ZŠ VNB II / 08 - Čistírna vody

Lekce II / 08: Čistírna vody

Cíl lekce:

Děti se naučí rozlišit vodu pitnou, užitkovou a odpadní. Vyrobí si čistírnu vody a na jejím principu porozumí postupu při čištění vody v přírodě a v čistících zařízeních.

Zeptejte se Vašich dětí:

Jaké druhy vody znáte?
Čím vším může být voda znečištěna?
Je možné, aby se voda v přírodě sama vyčistila?
Jak vzniká odpadní voda?
Proč jsme v čistírně používali písek a štěrk?
Proč používáme při čištění vody uhlí?
Jak se nazývá zařízení, ve kterém se čistí odpadní voda?

Znečištění vody

Znečištění vody je v současnosti velkým problémem, protože omezuje přístup určité části lidí k pitné vodě a je jednou z hlavních příčin úmrtí a onemocnění. Znečišťování vody má mnoho příčin. Může se jednat o znečištění půdními a jílovitými částicemi (např. jako následek sesuvu půdy, sopečné činnosti), toxickými látkami (např. těžké kovy z motorových vozidel, čistící a dezinfekční přípravky, kyseliny používané při těžbě), průmyslovými kaly, tuky a oleji, radioaktivitou, teplem (kdy při vyšší teplotě klesá obsah kyslíku ve vodě, což má vliv na zvýšení úhynu ryb), mikrobiálním znečištěním (patogenní mikroorganizmy, které mohou způsobovat závažná onemocnění lidí i zvířat). Znečištění vody lze omezit čištěním odpadních vod různými metodami.

Znečištěná voda
Obrázek Bishnumati river od Francisco Anzola [CC-BY-2.0], via Flickr

Odpadní voda

Pojem odpadní voda se používá pro veškerou vodu, jejíž kvalita byla zhoršena lidskou činností, tzn. taková voda, která byla použita v domácnostech, v zemědělství nebo v průmyslu.

Odpadní vody můžeme rozdělit na:

splaškové (komunální) – vody vznikající každodenní lidskou činností, tedy pocházející hlavně z domácností, tyto jsou následně odváděny kanalizací;
průmyslové – tyto vody vznikají v průmyslových podnicích a mohou mít různé složení; např. odpadní vody chemických závodů, hutních provozů, rafinerií, papíren, potravinářského průmyslu.

Odpadní voda
Obrázek Wastewater effluent od Nigel Wylie (Author) [Public domain], via Wikimedia Commons

Čištění odpadních vod

Čištění odpadních vod je proces zlepšování kvality odpadních vod, který probíhá buď v čistírnách odpadních vod, nebo i samovolně v přírodě při tzv. samočištění.

Samočištění vody v přírodě

Samočištění vody je přirozený proces, kdy se voda čistí za pomoci mikroorganizmů a vzdušného kyslíku, a v případě podzemních vod také filtrací skrz geologické vrstvy. Nejvyšší účinnost čistění vody je ale dosahována jejím odparem a opětovnou kondenzací. Na principu samočištění pracují biologické čistírny vod – tzv. kořenové čistírny odpadních vod.

Kořenová čistírna vod
Obrázek SchemConstructedWetlandSewage (Upraveno) od WWG and Yayasan IDEP Foundation [Public domain], via Wikimedia Commons

Způsoby čištění odpadních vod

Pro čištění odpadních vod se zpravidla využívá tří základních metod čištění:

mechanické – u mechanického způsobu čištění se používají různá síta, lapače, sedimentační (usazovací) nádrže, pískové filtry, odstředivky
chemické – u chemických metod se využívá různých chemických reakcí (srážecí reakce, neutralizace kyselin a zásad atd.) podle toho, jaké látky je potřeba odstranit
biologické – u biologického způsobu čistění se odbourávají organické látky činností různých druhů speciálně vypěstovaných bakterií. Biologickému čistění vždy předchází mechanické nebo chemické čistění, nebo obojí.

Čistírna odpadních vod
Obrázek Wastewater treatment plant Hostivice By JanSuchy (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

Čistírny odpadních vod

Čistírna odpadních vod je zařízení, se kterým se lze setkat buď v blízkosti různých provozů (čistění průmyslových vod, odpadních vod ze zemědělské výroby), nebo u měst a obcí (čištění převážně komunálních vod). Existuje mnoho typů čistíren, které se dělí podle použitých metod čištění. Nejčastěji se vyskytujícím typem je mechanicko-biologická čistírna odpadních vod. Velké čistírny zpravidla kombinují všechny dostupné čistící procesy – tj. mechanické, chemické a biologické. Čistírna odpadních vod funguje jako předčištění, přičemž dočištění probíhá v přirozeném vodním toku.

Odpadní voda je do čistírny přiváděna s pomocí kanalizačních sítí. Přivedená voda nejprve prochází mechanickým stupněm čištění, kde dochází k odstranění hrubých nečistot, písku a k první sedimentaci (usazení nečistot na dně). Voda nad usazenou vrstvou nečistot pak pokračuje dále do biologického stupně čištění. Zde se využívá bakterií, které odbourávají organické nečistoty ve vodě, dále následuje druhá sedimentace, kde dochází k opětovnému usazení zbývajících nečistot na dně, nad nimiž je již čistá voda, která opouští čistírnu.

Schéma čistírny odpadních vod
Obrázek Usine de dépollution (upraveno) od Josefpm [CC BY 2.5], via Wikimedia Commons

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více: