Jak działa przydomowa oczyszczalnia ścieków i jak radzić sobie z kożuchem?
- Szczegóły
Przydomowe oczyszczalnie ścieków stają się coraz popularniejszym rozwiązaniem dla gospodarstw domowych, które nie mają możliwości podłączenia do sieci kanalizacyjnej. Działanie przydomowej oczyszczalni ścieków opiera się na naturalnych procesach biologicznych, w trakcie których złożone związki organiczne ulegają rozkładowi do prostych związków mineralnych, optymalnych dla środowiska przyrodniczego.
Oczyszczone ścieki nie nadają się do spożycia przez ludzi. Po oczyszczeniu przedostają się do gruntu lub są odprowadzane do zbiorników wodnych, takich jak rów melioracyjny czy rzeka. Podstawowym elementem znajdującym się w oczyszczalni są mikroorganizmy, które rozkładając związki organiczne zawarte w ściekach uzyskują energię do działania.
Mikroorganizmy z reguły wprowadzane są bezpośrednio do zbiornika przy pomocy specjalnych biopreparatów, w zależności od technologii co kilka miesięcy lub raz w roku. Jeżeli oczyszczalnia nie generuje brzydkiego zapachu oznacza to, że działa prawidłowo.
Na rynku istnieje wiele różnych rodzajów oczyszczalni ścieków, które różnią się między sobą budową, ceną czy też technologią. W zależności od zastosowanej technologii stopień oczyszczania w danym typie oczyszczalni może się różnić. Niemniej każdy system dąży do jednego, a mianowicie do rozkładu substancji zawartych w ściekach, które będą bezpieczne dla środowiska i będą mogły zostać ponownie tam wprowadzone.
Etapy działania przydomowej oczyszczalni ścieków
Ogólnie rzecz biorąc, działanie przydomowych oczyszczalni ścieków opiera się na dwóch etapach, w których przeprowadzane są procesy oczyszczalnia:
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
- Etap pierwszy następuje w osadniku wstępnym, gdzie następuje mechaniczne oczyszczanie ścieków.
- Następnie przechodzi w etap drugi, czyli oczyszczanie właściwe, które podlega procesom zależnym od zastosowanej technologii.
Po przeprowadzeniu wszystkich procesów oczyszczone ścieki trafiają do kanału melioracyjnego, rzeki lub gruntu. Przy niektórych oczyszczalniach, które wykorzystują złoże biologiczne lub aktywny osad, opcjonalnie montuje się osadniki wtórne mające na celu zatrzymanie zawiesiny, resztek organizmów i błon biologicznych wytworzonych przez bakterie.
Osadnik wstępny
Osadnik wstępny nazywany także osadnikiem gnilnym, jest istotnym elementem przydomowej oczyszczalni ścieków. To w tym miejscu w pierwszej kolejności dostają się ścieki. Jest to duży zbiornik, w środku którego następują procesy rozkładu przez bakterie beztlenowe. Osad, który gromadzi się na dnie zbiornika pochodzi z ciał stałych znajdujących się w ściekach. Substancje lżejsze niż woda, takie jak tłuszcze i gazy, tworzą gęsty kożuch na powierzchni zbiornika.
W następnej kolejności dochodzi do beztlenowego rozkłady ścieków z osadu i kożucha, gdzie związki nierozpuszczalne w wodzie zostają przekształcone w formy rozpuszczalne i przenikają do kolejnego etapu oczyszczania. Pozostała część, która nie została rozłożona pozostaje na dnie w formie osadu.
Drenaż rozsączający
W drenażu rozsączającym następuje proces rozsączania ścieków z osadnika wstępnego do gruntu. Konstrukcja takiego drenażu składa się z perforowanych rur będących systemem podziemnych drenów, który filtruje substancje obecne w ściekach do gruntu. System działania opiera się na przesiąkaniu przez dreny do porowatego gruntu przy wykorzystaniu właściwych procesów chemicznych, fizycznych lub biologicznych.
