Milan Drda
ENVI-PUR, s.r.o., email: drda@envi-pur.cz
Ing. Lenka Růžičková
Investiční odbor Magistrát města České Budějovice, email: RuzickovaL@c-budejovice.cz
Úvod
Pro čištění odpadních vod z městské aglomerace Českých Budějovic slouží stávající mechanicko-biologická čistírna odpadních vod od roku 1969.
V roce 1986 bylo z důvodu nedostatečné kapacity přistoupeno k zahájení rozšíření a modernizaci ČOV. V průběhu stavby byly postupně zvyšovány požadavky na kvalitu vyčištěných odpadních vod i na technické řešení. Čistírna byla kompletně dokončena až po intenzifikaci v roce 2000.
Následně v roce 2002 čistírnu značně poškodila povodeň. Obnova škod proběhla v letech 2002-2003.
Projektovaná látková kapacita ČOV je 375 tis. EO.
Na konci roku 2012 nastal výpadek produkce odpadních vod z českobudějovické papírny, která byla jedním z největších producentů odpadních vod. Tím došlo ke snížení látkového zatížení odpadních vod. V letech 2020 a 2021 dochází postupně k nárůstu přitékajícího látkového zatížení ČOV České Budějovice. S tím souvisí i nárůst produkce kalového bioplynu na úroveň, která odpovídá období před ukončení výroby papíru v papírně na konci roku 2012.
Modernizace jednotlivých provozních celků probíhá průběžně, od roku 2014 byla zahájena obnova aeračního systému aktivačních linek spolu s rekonstrukcí původního automatického řídícího systému a datových linek.
Vlastníkem ČOV i navazující kanalizační sítě je statutární město České Budějovice, provozovatelem je společnost ČEVAK a.s.
Obnova a modernizace technologie v období od začátku roku 2017 až do konce června roku 2022
2017 – Modernizace čerpací a míchací techniky – 1. etapa
Předmětem plnění veřejné zakázky byla obnova stávající míchací a čerpací techniky a s tím související úpravy trubních rozvodů pro napojení nových zařízení, drobné stavební úpravy železobetonových základů stávajících strojů a vyvolané úpravy elektroinstalace nutné pro zapojení nových zařízení.
Zhotovitel: RETHERM s.r.o.
2018 – Optimalizace aeračního procesu
Jednalo se o obnovu stávajícího technologického vystrojení s nezbytnou úpravou potrubních rozvodů a rozvodů motorové elektroinstalace a doplnění optimalizačního souboru pro srážení fosforu s nezbytnou úpravou ASŘTP.
Optimalizace aeračního procesu na ČOV České Budějovice je jednou z akcí uvedených v „Plánu financování obnovy vodovodů a kanalizací statutárního města České Budějovice na období 2014-2023“. Na konci roku 2012 nastal výpadek produkce odpadních vod z českobudějovické papírny, která byla jedním z největších producentů odpadních vod. Tím došlo k trvalému snížení látkového zatížení odpadních vod.
Z dat statistického vyhodnocení průtoků odpadních vod v letech 2011 a 2012 není oproti roku 2013 a první polovině roku 2014 snížení hydraulického zatížení ČOV České Budějovice vlivem zastavení výroby papírny patrné. Avšak při porovnání parametrů látkového zatížení v období let 2011 a 2012 s parametry látkového zatížení v roce 2013 a 2014, tedy po ukončení vypouštění odpadních vod z papírny, lze konstatovat celkový pokles organického zatížení ČOV na úrovni cca 30 %.
V důsledku snížení látkového zatížení odpadních vod docházelo k nestabilnímu odbourávání forem dusíku a fosforu, které bylo významně limitováno způsobem distribuce a úrovní řízení dodávky vzduchu.
Cíl projektu: komplexní optimalizace aeračního systému, který reaguje na nové bilanční údaje z procesu čištění.
Zahájení prací: 07/2017
Dokončení prací: 02/2018
2018 – Osazení klapek DN 800
Jednalo se o osazení dvou klapek DN 800 s el. servopohonem na potrubí v kolektoru u biologické linky č. 1 a 2 včetně zajištění přenosů dat do řídicího systému ČOV.
