Témata 1. září 2020

Inteligentní a efektivní řízení čistíren odpadních vod

V čistírnách odpadních vod najdeme oblasti s nebezpečím výbuchu i prostory, v nichž nebezpečí výbuchu nehrozí. WAGO-I/O-SYSTEM 750 umožňuje efektivní řízení v obou oblastech.

Kvůli různým specializovaným i všeobecným předpisům není výstavba a provozování čistíren odpadních vod zrovna jednoduchá záležitost. Projektanti a provozovatelé si však mohou život výrazně usnadnit volbou inteligentního řídicího systému, který podporuje jak standardní, tak speciální aplikace.

Přednosti systému WAGO-I/O-SYSTEM 750

Jediný systém pro výbušná i nevýbušná prostředí
Jiskrově bezpečný, nezávislý na konkrétním typu průmyslové sběrnice, flexibilní a robustní
Kompaktní konstrukční provedení je mimořádně vhodné pro stíněné prostory

Neustálá hrozba chemických reakcí

Jedno je jisté: Předpovědět složení odpadních vod proudících do čistíren je takřka nemožné. V důsledku havárií nebo nepovoleného vypouštění může kdykoli dojít ke kontaminaci, vzniku hořlavých sloučenin nebo k chemickým reakcím. Tyto jevy mají za následek vznik plynných exhalací, které jsou klasifikovány jako prostředí s nebezpečím výbuchu. Pokud do kanalizace vniknou vysoce hořlavé kapaliny jako benzin, plavou kvůli nízké hustotě na vodním povrchu. Protože se jedná o těkavé látky, rychle se odpařují. V závislosti na koncentraci tak mohou zapříčinit vznik škodlivé či dokonce výbušné směsi se vzduchem. Vzniklé výpary bývají často těžší než vzduch. Nutně se tak hromadí v nejnižším bodě kanalizační sítě. Kanalizační síť i objekty, které jsou její součástí, například uzavřené akumulační jímky, retenční nádrže, přečerpávací stanice nebo shybky jsou podle svého konstrukčního provedení klasifikovány jako zóna 1 nebo zóna 2.

Správně klasifikované zóny

Co platí pro kanalizační síť, platí i pro čistírny odpadních vod. Často sestávají ze zařízení na čerpání odpadních vod a vtokového objektu, které pomáhají směrovat odpadní vody do čistírny. Pokud jsou tyto objekty uzavřené, musejí být klasifikovány jako zóna 1. Tento požadavek se může vztahovat i na otevřené objekty, které nejsou vybavené dostatečnou ventilací. Uvnitř takových objektů mohou vznikat snadno výbušné směsi, například v důsledku zcela běžných plynných exhalací z odpadních vod. Důvod spočívá v tom, že ve fekáliích, které představují velkou část odpadních vod, se neodvratně tvoří metan. Metan je ale jen o málo lehčí než vzduch, takže se nehromadí v horních částech prostorů nebo objektů, ale mísí se se vzduchem. Přesné složení této směsi vzduchu s plynem nelze předem určit, i kvůli tomu, že pohyb odpadních vod neustále víří vzduch. Koncentrace plynu ve směsi se vzduchem se proto bez ustání mění.

Vysoká koncentrace metanu

Příliš vysoká koncentrace metanu může kvůli principu fungování vzniknout v prostoru česlí, kde se odpadní vody zbavují hrubých i jemnějších nečistot, například větví, kusů textilu nebo hygienických potřeb. Tato oblast je proto v posouzení rizika klasifikována jako zóna 1, přilehlé oblasti jako zóna 2. Toto dělení platí také pro nádrže na kalovou vodu, jako jsou jímky nebo odkalovací objekty. K aktivnímu získávání metanu se používají anaerobní bakteriální procesy, které v odpadní vodě probíhají při vyhnívání kalu ve vyhnívací nádrži. Takto získaný metan se v následné kogenerační jednotce přeměňuje na elektrickou energii a teplo. Tím pozitivně ovlivňuje energetickou bilanci čistírny odpadních vod. Procesní oblasti od zahušťování kalu až po jeho vyhnívání se proto v posouzení rizik klasifikují jako zóna 1 a zóna 2. To samé platí i pro venkovní prostory kolem vyhnívací nádrže a zásobníku plynu.

Konstrukce a automatizace v souladu s normami

Kvůli těmto náročným každodenním podmínkám je nezbytné dodržovat příslušné normy a předpisy, mezi které patří například směrnice ATEX, normy IECEx nebo různé předpisy upravující bezpečnost v průmyslovém prostředí (jako příklad můžeme uvést německé nařízení o bezpečnosti provozu BetrSichV). Kromě toho musejí být samozřejmě přijata i odpovídající konstrukční opatření, která zmenšují riziko výbuchu. Na základě výše uvedených norem a předpisů jsou provozovatelé čistíren odpadních vod povinni pro prostory s nebezpečím výbuchu, které v jejich čistírně vznikají, vytvořit dokumentaci ochrany proti výbuchu. V této dokumentaci jsou konkrétně posouzena rizika výbuchu a stanoveny podrobné koncepce ochrany. Pokyny pro praktickou realizaci těchto požadavků poskytuje v Německu Věstník DWA 217 (DWA-M 217) s názvem „Ochrana proti výbuchu pro technická zařízení k čištění odpadních vod“ (červenec 2014). Tyto příslušné normy a schválení je nutné uplatňovat také při návrhu elektrického vybavení čistírny odpadních vod včetně příslušných skříňových rozvaděčů.