné době naše nejpoužívanější komunální čistírny a v mnoha případech byly úspěšně použity i pro čistění průmyslových odpadních vod. Při současných cenách energie je provoz s povrchovými aerátory většinou stále únosný.

S rostoucími nároky na výsledky čistícího procesu se zjistilo, že kromě vynikajícího účinku z hlediska látkového znečistění vyjádřeného ukazatelem BSK₅ dosahují čistírny výborné účinnosti i při nitrifikaci organických látek. Zde možnosti klasického KOMBIBLOKU^® s povrchovým aerátorem zdánlivě končily. Značnou překážkou mnohdy byla samovolně probíhající denitrifikace, která se projevovala flotací kalů v dosazovacích nádržích. I tento problém se podařilo vyřešit a čistírny KOMBIBLOK^® se naučily denitrifikovat. Pro zajištění denitrifikace v aktivační nádrži, nejlépe na straně přítoku odpadní vody se vytvořil přepážkou prostor, který není provzdušňován. Vhodně situovanými mezerami se v této denitrifikační zóně indukuje intenzivním prouděním v aktivační nádrži sekundární proudění, které zajišťuje udržení aktivovaného kalu ve vznosu. V tomto odděleném prostoru se vytvoří vhodné podmínky pro denitrifikaci.

Další skok ve vývoji čistíren KOMBIBLOK^® znamenalo zpřístupnění jemnobublinného provzdušňování, které přineslo nové impulsy pro rozvoj tohoto typu čistíren, zejména změnu tvarového řešení vlastní čistírny. Jemnobublinné provzdušňování v porovnání s povrchovými aerátory má totiž zanedbatelný míchací účinek. Využití této vlastnosti vedlo k zavedení postupného toku do aktivačního procesu. Technologický proces KOMBIBLOK^® lze úspěšně aplikovat jak ve starých rekonstruovaných čistírnách, tak i ve zcela nových zařízeních. Každé řešení pak vypadá vzhledově trochu jinak, technologický proces je však shodný.

Při rekonstrukci starých čistíren KOMBIBLOK^® je většinou nutno vyměnit opotřebovaný a zastaralý povrchový aerátor. Je vhodné proto aktivační nádrž rozdělit na několik koridorů, kterými čištěná voda protéká postupně. Nádrž na začátku, kam je směřován přítok odpadní vody není provzdušňována a zde probíhá předřazená denitrifikace. Další část je přiměřeně provzdušňována jemnobublinným provzdušňovacím zařízením. V aktivační nádrži musí být vytvořena odpovídající vnitřní recirkulace. Dosazovací nádrž s recirkulací vratného kalu může být ponechána bez podstatných změn. Výhodou tohoto řešení je snížení příkonu provzdušňovacího zařízení, zajištění lepšího čistícího efektu tím, že v čistírně probíhá účinná denitrifikace a snížení tvorby aerosolů, které povrchové aerátory vytvářely velmi intenzivně. Nezanedbatelná je i možnost potlačení intenzity hluku. Tím, že jemnobublinné provzdušňování snižuje tvorbu aerosolů je možno většinou zvýšit v aktivační nádrži provozní hladinu vody, zvětšit tak objem aktivačního prostoru a zpracovat tak větší znečištění při zachování všech výhod systému KOMBIBLOK^®.

ČOV Paseka

Při návrhu nových čistíren odpadní vody s použitím technologie KOMBIBLOK^® je možno plně využít předností, které nám jemnobublinné provzdušňování dává. Výhodné je proto návrh čistírny začít posouzením hydraulického zatížení a navrhnout bohatě dimenzovanou dosazovací nádrž, nejlépe opět v klasickém vertikálním provedení. Takto navržená čtvercová dosazovací nádrž nám svými rozměry dává stavební modul pro návrh aktivační nádrže, která potom vychází výrazně podélného tvaru, v porovnání s dřívějším provedením s větší hloubkou vody. Tato větší hloubka vody zvýrazňuje výhody jemnobublinného provzdušňování a zvětšuje využitelnost kyslíku, která je asi 7 % na každý 1 m hloubky vody (přesné číslo uvádí jednotliví výrobci ve svých materiálech). V podélné aktivační nádrži se vytvoří výrazný prostupný tok, ve kterém se snadno realizují různé zóny s rozdílnou funkcí, zejména zóny nitrifikační a zóna denitrifikační. Základní řada čistíren podle výše popsaného postupu je následující:

Návrh čistíren KOMBIBLOK^® je prováděn v souladu s ČSN 75 6401 Čistírny městských odpadních vod a ČSN 75 6402 Malé čistírny odpadních vod. Zejména proto jsou navrhovány pokud to velikost dovoluje minimálně dvě jednotky vedle sebe. Taková čistírna potom může bez problémů pracovat s látkovým zatížením od 20% jmenovitého výkonu až do svého výkonu jmenovitého. Eventuální překročení jmenovitého výkonu až do hodnoty 200% většinou nečiní žádné zjevné potíže, zejména když není trvalé. Toto přetížení se projeví zvýšenou produkcí přebytečného kalu, snížením stupně jeho stability a v letních měsících nedostatkem oxigenační kapacity, která nutí k využití rezervního dmýchadla. Kal se potom po odstranění stabilizuje samovolně anaerobním procesem. Potíže rovněž nečiní dešťové vody, které je možno běžně čistit až do šestinásobku průměrného přítoku.

