arrows Realizace staveb arrows Reportáž arrowsCentrální čištění odpadních vod hlavního města Prahy - druhý díl
foto: archiv HYDROPROJEKT CZ a.s.
text: Ing. Aleš Mucha
číslo: 06-07/09
Centrální čištění odpadních vod hlavního města Prahy - druhý díl

· Ústřední čistírna odpadních vod
Ústřední čistírna odpadních vod (ÚČOV) v Praze odvádí odpadní vody od více než milionu obyvatel, průmyslu, infrastruktury. Bude konečně naplněn dlouhodobě připravovaný kvalitativní skok a dořešena celá koncepce čištění odpadních vod tak, aby splňovala závazné podmínky stanovené předpisy Evropské unie? Příspěvek formuluje současnou koncepci a stav připravované akce Celková přestavba a rozšíření ÚČOV Praha a volně navazuje na článek z čísla 05/08 o historii čištění odpadních vod v Praze.
odeslat odeslat    tisk tisk

Centrální čištění odpadních vod hlavního města Prahy - první díl

Kvalita a úroveň likvidace odpadních vod je vždy vizitkou příslušného urbanizovaného území. Praha patří a vždy patřila k vyspělým aglomeracím, jejichž nakládání s odpadními vodami má svoji dlouhou historii – řeší tuto problematiku kontinuálně po dlouhá desetiletí a neustále hledá optimum. Vzhledem k právním předpisům ES a ČR je nezbytné, aby ÚČOV do konce roku 2010 splňovala závazné podmínky vypouštění odpadních vod, jinak Praze hrozí poměrně značné penále.
Toto nebezpečí motivuje odborníky, politiky k přípravě rozsáhlé investiční akce nazvané Celková přestavba a rozšíření ÚČOV Praha. Úspěšně již proběhl proces posuzování vlivu na životní prostředí, v lednu letošního roku nabylo právní moci územní rozhodnutí a byly zahájeny práce na dokumentaci pro stavební a vodoprávní povolení a na výběru zhotovitele. V přípravě je žádost o spolufinancování ze zdrojů EU.
Akce tohoto rozsahu přesahuje svým významem Českou republiku, její realizace by měla výrazně napomoci splnění závazků v kvalitě vod „na hranicích“ směrem z ČR a projevit svůj efekt v česko-německém hraničním profilu na řece Labi v Hřensku.

Celkový pohled – zákres do ortofotomapy – na konečnou podobu dostavby projektu. Stavba 1 + 2.
¤ Celkovy pohled – zakres do ortofotomapy – na konečnou podobu dostavby projektu. Stavba 1 + 2.

Současný stav odvodnění HMP
Postupným vývojem systému, ovlivněném urbanistickým rozvojem města, má Praha vybudovánu rozvinutou stokovou síť odvádějící odpadní vody na celém katastrálním území převážně s jednotnou stokovou soustavou (s oddílnou stokovou soustavou pro okrajová sídliště a samostatné menší lokality). Morfologie území umožňuje v drtivé většině aplikaci gravitačního systému. Síť obsahuje více než 54 000 šachet, 143 odlehčovacích komor, 19 čerpacích stanic a více než 2400 km potrubí.
Odpadní vody jsou směřovány na ÚČOV na Císařském ostrově. Praha má však i další lokální „pobočné“ komunální čistírny, především v okrajových územích. Je jich celkem 28, ale odvádějí pouze 5–6 % všech odpadních vod Prahy. V současné době jejich význam stoupá vzhledem k dynamickému rozvoji okrajových částí a masivnímu zastavování území bytovou i průmyslovou zástavbou a tím dochází k enormnímu zvyšování produkce splaškových vod i urychlování odtoku srážkových vod. Dominantou však zcela logicky zůstává problematika ÚČOV.
Dominantní tok Prahy – Vltava – je schopen se adaptovat i na poměrně značný příjem odpadních vod. Řada odlehčení je však zaústěna do drobných vodních toků, jejichž vodnost a především jakost vody je velice nízká. Je prokázáno, že jakost těchto toků je ovlivněna velkým množstvím tzv. černých výustí a že jejich omezení a napojení na soustředěný systém je zejména řešením neutěšeného stavu vody těchto recipientů.
Celý systém odvádění odpadních vod je jako celek funkční, bez zásadních kapacitních, technických či jiných problémů, a to i ve vztahu ke zvýšeným stavům v recipientech v povodňových obdobích. Systém samozřejmě vyžaduje kontinuální obnovu a doplňování. Procesy čištění jsou na vyspělé úrovni a obecně je nezbytné vedle údržby a obnovy udělat pro poslední krok v naplňování podmínek předpisů stanovených ES zásadní rozhodnutí v oblasti koncepce kalové koncovky.

