Działanie Dawkownika w Oczyszczalniach Ścieków: Przegląd Rozwiązań

W przypadku braku możliwości podłączenia budynku do systemu kanalizacji sanitarnej jedynym rozwiązaniem są urządzenia do indywidualnej gospodarki ściekowej. Do najbardziej popularnych rozwiązań należą zbiorniki bezodpływowe (tzw. szamba) oraz przydomowe oczyszczalnie ścieków, a wśród nich różne rodzaje m.in. drenażowa lub biologiczna oczyszczalnia ścieków. W niniejszym poradniku porównamy wady i zalety różnych rozwiązań do indywidualnej gospodarki ściekowej: zbiornik bezodpływowy tzw. szambo i urządzenie przepływowe, czyli wszystkie typy przydomowych oczyszczalni ścieków.

1. Szambo Ekologiczne

Szambo ekologiczne, czyli zbiornik bezodpływowy, w którym gromadzone zanieczyszczenia płynne wywożone są cyklicznie przy pomocy taboru asenizacyjnego, jest rozwiązaniem najprostszym spośród wszystkich systemów indywidualnej gospodarki ściekowej. Materiałem, z którego jest najczęściej wykonane szambo ekologiczne to beton oraz tworzywa sztuczne (m.in. polietylen, laminat poliestrowo-szklany itp.). Zazwyczaj szambo ekologiczne wykonane jest jako jednokomorowe z jednym kominem rewizyjnym, przez który odbywa się wypompowywanie zanieczyszczeń taborem asenizacyjnym. Dostępne na rynku są rozwiązania wielokomorowe umożliwiające podłączenie np.

Zgodnie z obowiązującymi przepisami (§ 35 - Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie - Dz.U. z 2015 r. poz. W przypadku braku tzw. wentylacji wysokiej budynku lub niewłaściwego jej wykonania kominek wentylacyjny szamba stanowi źródło wydobywania się bardzo uciążliwych zapachów złowonnych. Rozwiązaniem takiego problemu jest wykonanie lub poprawienie wentylacji wysokiej. Absolutnie nie należy zatykać lub demontować kominka wentylacyjnego szamba, ponieważ zbieranie się trujących gazów wewnątrz zbiornika może mieć tragiczne konsekwencje.

1.2 Dobór Szamba Ekologicznego

Szambo powinno być dobierane na podstawie rzeczywistego zużycia wody w taki sposób, aby częstotliwość jego opróżniania mieściła się w przedziale od 7 do 21 dni. Częstotliwość opróżniania powyżej 21 dni niesie bardzo wysokie prawdopodobieństwo intensyfikacji powstawania gazów złowonnych w wyniku fermentacji nieczystości zgromadzonych w szambie.

UWAGA! Należy pamiętać, że budowa szamba o pojemności do 10m³ wymaga jedynie zgłoszenia do starostwa powiatowego. Szambo o większej pojemności wymaga pozwolenia na budowę.

Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie

Zalety:

• Małe koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne w bardzo krótkim okresie użytkowania.
• Jak wykazano w poradniku pt. Przydomowa oczyszczalnia ścieków - koszty, szambo ekologiczne użytkowane np. przez 6 osób jest opłacalne w okresie wynoszącym zaledwie 2-3 lata.

Wady:

• Uciążliwość związana z pracą taboru asenizacyjnego. Konieczność wywozu nieczystości związana jest z hałasem oraz intensywnym rozprzestrzenianiem się zapachów złowonnych w czasie pracy taboru asenizacyjnego.
• UWAGA! Niedogodność związaną z pracą taboru asenizacyjnego można zmniejszyć poprzez montaż zbiornika bezodpływowego wyposażonego w dodatkowy króciec ze złączem typu strażackiego do opróżniania nieczystości.
• Niedogodność wynikająca z konieczności pamiętania o wywozie nieczystości płynnych. Regularne kontrola ilości ścieków w zbiorniku jest uciążliwa w dłuższej perspektywie czasu, a sama kontrola nie należy do czynności przyjemnych.
• Występujące na rynku czujniki poziomu ścieków bywają zawodne ze względu na wyjątkowo agresywne środowisko pracy. Przy eksploatacji urządzenia pomiarowego użytkownik dowiaduje się o jego awarii dopiero w momencie wylewania się zanieczyszczeń przez właz, co jest wyjątkowo kłopotliwe podczas okresów świątecznych lub weekendów.
• Największe koszty eksploatacyjne w dłuższej perspektywie czasu spośród wszystkich rozwiązań do gospodarki ściekowej. Jak wykazano w poradniku Przydomowa oczyszczalnia ścieków - koszty, eksploatacja zbiorników bezodpływowych generuje łączne koszty eksploatacji po 10 latach na poziomie nawet do 50 tyś.
• W przypadku zbiorników bezodpływowych wykonanych z betonu, ich montaż wymaga wykorzystania sprzętu ciężkiego mogącego posadowić zbiornik na dnie wykopu. Często się zdarza, że w miejscu przewidzianym na montaż szamba jest za mało miejsca na swobodne manewrowanie ciężkim sprzętem, co utrudnia, a czasem uniemożliwia jego montaż.
• Wytrzymałość szamb betonowych jest powszechnie znana. Niestety zbiorniki betonowe posiadają niską trwałość łączeń poszczególnych elementów zbiornika i po pewnym czasie dochodzi do rozszczelnienia zbiorników i nabierania wody np. po opadach atmosferycznych lub roztopach. Taka sytuacja generuje dodatkowe, nieprzewidziane koszty związane z koniecznością częstszych wywozów nieczystości taborem asenizacyjnym.
• Z kolei zbiorniki z tworzyw sztucznych posiadają wysoką trwałość gwarantującą szczelność przez wiele lat. Jednak mniejsza wytrzymałość, w porównaniu do zbiorników betonowych, wymaga w przypadku posadowienia zbiorników z tworzyw sztucznych w terenach najazdowych, wykonania dodatkowych wzmocnień nad zbiornikiem np.

