Na čistírny odpadních vod (ČOV) je podle Lukáše Vlčka ze společnosti Veolia třeba nahlížet jako na zařízení, která nejen vyčistí vodu, ale také maximálně využije její energetický potenciál. Uvedl to v rámci své prezentace na konferenci Going green.

Cílem jeho prezentace bylo ukázat možnosti, jak uspořit provozní náklady, které zároveň přinesou i příznivý dopad na spotřebu energií a uhlíkovou stopu. Nejvyšší potenciál úspory ovlivnitelných provozních nákladů vodárenských společností spočívá v energii. V konkrétních případech může úspora spotřeby znamenat i 75 procent celkového potenciálu úspor. Energie navíc tvoří 70-80 procent uhlíkové stopy vodohospodářských společností. „Chce-li vodohospodářská společnost snížit svou uhlíkovou stopu, musí snížit svojí spotřebu energie. Chce-li ušetřit provozní náklady, musí udělat to samé,“podotýká Vlček.

Při výrobě pitné vody je možná instalace malých vodních elektráren (MVE) na přítoku do úpraven vody. Obtížné je ale najít úpravnu, která má dostatečný průtok, a zároveň je technologicky možné MVE do úpravny nainstalovat tak, aby„nikde nepřekážela provozu“. I přesto bylo již několik podobných projektů realizováno. Například v Bedřichově (782,16 MWh/rok) byla výsledkem 73,96 procenta energetické soběstačnosti, Hradišti (8 175,99 MWh/rok) dokonce více než 100 procent energetické soběstačnosti.
Další možností je instalace tepelného čerpadla, pro které má většina úpraven výborný potenciál – dostatečný průtok a stabilní, i když poměrně nízkou teplotu vody. Několik projektů bylo zrealizováno v Německu a v průměru bylo dosaženo výkonu asi 5 kW tepla na 1 m3/h výkonu vodárny. Průměrná vodárna pro zásobení města o velikosti 20 000 obyvatel má výkon asi 100 m3/h. Otázkou ale je, jak využit teplo, které mnohonásobně převyšuje potřeby úpraven.

Obrovský potenciál se skrývá také při distribuci pitné vody, a to zejména ve snížení objemu vody, který unikne poruchami a netěsnostmi. Ne všechny poruchy se projeví vodou tryskající z chodníku, většina z nich je skrytá a způsobuje pomalé kontinuální úniky. Za dobrou vodovodní síť se považují sítě se ztrátami okolo 20 procent. Toho lze dosáhnout jedině systematickou kontinuální kontrolou celé sítě.

Vlček ve své prezentaci uvedl zajímavý příklad snížení ztrát v pražské síti a jeho efekt na uhlíkovou stopu. Před deseti lety byly ztráty v pražské vodovodní síti až 40 procent. Systematickou kontrolou se podařilo tuto hodnotu snížit na zhruba 21 procent, a tím i výrazně snížit uhlíkovou stopu. V roce 2011 bylo na pražské vodovodní síti opraveno 1874 tekoucích poruch, pátračský tým sestává z deseti vozů o posádce dvou pátračů vybavených měřicí technikou. Uhlíková stopa monitoringu a údržby vodovodní sítě v Praze byla snížením ztrát v síti snížena o 8.845,2 tun eq. CO2/rok.

Další možností úspory energie je řízení tlaků v síti podle aktuálních potřeb. Standardní je konstantní výkon čerpadla během dne, to je ale zbytečné, protože skutečné špičky jsou dosaženy obvykle pouze v ranních a večerních hodinách. V Rumunském Ploiesti byl otestován systém řízení čerpadla na základě tlakových čidel v síti. Tímto se dosáhlo úspory 11 procent energie na čerpání a dokonce došlo i ke snížení ztrát o pět procent vlivem snížení tlaku.

Kanalizace je obecně nejmenším konzumentem energie ze všech vodárenských procesů, přesto i zde lze hledat energetické úspory. Zejména tam, kde odpadní vody nejsou odváděny gravitačně. Cestu lze najít v pečlivé údržbě a optimalizaci čerpadel podle skutečné potřeby objemu a výtlaku (Q/H křivky).

Oproti tomu ČOV jsou největším konzumentem energie ze všech vodárenských procesů, a to jak elektrické, tak tepelné. Největší spotřeba energie je při vstupním čerpání, mechanickém předčištění, v biologickém stupni a kalovém hospodářství. Většina čistíren navržených před dvaceti a více lety je hydraulicky předimenzovaná, protože spotřeba jednoho obyvatele byla oproti dnešku často i více než dvojnásobná. Proto je často prvním krokem optimalizace ČOV výměna čerpadel. Řízení množství vzduchu dodávaného do aktivačních nádrží podle skutečných aktuálních potřeb čistírny je další možnost, jak snížit spotřebu energie. Výměnou čerpací techniky, dmychadel a snížení hydraulických ztrát v potrubí bylo například v Budapešti dosaženo úspory 18 278 kWh/den – 5 611 kg eq. CO2/den.

Při čištění odpadních vod je ale možné energii také vyrábět. Největší potenciál představuje využití kalu, který se běžně používá k výrobě bioplynu a následně k výrobě tepla a elektřiny v kogeneračních jednotkách.
Pitná i odpadní voda tedy v sobě skrývá veliký energetický potenciál. Existence úpraven pitných vod nebo ČOV plně energeticky soběstačných či předávajících energií do svého okolí je sice stále hudba budoucnosti, ale ve světle rozvoje nových technologií začíná tato představa dostávat reálné obrysy.

Podle www.vodarenstvi.cz