Blokové schéma nové vodní linky
¤ Blokove schema nove vodni linky

Blokové schéma stávající linky po úpravách
¤ Blokove schema stavajici linky po upravach

Generel odvodnění – kontinuální nástroj pro systémový přístup
Rozsáhlý systém odvádění odpadních vod vyžaduje odpovídající nástroj pro jeho řízení, provoz, údržbu i rozvoj. Stoková síť byla navržena a rozvíjena pomocí po dlouhá desetiletí jediné existující, tzv. Máslovy metody (vedle obdobné Bartoškovy, uplatňované na zbytku území ČR), která neumožňovala posuzovat skutečné chování stokové sítě. Tato metodika vedla k určitým skrytým kapacitním rezervám, jež nadlepšují funkčnost systému dodnes i přes změny v urbanizmu území Prahy a tím odtoku odpadních, především srážkových vod.
V současnosti poskytuje výpočetní technika možnostmi simulace ve výpočtech realizovat skutečný stav a na tomto základě vyvozovat prognózy, plány a závěry. Pro řešení stokových systémů byl rozvinut nový obor, tzv. hydroinformatika, založený na uplatňování hydrodynamických simulačních modelů, na nichž lze posoudit současný stav (samozřejmě v závislosti na přesnosti vstupních dat). Na základě zvolených cílových stavů pak navrhovat budoucí koncepci – generely odvodnění.
V Praze byla realizována tzv. koncepční fáze generelu v letech 1999–2001. Její závěry jsou několik let důsledně uplatňovány správcem majetku, Pražskou vodohospodářskou společností a.s., i využívány (a doplňovány především v části měření a předávání provozních zkušeností) provozní společností Pražské vodovody a kanalizace, a.s.
Generel odvodnění je také významným prvkem pro řešení protipovodňové ochrany města, neboť zvýšenými hladinami v recipientech přirozeně hrozí zpětné zatopení sítě, a proto je nezbytné řešit nejen ochranu vlastního území, ale i ochranou stokové sítě. Pro návrh řešení centrální čistírny poskytl generel vzhledem k možnostem simulačních technologií mnoho nových informací.

Stavba 1 – Nová vodní linka
¤ Stavba 1 – Nova vodni linka

Stavba 2 – Úpravy ve stávajícím areálu ÚČOV
¤ Stavba 2 – Upravy ve stavajicim arealu UČOV

Celková přestavba a rozšíření ÚČOV
Praha má tedy podklady a nástroje pro dořešení koncepce likvidace odpadních vod a také v zásadě kontinuální dlouhodobou koncepční přípravu, mnohé výstupy, informace, variantní řešení. Jsou známy technické, časové, finanční a další konsekvence a definovány jasné cílové podmínky a povinnost je v krátké době řešit.

Zásady celkové koncepce
V roce 2004 se Praha vrátila ke konceptu udržení vodní linky na území Císařského ostrova. Přes určitý odpor jde o výraz logiky a racionalizace přístupu. Čistírna bývá umisťována v nejnižším místě lokality, aby do ní mohly být splaškové vody dopravovány v maximální míře gravitačně, a tedy s co nejnižšími energetickými a provozními nároky. Vzhledem k možnosti využití nového území – prostoru bývalé zahrádkářské kolonie (jež nebyla po povodních 2002 obnovena), dojde na tomto území k výstavbě nové oddělené vodní linky a současně k zásadní rekonstrukci a vylepšení stávající čistírny. Tímto řešením dochází k optimalizaci řady provázaných faktorů:

  • možnosti likvidace většího množství srážkových vod
  • reálný návrh procesu rekonstrukce stávající čistírny za plného provozu, tím zefektivnění provozu za rekonstrukce;
  • optimalizaci obnovy chodu procesu čištění po eventuálních povodních;
  • zlepšení funkčnosti celého areálu a tím snížení negativních vlivů na okolí;
  • architektonickým úpravám celého území s cílem jeho maximálního možného zpřístupnění veřejnosti;
  • Nejlevnější řešení pro doposud zadané podmínky.

