Klíčovým předpisem pro oblast čistírenství na evropské úrovni je Směrnice rady 91/271/EHS, která je v současné době revidována. Pojďme se podívat na návrh, který přináší zásadní a klíčové změny.
Požadavky na terciární čištění
Návrh počítá s povinným terciárním čištěním pro všechny čistírny odpadních vod (ČOV) ve velkých městech nad 100 000 ekvivalentních obyvatel (EO). V menších městech nad 10 000 EO bude terciárním čištění povinné v předem definovaných citlivých oblastech na eutrofizaci (proces obohacování vod o živiny, zejména dusík a fosfor).
V návrhu jsou obsaženy tyto koncentrační limity, resp. účinnost odstranění:
- Nc (celkový dusík) – 8 mg/l pro stávající ČOV a 6 mg/l pro nově navrhované ČOV nebo pro významně rekonstruované ČOV nebo 85 % účinnost odstranění
- Pc (celkový fosfor) – 0,5 mg/l nebo 90 % účinnost odstranění
Ve velkých městech budou aplikovány oba dva limity, koncentrační i požadavek na splnění účinnosti odstranění. U menších měst se použije jeden z limitů.
Požadavky na kvarterní čištění
Ve velkých městech musí členské státy zajistit pomocí kvartérního čištěním odstraňování látek, které mohou být škodlivé i v malých koncentracích. Minimální účinnost odstranění vyjmenovaných látek je 80 % a určeny jsou také povolené počty překročení limitu.
Cílovým je rok 2040 (s postupným naplňováním). Například do roku 2030 musí podmínky splňovat minimálně 20 % aglomerací.
Definován je také seznam 12 látek, vesměs léčiv, které jsou rozděleny do dvou skupin podle rozložitelnosti. Procento odstranění musí být kalkulováno minimálně z 6 látek vybraných ze seznamu, přičemž počet látek z kategorie a) musí být minimálně dvojnásobný, než je počet látek z kategorie b).
Do roku 2027 musí být zveřejněn seznam oblastí, kde mohou tyto polutanty znamenat zvýšené riziko pro lidské zdraví.
Pro menší města platí stejná povinnost do roku 2045, opět s postupným naplňováním.
Kdy bude směrnice platit a v jaké podobě?
Ambicí autorů novely je vydat novelu v rámci stávajícího funkčního období evropského parlamentu, tedy do července 2024. V návrhu směrnice je celá řada dalších požadavků, například na monitorování emisí skleníkových plynů, mikroplastů v kalech apod.
Jak se připravit?
Veolia disponuje řadou moderních technologií, které dokáží pomoci naplnit nové evropské požadavky na čištění odpadních vod.
Pro efektivní odstraňování dusíku a fosforu se osvědčil tzv. ANITA Mox – tedy MBBR technologie jednostupňového odstranění dusíku. Systém nevyžaduje dávkování externího substrátu a je energeticky méně náročný než konvenční kombinace nitrifikace a denitrifikace. Anita Mox dokáže odstranit až 90 % amoniaku a 75–85 % celkového dusíku. Je speciálně určen pro čištění odpadních vod s vysokou koncentrací amoniakálního dusíku a nízkou koncentrací organických látek (např. fugát z odvodnění kalu, skládkové vody). Proces sestává z aerobní nitritace a anoxické oxidace amoniaku, kterou zajišťují anammox bakterie. Tyto kroky probíhají simultánně v různých vrstvách biofilmu.
Další metodou na zlepšení odstranění dusíku a fosforu je HYBAS, který využívá IFAS (Integrated fixed film activated sludge) technologie. Jsou v něm skloubeny nejlepší vlastnosti MBBR a aktivovaného kalu do kompaktního a energeticky efektivního systému, který po celém světě využívají desítky ČOV o velikostech 10.000 až 620.000 EO a některé z nich jsou v provozu již 20 let.
Výhodou HYBAS je jeho snadná instalace do stávajících nádrží s aktivovaným kalem (nosiče se přidají do nádrže a zvýší se účinnost čištění). Systém nepotřebuje recirkulaci kalu a není ani nutné doplňovat či rozšiřovat separační stupeň. Díky této technologii je přitom dosaženo lepšího odstranění mikronutrientů než pomocí konvenčního systému.
Jak na odstranění mikropolutantů?
Odborníci Veolia doporučují využít oxidaci (různá oxidační činidla), sorpci na PAU nebo GAU, pokročilé oxidační procesy – AOP, biologické metody (MBBR), membránové procesy a kombinované techniky.
Jedním ze zajímavých a provozně přijatelné řešení je například technologie eXENO3, která kombinuje oxidaci ozónem s biologickým dočištěním v sérii MBBR reaktorů. Hlavní výhodou je skutečné odstranění polutantů, a nikoliv pouze jejich transport (na nosiči). Garance účinnosti je vyšší než 80 % pro všech 12 mikropolutantů definovaných ve směrnici.
Jakákoliv forma oxidace může způsobit pouze částečnou oxidaci sloučenin, přičemž vznikají transformační produkty, které mohou být potenciálně i škodlivější než produkty původní. Proto je vždy za oxidačním stupněm nutný separační stupeň. V případě technologie eXENO3 dochází nejen k separaci sledovaných látek, ale i nežádoucích meziproduktů.
Pilotní ověření
Každá čistírna odpadních vod je specifická s ohledem na kvalitu přitékajících vod, požadavků na odtok i technologické uspořádání. Řešení pro zvýšené odstraňování nutrientů, případně pro odstraňování mikro-polutantů je proto vždy třeba v praxi ověřit.
Veolia proto nabízí pronájem pilotní jednotky MBBR (včetně technické pomoci při testování a vyhodnocení). Otestovat je možné libovolné uspořádání technologie MBBR – včetně technologie Anita Mox a po dohodě i eXENO3.
