Drenażowa Oczyszczalnia Ścieków: Zasady Działania i Eksploatacja
- Szczegóły
Oczyszczalnia ekologiczna, zwana również oczyszczalnią drenażową, to jedno z najbardziej klasycznych i sprawdzonych rozwiązań w zakresie przydomowego oczyszczania ścieków. System ten określany jest także jako oczyszczalnia bez napowietrzania, ponieważ nie wymaga stosowania dmuchaw czy sprężarek, a proces oczyszczania odbywa się w sposób naturalny - poprzez mechaniczne oddzielanie zanieczyszczeń w osadniku gnilnym oraz biologiczne doczyszczanie w gruncie.
Etapy Działania Drenażowej Oczyszczalni Ścieków
Cała technologia opiera się na sekwencji procesów, które można szczegółowo opisać w następujących etapach:
- Doprowadzenie ścieków do osadnika gnilnego: Ścieki bytowe odprowadzane są przyłączem kanalizacyjnym do przepływowego osadnika gnilnego, w którym zachodzi beztlenowy etap oczyszczania.
- Oczyszczanie mechaniczne w osadniku: W komorach osadnika przebiega oczyszczanie mechaniczne, którego podstawą jest grawitacyjne oddzielanie substancji nierozpuszczalnych. Cząstki cięższe od wody opadają na dno zbiornika w procesie sedymentacji - powstaje warstwa osadu dennego. Równocześnie lżejsze substancje unoszą się na powierzchni cieczy tworząc kożuch. Pomiędzy tymi dwiema warstwami znajduje się ciecz częściowo sklarowana.
- Przepływ cieczy między komorami: Sklarowana ciecz przepływa grawitacyjnie do kolejnej komory osadnika. Tam procesy sedymentacji i flotacji powtarzają się, co prowadzi do dokładniejszego oczyszczenia mechanicznego. Ciecz przelewa się następnie do ostatniej komory, gdzie ponownie przechodzi proces oddzielania cząstek stałych od cieczy. Taka konstrukcja osadnika pozwala na uzyskanie znacznego stopnia redukcji zanieczyszczeń zawiesinowych już na wstępnym etapie pracy oczyszczalni ekologicznej.
- Filtr doczyszczający: Na wyjściu z osadnika gnilnego zamontowany jest filtr doczyszczający, którego zadaniem jest zatrzymywanie pozostałości zawiesin i cząstek osadu. Dzięki niemu drenaż rozsączający jest chroniony przed zanieczyszczeniem i przedwczesnym zamuleniem.
- Oczyszczanie w drenażu rozsączającym: Wstępnie podczyszczone ścieki kierowane są do drenażu rozsączającego, czyli systemu perforowanych rur ułożonych pod powierzchnią gruntu. Dreny równomiernie rozprowadzają ciecz w przepuszczalnych warstwach filtracyjnych (różne frakcje żwiru), gdzie następuje drugi etap oczyszczania - tym razem w warunkach tlenowych.
- Powstawanie błony biologicznej i procesy biochemiczne: Ścieki rozsączane w gruncie osadzają się na powierzchni ziaren żwiru, co stwarza warunki do rozwoju tzw. błony biologicznej. Jest ona tworzona przez mikroorganizmy tlenowe, które wykorzystują związki organiczne zawarte w ściekach jako źródło energii i składników pokarmowych. W procesach metabolicznych tych mikroorganizmów następuje rozkład substancji organicznych na proste i nieszkodliwe dla środowiska związki nieorganiczne.
- Naturalna infiltracja do środowiska: Po przejściu przez strefę drenażu, woda pościekowa jest już w pełni oczyszczona i może bezpiecznie przesiąkać do głębszych warstw gruntu. Proces ten nie stwarza zagrożenia dla środowiska naturalnego.
Drenażowa, Przydomowa Oczyszczalnia Ścieków − Opis Działania
Drenażowa, przydomowa oczyszczalnia ścieków to autonomiczne urządzenie służące oczyszczeniu nieczystości bytowo - gospodarczych (ścieki szare i ścieki czarne) i odprowadzeniu ich w stanie doczyszczonym do gruntu. Dzięki zachodzącym w przydomowej oczyszczalni drenażowej naturalnym zjawiskom grawitacyjnym, mechanicznym, biochemicznym i fizycznym, proces oczyszczania ścieków jest w pełni przyjazny dla środowiska.
Oczyszczalnie ścieków z drenażem rozsączającym nie powinny przyjmować takich nieczystości jak ścieki opadowe i wody drenażowe. Ich ilość ulega wahaniom (nieraz okresowo jest bardzo znaczna) i negatywnie wpłynęłaby na uzyskanie oczekiwanych efektów oczyszczania ścieków z wykorzystaniem drenażu rozsączającego.
Zalety i Wady Drenażowej Oczyszczalni Ścieków
Rozwiązanie, jakim jest przydomowa drenażowa oczyszczalnia ścieków, jest korzystne ze względu na:
Przeczytaj także: Poznaj zasadę działania oczyszczalni drenażowej
- Względy ekonomiczno-finansowe - inwestycja w oczyszczalnię drenażową zwraca się po stosunkowo niedługim okresie (w porównaniu do kanalizacji miejskiej czy archaicznego szamba).
- Przystępność użytkowania - sprowadza się w zasadzie do stosowania odpowiednich bakterii i wywozu osadu, który gromadzi się w zbiorniku oraz okresowego przeglądu przydomowej oczyszczalni drenażowej w celu kontroli poprawności oczyszczania ścieków.
- Grawitacyjny przepływ cieczy (w ogromnej większości przypadków).
- Trwałość - spółka JPR AQUA udziela dziesięcioletniej gwarancji na oczyszczalnie drenażowe, zapewniając tym samym o spełnieniu wszystkich wymogów jakościowych dyktowanych przepisami prawa i doświadczeniem produkcyjnym.
- Niesprzyjające warunki atmosferyczne nie wpływają negatywnie na pracę oczyszczalni ścieków.
- Brak uciążliwości - z oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym nie wydobywają się nieprzyjemne zapachy (warunek: poprawne wykonanie wentylacji wysokiej, zgodnie ze sztuką budowlaną), nie ma konieczności przejmowania się przepełnieniem zbiornika (oczyszczalnia ścieków to urządzenie przepływowe), ani też konieczności częstego jego opróżniania (jak w przypadku szamba).
- Łatwy montaż - oczyszczalnie ścieków z drenażem rozsączającym mają stosunkowo lekkie zbiorniki, do posadowienia nie jest wymagany specjalistyczny sprzęt.
Dla oczyszczalni drenażowych konieczne jest wyznaczenie obszaru pod odbiornik ścieków (powierzchnia pola rozsączającego uzależniona jest od równoważnej liczby mieszkańców [RLM] danego obiektu oraz typu gruntu). W przypadku ograniczonej przestrzeni w miejscu oczyszczania ścieków może być to problemem. Takie utrudnienie nie występuje w sytuacji podjęcia decyzji o budowie biologicznej oczyszczalni ścieków, podobnie jak problem wysokich wód gruntowych.
Wytrzymałość systemu drenarskiego w dobrych warunkach gruntowych (grunty przepuszczalne) jest wysoka. Drenaż rozsączający dobrze funkcjonuje przez około 10 lat. Po upływie tego czasu zazwyczaj grunt pod polem drenarskim wymaga wymiany lub konieczna jest relokacja systemu rozsączającego.
Oczyszczalnie drenażowe nie wydzielają woni. Taka sytuacja ma miejsce jedynie wtedy, kiedy instalacja urządzenia wraz z wentylacją wysoką są błędnie wykonane.