Celková základní koncepce řešení přestavby a rozšíření ÚČOV spočívá v rozdělení průtoků na dvě části:

  • Stavba 1: nová vodní linka;
  • Stavba 2: přestavba ÚČOV ve stávajícím areálu.

Vstupní a výstupní parametry pro navrženou koncepci
Koncepce řeší zajištění požadovaného stupně čištění odpadních vod podle platných předpisů ČR NV č. 61/2003 Sb., ve znění pozdějších předpisů (NV č. 229/2007 Sb.), které jsou v souladu se směrnicí 91/271/EEC o čištění odpadních vod (snížení ekologické zátěže vodního toku).
Podkladem pro projektovou dokumentaci byly odsouhlasené zadávací parametry množství a znečištění odpadních vod. Vstupní parametry byly stanoveny na základě stávajících údajů s mírným výhledem jako rezervou na další rozvoj města. Stanovení průměrné roční hodnoty přivedeného znečištění, a to včetně měsíčního, týdenního a denního maxima, zohledňuje kolísání přivedeného znečištění v průběhu roku a udává maximální koncentraci, při které je ještě garantován efekt čištění splaškové odpadní vody.

Přítok odpadních vod
Vzhledem k předpokladu dělení přítoku na obě budoucí vodní linky v poměru 1:1 lze pro každou linku formulovat parametry následovně (viz tab. 1.).
Minimální měsíční průměrná teplota vody na odtoku neklesá pod 12 ºC. Průměrná roční teplota vypouštěné, biologicky vyčištěné odpadní vody neklesá pod 15 ºC a obvykle se pohybuje v rozmezí 15–16 ºC.
Pro rekonstruovanou stávající ÚČOV (Stavba 2) jsou garantovány stejné hodnoty, pouze parametr CHSK – hodnota p je 60 mg/l.

Stavba 1 Nová vodní linka
V rámci Celkové přestavby Stavby 1 budou ve stávajícím areálu ÚČOV vybudovány dvě nové čerpací stanice sdružené do jednoho objektu, které zajistí spojení odpadních vod z horního horizontu (stoky A, C, K) a spodního horizontu (stoky B, D, E, F) do jednoho místa, odkud bude možné řídit rozdělení odpadních vod na dvě samostatné části, starou a novou vodní linku, v předpokládaném poměru 1:1. Současně bude možné odvést veškeré přitékající odpadní vody na novou vodní linku, a to především při odstávce stávající části ÚČOV. Toto řešení jednak umožňuje různé kombinace v různých provozních stavech, jednak mísí odpadní vody z obou břehů a nepředurčuje je k čištění v jedné či druhé lince.
Nedílnou a podmiňující součástí tohoto řešení jsou objekty Nátokového labyrintu ÚČOV Praha, jimiž je řešeno přivedení odpadních vod stok E, F z pravého břehu Vltavy a odpadních vod stok B, D z levého břehu plavebního kanálu do prostoru ÚČOV. Dochází tak k optimalizaci systému přívodu vod z obou břehů Vltavy na ostrov a čištění vzhledem k zásadní koncepční změně a zavedení dvou vodních linek. Nová vodní linka je navržena jako kompletní mechanicko-biologická, založená na kaskádovém aktivačním systému ALPHA a třetím stupni čištění (ověřeném v praxi například na nové centrální čistírně v Bruselu), a obsahuje tyto hlavní technologické celky:

  • objekt hrubého a mechanického čištění;
  • čerpací stanice mechanicky předčištěných vod;
  • objekt biologického čištění;
  • dávkování externího substrátu;
  • dosazovací nádrže;
  • třetí stupeň čištění;
  • povodňovou čerpací stanici;
  • vyústění biologicky vyčištěných odpadních vod do Vltavy;
  • vyústění mechanicky předčištěných dešťových vod do Vltavy;
  • objekty dezodorizace a filtrace vzduchu.

Kapacitně je nová vodní linka dimenzována na 50 % celkového přítoku odpadních vod hlavního města Prahy, hydraulicky však na 6,0 m3/s tak, aby po dobu přestavby stávající části ÚČOV mohla být vodní linka plně odstavena.
Výškově je celý komplex umístěn tak, aby byly optimalizovány a dodrženy požadavky na gravitační průtok odpadní vody, na rozsah čerpání odpadních vod, na protipovodňovou ochranu a výsledky modelových výpočtů, na vliv na životní prostředí a krajinný ráz. Nová linka zaujímá mimo existující areál plochu cca 10,2 ha.

