CaviPlasma: vynález odstraňuje mikropolutanty

Běžné čistírny odpadních vod si s mikropolutanty často neporadí

Mikropolutanty představují spolu s pesticidy největší hrozbu pro jakost pitné vody. Jedná se o látky, které jsou v důsledku lidské činnosti denně vypouštěny do odpadních vod – většinou jsou to zbytky léčiv a produktů osobní hygieny, estrogeny z hormonální antikoncepce nebo fosfor. Jsou špatně odstranitelné, a proto často putují přes čistírnu odpadních vod dál do vodního prostředí.

„V současné době se finalizuje prototyp kavitační jednotky, která bude připojena na odtok z čistírny odpadních vod, a v létě již plánujeme instalaci takové jednotky u reálného zákazníka pro testování účinnosti,“ říká Zdeněk Jílek, který se účastní vývoje tohoto nového typu čistírny za společnost ABPLAST. „Naše představa je, že od začátku roku 2026 budeme připraveni na sériovou výrobu těchto jednotek,“ dodává.

Kavitační jednotka bude v čistírnách odpadních vod úplně na konci celého procesu pro poslední dočištění. Takto vybavené čistírny, kterým se říká komplexní malé domovní čistírny odpadních vod, najdou využití zejména v oblastech s přísnějšími požadavky na kvalitu vyčištěných odpadních vod, tedy v oblastech s významnými zdroji pitné vody, jako jsou prameny, okolí přehrad, které zásobují pitnou vodou, nebo chráněné přírodní oblasti. Koncovými uživateli těchto čistíren budou domácnosti, bytové domy, firmy, domovy pro seniory nebo zdravotnická zařízení spotřebovávající velké množství farmak.

Na jakém principu CaviPlasma funguje?

CaviPlasma je jedinečná v tom, že kombinuje hydrodynamickou kavitaci a plazmový výboj. „Vzali jsme trubku, kterou jsme vhodně vytvarovali, a vytvořili tak úzké místo, kterým proudí voda vysokou rychlostí. Lokálně zde klesá tlak pod hodnotu tlaku sytých par a dochází ke vzniku parních bublin, což je proces nazývající se hydrodynamická kavitace. Uvnitř trubky plné vody nám tedy vznikly ‚kapsy‘ vyplněné párou. A když se pak do těchto kapes umístí dvě elektrody s vysokým napětím, je možné realizovat plazmový výboj,“ přiblížil Technickému týdeníku práce na vývoji CaviPlasmy Pavel Rudolf z Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Právě plazma vytváří ve výbojové komoře prostředí, které ničí škodliviny. „CaviPlasma se ukázala tím superzabijákem, který odstraní biologické mikropolutanty i řadu chemických látek,“ upřesňuje v reportáži pořadu Gejzír České televize.

Zařízení dokáže snížit koncentraci různých škodlivých látek většinou alespoň o desítky procent, některé odstraní téměř úplně. Podle Blahoslava Maršálka z Botanického ústavu Akademie věd České republiky, dalšího člena vývojářského týmu, je u hormonální antikoncepce účinnost odstranění škodlivin 90 až 95 procent. Většinu antibiotik nebo psychofarmak stejně jako látky na tišení bolesti odstraňuje toto zařízení zhruba ze 75 až 90 procent.

Technologie CaviPlasma, která umožňuje zpracovávat desetitisíce litrů vody za hodinu, ničí také sinice. Proto se může hodit například hasičům při čištění hasičských nádrží nebo chovatelům ryb. Nezabíjí totiž řasy. Rybám zůstává tím pádem dostatek živin i kyslíku.

S CaviPlasmou na EXPO 2025 v japonské Ósace

Roku 2024 získal projekt CaviPlasma ocenění Technologické agentury České republiky za nejlepší aplikovaný výzkum v kategorii společnost. Není to přitom poprvé, kdy tomuto unikátnímu patentovanému vynálezu někdo zatleskal. CaviPlasma se už pyšní Cenou Transfera Technology Day 2020 a Zlatou medailí z Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně v roce 2021.

V létě 2025 se CaviPlasma vydala také do světa. „Tato technologie byla s velkým úspěchem odprezentována na světové výstavě EXPO 2025 v japonské Ósace 25. července v rámci EDU Day,“ prozrazuje Zdeněk Jílek. Do Japonska přivezli Češi druhou generaci tohoto zařízení, které dokáže vyčistit až 15 000 litrů vody za hodinu. Dynamické ukázky provozu proběhly bez komplikací i díky speciálně vyrobenému transformátoru, jenž umožnil převod elektrického napětí z japonské na českou soustavu. Unikátní technologie zaujala nejen odbornou veřejnost, ale i potenciální partnery z oblasti průmyslu. Komerční využití projektu totiž již dnes nabízí česká firma ABPLAST. Pro CaviPlasmu se tak možná otevírá cesta k tomu, aby jednou čistila odpadní vody od mikropolutantů i jinde než jen v České republice.

Název projektu:
KOMPLEXNÍ ŘEŠENÍ MALÉ DOMOVNÍ ČOV S DŮRAZEM NA ODSTRAŇOVÁNÍ FOSFORU A MIKROPOLUTANTŮ
Registrační číslo: SS07020057

Cílem projektu je vývoj, návrh, výroba a ověření komplexní malé domovní čistírny odpadních vod, která bude odstraňovat současně také fosfor a mikropolutanty.

Projekt Komplexní řešení malé domovní ČOV s důrazem na odstraňování fosforu a mikropolutantů je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR a Ministerstva životního prostředí v rámci Programu Prostředí pro život. Tento projekt/výsledek byl financován v rámci Národního plánu obnovy z evropského Nástroje pro oživení a odolnost. Domovní čistírna bude rozšířena o terciární fosfor srážející jednotku a kvarterní jednotku na patentovaném principu CaviPlasma (český patent 308532 a PCT patent WO 2021/115489 A1), která bude schopna odstraňovat mikropolutanty. Modelově bude technologie testována na prioritních mikropolutantech jako jsou endokrinní disruptory, léčiva a prostředky osobní péče. Ověřena bude její účinnost pro domácnost se 4-10 obyvateli. Výstupní voda z KMDČOV bude rovněž testována na ekotoxicitu s cílem ověření jejího bezpečného opětovného využití.

Výsledné technologické řešení bude respektovat specifika malých domovních ČOV. Prototyp bude testován na modelových fortifikovaných odpadních vodách v laboratorních podmínkách. Vzhledem k velkému počtu mikropolutantů, které mohou být ve výstupní vodě přítomny není možné změřit všechny nebezpečné látky, které mohou přispívat k chemickým rizikům s nimi spojenými. Proto budou v tomto projektu vybrány perzistentní i psedo-perzistentní sloučeniny s prokazatelným negativním účinkem na životní prostředí (endokrinní disruptory, léčiva, UV filtry). Provedena bude také ekotoxikologická verifikace nezávadnosti výstupní vyčištěné vody. Za testování bude zodpovědný Botanický ústav, v.v.i ve spolupráci s Masarykovou univerzitou v Brně.

Manažer projektu : Ing. Petr Stiller
pstiller@abplastgroup.cz / +420 704 615 034
ABPLAST Group s.r.o.