INVENTARIZÁCIA VEGETAČNÝCH ČISTIARNÍ ODPADOVÝCH VOD A MOŽNOSTI ICH ĎAĽŠIEHO BUDOVANIA V SR.

Transcription

1 INVENTARIZÁCIA VEGETAČNÝCH ČISTIARNÍ ODPADOVÝCH VOD A MOŽNOSTI ICH ĎAĽŠIEHO BUDOVANIA V SR. INVENTARIZATION OF WASTEWATER TREATMENT PLANTS AND POSSIBILITIES OF THEIR FUTHER ESTABLISHING IN SR. Jozef Halva, Ľudmila Števicová Jedno z riešení pre mnohých, hlavne menších znečisťovateľov odpadovými vodami, je možnosť prírodného spôsobu čistenia a to vybudovaním vegetačných čistiarní. Vegetačné čistiarne využívajú samočistiace procesy, ktoré prebiehajú v pôdnom, vodnom a mokraďnom prostredí. Ich výhodou sa v tomto prípade nestáva len ekologický spôsob čistenia, ale aj jednoduché stavebné a technické prevedenie, nižšie investície pri výstavbe, čo sa odráža aj na ekonomickej efektívnosti čistenia. K nevýhodám takýchto zariadení však patrí určitá vyššia plošná náročnosť. V príspevku sú postupne uvedené informácie o existujúcich vegetačných koreňových čistiarňach na Slovensku, ich prevádzke, výhody, nevýhody a spokojnosť resp. problémy užívateľa s čističkami, ako i možnosti rozširovania použitia prírodného spôsobu čistenia odpadových vôd vegetačnými koreňovými čistiarňami pre obce. Key words: wastewater treatment plants, ÚVOD Problém čistenia odpadových vôd na území Slovenskej republiky je vyriešený prevažne iba pri veľkých producentoch. V súčasnosti sa rieši problém čistenia odpadových vôd i pri menej veľkých znečisťovateľov, ako sú napríklad i malé mestá a obce. Prírodné spôsoby čistenia predstavujú pre týchto znečisťovateľov alternatívny spôsob čistenia odpadových vôd. Do skupiny prírodných spôsobov čistenia patria pôdne filtre, vegetačné koreňové čistiarne s horizontálnym a vertikálnym prúdením s vegetáciou, prietočné kanály, upravené odpady a kanály s makrofitmi, stabilizačné a dočisťovacie nádrže, bioeliminátory, umelé akvakultúry, závlaha splaškovými, priemyselnými a poľnohospodárskymi odpadovými vodami a závlahové využitie tekutých odpadov (Šálek, J. a kol.,2003). Prednosti takýchto prírodných spôsobov čistenia spočívajú v ich ekologickom charaktere zariadenia, jednoduchom stavebnom a technologickom prevedení, nižších investičných a prevádzkových nákladoch, možnosti ich nárazového preťaženia, dobrom čistiacom účinku, v pútaní dusíku a fosforu ale i ťažkých kovov, možností čistenia odpadových vôd s vysokým podielom balastných látok a ekonomickom efekte pri závlahe. (Šálek, J.,1999). K určitým nedostatkom prírodneho spôsobu čistenia však patria vyššie plošné nároky, menšie zníženie čistiaceho účinku počas zamrznutia povrchu filtračnej zložky, zvýšené nároky na údržbu okolia, dlhá doba zdržania, potrebná k odstráneniu amoniakálneho znečistenia (Šálek, J.,1999). K najčastejšie navrhovaným prírodným spôsobom čistenia odpadových vôd patria vegetačné koreňové čistiarne s podpovrchovým horizontálnym prietokom. Vegetácia podporuje rozvoj mikroorganizmov a využíva uvoľnené živiny k tvorbe biomasy. Priebeh čistiacich procesov vo vegetačných koreňových čistiarňach spočíva hlavne vo filtrácii, sorpcii, flokulaci, rozkladu, syntézy, oxidácií a redukcii znečistenia. Mikroorganizmy sa podieľajú na rozklade organických látok, na nitrifikáciu, prípadne denitrifikáciu, rozklad celulózy, tukov, škrobov, cukrov a organických a anorganických zlúčenín fosforu (Šálek, J. a kol.,2003). Odstraňovanie organického znečistenia, 51