Úpravy ve stávajícím areálu ÚČOV
Návrh přestavby ÚČOV vychází z principu zachování maximálního množství stávajících objektů s cílem minimalizace investičních nákladů. Bude použit systém R–D–N, který bude doplněn o následné denitrifikační filtry s dávkováním externího substrátu. Použití následných denitrifikačních filtrů zajistí dosažení garantované koncentrace 10 mg/l Nc na odtoku jako celoroční průměr.
Odpadní voda z nové čerpací stanice bude zavedena do stávající česlovny a následně na provzdušňované lapáky písku. Odtud bude odpadní voda zavedena na čtveřici usazovacích nádrží, které budou zakryty a počítá se s odsáváním a filtrací dmýchaného vzduchu. Chemické předsrážení zůstane zachováno. Sem bude demolována a na jejím místě postavena zakrytá denitrifikační nádrž s čerpací stanicí. Do denitrifikační nádrže bude zavedena mechanicky předčištěná odpadní voda, vratný kal ze starých i nových dosazovacích nádrží a interní recykl.
Z odtokové galerie nitrifikační nádrže bude aktivační směs odtékat na čtveřici nových a rovněž čtveřici starých dosazovacích nádrží.

Návrh přestavby ÚČOV vychází z následujících předpokladů:

  • Stávající objekty ÚČOV v maximální míře zachovají účelem minimalizace investičních nákladů na její rekonstrukci se v maximální míře zachovají;
  • úpravy stávající ÚČOV uskutečněné do doby uvedení nové vodní linky do provozu budou v souladu s koncepcí budoucího provozování celého komplexu ÚČOV;
  • bude vybudována společná čerpací stanice přitékajících odpadních vod pro obě vodní linky s měnitelným poměrem rozdělení odpadní vody přitékající na obě vodní linky;
  • všechny objekty, které mohou být zdrojem zápachu, budou zakryty, vzduch bude odsáván a filtrován (chemická filtrace na trojstupňových skrápěných kolonách);
  • všechny využívané stávající objekty se budou ve stavební části sanovat a jejich strojní vybavení bude podle potřeby rekonstruovat;
  • přestavba bude probíhat při úplném odstavení vodní linky, ale při zachování plného provozu stávajícího kalového hospodářství;
  • celková přestavba bude koordinována s Investičními opatřeními PVS a.s. k zamezení negativních vlivů na okolí a zajištění řádného provozu. Ta jsou realizována v předstihu a musí být v souladu s budoucí přestavbou;
  • v současnosti zůstává způsob anaerobní stabilizace kalů, jako samostatná akce je řešeno zakrytí a dezodorizace skládky kalů;
  • kalové hospodářství na ÚČOV bude zpracovávat kal z obou linek a produkovaný fugát z odvodňování vyhnilého kalu bude možné čistit na obou vodních linkách.

Základní principy návrhu úprav stávající ÚČOV:

  • stávající česlovna bude i nadále využívána;
  • stávající lapáky písku (4 ks) budou zakryty s odsáváním a filtrací vzduchu a nadále využívány;
  • čtveřice nádrží primární sedimentace SN 1–4 budou i nadále využívané jako primární sedimentace (budou zakryty a počítá se s odsáváním a filtrací vzduchu);
  • čtveřice SN 5–8 bude včetně rozdělovacího objektu demolována a na jejím místě bude vybudována denitrifikační nádrž;
  • chemické předsrážení zůstane funkční;
  • stávající aktivační nádrž bude fungovat jako nitrifikační a z konce odtokové galerie bude zaveden interní recykl do předřazené denitrifikační nádrže;
  • staré dosazovací nádrže budou zčásti i nadále využívány (DN 5–8) a zbylé 4 nádrže (DN 1–4) budou zrušeny a na jejich místě bude realizován denitrifikační filtr a dávkování externího substrátu;
  • stávající nádrž zůstane ve stejné funkci, přičemž bude rozdělena na oxickou a anoxickou část; do oxické části bude zaveden odpovídající podíl z celkové produkce fugátu z odvodňování vyhnilého kalu. Bude zakryta a počítá se s odsáváním a filtrací vzduchu;
  • biologicky vyčištěná odpadní voda bude z dosazovacích nádrží zavedena na postdenitrifikační filtry za účelem snížení koncentrace dusičnanového dusíku na hodnotu, která zajistí dosažení celoročního průměru 10 mg/l Nc na odtoku; bude nutné dávkování externího substrátu k dosažení požadovaného efektu denitrifikace; denitrifikační filtry budou umístěny v části plochy stávajících starých dosazovacích nádrží DN 1–4;
  • simultánní srážení bude zachováno;
  • veškeré možné zdroje zápachu budou dezodorizovány;
  • stávající kalové hospodářství zůstane v provozu po celou dobu výstavby. V době dosažení výhledové produkce a kvality kalů (2015–2020) bude nové kalové hospodářství vybudováno již podle nových parametrů mimo areál ÚČOV.

