PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Biologické čištění odpadních vod a jejich opětovné použití - P217003
Anglický název: Biological Wastewater Treatment and Reuse
Zajišťuje: Ústav technologie vody a prostředí (217)
Platnost: od 2019
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc.
Záměnnost : D217005
Je záměnnost pro: AP217003
Anotace -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)
Předmět je uveden přehledem aktuální legislativy ČR a EU k vypouštění odpadních vod, jsou definovány základní technologické uzly městské čistírny odpadních vod a detailně popsána jejich konstrukce, funkce a dimenzování. Objasněny biochemické a mikrobiologické principy čištění odpadních vod s odstraňováním nutrientů. Rozhodující část kursu je věnována aktivačnímu procesu a jeho důležitým aspektům jako aerace a míchaní, řízení sedimentačních vlastností aktivovaných kalů a separace v dosazovacích nádržích a na membránách. Vysvětleny i konstrukce, fungování a dimenzování hlavních biofilmových reaktorů používaných pro čištění odpadních vod. Kurs je zakončen terciárním čištěním a opětovným využíváním biologicky vyčištěných odpadních vod. Náplň předmětu může být upravena podle výzkumného zaměření konkrétní doktorské práce.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

Studenti budou umět:

aplikovat základní biochemické a mikrobiologické principy spolu se znalostmi z reaktorového inženýrství na popis biologické čištění odpadních vod a uspořádání příslušných reaktorů;

sestavit technologickou linku biologické čistírny odpadních vod;

základní technologická uspořádání aktivačního procesu pro odstraňování organického znečištění, nitrifikaci a denitrifikaci a biologické odstraňování fosforu doplněné o chemické srážení;

definovat a spočítat základní technologické parametry aktivačního procesu pro účely dimenzování;

najít řešení separačních problémů a aplikovat tyto znalosti i na konstrukci a navrhování dosazovacích nádrží.

navrhovat procesy terciárního čištění pro potřeby opětovného využívání odpadních vod

Literatura -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

Z:Chudoba J., Dohányos M., Wanner J.: Biologické cištení odpadních vod. SNTK, Praha 1991

Z:Henze M. Activated sludge models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3. IWA PUblishing, London 2000

D:Editor(s): Editor(s): Rossetti S., V Tandoi, J Wanner: Activated Sludge Separation Problems: Theory, Control Measures, Practical Experiences; IWA Publishing, 2017

D:Editor(s): M. Henze, M. C. M. van Loosdrecht, G.A. Ekama and D. Brdjanovic: Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design; IWA Publishing, 2008

D:Editor(s): Robert Seviour & Per H Nielsen: Microbial Ecology of Activated Sludge; IWA Publishing, 2010

D:Editor: Asano T. Water Reuse. Metcalf and Eddy, New York, 2007

Studijní opory -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

http://web.vscht.cz/pecenkam/

Sylabus -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

1. Složení splašků a městských odpadních vod; legislativa ČR upravující přímé i nepřímé vypouštění odpadních vod; směrnice EU upravující vypouštění městských odpadních vod.

2. Uspořádání technologické linky čistírny městských odpadních vod podle kapacity v ekvivalentních obyvatelích od kategorie "malé" až po "velké" čistírny odpadních vod.

3. Hrubé předčištění odpadních vod (ochranná část čistírny); mechanické čištění; kalové hospodářství a zpětné proudy do vodní linky.

4. Biochemické principy procesů odstraňování základních forem znečištění odpadních vod - organické znečištění, sloučeniny dusíku a fosforu; mikrobiální složení biocenóz používaných při biologickém čištění odpadních vod, analýza mikrobiálního složení.

5. Kinetika růstu mikroorganismů a odstraňování substrátu; růstové strategie založené na monodovské saturační kinetice; kinetická selekce založená na vyváženém a nevyváženém růstu; metabolická selekce v systémech s alternujícími akceptory elektronů, populační dynamika aktivovaného kalu.

6. Aktivační proces: princip tvorby aktivovaného kalu, tvorba vloček aktivovaného kalu; rozdělení reaktorů používaných pro aktivační proces z hlediska hydraulického režimu, způsobu provozu a použitých konstrukčních materiálů

7. Aktivační proces: přestup kyslíku do vody, objemový koeficient přestupu a vliv složení odpadních vod na jeho velikost, oxygenační kapacita a faktory ji ovlivňující, procento využití kyslíku a jeho měření, energetický výtěžek aerace, řízení aerace - řídicí strategie.

8. Aktivační proces: pneumatické aerační systémy, zdroje a rozvod tlakového vzduchu; aerační elementy podle velikosti produkovaných bublin - konstrukce, materiály a údržba; mechanické aerační systémy, princip činnosti a konstrukce mechanických aerátorů se svislou i vodorovnou hřídelí; kombinované systémy aerace; míchání aktivačních nádrží

9. Aktivační proces: separační problémy aktivovaného kalu a jejich řešení; separace aktivovaného kalu v dosazovacích nádržích; konstrukce a způsob provozu moderních dosazovacích nádrží; membránové separátory; porovnání ekonomiky provozu doszovacích nádrží a membrán, pricipy volby.

10. Aktivační proces: systémy biologického odstraňování nutrientů, technologické varianty, zásady dimenzování reaktorů pro procesy nitrifikace, denitrifikace a biologického odstraňování fosforu; chemické srážení fosforu

11. Biofilmové procesy: vznik a vlastnosti biofilmu; princip činnosti a konstrukce zkrápěných biologických kolon (biofiltrů), druhy náplně používané v biofiltrech, zásady dimenzování a ekonomika provozu.

12. Biofilmové procesy: zásady dimenzování biofiltrů; rotační biofilmové reaktory, hlavní konstrukční typy a jejich dimenzování; čistírenské systémy kombinující aktivační proces a biofilmovou kultivaci biomasy, typické oblasti použití

13. Operace a zařízení terciárního čištění (filtrace, sorpce, koagulace a flotace), dezinfekce vyčištěných odpadních vod (chlorace, ozonizace, UV záření).

14. Podmínky pro zpětné využívání biologicky vyčištěných odpadních vod, důvody pro využívání a oblasti opětovného použití biologicky vyčištěných odpadních vod.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

Hydrochemie, Mikrobiologie, Chemické inženýrství

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Wanner Jiří prof. Ing. DrSc. (05.11.2018)

Hodnocená prezentace zadaného aktuálního tématu z biologického čištění a opětovného využívání odpadních vod v rámci konzultace s vyučujícím.

Ústní zkouška.

Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 20
Ústní zkouška 80

 
VŠCHT Praha