Funkce klapek je klíčová pro variantní a případně nouzové zajištění distribuce vzduchu mezi oběma polovinami aktivačních linek. Z pohledu obslužnosti aktivačních linek je žádoucí nastavovat a sledovat polohu klapek dálkově z řídícího počítače. Hlavním důvodem je bezpečnost provozu, ochrana technologického zařízení ČOV a minimalizace případného chybného vyhodnocení provozní situace daného lidským faktorem.
Dokončení prací: 11/2018
Zhotovitel: ENVI-PUR, s.r.o.
2018 – Modernizace čerpací a míchací techniky – 2. etapa
Obnova stávající míchací a čerpací techniky a s tím související úpravy trubních rozvodů pro napojení nových zařízení, drobné stavební úpravy železobetonových základů stávajících strojů a vyvolané úpravy elektroinstalace nutné pro zapojení nových zařízení.
Provedena modernizace vybraných strojních zařízení. Jedná se o ponorná kalová čerpadla kalové vody z jímky plovoucích nečistot usazovacích nádrží, ponorná kalová čerpadla vyhnilého kalu v části čerpání vyhnilého kalu z uskladňovacích nádrží do nádrží homogenizace, ponorné kalové čerpadlo vyčištěné vody z odtoku dosazovacích nádrží při čerpání vyčištěné vody na mikrosítový bubnový filtr, míchadlo denitrifikačních nádrží linky biologického čištění (ponorné axiální vrtulové míchadlo) a také pevný šnekový dopravník na dopravu odvodněného kalu do kontejnerů, který byl za hranicí své technické životnosti.
Stávající čerpací technika vyhnilého kalu a kalové vody z jímek plovoucích nečistot usazovacích byla již na hranici funkčnosti, byla morálně i technicky zastaralá a pro čerpání kalů teploty 40 °C nevyhovující.
2019 až 2020 – akce zahájené v roce 2019 dokončeny a zařazeny do majetku v roce 2020
Instalace drtiče vláknitých látek
Jednalo se o instalaci zařízení instalace drtiče vláknitých látek na stávajícím cirkulačním potrubí pro ohřev kalu ve vyhnívacích nádržích ČOV České Budějovice. Součástí navržených úprav byla demontáž dílčí části stávajícího ocelového potrubí. Součástí prací byla nezbytná úprava stávající motorové instalace, související s elektrickým připojením, ovládáním a signalizací zařízení drtiče.
V minulosti se čerpadla vyhnilého kalu z nádrží VN 1A a 1B často ucpávala vláknitými látkami. Tyto látky způsobovaly výpadek těchto čerpadel, což vyžadovalo vždy rozebrání čerpadel a jejich vyčištění včetně vyčištění potrubí před a za čerpadly, a poté uvedení znovu do provozu.
Zahájení prací: 01/2020
Dokončení prací: 03/2020
Zhotovitel: ENVI-PUR, s.r.o.
Měření a obnova nátoku
Jednalo se o instalaci zařízení pro měření průtoku odpadní vody na nátoku do ČOV České Budějovice včetně veškerého příslušenství a instalace vyhodnocovací jednotky do stávající skříně a dále demontáž stávajícího měřícího zařízení, elektroinstalací. Došlo k osazení nového osvětlení, zásuvky a topidla do stávající instalační sítě, doplnění řídícího systému v rozvaděči, instalaci bezdrátové WiFi a SW úpravy řídícího systému na velínu ČOV.
Zhotovitel: DBD SYSTÉM CONTROLS spol. s r.o.
Modernizace technologie odvodnění kalu
Jednalo se o modernizaci stávající technologie odvodnění kalu zahrnující výměnu a doplnění původního strojního zařízení ČOV včetně nezbytných stavebních úprav existujících stavebních objektů. Součástí díla byla též obnova související čerpací techniky, části elektroinstalace a ASŘTP současně s dokončením rekonstrukce areálových tras komunikačních kabelů. Došlo k postupné výměně všech původních čerpadel kalu na odvodnění s možností vzájemného přepojení na kterýkoliv výtlak.