Drenażowa, Przydomowa Oczyszczalnia Ścieków − Zasada Działania
Oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych w przydomowej drenażowej oczyszczalni ścieków zachodzi w dwóch etapach. Oba są niezbędne, by oczyszczalnie drenażowe funkcjonowały właściwie. Jest to:
- podczyszczanie
- doczyszczanie
Oczyszczalnie Drenażowe - ETAP I - Podczyszczanie Wprowadzonego Ścieku
Oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym posiada osadnik gnilny, w którym odbywa się wstępne oczyszczenie ścieków bytowo-gospodarczych. Proces oczyszczania ścieków polega na dopływaniu nieczystości do zbiornika przez rurę wlotową spowalniającą przepływ i ograniczającą do minimum turbulencje substancji flotujących oraz osadów mineralnych i organicznych (deflektor). Cząstki unoszące się w ściekach opadają na dno i tworzą osad, który ulega powolnemu procesowi fermentacji beztlenowej. Na powierzchni ścieków w osadniku gnilnym tworzy się tzw. kożuch, czyli piana powstająca w trakcie procesu fermentacji z różnych substancji zawartych w ściekach.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia drenażowa: przewodnik po instalacji i eksploatacji
Oczyszczalnia ścieków rozkłada cząstki zanieczyszczeń na substancje rozpuszczalne w wodzie i nierozpuszczalne substancje mineralne, które pozostają na dnie zbiornika. Aby proces fermentacji w przydomowej oczyszczalni drenażowej był skuteczny, musi trwać co najmniej 3 doby, w związku z czym bardzo istotny jest dobór właściwej pojemności zbiornika w zależności od równoważnej liczby mieszkańców, a co za tym idzie, od ilości ścieków do oczyszczenia. Podczyszczone ścieki przepływają dodatkowo przez filtr do dalszego oczyszczania. Ten dodatkowy filtr, który zawiera oczyszczalnia ścieków, to kosz wypełniony kamieniem - puzzolaną, zatrzymującą zawiesiny i tłuszcze. Dzięki swoim specyficznym właściwościom reaguje także z Ca(OH)2 tworząc krzemiany i glinokrzemiany, pozwalając na usunięcie fosforu ze ścieku.
Zadaniem osadnika gnilnego w przydomowej oczyszczalni drenażowej jest zredukowanie stopnia zanieczyszczeń ścieków do wartości, które określone są w poniższej tabeli.
| Substancja [mg/l] | Ścieki surowe [mg/l] | Ścieki na wylocie po osadniku gnilnym [mg/l] |
|---|---|---|
| BZT5 | 300-400 | 90-200 |
| Zawiesina ogólna | 300-400 | 40-120 |
| Azot amonowy N-NH4 | 60-120 | 30-60 |
| Azot ogólny | 65 | 30 |
| Fosfor ogólny | 10-40 | 10-30 |
Atuty technologiczne osadnika gnilnego w oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym marki JPR AQUA:
- Kalibrowany wylot: Oczyszczalnia ścieków wymaga dostosowanej pojemności osadnika. Jego odpowiedni dobór ma zapewnić trzydobowe przetrzymanie ścieku w osadniku gnilnym. W osadnikach gnilnych marki JPR AQUA jest to możliwe dzięki kalibrowanemu wylotowi. Ten mały otwór powoduje, że przy masowym dopływie ścieki wydostają się ze zbiornika bardzo powoli.
- Zawór dekompresyjny (odpowietrznik) na równoległej płaszczyźnie wlotu: Przydomowe oczyszczalnie ścieków z drenażem rozsączającym marki JPR AQUA są skonstruowane tak, by znajdował się on na płaszczyźnie równoległej wlotu, dzięki czemu nie może ulec zatkaniu przez części stałe ścieków w momencie ich wpływu do osadnika.
- Pofałdowana struktura zbiornika: Przydomowe oczyszczalnie ścieków z drenażem rozsączającym marki JPR AQUA zawierają osadnik gnilny wykonany z wysoko zagęszczonego polietylenu, co daje najwyższą gwarancję odporności na zgniecenie. Taka ochrona jest dodatkowo zwiększona konstrukcyjnie poprzez pofałdowaną strukturę zbiornika i wsporniki w ściankach drenażowej, przydomowej oczyszczalni ścieków.
