Detail předmětu

Čištění odpadních vod a jejich další využití

Akademický rok 2024/25

BPA017 předmět zařazen v 1 studijním plánu

​ BPC-ENI zimní semestr 3. ročník

Přehled současného stavu poznání v oblasti čištění komunálních odpadních vod z technického a environmentálního hlediska na úrovni ČR a EU. Definování možností zpětného využití vyčištěné vody, získávání a využití tepelné energie a nutrientů z odpadních vod v souladu s principy cirkulární ekonomiky. Normové a legislativní zhodnocení stávajících a výhledových postojů ČR a EU v oblasti zpětného využití čištěných odpadních vod, získávání a využití tepelné energie, zpětného využití nutrientů, zejména fosforu. Možnosti dočištění odpadních vod na ČOV a definování potenciálu jejich využití v rámci areálu ČOV k technologickým účelům nebo externí využití pro závlahu. Možnosti získávání celulózy na přítoku odpadních vod na ČOV, definování vlivu na následující procesy na ČOV, možnosti materiálové transformace celulózy k dalšímu využití. Definování potenciálu získávání tepelné energie z odpadních vod. Možnosti získávání a využití energie z odpadních vod na ČOV se zaměřením na kalové hospodářství, odtok z ČOV. Možnosti společného získávání a využití vyčištěné vody a tepelné energie z odpadních vod na stokovém systému a na ČOV. Nutrienty v odpadních vodách a v čistírenských kalech a možnosti jejich získávání. Technologie sušení čistírenského kalu pro následnou materiálovou transformaci odpadu. Termické způsoby zpracování čistírenského kalu: spalování, zplyňování, pyrolýza, torrefakce. Možnosti materiálové transformace čistírenského kalu do podoby produktu k dalšímu využití, např. v zemědělství nebo modrozelené infrastruktuře.

 

Kredity

5 kreditů

Jazyk studia

čeština

semestr

zimní

Garant předmětu

prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav vodního hospodářství obcí

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

Učební cíle

Absolvent částečně navazuje na znalosti získané v předmětu Fyzika. Získá komplexní znalosti v oblasti současných technologických a environmentálních požadavků na čištění odpadních vod a následně získá přehled a znalosti o zpětném vyžití těchto vod v návaznosti na jejich kvalitu, případně jejich nutriční či energetickou hodnotu. Dále získá vědomosti o aktuálních technologiích zpracování čistírenských kalů včetně možností jejich dalšího využití. Absolvent bude mít po studiu nejen příslušný přehled, ale získané dovednosti bude umět aplikovat např. při zpracování koncepčních řešení optimální technologie čištění odpadních vod s ohledem na řešenou lokalitu a požadavky na další využití vyčištěné vody (zálivka, energie, nutrienty). A to vše při znalostech legislativních požadavků a závazných evropských cílů (Směrnice o čištění komunálních odpadních vod, Směrnice o kalech, cíle a závazky plynoucí ze Zelené dohody pro Evropu).

 

Základní literatura

MALÝ J., HLAVÍNEK, P. 1996. Čištění průmyslových odpadních vod. ISBN 80-86020-05-3, Brno: NOEL 2000 s.r.o., 1996 (cs)
HLAVÍNEK P., KUKCHARCHYK T., MARSALEK J., MAHRIKOVA I.: Integrated Urban Water Resources Management, SPRINGER, 2006, ISBN-10 1-4020-4684-7, 323 stran (en)
RADA, E.C. (Ed.). (2017). Thermochemical Waste Treatment: Combustion, Gasification, and Other Methodologies (1st ed.). Apple Academic Press. https://doi.org/10.1201/b19983 (en)
YONG Sik Ok, Biochar from Biomass and Waste: Fundamentals and Applications. Elsevier Science Publishing Co Inc. ISBN: 9780128117293. https://doi.org/10.1016/C2016-0-01974-5 (en)

Doporučená literatura

LEHMANN, J., & JOSEPH, S. (Eds.). (2015). Biochar for Environmental Management: Science, Technology and Implementation (2nd ed.). Routledge. https://doi.org/10.4324/9780203762264 (en)

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

https://www.vut.cz/studenti/predmety/detail/287546

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

  • 1. Úvod do čištění odpadních vod a jejich zpětného využití
  • 2. Odborná exkurze
  • 3. Od čištění odpadních vod k získávání zdrojů
  • 4. Čištění odpadních vod
  • 5. Technologie pro dočištění odpadních vod a jejich využití
  • 6. Získávání celulózy z odpadních vod
  • 7. Odpadní voda jako zdroj energie
  • 8. Recyklace energie na ČOV
  • 9. Sewer mining
  • 10. Nutrienty v čistírenském kalu a jejich využití
  • 11. Sušení čistírenského kalu
  • 12. Termické způsoby zpracování čistírenského kalu
  • 13. Materiálová transformace čistírenského kalu do podoby produktu.

Konzultace v kombinovaném studiu

5 týdnů, 3 hod./týden, nepovinné

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

  • 1. Přehled cvičení, literatura, harmonogram, příklady dobré praxe
  • 2. Odborná exkurze v Centru AdMaS. Získávání a technologie čištění šedé vody, systém využití energie vody, technologie materiálové transformace organických odpadů (mikrovlnná a tepelná pyrolýza)
  • 3. Koncepční návrh energeticky soběstačné ČOV a využití čistírenského kalu
  • 4. Dimenzování mechanicko-biologické ČOV, průtoky a zatížení.
  • 5. Koncepční návrh technologie pro dočištění odpadních vod, kvalitativní parametry pro využití dočištění vod
  • 6. Koncepční návrh technologie pro získávání celulózy z odpadních vod
  • 7. Koncepční návrh technologie pro získávání tepelné energie z odpadních vod
  • 8. Návrh využití kinetické energie vyčištěné odpadní vody. Návrh výměníku pro využití tepelné energie vyčištěné odpadní vody
  • 9. Koncepční návrh technologie Sewer mining
  • 10. Návrh biologického stupně ČOV s odstraňováním nutrientů.
  • 11. Sušení čistírenského kalu
  • 12. Návrh bilančního schéma vybraných termických způsobů zpracování čistírenského kalu
  • 13. Návrh blokového schéma pro materiálovou transformaci čistírenského kalu