Detail předmětu

Čištění odpadních vod a jejich další využití

FAST-BPA017Ak. rok: 2024/2025

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.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA

Zajišťuje ústav

Ústav vodního hospodářství obcí (VHO)

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Pro udělení zápočtu je nutná pravidelná a aktivní účast ve cvičeních, dodání všech zadaných úkolů. Povoleny jsou dvě předem omluvené absence. V případě absence si student procvičovanou látku doplní a splní požadované úkoly.

Zkouška proběhne formou písemného testu, který kontroluje znalosti probírané v přednáškách a prověřuje praktické dovednosti získané ve cvičeních. Hodnocení testu dle procenta správných odpovědí (0–50%…F; 51–60%…E; 61–70%…D; 71–80%…C; 81–90%…B; 91–100%…A).

 

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).

 

Prerekvizity a korekvizity

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)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-ENI bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA

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

15 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA

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