Biologiczne Oczyszczalnie Ścieków: Rodzaje i Technologie
- Szczegóły
Przydomowa oczyszczalnia ścieków to instalacja, która ma działać stabilnie przez wiele lat. Jeśli technologia zostanie dobrana przypadkowo albo tylko na podstawie ceny, problemy zwykle pojawiają się dopiero po czasie. Zimą, przy intensywnym użytkowaniu domu albo po kilku latach eksploatacji. Wybór rodzaju przydomowej oczyszczalni ścieków uzależniony jest zarówno od indywidualnych pferencji inwestora, jak i właściwości działki, na której ma stanąć budynek.
Różnice pomiędzy poszczególnymi typami oczyszczalni dotyczą nie tylko sposobu oczyszczania ścieków. Mają wpływ na wymagania wobec gruntu, ilość miejsca na działce, odporność na zmienne użytkowanie oraz koszty utrzymania. Dlatego warto zrozumieć, czym te rozwiązania faktycznie się od siebie różnią.
Podstawowe Rodzaje Przydomowych Oczyszczalni Ścieków
Przydomowe oczyszczalnie ścieków to kluczowy element gospodarstw domowych, szczególnie tam, gdzie nie ma dostępu do miejskiej kanalizacji. Wybierając rodzaj oczyszczalni, bardzo ważne jest, by uwzględnić indywidualne potrzeby, a także możliwości finansowe i przestrzenne.
Oczyszczalnie Drenażowe
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca to najprostszy typ przydomowej oczyszczalni ścieków. Cechami charakterystycznymi takiej oczyszczalni są: prosta konstrukcja, niskie koszty instalacji oraz eksploatacji, łatwa obsługa i mała awaryjność. Warunkiem zastosowania tego rozwiązania są odpowiednie warunki gruntowe. Ważne zatem, by grunt był dobrze przepuszczalny, a poziom wód gruntowych stosunkowo niski.
Grunt musi być przepuszczalny, a poziom wód gruntowych odpowiednio niski. Na małych działkach lub w terenach gliniastych pojawiają się ograniczenia, których nie da się obejść bez ryzyka problemów w przyszłości. Drenaż wymaga także miejsca i odpowiednich odległości od budynków oraz studni. W praktyce sprawdza się głównie tam, gdzie warunki są naprawdę sprzyjające.
Przeczytaj także: Biologiczne oczyszczanie ścieków z EasyBio
Po wstępnym oczyszczeniu w osadniku gnilnym ścieki trafiają do systemu rur drenarskich, a następnie do gruntu. Wykonując poletko filtracyjne z rurami drenującymi obsypanymi warstwą płukanego żwiru kluczowe jest, aby każda z nich była podłączona do osobnego wyjścia studzienki rozdzielnej i miała długość nie przekraczającą 20 metrów.
W tego typu oczyszczalni drenażowej, po wstępnym oczyszczeniu ścieki trafiają przez studzienkę rozprowadzającą do drenów oraz do filtra. Po przejściu przez złoże, dreny zbierające kierują je do studni zbiorczej, a następnie do zbiornika, z którego można je odzyskać i wykorzystywać do podlewania roślin czy mycia samochodu. Tego typu system jest stosowany wówczas, gdy rodzimy grunt jest słabo przepuszczalny lub mamy do czynienia z wysokim poziomem wód gruntowych.
W pierwszym wypadku niezbędne jest usunięcie gruntu na głębokości 1,5 metra i zastąpienie go piaskiem lub żwirem, tworzącym naturalny filtr. W drugim buduje się natomiast przepompownię ścieków oraz kopiec filtracyjny, który jest oddzielony od rodzimego podłoża przy pomocy folii.
Jak wspomnieliśmy to najprostsze, ale niestety też najmniej skuteczne spośród rozwiązań, jakie prezentujemy. Skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej w samodzielnych osadnikach gnilnych wynosi mniej niż 80%, natomiast eliminacja zanieczyszczeń organicznych oraz związków azotu kształtuje się zaledwie na poziomie 40%. Jeszcze gorsze wyniki osiąga technologia drenażowa w przypadku biogenów, jakimi są związki fosforu.
Nadmierny rozrost błony biologicznej wywołany dużą ilością odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych może tez powodować zatykanie porów złoża rozsączającego. Kolmatacja systemu rozsączającego ścieki do gruntu to jedno z poważniejszych zagrożeń w przypadku. Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu może powodować (zwłaszcza w okresach długotrwałych opadów) lokalne podtopienia systemu rozsączającego.
Przeczytaj także: Zasada działania BOŚ
To z kolei prowadzi do odcięcia dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych bytujących w gruncie oraz ich obumieranie. W wyniku braku kontroli nad procesami wewnątrz zakopanej części systemu, może powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji i dodatkowo blokuje odpływ ścieków.
Ze względu na występujące procesy beztlenowe, podczas eksploatacji zalecane jest stosowanie biopreparatów dbających o florę bakteryjną i przyśpieszających rozkład zanieczyszczeń.
Oczyszczalnie Biologiczne
Oczyszczalnia biologiczna to rozwiązanie bardziej zaawansowane technologicznie. Inna ich nazwa to oczyszczalnia mechaniczno - biologiczna. Proces oczyszczania odbywa się głównie w zamkniętym zbiorniku, w którym pracują mikroorganizmy rozkładające zanieczyszczenia.
Tego typu instalacje są znacznie mniej zależne od rodzaju gruntu. Zajmują mniej miejsca i pozwalają osiągnąć wysoki poziom oczyszczania ścieków. Dzięki temu mogą być stosowane także na mniejszych działkach lub w trudniejszych warunkach terenowych.
Biologiczna oczyszczalnia wymaga zasilania elektrycznego, ale zużycie energii jest niewielkie. W zamian użytkownik otrzymuje stabilną pracę systemu i większą odporność na zmienne obciążenie, na przykład wtedy, gdy w domu mieszka więcej osób albo pojawiają się goście.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia biologiczna - na jakiej głębokości?
Do grupy tej zalicza się oczyszczalnie z osadem czynnym oraz biologicznym. Wymagają one mało miejsca (średnio jest to około 8 metrów kwadratowych), a co za tym idzie - znajdą zastosowanie na małych działkach. Do ich wad zaliczyć można natomiast wysoki koszt budowy i późniejszej obsługi.
Zbiornik tego typu oczyszczalni składa się przeważnie z trzech komór. Wstępnie oczyszczone w pierwszej w nich ścieki są podawane do komory napowietrzania i dalej. Pływające mikroorganizmy, które tlenowo rozkładają ścieki na osad i ciecz nasadową pracują wydajnie pod warunkiem, że są dobrze dotlenione i wymieszane ze ściekami (gwarantuje to urządzenie napowietrzające).
Niedotlenione kłaczki opadają na dno, a następnie są przepompowywane do osadnika wtórnego w postaci osadu nadmiernego. W takiej oczyszczalni celowo inicjuje się proces recyrkulacji, co sprawia, że część wracającego osadu powstałego na skutek procesu sedymentacji także zostaje rozłożona.
W tego typu rozwiązaniu podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki poddawane są procesom doczyszczenia zachodzącym w warunkach tlenowych. Na dnie zbiornika z osadem czynnym zamontowane są specjalne membrany, przez dmuchawę stale dostarcza tlen. W samej zaś komorze zawieszone są mikroorganizmy zdolne do niezwykle szybkiego namnażania. Tworzą one tzw.
W osadniku wtórnym następuje klarowanie ścieków poprzez oddzielenie zawiesiny mikroorganizmów oraz substancji mineralnych. Osad należy regularnie usuwać z osadnika wtórnego i neutralizować.
Zaletami tego typu rozwiązania jest wysoki stopień redukcji zanieczyszczeń zawartych w ściekach, przy jednoczesnym częściowym unieszkodliwieniu wirusów, bakterii i mikroorganizmów. Cechuje się też dużą wrażliwością, zarówno na nierównomierny dopływ ścieków, jak też przerw w dostawie prądu. W razie przerw istnieje duże ryzyko zaburzenia efektywności pracy urządzenia.
Ostatnia prezentowana technologia, czyli przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym, znakomicie sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki gruntowo-wodne lub niewielka powierzchnia działki utrudniają lub uniemożliwiają zastosowanie innego rozwiązania. Podobnie, jak w innych systemach, oczyszczanie składa się z procesów mechanicznych oraz biologicznych.
