Oczyszczalnia biologiczna tlenowa: Sterownik, zasada działania i korzyści
- Szczegóły
Przydomowe oczyszczalnie ścieków to urządzenia, które neutralizują ścieki powstające w domu, gospodarstwie, hotelu. Już na etapie budowy np. domu powinniśmy wiedzieć, czy na danej działce podłączamy się do istniejącej sieci, czy będziemy musieli zając się ściekami w inny sposób.
Zgoda na budowę oczyszczalni otrzymujemy wówczas, gdy w miejscu zamieszkania brak jest sieci kanalizacyjnej i miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego nie przewiduje inwestycji w tym zakresie.
Jak działają biologiczne oczyszczalnie tlenowe?
W prosty sposób omawiając sposób neutralizacji ścieków odbywa się poprzez filtrację ścieku i rozdzielenie go na osad oraz wodę. Osad jest wywożony specjalnymi beczkowozami i neutralizowany, a powstałą po filtracji wodę możemy odprowadzić np. do rowu melioracyjnego, gruntu lub „podlewać nią kwiaty”. Woda ta, ze względu na swój stopień czystości nie nadaje się do picia, ale śmiało może znaleźć zastosowanie w gospodarstwie.
Podstawowym mechanizmem działania oczyszczalni biologicznej jest wykorzystanie mikroorganizmów, głównie bakterii tlenowych i beztlenowych, które w sposób naturalny rozkładają związki organiczne obecne w ściekach. Podczas oczyszczania biologicznego, mikroorganizmy rozkładają związki organiczne w obecności tlenu, w procesach tlenowych, lub bez dostępu tlenu, w procesach beztlenowych, w zależności od konstrukcji oczyszczalni.
Kolejnym etapem jest oczyszczanie wtórne, w którym ścieki są filtrowane i doczyszczane, co umożliwia ich bezpieczne odprowadzenie do gruntu lub wód powierzchniowych. Wysoka skuteczność tego procesu zależy od takich czynników, jak stężenie tlenu, temperatura, pH oraz odpowiedni dobór mikroorganizmów. Rozważając wybór: oczyszczalnia biologiczna czy drenażowa, warto zwrócić uwagę na zaawansowane procesy charakterystyczne dla systemów biologicznych.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
W biologicznych oczyszczalniach ścieków zachodzą naturalne procesy gnilne z udziałem bakterii tlenowych i beztlenowych, oddzielone zostają także osady oraz tłuszcze. Biologiczne oczyszczanie ścieków to rozwiązanie przyjazne środowisku. Nieczystości poddawane są bliźniaczym procesom, jakie zachodzą w dużych, miejskich oczyszczalniach ścieków.
Rolą przydomowej biologicznej oczyszczalni ścieków jest redukcja zanieczyszczeń ze ścieków, zarówno w formie osadów i zawiesin (oczyszczanie mechaniczne), jak również rozpuszczonych w ściekach (oczyszczanie biologiczne). O ile większość osób mniej lub bardziej zdaje sobie sprawę na czym polega oczyszczanie mechaniczne, o tyle wielu z nas zadaje sobie pytanie na czym polega biologiczne oczyszczanie ścieków w oczyszczalni przydomowej.
Biologiczne oczyszczanie ścieków to proces, w którym mikroorganizmy tlenowe, takie jak bakterie i pierwotniaki, są wykorzystywane do usuwania zanieczyszczeń organicznych ze ścieków. Głównym celem tego działania jest rozkładanie substancji rozpuszczonych w ściekach na prostsze i mniej szkodliwe związki. Aby proces mógł zachodzić, niezbędne jest dostarczenie poza ściekami również powietrza, a wraz z nim tlenu do funkcjonowania wspomnianych mikroorganizmów.
Pompy mamutowe w oczyszczalniach biologicznych
Pompy mamutowe to kluczowe elementy każdej biologicznej oczyszczalni ścieków. W komorze napowietrzania unoszące się ku górze pęcherzyki powietrza, powodują analogiczny przepływ cieczy znajdującej się w rurze, a tym samym porywanie cząstek stałych z dna zbiornika. Umożliwia to wytworzenie się odpowiedniej grupy mikroorganizmów niezbędnych do prowadzenia procesu oczyszczania w warunkach tlenowych.