Stavební část je nejlépe provést jako železobetonovou konstrukci, která se vyznačuje největší životností, přičemž se jedná o tuzemský materiál.  Pro menší velikosti se mohou výhodně použít prefabrikované prvky nebo celé betonové nádrže vyráběné průmyslově. Materiálové provedení však může být libovolné. Pro malé velikosti může být někdy výhodná nádrž ocelová. V ocelovém provedení však je problematická povrchová ochrana. Při jiných materiálech než beton je výhodné celou čistírnu navrhnou zcela atypicky např. do kruhových nádrží. S ohledem na dlouhodobě nepředpokládatelný vývoj průmyslové výroby je toto řešení výhodné pro průmyslové odpadní vody, neboť umožňuje velmi jednoduchou rekonstrukci čistírny.  Celá čistírna může být zakrytá. Toto řešení je vhodné při nadmořských výškách nad 700 m. Zakrytí může být řešeno v případě potřeby dodatečně. Pro umístění dmychadel, rozvaděčů a místnosti pro obsluhu je vhodná provozní budova, která v může být zakomponována do jednoho stavebního celku. Zařízení může být doplněno odsáváním zápachu z kanalizace a dalšími prvky podle potřeb té které lokality. Technologický proces KOMBIBLOK^® umožňuje nejrůznější kombinace technologické zařízení a řešení stavebních objektů. Zde naznačené možnosti nepopisují veškerá možná řešení.

   Požadavky na účinnost čistírny specifikuje nařízení vlády č.61/2003, aktualizované vl. n. 229/2007, kterým se stanoví ukazatele přípustného stupně znečistění vod. Z řady zde stanovených ukazatelů musí být ve vypouštěných vodách dosaženo hodnot ukazatelů, které jsou uvedeny v následující tabulce:

Lze konstatovat, že volnější garance snižují cenu investic, avšak zvětšují poplatky za vypouštěné znečištění. Tvrdší garance způsobují opak. Garance za čistící efekt při použití systému KOMBIBLOK^® poskytujeme trvale bez omezení doby. Čistírny navržené s využitím této technologie nemusí do velikost asi 10 000 ekvivalentních obyvatel obvykle platit žádné poplatky, neboť limity zpoplatnění nejsou překročeny. Rozhodující limity jsou u ukazatele CHSK.

Pro provozovatele je zajímavá rovněž produkce odpadních látek. Provoz čistírny KOMBIBLOK^® produkuje shrabky z česlí (asi 8 l/rok,ob.), písek z lapáku (asi 6 kg/rok,ob.), přebytečný kal z biologického stupně (asi 14 kg/rok,ob.) a malé množství plovoucích nečistot v uklidňovacím válci dosazovací nádrže. Shrabky, písek a plovoucí nečistoty lze kompostovat v areálu čistírny nebo odvážet na skládku komunálního odpadu. Přebytečný kal je skladován v uskladňovací nádrži, která je nedílnou součástí čistírny. U menších velikostí doporučujeme odvoz přebytečného kalu k zemědělskému využití (přímé hnojení, kompostování a pod.). Pro větší čistírny je možno a někdy i nutno použít zařízení pro odvodňování kalů - viz samostatný prospekt. Zařízení může být stabilní nebo mobilní, které je pak možno použít pro několik čistíren.

ČOV Oleksovice

Další zajímavou otázkou jsou energetické nároky. U základního technologického zařízení nároky na spotřebu rostou postupně s náročností čistírenského procesu. Nejnižší příkony jsou u čistíren pouze s aerobní stabilizací kalu, které zajišťují i nitrifikaci organických látek (3 W/ekv.ob.) a postupně rostou přes denitrifikaci (4 W/ekv.ob.), až po odstraňování fosforu, kdy jsou nejvyšší (4,5 W/ekv.ob.).

Výrazné snížení spotřeby o 30 - 50% přinese použití optimalizačního systému. Cena základního zařízení pro optimalizační řídící systém je v podstatě stejná bez ohledu na velikost čistírny a proto je výhodné řídící systém používat až u větších čistíren, kde dojde k odpovídající úspoře energie. Ekonomická hranice je okolo velikosti čistírny 2 000 ekv. obyvatel - podrobnosti viz dále.