2 vyjadreného ako BSK a CHSK (2.stupeň čistenia ) je dané činnosťou mikroorganizmov pri mineralizácii organickej hmoty, ktorá im slúži ako zdroj energie. Kyslík, potrebný pre respiráciu aerobných mikroorganizmov, prechádza jednak z atmosféry do, resp. pôdy, jednak prichádza koreňmi rastlín, kam sa dostáva medzibunečnými priestorami vzdušného pletiva (aerenchymu) z nadzemných častí rastlín (kam vstupuje vzduch otvorenými prieduchmi a je tam vylučovaný kyslík z fotosynteticky činných buniek). Odstraňovanie minerálnych živín, hlavne N a P, z (3. stupeň čistenia alebo dočisťovania ) je spôsobený schopnosťou rastlín žijúcich v čistiacej sústave (rias, voľne plávajúcich alebo zakorenených makrofyt, príp. mokraďových drevín) prijímať a v priebehu rastu hromadiť minerálne živiny a ďalšie látky. Ďalej je dané spôsobilosťou čistiacej sústavy imobilizovať (sorpciou, chemickou väzbou ai.) alebo zneškoďovať (napr. oxidáciou, biodegradáciou) živiny a ďaľšie nežiadúce látky obsiahnuté v čistenej vode (Husák, Š., Kvet, J., 1994). Technologická schéma vegetačnej koreňovej čistiarne s podpovrchovým horizontálnym prietokom je zobrazená na obrázku 1. Ochranný násyp Vegetácia Rozvodná šachta Rozvodné potrubie Štrkové lôžko Filtračný Substrát Odtok prečistenej Zberné potrubie Obrázok 1. Schéma Vegetačnej koreňovej čistiarne odpadových vôd Kontrolná šachta CIEĽ PRÁCE Cieľom príspevku je prezentovať doteraz spracované výsledky práce na úlohe Slovenskej agentúry životného prostredia Banská Bystrica, Centrum pre revitalizáciu zaťažených oblastí Prievidza, Stredisko Nitra Vyhodnotenie územia SR z hľadiska vhodnosti umiestnenia vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd. V príspevku sú u každej existujúcej vegetačnej koreňovej čistiarne na Slovensku uvedené zisťované parametre ako napr. priemerný denný prietok, látkové zloženie BSK5, počet EO, počet a veľkosť filtračných polí, druh vegetácie,, nadmorská výška a priemerná ročná teplota lokality, druh recipientu, stupeň čistenia a ďaľšie. V druhej časti príspevku sú na základe kritérií výberu vhodných oblastí pre vybudovanie vegetačných čistiarní graficky spracované vyhovujúce lokality, pričom sme sa zamerali na územia obcí. MATERIÁL A METÓDY Koreňové čistiarne sa u nás začínajú realizovať od roku Základné údaje boli zistené pracovníkmi SAŽP prostredníctvom obvodných úradov životného prostredia, obecných úradov, OZ Ľudia a voda a Vodárenskej spoločnosti Vranov nad Topľou. Všetky zistené parametre doteraz vybudovaných vegetačných koreňových čistiarní sú popísané v časti výsledky a diskusia v tabuľke 1, Prehľad funkčných vegetačných koreňových čistiarí na Slovensku resp. tabuľke 2, Prehľad nefunkčných vegetačných koreňových čistiarí na Slovensku.. 52

