Vliv filtračních aditiv (biocharu a vápencové drti) na účinnost čištění šedých vod

Miroslav Adam

Bachelor's thesis

The effect of filter additives (biochar and crushed limestone) on the efficiency of gray water treatment

Abstract:

V této bakalářské práci je na základě experimentálního výzkumu pojednáváno o vlivu aditiv filtračních materiálů a míry saturace na účinnost čištění šedých vod. V rámci výzkumu byla sledována účinnost čištění šedých vod biofiltry. Porovnána byla účinnost defaultní skladby biofiltru (štěrk, písek, technogenní půda) s biofiltry, jejichž filtrační lože bylo obohaceno o vápencovou drť, nebo biouhel. Byly použity dva saturační režimy, jeden se stálou 30% saturací a druhý, během kterého se cyklicky střídala nižší 30% saturace a vyšší 70% saturace, a to vždy po čtrnácti dnech. Doba trvání experimentu byla 133 dní. Pro zajištění stejného obsahu chemických látek v šedé vodě byla připravována syntetická šedá voda, která byla aplikována každý pracovní den. Vzorky pro chemickou analýzu byly odebírány ve čtvrtek. Pro zhodnocení kvality šedé vody na výstupu z filtru byly hodnoceny vlastnosti jako celkový obsah uhlíku, obsah organického uhlíku a anorganického uhlíku, obsah dusíku, koncentrace tenzidů, přítomnost kovů (měď, nikl, zinek) a různých kationtů a aniontů. V mnoha případech se všechny typy filtrů projevily jako účinné, např. u odstraňování všech kovů je průměrná účinnost nad 87 %, u tenzidů nad 59 %, celkový organický uhlík nad 56 % a u dusíku nad 69 %. V jiných případech pak docházelo ke zvyšování koncentrací látek po filtraci, např. u síranů, chloridů nebo u anorganického uhlíku. Vliv saturace se prokazatelně projevil jen u tenzidů. Při porovnání s předchozími lety se však filtrační vlastnosti jeví jako stabilní a v některých případech se stále zlepšují.

Abstract:

This bachelor thesis discusses the impact of additives in filtration materials and the degree of saturation on the efficiency of greywater treatment based on experimental research. The study focused on the efficiency of greywater treatment using biofilters. The effectiveness of the default composition of the biofilter (gravel, sand, technogenic soil) was compared with biofilters whose filtration beds were enriched with limestone fines or biochar. Two saturation regimes were used: one with a constant 30% saturation and the other where the lower 30% saturation and the higher 70% saturation alternated cyclically every fourteen days. The experiment lasted 133 days. To maintain a consistent chemical composition of greywater, synthetic greywater was prepared and applied every working day. Samples for chemical analysis were taken on every Thursday. To assess the quality of greywater at the filter output, properties such as total carbon content, organic carbon and inorganic carbon content, nitrogen content, concentrations of surfactants, presence of metals (copper, nickel, zinc), and various cations and anions were evaluated. In many cases, all types of filters proved to be effective, e.g., in removing all metals with an average efficiency above 87%, above 59% for surfactants, above 56% for total organic carbon, and above 69% for nitrogen. In other cases, there were increases in the concentrations of substances after filtration, e.g., for sulfates, chlorides, or inorganic carbon. The influence of saturation was demonstrably evident only for tensides. However, compared to previous years, filtration properties appear to be stable, and in some cases, they continue to improve.

Keywords

šedá voda, saturace, biouhel, vápenec, filtrace

Keywords

filtration, greywater, saturation, biochar, limestone

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 3. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 27. 5. 2024
• Supervisor: prof. RNDr. Dana Komínková, Ph.D.
• Reader: Jana Nábělková, Ing., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Applied Ecology