Jak vypadá dobře fungující biodisková čistírna

Typická biodisková čistírna bude vybavena nějakým prvním stupněm, nejspíš v podobě septiku nebo štěrbinové nádrže. V každém případě je potřeba, aby tento stupeň plnil svůj účel. Tedy aby z něj odtékala voda kvalitativně v lepším stavu, než do něj natéká. Zejména by neměla být zakalená, zahnilá a první anaerobní stupeň by neměl být pokrytý masivní vrstvou hnijícího kalu (tvorba „deky“ je ale běžná. Jde o to, aby neodtékala na biodisk.).

Vlastní biodisk je při dobré funkci charakteristický tím, že je pokryt vrstvou biofilmu, která ve směru protékající vody postupně mění barvu. Obvykle z tmavě hnědé až černé, do světlejších odstínů hnědé, až cihlové. To je dáno tím, že jak se mění kvalita vody (dochází k jejímu čištění), tak se mění i struktura mikroorganismů zastoupených v biofilmu. Vrstva biofilmu by měla být souvislá a rovnoměrná. Pokud jsou vidět velké plochy bez biofilmu, jedná se o problém, který může být způsoben například dezinfekčními prostředky. Pokud biofilm narůstá nerovnoměrně, je možné, že se i biodisk otáčí nerovnoměrně a některé jeho části jsou ponořené déle než jiné. Nepřípustné je zastavování biodisku, jednak tím dochází k vystavení části biofilmu suchu a části prostředí bez kyslíku a pak také hrozí nerovnoměrný nárůst biofilmu, který může vyústit až v mechanické poškození čistírny (biofilm může mít poměrně vysokou hmotnost, zvlášť, pokud je mokrý).

Pokud je biofilm úplně černý, je pravděpodobně nedostatečně prokysličován, nebo je čistírna silně přetížena. Šedivá barva a případná tvorba slizu také není žádoucí, příčiny mohou být podobné, jako u černé barvy. Bílá (až žlutá) nejsou na vlastním biodisku obvyklé, ale povlaky této barvy se mohou vyskytovat v dalších částech čistírny. Jedná se o sulfidickou síru, která vzniká oxidací sirovodíku, který se do vzduchu uvolňuje z odpadní vody. Je to běžný jev, který svědčí o tom, že oxidace na tomto typu čistírny není tak dokonalá (podobně jsou na tom třeba kořenové), jako je tomu třeba u aktivační čistírny.

Problémy

Odumírající biofilm

Když se na biodisku objevují velká místa nepokrytá biofilmem, jedná se o závažný technologický problém. Příčinou může být například přísun toxických látek v odpadní vodě, typicky dezinfekce nebo čistících prostředků. Další příčinou, může být příliš vysoké zatížení čistírny, které by se projevilo kalným přítokem i odtokem. Dále může být tento stav způsoben i nízkým zatížením – pokud je již natékající voda velmi čistá, nemusí být k dispozici dostatek živin pro tvorbu biofilmu. Původcem problémů mohou být i mechanické vlivy, jako je příliš vysoká rychlost otáčení, nerovnoměrné otáčení, nebo tření o písek ve žlabu pod biodiskem, případně otírání biofilmu o nevhodně řešenou, nebo zdegradovanou konstrukci biodisku. Biofilm musí dýchat, je tedy nutné, aby měl přísun vzduchu. Při zavření ventilačních otvorů, může také dojít k odumírání biofilmu. Toto by se zřejmě projevovalo také tvorbou spíše černého biofilmu a v místech, kudy se může do čistírny dostávat vzduch, bílým povlakem sulfidické síry. Rovněž zápach by byl indikátorem nedostatku kyslíku.

Nerovnoměrný nárůst biofilmu

Nerovnoměrný nárůst je nejčastěji způsoben nerovnoměrným otáčením, nebo dokonce vypínám zařízení. Vliv na kvalitu vody nemusí být zásadní, ale dochází k nerovnoměrnému namáhání zařízení a snižuje se tím jeho životnost.

Přetížení čistírny

Protože biofilmové čistírny jsou vhodné spíše pro zředěné vody, může při jejich instalaci k rodinnému domu či penzionu docházet k jejich přetěžování. To se projevuje různě, zhoršeným odtokem, odumírajícím biofilmem, zápachem aj. Většinou se jedná o závadu již ve fázi návrhu a nejlepší by bylo přejít na jiný typ čistírny. Pokud to ale hydraulika umožňuje (zejména systém čerpání vody na vlastní reaktor) je možné recyklovat část vyčištěné vody na vstup do čistírny, tím dojde ke zředění nátoku a zrovnoměrnění zatížení.

Řešením by také mohlo být srážením organických látek v nátoku na čistírnu pomocí železitých nebo hlinitých solí a následným odstraněním sraženiny v sedimentačním prostoru. Je ale nutné počítat, že dávky budou poměrně vysoké a stoupne potřeba vyvážení kalu.

Zakalený odtok

Zakalený odtok může být způsoben některým z problémů uvedených výše. Příčinou může být již zakalený přítok z předčištění. Vhodné je zkontrolovat množství kalu v systému, zejména v části sedimentační na nátoku do čistírny a pak množství kalu v části dosazovací za biofilmovým reaktorem (pokud není odkalována na do nátokové části – pak zkontrolovat funkčnost tohoto odkalování). Kal je vhodné pravidelně odvážet.

Technologické parametry

Některé problémy mohou být způsobeny i nevhodným typem, velikostí, nebo návrhem čistírny. Níže je uveden výčet základních doporučených parametrů:

Pro vyčištění odpadních vod od jednoho ekvivalentního obyvatele (EO) je potřeba, aby byla plocha náplně minimálně 5 m², pokud nemá být odstraňován amoniak. Nicméně když už má čistírna čistit, měl by být odstraňován i amoniak, pak je doporučeno 10 m² na EO, lépe však ještě o něco více, neboť uvedené číslo je spodní hranice.

Dosazovací nádrže u biofilmových reaktorů nejsou tolik zatíženy nerozpuštěnými látkami, jako v případě aktivačních čistíren, a nemusejí být vyklízeny kontinuálně. Nicméně minimálně jednou denně je vhodné kal odčerpat, optimální stav je spouštět čerpání kalu na krátkou dobu každou hodinu.

Plocha dosazovací nádrže je závislá na hydraulickém zatížení (nebo spíše naopak) a měla by být 1 m²/m³/h (krátkodobě je možno zvládnout až 2,4 m³/m²/h). Zde lze uvažovat, že jeden EO vyprodukuje cca 100 l odpadní vody za den, ale tato produkce bude velice nerovnoměrná. Lze tedy uvažovat 0,04 m²/EO.

Co se předčištění štěrbinovou nádrží, nebo septikem týče, zde je rovněž důležitá plocha sedimentačního prostoru. Ta by měla být minimálně podobná, jako u dosazováku, lépe je však, pokud je minimálně o polovinu vyšší, tedy 0,06 m²/EO. Důležitý je zde i objem. Doporučuje se objem sedimentačního (vyhnívacího) prostoru 0,15 m³/EO. Nicméně zde hraje roli i teplota, a pokud nelze zajisti teploty trvale nad 12 °C, pak je lepší volit objem vyšší, nejlépe dvojnásobný. Čím větší objem, tím déle je možné vydržet bez vyvážení.