Odstraňování živin na ČOV Sedlečko

Bc. Šárka Nápravníková

Master's thesis

Nutrient removal at Sedlečko wastewater treatment plant

Abstract:

Role makrofyt na kořenových čistírnách odpadních vod je v posledním desetiletím velice diskutovaným tématem. V Evropě jsou prováděny výzkumy zaměřené na různé druhy používaných makrofyt a na jejich absorpci nutrientů. Nejpoužívanějšími druhy ve střední Evropě jsou rákos obecný, chrastice rákosovitá a orobinec širokolistý. Podrobněji byla sledována chrastice rákosovitá nicméně pro orobinec širokolistý nebyl dosud takto podrobný výzkum proveden.Hlavním cílem studie bylo vyhodnotit množství živin kumulovaných v biomase orobince širokolistého na kořenové čistírně odpadních vod v obci Sedlečko u Soběslavě v jižních Čechách. Tato KČOV byla postavena v roce 2010 a je projektována pro 400 EO. Současné průtoky odpovídají cca 50 EO. Čistírna je majetkem obce, provozovatelem je společnost ČEVAK s.r.o. a skládá se z klasických 3 částí – mechanické předčištění, samotné biologické čištění a odtok do recipientu, kterým je Černovický potok.Během roku 2019 byly 12x (1x/měsíc, přibližně vždy 30 dní po sobě) odebírány vzorky vody ve třech místech čistírny – na přítoku, po mechanickém předčištění a na odtoku. Vzorky byly odebrány do vyčištěných PET láhví, zamraženy a následně odvezeny do laboratoří FŽP ČZU k analýze. Vzorky biomasy byly odebírány jednotně 5.8.2019. Bylo vytyčeno 4 x 1 m2 na přítoku ve 2 kořenových polí plně zarostlých orobincem širokolistým a stejně tak 4x1m2 na odtoku ve stejných polích. Biomasa byla posekána a rozdělena na kompartmenty: listy, stařina, stonky, květy. Následně byla za stálých teplotních a vlhkostních podmínek vysušena a zanalyzována v laboratořích FŽP. Vzorky vody prokázaly v některých případech až trojnásobně vyšší eliminaci znečišťujících látek, než je vyžadováno legislativou. Dle předpokladů bylo zjištěno, že nejvíce N a P se akumuluje v listech rostlin. Pro další výzkumy podobného typu byla dokázána nutnost převodů naakumulovaného nutrientu do hodnoty standing stock. Ta ukázala, že akumulace nutrientů probíhala v listech rostlin a v nečekaném množství také v květech.Bylo provedeno porovnání s pracemi, které aplikovaly podobný výzkum na ostatní makrofyty užívaných na KČOV. Dle toho je možné orobinec širokolistý řadit mezi rostliny s vysokou absorpční schopností a je doporučeno ho užívat k výsadbám na KČOV. Porovnání absorpce u různých druhů makrofyt není exaktní z důvodu odlišných podmínek na KČOV, různých průtoků a různého zatížení vody nežádoucími látkami.

Abstract:

The role of macrophytes in root wastewater treatment plants has been a much-discussed topic in the last decade. Research is being carried out in Europe, into the different types of macrophytes used and their absorption of nutrients. The most widely used species in Central Europe are common reed (Phragmites australis), reed canary grass (Phalaris arundinacea), and broad-leaved cattail (Typha latifolia). Both – common reed and reed canary grass – were researched, however such detailed research has not yet been carried out for broad-leaved cattail.The major objective of the study was to evaluate the amount of nutrients accumulated in plant biomass at the root wastewater treatment plant, in the village of Sedlečko u Soběslave (in southern Bohemia). This WWTP was built in 2010 and is designed for 400 EO. The current flows correspond to just about 50 EO. The treatment plant is the property of the municipality; the company operatorating is ČEVAK s.r.o. and consists of the classic 3 parts - mechanical pre-treatment, biological treatment, and outflow to the recipient – which is Černovický potok.During 2019, water samples were taken twelve times (once per month, approximately 30 days in a row) at three locations on WWTP. They were compiled at the inflow, after mechanical pre-treatment, and at the outflow. Samples were taken into cleaned plastic bottles, frozen and taken to the laboratories of the Faculty of Environmental Sciences CULS for analysis. Biomass samples were taken uniformly on August 5, 2019. On two root zones, fully overgrown broad-leaved cattail was marked at 4 x 1 m2 on the inflow as well the outflow, in the same root zones. The biomass was cut and divided into compartments: leaves, dry leaves, stems, and blooms. Subsequently, they were dried and analysed in laboratories under controlled temperature and humidity conditions.In some cases, the water samples showed three times higher elimination of pollutants than required by legislation. According to the assumptions, it was found most N and P accumulate in the leaves of plants. For further research, it is necessary to transfer the accumulated nutrients to the standing stock value (SS). SS showed the accumulation of nutrients that took place –primarily in the leaves of plants and also unexpected amount was found in blooms.A comparison was done with works that applied similar research to other macrophytes used at the WWTP. Accordingly, the broad-leaved cattail can be classified as a plant with a high absorption capacity and is recommended to use for WWTP. The comparison of absorption in different macrophytes species is not exact due to different conditions at the WWTP, different flows, and different amounts of undesirable substances.

Keywords

Kořenová čistírna, Odpadní vody, Makrofyta, Orobinec širokolistý

Keywords

Constructed wetlands, Wastewater, Macrophyte, Typha latifolia

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Jan Vymazal, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Environmental Sciences / Applied Ecology