Zawiesina jest dobrze natleniona dzięki rozprzestrzenianiu ścieków w przestrzeni. W ten sposób ścieki komunalne mogą być rozkładane nawet do 5 procent wartości wprowadzonej. Taki system oczyszczalni jest o wiele tańszy w porównaniu z innymi rozwiązaniami, jednak potrzebuje dużo miejsca między poszczególnymi elementami.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
System wykorzystujący osad czynny
System wykorzystujący osad czynny znajduje się w specjalnym bioreaktorze. Skład osadu czynnego tworzą kłaczkowate drobiny zawieszone w roztworze. Początkowa zasada działania odbywa się tak samo jak przy pozostałych oczyszczalniach, czyli ścieki trafiają do osadnika gnilnego, gdzie są wstępnie oczyszczane. Natomiast kolejny etap odbywa się w komorze bioreaktora, w której ścieki oczyszczane są przez bakterie tlenowe i inne mikroorganizmy.
W bioreaktorze znajduję się specjalny system napowietrzający mający na celu zapewnienie dobrego kontaktu między mikroorganizmami tworzącymi osad czynny a substancjami organicznymi i dodatkowo zapewniający dużą ilość tlenu,. System napowietrzający miesza wszystkie zawarte w nim substancje.
W trakcie rozkładu zanieczyszczeń, mikroorganizmy się rozrastają i tworzą większe kłaczki, które z po pewnym czasie opadają na dno zbiornika, gdzie tworzą osad odprowadzany do osadnika wstępnego. Oczyszczone ścieki wyprowadzane są z bioreaktora, aby następnie trafić do wód powierzchniowych lub gruntu. Decydując się na taki typ oczyszczalni należy mieć około 6m2 wolnej powierzchni na działce.
Zdarza się, że przydomowa oczyszczalnia ścieków z bioreaktorem może posiadać dwie komory.
Oczyszczalnia z złożem biologicznym
Innym typem oczyszczalni ścieków jest przydomowa oczyszczalnia z złożem biologicznym. Zawiera specjalne błony biologiczne wytworzone przez organizmy, które rozwijają się na drobnym materiale filtracyjnym. Materiał ten mogą stanowić skały wulkaniczne, tłuczenia, kamienie, żwir bądź specjalnie stworzone materiały sztuczne, które w jednym czasie będą filtrowały ścieki i rozwiały błonę biologiczną.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Przejrzysta ciesz pochodząca z osadnika gnilnego posiada system zraszający rozprowadzany na całości złoża, podczas którego dochodzi do usunięcia 95 procent zanieczyszczeń. Podczas przepływu przez złoże dochodzi do spotkania z błoną biologiczną. Wówczas mikroorganizmy rozpoczynają swoją pracę i pochłaniają substancje zawarte w ściekach. Wszystkie zachodzące procesy stanowią oddzielny plan i są odizolowane od otoczenia. Stąd ten rodzaj oczyszczalni wymaga niezależnych warunków na danej działce.
Oczyszczalnie wykorzystujące rośliny
Przydomowe oczyszczalnie ścieków, które w swoim zastosowaniu wykorzystują rośliny o wiele bardziej zapewniają stopień oczyszczenia wód. W ten sposób oczyszczoną wodę można spokojnie wykorzystać w ogrodzie. Jednak w dalszym ciągnie nie nadaje się do spożycia. System zawierający filtr gruntowo-korzeniowy polega na wprowadzeniu klarownej cieczy z osadnika gnilnego na uzdatniona glebę, wydzieloną na działce, na której posadzono rośliny typowo wodne lub z terenów podmokłych. Najczęściej stosuje się filtry gruntowo-roślinne z wykorzystaniem trzciny.
Pierwszym krokiem, jaki należy wykonać jest wykopanie gleby i oddzielenie jej od reszty działki poprzez wyłożenie wykopu nieprzepuszczalną folią. Następnie zakrycie dołu wykopana ziemia i można rozpocząć nasadzanie roślin. Zasadzone korzenie roślin zapewniają odpowiednie natlenienie gleby, dzięki temu mikroorganizmy znajdujące się w glebie mogą przeprowadzać procesy pochłaniania substancji na całej objętości złoża. Ważny jest proces rozkładu substancji ze ścieków przez bakterie tlenowe. Zastosowanie tego typu technologii wymaga bardzo dużo miejsca. Szacuje się, że potrzeba od 5 do 15 m2 złoża na jednego domownika. Również należy pamiętać, że przez pierwsze lata potrzeba dużo nakładów pracy przy sadzeniu i dbaniu o rośliny.
