Vodárenský kal: Porovnání verzí
(+ kategorie) |
Bez shrnutí editace |
||
| Řádek 3: | Řádek 3: | ||
==Vznik a složení vodárenského kalu== | ==Vznik a složení vodárenského kalu== | ||
Složení a vlastnosti vodárenského kalu závisí především na kvalitě čištěné vody a zvolené technologii úpravy vody. Kapalnou fázi kalu představuje kalová voda a tuhou fázi částice různého tvaru a velikosti. Voda je v kalu přítomna ve formě volné, koloidně vázané a ve formě chemicky vázané | Složení a vlastnosti vodárenského kalu závisí především na kvalitě čištěné vody a zvolené technologii úpravy vody. Kapalnou fázi kalu představuje kalová voda a tuhou fázi částice různého tvaru a velikosti. Voda je v kalu přítomna ve formě volné, koloidně vázané a ve formě chemicky vázané <ref name="Hydrochemie">Grünwald, A. (1993) Hydrochemie. Vydavatelství ČVUT, Praha.</ref>. Při úpravě podzemní vody, která má stabilní složení, kvalita a kvantita kalu bude vždy stejná. Pokud však upravujeme vodu povrchovou, kvalita i kvantita kalu se někdy může citelně měnit. Vodárenský kal obvykle obsahuje organické a minerální suspenze. V povrchových vodách se vyskytují [[wikipedia:cs:jílové minerály|jílové minerály]], částice [[wikipedia:cs:hlína|hlíny]] a [[wikipedia:cs:písek|písku]] organické zbytky odumřelých rostlin a živočichů. Podle složení surové vody se dávkuje příslušné množství chemikálií <ref name="GeoScience">Kyncl, M. (2008) Oportunities for water treatment sludge re-use. GeoScience Engineering, Vol. 54, No.1, p. 11-22. Přístupný na: http://gse.vsb.cz/</ref>. | ||
Kaly vznikají v různých fázích úpravy vody: | Kaly vznikají v různých fázích úpravy vody <ref name="Symposium">Kyncl, M. (2008) Využití, zpracování a zneškodňování vodárenských kalů. Příspěvek na Sympoziu Odpadového fóra přístupný na: http://www.odpadoveforum.cz/symposium/program_texty08.html</ref>: | ||
* Kal z hrubých a jemných česlí - obsahuje málo vody | * Kal z hrubých a jemných česlí - obsahuje málo vody | ||
* Kal z | * Kal z usazovacích nádrží a čiřičů -obsahuje hodně vody a vločkovité suspence oxidů hliníku a železa | ||
* Kal z | * Kal z praní filtrů - obsahuje drobné vločky, malá usazovací rychlost | ||
Při čiření se do vody přidávají železité a hlinité koagulanty. Po tomto procesu obsahuje kal podle složení vody hlavně anorganické suspenze, organické látky a oxidy hliníku nebo železa. Z alkalického čištění kal navíc obsahuje i uhličitan vápenatý | * Kal z odželezňování a odmanganování podzemní vody - produkovány v malém množství, snadno zpracovatelné | ||
* Kal z dekarbonizace - husté, snadno zpracovatelné | |||
* Kal z čiření pomocí polymerních flokulantů - obsahují hlavně suspendované a koloidní látky | |||
* Kaly z ostatních úpravárenských procesů | |||
Při čiření se do vody přidávají [[wikipedia:cs:síran železitý|železité]] a hlinité koagulanty. Po tomto procesu obsahuje kal podle složení vody hlavně anorganické [[wikipedia:cs:suspenze (chemie)|suspenze]], organické látky a oxidy hliníku nebo železa. Z alkalického čištění kal navíc obsahuje i [[wikipedia:cs:uhličitan vápenatý|uhličitan vápenatý]] <ref>Žáček, L. (1981) Chemické a technologické procesy úpravy vody. SNTL, Praha.</ref>. | |||
==Současné metody nakládání s kaly== | ==Současné metody nakládání s kaly== | ||