Lze říci, že přestavba spočívá ve větších či menších úpravách na objektech stávající ÚČOV. Budou například rekonstruovány hydraulické cesty (žlaby), postaveny nové lokální přečerpací stanice odpadních vod a kalů, upraveny stávající aktivační nádrže, zakryty a dezodorizovány stávající objekty kromě dosazovacích nádrží apod. Nově bude vybudován kombinovaný objekt postdenitrifikace a třetího stupně čištění (chemického srážení fosforu solemi železa) na odtoku ze stávajících dosazovacích nádrží. Pro výstavbu denitrifikačních filtrů se zřejmě využije uvolněný prostor, který vznikne demolicí čtyř stávajících dosazovacích nádrží (DN 1–4).
Některé stavební úpravy vyžadují úplnou odstávku ÚČOV kromě kalového hospodářství, které musí zůstat trvale v provozu pro zpracování kalů z nové vodní linky, jež v této době bude v provozu.

Architektonické řešení
Architektonické řešení je jednou z nejdiskutovanějších stránek celého připravovaného projektu. V rámci přípravy jsou maximálně zohledňovány podmínky, požadavky a připomínky odpůrců tohoto řešení v dané lokalitě. Jejich zapracování však svým způsobem ovlivňuje vlastní koncepci a dílčí technologické celky.
Architektura je řešena v rámci celku, tedy staveb 1 a 2, a bude ještě „laděna“ v rámci pojetí celé trojské kotliny, nicméně zásady jsou již jednoznačně formulovány v územně povolovacím řízení.
Řešení přestavby ÚČOV (Stavba 2) vychází z větší části z přepláštění stávajících objektů a dále z dostavby nových objektů čistírny a aplikace vegetačních střech a vychází z principu vizuální rekultivace prostoru. Stávající stavby vznikaly v mnoha desetiletích podle původních plánů růstu areálu ÚČOV a jejich stavebně konstrukční a architektonický vzhled podléhal dobovým názorům.
Nyní je cílem je vytvořit scelení vzhledu areálu do jednotného architektonického stylu.
Celý areál je cíleně navržen v tzv. nulovém zeleném designu přebírajícím technologickou funkčnost navrhované čistírny s maximálním ohledem na celkové zakomponování objektu do stávajícího krajinného rázu. Architektonické řešení tedy nijak nepopírá tvář této funkčnosti a přiznává technologické řešení jednotlivých objektů tohoto areálu.

 

Celkem

z toho Stavba 2

Q24 denní průměr

3,77 m3/s

1,885 m3/s

Qb balastní vody

0,66 m3/s

0,330 m3/s

kd koeficient denní nerovnoměrnosti

1,20

1,20

Qd denní maximum

4,39 m3/s

2,195 m3/s

kh,max koeficient hodinové nerovnoměrnosti

1,50

1,5

Qmax hodinové maximum

6,25 m3/s

3,125 m3/s

Qdešť na biologické čištění

8,20 m3/s

4,1 m3/s

srážkové 1) vody na mechanicko-chemické čištění

3,00 m3/s

pouze nová vodní linka

Q celkem

11,20 m3/s

¤ Tab. 1. Přitok odpadnich vod; 1) odpadni vody při sražkovem průtoku

BSK5

390 mg/l

CHSK

1000 mg/l

NL

825 mg/l

NLzž

575 mg/l

Nc

75 mg/l

N-NH4

39 mg/l

Pc

12,9 mg/l

¤ Tab. 2. Maximalni koncentrace znečištěni odpadnich vod

 

 

