Mikro ekologiczna oczyszczalnia ścieków: Zasada działania
- Szczegóły
Przydomowe oczyszczalnie ścieków zapewniają całkowite uniezależnienie własnego gospodarstwa domowego od kanalizacji i stanowią znakomity zamiennik szamba. Oczyszczalnie występują w dwóch wariantach - ekologicznym oraz biologicznym, które różnią się między innymi wymaganiami względem terenu oraz ceną zakupu i sposobem oczyszczania ścieków.
Wybierać można spośród kilku rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków i różnych konfiguracji instalacji. Można wśród nich wyodrębnić następujące technologie: drenaż rozsączający, filtr piaskowy, filtr gruntowo-roślinny, złoże biologiczne i komorę osadu czynnego. Wybór powinien uwzględniać wielkość działki i rodzaj gruntu. Powierzchnia działki musi być dostosowana do wielkości zużycia wody i ilości powstających ścieków.
Przydomowa oczyszczalnia ścieków sprawdzi się wszędzie tam, gdzie przyłącze kanalizacyjne wymaga wybudowania kosztownej przepompowni ścieków surowych. Najważniejszą kwestią jest to, by zastosowane przez nas rozwiązanie było nieszkodliwe dla środowiska naturalnego. W przypadku szamb przeznaczonych do gromadzenia nieczystości płynnych, możliwość podłączenia się do sieci kanalizacji zbiorczej bywa zbawienna.
Zasada działania ekologicznej oczyszczalni ścieków
Zasada działania oczyszczalni przydomowej jest bardzo prosta. Polega ona na działaniu procesów biologicznych wewnątrz systemu oczyszczającego, które rozkładają ścieki bytowe. Oczyszczanie biologiczne ścieków polega na wykorzystaniu procesów biochemicznych i częściowo fizycznych. Przebiega ono zarówno w warunkach tlenowych, niedotlenionych jak i beztlenowych i polega na utlenianiu oraz mineralizacji związków organicznych zawartych w ściekach przy udziale mikro- i makroorganizmów. Zużywają one związki zawarte w ściekach jako pokarm i podstawę przemiany materii. Zasada oczyszczania jest taka sama jak w przypadku naturalnego samooczyszczania się zbiorników wodnych.
W oczyszczalniach przydomowych powszechnie stosowana jest technologia beztlenowo-tlenowa. Jej pierwszy etap przebiega w osadniku gnilnym, w którym ścieki są wstępnie podczyszczane. Związki lżejsze, głównie oleje i tłuszcze, wypływają na powierzchnię i formują kożuch, a cięższe opadają na dno tworząc osad. Z osadu, w wyniku procesów biologicznych, powstają związki rozpuszczalne (które wraz z wodą przechodzą do następnego etapu oczyszczania) i substancje nierozpuszczalne pozostałe na dnie osadnika. Te nierozpuszczalne osady należy usuwać wozem asenizacyjnym, ale przeważnie tylko raz na rok.
Przeczytaj także: Bezpieczeństwo stosowania wody demineralizowanej
Aby bakterie zdążały z rozkładem ścieków w osadniku, powinien on mieć odpowiednią objętość - aby ścieki zalegały w nim parę dni. W tym celu stosuje się też rozwiązania wydłużające drogę przepływu ścieków przez osadnik, np. dwie lub trzy komory. Optymalny rozkład ścieków ułatwia taka konstrukcja osadnika, by przepływ ścieków był spokojny i nie burzył kożucha i osadu. Dla zainicjowania lub przyspieszenia fermentacji stosuje się tzw. bioaktywatory, które wlewa się do toalety i trafiają one do osadnika. Z kolei odpływ ścieków z osadnika powinien być tak skonstruowany i zlokalizowany, by nie wypłynął kożuch.
Konstrukcja osadnika powinna też umożliwiać swobodny wypływ gazów, w tym metanu i siarkowodoru. Na wylocie ścieków z osadnika montuje się filtr doczyszczający, zatrzymujący ewentualne zawiesiny. Ścieki z prawidłowo dobranego i poprawnie eksploatowanego osadnika gnilnego powinny być klarowne i na tyle czyste, by mogły być dalej oczyszczone w gruncie, złożu biologicznym lub osadzie czynnym. Po przejściu przez osadnik gnilny powinny być pozbawione ok. 40% BZT5, azotu ogólnego i ok. 80% zawiesin.
Prawidłową eksploatację osadników ułatwiają dodatkowe i poprawnie wykonane elementy: skuteczna wentylacja, właz studzienki kontrolnej i wspomniany już filtr doczyszczający. Instalacja kanalizacyjna może też być wyposażona w razie potrzeby w separator tłuszczów, gdyż w niskich temperaturach osadzają się one na przewodach doprowadzających ścieki do oczyszczalni, utrudniając oczyszczanie ścieków w osadniku i ich rozsączanie w drenażu rozsączającym.