Obvykle se kaly uskladňují do lomů, dolů a odkališť | Obvykle se kaly uskladňují do lomů, dolů a odkališť, likvidují v [[wikipedia:cs:čistírna odpadních vod|čistírnách odpadních vod]] nebo se využívají k rekultivacím. Další možností je jejich likvidace kalovým hospodářstvím úpraven vod. V tomto případě se kaly pro snazší a ekonomičtější manipulaci nejdříve odvodňují. Většina volné kalové vody se dá z kalu odstranit sušením nebo mechanickým odvodněním. To se provádí buď sedimentací v kalových lagunách, na kalových polích nebo v zahušťovacích nádržích. Při těchto procesech se může obsah sušiny kalu zvýšit až o 40%. Dá se také využít fyzikálních způsobů odvodňování jako je vymrazování, ohřev nebo úprava ultrazvukem<ref name="Symposium">Kyncl, M. (2008) Využití, zpracování a zneškodňování vodárenských kalů. Příspěvek na Sympoziu Odpadového fóra přístupný na: http://www.odpadoveforum.cz/symposium/program_texty08.html</ref>. Koloidně vázaná voda se z kalu odstraňuje poměrně obtížně. Koloidní částice jsou obklopeny molekulami vody, které kolem nich tvoří hydratační vrstvu. Ta brání shlukování částic. K odstranění této formy vody je nutný buď vysoký tlak nebo sušení při vysoké teplotě <ref name="Hydrochemie">Grünwald, A. (1993) Hydrochemie. Vydavatelství ČVUT, Praha.</ref>. Používají se k tomu odstředivky anebo se provádí filtrace v [[wikipedia:cs:kalolis|kalolisu]] nebo sítovém lisu. Odvodněný kal se pak ukládá na skládkách. Vzhledem k vysokému obsahu hliníku v kalech (15 – 45%) po aplikaci hliníkového koagulantu v procesu čištění vody jsou známy metody rekuperace hliníku z kalu a jeho vracení do procesu úpravy vody<ref name="GeoScience">Kyncl, M. (2008) Oportunities for water treatment sludge re-use. GeoScience Engineering, Vol. 54, No.1, p. 11-22. Přístupný na: http://gse.vsb.cz/</ref>. | ||
==Možnosti využití v budoucnosti== | ==Možnosti využití v budoucnosti== | ||
Kaly by se v budoucnosti daly využít v procesu čištění odpadních vod. Jedná se hlavně o železité kaly, které by bylo možno využít k vázání sulfidů u stokových sítí nebo k odstraňování fosforu ve vlastním procesu čištění městských odpadních vod. | Kaly by se v budoucnosti daly využít v procesu čištění odpadních vod. Jedná se hlavně o železité kaly, které by bylo možno využít k vázání sulfidů u [[wikipedia:cs:stoková síť|stokových sítí]] nebo k odstraňování fosforu ve vlastním procesu čištění městských odpadních vod. | ||
Železité kaly lze též využít jako | |||
Železité kaly lze po značném odvodnění též využít jako přísadu při výrobě cementu. | |||
Díky obsahu živin některých vodárenských kalů se v ČR zkoumá možnost aplikace kalů v zemědělství a lesnictví přímo do půdy. Při tomto využití se jeví problematickým obsah těžkých kovů. V České republice jsou dána kritéria pro použití upravených kalů na zemědělské půdy vyhláškou MŽP č. 382/2001 Sb<ref name="Symposium">Kyncl, M. (2008) Využití, zpracování a zneškodňování vodárenských kalů. Příspěvek na Sympoziu Odpadového fóra přístupný na: http://www.odpadoveforum.cz/symposium/program_texty08.html</ref>. V jiných státech jsou vodárenské kaly a kaly z čistíren odpadních vod v zemědělství již běžně používány. | |||
==Témata== | ==Témata== | ||
* [[wikipedia:cs:pitná voda|pitná voda]] | * [[wikipedia:cs:pitná voda|pitná voda]] | ||
* [[odpady|odpady]] | * [[odpady|odpady]] | ||
==Související články== | |||
* [[wikipedia:cs:vodní zdroj Želivka|vodní zdroj Želivka]] | |||
* [[wikipedia:cs:vodní zdroj Káraný|vodní zdroj Káraný]] | |||
* [[wikipedia:cs:vodní zdroj Podolí|vodní zdroj Podolí]] | |||
==Zdroje== | ==Zdroje== | ||
<references/> | |||
[[Kategorie: Vodní hospodářství]] [[Kategorie:Skupina C]] | [[Kategorie: Vodní hospodářství]] [[Kategorie:Skupina C]] | ||
Verze z 9. 1. 2009, 13:30
Definice
Kal je suspenze pevných látek anorganického a organického původu ve vodě. Vodárenský kal je kal vzniklý při procesu úpravy pitné vody. Převládají v něm látky anorganického původu a bývá tedy řazen mezi kaly minerální.