3 K druhej časti úlohy sa na základe kritérií výberu vhodných lokalít pre vybudovanie vegetačných koreňových čistiarní postupne vypracováva textová časť popisujúca jednotlivé kritéria výberu a spracovávajú sa mapy vhodných lokalít. Ako základné kritériá sa používajú nasledovné hodnoty: Obce s počtom obyvateľov do 500, Nadmorská výška do 600 m.n.m. Priemerná ročná teplota Blízkosť vodného toku alebo plochy, vhodnej ako recipient A iné, prevažne lokálne kritéria (dobrá expozícia, prítomnosť vodných rastlín a pod.) K tejto časti úlohy však treba dodať, že sa jedná o výber vhodných lokalít pre obce ako užívateľov, preto sa stanovili uvedené kritéria (hlavne počet obyvateľov do 500). VÝSLEDKY A DISKUSIA Prehľad vybudovaných vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd na Slovensku, ktoré sú uvedené v prevádzke a sú funkčné, je uvedený v tabuľke 1. Lokalita Kraj Okres Krásna Lúka PO Sabinov Nižné Repaše Plocha (m2) 3x 500 Počet EO navrh/skut Typ Odpadovej Stupeň čistenia Rok realizácie Nadmorská výška Priemerná ročná teplota Funkčnosť Poznámka 700 splašková tretí m.n.m. +6,6 C vo výstavbe pilotný projekt PO Levoča splašková tretí m.n.m. +7,7 C Kružlov PO Bardejo v Sačurov Antonstál lovecký zámok Horský Hotel Poľana Lužany pri Topli Hontianske Moravce PO Vranov nad Topľou / / 565 splašková tretí m.n.m. +7,5 C splašková tretí m.n.m. +8,6 C TN Trenčín 50/11 splašková m.n.m. +8,9 C BB Detva splašková tretí m.n.m. Treba zistiť PO Svidník splašková tretí m.n.m. +14,0 C BB Krupina 2x splašková tretí m.n.m. +8,5 C Tabuľka 1. Prehľad funkčných vegetačných koreňových čistiarí na Slovensku v letnej sezóne, v zimnej drenážny podmok, nepravidelná pilotný projekt obtiažnosť udržať koreňový systém pri nízkych teplotách v skúšobnej prevádzke, vysoká účinnosť častá poruchovosť Nízka spokojnosť rýchle zanášanie (štrk a hlina) Užívateľ je spokojný Užívateľ je spokojný Ako vidno z tabuľky najviac vegetačných koreňových čistiarní je situovaných v Prešovskom kraji, kde 4 sú funkčné (Nižné Repaše, Kružlov, Sačurov, Lužany pri Topli), 1 vo výstavbe (Krásna Lúka). Vegetačné koreňové čistiarne boli dimenzované pre 24 až 2000 EO. Z hľadiska plochy najmenšia vegetačná koreňová čistiareň je v Nižných Repašoch, má plochu 100 m 2, v Sačurove má plochu 500 m 2 a najväčšia vegetačná koreňová čistiareň v Kružlove má plochu 1000 m 2. Čistiareň v Krásnej Lúke, ktorá je vo výstavbe bude mať plochu 3x 500 m 2. Plocha na 1 EO sa pohybuje v rozmedzí od 0,25 m 2 /projekt. (0,85 m 2 /skut.) do 4,16 m 2. Všetky fungujúce vegetačné koreňové čistiarne sú použité ako tretí stupeň pre čistenie splaškových a dažďových vôd jednotnej kanalizácie odpadových vôd a ako vegetáciu využívajú 53

4 rákos obyčajný (Phragmites australis). Vyčistená voda obsahuje nízke percento koncentrácie organických látok (vyjadrených ako BSK5 a CHSK5) a nerozpustných látok. Hodnota BSK5 na odtoku u VKČOV Kružlov je 10,9 mg/l. U ostatných nemáme údaje. Účinnosť u všetkých vegetačných koreňových čistiarní sa však pohybuje okolo 97 %. Maximálnu spokojnosť vyjadril prevádzkovateľ vegetačnej koreňovej čistiarne v Nižných Repášoch. Pozitívne hodnotí prevádzkovateľ aj činnosť vegetačnej koreňovej čistiarne v Kružlove pre jej vysokú účinnosť, avšak upozorňuje na obtiažnosť ovládať koreňový systém po stránke technologickej, zvlášť pri nízkych teplotách. Vegetačná koreňová čistiareň v Sačurove je hodnotená pozitívne pre jej vysokú účinnosť. V rámci monitorigu sme zaevidovali i niekoľko nefunkčných vegetačných koreňových čistiarní. Zobrazené sú v nasledovnej tabuľke 2. Lokalita Kraj Okres Plocha (m2) Počet EO Typ odpadovej