Fitoreaktory
Fitoreaktory zajmują 9 m2 bez osadnika wstępnego, czyli mniej miejsca w porównaniu do filtra gruntowo-korzeniowego. Ścieki z osadnika gnilnego wnikają do kanału cyrkulacyjnego znajdującego się pod złożem roślinnym. Do przepływu wody w kanale oraz do napowietrzania ścieków potrzebne jest zastosowanie pompy. Ulatniające się gazy z kanału powodują ruch drobinek zawiesin ku górze, w którym jest wielofunkcyjne złoże roślinne.
Mikroorganizmy żywią się tymi cząsteczkami wraz z pęcherzykami gazów. Dodatkowo w wodzie żyją bezkręgowce wodne, które pozbywają się nadmiaru mikroorganizmów z powierzchni poprzez ich zjedzenie, co jest plusem z uwagi na tworzący się nadmiar osadu. Z kolei ciągły przepływ wody powoduje, że ścieki nie zamarzają zimą. Jakość oczyszczania w niewielkim stopniu będzie się różniła w zależności od dostarczanych ścieków.
Kożuch w przydomowej oczyszczalni ścieków
Posiadacze przydomowych oczyszczalni ścieków często zwracają uwagę na problem z powstającym kożuchem w oczyszczalni. Poniżej podpowiadamy jak powstaje oraz jak usunąć kożuch w oczyszczalni.
Dlaczego w przydomowej oczyszczalni powstaje kożuch?
Przydomowa oczyszczalnia ścieków do usuwania zanieczyszczeń wykorzystuje procesy mechaniczne i biologiczne. Za biologiczny rozkład zanieczyszczeń organicznych w ściekach odpowiedzialne są mikroorganizmy, głównie bakterie tlenowe i beztlenowe. Procesy mechaniczne to sedymentacja i flotacja. W wyniku sedymentacji substancje cięższe od wody opadają na dno zbiornika tworząc osad. Natomiast flotacja jest procesem w którym substancje lżejsze od wody unoszą się w górnej części zbiornika tworząc kożuch.
W skład kożucha wchodzi głównie tłuszcz i piana. Kożuch powstaje w różnych komorach przydomowej oczyszczalni. Przede wszystkim w osadniku wstępnym (gnilnym) i osadniku wtórnym. Kożuch może być przyczyną nieprzyjemnych zapachów, ale bardziej niebezpieczne jest jego przedostawania się do odbiornika ścieków oczyszczonych, co może powodować jego zamulanie.
Jak usunąć kożuch w oczyszczalni?
Przede wszystkim należy zapobiegać jego powstawaniu. Najskuteczniejsze jest ograniczanie tłuszczów, które mogłyby trafić do oczyszczalni. Tłuszcz z frytkownicy czy patelni nie powinien trafiać do przydomowej oczyszczalni. Jest on trudno rozkładany biologicznie, dlatego gromadzi się w postaci kożucha w górnej warstwie ścieków. Jeżeli przydomowa oczyszczalnia ścieków będzie montowania przy obiekcie gastronomicznym, konieczne jest zamontowanie przed oczyszczalnią separatora tłuszczu.
Jeżeli zauważymy dużą ilość kożucha w komorach oczyszczalni najlepiej jest go usunąć. Likwidacja kożucha może odbywać się poprzez zastosowanie specjalnych biopreparatów, które go rozkładają. Ewentualnie usunąć kożuch poprzez jego wybranie.
Każda przydomowa oczyszczalnia ścieków wymaga raz na jakiś czas, najczęściej 1-2 razy na rok opróżnienia. Czynność tą należy wykonać zgodnie z instrukcją producenta. Przeważnie opróżniane są całkowicie wszystkie komory oczyszczalni. Należy zwrócić uwagę, czy podczas wyboru zawartości oczyszczalni kożuch nie osadził się na jej ściankach.
