SynergAqua
Komunální odpadní voda je zdrojem pro SynergAqua.
Úvodní představení
SYNERGAQUA™ je inteligentní, modulární a zcela uzavřený technologický systém, který lze instalovat jako doplňkový technologický stupeň ke stávajícím čistírnám odpadních vod. Systém je zaměřen na čištění odpadních vod odpovídající nejpřísnějšímu kvartérnímu, tedy čtvrtému stupni čištění, se zvláštním zřetelem na úpravu cílených mikropolutantů.
Technologický proces SynergAqua zkoumá možnost kontrolovaného místního využití upravené vody, energie a sekundárních materiálových toků. Modulární provedení se přizpůsobuje stávající infrastruktuře, cílem vývoje proto není nahradit čistírnu, ale doplnit ji měřitelným a validovatelným technologickým krokem.
Hlavní technologické charakteristiky
6
- Kvartérní stupeň čištění ke stávajícím čistírnám odpadních vod
- Modulární kontejnerové provedení
- Kompozitní filtrační médium: biouhel, alginit a biopolymer
- Předúprava ozonem a následná úprava UV-C
- Posouzení místního opětovného využití upravené vody, především pro zavlažování
- Posouzení využití materiálových toků čistírenského kalu a místní biomasy
Proč je to aktuální
Směrnice (EU) 2024/3019 zavádí postupné požadavky na kvartérní čištění komunálních odpadních vod od mikropolutantů, založené na velikosti a riziku. Směr regulace je jednoznačný: význam měřitelného a validovatelného čtvrtého stupně čištění se na stávajících čistírnách postupně posiluje.
Regulační souvislosti a stav vývoje
Vývoj SynergAqua se řídí tímto technologickým a regulačním směrem. Byl dokončen funkční prototyp vytvořený v odborné spolupráci s univerzitou. Dalšími kroky vývoje jsou optimalizace kompozitních filtračních kuliček, laboratorní validace a příprava pilotního provozního testu. Každá fáze vývoje je vázána na měřicí body, systémové hranice a kritéria přijetí.
Náčrt koncepce
6
- Čistírenský kal a místní biomasa
- Tepelné zpracování: biouhel
- Kompozitní filtrační médium
- Úprava ozonem a UV-C
- Opětovné využití upravené vody
- Základní materiál pro zlepšení půdy, po provedení zkoušek
Technologický proces
SynergAqua je decentralizovaný a modulární technologický systém, který lze začlenit ke stávajícím čistírnám odpadních vod. Proces začíná posouzením kvality a zatížení předčištěné vody. Na tomto základě lze stanovit kompozitní filtrační médium, intenzivní následnou úpravu a požadavek na kvalitu vody potřebný pro zamýšlené použití.
Kompozitní filtrační médium je založeno na biouhlu, alginitu a biopolymeru, které lze vyrobit zpracováním materiálových toků čistírenského kalu a místní biomasy. Filtrační proces doplňuje cílená následná úprava ozonem a UV-C. Technologické kroky jsou zaměřeny na úpravu mikropolutantů, zbytků léčiv a mikroplastů a na opětovné využití upravené vody pro stanovený účel.
V decentralizovaných modulárních kontejnerech lze vodu upravovat v místě jejího vzniku nebo použití. Související logistika je omezena na manipulaci s pevným filtračním médiem. Systém zpracovává také materiálové toky čistírenského kalu a místní biomasy: znečištěný kal určený k uložení se stává novým zdrojem, na konci procesu vznikají využitelné produkty a vyčištěná voda, zatímco environmentální zátěž lze výrazně snížit.
Měření a validace
Výkonnost SynergAqua je třeba hodnotit společným posouzením kvality vody, provozu, zbytkových toků a podmínek shody. Posouzení úpravy vody zahrnuje cílové látky, vstupní a výstupní koncentrace, stabilitu a plán odběru vzorků. Součástí provozního hodnocení je měření tlakové ztráty, spotřeby energie, nároků na údržbu, nasycení, regenerace a dostupnosti.
Provozní hodnocení a hodnocení zdrojů
Použitelnost systému na místě je třeba hodnotit na základě technologické linky stávající čistírny, možnosti instalace, manipulace s filtračním médiem, regenerace a potřebné logistiky. Základem srovnání je současná nákladová základna provozu, kvalita upravené vody, dostupnost a energetická a emisní bilance.
Hodnocení oběhového materiálového využití vychází z materiálové bilance společného tepelného zpracování kalu a biomasy, zpětného získávání vody a další zpracovatelnosti pevného zbytku. Tvrzení týkající se uhlíku lze hodnotit výhradně na základě ověřeného měření, přijaté metodiky a auditovatelných dat.
Regulační a provozní začlenění
Kvartérní čištění, rozšířená odpovědnost výrobce a prokázaná kvalita vody odpovídající stanovenému účelu použití společně vytvářejí prostředí, v němž má technická výkonnost a prokazatelnost řešení úpravy zásadní význam. U menších nebo vzdálených koncových míst mohou náklady na rozšíření, nakládání s kalem a logistika odůvodňovat posouzení možností doplňkové úpravy na místě.
Příprava provozního testu
Příprava provozního testu začíná výběrem místa a proudu vody určeného k úpravě. Její součástí je posouzení zatížení, stávající technologie úpravy, toků kalu a biomasy i povolovací situace.
Plán testu stanoví cílové parametry, srovnávací technologii, současnou nákladovou základnu a podmínky bezpečnosti práce, ochrany zdraví a životního prostředí. Dalším odborným rozhodovacím bodem je stanovení podrobného plánu testu, matice odpovědností a rámce pro sdílení dat.
Rozsah problému a směr úpravy
Komunální odpadní voda může i po tradičních stupních čištění obsahovat mikropolutanty, jejichž úprava vyžaduje cílený technologický krok. Mohou mezi ně patřit zbytky léčiv, látky s hormonálním účinkem, sloučeniny průmyslového původu a částice mikroplastů. Jejich přítomnost, koncentraci a možnost odstranění lze stanovit na základě místního odběru vzorků, laboratorního zkoumání a provozního měření.
Mikroplasty a další perzistentní znečišťující látky se mohou hromadit ve vodních a kalových tocích. Proto je vedle úpravy vody nutné v rámci jediného ověřitelného systému zkoumat také způsob nakládání s filtračním médiem, kalem a zbytkovými toky.
Digitální dohled a optimalizace procesů
SybraHUB je vyvíjený digitální systém dohledu a optimalizace procesů. Jeho úkolem je průběžné propojení údajů o kvalitě vody, provozu a materiálových tocích a podpora jemného nastavení technologických procesů.
Systém může na základě výsledků měření, spotřeby energie, stavu filtračního média a provozních údajů podporovat přípravu rozhodování na místě. Jeho podrobné technické funkce a rámec správy dat budou doplněny na základě pozdějšího odborného materiálu.