Ústecký kraj – Mariánské Radčice
Jedná se o unikátní technologickou, téměř bezobslužnou stavbu na čištění důlní odpadní vody přírodními postupy. Mokřadní čistička pomocí biotechnologických procesů, které se běžně vyskytují v přírodních mokřadních ekosystémech, zajišťuje stabilní nízkonákladový způsob čištění kontaminovaných důlních vod a umožňuje jejich následné využití. Rozsahem se jedná o mimořádnou stavbu i v rámci celé Evropské unie.
Unikátní technologická stavba pro čištění kontaminovaných důlních vod využívá přírodě blízké postupy, je šetrná k životnímu prostředí a nemá vysoké provozní ani údržbové náklady. Jedná se o nové řešení, které slouží k čištění znečištěných důlních vod čerpaných na povrch po hornické činnosti. Důlní vody se vyznačují zvýšenou koncentrací kovů (železa, manganu a hliníku), amoniakálního dusíku a síranů.
V celkem šesti nádržích se voda postupně čistí pomocí přirozených biochemických a fyzikálních procesů, které jsou navíc podpořeny speciálním systémem aktivního provzdušňování ve čtyřech nádržích. Jedná se o třístupňový proces, kde je využito spádu terénu, voda zde proudí gravitačně. Tato stavba vznikla přímo u dolu Kohinoor a je součástí odvodnění centrální části Mostecké pánve ve vazbě na lomový provoz. Stavba byla zahájena v říjnu 2018 a do zkušebního provozu uvedena v červnu 2020.
Stavba se skládá ze sedmi nádrží – šest je usazovacích a čisticích a sedmá nádrž je stabilizační a homogenizační tvořící přírodní biotop před odtokem do vodního toku. Systém je nízkonákladový a téměř bezobslužný, provádí se zde pouze předepsané kontrolní činnosti. Celý systém umožňuje čištění až 120 l/s.
Na základě výsledků je možné konstatovat, že voda po vyčištění splňuje parametry pro vypouštění do veřejné vodoteče, což je zvlášť důležité v době, kdy jsou ekologie a nedostatek vody zásadními tématy. Dokončený systém mokřadního čištění je zároveň od počátku, už po jeho částečném napouštění, významným prvkem pro posílení druhové rozmanitosti živočichů v místě, vč. zvláště chráněných (např. kuňka obecná, skokan skřehotavý, čolek obecný aj.).
„Biotechnologickému čištění důlních vod čerpaných z MR1 předcházel projekt čištění důlních vod v roce 2009–2012 pro Severočeské doly, a. s., Doly Bílina (SD). Vzhledem k pochybnostem chemiků jsme společně s investorem v roce 2012 navštívili mokřadní čistírny důlních vod v Anglii. Projekt mokřadního čištění nakonec nebyl vybrán a SD upřednostnily chemické čištění důlních vod. Následně nás oslovilo PKÚ, s. p., abychom udělali tzv. vyhledávací studii pro optimální umístění biotechnologického čištění důlních vod mokřady. Optimální prostor ale nebyl odsouhlasen majitelem pozemků. Z tohoto důvodu byl v roce 2013 vybrán plošně výrazně omezený náhradní prostor – současné umístění stavby. Vzhledem k této skutečnosti, bez možnosti vytvořit nejdříve model soustavy, jsme zvolili řešení se zavedením intenzivních prvků. Jednotlivé stupně projektové dokumentace se získáním příslušných povolení byly zpracovány v letech 2014–2016. Co se týká samotné výstavby, po počátečních rozpacích byla spolupráce se stavbyvedoucími dodavatele i technickým dozorem stavebníka velmi dobrá.“
Celá soustava mokřadní čistírny – biotechnologického systému – je koncipována tak, aby pohledově zapadla do okolního prostoru se stávajícími nádržemi a působila co nejméně rušivě s optimálním zakomponováním v lokalitě v dotčeném nezastavěném území. Stavba je členěna do čtyř výškových úrovní (teras), z důvodu celkové optimalizace soustavy – využití pro podporované pasivní provzdušnění – a zejména ke gravitačnímu odtoku vody v soustavě a ze soustavy.
Biotechnologický systém čistírny důlních vod z MR1 je z provozního hlediska řešen tak, aby byl v případě běžných podmínek „bezobslužný“, resp. pouze sledovaný přenosově a obchůzkami. Minimální obslužnost garantuje minimalizaci nákladů z hlediska dlouhodobého fungování čištění důlních vod a je zásadní výhodou tohoto systému. Je plně využito fyzikálně-chemických a biologických procesů, které se běžně vyskytují v přírodních mokřadních ekosystémech. Účinnost těchto procesů je zintenzivněna vhodným tvarovým uspořádáním nádrží, jejich vnitřní dispozicí, doplňujícími aktivními prvky, včetně aktivních provzdušňovacích elementů a podpory pasivního provzdušňování. Z hlediska provozu stavby je nejdůležitější sledovat a zajišťovat bezvadný provoz čerpacího zařízení a aktivního provzdušňování. Nádrže bude podle potřeby nutné odkalovat, např. sacími stroji apod.
Celkem je zde sedm nádrží. Nádrže A.1 a A.2 navazují na aerační kaskádu přítoku a jsou řešeny jako zemní, těsněné hydroizolační fólií. Jejich hlavním účelem je snížit obsah železa o více než 60 % a umožnit jeho usazení v nerozpustných formách. Změnou v rámci návrhu úvodního usazovacího procesu (DUR) je, že obě nádrže se liší ve svém návrhu, a tím i v procesu redukce železa.
Nádrže B.1 a B.2 navazují na nádrže A.1 a A.2 a mají dále snížit koncentraci železa pod stanovené limity (dočištění), redukovat koncentrace dalšího sledovaného (amoniakální dusík, nerozpuštěné látky, sírany a organické znečištění, kovy) i nesledovaného znečištění. Jsou shodné v konstrukčním i funkčním řešení – dvě shodné „technologické linky“. Nádrže B.1 a B.2 jsou řešeny jako zemní nádrže s hloubkou cca 2 metry přerušované přetékanými zemními hrázemi pro vytvoření několika hlubokých bazénů a několika mělkých mokřadů ve střídání s provzdušňováním a s plovoucími mokřadními ostrovy v hlubokých bazénech. Účelem podpory střídání aerobních a anaerobních bakteriálních procesů je obdobné fungování jako tzv. „sequencing batch reactor“.
Nádrže C.1 a C.2 navazují na nádrže B.1 a B.2. U těchto nádrží je břeh po obvodu upraven obdobně jako u předcházejících a vytvořena mělká (litorální) zóna v šířce min. 1 m s částečnou výplní kačírku, s možností růstu mokřadní vegetace. Jsou v nich umístěny aktivní provzdušňovací elementy v jednotlivých liniích napříč filtračním polem. Účelem nádrží C je zejména snížit koncentraci amoniakálního dusíku pod 1 mg/l a dosáhnout tak v podstatě kompletní nitrifikace. Z tohoto důvodu jsou filtrační pole těchto nádrží aktivně provzdušňována. Dmychadla mají výkon 70–400 m³/h (min. 300 m³/h).
Běžný v rozmezí 60 a 120 l/s, minimální 0 l/s a maximální 180 l/s