Powstawanie kożucha w przydomowej oczyszczalni jest zjawiskiem naturalnym. Jednak jego zbyt duża ilość niesie wysokie ryzyko zatykania odbiornika ścieków oczyszczalni. Dlatego dobrze jak oczyszczalni posiada zabezpieczenie przed wypływaniem kożucha. Bardzo dobrze zostało to rozwiązane w przydomowej biologicznej oczyszczalni NV. Oczyszczalnia NV w komorze osadnika wtórnego została wyposażona w tak zwany przepływ pilasty, który zapobiega wypływaniu z oczyszczalni kożucha.
Piana i kożuch - proces powstawania
Jak wiadomo, tworzenie piany obejmuje proces flotacji i wymaga trzech składników: pęcherzyków powietrza, środków powierzchniowo czynnych oraz cząstek hydrofobowych. W reaktorze napowietrzanym pęcherzyki gazu są dostarczane przez aeratory. Surfaktanty są obecne w ściekach surowych i zrzutach przemysłowych, jak również są wytwarzane przez organizmy obecne w osadzie czynnym. Cząstki hydrofobowe, to mikroorganizmy powodujące pienienie np. promieniowce. Tak więc, tworzenie piany rozpoczyna się już podczas napowietrzania.
Stabilizacja piany jest możliwa, jeśli zmniejszy się odprowadzanie cieczy z płytek pęcherzykowych, a osiąga się to poprzez obecność w pianie cząstek stałych. W takim wypadku z piany tworzy się gęsty kożuch, trudny do usunięcia. Istnieje wiele sugestii, że pienienie występuje, gdy osady czynne zawierają substancje tłuszczowe, co na wielu oczyszczalniach jest powiązane z występowaniem równocześnie wysokiej liczebności bakterii nitkowatych.
Hydrofobowy charakter ściany komórkowej promieniowców pozwala im przyczepiać się do hydrofobowych substratów. To daje im przewagę w konkurowaniu o pokarm z innymi bakteriami występującymi w osadzie czynnym. Biorąc pod uwagę fakt, że spadek stężenia substratu tłuszczowego bezpośrednio wpływa na tempo wzrostu oraz liczebność promieniowców, zastosowanie odpowiednich preparatów okazuje się skutecznym rozwiązaniem przyczyny powstawania wielu problemów na oczyszczalni ścieków.
SEDIFAST F1 - skuteczna alternatywa dla koagulantów
Stworzony specjalnie na potrzeby stosowania w przydomowych biologicznych oczyszczalniach ścieków środek SEDIFAST F1 jest nie tylko skuteczniejszy w porównaniu z koagulantami, ale także charakteryzuje się prostotą zarówno w stosowaniu jak i przechowywaniu. Jest to preparat opierający swój skład o naturalne grupy glinokrzemianów. Dzięki opatentowanej technologii sprawdzonej na dużych oczyszczalniach komunalnych i przemysłowych środek SEDIFAST F1 jest skuteczny i bezpieczny.
W przeciwieństwie do koagulantów, trudnych do nabycia w sklepie, SEDIFAST F1 może być dostępny na naszym sklepie internetowym i nabyty drogą przesyłki kurierskiej, bez potrzeby zamawiania specjalnego transportu.
Ważnym elementem podczas stosowania preparatu SEDIFAST F1 jest jego odpowiednie wymieszanie w wodzie i dozowanie bezpośrednio do napowietrzanej komory. Wskazane jest wykorzystanie mieszadła elektrycznego, ponieważ w połączeniu z wodą środek tworzy gęstą zawiesinę.
Bakterie nitkowate w przydomowej oczyszczalni ścieków
Bardzo często spotykamy się ze spadkiem wydajności oczyszczania ścieków, wynikającym z nadmiernego rozwoju bakterii nitkowatych. Niefortunnie, ich obecność w umiarkowanej liczbie przyczynia się nawet do lepszej jakości oczyszczonych ścieków, ze względu na intensywny metabolizm rzutujący na przemianę materii organicznej. Dopiero masowy rozwój bakterii nitkowatych jest przyczyną pęcznienia osadu i tworzenia się gęstej piany, co powoduje nie tylko problemy natury estetycznej, ale także uniemożliwia prawidłową pracę całego systemu oczyszczania ścieków.