Przyjmuje się, że osadnik nie powinien być mniejszy niż 3 m3, a na jedną osobę zakłada się pojemność nie mniejszą niż 0,3 m3. Osadniki o pojemności do 4 m3 powinny być dwukomorowe, a większe trzykomorowe. Wykonywane są obecnie przede wszystkim z tworzyw, ale mogą być też zrobione z żelbetonu (prefabrykowane lub wykonywane na miejscu).
Rozwiązania stosowane w drugim etapie oczyszczania ścieków dobierane są w zależności od: ilości odprowadzanych ścieków i ładunku zanieczyszczeń, jaki posiadają, rodzaju gruntu i jego przepuszczalności, dostępnej powierzchni odprowadzenia oczyszczonych ścieków do wód powierzchniowych. W tej technologii ścieki są odprowadzane bezpośrednio do gruntu. Drenaż może być zastosowany, gdy ilość ścieków nie przekracza 5 m3/d i jednocześnie zwierciadło wody podziemnej znajduje się co najmniej 1,5 m poniżej poziomu ułożenia drenów. Wielkość i sposób jego ułożenia zależą od liczby mieszkańców i przepuszczalności gruntu pod drenażem.
Przeczytaj także: Przewodność wody destylowanej
Grunt ten powinien być zbadany w kilku miejscach przy wykorzystaniu testu perkolacyjnego, który da wiedzę o jego przepuszczalności. Drenaż powinien być napowietrzony i mieć spadek w kierunku odpływu ścieków. Powinien też posiadać studzienkę kontrolno-rozdzielczą dozującą ścieki równomiernie do wszystkich nitek. Najczęściej stosuje się perforowane rury rozsączające w obsypce. Inne rozwiązanie to koryta infiltracyjne z tworzyw lub betonu przykryte geowłókniną, które nie wymagają podsypki i jednocześnie mają o wiele większą powierzchnię przesiąkania i są lepiej dotlenione. Tym samym rozwiązanie to wymaga blisko połowę mniejszej powierzchni do rozsączania. Instalacje rozsączania w korytach mają jeszcze tę zaletę, że mogą być poddane regeneracji bez konieczności ich przebudowy od podstaw.
Istotnym ograniczeniem stosowania drenażu jest prawny wymóg, że nie może się on znajdować bliżej niż 70 m od studni z wodą pitną, a w przypadku ścieków oczyszczonych biologicznie - mniej niż 30 m. Kolejnymi ograniczeniami są: odległość minimum 7,5 m do granicy działki, drogi, ulicy lub chodnika, a także 5 m od budynków, 3 m od drzew, 1,5 m od rurociągów wodociągowych i gazowych oraz 0,8 m od kabli elektrycznych i telekomunikacyjnych.
Z kolei na małych działkach z gruntami słabo przepuszczalnymi lub o wysokim poziomie wód gruntowych do drugiego etapu oczyszczania ścieków stosuje się filtr piaskowy, z którego ścieki mogą być odprowadzane do wód powierzchniowych lub gruntu. W zależności od wielkości działki stosuje się filtry piaskowe poziome lub pionowe. Dla czterech osób wymiary filtra pionowego wyniosą 5x4 m, a poziomego 6x5,5 m. Filtry buduje się także w nasypie, ponad poziomem gruntu. Typowy filtr piaskowy składa się ze studzienki rozdzielczej, przewodów rozprowadzających i zbierających ścieki oraz studzienki zbiorczej. Filtr piaskowy buduje się na warstwie nieprzepuszczalnej folii, a przykrywa geowłókniną i ziemią. Przewody rozsączające i zbierające ścieki leżą w obsypce żwirowej, a pomiędzy nimi znajduje się filtrująca warstwa piasku.
Innym rozwiązaniem drugiego etapu oczyszczania ścieków są filtry gruntowo-roślinne, zwane też oczyszczalniami hydrobotanicznymi lub hydrofitowymi. Ich powierzchnia obsadzona jest roślinnością bagienną, np. trzciną pospolitą, której korzenie i kłącza spulchniają piasek i doprowadzają powietrze do złoża. Dzięki odpowiedniej ilości tlenu w warstwie ziemi, przez którą przesączają się ścieki, w filtrach gruntowo-roślinnych zachodzą te same biologiczne procesy oczyszczania, jak podczas przesączania się ścieków przez warstwę gruntu, lecz znacznie szybciej. Rozwiązanie to stosuje się na dużych działkach, gdzie można tworzyć mały ekosystem bagienny, w którym ścieki są „konsumowane" przez bakterie.