Denní maximum

Týdenní maximum

Měsíční maximum

Roční průměr

BSK5 kg/den

72 450

66 600

58 250

48 375

CHSK kg/den

185 750

170 350

156 500

132 750

NL kg/den

153 250

144 925

130 750

92 275

NLzž kg/den

106 810

82 575

NC kg/den

13 935

13 180

12 360

10 950

N-NH4 kg/den

7 245

7 040

6 330

5 600

PC kg/den

2 400

2 150

1 965

1 575

EO

1 207 500

1 110 000

970 834

806 250

¤ Tab. 3. Bilančni hodnoty vstupniho znečištěni odpadnich vod

Parametr

hodnota p mg/l

hodnota m mg/l

roční průměr mg/l

CHSK

55

100

BSK5

15

25

NL

20

30

Pcelk.

3

0,8

Ncelk.

20

10,0

¤ Tab. 4. Hodnoty znečištěni garantovane na odtoku z Nove vodni linky

Kalové hospodářství
Čistírenské kaly obecně
Kal je materiál vznikající na všech čistírnách odpadních vod a kalové hospodářství je proto jejich nedílnou součástí. Množství produkovaných kalů vzrůstá s rostoucím podílem čištěných odpadních vod a se zvyšujícími se požadavky na kvalitu vypouštěných odpadních vod, a to jak v důsledku stále účinnějšího biologického čištění, tak i používání chemického srážení na ČOV.
Produkci kalů tedy nelze zabránit, pouze lze výběrem technologie zmenšit jejich konečné množství. Jediné možnosti jejich zpracování jsou recyklace a destrukční metody. Možnosti recyklace zahrnují použití jako organické hnojivo, lze je použít pro vylepšení kvality půdy v zemědělství a pro rekultivace. Destrukční metody zahrnují procesy spalování nebo zplyňování, jež jsou realizovány s respektováním požadavků na efektivní využití energetického obsahu zpracovávaného materiálu, anebo použití kalu jako přídavku do paliva, kde je vzniklý popel využíván nebo skládkován.
K dispozici je řada možností zpracování kalů zlepšujících jejich vlastnosti a složení. Obecně jsou zaměřeny na snižování obsahu organických látek, vody, patogenů a zápachu. Objevují se technologie schopné odstranit i takové znečišťující látky jako těžké kovy, jsou však neúměrně drahé a tím v současnosti nejsou reálnou alternativou.
Volba technologií pro zpracování čistírenských kalů bude v blízké budoucnosti z velké části řízena předpisy a tlaky veřejnosti a zákazníků i ekonomickými faktory, neboť obvykle představuje přibližně polovinu celkových nákladů na čištění odpadních vod.

Současný stav kalového hospodářství
ÚČOV V současnosti se veškerý produkovaný surový kal zpracovává anaerobní stabilizací ve 12 vyhnívacích nádržích, které jsou seskupeny do tří čtveřic. Technologicky jsou vyhnívací nádrže řazeny dvoustupňově, tj. každou čtveřici nádrží tvoří dvě nádrže I. stupně s pevným stropem a dvě nádrže II. stupně s nasazeným plynojemem. Nádrže I. stupně jsou míchány mechanicky vrtulovými míchadly a ohřívány na provozní teplotu externí cirkulací přes výměníky voda – kal. Nádrže II. stupně jsou nevyhřívané a nemíchané. Všechny vyhnívací nádrže I. stupně jsou v současnosti provozovány v termofilním teplotním režimu při teplotě 55 °C. Primární kal odkalovaný z usazovacích nádrží se mísí s přebytečným aktivovaným kalem zahuštěným na odstředivkách v čerpací jímce a řízeným režimem se čerpá do reaktorů I. stupně. V  posledních letech se technickými opatřeními a režimem provozu podařilo dosáhnout relativně vysoké koncentrace sušiny směsného surového kalu vstupujícího do procesu (60 kg/m3).
Produkovaný bioplyn je využíván k výrobě elektrické energie v pěti instalovaných kogeneračních jednotkách s jednotkovým elektrickým výkonem cca 1 MW. Roční produkce bioplynu z anaerobní stabilizace je cca 16,6 mil. Nm3, z čehož je do kogeneračních jednotek vedeno cca 75 % instalovaných. Průměrná denní výroba elektrické energie je 74,4 MWh, výroba elektrické energie v roce 2007 v ÚČOV Praha činila cca 27 629 MWh. Toto nezanedbatelné množství energie hovoří pro podporu technologie úpravy kalů cestou anaerobní fermentace, neboť tím je možné přispět k plnění rámcových závazků ČR pro zvyšování podílu obnovitelných zdrojů při výrobě energie (výroba el. energie v ÚČOV představuje cca 0,9 % výroby energie ze všech obnovitelných zdrojů v ČR, resp. asi 17 % z výroby el. energie založené na bioplynu).
Případný přebytečný bioplyn (v případě havárie nebo nedostatečné kapacity kogenerace) se spaluje ve čtyřech hořácích zbytkového plynu. Veškerá vyrobená el. energie je využita pro vlastní potřeby a teplo pak pro ohřev reaktorů apod.
Vyhnilý kal se odvodňuje na horizontálních dekantačních odstředivkách na průměrnou koncentraci sušiny cca 33 %. Odvodněný kal je dopravován systémem zakrytých dopravníků do uzavíratelných kontejnerů a odvážen nákladními automobily ke zpracování na průmyslový kompost, který se dále používá k rekultivaci skládek. Vyhnilý kal je také v množství cca 120 m³/d (44 400 m³/rok, tj. cca 5 % celkové produkce) dopravován potrubím na kalová pole v Drastech a po jeho odvodnění a vysušení je využit jako rekultivační substrát. 
Technicky jsou podle provedeného odborného posudku některé vyhnívací nádrže na hranici způsobilosti, a proto PVS a.s. realizuje postupně v rámci své kontinuální údržby ÚČOV jejich obnovu a rekonstrukci.

