Biologiczna Oczyszczalnia Ścieków: Zasada Działania i Korzyści
- Szczegóły
Biologiczne oczyszczanie ścieków to proces, który wykorzystuje naturalne procesy biologiczne do usuwania zanieczyszczeń. Polega ono na rozkładzie i mineralizacji nieczystości organicznych przez mikroorganizmy w warunkach tlenowych, beztlenowych oraz naprzemiennie, tlenowo-beztlenowych. Wśród różnych typów oczyszczalni ścieków, takich jak mechaniczne, chemiczne, biologiczne oraz te z podwyższonym usuwaniem biogenów, to właśnie biologiczne systemy zasługują na szczególną uwagę.
Zasada Działania Biologicznej Oczyszczalni Ścieków
Oczyszczalnie biologiczne mają za zadanie usunięcie ze ścieków ciał stałych, zawiesin, koloidów i substancji organicznych rozpuszczonych w wodzie. Proces ten jest kierowany przez mikroorganizmy działające w warunkach tlenowych, beztlenowych, a także w systemach przemiennych, tlenowo-beztlenowych. Dostęp do tlenu ma kluczowe znaczenie dla rodzaju bakterii i innych mikroorganizmów biorących udział w procesie oczyszczania.
Proces Tlenowy
W procesie tlenowym uczestniczą aeroby, które przetwarzają zanieczyszczenia w dwutlenek węgla, wodę i biomasę.
Proces Beztlenowy
Proces beztlenowy nie wymaga dostępu do tlenu, a mikroorganizmy biorące w nim udział to anaeroby. Te mikroorganizmy przemieniają nieczystości w metan, dwutlenek węgla oraz nadmiarową biomasę. Takie oczyszczanie sprawdza się dla ścieków o wyższym stopniu zanieczyszczenia związkami organicznym oraz łatwo biodegradowalnych.
Etapy Oczyszczania Biologicznego Ścieków
W biologicznym oczyszczaniu ścieków, niezależnie od tego, czy mówimy o procesie tlenowym, czy beztlenowym, można wyróżnić pięć istotnych etapów:
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
- Przesiewanie: Duże cząsteczki są usuwane mechanicznie za pomocą specjalnych urządzeń.
- Usuwanie materiałów mineralnych: Odzyskiwane są minerały takie jak żwir czy piasek.
- Sedymentacja: Ścieki przepływają do dużych zbiorników sedymentacyjnych, gdzie pozostają przez kilka godzin. Podczas tego procesu duża część ciał stałych osadza się na dnie zbiornika.
- Obróbka biologiczna: Mikroorganizmy kontynuują oczyszczanie ścieków.
- Osadzanie ostateczne: Tworzy się osad wtórny.
Elementy Składowe Oczyszczalni Biologicznej
Osadnik Wstępny
Ścieki z domu trafiają najpierw do osadnika, gdzie następuje oddzielenie części stałych i tłuszczów. To tutaj zaczyna się proces beztlenowego rozkładu zanieczyszczeń, czyli fermentacji.
Komora Separacji
Pełni rolę dodatkowego zabezpieczenia przed przedostawaniem się tłuszczów do reaktora biologicznego.
Reaktor Biologiczny
Podczyszczone ścieki przepływają do komory tlenowej, w której działa złoże biologiczne oraz tzw. osad czynny. W tej części bytują różnorodne mikroorganizmy, które rozkładają zanieczyszczenia organiczne. W komorze zastosowano napowietrzanie drobnopęcherzykowe, które dostarcza bakteriom odpowiednią ilość tlenu.
Klarowanie i Osadnik Wtórny
W specjalnie ukształtowanej komorze następuje oddzielenie wody od zawiesin. Oczyszczona woda wypływa poza zbiornik, a osad opada na dno osadnika wtórnego i jest kierowany do osadnika wstępnego dzięki systemowi recyrkulacji.
Procesy Zachodzące w Oczyszczalni
W dalszej części ścieki trafiają do komory tlenowej. Mikroorganizmy, zarówno w postaci osadu czynnego, jak i biofilmu przyczepionego do powierzchni złoża biologicznego, utleniają związki organiczne do dwutlenku węgla i wody. Bakterie Nitrosomonas utleniają amoniak do azotynów, a bakterie Nitrobacter utleniają je do azotanów. W tych warunkach bakterie fakultatywne prowadzą denitryfikację, redukując BZT₅ oraz usuwając azot amonowy.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Równolegle w systemie zachodzi eliminacja fosforu. Dzieje się to dwiema drogami: poprzez wbudowanie fosforu w biomasę oraz poprzez jego chemiczne wytrącanie, tworząc trudno rozpuszczalne sole wapnia, żelaza lub glinu. Te mechanizmy pozwalają ograniczać zawartość fosforu w ściekach oczyszczonych, zapobiegając w ten sposób eutrofizacji wód powierzchniowych.
Osadnik Wtórny
Ostatnim elementem oczyszczalni jest osadnik wtórny, w którym zachodzą procesy fizyczne, głównie sedymentacja. Zawiesiny opadają na dno, tworząc warstwę osadu, natomiast na powierzchni pozostaje klarowna woda, która może zostać bezpiecznie odprowadzona do gruntu lub rowu melioracyjnego.
Zalety Przydomowych Oczyszczalni Ścieków
- Znaczące oszczędności na wywozie ścieków
- Oszczędność miejsca na działce
- Długoletnia, bezawaryjna praca
- Zmniejszenie presji na środowisko naturalne
- Możliwość uzyskania dofinansowania
Oczyszczalnia ze Złożem Biologicznym a Oczyszczalnia z Osadem Czynnym
Istnieją dwa główne typy biologicznych oczyszczalni ścieków: ze złożem biologicznym i z osadem czynnym. Poniższa tabela przedstawia porównanie najważniejszych cech obu typów oczyszczalni:
| Cecha | Oczyszczalnie biologiczne ze złożem biologicznym | Oczyszczalnie biologiczne z osadem czynnym |
|---|---|---|
| Stopień oczyszczania ścieków | Do 96% redukcji BZT₅ i 90% zawiesin | Do 95% usunięcia związków organicznych |
| Budowa | Kompaktowa, niewymagająca dużej powierzchni | Może wymagać większej powierzchni |
| Stabilność biologiczna | Wyższa, lepiej znosi przerwy w dopływie ścieków | Niższa, szybciej traci wydajność przy braku świeżych ścieków |
| Jakość oczyszczonych ścieków | Stabilna, dobrze radzi sobie ze zmiennymi obciążeniami | Wymaga regularnego dopływu ścieków |
| Cena | Wyższa (12-18 tys. zł) | Niższa (10-15 tys. zł) |
Wybór między technologią złoża biologicznego a osadem czynnym zależy od indywidualnych potrzeb i warunków eksploatacji. Niezależnie od wybranej technologii, kluczem do sukcesu jest właściwy dobór wielkości oczyszczalni, profesjonalny montaż, regularna obsługa serwisowa oraz przestrzeganie zasad eksploatacji.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
tags: #oczyszczalnia #biologiczna #zasada #działania