Oczyszczalnie Drenażowe - ETAP II - Doczyszczenie Ścieku
Podczyszczone ścieki z osadnika gnilnego za pomocą systemu rur i studzienek rozdzielczych przechodzą do etapu doczyszczania w warunkach tlenowych. Ten proces oczyszczania ścieków polega na różnych działaniach, w zależności od systemu. To kwestia warunków topograficznych i glebowych w miejscu, w którym znajduje się oczyszczalnia ścieków, np. w zależności od poziomu wód gruntowych. Owe systemy wykorzystują drenaż rozsączający, filtr piaskowy, złoża hydrofitowe i pakiety rozsączające.
- Drenaż rozsączający: Drenaż rozsączający to układ drenów ułożonych pod powierzchnią terenu. Musi znajdować się minimum 1,5 m nad zwierciadłem wód gruntowych. Drenaż rozsączający równomierne wprowadza wstępnie podczyszczone ścieki do systemu. Ścieki te muszą dopływać do rowów drenarskich w bardzo małych dawkach - dlatego też drenaż rozsączający musi mieć długość odpowiednio proporcjonalną do ilości ścieków i przepuszczalności gruntu. Natlenianie nitek drenażowych następuje przez studzienki zamykająco-napowietrzające, które dzięki wywietrznikowi w formie grzybka dostarczają tlen w każdych warunkach atmosferycznych.
- Filtr piaskowy (pionowy i poziomy): Jest to system do mechanicznego cedzenia i biologicznego doczyszczania ścieków przez błonę biologiczną, wytworzoną na ziarenkach piasku. To odpowiednie rozwiązanie, jeśli poziom wód gruntowych jest wysoki. Dzięki okresowi dozowania ścieków na filtr piaskowy i stosunkowo niedużemu obciążeniu hydraulicznemu, w warstwie filtracyjnej panują warunki tlenowe.
- Złoża hydrofitowe: To system wykorzystujący rośliny wodne lub bagienne (hydrofity) - tzw. oczyszczalnie roślinne do redukcji zanieczyszczeń na zasadzie procesów sorpcji (pochłaniania), chemicznych reakcji utleniająco - redukujących oraz biologicznej aktywności roślin.
- Pakiety rozsączające: Jest to system zapewniający doczyszczanie tlenowe ścieków z jednoczesnym ich odprowadzaniem do gruntu za pomocą pakietu wypełnionego kanalikami o specyficznej budowie prądowo-krzyżowej. Oczyszczalnia ścieków z takim systemem zapewnia zwiększenie powierzchni czynnej drenażu. Układ kanalików pakietu sprawia, że rozsączanie następuje w boki i w dół. Takie przydomowe oczyszczalnie ścieków mają wiele zalet − to przede wszystkim większa powierzchnia rozsączania, odporność na zatykanie i łatwość instalacji.
Należy pamiętać, że oczyszczalnie ścieków z drenażem rozsączającym nie powinny przyjmować takich nieczystości jak ścieki opadowe i wody drenażowe. Ich ilość ulega wahaniom (nieraz okresowo jest bardzo znaczna) i negatywnie wpłynęłaby na uzyskanie oczekiwanych efektów oczyszczania ścieków z wykorzystaniem drenażu rozsączającego.
Wymogi Prawne
Procedura legalizacji budowy przydomowej oczyszczalni ścieków w Polsce jest ściśle regulowana przez przepisy Prawa Budowlanego i Prawa Wodnego. Kluczowym kryterium jest wydajność projektowanej instalacji. W przypadku oczyszczalni o wydajności do 7,5 m³ na dobę, nie jest wymagane uzyskanie pozwolenia na budowę. Wystarczające jest złożenie zgłoszenia robót budowlanych do właściwego starostwa powiatowego lub urzędu miasta.
