SynergAqua
Komunálna odpadová voda je zdrojom SynergAqua.
Úvodné predstavenie
SYNERGAQUA™ je inteligentný, modulárny a úplne uzavretý technologický systém, ktorý možno inštalovať ako doplnkový technologický stupeň k existujúcim čistiarňam odpadových vôd. Systém sa zameriava na čistenie odpadových vôd zodpovedajúce najprísnejšiemu kvartérnemu, teda štvrtému stupňu čistenia, s osobitným zreteľom na úpravu cielených mikropolutantov.
Technologický proces SynergAqua skúma možnosť kontrolovaného miestneho využitia upravenej vody, energie a sekundárnych materiálových tokov. Modulárne vyhotovenie sa prispôsobuje existujúcej infraštruktúre, preto cieľom vývoja nie je nahradiť čistiareň, ale doplniť ju merateľným a validovateľným technologickým krokom.
Hlavné technologické charakteristiky
6
- Kvartérny stupeň čistenia popri existujúcich čistiarňach odpadových vôd
- Modulárne kontajnerové vyhotovenie
- Kompozitné filtračné médium: biosachar, alginit a biopolymér
- Predúprava ozónom a dočistenie UV-C
- Skúmanie miestneho opätovného využitia upravenej vody, predovšetkým na zavlažovanie
- Skúmanie využitia materiálových tokov čistiarenského kalu a miestnej biomasy
Prečo je to aktuálne
Smernica (EU) 2024/3019 zavádza postupné požiadavky na kvartérne čistenie komunálnych odpadových vôd zamerané na mikropolutanty, založené na veľkosti a riziku. Regulačný smer je jednoznačný: úloha merateľného a validovateľného štvrtého stupňa čistenia v existujúcich čistiarňach sa postupne posilňuje.
Regulačné pozadie a stav vývoja
Vývoj SynergAqua sa prispôsobuje tomuto technologickému a regulačnému smeru. Funkčný prototyp vytvorený v rámci odbornej spolupráce s univerzitou je hotový. Ďalšími krokmi vývoja sú optimalizácia kompozitných filtračných guľôčok, laboratórna validácia a príprava prevádzkovej pilotnej skúšky. Každá fáza vývojového procesu je viazaná na meracie body, hranice systému a akceptačné kritériá.
Náčrt koncepcie
6
- Čistiarenský kal a miestna biomasa
- Tepelné spracovanie: biosachar
- Kompozitné filtračné médium
- Úprava ozónom a UV-C
- Opätovné využitie upravenej vody
- Základná surovina na zlepšovanie pôdy po skúškach
Technologický proces
SynergAqua je decentralizovaný a modulárny technologický systém, ktorý možno pripojiť k existujúcim čistiarňam odpadových vôd. Proces sa začína posúdením kvality a zaťaženia predčistenej vody. Na tomto základe možno určiť kompozitné filtračné médium, intenzívnu dočisťovaciu úpravu a požiadavku na kvalitu vody potrebnú na cieľové použitie.
Kompozitné filtračné médium je založené na biosachare, alginite a biopolyméri, ktoré možno vyrobiť spracovaním materiálových tokov čistiarenského kalu a miestnej biomasy. Filtračný proces dopĺňa cielené dočistenie ozónom a UV-C. Technologické kroky sú zamerané na úpravu mikropolutantov, zvyškov liečiv a mikroplastov, ako aj na opätovné využitie upravenej vody na stanovený účel.
V decentralizovaných modulárnych kontajneroch možno vodu upravovať v mieste jej vzniku alebo využitia. Súvisiaca logistika je obmedzená na nakladanie s pevným filtračným médiom. Systém spracúva aj materiálové toky čistiarenského kalu a miestnej biomasy: znečistený kal určený na uloženie sa môže stať novým zdrojom, na konci procesu vznikajú využiteľné produkty a vyčistená voda, pričom environmentálne zaťaženie možno výrazne znížiť.
Meranie a validácia
Výkonnosť SynergAqua treba hodnotiť spoločným posúdením kvality vody, prevádzky, zvyškových tokov a podmienok zhody. Skúmanie úpravy vody zahŕňa cieľové zlúčeniny, vstupné a výstupné koncentrácie, stabilitu a plán odberu vzoriek. Súčasťou prevádzkového hodnotenia je meranie tlakovej straty, spotreby energie, potreby údržby, nasýtenia, regenerácie a dostupnosti.
Prevádzkové a zdrojové hodnotenie
Vhodnosť systému na použitie na mieste treba hodnotiť na základe technologickej linky existujúcej čistiarne, možnosti zabudovania, nakladania s filtračným médiom, regenerácie a potrebnej logistiky. Základom porovnania je súčasná nákladová základňa prevádzky, kvalita upravenej vody, dostupnosť, ako aj energetická a emisná bilancia.
Hodnotenie obehového využitia materiálov je založené na materiálovej bilancii spoločného tepelného spracovania kalu a biomasy, na spätnom získavaní vody a ďalšej spracovateľnosti pevného zvyšku. Tvrdenia týkajúce sa uhlíka možno hodnotiť výlučne na základe overeného merania, prijatej metodiky a auditovateľných údajov.
Regulačné a prevádzkové prispôsobenie
Kvartérne čistenie, rozšírená zodpovednosť výrobcu a pre stanovené cieľové použitie preukázaná kvalita vody vytvárajú prostredie, v ktorom má technická výkonnosť a preukázateľnosť riešení úpravy kľúčový význam. Pri menších alebo vzdialených koncových bodoch môžu náklady na rozšírenie, nakladanie s kalom a logistika odôvodniť skúmanie možností doplnkovej úpravy na mieste.
Príprava prevádzkovej skúšky
Príprava prevádzkovej skúšky sa začína výberom lokality a toku vody, ktorý sa má upravovať. Zahŕňa to posúdenie zaťaženia, existujúcej technológie úpravy, tokov kalu a biomasy, ako aj povoľovacej situácie.
Plán skúšky určuje cieľové parametre, porovnávaciu technológiu, súčasnú nákladovú základňu a pracovné, zdravotné a environmentálne podmienky. Ďalším odborným rozhodovacím bodom je stanovenie podrobného plánu skúšky, matice zodpovedností a rámca zdieľania údajov.
Rozsah problému a smer úpravy
Komunálna odpadová voda môže aj po tradičných stupňoch čistenia obsahovať mikropolutanty, ktorých úprava vyžaduje cielený technologický krok. Môžu sem patriť zvyšky liečiv, látky s hormonálnym účinkom, zlúčeniny priemyselného pôvodu a častice mikroplastov. Ich prítomnosť, koncentráciu a možnosti odstránenia možno určiť na základe odberu vzoriek na mieste, laboratórneho skúmania a prevádzkového merania.
Mikroplasty a iné perzistentné znečisťujúce látky sa môžu hromadiť vo vodných a kalových tokoch. Preto treba popri úprave vody skúmať aj spôsob nakladania s filtračným médiom, kalom a zvyškovými tokmi v jednom kontrolovateľnom systéme.
Digitálny dohľad a optimalizácia procesu
SybraHUB je vyvíjaný digitálny systém dohľadu a optimalizácie procesu. Jeho úlohou je nepretržite prepájať údaje o kvalite vody, prevádzke a materiálových tokoch a podporovať dolaďovanie technologických procesov.
Systém môže na základe výsledkov meraní, spotreby energie, stavu filtračného média a prevádzkových údajov podporovať prípravu rozhodnutí na mieste. Jeho podrobné technické funkcie a rámec správy údajov budú doplnené na základe neskoršieho odborného materiálu.