Oczyszczanie mechaniczne na skutek sedymentacji i flotacji osadu odbywa się w osadniku wstępnym. Oczyszczanie biologiczne zachodzi w komorze reaktora ze złożem biologicznym. W oczyszczalniach BIOFIT produkcji Ecol-Unicon złoże to ma postać rolowanych siatek o wysokiej powierzchni właściwej. Nadmiar biomasy odrywany jest ze złóż i odpływa wraz ze ściekami do komory klarowania, gdzie następuje jego separacja.
Oczyszczone ścieki wypływające z komory klarowania nie wymagają dodatkowego układu podczyszczającego. Przepływ ścieków przez oczyszczalnię biologiczną odbywa się w sposób grawitacyjny, co znacząco ogranicza zużycie energii. Jej największe zalety to: wysoka redukcja zanieczyszczeń, niewielka powierzchnia potrzebna do zamontowania systemu oraz łatwość adaptacji do lokalnych warunków (osobne korpusy). Ważne są także niskie koszty eksploatacji.
Oczyszczalnie Roślinne
W tym przypadku ścieki oczyszczane są w złożach glebowo - korzeniowych przez bakterie żyjące w korzeniach roślin. Oddzielone folią od macierzystego gruntu złoże składa się z warstw piasku, żwiru oraz urodzajnego gruntu. Oczyszczone ścieki są odprowadzane do stawu, rowu melioracyjnego albo studni chłonnej.
Tego typu oczyszczalnie są sprawne i pozwalają na wykorzystanie oczyszczonych ścieków.
Podobne działanie do oczyszczalni piaskowych mają oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi. Tutaj jednak proces biologicznego oczyszczania wspierany jest przez systemy korzeniowe roślin. Aby wzmocnić skuteczność czyszczenia można postawić kilka filtrów gruntowo-roślinnych usytuowanych względem siebie w sposób kaskadowy.
Sam filtr zbudowany jest z kilku warstw. Pierwsze dwie, to warstwy żwiru: o większej granulacji 2-16 mm i mniejszej do 2 mm. Podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do odizolowanych od podłoża powierzchni filtracyjnych. Tam zachodzi biologiczna filtracja przy pomocy błony biologicznej.
W wyniku licznych tlenowych i beztlenowych procesów rozkładane są białka i redukowane azotany. Wytrącane są też fosforany oraz następuje neutralizacja związków siarki ze ścieków. Jeżeli przepuszczalność gruntu jest duża i zagraża przenikaniem ścieków, podobnie jak w poprzednim rozwiązaniu, dno wykopu należy wyłożyć grubą folią z tworzywa sztucznego.
Zaletą takiej oczyszczalni jej wysoka skuteczność. Ich wysoka czystość sprzyja ponownemu wykorzystaniu, np. Niestety ten typ oczyszczalni jest dość drogi, zarówno na etapie inwestycji, jak też eksploatacji.
Zasada Działania Procesów Biologicznych
Oczyszczanie ścieków odbywa się tu bowiem w oparciu o dwa procesy: tlenowym oraz beztlenowym. Niezależnie od rodzaju przydomowych oczyszczalni, ścieki zawsze oczyszczane są w dwóch etapach - beztlenowym i tlenowym.
Procesy Tlenowe i Beztlenowe
Oczyszczanie ścieków przy wykorzystaniu procesów tlenowych i beztlenowych to skuteczne i ekologiczne rozwiązanie. Te dwa rodzaje procesów mają kluczowe znaczenie dla skuteczności działania wielu systemów oczyszczania ścieków. Procesy tlenowe, do których dochodzi w obecności tlenu, oraz procesy beztlenowe, zachodzące w środowisku pozbawionym tego gazu, pozwalają skierować działanie bakterii na degradację zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach.
Mikroorganizmy w Oczyszczalniach
Bakterie, jak i inne mikroorganizmy, są niewidocznym, ale kluczowym elementem biologicznego oczyszczania ścieków. To one, znajdując się w odpowiednio zaprojektowanych reaktorach lub osadnikach wtórnych, przetwarzają związki organiczne na proste związki nieorganiczne, które są mniej szkodliwe dla środowiska.
Kryteria Wyboru Odpowiedniego Typu Oczyszczalni
Decydując się na budowę przydomowej oczyszczalni ścieków, a tym samym dbając o ochronę środowiska i bezpieczeństwo sanitarne, każda osoba musi zdawać sobie sprawę z wielu czynników. Wybór odpowiedniego typu oczyszczalni jest jednym z nich.
