Koncepční přístup k dimenzování kombinovaných systémů v aktivačních nádržích

Abstract

Tato dizertační práce je zaměřena na kombinované systémy míchání a aerace, jejichž primární využití je především v aktivačních nádržích na čistírnách odpadních vod. Od konvenčních aeračních systémů, což jsou většinou aerační elementy nebo rošty, se často liší svým tvarem i umístěním. Jelikož momentálně kombinované systémy nepředstavují primární volbu při návrhu technologie do aktivačních nádrží, není toho o jejich provozování a návrhu příliš známo. V normativních i jiných odborných publikacích chybí potřebné informace, a dokonce není známa ani přesná definice těchto zařízení. Tyto důvody vedly k bližšímu zkoumání jednoho ze dvou typů kombinovaných systémů, které jsou využívaných v České republice. V rámci zpracování dizertační práce proběhlo i výzkumné měření, kdy byly zkoumány celkem tři velikosti jednoho z uvedených typů kombinovaných systémů. Měření probíhalo v reálných podmínkách a jeho cílem byla větší charakteristika systému. Nejdůležitějším stanoveným parametrem se stala standardní oxygenační kapacita. Vytvoření koncepčního přístupu k dimenzování kombinovaných systémů je hlavním cílem této práce. Tento přístup vychází z výsledků výzkumného měření, z vyhodnocení účinnosti čistění několika reálných čistírnách odpadních vod, kde jsou tyto systémy již v provozu, a také z vybraných vztahů používaných v oblasti čistírenství. Navržený přístup je následně aplikován na reálných čistírnách odpadních vod, čímž se potvrdila jeho použitelnost v praxi.

This doctoral thesis focuses on combined mixing and aeration systems, which are primarily used in activated sludge tanks at wastewater treatment plants. These systems often differ in shape and installation from conventional aeration devices, such as diffusers or perforated grids. Since combined systems are not currently a common choice in the design of activated sludge tank technologies, limited information is available regarding their operation and design. Relevant data are lacking in both normative documents and other technical literature, and even a clear definition of these systems is absent. These factors motivated a closer investigation of one of the two types of combined systems currently in use in the Czech Republic. As part of the doctoral thesis, experimental measurements were carried out to examine three different sizes of one of the combined system types mentioned above. The measurements took place under real operating conditions, aiming to provide a more detailed characterization of the system. The most important parameter determined was the standard oxygen transfer rate. The main objective of this thesis is to develop a conceptual approach for sizing combined systems. This approach is based on the results of experimental measurements, on the evaluation of treatment efficiency at several full-scale wastewater treatment plants where these systems are already in use, and on selected design relations commonly applied in wastewater engineering. The proposed method is subsequently applied to actual treatment facilities, thereby verifying its practical applicability.