Čistírna odpadních vod je klíčovým prvkem udržitelného hospodaření s vodou. Účelem čistírny je přeměnit odpadní vodu zpět na čistou vodu tak, aby mohla být buď bezpečně vypuštěna zpět do přírody, nebo znovu využita. Termín čistírna odpadních vod se převážně používá pro velká obecní nebo městská zařízení. Existuje však i domácí varianta, pro kterou se vžilo označení čistička odpadních vod, ČOV nebo “čovka”.
Obsah článku
Co je čistírna odpadních vod
Jak funguje čistírna odpadních vod
Domácí čističky odpadních vod
Městské a obecní čistírny odpadních vod
Co je čistírna odpadních vod
Čistírna odpadních vod je zařízení určené k čištění odpadních vod tak, aby bylo možné vodu opětovně použít nebo bezpečně vypustit zpět do životního prostředí. Čistírny z vody odstraňují nečistoty a škodlivé látky, které vznikají v domácnostech (splaškové vody) nebo při výrobních procesech a zemědělství (průmyslové a zemědělské odpadní vody). Spadá sem i srážková voda, která se dostane do kanalizace. Z pohledu českých zákonů je čistírna vodním dílem.
Letecký pohled na čistírnu odpadních vod.
Čistírny odpadních vod nalezneme nejčastěji v blízkosti různých provozů, měst a obcí, tedy všude tam, kde dochází ke znečištění vody lidskou činností. Jejich cílem je eliminovat škodlivý dopad lidských aktivit na přírodu.
Tuto velmi důležitou úlohu sehrávají čistírny poměrně krátkou dobu. První čistírny odpadních vod sice vznikaly ve Velké Británii už koncem 19. století, jejich mechanismus však nebyl příliš pokročilý. Primárně tyto čistírny zachytávaly mechanické nečistoty, později byly doplněné o chemickou úpravu (například bylo možné vodu dezinfikovat při epidemiích). Příkladem takové čistírny je pražská Stará čistírna odpadních vod v Bubenči.
Velký zlom a vznik čistíren odpadních vod, jak je známe dnes, přinesl vynález tzv. aktivačního procesu v roce 1913. Jedná se o proces, ve kterém jsou do odpadní vody přivedeny mikroorganismy (zejména bakterie) za účelem rozkladu organických látek a znečištění obsaženého v odpadní vodě. Tento proces se obvykle provádí ve speciální nádrži, která umožňuje mikroorganismům růst a aktivně pracovat na rozkladu látek.
Na klasické čistírny jsme si proto v Česku museli počkat do 60. let 20. století. Až po druhé světové válce byl totiž prostor pro podrobné zkoumání a zdokonalení aktivačního procesu, a tím pádem i čistíren odpadních vod.
Jak funguje čistírna odpadních vod
Proces mechanicko-biologického čištění v čistírně odpadních vod lze rozdělit na několik fází: mechanický stupeň, biologický aerobní stupeň a biologický anaerobní stupeň (zejména u velkých čistíren odpadních vod).
Mechanický stupeň
Nejprve je nutné z odpadní vody odstranit hrubé nečistoty (shrabky) za pomocí česlí nebo sít. Hrubý odpad pak putuje na skládku nebo do spalovny. Další na řadě je obvykle lapák písku, jehož název mluví sám za sebe – jeho účelem je odstranit z vody písek. Tím končí hrubé předčištění. Následuje primární sedimentace: na dno se usazuje primární kal, který je odváděn do kalového hospodářství. Voda uprostřed (mechanicky vyčištěná) postupuje do biologického stupně. A konečně nečistoty na povrchu (obvykle tuky a oleje) se opět zpracovávají v odpadovém/kalovém hospodářství čistírny.
Biologický aerobní stupeň
Po mechanickém vyčištění putuje voda do aktivační nádrže – nastává biologická fáze čištění. Zásadní roli při ní hrají aerobní bakterie, které dokážou odbourat až 99 % organických nečistot. Pomocí dalších procesů se odstraní také dusíkaté látky a fosfor.
Takto zpracovaná voda posléze putuje do dosazovacích nádrží – zde kal (včetně bakterií) klesne ke dnu, podobně jako v první fázi, a vrací se na počátek biologického stupně. Čistá voda je připravená opustit čistírnu a navrátit se do přírodního koloběhu.
Biologický anaerobní stupeň
Tento stupeň se využívá hlavně u větších čistíren – spočívá ve využití přebytečného aktivovaného kalu jako zdroje živin pro anaerobní bakterie, které produkují plyny. V důsledku tak vzniká bioplyn sloužící čistírně odpadních vod k ohřevu vlastních vyhnívacích nádrží nebo na produkci energie. Zbylý kal (tzv. vyhnilý) se zpracovává a používá jako hnojivo, případně se likviduje (skládkováním nebo spalováním).
Letecký pohled na čistírnu odpadních vod.