W polskich warunkach klimatycznych zaleca się budowę filtrów z podpowierzchniowym przepływem ścieków i ze złożem o sporej głębokości, od 1 do 2 m, by nie zamarzło ono zimą. Umieszcza się je w zbiornikach o konstrukcji i wielkości zbliżonej do osadników gnilnych. Wypełnia tłuczniem, drobnym kamieniem polnym, torfem lub kształtkami z tworzyw. Ścieki po wstępnym oczyszczeniu są rozprowadzane równomiernie na powierzchni materiału wypełniającego złoże, przez który powoli się przesączają. Powolny przepływ przez złoże umożliwia mikroorganizmom tworzącym błonę biologiczną skonsumowanie zanieczyszczeń zawartych w ściekach.
Przeczytaj także: Czysta woda a nawilżanie kawy
Różnice między oczyszczalniami ekologicznymi i biologicznymi
Podstawowa różnica to napowietrzanie. W oczyszczalniach ekologicznych w ogóle ono nie występuje. Nie dają one możliwości rozwoju osadu czynnego, a więc ich skuteczność jest bardzo niska. Ta nieefektywność przekłada się na jeszcze jedną ważną rzecz, oczyszczalnie ekologiczne są ekologiczne tylko z nazwy. Przyjęło się określać osadniki gnilne jako oczyszczalnie ekologiczne, ale procesy beztlenowe nie pozwalają na osiągnięcie wyników redukcji zanieczyszczeń, których wymaga europejska norma zaimplementowana także do polskich przepisów prawa. W praktyce, przekreśla to szanse inwestora na uzyskanie dofinansowania na taką oczyszczalnię. W przypadku urządzeń biologicznych z natlenianiem, uzyskanie dotacji jest możliwe. Można uznać, że oczyszczalnia drenażowa, niesprawnie działająca, przez wykorzystanie warunków beztlenowych, może być równie niebezpieczna dla środowiska co nieszczelne szambo.
Biologiczna oczyszczalnia ścieków różni się od ekologicznej m.in. ilością miejsca niezbędnego do jej montażu. Oczyszczalnie ekologiczne składają się z dwóch części, np. w postaci rur drenażowych, które wedle prawa nie mogą być krótsze niż 9 metrów, dlatego sprawdzają się wyłącznie w przypadku dużych i rozłożystych działek.
Poniższa tabela przedstawia porównanie najważniejszych cech obu typów oczyszczalni:
| 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 |
Zalety przydomowych oczyszczalni biologicznych
Przydomowe oczyszczalnie biologiczne oferują szereg korzyści, które czynią je atrakcyjnym wyborem dla właścicieli domów. Przede wszystkim zapewniają wysoki komfort użytkowania dzięki swojej bezobsługowości. Proces oczyszczania ścieków przebiega automatycznie, bez konieczności regularnej ingerencji użytkownika. Co więcej, nowoczesne oczyszczalnie biologiczne charakteryzują się brakiem nieprzyjemnych zapachów, co jest szczególnie istotne w przypadku instalacji zlokalizowanych blisko domu.
Kolejną zaletą przydomowych oczyszczalni biologicznych jest oszczędność i niskie koszty eksploatacji. W porównaniu do tradycyjnych szamb, oczyszczalnie biologiczne nie wymagają częstego opróżniania, co przekłada się na niższe koszty użytkowania. Dodatkowo, dzięki możliwości zagospodarowania oczyszczonych ścieków, np. do podlewania ogrodu, można zaoszczędzić na zużyciu wody pitnej.
Nie można również pominąć aspektu ochrony środowiska. Przydomowe oczyszczalnie biologiczne skutecznie usuwają zanieczyszczenia ze ścieków, zapobiegając ich przedostawaniu się do gleby i wód gruntowych. To ekologiczne rozwiązanie, które przyczynia się do zachowania równowagi w lokalnym ekosystemie. Warto też wspomnieć o łatwym montażu i niezawodności działania oczyszczalni biologicznych.
Kolejnym atutem przydomowych oczyszczalni biologicznych są niskie koszty ich serwisu i użytkowania. W porównaniu do tradycyjnych szamb, które wymagają regularnego opróżniania, oczyszczalnie biologiczne są praktycznie bezobsługowe. Nie ma potrzeby częstego wzywania wozu asenizacyjnego, co przekłada się na wymierne oszczędności w domowym budżecie. Ponadto, dzięki energooszczędnym rozwiązaniom stosowanym w nowoczesnych oczyszczalniach, zużycie prądu jest minimalne, co dodatkowo obniża koszty użytkowania.
