Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Bc. Dominik Štepianský
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Ondřej Zedník, Ph.D.
Reviewer: Ing. Miroslava Pumprlová Němcová
This bachelor's thesis addresses the issue of nitrogen removal in treatment wetlands. Improving the efficiency of this process is currently essential, particularly in light of increasingly stringent legislative requirements for effluent quality. The nitrogen elimination process and its limiting factors were investigated through a comparative analysis of data from the one-year monitoring of two full-scale plants. While the Bukov wastewater treatment plant (WWTP), which was not primarily designed for targeted denitrification, achieves a high total nitrogen (TN) removal efficiency (approximately 70%), the Hlína WWTP, featuring a specifically designed permanently flooded (saturated) zone in its vertical flow filters, exhibits a significantly lower efficiency (around 30%). A subsequent comparison of physicochemical parameters revealed that the primary cause of the system's underperformance at the Hlína WWTP is a deficiency of organic carbon, which is largely depleted in the oversized anaerobic separator. This deficit is further confirmed by a consistently low COD/N ratio, which hovers at the lower limit of values reported in the scientific literature, thereby severely inhibiting the denitrification process. Based on these findings, an operational optimization proposal was formulated, focusing on adjusting the filter's hydraulic regime. The results of this study recommend partially lowering the water level in the flooded zone to restore nitrification capacity, or completely eliminating it to minimize the discharge of toxic ammoniacal nitrogen. Ultimately, these findings provide a practical basis for operational adjustments aimed at achieving optimal treatment parameters and minimizing effluent toxicity, while fully respecting the design constraints of the specific facility.
constructed treatment wetlands, nitrogen removal, nitrification, denitrification, vertical flow filter, operational optimization
Date of defence
16.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
C
Process of defence
Student představil svou bakalářskou práci na téma „Optimalizace odstranění dusíku na přírodních čistírnách odpadních vod“. V úvodu seznámil komisi s principem přírodních čistíren odpadních vod a následně charakterizoval odpadní vody ze zájmových území. V závěru popsal vliv navržených opatření na optimalizaci odstraňování dusíku a porovnal výsledky zájmových území. Otázky oponentky Ing. Miroslavy Pumprlové Němcové: 1) V kapitole 5.5 u Obr. 26 popisujete vztah mezi pH přitékající vody a účinností odstranění Ncelk na VF1 ČOV Hlína, přičemž hodnota koeficientu determinace je poměrně nízká. Jak byste tento vztah interpretoval? Lze podle Vás na základě takové hodnoty hovořit o prokázané závislosti, nebo spíše o možném trendu, který by bylo vhodné ověřit na větším souboru dat? Odp.: Výsledky analýzy nepotvrzují exaktní závislost, ale pouze indikují trend. Student uvedl, že lineární model nebyl zcela vhodný, a že analýza byla ověřována na rozšířeném souboru dat se zohledněním sezónnosti. 2) Pro diskusi by bylo vhodné více porovnat dosažené výsledky s odbornou literaturou. S jakými publikovanými hodnotami účinnosti odstranění Ncelk nebo poměru CHSKCr/N byste své výsledky srovnal a odpovídají podle Vás výsledky z ČOV Hlína a Bukov očekáváním podle literatury? Odp.: Student uvedl data ze dvou publikací. 3) V práci vycházíte z toho, že celkový dusík je tvořen součtem jednotlivých forem dusíku. V reálných laboratorních datech však nemusí být hodnoty Ncelk a dílčích forem vždy zcela bilančně konzistentní – viz tab. 8. Jaké mohou být podle Vás příčiny těchto rozdílů, například z hlediska heterogenity vzorku, analytických metod nebo nejistoty měření? Odp.:Rozdílnost analytických metod. Součet analytických chyb a také dynamika organického dusíku. 4) V závěru práce uvádíte, že do konstrukce existujícího anaerobního separátoru již není reálně možné stavebně zasahovat, a proto navrhujete optimalizaci hydraulického režimu filtru. Existuje podle Vás přesto nějaká stavební nebo provozní možnost, jak ovlivnit funkci anaerobního separátoru a omezit předčasné vyčerpání organického uhlíku v tomto stupni? Jaké by podle Vás byly výhody a limity takového řešení? Odp.:Odstavení linky C by snížilo dobu zdržení v separátoru a nevyžadovalo investiční náklady, zároveň by však zvýšilo hydraulické zatížení zbývajících filtrů a mohlo negativně ovlivnit jejich účinnost. Další možností je recirkulace odtoku, která by podpořila denitrifikaci a stabilizovala pH, avšak za cenu vyšších provozních nákladů. doc. Ing. Petr Hluštík, Ph.D. Otázka: Kolik bylo odebráno vzorků? Jaká by měla být teplota vzorku? Odp.: 15 vzorků, každý měsíc. Student uvedl danou teplotu, avšak nevěděl, za jakých podmínek se má vzorek odebírat. Ing. Miroslava Špano, Ph.D. Otázka: Plánuje se časově odebírání vzorků? Vzhledem k zatížení? Odp.: Student neměl dané informace k dispozici. Dostal pouze sadu dat. doc. Ing. Michal Kriška-Dunajský, Ph.D Komentář: Bylo by vhodné zmínit i doby zdržení. Šlo by využít přečerpání? Co mám poradit provozovatelům? Odp.: Student uvedl, že by přečerpání nebylo vhodné v tomto případě. Měnit hloubku zatopení.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta stavební
Department
Institute of Landscape Water Management
Study programme
Civil Engineering (BPC-SI)
Specialization
Water Management and Water Structures (V)
Composition of Committee
Ing. Stanislav Paseka, Ph.D. (člen) Ing. Martin Bednář, Ph.D. (člen) Ing. Miroslav Špano, Ph.D. (člen) doc. Ing. Petr Hluštík, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Michal Kriška-Dunajský, Ph.D. (místopředseda) Ing. Veronika Sobotková, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Ondřej Zedník, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: C
Reviewer’s reportIng. Miroslava Pumprlová Němcová
Grade proposed by reviewer: C
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová