This paper deals with the application of a fluidized layer of granular material (FLGM) for the direct separation of destabilized impurities during drinking water treatment. Further, it investigates the effect of operation parameters (fluidized layer grain size, technological arrangement, velocity gradient, retention time, dosage of destabilisation reagent and temperature) on the aggregation and separation efficiency of the layer. The tests were carried out in a pilot plant scale. Aluminium sulphate was used as the destabilisation reagent. The highest separation efficiencies were achieved, when the particles entered the fluidized layer immediately after the dosing of the destabilisation reagent, when they had the lowest degree of aggregation. The separation efficiency (ϕ) also increased with increasing velocity gradient and the maximal value was reached at the velocity gradient of about 250 s-1. The most efficient separation of aluminium was achieved at 5 °C, but the effect of temperature on the efficiency of organic matter separation (ϕTOC) was not very significant. The maximal efficiency of separation on the layer grains reached the values ϕAl = 0.81 at the optimal dosage DAl = 1.55 mg L-1 and ϕTOC = 0.31 at the optimal dosage DAl = 2.36 mg L-1. The indisputable advantage of using FLGM for the separation of impurities is that they are intercepted on the layer grains in a form of solid, water-free shell (or coat) with the density of 2450 kg m-3, and there is no need to deal with the sludge dewatering. and Příspěvek se zabývá využitím fluidní vrstvy zrnitého materiálu (FLGM) pro přímou separaci destabilizovaných nečistot při úpravě vody a vlivem provozních parametrů (velikost zrn náplně, technologické uspořádání, gradient rychlosti, doba zdržení, dávka destabilizačního činidla, teplota) na agregační a separační účinnost vrstvy. Testy byly prováděny na poloprovozním modelu fluidní vrstvy. Jako destabilizační činidlo byl použit síran hlinitý. Nejvyšší separační účinnosti byly dosahovány, pokud částice nečistot vstupovaly do fluidní vrstvy bezprostředně po nadávkování destabilizačního činidla, kdy byl jejich stupeň agregace nejnižší. Separační účinnost (ϕ) se také zvyšovala s narůstající hodnotou gradientu rychlosti ve fluidní vrstvě a maximální hodnoty dosáhla při gradientu kolem 250 s-1. Hliník byl nejúčinněji separován při nízké teplotě (5 °C), nicméně na účinnost separace organických látek (ϕTOC) teplota příliš velký vliv neměla. Maximální účinnost separace na zrnech fluidní vrstvy dosáhla hodnot ϕAl = 0,81 při optimální dávce DAl = 1,55 mg L-1 a ϕTOC = 0,31 při optimální dávce DAl = 2,36 mg L-1. Nespornou výhodou využití fluidní vrstvy jako separačního prvku je skutečnost, že nečistoty jsou na zrnech FLGM zachycovány ve formě pevné skořápky (hustota 2450 kg m-3), která neobsahuje kapalnou vodu, a kal tudíž nemusí být odvodňován.
The results of measurement of polychlorinated biphenyls (PCBs) in surface bottom sediments contaminated by technical PCB mixtures Delor collected from the Červený potok (stream in the Litavka River catchment), Czech Republic in 2008 are presented. The sediment samples of two different grain size fractions (< 2 mm and < 200 μm) were analyzed for 8 congeners of PCBs using Soxhlet extraction and gas chromatography (GC-ECD). Total concentrations of PCBs ranged from 15.3 to 997 ng g-1 (dry weight) in < 2 mm fraction and from 29.9 to 952 ng g-1 in < 200 μm fraction, where PCBs 28, 52, 101, 138, 153, 180 and 194 were found in all the samples. The highest levels of PCBs were found in sediment collected from the area below the discharge of municipal wastewater treatment plant and local engineering industry in the Komárov village. High percentage of PCBs 28, 153 and 138 (22-74%, 5-22% and 5-20% respectively) indicates the contamination by PCBs commercial mixtures Delor 103 and Delor 105 (an equivalent of AROCLOR 1242 and 1254). The result of PCA analysis indicates that the more highly chlorinated PCB congeners tend to be more associated with finer organic carbon particles of the < 200 μm sediment fraction. and Práce se zabývá distribucí polychlorovaných bifenylů (PCB) v povrchových sedimentech Červeného potoka (povodí Litavky), kontaminovaných technickými směsmi Delor. Ve dvou zrnitostních frakcích sedimentů (< 2 mm a < 200 μm) odebraných v roce 2008 byly prostřednictvím Soxhletovy extrakce a plynové chromatografie (GC-ECD) stanoveny koncentrace 8 indikačních kongenerů PCB. Celkové koncentrace PCB se v zrnitostní frakci < 2 mm pohybovaly od 15,3 do 997 ng g-1 sušiny, ve frakci < 200 μm bylo rozpětí koncentrací 29,9 až 952 ng g-1 sušiny. PCB kongenery 28, 52, 101, 138, 153, 180 a 194 byly naměřeny ve všech vzorcích sedimentů. Z výsledků vyplývá, že nejvyšší koncentrace PCB byly zjištěny v sedimentech odebraných z lokality pod zaústěním odtoku z čistírny odpadních vod v obci Komárov, do které ústí i kanalizační větev z místního strojírenského podniku. Vysoké procentuální zastoupení kongenerů PCB 28, 153 a 138 (22-74%, 5-22% a 5-20%) v sumě všech osmi kongenerů značí kontaminaci technickými směsmi Delor 103 a Delor 105 (srovnatelných se směsmi AROCLOR 1242 a 1254). Z výsledků PCA analýzy vyplývá, že vícechlorované kongenery PCB jsou intenzivněji asociovány s organickou hmotou v jemnější frakci sedimentu < 200 μm.
This study was undertaken to assess the impact of combined sewer overflows (CSOs) on distribution and potential mobility of heavy metals in sediments of urban streams in Prague, Czech Republic. Contents of total and extractable heavy metals (Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Ni), mineralogical phases and other sediment properties were measured in 44 surficial sediment samples. Total metal concentrations were obtained after microwave-assisted digestion whilst extractable metal contents were obtained following a sequential extraction scheme (acid soluble, reducible, oxidisable and residual fraction). The multivariate statistics of cluster analysis was used to identify specific areas of contamination and to evaluate the impact of CSOs. The observed mobility order of metals was Cd > Zn > Ni > Cu > Pb > Cr. There was a considerable increase in Zn mobility and increase of Cu associated with the oxidisable fraction in the sediments below CSO discharges. Cd was revealed as the most mobile heavy metal with percentages of extraction of approximately 40-60% in acid soluble fraction. Pb was mainly found in reducible fraction associated with Fe/Mn (oxi)hydroxides, which is indicative of anthropogenic pollution. In terms of environmental significance, Cd and Zn can be particularly mobile and bioavailable under acidic conditions, because they are predominantly bound in labile fractions. However, potential changes of redox state and pH may remobilize the metals bound to carbonates, reducible, and/or organic matter. and Práce se zabývá vyhodnocením vlivu odlehčovacích komor jednotné kanalizace (OK) na distribuci a potenciální mobilitu těžkých kovů v sedimentech městských toků v Praze, České republice. Ve vzorcích 44 povrchových sedimentů byl stanoven obsah celkových i extrahovatelných těžkých kovů (Cu, Zn, Pb, Cd, Cr a Ni), mineralogické složení a další fyzikálně-chemické vlastnosti sedimentů. Celkový obsah kovů byl stanoven po mikrovlnném rozkladu, zatímco obsah extrahovatelných kovů byl stanoven metodou sekvenční extrakce (kyselinou extrahovatelná, redukovatelná, oxidovatelná a reziduální frakce). Pomocí mnohorozměrné shlukové analýzy byly identifikovány specifické lokality kontaminace a zhodnocen vliv OK. Zjištěná potenciální mobilita kovů klesala v pořadí Cd > Zn > Ni > Cu > Pb > Cr. V sedimentech nacházejících se na profilech pod zaústěním OK byl naměřen zvýšený obsah Zn vázajícího se na nejmobilnější frakci a zvýšený obsah Cu vázané na oxidovatelnou frakci sedimentu. Cd bylo na všech profilech shledáno nejmobilnějším kovem s vazbou na kyselinou extrahovatelnou frakci v rozmezí cca 40 až 60 %. Pb bylo vázáno převážně na redukovatelnou frakci (hydratované oxidy Fe/Mn), což indikuje antropogenní zatížení tímto kovem. Z hlediska životního prostředí představují nejvýznamnější riziko převážně Cd a Zn, které se mohou za kyselých podmínek vyskytovat v mobilních a biodostupných formách, neboť jsou nejvíce vázány na nejlabilnější složky sedimentů. Při významných změnách redoxního potenciálu a pH pak může dojít k remobilizaci kovů vázaných na karbonáty, redukovatelnou frakci i organickou hmotu.