Wybierając przydomową oczyszczalnię biologiczną, przyczyniamy się do ochrony środowiska naturalnego. Oczyszczone ścieki, o wysokich parametrach jakościowych, można z powodzeniem wykorzystać do nawadniania ogrodu lub podlewania roślin. Takie ekologiczne podejście pozwala na oszczędność cennych zasobów wody pitnej i wspiera ideę zrównoważonego rozwoju. Co więcej, oczyszczalnie biologiczne nie emitują nieprzyjemnych zapachów i nie stanowią zagrożenia dla okolicznych terenów, jak ma to miejsce w przypadku nieszczelnych szamb.
| Zaleta | Opis |
|---|---|
| Wysoki stopień oczyszczania | Usuwanie do 98% zanieczyszczeń ze ścieków |
| Niskie koszty eksploatacji | Bezobsługowość i energooszczędność |
| Ekologiczne rozwiązanie | Możliwość ponownego wykorzystania ścieków i ochrona środowiska |
Możliwości zagospodarowania oczyszczonych ścieków
Ścieki oczyszczone w przydomowej oczyszczalni biologicznej stanowią cenny zasób, który można w różnoraki sposób zagospodarować. Ponowne wykorzystanie ścieków nie tylko ogranicza zużycie wody, ale także przyczynia się do ochrony środowiska. Jedną z opcji jest odprowadzanie oczyszczonych ścieków do gruntu poprzez studnie chłonne lub drenaż rozsączający. Takie rozwiązanie umożliwia naturalne wsiąkanie wody w głąb gruntu, nawadniając teren i wspierając wegetację roślin. Innym sposobem jest wykorzystanie wody pościekowej do nawadniania i podlewania roślin. To szczególnie korzystne rozwiązanie w przydomowych ogrodach i na terenach zielonych. Rozsączanie ścieków za pomocą drenażu zapewnia stały dopływ wody do gleby, co sprzyja bujnemu wzrostowi roślinności.
| Metoda zagospodarowania | Zalety |
|---|---|
| Odprowadzanie do gruntu | Naturalne nawadnianie terenu Wsparcie wegetacji roślin Ochrona zasobów wody pitnej |
| Wykorzystanie do podlewania roślin | Oszczędność wody pitnej Bujny wzrost roślinności Korzyści dla przydomowych ogrodów i terenów zielonych |
Wybierając sposób zagospodarowania oczyszczonych ścieków, warto kierować się zarówno aspektami praktycznymi, jak i ekologicznymi. Odpowiednie rozsączanie ścieków i wykorzystanie ich do nawadniania przyczynia się do ochrony środowiska i zrównoważonego gospodarowania zasobami wodnymi. Dzięki temu możemy cieszyć się pięknem zieleni wokół naszego domu, jednocześnie dbając o naturę.
Ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków to przejaw odpowiedzialności za środowisko i troska o zrównoważony rozwój. To inwestycja w lepszą przyszłość dla nas i kolejnych pokoleń.
Przydomowa biologiczna oczyszczalnia a obowiązek przyłączenia się do sieci kanalizacji zbiorczej
Użytkownik, który zdecyduje się na montaż oczyszczalni opartej o procesy biologiczne, która zapewnia przetrzymywanie ścieków w warunkach hermetycznych, a więc w zbiorniku posiadającym atest szczelności i zabezpieczającym przed wyciekiem surowych ścieków do wód nie jest zobowiązany do podłączenia się do sieci kanalizacji zbiorczej nawet w przypadku, kiedy sieć taka powstanie na terenie, który zamieszkuje.
Jak działa biologiczna oczyszczalnia ścieków?
Działanie biologicznej oczyszczalni ścieków jest stosunkowo proste. Urządzenie ma formę jednego, dużego zbiornika o monolitycznej budowie, wewnątrz którego znajduje się kilka oddzielnych komór zapewniających filtrację i oczyszczenie ścieków w odpowiedni sposób. Warto spośród nich wyróżnić największą komorę w postaci osadnika wstępnego oraz komorę ze złożem biologicznym. W osadniku wstępnym następuje rozdzielenie kożucha i osadu poprzez procesy mechaniczne oraz wskutek fermentacji beztlenowej, co w efekcie prowadzi do powstania trzech składników: wody, dwutlenku węgla oraz zanieczyszczeń stałych. Do dalszego etapu, tj. do reaktora biologicznego, dociera jedynie wstępnie oczyszczona woda, która zostanie ponownie oczyszczona za pomocą złoża biologicznego. Rozwój błony biologicznej sprawia, że woda zostanie oczyszczona w około 98%.
Biologiczna oczyszczalnia ścieków składa się także z komory separującej oraz klarowania, jak i osadnika wtórnego. Komora separacji skutecznie oddziela tłuszcz od wody, w komorze klarowania następuje ostateczna puryfikacja wody pościekowej, a osadnik wtórny służy jako komora do magazynowania nadmiernego osadu.
Etapy działania oczyszczalni ekologicznej
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. 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. 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.
tags: #mikro #ekologiczna #oczyszczalnia #sciekow #zasada #działania

