Hlavním cílem je na základě výzkumu podloženého laboratorními a poloprovozními zkouškami vytvořit nový koncepční model čištění odpadních vod, který bude zaměřen na: - získávání nutrientů (fosforu a dusíku) ve formě přímo využitelné jako hnojivo (nebo surovina pro další zpracování), - snížení koncentrace fosforu na odtoku z čistírny odpadních vod (ČOV). Pozornost bude zaměřena na získávání fosforu, jehož světové zásoby jsou omezeny, proto se v současné době výzkumné organizace tímto tématem zabývají. Koncepční změnou čištění odpadních vod je myšleno navržení takové skladby technologie vodní linky, která ponechá ve vyčištěné odpadní vodě potřebné nutrienty, zatímco ostatní polutanty budou odstraněny. Vyčištěná odpadní voda bude následně vedena do jednotky na získávání nutrientů ve vhodné formě. Na základě zkušeností uchazečů, které získali při řešení dřívějších projektů, se předpokládá získávání fosforu ve formě struvitu, který bude následně flotačně separován od vyčištěné odpadní vody. Koncepční změna čištění odpadních vod by mohla mít v konečném důsledku i další pozitivní dopady, a to jak ekonomické, tak environmentální. Z ekonomických dopadů je možné jmenovat snížení prostorové nebo energetické náročnosti čistírny odpadních vod. Environmentální dopady lze očekávat ve dvou rovinách: i) zlepšení kvality vyčištěné odpadní vody (snížení eutrofizace povrchových vod) a ii) úspora primárních zdrojů fosforu v případě, že by došlo k masovému rozšíření nové koncepce čištění odpadních vod. Pro dosažení hlavního cíle budou řešeny tyto dílčí cíle: - návrh a výroba modulární čistírny odpadních vod, která umožní poloprovozní odzkoušení navržené technologie na reálné odpadní vodě, aniž by byl omezen provoz stávající ČOV nebo ohrožena kvalita vyčištěné vody, - návrh a výroba jednotky na získávání nutrientů z vyčištěné odpadní vody, která umožní na základě zkoušek v poloprovozním měřítku lépe stanovit technologické podmínky a rovněž reálné vlastnosti získaného produktu.

Description in English
The main objective is to create a new conceptual model for wastewater treatment based on research verified by laboratory and pilot testing. The innovative technological model aims to: - gain nutrients (phosphorus and nitrogen) in the form of directly applicable fertilizer (or in the form of a material ready to be processed), - to decrease concentration of phosphor at the effluent from the wastewater treatment plant (WWTP). Research will focus especially on phosphorus recycling. We aim to design water-line technology which leaves all necessary nutrients in the treated wastewater, yet eliminates all other pollutants. Treated wastewater is then lead onto a unit for obtaining of nutrients in a proper form. Project applicants are experienced in precipitation of phosphorus in the form of struvite which is later separated from the treated wastewater in a flotation unit. New concept for wastewater treatment may in the end have a positive impact on economy of the facility and environment in general. Among economic aspects of the new concept, we may mention decrease in energy intensity of the WWTP and less space necessary for the facility operations. Environmental impacts include: i) better quality of treated wastewater (decrease in eutrophication of surface water) and ii) savings of primary phosphorus reserves, if the new technology of wastewater treatment is applied on a large scale. Following research tasks will be tackled in order to comply with the main objective of the project: - design and manufacturing of modular WWTP, which allows to perform pilot testing of the designed technology on real wastewater. The technology will be operated at an existing WWTP without interfering with the WWTP operations or declining the quality of treated wastewater- - design and manufacturing of a unit for obtaining of nutrients from the treated wastewater. This unit will simplify identification of technological conditions and real properties of gained product using pilot testing.

Keywords
fosfor; recyklace; odpadní voda; hnojivo; živina

Key words in English
phosphorus- recycling- wastewater- fertilizer- nutrients

TA04020217

Czech

Kundrátek Jan, Ing. - principal person responsible
Houdková Lucie, Ing., Ph.D. - fellow researcher

Brno University of Technology
- responsible department (1.7.2014 - 28.7.2017)
Institute of Process Engineering
- responsible department (28.7.2017 - not assigned)
Dept. of Process Engineering
- co-beneficiary (1.7.2014 - 31.12.2017)

STRNADEL, P.; KOPECKÝ, P.; KUNDRÁTEK, J.; BORÁŇ, J.; HOUDKOVÁ, L.; CHLÁDKOVÁ, H.; WANNER, J.: Modulární ČOV pro ověření laboratorních postupů. (Funkční vzorek)
Detail

STRNADEL, P.; KUNDRÁTEK, J.; BORÁŇ, J.; HOUDKOVÁ, L.; KOPECKÝ, P.; CHLÁDKOVÁ, H.; WANNER, J.: Jednotka na získávání nutrientů. (Funkční vzorek)
Detail

BRUMMER, V.; ZEJDA, V.; HOUDKOVÁ, L. Recovery of phosphorus from wastewater using ion exchange resins. ecoSTP18 Conference, Ecotechnologies for Wastewater Treatment. 2018. London, Ontario, Kanada: IWA, 2018.
Detail

HOUDKOVÁ, L.; KUNDRÁTEK, J.; CHLÁDKOVÁ, H.; WANNER, J. Odpadní voda jako zdroj fosforu pro další využití. 2016.
Detail

BORÁŇ, J.; HOUDKOVÁ, L.; KUNDRÁTEK, J.; CHLÁDKOVÁ, H.; FUKA, T. Možnosti zisku nutrientů změnou koncepce čištění odpadních vod. In Sborník přednášek konference s mezinárodní účastí Městské vody 2015. Brno: ARDEC s.r.o., 2015. s. 95-102. ISBN: 978-80-86020-81-5.
Detail

HOUDKOVÁ, L.; BRUMMER, V.; ZEJDA, V. Hodnocení provozu modulární ČOV za rok 2017. 2017. s. 1-4.
Detail

FUKA, T.; JOHANIDESOVÁ, I.; RŮŽIČKOVÁ, I.; WANNER, J.; HOUDKOVÁ, L. Odborná zpráva - Rešeršní zpráva k získávání nutrientů z odpadních vod. Praha: VŠCHT Praha, 2014. s. 1-37.
Detail

BORÁŇ, J.; HOUDKOVÁ, L.; STRNADEL, P.; KUNDRÁTEK, J.; CHLÁDKOVÁ, H.; FUKA, T.; WANNER, J. Vývoj modulární ČOV pro realizaci zkoušek získávání nutrientů z odpadních vod. In Sborník přednášek a posterových sdělení z 11. bienální konference a výstavy VODA 2015. Brno: 2015. s. 251-254. ISBN: 978-80-263-0971-0.
Detail

BRUMMER, V.; ZEJDA, V.; HOUDKOVÁ, L. Získávání nutrientů z odpadních vod IV. 2017. s. 1-102.
Detail

HOUDKOVÁ, L.; BRUMMER, V. Hodnocení provozu modulární ČOV za rok 2016. Brno: VUT v Brně, 2016. s. 1-5.
Detail

Responsibility: Kundrátek Jan, Ing.