Siły grawitacji powodują opadanie cząstek stałych na dno, skąd ponownie zostają zasysane ku górze za pomocą dyfuzora itd. W chwili napływu nowych ścieków do komory napowietrzania następuje przemieszczenie masy cieczy z w/w osadnika wtórnego w kierunku odpływu.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Urządzenia, stosowane w naszych oczyszczalniach, charakteryzują się solidną, a jednocześnie prostą konstrukcją, bez skomplikowanych i awaryjnych uchwytów. Dzięki temu nasze pompy mamutowe nie zapychają się i posiadają duży przepływ. Istnieje możliwość rewizji pompy od góry. Kolejne zalety pomp mamutowych, stosowanych w naszych oczyszczalniach to niskie, całkowite zużycie energii oraz równomierny przepływ, powodujący brak „uderzeń hydraulicznych”. Co więcej, są to pompy bezawaryjne, których żywotność sięga kilkudziesięciu lat.
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków
Każda hurtownia instalacyjna oferuje kilka typów przydomowych oczyszczalni ścieków, spośród których najczęściej wybierane to oczyszczalnia biologiczna oraz oczyszczalnia drenażowa. Wybór między nimi zależy od wielu czynników, takich jak warunki gruntowe, dostępna przestrzeń, budżet inwestora czy planowany sposób eksploatacji:
- Oczyszczalnia biologiczna wykorzystuje aktywność mikroorganizmów do rozkładu zanieczyszczeń i może działać w różnych konfiguracjach technologicznych - np. z osadem czynnym, złożem biologicznym czy w formie sekwencyjnych reaktorów porcjowych (SBR).
- Oczyszczalnia drenażowa opiera się na naturalnej filtracji ścieków przez grunt, po ich wcześniejszym wstępnym podczyszczeniu w osadniku gnilnym. Jest mniej zaawansowana technologicznie, ale również mniej kosztowna w instalacji. Jej skuteczność silnie zależy od rodzaju gleby i poziomu wód gruntowych, co może ograniczać jej zastosowanie w trudnych warunkach terenowych.
Typy oczyszczalni biologicznych
Na rynku dostępne są oczyszczalnie biologiczne, które różnią się sposobem prowadzenia procesów biologicznych oraz budową. Do najpopularniejszych należą:
- Systemy z osadem czynnym - ścieki są napowietrzane w reaktorze biologicznym, gdzie żyją mikroorganizmy tworzące tzw. osad czynny. System wymaga ciągłego napowietrzania i jest bardziej wrażliwy na nieprawidłową eksploatację.
- Systemy ze złożem biologicznym - tutaj mikroorganizmy osiedlają się na powierzchni specjalnych materiałów (np. pierścieni z tworzywa), przez które przepływają ścieki. Jest to rozwiązanie bardziej odporne na wahania ilości ścieków.
- Sekwencyjne reaktory porcjowe (SBR) - to nowoczesna technologia, w której proces oczyszczania prowadzony jest cyklicznie w jednym zbiorniku. SBR cechuje się wysoką efektywnością i kompaktową budową.
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków - złoża zraszane
Biologiczne złoża zraszane są znane w oczyszczaniu ścieków już od ponad 100 lat. Urządzenie jest tak zaprojektowane, aby po instalacji pokrywa była umieszczona na poziomie terenu. Jeśli wymagają tego inne względy np. estetyczne, pokrywa może wystawać ponad teren. Oczyszczalnię należy umieścić na warstwie chudego betonu i obsypać żwirem - w przypadku gruntu suchego lub chudym betonem - w przypadku gruntu nawodnionego.
Przy standardowej eksploatacji oczyszczalnia będzie wymagała okresowego opróżniania z osadu - np. dla jednostki do 6RLM raz na 12 miesięcy. Wyposażona jest także w panel kontrolny, który ma za zadanie informować Państwa o potencjalnej awarii i sam ten problem diagnozuje.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków - złoża obrotowe
Technologia złóż tarczowych znana jest od połowy zeszłego wieku, mimo to stosowanie jej- szczególnie w małych systemach oczyszczania ścieków, stanowi w dalszym ciągu pewną innowacje. Na dzień dzisiejszy oczyszczalnie BioDisc® można zastosować dla rozwiązań typowo przydomowych do 6 mieszkańców, kończąc na jednostkach większych do 150 mieszkańców.
Urządzenie składa się z czterech stref: osadnika wstępnego, dwóch stref biologicznych ze złożem tarczowym oraz osadnika wtórnego. Proces oczyszczalnia rozpoczyna się w osadniku wstępnym, gdzie następują procesy sedymentacji frakcji opadającej, oraz flotacji substancji lekkich- głównie tłuszczy.
