V minulém čísle Kahanu jsme seznámili čtenáře s problematikou odvádění a čištění odpadních vod, historií a funkcí čistírny odpadních vod a také s tím, že kapacita stávající čistírny je omezená, a proto již není možné napojovat další producenty odpadních vod na kanalizační síť. Tímto článkem bychom rádi navázali a představili čtenářům konkrétní potíže stávající ČOV a také nastínili připravovaná řešení a opatření.

Obecně se při projektování čistíren odpadních vod podle platných norem vychází z předpokládané produkce organického (pro zjednodušení řekněme uhlíkatého) znečištění vyjádřeného v ekvivalentních obyvatelích (EO), vycházející z předpokládaného územního rozvoje města případně dalších odkanalizovaných lokalit. Podle této hodnoty se pak navrhují velikosti jednotlivých nádrží i třeba výkony potřebných zařízení. Nejinak tomu bylo i v případě poslední rekonstrukce příbramské čistírny. Ta byla po zvážení předpokládaného územního rozvoje města a okolních obcí realizována tak, aby zvládla pojmout uhlíkaté znečištění do 76 300 EO. Jenže uhlíkaté znečištění není jediné, se kterým si musí čistírna podle stávajících právních předpisů poradit.

Předepsané je také dosažení dostatečně nízkých koncentrací fosforu a dusíku ve vypouštěné vyčištěné odpadní vodě. Jak se stále častěji ukazuje i v jiných městech a obcích, nemusí být výkon zařízení a velikost nádrží, která je dostatečná pro uhlíkaté znečištění, dostatečná pro znečištění dusíkaté. Celou situaci navíc komplikuje skutečnost, že v posledních letech dusíkatého znečištění v odpadních vodách vypouštěných do kanalizace z domácností přibývá, a to nejen v Příbrami. Příčina tohoto jevu není ještě plně objasněna, ale má se za to, že na vině je kvalitnější strava chudší na (převážně uhlíkaté) tuky, ale bohatší na dusíkaté bílkoviny. A tak zatížení příbramské čistírny stoupá v dusíkatém znečištění rychleji než v uhlíkatém. Právě tyto skutečnosti byly důvodem, proč bylo nezbytné skutečnou kapacitu čistírny ověřit.

Čistící schopnosti ověřil počítačový matematický model

Odborné posouzení současné maximální kapacity městské čistírny odpadních vod (MČOV) provedla v roce 2019 společnost Aqua-Contact Praha. K ověření použila sofistikovaný matematický model, do kterého musela nejprve podrobně zadat veškeré technické i technologické parametry ČOV, včetně velikosti nádrží, výkonů a stavu zařízení, skutečných průtoků vody a informací o vstupní výstupní kvalitě čištěné odpadní vody, a to ve všech sledovaných ukazatelích. Z výsledků provedeného modelování jednoznačně vyplynulo, že ačkoliv MČOV Příbram byla při rekonstrukci projektována na maximální kapacitu 76 300 EO, je její skutečná čistící schopnost výrazně nižší. Při současném stavu zařízení zvládne čistírna vyčistit maximálně stávající přitékající znečištění, které dosáhlo v loňském roce 45 464 EO a to bez jakékoliv další rezervy.  

Díky tomuto závěru byla v letošním roce vyhlášena uzávěra kanalizace na připojování dalších producentů. Od 1. května 2020 je připojení na stokovou síť pouze podmíněné. Stavba nových objektů a nových kanalizačních přípojek bude sice povolena, ale vypouštění odpadních vod z nich bude umožněno až po provedení celkové rekonstrukce a intenzifikace ČOV. Kanalizační řad a kanalizační přípojka může být za současné situace povolena a vybudována až na parcelu žadatele. Zde však je přípojka zazátkována a označena na povrchu k identifikaci konce a nesmí být propojena s vnitřním rozvodem kanalizace. Smlouva na vypouštění odpadních vod může být uzavřena a vypouštění odpadních vod podle ní poskytováno teprve poté, až budou splněny technické a kapacitní podmínky na ČOV. Celý podmínečný proces oproti standardnímu zákazu napojování slouží k možnosti klientů, kteří teprve připravují své stavební záměry provést celou etapu jejich přípravy a výstavby vyjma té konečné podmíněné právě kapacitou MČOV.

