Systematické vzorkování odpadních vod je účinným prostředkem pro odhalení nezákonného vypouštění vod do stokové sítě. Na první pohled finančně nákladná vzorkovací kampaň však ve výsledku dokáže ušetřit statisíce korun provozních prostředků, které mohou být využity například pro obnovu, dostavbu stokové sítě nebo ČOV.

Jakub Lžičař, Jaroslav Raclavský

Úvod

Z důvodu zvýšeného látkového zatížení odpadních vod, které přitékaly na ČOV Znojmo, bylo společností „VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s. divize Znojmo" objednáno vzorkování těchto odpadních vod u společnosti „Vysoké učení technické v Brně, Centrum AdMaS".

Ze získaných poznatků provozovatele bylo patrné, že zvýšené látkové zatížení není kontinuálně vypouštěno do kanalizace, ale jde o naprosto nahodilé vypouštění vysoce zatížených odpadních vod v poměrně krátkém časovém intervalu se zvyšující se četností. Cílem vzorkování bylo odhalit původce tohoto znečištění, následně zajistit bezpečný provoz ČOV Znojmo a snížit náklady na provoz. Dále bylo zapotřebí eliminovat riziko úniku znečištěné odpadní vody do řeky Dyje.

Postup prací

Před samotným zahájením vzorkovací kampaně, bylo nutné určit klíčové uzly stokové sítě, aby bylo možné přesně stanovit, z které části stokové sítě toto zatížení přitéká. Z tohoto důvodu byl zvolen postup směrem od ČOV. V první etapě byly vytipovány celkem 4 hlavní stoky, na které byly osazeny automatické přenosné vzorkovače ISCO 6712 včetně pH sond (viz obrázek 1).

Obr. 1 Odběrné zařízení Isco 6712 na nátoku do ČOV
Obr. 1 Odběrné zařízení Isco 6712 na nátoku do ČOV

Jednou z hlavních výhod těchto zařízení je to, že se dají naprogramovat do několika režimů odebírání vzorků. Velkým kladem je i možnost kombinace s dalším příslušenstvím, jako jsou například výše zmiňované pH sondy, a dále limitní spínače a modemy pro vzdálenou komunikaci. Při zmiňované vzorkovací kampani byly využity všechny výše uvedené komponenty. Nicméně je to jen zlomek toho, co dalšího tato zařízení umí. Další dostupné příslušenství je uvedeno v nabídce, která je dostupná na webových stránkách společnosti Technoaqua s.r.o., která je dodavatelem tohoto zařízení na území České republiky a se kterou jsme úzce spolupracovali.

V rámci monitoringu byly sledovány i průtoky na jednotlivých stokách. Za tímto účelem byly ve stokách osazeny průtokoměrné sondy a průtokoměry ISCO 2150, od společnosti Technoaqua s.r.o.

Veškerá data z měření byla zpracována v programu FlowLink 5.1. Tento software je v české verzi dodáván společností Technoaqua s.r.o. a tím je zajištěna 24h podpora jak softwarová, tak i hardwarová.

První etapa probíhala v termínu 1.8. – 5.9.2016. V rámci tohoto období bylo možné sledovat změny zatížení a průtoků v závislosti na denních dobách, prázdninovém vs. obvyklém provozu a v bezdeštném vs. deštivém počasí (viz obrázek 2).

Obr. 2 Graf závislosti výšky hladiny, rychlosti a průtoku v průběhu jednoho týdne
Obr. 2 Graf závislosti výšky hladiny, rychlosti a průtoku v průběhu jednoho týdne
 

Za účelem zjištění skutečného látkového zatížení byly v průběhu této etapy odebírány vzorky každých 15 minut. Objem dílčího vzorku byl 200 ml a do jedné vzorkovnice o objemu 1000 ml byly slity vždy 4 po sobě jdoucí vzorky. V tomto případě bylo právě využito jedné z možnosti programování vzorkovače, kde lze nadefinovat, kolik vzorků má přijít do jedné vzorkovnice.

V rámci laboratorních rozborů, které probíhaly v laboratoři VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI,a.s ve Znojmě, byly sledovány následující parametry: pH, CHSKCr, NL, Ncelkový. Zároveň laboratoř zodpovídala za dekontaminaci jednotlivých vzorkovnic.