Warunki Gruntowo-Wodne
Pierwszym etapem wyboru oczyszczalni ścieków powinna być analiza warunków gruntowo-wodnych na naszej działce. Kluczowe jest przy tym zrozumienie przepuszczalności gruntu, a także ustalenie poziomu wód gruntowych. Te dwa czynniki mogą znacząco wpływać na efektywność funkcjonowania oczyszczalni i powinny być odpowiednio uwzględnione w planowaniu.
Powierzchnia Działki
Kolejnym istotnym krokiem jest ocena dostępnej powierzchni działki, która może być przeznaczona pod instalację systemu oczyszczania ścieków. Przestrzeń, którą możemy poświęcić na oczyszczalnię, a także jej rozmieszczenie mogą wpływać na wybór konkretnego typu systemu.
Wpływ Roślin na Efektywność Oczyszczania
Podczas wyboru odpowiedniego systemu oczyszczania ścieków, wiele osób zastanawia się, czym kierować się podczas wyboru. Czy priorytetem powinna być efektywność oczyszczalni, jej ekonomiczność, czy może rolę odgrywa ochrona środowiska? A może warto zwrócić uwagę na systemy, które korzystają z naturalnych rozwiązań, takich jak oczyszczalnia roślinna?
Rośliny odgrywają znaczącą rolę w procesie oczyszczania ścieków, szczególnie w systemach gruntowo-roślinnych. Posiadają one zdolności do absorpcji i transformacji zanieczyszczeń organicznych oraz nieorganicznych. Skuteczność oczyszczalni roślinnych sprawia, że łączą one aspekty estetyczne z efektywnością ekologicznego oczyszczania. Współpracując z mikroorganizmami glebowymi, tworzą system, który nie tylko przyczynia się do oczyszczenia wody, ale również stwarza korzystne warunki dla różnorodności biologicznej.
| Typ oczyszczalni | Metoda oczyszczania | Zalety | Ograniczenia |
|---|---|---|---|
| Drenaż rozsączający | Mechaniczna i przez rozsączanie ścieków w gruncie | Prosta konstrukcja, niskie koszty instalacji | Wymaga odpowiedniego typu gruntu, dużej powierzchni działki |
| Filtr piaskowy | Mechaniczna, przez przesączanie ścieków przez warstwę piasku | Skuteczne usuwanie zanieczyszczeń mechanicznych i biochemicznych | Wymaga regularnej wymiany piasku, i odpowiedniej przepuszczalności gruntu |
| Biologiczne oczyszczalnie | Biologiczna, przez rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy | Wysoka skuteczność oczyszczania, mały wpływ na środowisko | Wymaga regularnej kontroli i konserwacji |
| Roślinne oczyszczalnie | Rośliny i grunt | Wysoka skuteczność, zdolność do dostosowania do różnych warunków | Zazwyczaj wyższe koszty inwestycji i eksploatacji |
Aspekty Prawne Budowy Oczyszczalni
W przypadku budowy przydomowej oczyszczalni ścieków pozwolenie wodnoprawne jest wymagane tylko wtedy, gdy ścieki po oczyszczeniu odprowadzane są bezpośrednio do wód powierzchniowych lub do gruntu w ilości przekraczającej 5 m³ na dobę. Jeśli przepustowość instalacji nie przekracza tej wartości (co dotyczy większości przydomowych oczyszczalni obsługujących 4-6 osób), wystarczy zgłoszenie budowy w starostwie powiatowym lub urzędzie gminy.
Przy odprowadzaniu ścieków do sieci kanalizacyjnej wymagane jest jedynie uzgodnienie z przedsiębiorstwem wodociągowo-kanalizacyjnym. Budowa przydomowej oczyszczalni ścieków o wydajności do 7,5 m³ na dobę nie wymaga pozwolenia na budowę, a jedynie zgłoszenia w starostwie powiatowym lub urzędzie gminy, zgodnie z Prawem budowlanym.
Do zgłoszenia należy dołączyć m.in. mapę sytuacyjno-wysokościową oraz opis techniczny planowanej instalacji. Pozwolenie na budowę jest wymagane tylko w przypadku oczyszczalni o większej przepustowości lub gdy obiekt znajduje się na terenach objętych szczególną ochroną prawną.
tags: #biologiczna #oczyszczalnia #ścieków #rodzaje
