Inteligentná čistiareň ako úrodná záhrada

Čistiarne odpadových vôd nie sú stavby, ktoré by priťahovali záujem verejnosti. Riešenie od českej spoločnosti Environment Commerce CZ je však výnimkou.

Moderné kruhové budovy čistiarne pripomínajú okrasné skleníky. Nie je to náhoda – čistenie odpadových vôd je tu povýšené na sofistikovaný proces a okrem iného slúži aj na pestovanie rastlín.

Riešenie pre 21. storočie
Čistiarne sú výsledkom projektu Envirotech Smartplant, ktorého cieľom je zvýšiť rentabilitu čistenia odpadových vôd efektívnym znížením emisií, energetickou sebestačnosťou a s možnosťou produkcie plodín bez ohľadu na poľnohospodárske kritériá regiónu.

Inteligentná čistiareň koncentruje najvyspelejšie technológie, ktorých prevádzka je plne automaticky riadená systémami značky Siemens. Plodinám poskytujú prísun čerstvej vody, dostatočné osvetlenie, teplotu a vhodnú celkovú klímu. O energetickú sebestačnosť systému sa starajú pyrolýzne stanice, ktoré odstraňujú vysušený kal z čistiarenského procesu spoločne s odpadovou biomasou. Zároveň sa využívajú aj alternatívne zdroje energie, napríklad tepelné čerpadlo a fotovoltický systém.

„Čistiarne odpadových vôd sa dlhé roky považovali za nezaujímavé stavby, ktoré sú síce nevyhnutné, ale investície do ich výstavby a prevádzky nie sú príliš efektívne. Podarilo sa nám vytvoriť riešenie, ktoré výrazne znižuje investičnú náročnosť, zvyšuje čistiaci efekt, má úplne automatizovanú prevádzku a vo výsledku znižuje stočné pre obyvateľov,“ hovorí Ivan Bidenko, generálny riaditeľ spoločnosti Environment Commerce CZ.

Stavebne-technologickú jednotku integrovali do jednej železobetónovej nádrže, v ktorej sa odohrávajú všetky technologické procesy, ako aj monitoring, riadenie, prevádzka a manipulácia s odpadovými produktmi. Jednotlivé funkčné priestory navzájom susedia cez deliace železobetónové či plastové steny. Nadzemná časť je väčšinou riešená ako priestorný presklený pavilón z hliníkových či aluminium-polyuretanových sendvičových panelov. Môže slúžiť ako skleník pre pestovanie rastlín.

"Automatické systémy poskytujú plodinám prísun čerstvej vody,
dostatočné osvetlenie, teplotu a vhodnú celkovú klímu."

Čistá voda pre Kazanlak
Environment Commerce CZ má na konte už takmer dvetisíc úspešných realizácií podobných projektov v Česku aj v zahraničí. Spolupracuje s českou spoločnosťou Chemtec Industry, ktorá má dlhoročné skúsenosti s konceptom Siemensu nazvaným Plne integrovaná automatizácia (TIA – Totally Integrated Automation), ktorý poskytuje čističkám potrebnú „inteligenciu“.

Jednou z najnovších spoločných realizácií bola rekonštrukcia a modernizácia čistiarne odpadových vôd v bulharskom Kazanlaku. Keďže išlo o dispozične veľmi rozsiahlu klasickú čistiareň, kde sa denne prefiltruje 80-tisíc kubických metrov odpadovej vody, rozhodli sa navrhnúť čo najmodernejšie riešenie v koncepte TIA. Globálne funkcie automatizovaného riadenia má na starosti distribuovaný riadiaci systém (DCS) s centrálnou riadiacou jednotkou PCS 7-RTX s dvoma operátorskými stanicami. Vzhľadom na veľké vzdialenosti medzi jednotlivými technologickými celkami čističky všetky dátové prenosy medzi jednotlivými časťami technológie (mechanické predčistenie, biologická časť, kalové hospodárstvo a energocentrum) zabezpečuje bezdrôtový systém Wi-Fi.

Nadštandardné dáta
Na lokálne riadenie jednotlivých technologických celkov navrhli riadiace centrály Simatic ET 200S. Tie sa starajú o zabezpečenie servisného ovládania z miesta a lokálne riadiace funkcie jednotlivých technologických celkov. Pri rekonštrukcii inštalovali v čistiarni zariadenia prevažne s motormi s výkonom do 7,5 kilowattu a použili na ne inteligentné vývody vo vyhotovení HF (high feature), ktoré možno integrovať priamo do systému ET 200S.

Inteligentné vývody prinášajú niekoľko dôležitých výhod. Predovšetkým umožňujú získať osobitne z každého motora informáciu o jeho prúde, čo je dôležité pre predikciu stavu technologického zariadenia a prípadnej hroziacej poruchy. Dôležitým aspektom TIA je aj integrácia merania neelektrických parametrov. V bulharskej čistiarni sú dvojakého druhu. Prístroje na analytické merania (pH, O₂, nitráty, fosfáty a ďalšie) dodala firma HachLange a do DCS sú integrované prostredníctvo dátovej zbernice Profibus DP. Dátový prenos umožňuje získať nadštandardný počet informácií o pripojenom zariadení.

Ostatné prístroje ako snímače prietokov, hladín, teplôt či tlakov sú z portfólia spoločnosti Siemens. Celkovú správu DCS systému robí firma Chemtec Industry prostredníctvom diaľkovej správy. Vzhľadom na vzdialenosť medzi Českou republikou a Bulharskom to ani inak nejde. Aj preto sú mimoriadne dôležité diagnostika a nastavenie parametrov prístrojov podľa získaných dát.

Foto: Environment Commerce CZ