UWAGA! Należy zaznaczyć, że występują sytuacje, gdzie przy braku kanalizacji sanitarnej, szambo ekologiczne jest jedynym rozwiązaniem na korzystnie z budynku. Taka sytuacja to bardzo trudne warunki gruntowe (np. grunty nieprzepuszczalne typu gliny, iły itp.) uniemożliwiające odprowadzenie oczyszczonych ścieków do gruntu. Przy bardzo wysokim poziomie wód gruntowych szambo również może okazać się jedynym rozwiązaniem. W takim przypadku należy pamiętać o odpowiednim zabezpieczeniu zbiornika przed wyporem wód gruntowych.

2. Oczyszczalnia Drenażowa

Oczyszczalnia drenażowa to osadnik gnilny z systemem doczyszczającym ścieki w warstwie żwiru. Poza osadnikiem gnilnym nieodzownym elementem oczyszczalni drenażowej jest rurowy drenaż rozsączający ewentualnie rurowe poletko rozsączające. Ze względu na niską skuteczność oczyszczania osadnika gnilnego wszystkie inne systemy odprowadzające ścieki do gruntu są niezalecane, ponieważ bardzo szybko dochodzi do kolmatacji ich warstw zbudowanych z kruszyw mineralnych (np. studnie chłonne) lub są po prostu nieopłacalne ekonomicznie.

Elementy osadnika gnilnego:

• deflektor wlotowy - element służący do wytrącania energii kinetycznej dopływającej wody. Bez tego elementu dopływające ścieki powodują wzburzenie zgromadzonych na dnie osadów, co zmniejsza skuteczność oczyszczania osadnika.
• komory utworzone poprzez wewnętrzne, perforowane przegrody. Najczęściej spotyka się osadniki gnilne w wersji jedno, dwu lub trzykomorowej.
• filtr doczyszczający - element służący do doczyszczenia przepływających ścieków z drobnych zawiesin, które nie uległy sedymentacji ani flotacji. Filtr umieszczony jest na wylocie z osadnika w specjalnym pojemniku.
• włazy rewizyjne - elementy umożliwiające kontrolę pracy osadnika oraz dokonanie okresowego wypompowania osadów i kożucha. Zasadą jest, że włazy rewizyjne powinny znajdować się nad każdą komorą. Dopuszczalne jest umieszczenie włazu nad przegrodą dzielącą zbiornik na komory, jednak jego średnica musi umożliwiać opróżnienie osadów z każdej komory niezależnie.

Osadnik gnilny jest to zbiornik w większości przypadków o poziomym, grawitacyjnym przepływie ścieków. W osadniku zachodzi oddzielenie substancji cięższych od wody w wyniku działania grawitacji (sedymentacja) oraz lżejszych od wody, które wynoszone są na powierzchnię (flotacja). Zanieczyszczenia cięższe od wody gromadzone są w warstwie osadowej na dnie zbiornika, natomiast lżejsze od wody w tzw. kożuchu unoszącym się na powierzchni.

2.2 Dobór Osadnika Gnilnego

Jednostkowa pojemność robocza osadnika gnilnego wynosi 0,5 m³/osobę (dla oczyszczalni do 7 osób) lub 0,4 m³/osobę (dla oczyszczalni obsługujących ponad 7 osób). Pojemność ta uwzględnia wielkość niezbędną do gromadzenia osadów i kożucha oraz zapewnienie odpowiedniej przestrzeni dla przepływających przez osadnik ścieków.

Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania

UWAGA! Należy podkreślić, że wyżej wskazana pojemność jest pojemnością roboczą, czyli do dna rury wylotowej. Jest to ważne, ponieważ wielu producentów podając pojemności zbiorników posługuje się pojemnością całkowitą lub tzw.

Zgodnie z obowiązującą wersją normy PN-EN 12566-1 pojemność robocza osadników nie może być mniejsza niż 2m³ niezależnie od ilości dopływających ścieków. Natomiast zbyt duża pojemność osadnika powoduje zagniwanie ścieku, co intensyfikuje powstawanie gazów złowonnych oraz utrudnia ich doczyszczenie na warstwie rozsączającej za osadnikiem. Im więcej komór w osadniku gnilnym tym większa skuteczność oczyszczania. Wynika to z efektu uspokojenia przepływu w kolejnych komorach, co umożliwia oczyszczenie z zanieczyszczeń trudno ulegających sedymentacji lub flotacji. Jednak podział pojemności na komory powoduje skrócenie czasu pomiędzy wywozem osadów, ponieważ osady gromadzą się głównie w pierwszej komorze, więc pojemność przewidziana na magazynowanie osadów jest mniejsza niż przy zbiorniku jednokomorowym o tej samej pojemności.

Zbyt duża ilość osadów w pierwszej komorze powoduje jej przeciążenie i blokowanie części przepływowej komory, wypłukując osady, co w konsekwencji może zmniejszać skuteczność oczyszczania.

• dla budynków obsługujących do 4 mieszkańców - osadnik o pojemności roboczej 2m³ z filtrem doczyszczającym. Jednokomorowy przy zużyciu dziennym wody do 110 litrów/osobę lub dwukomorowy przy dziennym zużyciu wody w przedziale 110-150 litrów na osobę
• dla budynków obsługujących 4-6 mieszkańców - osadnik o pojemności roboczej 3m³ z filtrem doczyszczającym. Jednokomorowy przy zużyciu dziennym wody do 110 litrów/osobę lub dwukomorowy przy dziennym zużyciu wody w przedziale 110-150 litrów na osobę.
• dla budynków obsługujących 7-10 mieszkańców - osadnik o pojemności roboczej 4m³ z filtrem doczyszczającym.

Zalety:

• Niskie koszty inwestycyjne. Jak wykazano w poradniku Przydomowa oczyszczalnia ścieków - koszty oczyszczalnia drenażowa posiada jedne z niższych kosztów inwestycyjnych.

Wady:

• Mała skuteczność oczyszczania ścieków. Spośród dostępnych technologii oczyszczania ścieków samodzielne osadniki gnilne posiadają skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej poniżej wartości 80%. Nie jest to mało, jednak oczyszczalnie biologiczne posiadają wyższą skuteczność oczyszczania tego parametru.
• W przypadku skuteczności oczyszczania zanieczyszczeń organicznych określonych jako BZT5 oraz ChZT osadniki gnilne charakteryzują się ich redukcją na poziomie zaledwie do 40%. Jest to wartość niewystarczająca przy dzisiejszych standardach technologicznych i ekologicznych.
• Poza zasięgiem osadników gnilnych jest uzyskanie zadowalającego poziomu redukcji biogenów tj. związków azotu i fosforu, która wynosi odpowiednio do 40% oraz do 5%.
• Bardzo wysokie ryzyko kolmatacji systemu rozsączającego ścieki do gruntu. W wyniku małej skuteczności oczyszczania zanieczyszczeń organicznych w osadniku gnilnym ścieki dopływające do systemu rozsączającego posiadają duży ładunek materii organicznej. Z założenia zanieczyszczenia te powinny ulec rozkładowi przez mikroorganizmy tlenowe osiadłe na wypełnieniu warstwy rozsączającej. Jednak ilość odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych powoduje często nadmierny rozrost błony biologicznej, która zaczyna zatykać pory złoża rozsączającego (kolmatacja), wywołując spadek wydajności odprowadzania oczyszczonych ścieków do gruntu rodzimego.
• Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu powoduje lokalne podtopienia systemu rozsączającego. Im grunt rodzimy jest mniej przepuszczalny, tym szybciej dochodzi do lokalnej kolmatacji systemu. Sytuacja gwałtownie przybiera na sile w okresach wiosennych (po roztopach) oraz jesiennych (długotrwałe opady atmosferyczne), podczas których dochodzi do zalania warstwy rozsączającej.
• W takim przypadku następuje całkowite odcięcie dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych i ich obumieranie, co wtórnie zanieczyszcza materią organiczną złoże rozsączające i pogłębia deficyt tlenowy. W złożu rozsączającym zaczynają dominować bakterie beztlenowe, które rozkładają materię organiczną z intensywnym wydzielaniem gazów złowonnych oraz zaczyna powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji, co tylko dodatkowo blokuje odpływ dopływających ścieków.
• W efekcie już po kilku latach eksploatacji układ rozsączający może całkowicie przestać działać, co objawia się wypływającymi przez właz zbiornika ściekami oraz intensywnym wydobywaniem się gazów złowonnych przez układ wentylacji. Tak skażony zanieczyszczanymi grunt może zostać zrekultywowany wyłącznie poprzez wymianę gruntu, co jest bardziej kosztownym rozwiązaniem niż wykonanie kolejnego systemu odprowadzającego ścieki w innym miejscu. Natomiast budowa kolejnego systemu rozsączającego powoduje wyłączenie z eksploatacji kolejnego obszaru nieruchomości oraz tworzenie kolejnej „bomby ekologicznej”.
• Uciążliwości zapachowe. W osadniku gnilnym zachodzą procesy wyłącznie beztlenowe. Niesie to ryzyko intensyfikacji powstawania gazów złowonnych zwłaszcza w sytuacji niedociążenia oczyszczalni (zwiększenie czasu przebywania ścieków w osadniku gnilnym). W przypadku niepoprawnie wykonanej tzw. wentylacji wysokiej uciążliwości zapachowe są znacznie bardziej odczuwalne.
• Konieczność stosowania biopreparatów. Ze względu na występujące procesy beztlenowe zaleca się podczas eksploatacji osadników gnilnych stosować biopreparaty, które obniżają ilość wytwarzanych gazów złowonnych oraz przyśpieszają rozkład zanieczyszczeń.
• Koszty eksploatacyjne. Poziom kosztów eksploatacyjnych w przypadku oczyszczalni drenażowej na pierwszy rzut oka wydaje się być niski. Brak podzespołów napędzanych elektrycznie sugeruje brak kosztów związanych ze zużyciem energii elektrycznej lub z naprawą lub wymianą podzespołów.