Studie kapacitních možností čistírny se dále zaměřila na to, jak velké zatížení by byla čistírna schopná teoreticky zvládnout při stávající velikosti betonových nádrží, tj. bez potřeby finančně extrémně náročného budování dalších rozměrných betonových nádrží. Z modelování tohoto stavu vzešlo, že by bylo možné na čistírnu přivést znečištění od celkem 67 100 EO, avšak za cenu téměř kompletní obnovy strojního vybavení biologického stupně, obnovy a rozšíření řídicího systému a zkapacitnění kalového hospodářství.

Situaci komplikuje špatný stav strojů a zařízení

Vedle vlastní nedostatečné kapacity strojně-technologických prvků čistírny přispívá k problematické situaci také špatný stav strojního vybavení, které je mnohdy původní a od poslední rekonstrukce se tak již pomalu blíží své životnosti a bude třeba jej v dohledné době nahradit novým. Spravedlivě je třeba poznamenat, že stav některých zařízení se již podařilo zlepšit díky provedeným střednědobým opravám zajištěným z prostředků města. Velkým přínosem bylo například provedení střednědobých oprav dmychadel a rekonstrukce vyhnívací nádrže včetně vystrojení.

Výraznou pomocí bylo i osazení nového hydraulického drapáku štěrku a provedená výměna provzdušňovacích elementů v biologických nádržích nebo provedená výměna sond pro měření obsahu kyslíku v nádržích. Provedena byla také výměna plynojemu za nový a rekonstrukce strojovny včetně osazení záložního ventilátoru plynojemu a výměny nefunkčního hořáku zbytkového plynu a souvisejícího plynovodu. Ve špatném stavu pak je i nadále elektroinstalace včetně některých elektrorozvaděčů, analyzátor celkového fosforu, celý řídící systém čistírny, mechanické předčištění, některá čerpadla. Poměrně významným nedostatkem ČOV je nemožnost přesné regulace nátoku odpadních vod na jednotlivé linky.

Špatný stav zařízení se projevuje mimo jiné v jejich časté poruchovosti a také ve zvýšených nákladech na potřebné opravy zařízení. V roce 2019 došlo na stokové síti a čistírně celkem k 71 haváriím a náklady na jejich odstranění činily více než 2,5 milionu korun. Letos se stalo mnoho dalších havárií včetně havárie a odstavení dvou sekundárních dosazovacích nádrží ze čtyř a oprava tohoto pro chod čistírny absolutně nezbytného technologického prvku se finančně vyšplhá do řádů jednotek milionů korun. Současně však po opravě poslouží další desítky let.

Vstříc světlým zítřkům – plán zvýšení kapacity čistírny

Zpracované odborné posouzení čistící schopnosti městské čistírny se nespokojilo pouze s vyčíslením skutečné stávající a maximální možné kapacity čistírny. Obsahuje také celou řadu konkrétních návrhů potřebných úprav a opatření pro k dosažení maximální možné a potřebné kapacity ČOV. Doporučeno je zejména posílení řídícího systému, zvýšení výkonu dmychadel sloužících jako zdroj vzduchu a kyslíku pro mikroorganismy a také nezbytné úpravy kalového hospodářství čistírny.

Konkrétně byla navržena kompletní změna způsobu rozdělení a řízení nátoku na biologické linky a jednotlivé kaskády aktivačního procesu. Dalším opatřením je zrušení zaústění přebytečného kalu před usazovací nádrže. V rámci dosažení cílové kapacity čistírny by mělo dojít k úpravě systému dodávky vzduchu a rozdělení do provzdušňovaných sekcí aktivačního procesu. Dalším z opatření je posílení zdrojů vzduchu a aeračního systému. Proces zkapacitnění s sebou nese i nutnost výměny zásobní nádrže chemického srážedla a obnovy technického vystrojení chemického hospodářství. Úprav by se měl dočkat i systém recirkulace vratného kalu a systém odtahu přebytečného kalu. Nezbytné je zkapacitnění stupně strojního zahuštění přebytečného kalu včetně dávkování organického flokulantu. Pro dosažení cílové kapacity ČOV je nutné rozšířit stupeň anaerobní stabilizace kalu a s tím související plynové hospodářství. Strojní zahuštění kalu by pro větší množství kalu bylo poddimenzované a je počítáno s jeho intenzifikací. Změn by se měl dočkat i přepravník kalu do kalového sila. Se všemi těmito úpravami je spojena kompletní obměna řídícího systému, který je již nyní postaven na zastaralé platformě bez možnosti rozšiřování. Tyto návrhy slouží i jako podnět k dalšímu postupu při rekonstruování ČOV.  