Stupeň čistenia Rok Nadmorská realizácie výška Priemerná ročná teplota Tabuľka 2. Prehľad nefunkčných vegetačných koreňových čistiarí na Slovensku Funkčnosť Medvedie PO Svidník splašková prvý m.n.m. +7,1 C nefunkčná Jaklovce KE Gelnica Plešivec Trebušovce KE BB Rožňav a Veľký Krtíš odpad z mliekarne nefunkčná tretí m.n.m. +8,5 C nefunkčná 1x 400 odpad z maštalí 1995 nefunkčná Nálepkovo KE Gelnica nefunkčná Poznámka koreňové pole sa neobnovuje Areál bývalého PD Zanikla v r vplyvom vypúšťania mliekárenských vôd Dôvod nefunkčnosti by mal posúdiť odborník. Prevádzkovateľ vegetačnej koreňovej čistiarne v obci Medvedie zdôvodňuje nefunkčnosť v slabom zaťažení v dôsledku, ktorého sa neobnovuje koreňové pole, no dôvodom môže byť aj slabá starostlivosť o čistiareň. Vegetačná koreňová čistiareň Jaklovce a Nálepkovo je nefunkčná v dôsledku odpadovej z mliekárni, ktorá obsahuje veľké množstvo bielkovín. Pri riešení problematiky ďaľšieho možného rozširovania vegetačných koreňových čistiarní na Slovensku sa vychádzalo z kritérií popisovaných v časti materiál a metodika. Spracované mapy s vyznačením jednotlivých obcí, ktoré majú vhodné podmienky pre budovanie vegetačných koreňových čistiarní, z hľadiska rozsahu príspevku nie je možné zobraziť a preto sú zobrazené v prezentácií, resp. ich je možné dodať na požiadanie od autorov. ZÁVER V Slovenskej republike sa čistenie odpadových vôd prostredníctvom vegetačných koreňových čistiarní odpadových vôd v porovnaní s inými európskymi krajinami, uplatňuje len v malej miere. V Českej republike je v súčasnosti asi 160 koreňových čistiarni, po celej Európe je ich asi Spracovaný monitoring nám udáva prehľad a situáciu s vegetačnými koreňovými čističkami na Slovensku. V súčasnosti je z celkových 13 vybudovaných vegetačných koreňových čistiarní v prevádzke iba 8. Kedže nielen celé Slovensko, ale i jednotlivé obce sú veľmi rôznorodé z hľadiska stanovených kritérií pre budovanie, spracované mapy treba brať ako orientačné. Najvýhodnejším riešením v prípade záujmu o vybudovanie a prevádzku vegetačných koreňových čistiarní je individuálny prístup ku každej lokalite, resp. potenciálnemu užívateľovi. Celkovo však možno konštatovať, že na Slovensku 54

5 existuje množstvo obcí, ktoré majú z hľadiska uvedených kritérií potenciál pre vybudovanie vegetačnej koreňovej čistiarne. ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY 1. Husák, Š., Květ, J., 1994, Využití mokřadní vegetace k odstraňování znečištění a změny ve složení vegetace. In: Kořenové čistírny a další vegetační systémy zlepšující kvalitu vod, sborník přednášek ze semináře. Bot. Ústav AV ČR, Třeboň, 1994, s Šálek, J. a kol Vývoj vegetačných čistiarní druhej generácie. In: Acta hoticulturae et regiotecturae - Mimoriadne číslo, Nitra, Slovaca Universitas Agriculturae Nitriae, 2003, s Šálek, J Navrhování a provozování vegetačních kořenových čistíren. Praha : ÚZPI MZČR, 1999, č.2, 54 s. 4. http//cistirna.hyperlink.cz Kontaktná adresa: Jozef Halva, Ing., SAZP Banská Bystrica, CRZO Prievidza, Stredisko Nitra, Ďurkova 19, Nitra, tel., fax.: 037 / , halva@sazp.sk Ľudmila Števicová, Ing., SAZP Banská Bystrica, CRZO Prievidza, Stredisko Nitra, Ďurkova 19, Nitra, tel.: 037 / , fax: 037 / , lstevic@sazp.sk 55