Výměnou zastaralého strojního vybavení, které limitovalo celý provoz ČOV došlo ke zvýšení kapacity strojního odvodnění kalu, zvýšení sušiny odvodněného kalu s pozitivním dopadem na ekonomickou náročnost provozu – snížení množství odvodněného kalu a tím nákladů na odvoz a likvidaci.
Zahájení prací: 08/2019
Dokončení prací: 10/2020
Zhotovitel: ENVI-PUR, s.r.o.
Výměna a doplnění automatických odběráků
Jednalo se o zajištění výměny tří souborů stávajících plně automatických odběráků (pro odběr reprezentativního vzorku odpadní vody) a doplnění jednoho souboru na odtoku z dešťové zdrže včetně drobných stavebních úprav a elektroinstalace. Na odtoku z dešťových zdrží, je z řídicího systému rozvaděče DT02 generován blokovací signál pro spouštění/blokování odběráku. Na objektu rozvodny byla instalována optická signalizace povolení odběru. Odběráky na odtoku z hrubého předčištění, na odtoku z usazovacích nádrží a na odtoku z ČOV byly vyměněny. Automatický vakuový stacionární vzorkovač na odtoku z dešťových zdrží byl umístěn nově, a to z důvodu nové legislativy.
Zhotovitel: DBD SYSTÉM CONTROLS spol. s r.o.
Turbokompresor – pozice 1
Jednalo se o výměnu turbokompresoru v objektu dmychárny na ČOV České Budějovice. Součástí výměny byla i demontáž nefunkčního turbokompresoru a dílčí úprava sacích a výtlačného potrubí, včetně částečné výměny jeho příslušenství a některých armatur. Samostatným souborem prací byla nezbytná úprava stávající motorové instalace související s elektrickým připojením, ovládáním a signalizací turbokompresoru, a to včetně zapojení do stávajícího řídicího systému čistírny.
Zhotovitel: RETHERM s. r. o.
Mechanické česle a míchání kalu v uskladňovací nádrži
Jednalo se o výměnu stávající technologie na zachycování, odvodnění a dopravu hrubých nečistot a dále kompresoru pro zajištění míchání uskladňovací nádrže. Obnova zařízení spočívala ve výměně dvojice strojně stíraných česlí v sektoru hrubého předčištění včetně souvisejících zařízení jako lisu na shrabky a šnekového dopravníku shrabků a dále míchání kalu v nadzemní válcové uskladňovací nádrži spočívající v osazení kompresoru. Součástí zakázky byly elektroinstalační práce, úpravy rozvaděčů a automatického systému řízení technologických procesů.
Zahájení prací: 04/2021
Dokončení prací: 07/2021
Zhotovitel: ENVI-PUR, s r.o.
Čerpání primárního kalu
Byla provedena změna osazení stávajících čerpadel primárního kalu a doplnění čerpadel do sestavy 1 + 100% rezerva u každé linky. Spolu s čerpadly byly upraveny potrubní trasy s ručními armaturami. Součástí zakázky jsou rovněž elektroinstalační práce a ASŘTP.
Dále byl v objektu česlovny osazen nový automatický kontinuální filtr pro dočištění technologické vody použité pro přípravu roztoku flokulantu pro odvodnění kalu.
Zhotovitel: ČEVAK. a. s.
Modernizace technologie zahušťování kalu
Kalové hospodářství je v celém procesu čištění odpadních vod velmi důležité. Čistírenské odpadní kaly jsou všechny odpady, které vznikají během procesu úpravy a čištění vody v ČOV. Za kal se považuje suspenze pevných látek organických i anorganických, které byly původně obsaženy v odpadních vodách. Cílem zahušťování kalu je zvýšit koncentraci pevných látek v kalu natolik, aby bylo další nakládání s tímto materiálem efektivní. Jsou využity gravitační i strojní metody zahušťování. Gravitační zahušťování probíhá v kalové usazovací nádrži, při strojních metodách se používají zahušťovače.
