Technologie využívající čistého kyslíku z OZE místo vzduchu pro provoz ČOV při zachování účinnosti čistírenského procesu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26021897%3A_____%2F25%3AN0000001" target="_blank" >RIV/26021897:_____/25:N0000001 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/25153986:_____/25:N0000001

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologie využívající čistého kyslíku z OZE místo vzduchu pro provoz ČOV při zachování účinnosti čistírenského procesu

Popis výsledku v původním jazyce

Technologie čistírny odpadních vod se sezónní aerací vzduchem a kyslíkem je navržena tak, aby kombinovala výhody obou systémů a zároveň minimalizovala energetickou závislost na distribuční síti. V letních měsících, kdy je k dispozici dostatek elektrické energie z fotovoltaické elektrárny, probíhá aerace klasickým způsobem pomocí dmychadel a vzduchu. Současně se přebytečná energie využívá pro provoz elektrolyzéru, který vyrábí čistý kyslík a vodík. Kyslík je po úpravě a vysušení ukládán do tlakových zásobníků, odkud se v zimním období odebírá pro přímou aeraci aktivace. Vodík je možné využít k výrobě elektřiny nebo tepla, čímž se dále zvyšuje celková energetická soběstačnost systému. V zimním období, kdy je výkon fotovoltaiky omezený a energie ze sítě není k dispozici, jsou dmychadla mimo provoz a biologické čištění probíhá s přímým dávkováním kyslíku ze zásobníků. Tento režim zajišťuje dostatečnou koncentraci rozpuštěného kyslíku i při nižší teplotě odpadní vody a snižuje riziko poklesu účinnosti nitrifikace. Díky vysoké účinnosti přenosu kyslíku lze zachovat stabilní provoz aktivačního systému, přičemž spotřeba energie na aeraci je výrazně nižší než při provzdušňování vzduchem. Celý systém tak využívá přirozenou sezónní dynamiku – v létě se energie ukládá do formy kyslíku, v zimě se spotřebovává, což z ČOV činí soběstačné a ekologicky šetrné zařízení nové generace. Součástí technologie je i ověření mikrobiální stability systému při změnách způsobu aerace (kyslík/vzduch). A rovněž návrh metodiky sledování mikrobiálních markerů při reálném provozu ČOV. Technologii lze modifikovat a použít v různých variantách dle specifických podmínek požadovaného řešení.

Název v anglickém jazyce

Technology using pure oxygen from renewable energy sources instead of air to operate a wastewater treatment plant while maintaining the efficiency of the treatment process

Popis výsledku anglicky

The wastewater treatment plant technology with seasonal aeration using air and oxygen is designed to combine the advantages of both systems while minimizing energy dependence on the power grid. During the summer months, when sufficient electricity is available from the photovoltaic system, aeration is carried out in the conventional way using blowers and air. At the same time, surplus energy is utilized to operate an electrolyzer that produces pure oxygen and hydrogen. The oxygen is purified, dried, and stored in pressure tanks, from which it is withdrawn during the winter period for direct aeration of the biological reactor. The hydrogen can be used for the production of electricity or heat, further increasing the overall energy self-sufficiency of the system. In the winter months, when photovoltaic output is limited and grid energy is unavailable, the blowers are shut down and biological treatment is performed by direct dosing of oxygen from the storage tanks. This mode ensures sufficient dissolved oxygen concentration even at low wastewater temperatures and reduces the risk of decreased nitrification efficiency. Due to the high oxygen transfer efficiency, the biological process remains stable while the overall energy consumption for aeration is significantly lower compared to conventional air aeration. The entire system thus utilizes the natural seasonal energy balance – in summer, energy is stored in the form of oxygen, and in winter, it is consumed – making the treatment plant a self-sufficient and environmentally friendly facility of the new generation. The technology also includes verification of the microbial stability of the system during transitions between aeration modes (oxygen/air), as well as the development of a methodology for monitoring microbial markers under real operational conditions of the WWTP. The system can be modified and adapted in various configurations according to the specific requirements of the intended application.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20801 - Environmental biotechnology

Projekt

<a href="/cs/project/EI22_002%2F0000873" target="_blank" >EI22_002/0000873: Technologie energeticky soběstačného systému čistíren odpadních vod využívající OZE</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

OZE ČOV O2

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Technické parametry výsledku (technické a jiné parametry charakterizující výstup): • Účinnost čištění odpadních vod při náhradě vzduchu čistým kyslíkem. • Vliv využití čistého kyslíku na stabilitu bakteriálního konsorcia v systému ČOV. • Návrh modelové ČOV s uplatněním OZE, elektrolyzéru, čistého kyslíku a vodíku a celková ekonomická bilance návrhu ve variantách. Vše je podrobně popsáno v závěrečné zprávě k projektu.

Ekonomické parametry

V první fázi bude realizován demonstrační projekt reálné soběstačné malé ČOV ve spolupráci s Jihočeským vědecko-technickým parkem a.s.. Na základě zkušebního provozu proběhne potřebný certifikační proces. Tyto dvě fáze komercionalizace si vyžádají investici zhruba ve výši 3 mil. Kč a jejich ukončení očekáváme v horizontu cca 24 měsíců. Komerřní fáze projektu bude zahájena třetí rok od ukončení projektu (2028) a bude nejprve využita systémová integace s výrobci fotovoltaiky, elektrolyzérů a malých ČOV. Postupně ve 4. a 5. roce od ukončení pojektu (2029 – 2030) budeme přecházet na systém dodávky na klíč. Navýšení tržeb ve třetím roce po ukončení projektu předpokládáme ve výši 5 mil. Kč. s generovaným hospodářským výsledkem ve výši 15%. Od 4. roku očekáváme nárůst tržeb v důsledku dodávky komplexních technologických celků ve výši 20 mil. Kč se ziskem 10 až 15%. Od pátého roku (2025)v důsledku postupného rozvoje trhu v oblasti vodíkových technologií očekáváme dynamický růst zhruba o 15% ročně.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26021897

Název vlastníka

ENVISAN-GEM, a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—