Skutkiem nieprawidłowości w "pracy mikrobiologicznej" osadu może być spadek efektywności usuwania zanieczyszczeń ze ścieków, ale także zmniejszenie się sprawności oczyszczalni, przy równoczesnym wzroście nakładów energetycznych potrzebnych do przeprowadzenia procesów oczyszczania.
Identyfikacja bakterii nitkowatych
Identyfikacja bakterii nitkowatych pozwoli na rozpoczęcie skutecznej walki i zapobiegnie rozprzestrzenianiu się ich w naszej oczyszczalni - profesjonalne badanie ścieków (osadu czynnego) w laboratorium mikrobiologii środowiskowej.
W poprawnie działającym osadzie bakterie, razem z innymi organizmami, bakterie nitkowate łączą się w skupiska, tworząc tzw. kłaczki osadu czynnego. Komórki bakterii nitkowatych po podziale nie ulegają rozdzieleniu i obserwuje się wzrost w postaci nitek (stąd ich nazwa). Tego typu bakterie tworzą "szkielet kłaczków", co czyni je mocniejszymi i mniej podatnymi na rozrywanie.
Nadmierny rozwój bakterii nitkowatych powoduje zmianę struktury kłaczków osadu czynnego. Wzrasta powierzchnia biofilmu bakteryjnego (w uproszczeniu - skupisko bakterii powiązane funkcyjnie), a pęcherzyki gazu przyczepiają się do powierzchni nitek, co skutkuje pogorszeniem się właściwości sedymentacyjnych osadów.
To z kolei nie pozwala odseparować kłaczków osadu od oczyszczonych ścieków. Takie zjawisko nazywane jest puchnięciem osadu czynnego. Tworzy się trójfazowy układ powietrze - woda - mikroorganizmy, który dodatkowo wiąże inne produkty hydrofobowe, takie jak tłuszcze, przedostające się np. do reaktora biologicznego.
Taki układ tworzy pianę, która często przekształca się w gęsty kożuch powierzchniowy, który prowadzi do poważnych zaburzeń technologicznych, a to w konsekwencji przyczynia się do zmniejszenia efektywności usuwania nieczystości ze ścieku. Kożuch może pojawiać się na powierzchni różnych komór systemu oczyszczania i jest niezwykle trudny do usunięcia, nawet metodami mechanicznymi. Dodatkowo oderwane elementy kożucha mogą przedostać się do instalacji rozprowadzających ściek podczyszczony i spowodować jego zablokowanie.
Do najczęściej spotykanych mikroorganizmów nitkowatych należą bakterie z grupy: Microthrix, Chloroflexi, Haliscomenobacter. Ich identyfikacja nie jest łatwa i konieczna jest mikroskopowa ocena w laboratorium (jak wspomniano wcześniej). Dla wstępnej oceny działania oczyszczalni zalecamy wykorzystanie testerów oczyszczalni - najniższy koszt.
Indeks objętościowy osadu
Najczęściej spotykanym parametrem, który określa czy osad jest spęczniały czy nie, jest indeks objętościowy osadu. Możemy go zmierzyć po 30-minutowej sedymentacji w specjalnym leju. Ze spęcznieniem mamy do czynienia, gdy zwiększa się objętość osadu przy zachowaniu tej samej masy.
Jeden gram suchej masy dobrze pracującego osadu czynnego ma zwykle objętość: 67 cm3/g, natomiast osad spęczniały mieści się w granicach: 100-400 cm3/g. Spuchnięty osad jest bardzo aktywny (duża powierzchnia adsorpcyjna), jednak z powodu obniżonej opadalności nie może być on oddzielony od oczyszczonych ścieków w osadniku wtórnym.
Jest to niekorzystne zjawisko, które obniża zdolności sedymentacyjne, co przekłada się na nadmierne puchnięcie osadu czynnego.