Vznik a složení vodárenského kalu
Složení a vlastnosti vodárenského kalu závisí především na kvalitě čištěné vody a zvolené technologii úpravy vody. Kapalnou fázi kalu představuje kalová voda a tuhou fázi částice různého tvaru a velikosti. Voda je v kalu přítomna ve formě volné, koloidně vázané a ve formě chemicky vázané [1]. Při úpravě podzemní vody, která má stabilní složení, kvalita a kvantita kalu bude vždy stejná. Pokud však upravujeme vodu povrchovou, kvalita i kvantita kalu se někdy může citelně měnit. Vodárenský kal obvykle obsahuje organické a minerální suspenze. V povrchových vodách se vyskytují jílové minerály, částice hlíny a písku organické zbytky odumřelých rostlin a živočichů. Podle složení surové vody se dávkuje příslušné množství chemikálií [2]. Kaly vznikají v různých fázích úpravy vody [3]:
- Kal z hrubých a jemných česlí - obsahuje málo vody
- Kal z usazovacích nádrží a čiřičů -obsahuje hodně vody a vločkovité suspence oxidů hliníku a železa
- Kal z praní filtrů - obsahuje drobné vločky, malá usazovací rychlost
- Kal z odželezňování a odmanganování podzemní vody - produkovány v malém množství, snadno zpracovatelné
- Kal z dekarbonizace - husté, snadno zpracovatelné
- Kal z čiření pomocí polymerních flokulantů - obsahují hlavně suspendované a koloidní látky
- Kaly z ostatních úpravárenských procesů
Při čiření se do vody přidávají železité a hlinité koagulanty. Po tomto procesu obsahuje kal podle složení vody hlavně anorganické suspenze, organické látky a oxidy hliníku nebo železa. Z alkalického čištění kal navíc obsahuje i uhličitan vápenatý [4].
Současné metody nakládání s kaly
Obvykle se kaly uskladňují do lomů, dolů a odkališť, likvidují v čistírnách odpadních vod nebo se využívají k rekultivacím. Další možností je jejich likvidace kalovým hospodářstvím úpraven vod. V tomto případě se kaly pro snazší a ekonomičtější manipulaci nejdříve odvodňují. Většina volné kalové vody se dá z kalu odstranit sušením nebo mechanickým odvodněním. To se provádí buď sedimentací v kalových lagunách, na kalových polích nebo v zahušťovacích nádržích. Při těchto procesech se může obsah sušiny kalu zvýšit až o 40%. Dá se také využít fyzikálních způsobů odvodňování jako je vymrazování, ohřev nebo úprava ultrazvukem[3]. Koloidně vázaná voda se z kalu odstraňuje poměrně obtížně. Koloidní částice jsou obklopeny molekulami vody, které kolem nich tvoří hydratační vrstvu. Ta brání shlukování částic. K odstranění této formy vody je nutný buď vysoký tlak nebo sušení při vysoké teplotě [1]. Používají se k tomu odstředivky anebo se provádí filtrace v kalolisu nebo sítovém lisu. Odvodněný kal se pak ukládá na skládkách. Vzhledem k vysokému obsahu hliníku v kalech (15 – 45%) po aplikaci hliníkového koagulantu v procesu čištění vody jsou známy metody rekuperace hliníku z kalu a jeho vracení do procesu úpravy vody[2].
Možnosti využití v budoucnosti
Kaly by se v budoucnosti daly využít v procesu čištění odpadních vod. Jedná se hlavně o železité kaly, které by bylo možno využít k vázání sulfidů u stokových sítí nebo k odstraňování fosforu ve vlastním procesu čištění městských odpadních vod.
Železité kaly lze po značném odvodnění též využít jako přísadu při výrobě cementu.
Díky obsahu živin některých vodárenských kalů se v ČR zkoumá možnost aplikace kalů v zemědělství a lesnictví přímo do půdy. Při tomto využití se jeví problematickým obsah těžkých kovů. V České republice jsou dána kritéria pro použití upravených kalů na zemědělské půdy vyhláškou MŽP č. 382/2001 Sb[3]. V jiných státech jsou vodárenské kaly a kaly z čistíren odpadních vod v zemědělství již běžně používány.
Témata
Související články
Zdroje
- ↑ 1,0 1,1 Grünwald, A. (1993) Hydrochemie. Vydavatelství ČVUT, Praha.
- ↑ 2,0 2,1 Kyncl, M. (2008) Oportunities for water treatment sludge re-use. GeoScience Engineering, Vol. 54, No.1, p. 11-22. Přístupný na: http://gse.vsb.cz/
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Kyncl, M. (2008) Využití, zpracování a zneškodňování vodárenských kalů. Příspěvek na Sympoziu Odpadového fóra přístupný na: http://www.odpadoveforum.cz/symposium/program_texty08.html
- ↑ Žáček, L. (1981) Chemické a technologické procesy úpravy vody. SNTL, Praha.