Vyhodnocení efektivity čištění odpadní vody v domovní kořenové čistírně odpadních vod

Bc. Libor Kakos

Master's thesis

Evaluation of the Effectiveness of Wastewater Treatment in the House Constructed Wetland

Abstract:

Kořenové čistírny odpadních vod jsou již řadu let využívány jako jeden z účinných způsobů čištění různorodých odpadních vod. K tomuto účelu využívají přírodní procesy, charakteristické pro přirozené mokřady. K největším přednostem těchto systémů patří především jednoduchost, nízké nároky na elektrickou energii a minimální požadavky na speciální technologické prvky. Díky tomu představují kořenové čistírny alternativu vhodnou k čištění odpadních vod pro malé zdroje znečištění v decentralizovaných oblastech. Hlavním cílem této práce bylo vyhodnotit účinnost kořenové čistírny s vertikálním uspořádáním u rodinného domu v obci Radíč – Žďár ve středních Čechách. V průběhu jednoho ročního cyklu, v období březen/2023 až březen/2024, byly odebírány vzorky na přítoku a odtoku filtračního pole čistírny, a to ve čtrnáctidenních intervalech. Ve vzorcích byly sledovány základní ukazatele znečištění odpadních vod. Z výsledků získaných v rámci diplomové práce vyplývá, že většina studovaných parametrů je odstraňována v dostatečné míře. Nejvyšší hodnota účinnosti byla zjištěna pro biochemickou spotřebu kyslíku (BSK) – 80,6 % a pro nerozpuštěné látky (NL), kdy průměrná hodnota účinnosti eliminace dosahovala 75,9 %. Účinnost odstranění znečištění kvantifikovaného jako chemická spotřeba kyslíku (CHSK) byla nižší (47,4 %). Nutno říci, že rovněž vstupní hodnoty CHSK na přítoku do čistírny byly nízké. Naproti tomu velmi významné bylo odstraňování amoniakálního dusíku (účinnost dosahovala v průměru 74,5 %), především ve srovnání s kořenovými čistírnami s horizontálním uspořádáním. Eliminace fosforu byla dle očekávání poměrně nízká – 19,5 %. Z pohledu sezónní dynamiky bylo prokázáno, že roční období nemá zásadnější vliv na efektivitu čistícího procesu. Nutno uvést, že filtrační pole muselo být před prvními odběry renovováno a opětovně osázeno vegetací z důvodu zjištěného ucpání rozvodového potrubí filtračním materiálem a kořeny rostlin. I přes tuto skutečnost kořenová čistírna v parametrech BSK, CHSK a NL vyhovuje veškerým legislativním předpisům.

Abstract:

Constructed wetlands have been used for many years as one of the effective ways of treating diverse types of wastewater, utilizing natural processes characteristic of natural wetlands. The chief advantages of such systems are their simplicity, low electricity needs and minimal technological requirements. This makes constructed wetlands a suitable alternative for treating wastewater with small pollution sources in decentralised treating systems. The main objective of this work was to evaluate the efficiency of a vertical flow constructed wetland at a family house in the village of Radíč - Žďár in Central Bohemia. During one annual cycle, from March/2023 to March/2024, samples were taken at the inflow and outflow of the filter zone at fortnightly intervals. The samples were monitored for basic indicators of wastewater pollution. The results obtained in the present thesis show that most of the studied parameters are removed to a sufficient extent. The highest efficiency value was determined for biochemical oxygen demand (BOD) - 80.6% and for suspended solids (SS), with an average elimination efficiency of 75.9%. The chemical oxygen demand (COD) efficiency was lower (47.4%). It should be noted that the input COD concentrations at the inflow were likewise low. In contrast, the ammonia nitrogen removal was very significant (74.5% on average), especially when compared to systems with horizontal flow. Phosphorus removal was relatively low at 19.5%, as presumed. In terms of seasonal dynamics, seasons were shown to have no major influence on the operation of the constructed wetland. It should be noted that the studied filtration zone had to be renovated and replanted with vegetation before the first sam,pling due to the clogging of the medium with filter material and plant roots. In spite of this, the constructed wetland complied with all legislative requirements in terms of BOD, COD and SS.

Keywords

domovní kořenová čistírna, vertikální systém, účinnost odstranění znečištění, decentralizovaný způsob čištění odpadní vody, chemická spotřeba kyslíku, amoniakální dusík

Keywords

Domestic constructed wetland, Vertical flow constructed wetland, Efficiency of pollution removal, Decentralized wastewater treatment, Chemical oxygen demant, COD, Ammonia nitrogen

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Pavel Švehla, Ph.D.
• Reader: Iva Dvořáková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Development of Rural Areas