Celkovou spotřebu elektrické energie pro strojní zařízení dostaneme součtem spotřeby mechanického čistění, biologického čistění a dalších zařízení dané čistírny. Pro úplnost je třeba přičíst  i asi 1 kWh/den na vlastní spotřebu přístrojů v rozvaděči a další 1 kWh pro měření a regulaci.

Obsluha si vyžádá 1 až 4 hod za den podle velikosti čistírny a jejího konkrétního provedení. Je třeba zajistit pracovníka ovládajícího obsluhu strojního zařízení a zaškolit ho do obsluhy čistírny. Ojediněle je třeba zajistit pracovníka pro obsluhu elektro zařízení.

Provoz zařízení je automatizován tak, aby nebylo třeba trvalé obsluhy. Česle a lapák písku jsou ovládány podle libovolně nastavitelného časového cyklu. Provoz aeračního zařízení je v základní verzi trvalý. Čerpadlo vratného kalu pracuje podle volně volitelného pracovního cyklu. Odstraňování přebytečného kalu se provádí ručním přestavěním armatury asi 1 x za 14 dní. Odsazená voda v uskladňovací nádrži se vrací automaticky. Měření množství vyčištěné odpadní vody se provádí trvale a registruje se jeho součet. 

Na zvláštní přání můžeme dodat automatickou optimalizaci provozu, zejména množství kyslíku v aktivační nádrži a redox potenciálu v denitrifikační nádrži.. Její použití je otázka ekonomická, neboť toto zařízení je investičně náročné. Přináší však úsporu provozních nákladů. Tato úspora při provozu se stabilizací dosahuje 30% energetických nároků. Při provozu s denitrifikací může být úspora až 50% energie. Efekt se projevuje zajímavě až u větších čistíren, kdy mohou být úspory značné.

Součástí automatické optimalizace množství kyslíku je potom i počítač, který zajišťuje regulaci a provoz všech strojů na čistírně včetně tisku sledovaných údajů a umožňuje dálkový přenos dat, havarijních stavů a pod. Automatickou optimalizaci je možno dodat kdykoliv bez zásahů do provozu čistírny.

Technologické zařízení může být dodáno v různých variantách a tudíž v různých cenových úrovních. Podle našich zkušeností je možno dodat určitou čistírnu v cenovém rozsahu od min. nákladů zde odhadnutých na asi 70% optimálních nákladů, přes optimálním řešení (ocenění 100%) , až po řešení maximalistické, které lze odhadnout částkou až 200% optimálního řešení. Standardní řešení má ponořené potrubí a rozvod vzduchu z nerezu nebo plastů, části nad vodou a nosné konstrukce pozinkované, zábradlí dural nebo nerez. Konstrukční ocel na strojích a zařízeních je opatřena kvalitním nátěrem.

Na funkci strojně technologického zařízení poskytujeme obvykle garanci po dobu 2 roku ode dne uvedení zařízení do provozu, eventuálně delší podle garancí jednotlivých subdodavatelů. Dále poskytujeme pogaranční servis.

V rámci realizace stavby kromě vlastní dodávky a montáže zařízení poskytujeme tyto další služby:

• generální dodávku celé čistírny odpadních vod včetně projektů
• projektovou dokumentaci strojně technologické části
• projektovou dokumentaci stavební části
• projekt financování stavby
• poskytujeme účinnou pomoc při zajišťování dotací, úvěrů a pod.
• komplexní vyzkoušení po dobu 72 hodin
• zaškolení obsluhy
• předáme opravený projekt podle skutečnosti
• vypracujeme provozní předpis provozních souborů
• vypracujeme provozní řád celé čistírny
• účastníme se zkušebního provozu
• poskytujeme garanční a pogaranční servis
• provedeme vbudoucnosti podle potřeby modernizaci čistírny podle nejnovějších poznatků
• můžeme zajisti provozování Vaší čistírny.

Na závěr je možno vyslovit přesvědčení, že čistírny KOMBIBLOK^® budou úspěšně pracovat další dlouhá léta. Důvody pro toto přesvědčení jsou následující:

• vsoučasné době je vprovozu více než 500 čistíren tohoto typu, které je možno súspěchem modernizovat ve stávajících objektech
• nové čistírny je možno vyprojektovat a postavit svyužitím nejnovějších poznatků a dosáhnout tak výrazného zvýhodnění proti dřívějšímu způsobu výstavby
• základní princip KOMBIBLOKU^®, t.j. nízkozatěžovanou aktivaci se současnou stabilizací kalu převzalo do svého výrobního programu velké množství výrobců, kteří soblibou své výrobky srovnávají sčistírnami vybudovanými před dvaceti a více lety.
• u čistíren KOMBIBLOK^® je předpoklad, že ještě dlouho bude možno pro jejích modernizaci využívat nejnovějších poznatků voboru čistírenství.

 Ing. Vladimír Spilka

Ekoprogres Hranice a.s.^®