Provést navržená opatření nebude organizačně ani finančně jednoduché. Jelikož jde o velmi rozsáhlé změny ve všech částech čistírny, tak je nutné přistoupit k etapizaci prací a úprav tak, aby bylo možno i za těchto náročných úprav čistírnu provozovat a pokud možno, co nejméně její provoz omezovat. V každém případě nebude příprava a provedení rekonstrukce snadnou záležitostí, a to ani pro projektanta, stavební dozor, město jakožto investora ani provozovatelskou společnost 1. SčV. Město Příbram se proto rozhodlo vypsat výběrové řízení na realizaci celé rekonstrukce tak, aby vítězná společnost ručila za celou přípravu a realizaci akce, tedy zajistila jak zpracování projektové dokumentace, tak vlastní realizaci stavby včetně technického dozoru. Ačkoliv je těžké v dnešní nejisté době cokoliv plánovat, předpokládá vedení města Příbram, že by do konce roku 2022 připravilo výběrové řízení a vybralo dodavatele stavby. Termín dokončení rekonstrukce se pak předpokládá v horizontu let 2023/2024. Poté by opět měli obyvatelé města a okolních obcí možnost připojovat nové nemovitosti na stokovou síť.

Komu bude rekonstruovaná čistírna sloužit

Jak jsme se již zmínili v úvodu článku, je rekonstrukce čistírny odpadních vod nezbytná zejména pro umožňování napojování dalších obyvatel města a v jeho rozvojových zónách. Podle posledního generelu odvodňování se jen ve městě Příbram a jeho osadách předpokládal nárůst obyvatel ve výši 10 000 EO. V tomto počtu je mimo jiné zohledněno i zajištění odkanalizování osad Orlov, Lazec a Kozičín, které zatím kanalizaci nemají. Dále se počítá s rezervou pro rozvoj průmyslu a služeb v komerčních a industriálních zónách v rozsahu asi 3000 EO.

Další znečištění pak přibude rozvojem v již připojených okolních obcích, jako jsou Háje, Podlesí, Trhové Dušníky, Lhota u Příbramě. To však bude z celkového objemu zanedbatelné a předpoklad je zde zhruba 1500 EO. Připravovaný návrh rekonstrukce čistírny také zohledňuje potřebu dovážet na městskou čistírnu odpadních vod odpadní vody z domovních jímek z městských osad a oblastí, kde se s výstavbou kanalizace nepočítá a samozřejmě se zpracováním odpadních přebytečných mikroorganismů z domovních čistíren v těchto částech. Nová čistírna tak v tomto směru bude i nadále významným ekologickým zařízením a výrazně přispěje k ochraně životního prostředí oproti stavu, kdy obyvatelé z nepřipojených nemovitostí řeší likvidaci odpadních vod všelijak.

Robert Morávek, Petr Vašek, Roman Pecl 

Modernizace čistírny vyjde na minimálně 110 milionů korun

Prvotním nákladem a nezbytným nákladem pro započetí celého procesu modernizace a rekonstrukce bude vypracování projektové dokumentace s veškerou příslušnou legislativní inženýrskou agendou v řádech milionů korun. Vlastní náklady na modernizaci a rekonstrukci se budou pohybovat nad hranicí 110 milionů korun do výše téměř jeden a půl násobku této částky. To jsou investiční prostředky vysoko nad rámec finančních možností rozpočtu města Příbram a investice bude muset být řešena financováním z jiných zdrojů úvěrovou formou.

