Biostyr – technologie postdenitrifikačního filtru

S příchodem směrnice EU pro městské odpadní vody čekají čistírny odpadních vod nové náročné výzvy. Přísnější limity pro celkový dusík a fosfor bude nutit provozovatele ČOV hledat řešení pro dosažení těchto limitů. Nově stanovené limity budou závislé na velikosti aglomerace, pro aglomerace 10–150 000 EO bude platit limit celkového dusíku 10 mg/l (nebo 80 % odstranění) nebo limit celkového fosforu 0,7 mg/l (nebo 87,5 % odstranění). Pro aglomerace nad 150 000 EO bude nutné splnit nový limit pro celkový dusík i fosfor. Pro celkový dusík 8 mg/l (nebo 80 % odstranění), pro celkový fosfor 5 mg/l (nebo 90 % odstranění). V rámci stanovené aglomerace budou muset limity plnit i menší čistírny, např. pobočné čistírny větších měst.

Obr. 1. Řez Biostyr 

Technologie Biostyr, kterou v ČR nabízí společnost Česká voda – MEMSEP, a. s., představuje dlouhodobě osvědčené řešení pro splnění těchto přísnějších limitů. Jedná se o technologii biologického provzdušňovaného filtru (BAF – biological aerated filter). Tento proces čištění odpadních vod kombinuje dva procesy: nárostový biologický reaktor a fyzikální filtr pro odstranění nerozpuštěných látek, včetně biomasy z filtru. Nárostová biofilmová kultura je méně citlivá na jakékoli změny v procesu, jako je například průtok, teplota a koncentrace znečištění. Zvýšené množství a aktivita mikroorganismů zachycených na filtračním médiu umožňují dosažení 3–5krát vyšších rychlostí odstranění znečištění, než je tomu u klasického aktivačního procesu.

Náplní tohoto filtru je speciální upravené médium zvané Biostyrene. Jedná se o polystyrenové kuličky jemného zrnění. Médium má vysoký specifický povrch, čímž koncentruje vysoké množství biomasy v systému. Zároveň je náplň Biostyrene lehčí než voda a samovolně tvoří vrstvu na hladině a díky tomu účinně filtruje protékanou odpadní vodu. Filtrací přes filtrační lože dochází i k zachycení podílu nerozpuštěných látek. Velikost polystyrenových kuliček je v průměru 3 až 5 mm. Měrná hmotnost je 45 až 55 kg/m³. Výška filtračního lože je v rozmezí 2 až 5 m s rychlostí filtrace 6–30 m/h. Jako prací voda je využívána přečištěná voda z Biostyru.

Biostyr se vyznačuje značnou flexibilitou v instalaci a provozu. Jeho různé konfigurace umožňují cílené zaměření na různé typy znečištění. Dle vhodné konfigurace je možné odstraňovat organické a dusíkaté znečištění nitrifikací, denitrifikací nebo i simultánní nitrifikací a denitrifikací v jednom reaktoru.

Zápach ze zařízení je minimální, neboť okolní vzduch je v kontaktu pouze s vyčištěnou vodou. Praní filtru je jednoduché díky tomu, že Biostyr využívá pro praní akumulovanou vyčištěnou vodu a praní probíhá gravitačně.

V porovnání s konvenčními technologiemi čištění organického znečištění, jako jsou biologické filtry a aktivační čistírny, je zastavěná plocha Biostyru podstatně menší.

Obr. 2. Biostyr ČOV Hradec Králové

Technologii Biostyr lze navrhnout i v modifikaci s názvem Biostyr DUO ®, která využívá navíc ještě volný prostor pod náplní biostyrenu. Tento prázdný prostor je zaplněn vrstvou MBBR nosičů AnoxKaldnes. Tato modifikace umožňuje provoz s vyšším zatížením, ale při stejném objemu nádrží.

Postdenitrifikační PDN Biostyr

Jako ideální pro dosažení nízké odtokové koncentrace dusíku je použití technologie Biostyr ve variantě postdenitrifikačního filtru s dávkováním externího substrátu. Na filtr natéká vyčištěná odpadní voda z čistírny odpadních vod. Dávka externího substrátu je online řízena podle koncentrace dusičnanového dusíku, aktuálního průtoku a požadované koncentrace odtokového dusičnanového dusíku.

Biostyr je v této variantě provozován bezproblémově více než 13 let na ČOV v Hradci Králové a s více než stovkou dalších referencí na dalších ČOV po celém světě, včetně nejvýznamnějších světových metropolí jako je Hong Kong, New York, Ženeva, Marseille, Helsinki, Lisabon a další významná města. Představuje tak perspektivní řešení, jak se vypořádat s přísnými odtokovými limity celkového dusíku.

Ing. Sára Doubravská
Ing. Michal Hanáček
Ing. Martin Koller

Česká voda – MEMSEP, a.s.
Ke Kablu 971/1
102 00 Praha 10–Hostivař
tel.: +420 272 172 103
www.cvmem.cz, info()cvmem.cz