Na obracającym się wale napędowym umocowanych jest obok siebie kilka pakietów okrągłych tarcz z polipropylenu. Dyski obracane są dzięki silnikowi o niewielkiej mocy, dzięki czemu mają dostęp zarówno do tlenu w powietrzu atmosferycznym, jak również związków azotu i fosforu w ściekach. To z kolei umożliwia rozwój mikroorganizmów tlenowych (biomasa) na tarczach, które rozkładają substancje organiczne zawarte w ściekach powodując ich dalsze oczyszczalnie.
Dzięki powyższemu procesowi powstają biologicznie oczyszczone ścieki spełniające najwyższe wymagania jakościowe potwierdzone badaniami zgodnie z PN-EN: 12566-3+A2:2013 (certyfikat CE).
Oczyszczalnia biologiczna a drenażowa
Podstawowym mechanizmem działania oczyszczalni biologicznej jest wykorzystanie mikroorganizmów, głównie bakterii tlenowych i beztlenowych, które w sposób naturalny rozkładają związki organiczne obecne w ściekach. Drenażowa opiera się na mechanicznym oddzieleniu części stałych ścieków w osadniku gnilnym, po czym następuje proces filtracji biologiczno-mechanicznej w gruncie.
Efektywność oczyszczalni drenażowej w dużym stopniu zależy od warunków gruntowych oraz jakości i stabilności wstępnego podczyszczenia. Oczyszczalnie drenażowe wykazują mniejszą skuteczność w redukcji azotu oraz fosforu, a także są bardziej podatne na zmiany warunków eksploatacyjnych.
Czy warto inwestować w biologiczną oczyszczalnię tlenową?
Jak najbardziej. Zwykły człowiek produkuje bardzo duże ilości ścieków. Zagrażają one nie tylko środowisku, ale również jemu samemu. Narzucona przez Unię Europejską dyrektywa oraz wiele polskich uwarunkowań prawnych zmusza nas do dbania o środowisko.
Tylko pełna świadomość zagrożeń i odpowiedzialność za nasze otoczenie pozwoli zachować czyste środowisko na lata.
Dlaczego nie szambo?
Stosowanie szamba uzasadnione jest w momencie np. zasiedlenia, gdzie w perspektywie 2-3 lat będzie możliwość podłączenia się do kanalizacji zbiorczej. Szambo jest także jedynym rozwiązaniem, • gdy działka znajduje się terenie chronionym z zakazem odprowadzania ścieków/wody do gruntu, • gdy gmina nie ma planu zagospodarowania przestrzennego przewidującego stosowanie przydomowych oczyszczalni, • gdy sąsiad posiadający odbiornik u siebie na działce - nie wyraża zgody na wprowadzanie ścieków, gdy np. warstwa gruntu nieprzepuszczalnego jest głęboka i nie ma możliwości odprowadzenia wody do np. stawu, rowu.
Szamba są systemami magazynującymi ścieki, które wymagają cyklicznego opróżniania i nie przetwarzają odpadów. W przeciwieństwie do nich, biologiczne oczyszczalnie ścieków nie tylko zbierają, ale także przetwarzają ścieki, zmniejszając ich ilość i szkodliwość. Dzięki procesom biologicznym, stopień oczyszczania osiąga aż 97%, co sprawia, że odprowadzana woda jest czysta, nie ma barwy ani zapachu.
Dodatkowo przydomowa biologiczna oczyszczalnia ścieków pozwala odzyskać wodę, którą wykorzystać można do podlewania trawników czy wypełnienia oczka wodnego. Przydomowa oczyszczalnia biologiczna jest również rozwiązaniem ekonomicznym. Inwestycja ta zwraca się po dwóch latach, w następnych latach pozwala oszczędzać budżet domowy.
Automatyka i sterowanie w oczyszczalniach biologicznych
Najbardziej popularną metodą dostarczenia powietrza do bioreaktora, jest wtłaczanie go poprzez dmuchawy napowietrzające i dyfuzory. W ten sposób napowietrzane ścieki są również natleniane, dzięki czemu bakterie tlenowe są w stanie w nich funkcjonować i się rozwijać tworząc tzw. osad czynny.