Lze to i jinak. Alternativou jsou domovní čistírny a svozové jímky

Několik posledních let dochází k rozvoji domovních čistíren odpadních vod. Tato zařízení jsou využívána právě v situacích, kdy není možné se z nějakého důvodu připojit na veřejnou kanalizační síť. Některé odlehlé městské části jako Bytíz a Zavržice, u kterých je připojení na veřejnou kanalizaci města nereálné, projevily zájem o decentralizovanou likvidaci odpadních vod pomocí právě domovních čistíren. Domovní čistírny jsou použitelné pouze tam, kde může být vyčištěná odpadní voda vypouštěna podle podmínek příslušného zákona. V případě, že se na parcele nebo její blízkosti nachází vodní tok, tak je možno vypouštět do tohoto recipientu, pokud to však správce vodního toku a povodí povolí. Většina stavebních parcel však tuto možnost neumožňuje a poté je možnost vyčištěnou vodu vypouštět do vod podzemních. Zde je zásadní posudek hydrogeologa, který určí, zda je na pozemku možné vody zasakovat (určující je horninová skladba podloží, hladina spodní vody a řada dalších faktorů). 

Pokud by nebylo možné vypouštět vyčištěnou vodu z domovní čistírny, tak je potřeba domovní čistírnu nahradit bezodtokovou jímkou s pravidelným vývozem odpadních vod fekálním vozem k likvidaci na čistírně odpadních vod. Povolení domovních čistíren vydává příslušný městský úřad a jeho odbor životního prostředí. Domovní čistírny doplňují nabídku zařízení decentralizovaného čištění odpadních vod, které byly dříve hojně používané, a to jímky (tzv. žumpy) a septiky. Domovní čistírny dokáží čistit vodu výrazně lépe než zmíněné septiky a ve srovnání s bezodtokovými jímkami dokážou pracovat s minimálními provozními náklady. 

Provoz domovních čistíren však přináší i řadu povinností vlastníka, jako jsou pravidelná údržba zařízení, provádění sedimentační zkoušky ke zjištění množství kalu, odběr vzorků, dokládání výsledků na úřad, vedení provozního deníku a další. S těmito činnostmi je potřeba počítat i při rozhodování, zda si domovní čistírnu pořídit. Bez dodržování nutných provozních pokynů výrobce není možné dosahovat deklarované kvality vyčištěné vody.

Platí se i za vodu z odlehčovacích komor

Vyřešení nedostatečné kapacity čistírny odpadních vod není jediným úkolem, který před městem Příbram jakožto vlastníkem kanalizace a čistírny odpadních vod stojí. Novela legislativních předpisů konkrétně tzv. Zákona o vodách přinesla některé nové komplikace. Předně došlo ke zpoplatnění odpadních vod vypouštěných do vodních toků z tzv. odlehčovacích objektů v areálech čistíren odpadních vod. Tyto objekty byly na čistírnách v obcích, které odvádí dešťové i odpadní vody jednotnou kanalizační sítí řádně povoleny a vybudovány proto, aby nárazové přítoky vody po deštích nevyplavily užitečné čistírenské organismy z čistírny, a neohrozily tak účinnost čištění odpadních vod. Zatímco ještě do začátku loňského roku byly tyto vody považovány za dostatečně deštěm naředěné a mohly být vypouštěny bez povolení a zdarma, současná právní úprava již povolení na vypouštění těchto vod požaduje a také takové vypouštění zpoplatňuje. Jen za roky 2019 a 2020 přitom tento poplatek pro příbramskou čistírnu činil několik milionů korun. 

Další odlehčovací komory, kde je voda dosud bezplatně vypouštěna za deště přímo do vodního toku, jsou pak umístěny přímo na kanalizační síti v centru města. U nich pak bude třeba do roku 2022 ověřit, zda splňují technické požadavky na výstavbu a provoz. Ty ovšem nejsou na státní úrovni dosud stanoveny. Nicméně pokud se ukáže, že tyto odlehčovací komory nebudou požadavky na provoz a výstavbu splňovat, budou od roku 2023 rovněž podléhat zpoplatnění. Je také možné, že v souvislosti se zpoplatněním takového vypouštění bude nezbytné tyto komory doplnit o zařízení pro měření průtoku (příp. sledování četnosti přepadu), případně zařízení pro automatický odběr vzorků, což bude představovat značné investiční náklady.

Schéma fungování příbramské čistírny

Detailněji je fungování čistírny popsáno v článku v Kahanu 10/2020 na str. 8–9 pod mezititulkem „Na znečištění si pochutnávají mikroorganismy“.

 V – objem, P – plocha, OC – oxygenační kapacita