Následné rozbory, kterých bylo provedeno 190, jasně prokázaly, že zvýšené látkové zatížení přitéká pouze z jedné kmenové stoky.

Z tohoto důvodu byla ukončena první etapa monitoringu a byly zahájeny přípravy na etapu druhou, která se přesunula na problematickou kmenovou stoku.

V rámci druhé etapy proběhl i monitoring části stokové sítě, do které jsou zaústěny vinařské sklípky. Jelikož monitoring probíhal v době, kdy začíná vinařská sezóna, očekávalo se, že i v této stoce bude zvýšené látkové zatížení. Nicméně tyto předpoklady nebyly potvrzeny.

Vzorkováním dalších stok, které se napojují na uvedenou stoku, byl objeven nejpravděpodobnější znečišťovatel. V den, kdy probíhala obhlídka místa napojení jeho přípojky za účelem osazení automatického vzorkovače, bylo zaznamenáno vypouštění odpadních vod z této přípojky. Z toho důvodu byl odebrán bodový vzorek této vody.

Naměřené hodnoty bodového vzorku byly následující:

  • pH= 7,4;
  • CHSKCr = 6 740 mg/l;
  • NL= 32 000 mg/l;
  • N-celk= 102 mg/l.

Z uvedených hodnot je patrné, že hodnoty CHSK i NL značně převyšují průměrné hodnoty. Z toho důvodu byly tyto hodnoty porovnány s rozborem vzorků ze vzorkovače, který byl umístěn cca 1km od místa odběru. Zde zjištěné hodnoty byly následující:

  • pH= 7,0;
  • CHSKCr= 7 490 mg/l;
  • NL= 19 000 mg/l;
  • N-celk= 390 mg/l.

Z naměřených hodnot je patrné, že tímto bylo potvrzeno složení bodového vzorku.

Závěr

Obr. 3 Zmiňované odpadní vody se zvýšeným látkovým zatížením
Obr. 3 Zmiňované odpadní vody se zvýšeným látkovým zatížením

Při této vzorkovací kampani byly velmi dobře otestovány přístroje, které nám byly dodány společností TECHNOAQUA s.r.o. Tyto přístroje se osvědčily jako spolehlivé a bez jejich pomoci by bylo prakticky nemožné provést v průběhu 4 měsíců kontinuální monitoring kvality odpadních vod, při kterém bylo odebráno více jak 2 300 vzorků, z čehož bylo 296 analyzováno laboratoří.

Původce znečištění byl identifikován. Na straně producenta odpadních vod byla přijata opatření, která vedla  ke sjednání nápravy, došlo k výraznému poklesu látkového zatížení odpadních vod natékajících na ČOV.  Bylo zjištěno, že ČOV meziročně ušetří cca 6% provozních nákladů potřebných na odstranění NL oproti minulým 2 rokům.

Literatura

[1] ČSN EN ISO 5667-1 : Jakost vod – Odběr vzorků – Část 1: Návod pro návrh programu odběru vzorků a pro způsoby odběru vzorků

[2] ČSN EN ISO 5667-3: Jakost vod – Odběr vzorků – Část 3: Návod pro konzervaci vzorků a manipulaci s nimi

[3] Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů

[4] Zákon č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích)

[5] Vyhláška 428/2001 Sb., , kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích)

Poděkování

Článek byl vytvořen v rámci řešení projektu č. LO1408 "AdMaS UP - Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie" podporovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu „Národní program udržitelnosti I" a v rámci spolupráce se společností TECHNOAQUA s.r.o.

Autoři

Ing. Jakub Lžičař

doc. Ing. Jaroslav Raclavský, Ph.D.

Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Centrum AdMaS, Ústav vodního hospodářství obcí, Žižkova 17, 602 00 Brno

Recenze

Článek byl recenzován. Recenze jsou uloženy v redakci.

Bibliografická citace

Lžičař, J., Raclavský, J. Vzorkování odpadních vod ve městě Znojmo. Vodovod.info - vodárenský informační portál[online]. 7.2.2017, 02/2017, [cit. 2017-02-17]. Dostupný z WWW: http://vodovod.info. ISSN 1804-7157.

English summary

Systematic sampling of wastewaters is an effective tool for detection of illegal wastewaters discharges into the sewer network. Costly sampling campaign in the beginning can turn into savings hundred thousands of crowns on the operation of wastewater treatment plant, which could be used for rehabilitation and re/construction of the sewer network.