Przeczytaj także: Montaż i opinie o oczyszczalni Water 2000
Poza wymogami Prawa Budowlanego, konieczne jest spełnienie regulacji Prawa Wodnego. Dla oczyszczalni o przepustowości do 5 m³ na dobę, wymagane jest jedynie zgłoszenie wodnoprawne, które składa się we właściwym terytorialnie Nadzorze Wodnym Państwowego Gospodarstwa Wodnego Wody Polskie.
Przepisy prawa, a w szczególności Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, precyzyjnie określają minimalne odległości, jakie należy zachować przy budowie oczyszczalni ścieków. Wymagane odległości dla oczyszczalni drenażowej są znacznie większe niż dla biologicznej. Przykładowo, minimalna odległość od studni dostarczającej wodę pitną wynosi aż 70 metrów dla układu drenażowego, podczas gdy dla oczyszczalni biologicznej jest to jedynie 15 metrów. Na mniejszych działkach, zwłaszcza z istniejącą studnią, spełnienie tak restrykcyjnego wymogu dla drenażu jest często niemożliwe.
Analiza Kosztów: Inwestycja vs. Eksploatacja
Początkowe nakłady inwestycyjne w szambo są z reguły niższe niż w przydomową oczyszczalnię ścieków. Koszt zakupu i montażu szamba o pojemności 8-10 m³ waha się w granicach 4 000 do 8 000 zł. W przypadku oczyszczalni biologicznej dla 3-5 osób, koszt instalacji wynosi od 8 000 do 10 000 zł, a w nowszych danych nawet do 16 000 zł, co stanowi znaczącą różnicę początkową.
Podczas gdy szambo ma niższy koszt początkowy, jego eksploatacja jest niewspółmiernie droższa. Przyjmując średnie zużycie wody na poziomie 120 l na osobę dziennie w czteroosobowym gospodarstwie domowym, roczne zużycie wynosi 175 m³. W przypadku przydomowej oczyszczalni ścieków, roczne koszty są znacznie niższe. Obejmują one zużycie energii elektrycznej przez dmuchawę, zakup biopreparatów, oraz okresowy wywóz osadu. Tę czynność wykonuje się zaledwie raz na 1-3 lata, a jej koszt wynosi około 100-300 zł.
Analiza całkowitego kosztu posiadania wyraźnie wskazuje, że wyższa inwestycja w przydomową oczyszczalnię ścieków zwraca się w bardzo krótkim czasie. Dzięki znacznym oszczędnościom na kosztach eksploatacji, inwestycja w oczyszczalnię zwraca się w ciągu zaledwie 2 do 3,5 roku. Po tym okresie, oczyszczalnia zaczyna generować realne oszczędności.
Porównanie kosztów po 10 latach jest jednoznaczne: szambo kosztuje łącznie około 54 000 zł, podczas gdy całkowity koszt oczyszczalni to zaledwie 21 000 zł, co oznacza różnicę ponad 30 000 zł na korzyść oczyszczalni.
Wybór i Eksploatacja Oczyszczalni
Wybór odpowiedniej oczyszczalni powinien uwzględniać szereg czynników, w tym specyfikę gruntu, poziom wód gruntowych, dostępny budżet oraz liczbę mieszkańców. Równie istotny jest wybór dostawcy. Rynek obfituje w produkty o różnej jakości, a na forach internetowych użytkownicy często przestrzegają przed tzw. „produkcjami garażowymi”. Kluczowe znaczenie ma postawienie na renomowanych producentów i autoryzowanych instalatorów. Solidne firmy często oferują kompleksową usługę: od doradztwa, przez projekt i montaż, aż po załatwienie niezbędnej dokumentacji.
Długoterminowa niezawodność i efektywność oczyszczalni zależy od synergii między jakością urządzenia, poprawnością montażu i dyscypliną użytkownika. Wielu użytkowników zgłasza problemy z zatkaniem lub obumarciem flory bakteryjnej, co jest często wynikiem niewłaściwego użytkowania - spuszczania do kanalizacji materiałów nierozkładalnych biologicznie, takich jak chusteczki nawilżane czy podpaski. Ponadto, nadmierne użycie agresywnych środków chemicznych, takich jak wybielacze czy Domestos, może zaburzyć równowagę biologiczną w zbiorniku, negatywnie wpływając na działanie systemu.