Kalové hospodářství v rámci akce Celková přestavba a rozšíření ÚČOV
Součástí koncepce v rámci akce Celková přestavba a rozšíření ÚČOV Praha na Císařském ostrově je i intenzifikace a rozšíření stávajícího kalového hospodářství. Tím bude zajištěno, že po realizaci této stavby bude hlavní město vybaveno funkčním systémem odvádění a čištění odpadních vod v souladu s požadavky evropského i národního právního rámce v oblasti vod i odpadového hospodářství. Touto stavbou realizovaný způsob čištění odpadních vod v ÚČOV Praha na Císařském ostrově bude splněním již dnes definovaných legislativních požadavků představovat  dlouhodobé koncepční řešení.
V  oblasti kalového hospodářství a zejména následného zpracování produkovaných kalů je však reálné ve střednědobém horizontu očekávat vývoj také v oblasti legislativy, která zahrne nová ekologická hlediska a pozmění preferovaná technická řešení s logickým dopadem do ekonomických podmínek. Proto je nutné nejen minimalizovat negativní vlivy nakládání s kaly na okolí, ale zabývat se výhledovým koncepčním řešením kalového hospodářství ÚČOV Praha v potřebných souvislostech.
Tento přístup preferuje i Evropská komise, která při projednávání žádosti o finanční podporu realizace stavby Celková přestavba a rozšíření ÚČOV Praha na Císařském ostrově vyslovila požadavek, aby do roku 2010 hlavní město Praha formulovalo svoji představu o koncepčním řešení kalové problematiky.

Příprava výhledové koncepce – výběr variant
PVS a.s. v rámci svých kompetencí ke koncepčním činnostem týkajících se spravovaného vodohospodářského infrastrukturního majetku hl. m. Prahy přistoupila pro naplnění tohoto požadavku ke zpracování odborného koncepčního podkladu, který by umožnil kvalifikované rozhodnutí při řešení tohoto klíčového problému.
Při výběru technologii zpracování surových kalů byly v rámci pracovní skupiny preferovány tři základní procesy:

  • anaerobní stabilizace (vyhnívání);
  • přímé spalování;
  • aerobní fermentace.

Pokud jde o následné zpracování produktů těchto technologií, je v případě anaerobní stabilizace otevřené prakticky celé spektrum možných postupů, tj. spalování, spoluspalování, kompostování, využití k rekultivaci nezemědělské půdy. Aerobní fermentace umožňuje zpracování produktů kompostováním nebo využitím k rekultivaci půdy. Spalování surových kalů a vyhnilých kalů, resp. přímé spalování energetického produktu aerobní fermentace se sušinou min. 80%, předurčuje skládkování popela. Z hlediska umístění navržených technologií byly s důrazem na vlastnictví pozemků hl. m. Prahou preferovány lokality:

  • areál ÚČOV Drasty;
  • areál spalovny Malešice.