Warto dodać, że przy oczyszczalni ze złożem zraszanym poza dmuchawą nie mamy żadnych elementów zużywalnych, ani dodatkowej elektroniki.Użytkownikom, którym zależy na jak największym uproszczeniu całej instalacji zdecydowanie polecamy technologię złoża obrotowego stosowaną w oczyszczalniach RotoSET. Jest to innowacyjny system, w którym dmuchawę zastąpiono wolnoobrotowym motoreduktorem, którego zadaniem jest wprowadzić złożę w ruch obrotowy i tym samym umożliwić samoistne napowietrzanie.
W rzeczywistości jedynym elementem elektrycznym w oczyszczalni jest prosty silnik elektryczny o niewielkiej mocy (dla rozwiązań do 12 osób moc 50 W, do 35 osób 75W itd.). Silnik odpowiada za równoważenie przepływu w oczyszczalni oraz dostarczanie tlenu bakteriom, a jego praca jest ciągła, dzięki czemu nie ma konieczności stosowania sterowników. W czasie eksploatacji Producent nie wymaga prac konserwacyjnych przy silniku.
Oczyszczalnie BioDisc® są w pełni zautomatyzowane, nie potrzebują stałego nadzoru, dodawania biopreparatów oraz nie wpływają negatywnie na otoczenie. Do każdego urządzenia dostarczany jest elektroniczny panel kontrolny, który nie tylko informuje użytkownika o potencjalnej awarii, ale też diagnozuje usterkę poprzez wyświetlenie kodu błędu na wyświetlaczu. Rozwiązanie bardzo ułatwia eksploatację, zwłaszcza w wieloletnim okresie eksploatacji.
Ręczne zarządzanie oczyszczalnią przydomową umożliwia bezpośrednie wpływanie na jej działanie i dostosowywanie parametrów do składu ścieków z danego gospodarstwa domowego. Operator sterujący ręcznie może natychmiastowo reagować na wszelkie anomalie, np. przez zmianę ustawień zaworu napowietrzającego lub recyrkulacji osadu, co jest kluczowe w sytuacjach wymagających szybkiej interwencji.
Systemy zautomatyzowane mogą okazać się zbyt sztywne i mniej adaptacyjne. Są one zależne od elementów takich jak elektrozawory czy sterowniki, które są narażone na usterki i mogą być drogie w wymianie. W przypadku problemów technicznych, właściciele przydomowych oczyszczalni zautomatyzowanych mogą być zmuszeni do korzystania z kosztownego wsparcia serwisowego lub nawet do całkowitego resetowania systemu, co i tak może nie przynieść spodziewanych efektów.
Koszty eksploatacji
Koszt utrzymania oczyszczalni NV jest bardzo niewielki, bo pobór prądu przez dmuchawę o mocy 44 WAT (moc rzeczywista) i 1-2 do roku wybranie nadmiernego osadu czyli koszt wezwania wozu asenizacyjnego. Więc całkowity koszt eksploatacji w przeciągu roku wyniesie około 250 zł.
Użytkowanie oczyszczalni typu NV nie wymaga stosowania bioaktywatorów lub innych pożywek mikrobakteryjnych.
Ze względu na zastosowanie bardzo wydajnych motoreduktorów koszty energii elektrycznej są bardzo niskie. Przykładem może być oczyszczalnia do 35RLM z motoreduktorem 75W, dla której miesięczny koszt energii elektrycznej nie powinien być większy niż 30zł, a więc 3zł na rodzinę.
Podsumowanie zalet oczyszczalni BioDisc®
- Prostota działania
- Dawkowanie ścieku
- Duża elastyczność pracy
- Brak uciążliwości zapachowej, oraz dźwiękowej
- Odporność na nierównomierne dopływy
- Automatyka i prosta eksploatacja
Tabela porównawcza oczyszczalni biologicznej i szamba
| Cecha | Oczyszczalnia biologiczna | Szambo |
|---|---|---|
| Proces oczyszczania | Tak, do 97% | Brak |
| Koszty eksploatacji | Niskie (ok. 500 zł rocznie) | Wysokie (4000-6000 zł rocznie) |
| Wpływ na środowisko | Pozytywny, możliwość recyklingu wody | Negatywny, ryzyko skażenia gruntu |
| Zgodność z przepisami | Zgodna z normami | Może być niezgodne z przyszłymi regulacjami |
| Początkowy koszt instalacji | Wyższy (16-20 tys. zł) | Niższy |
tags: #oczyszczalnia #biologiczna #tlenowa #sterownik #zasada #działania