3. Oczyszczalnia ze Złożem Biologicznym

Typ oczyszczalni ze złożem biologicznym, której konstrukcja pozwala na bezprądowy sposób oczyszczania ścieków przy bardzo wysokiej skuteczności oczyszczania. Budowa i zasada działania oczyszczalni bezprądowej zostanie opisana na przykładzie oczyszczalni Monoblock firmy Biorock.

Bezprądowa oczyszczalnia biologiczna składa się ze zbiornika dwukomorowego, w którym pierwszą komorę stanowi osadnik wstępny (gnilny), natomiast druga to bioreaktor wypełniony złożem biologicznym.

Przeczytaj także: Działania rewitalizacyjne w Torzymiu

• deflektor wlotowy - element umieszczony w komorze osadnika wstępnego, wytracający energię kinetyczną dopływających ścieków.
• osadnik wstępny - pierwsza komora zbiornika oczyszczalni pełniąca funkcję podczyszczającą głównie z zawiesiny opadającej oraz zanieczyszczeń lżejszych od wody. Osadnik pełni również funkcję uśredniającą skład ścieków dopływających do bioreaktora.
• filtr doczyszczający - element służący do doczyszczenia przepływających do bioreaktora ścieków z drobnych zawiesin, które nie uległy sedymentacji ani flotacji w osadniku.
• bioreaktor - druga komora zbiornika oczyszczalni ze zraszanym złożem biologicznym.
• dawkownik - element oczyszczalni zapewniający powtarzalną ilość jednorazowo odprowadzanych ścieków na złoże biologiczne.
• włazy rewizyjne - elementy umożliwiające przeprowadzenie kontroli pracy osadnika oraz bioreaktora i dokonanie czynności serwisowych w poszczególnych komorach.

Porównanie systemów indywidualnej gospodarki ściekowej

System	Zalety	Wady
Szambo ekologiczne	Niskie koszty inwestycyjne w krótkim okresie	Uciążliwość wywozu, wysokie koszty eksploatacji w długim okresie, ryzyko rozszczelnienia
Oczyszczalnia drenażowa	Niskie koszty inwestycyjne	Mała skuteczność oczyszczania, ryzyko kolmatacji, uciążliwości zapachowe
Oczyszczalnia biologiczna	Wysoka skuteczność oczyszczania, bezprądowa	-

tags: #dawkownik #oczyszczalnia #ścieków #zasada #działania

Popularne posty:

• Wpływ wody gazowanej na organizm
• Klucz do Długowieczności Kosiarki
• RLM Serwis: Kompleksowy Przegląd Oczyszczalni
• Jonizator w oczyszczaczu powietrza: czy warto?
• Mechanizm filtracji w kłębuszku nerkowym