Z obou v úvahu přicházejících lokalit je vhodnější lokalitou areál Drasty, který vyhovuje současným podmínkám a který umožňuje logické a komplexní (i když technicky náročnější) navázání jak na technologii ÚČOV na Císařském ostrově, tak i na technologii ÚČOV v případě jejího budoucího umístění do Klecan. Areál Drasty je vhodný pro komplexní řešení „kalové koncovky“, tedy pro umístění odvodňovacího, sušicího i spalovacího zařízení. Předpokladem je výstavba vhodné hydraulické dopravní trasy mezi ÚČOV a areálem Drasty.
Tento zúžený výběr technologických postupů a jejich lokalizace poskytuje dostatečnou variabilitu navrženého koncepčního řešení kalového hospodářství ÚČOV Praha a umožňuje etapizaci jeho realizace.
Pracovní skupina připravila i krátkodobá opatření pro současný provoz kalového hospodářství na ostrově, a to konkrétně formulovanými opatřeními:

  • zajistit řádný provoz ÚČOV Praha včetně kalového hospodářství;
  • minimalizovat pachovou a dopravní zátěž v okolí ÚČOV Praha na Císařském ostrově.

Proces přípravy pokračuje nyní studií dopravy kalu do lokality Drasty a dořešováním konečného rozhodnutí o variantě kalové koncovky.

Koncepce současného kalového hospodářství
¤ Koncepce současneho kaloveho hospodařstvi

Závěr – současný stav a předpokládaný další vývoj
V současné době je aktualizován časový harmonogram Celkové přestavby a rozšíření ÚČOV Praha ms cílem zahájení prací na Stavbě 1 – Nová vodní linka na přelomu let 2009–2010, cílový rok dokončení lze při tomto zahájení předpokládat v roce 2013, dokončení do konce roku 2010 je nereálné, neboť došlo k velkému časovému zdržení v územně povolovacím procesu. Tomu je podřízeno hektické zpracování projektové dokumentace ke stavebnímu povolení a k výběru zhotovitele a snaha maximálně urychlit stavebně povolovací proces.
Praha má platné vodoprávní povolení k roku 2010, od roku 2011 musí být vydáno nové, a to plně v souladu s platnými předpisy EU a ČR. Lze jen spekulovat o dalším vývoji a zcela jistě by Praze pomohla přechodná vstřícnost kompetentních orgánů. Tyto orgány budou však očekávat jistotu, že příprava a realizace je v běhu, že nedojde k žádným dalším zvratům, ať už z jakéhokoliv důvodu. Zahájení stavby se předpokládá na přelomu let 2009–2010.
Co se týká kalového hospodářství a jeho vymístění mimo Císařský ostrov, je časovým horizontem rok 2015. Příprava, volba finální koncepce a její povolovací proces i realizace jsou na počátku a tudíž je času pro zvládnutí alespoň této části v termínu tak akorát.
Podstatnou součástí reálnosti celého záměru je zajištění a způsob jejího financování. Předpokládá se sdružené financování ze zdrojů města a dotačních zdrojů. Praha má dlouhodobě zažádáno o dotaci z Operačního programu životní prostředí, dominantního fondu Evropské unie s cílem zajištění naplnění závazků české republiky v oblasti kvality vypouštěných vod. Pokud by se tato cesta jevila jako neprůchozí, je město připraveno najít jinou cestu, neboť realizace je nevyhnutelná a času skutečně málo.

Použitá literatura
[1] Veškeré studijní a projektové materiály zpracované Hydroprojektem v letech 1975–2009
[2] Variantní řešení kalového hospodářství ÚČOV Praha – závěrečná zpráva pracovní skupiny 05/2008

Odborné posouzení článku: Ing. Jaroslava Trnková, CSc.koordinátorka strategického rozvoje MČ Praha 6





Licence Creative Commons

www.casopisstavebnictvi.cz podléhá licenci Creative Commons
Uveďte autora | Neužívejte dílo komerčně | Nezasahujte do díla 3.0 Unported
.

RSS
Líbí se nám: Vše o stavbách a architektůře najdete na 4stav.cz. Použité stroje jako brusky, lisy a jiné naleznete na AKKstroje.cz. Studijní materiály nejen o stavebnictví, ale i strojírenství a zeměpis najdete na Škola, studium, wiki. Pomozte klikem, udělejte dobrou věc a přečtěte si v magazínu nejen o životním stylu.
© 2007