Technické řešení:
Došlo k obnově stávajícího zahušťovače včetně příslušenství a kompletního technologického vystrojení v suterénu haly flotace včetně souvisejících nezbytných stavebních úprav v objektu, elektroinstalací a ASŘTP.
Zahájení prací: 08/2021
Dokončení prací: 02/2022
Zhotovitel: ENVI-PUR, s.r.o.
Obnova aeračních elementů na biologické lince č. I.
Technologické vystrojení biologické linky č. I čistírny odpadních vod České Budějovice pochází převážně z let 2008 – 2009 a nacházelo se tudíž na hranici své ekonomické a fyzické životnosti. Přirozeným stárnutím stávající aerační technologie dochází k pozvolnému poklesu jejího výkonu při vnosu kyslíku do biologické části čistírny, což negativně ovlivňuje stabilitu čistírenských procesů a ekonomiku provozu. Navržené zásahy se týkaly nejen aeračních elementů, ale i míchací a čerpací techniky, jejíž výkon a účinnost jsou realizací úprav zvýšeny. Provedené úpravy kyslíkového a hydraulického režimu v biologické části čistírny umožní stabilizovat procesy čištění.
Aerační systém osazený v lince č. I byl převážně instalován v roce 2009 a tak se aerační elementy nacházely na konci své ekonomické i fyzické životnosti. Vlivem stárnutí aeračních membrán klesá účinnost využití vzdušného kyslíku, což se negativně projevuje na ekonomice a potažmo i spolehlivosti čistícího procesu. Fyzické opotřebení membrán bývá zdrojem častějších poruch spojených s únikem vzduchu poškozenou membránou s dopady na rovnoměrnost intenzity aerace nádrže a její účinnost.
Modernizace aeračního systému znamenala kompletní demontáž všech aeračních elementů v každé provzdušňované nádrži, jejich odvoz specializovanou firmou a ekologickou likvidaci. Zároveň byly provedeny nezbytné revize aeračních roštů a jejich kotvení ke dnu nádrží. Revidovány byly také uzavírací armatury, odvzdušňovací ventily, přívodní a rozvodná vzduchová potrubí. Původní počet elementů v jednotlivých nádržích zůstal zachován beze změny.
Součástí prací byla rovněž obnova souvisejících technologických zařízení (např. desková stavítka, ponorná vrtulová míchadla, čerpadlo vnitřní recirkulace, ponorné kalové čerpadlo včetně úpravy hrazení přepadu – usměrňovacího křídla osazeného na nátokovém žlabu do dosazovacích nádrží a nezbytných elektroinstalačních prací.
Zahájení prací: 04/2022
Dokončení prací: 06/2022
Zhotovitel: ENVI-PUR, s r.o.
Závěr
Za posledních 6 let byla na základě dlouhodobého plánu zrealizovaná obnova za více než 83 mil. Kč. Do konce letošního roku bude ještě dokončená výměna turbokompresoru pozice 2 a modernizace čerpadel ATS provozní vody za celkem cca 10 mil. Kč.
Na další období jsou již naplánovány a připraveny k zahájení výběru zhotovitele akce v předpokládaných nákladech 102 mil. Kč:
- Obnova aeračních elementů v lince biologického čištění LBČ 2
- Instalace drtiče vláknitých látek pro vyhnívací nádrž 1
- Hrubé předčištění (lapáky písku) a mechanické předčištění (usazovací nádrže) – splašková linka – kompletní rekonstrukce strojně technologického zařízení a souvisejících stavebních úprav a sanací
- Hrubé předčištění (lapáky písku) a mechanické předčištění (usazovací nádrže) – dešťová linka – kompletní rekonstrukce strojně technologického zařízení a souvisejících stavebních úprav a sanací
V současné době řeší vlastník společně s provozovatelem problematiku modernizace kogeneračních jednotek, aby vznikající bioplyn byl optimálně využit.
Výše uvedené skutečnosti prezentují cílevědomý a odpovědný přístup města České Budějovice k plánování a realizaci obnovy majetku na ČOV České Budějovice.