Zasady Konserwacji i Eksploatacji
Zapewnienie prawidłowego funkcjonowania przydomowej oczyszczalni jest możliwe przede wszystkim dzięki regularnemu opróżnianiu nagromadzonych w osadniku gnilnym i wtórnym części stałych i zanieczyszczeń. Równie ważną czynnością, o której należy pamiętać jeszcze na etapie montażu oczyszczalni, jest rozmieszczenie roślin, które mają znaleźć się w jej pobliżu.
Prawidłowe działanie przydomowej oczyszczalni ścieków wiąże się nie tylko z odpowiednią eksploatacją, ale także konserwacją tego rodzaju urządzeń. Aby tego uniknąć, wysoce wskazane jest stosowanie biopreparatów. Warto także stosować się do wskazówek udzielanych indywidualnie przez firmy zajmujące się montażem przydomowych oczyszczalni ścieków.
Systematyczna kontrola studzienki rozdzielczej oraz filtra sprawi, że nasza oczyszczalnia będzie działać bez zastrzeżeń. Należy pamiętać, aby opróżnianie osadnika gnilnego odbywało się po tzw. pełnym stanie. Oznacza to, że w trakcie opróżniania zbiornika należy uzupełnić go czystą wodą, gdyż zbiornik zawsze powinien być pełny. Umożliwia to dokładne wypłukanie jego wnętrza oraz eliminuje ryzyko zgniecenia pustego zbiornika wskutek parcia gruntu.
Alternatywne Rozwiązania: Oczyszczalnie Biologiczne
Oczyszczalnie biologiczne stanowią zaawansowane rozwiązanie, którego działanie opiera się na intensywnych procesach tlenowych z udziałem mikroorganizmów. Kluczowym elementem tych systemów jest bioreaktor, do którego ścieki są dostarczane z osadnika wstępnego. W bioreaktorze, za pomocą dyfuzorów drobnopęcherzykowych i dmuchawy, następuje intensywne napowietrzanie, co zapewnia optymalne warunki dla rozwoju tlenowych mikroorganizmów, tworzących tzw. osad czynny.
Główną zaletą oczyszczalni biologicznych jest ich wysoka skuteczność oczyszczania, sięgająca nawet do 98%. Systemy te charakteryzują się również kompaktową budową, co sprawia, że zajmują znacznie mniejszą powierzchnię niż oczyszczalnie drenażowe, wymagając zaledwie 2 m² na osobę.
Ponieważ proces oczyszczania zachodzi w hermetycznym zbiorniku, a oczyszczony ściek można odprowadzić np. do studni chłonnej, instalacje te doskonale sprawdzają się w warunkach, gdzie drenaż jest niemożliwy, np. na glebach gliniastych lub przy wysokim poziomie wód gruntowych.
Porównanie Oczyszczalni Biologicznych i Ekologicznych
| Cecha | Oczyszczalnie biologiczne | Oczyszczalnie ekologiczne (osadnik gnilny z drenażem rozsączającym) |
|---|---|---|
| Stopień oczyszczania ścieków | Do 98% | Niski, niemierzalny |
| Technologia | Tlenowa z udziałem mikroorganizmów | Beztlenowa |
| Osad czynny | Tak | Nie |
| Klarowność wody pościekowej | Tak | Nie |
| Koszt inwestycji | Wyższy | Niższy |
Podsumowanie
Przydomowa oczyszczalnia ścieków nie jest już jedynie alternatywą, ale w pełni regulowanym i znormalizowanym elementem nowoczesnej, zdecentralizowanej infrastruktury sanitarnej. Decyzja o wyborze i budowie przydomowej oczyszczalni powinna być poprzedzona dogłębną analizą, a nie opierać się na intuicji czy wyłącznie na kosztach początkowych.
tags: #drenazowa #oczyszczalnia #eksploatacyjna #zasady #działania