Przyczyny puchnięcia osadu
Jest wiele przyczyn tworzenia się nadmiernego osadu. Najczęstszą przyczyną wywołującą problemy z sedymentacją są organizmy nitkowate (głównie bakterie i grzyby), których masowy rozwój w osadzie czynnym powoduje puchnięcie lub pienienie się osadu. Najczęściej dochodzi do niego, gdy:
- skład ścieku jest niewłaściwy (zbyt duże ilości węglowodanów w stosunku do azotu i fosforu), przez co dochodzi do zachwiania stosunków substancji odżywczych,
- do oczyszczalni dopływają ścieki "zagniłe", zawierające związki siarki,
- osad w komorze napowietrzania jest niedostatecznie długo natleniany (szczególnie w przypadku osadu wysoko obciążonego),
- dochodzi do przeciążenia osadu lub innych nagłych zmian (niedotlenienie, zakwaszenie, obniżenie temperatury),
- dopływa duża ilość substancji tłuszczowych,
- występuje niskie pH w osadzie czynnym (poniżej 6,5),
- osad jest bardzo stary - unikanie długiego wieku osadu wpływa na ograniczenie liczebności bakterii.
Często te czynniki dopiero nakładając się tworzą idealne warunki do intensywnego rozwoju bakterii nitkowatych.
Bardzo problematyczne są ścieki przemysłowe (branża spożywcza, przetwórstwo owocowo-warzywne) ze względu na duży ładunek zanieczyszczeń łatwo rozkładalnych. W przydomowych oczyszczalniach problemy wynikające z nadmiernym tworzeniem się bakterii nitkowatych występują zazwyczaj okresowo i bardzo często są związane z porą zimowo-wiosenną. Ich wzrost jest uzależniony od obecności kwasów tłuszczowych, znajdujących się w ściekach.
Metody zwalczania bakterii nitkowatych
Istnieje kilka metod, które pozwolą na przeciwdziałanie pęcznieniu osadu czynnego. Niestety, nie ma jednej uniwersalnej i skutecznej metody zwalczania bakterii nitkowatych. Wybór powinien zostać poprzedzony identyfikacją przyczyn wystąpienia problemu. Obecnie najczęściej spotykanymi technikami są:
- stosowanie utleniaczy, środków z chlorem, które selektywnie zwalczają bakterie nitkowate,
- zwiększenie intensywności napowietrzania - dostarczenie większej ilości tlenu,
- korygowanie odczynu pH ścieków,
- zmiana wieku lub obciążenia substratowego,
- kontrola biologiczna - wykorzystanie organizmów naturalnie występujących w osadzie czynnym, które są zdolne do odżywiania się bakteriami nitkowatymi.
Chemiczna neutralizacja bakterii nitkowatych
Często wymienianą opcją zwalczania mikroorganizmów nitkowatych jest dozowanie środków chemicznych np. chloru, syntetycznych polimerów lub specjalnych koagulantów (sole glinu i żelaza), które mogą pomóc w zwiększaniu właściwości sedymentacyjnych osadu. W przypadku chlorowania istnieje wiele doniesień o małej skuteczności tej metody. Dodatkową wadą jest nie tylko wysoki koszt, ale także negatywne skutki uboczne, zwiększenie masy osadu, ale także niekorzystny wpływ na środowisko. Stosowanie środków chlorowych często zwalcza skutek, a nie przyczynę puchnięcia osadu.
Biologiczna eliminacja organizmów nitkowatych
Mało uwagi poświęcono do tej pory możliwości zwalczania nadmiaru bakterii nitkowatych metodami biologicznymi. Jest to bardzo dobra i innowacyjna metoda zapobiegająca puchnięciu osadu czynnego.
Stosowanie preparatów bakteryjnych obniża liczebność bakterii nitkowatych, ponieważ organizmy tam zawarte odżywiają się materią organiczną występującą - w nadmiarze - w ściekach. Ich podstawowym zadaniem jest wspieranie naturalnych procesów rozkładu, które są konieczne do prawidłowego działania oczyszczalni.
tags: #gesty #korzuch #oczyszczalnia #jak #działa