Domácí čističky odpadních vod
Vedle velkých městských či obecních čistíren existují také malá, kompaktní zařízení pro čištění odpadních vod z jednotlivých domácností – domácí čističky. Jsou to v podstatě nejmenší varianty čistíren, které si s nimi ovšem v ničem nezadají v kvalitě přečištění, která dosahuje až 97 %.
Domácí čističky se typicky staví u rodinných domů a rekreačních objektů, které nelze připojit ke kanalizaci. Díky tomu je možné k bydlení využívat i pozemky vzdálené od kanalizačního řadu. Domácí čističky navíc můžou být ekonomicky výhodnější alternativou i pro malé obce, které nemůžou z finančních nebo technických důvodů postavit obecní čistírnu odpadních vod.
Princip fungování domácích čističek je velmi podobný jejich velkým “kolegyním”. I zde se jedná o mechanicko-biologické čištění. Klasické čističky mají několik komor, přičemž v každé probíhá jiný stupeň čištění. Existují ale i moderní domácí čističky, které využívají technologii SBR. V tomto typu čističky se v jednom reaktoru střídá více čisticích cyklů. Díky tomu si “SBR čističky” lépe poradí s nepravidelnou zátěží.
Uvažujete o pořízení domácí čističky? Pak doporučujeme naše velké srovnání domovních čističek a také článek o jejich výhodách a nevýhodách. Pokud chcete čističku bez starosti, zvažte pořízení ČOV na klíč.
Domácí čistička je kompaktní zařízení ve tvaru válce.
Městské a obecní čistírny odpadních vod
Městské a obecní čistírny odpadních vod fungují na stejném principu jako domácí čističky, pouze v jiném měřítku. Starají se o splaškové i průmyslové a zemědělské odpadní vody ze zastavěných území. Jak už jsme zmínili, s jejich stavbou se v Česku začalo zejména po druhé světové válce. Pro zajímavost, první aktivační městskou čistírnou byla brněnská čistírna Modřice, zprovozněná roku 1961. Pražská aktivační čistírna následovala až o 7 let později, v roce 1968. To samo o sobě naznačuje, že do té doby u nás byla kvalita přečištění odpadních vod bídná. Odpadní vody byly vypouštěny do řek mnohdy bez jakéhokoliv čištění.
V současné době existuje povinnost obcí vybudovat obecní čistírnu odpadních vod v případech, kdy v obci žije více než 2 000 osob. Praxe ovšem pokulhává, neboť výstavba centrální čistírny a kanalizace je pro obce značně nákladná. Ekonomickou a ekologickou variantou jsou proto domácí čističky, jejichž výstavbu (tzv. decentralizované čištění odpadních vod) podporuje i dotace MŽP a Státního fondu životního prostředí.
Takto může vypadat obecní čistírna odpadních vod.
Čistírna Praha
Největší čistírnou odpadních vod na území ČR je Ústřední čistírna odpadních vod Praha. První pražská čistírna byla postavena v Bubenči v roce 1901, ovšem jak už jsme zmínili, tehdy šlo primárně o mechanické čištění. Přesto se jedná o fascinující stavbu, která byla roku 1991 prohlášena kulturní památkou, kam si můžete udělat zajímavý výlet s prohlídkou.
Novodobá Ústřední čistírna je samozřejmě technologicky zcela jinde. Dvě linky pražské čistírny obsluhují asi 93 % odpadních vod vzniklých na území Prahy, mírou obyvatel mluvíme o kapacitě 1,4 milionu ekvivalentních obyvatel (EO). Při dešti tak do této čistírny přitéká přes 8 kubíků odpadní vody za vteřinu.
Ústřední čistírna odpadních vod Praha. Zdroj: ŠJů, Wikimedia Commons
Čistírna Brno
Brněnská čistírna odpadních vod – postavená v roce 1961 – byla první velkou aktivační čistírnou na území Česka. Původní dvoustupňová čistírna s anaerobní stabilizací kalu prošla na přelomu tisíciletí rekonstrukcí a nyní se jedná o mechanicko-biologickou čistírnu. Její součástí je i kalové a energetické hospodářství (najdete zde bioplynovou stanici generující teplo a elektřinu).
Čistírna obsluhuje 420 tisíc ekvivalentních obyvatel a za rok jí proteče asi 35 milionů kubíků odpadní vody – tedy více 2,5násobek objemu Brněnské přehrady. Je to jedna z největších čistíren odpadních vod v republice.
Čistírna Plzeň
Čistírna odpadních vod v Plzni vznikla taktéž v 60. letech – konkrétně roku 1964. Bylo načase, do té doby se splašky a odpad vypouštěly do Berounky bez čištění, což mělo za následek katastrofální kvalitu vody v řece. K tomu značně přispěl poválečný rozvoj průmyslu, výroba celulózy i rozšiřování města. Čistírna byla od počátku přetížená.
V roce 1989 se tak spustil provoz ČOV II, mechanicko-biologické čistírny odpadních vod s anaerobní stabilizací kalu. Plzeňská čistírna dnes obsluhuje 180 tisíc obyvatel, proteče jí 50 tisíc kubíků odpadní vody denně z celkem 550 kilometrů kanalizace.
