Biologiczna Oczyszczalnia Ścieków ze Złożem Obrotowym: Zasada Działania i Zastosowanie
- Szczegóły
Jeżeli rozglądasz się za instalacją, która pozwoli Ci na skuteczne, bezpieczne i ekologiczne radzenie sobie z nieczystościami generowanymi przez Twoje gospodarstwo domowe - jesteś w dobrym miejscu. Czym są, jak działają, ile kosztują oraz gdzie znaleźć w pełni profesjonalne biologiczne oczyszczalnie ścieków? To wszystko sprawdzisz w tym artykule!
Biologiczne oczyszczalnie to instalacje, których rolą jest radzenie sobie ze ściekami bytowo - gospodarczymi. Z uwagi na swoją specyfikę, ich przeznaczeniem jest zarówno budownictwo jednorodzinne, większe osiedla mieszkaniowe, jak i inne obiekty, w których mamy do czynienia ze ściekami o charakterze bytowo - gospodarczym. Do ostatniej grupy możemy zaliczyć: domy wczasowe, pensjonaty oraz hotele.
Jak Działa Biologiczna Oczyszczalnia Ścieków?
Tego rodzaju oczyszczalnia ścieków, jak sama nazwa na to wskazuje, odpowiada za pozbywanie się nieczystości przy wykorzystaniu naturalnych (biologicznych) procesów, czyli: rozkładu i mineralizacji. Głównym czynnikiem powodującym te działania są specjalne mikroorganizmy. Ich sposób działania można odnieść bezpośrednio do reakcji, które zachodzą w środowisku naturalnym, chociażby w rzekach. Mianowicie, zawarte w ściekach substancje, stanowią dla mikroorganizmów pokarm. Bakterie wykorzystują zawarte w nich związki do odżywiania, co jednocześnie pozwala na oczyszczenie przepływających substancji. Dzięki temu, do rezultatów działania obu z nich, zaliczamy powstawanie dwutlenku węgla oraz biomasy.
Etapy Działania Biologicznej Oczyszczalni Ścieków
Działanie biologicznej oczyszczalni ścieków można podzielić na 4 główne etapy. Każdy z nich ma swój udział w procesie pozbywania się zanieczyszczeń, a co za tym idzie - możliwości ponownego wykorzystania choć części wody.
- Cedzenie nieczystości: Po wyprodukowaniu, w pierwszej kolejności ścieki trafiają do pierwszego elementu instalacji, który odpowiada za ich wstępne przefiltrowanie oraz pozbycie się zanieczyszczeń o stosunkowo dużych gabarytach. W przypadku małych, przydomowych oczyszczalni - ten punkt jest często pomijany, a ścieki trafiają na ogół od razu do etapu nr 2.
- Sedymentacja ścieków: W następnym kroku nieczystości są przekazywane do tzw. osadników. Są to zbiorniki, które pozwalają na podstawowe oczyszczenie substancji, a dodatkowo “odsianie” z nich osadu oraz cięższych zawiesin mineralnych (np. piasku lub żwiru).
- Oczyszczanie ścieków przez mikroorganizmy: Dalej nieczystości są poddawane dwóm procesom obróbki biologicznej. Pierwszym jest podczyszczanie przez bakterie działające w środowisku beztlenowym. Ta faza jest często określana jako proces gnilny. Drugi proces to końcowe doczyszczanie, które odbywa się za pomocą wyselekcjonowanych mikroorganizmów działających w środowisku tlenowym.
- Przekazanie nieczystości do osadników wtórnych: Na koniec następuje finalne oddzielenie osadu, który powstał podczas procesów oczyszczania, od czystego ścieku, który można bezpiecznie wykorzystać na własne potrzeby (lub też oddać do środowiska na kilka sposobów).
Oczyszczalnie Ścieków Tlenowe i Beztlenowe: Różnice
W każdym typie oczyszczalni ścieków zachodzą procesy tlenowe i beztlenowe. Niekiedy oczyszczalnie drenażowe potocznie określa się jako beztlenowe, ponieważ proces doczyszczania tlenowego zachodzi w nich na poletku rozsączającym (poza zbiornikiem). W oczyszczalniach biologicznych, nazywanych potocznie tlenowymi, proces ten zachodzi w osobnym zbiorniku lub w zintegrowanej komorze wyposażonej w instalację napowietrzania.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Początkowy koszt instalacji oczyszczalni drenażowej (beztlenowej) jest niższy, jednak przy uwzględnieniu długoletniej eksploatacji, to oczyszczalnia biologiczna (tlenowa) staje się bardziej ekonomicznym wyborem. Dodatkowo w przypadku tej pierwszej konieczne jest wydzielenie części działki na pole drenarskie, co wiąże się z szeregiem ograniczeń w jej zagospodarowaniu, a oprócz tego wymaga okresowej wymiany gruntu w tym obszarze.
Cena Biologicznej Oczyszczalni Ścieków
Ostateczny kosztorys tego typu rozwiązania zależy od jego rozmiaru i specyfiki, a co za tym idzie - potrzeb zgłaszanych przez konkretnego inwestora. Na finalną cenę zakupu, montażu oraz uruchomienia biologicznej oczyszczalni ścieków wpływają więc takie czynniki, jak: specyfika, czyli sposób, w jaki zachodzi w nich oczyszczanie nieczystości. Jak już wspominaliśmy - beztlenowe oczyszczalnie ścieków należą do nieco tańszych rozwiązań. Większa produkcja ścieków oznacza również konieczność zastosowania większej i zdecydowanie bardziej wydajnej oczyszczalni.
W związku z tym cena oczyszczalni dla 2 do 12 osób, w zależności od jej typu i wielkości, będzie wahać się w granicach od 2700 do 9800 złotych brutto.
Dlaczego Działanie Biologicznych Oczyszczalni Ścieków Jest Tak Ważne?
Pierwszym atutem są oczywiście względy finansowe. Zastosowanie tego typu rozwiązania stanowi doskonałą alternatywę dla kapitałochłonnego, a często bardzo problematycznego - podłączenia do sieci kanalizacyjnej. Drugim ważnym czynnikiem jest ekologia, czyli ochrona środowiska naturalnego.
Porównanie Oczyszczalni Biologicznych i Ekologicznych
Wybierając konkretny sposób utylizacji ścieków, warto zwrócić uwagę na ich szczegółową charakterystykę i poznać zarówno zalety, jak i wady. Na rynku znajdują się dwa rodzaje - oczyszczalnia biologiczna oraz oczyszczalnia ekologiczna. Obie mają podobne zasady działania, lecz różnią się sposobem oczyszczania ścieków.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
- Oczyszczalnia ekologiczna (drenażowa): Polega na oczyszczaniu tlenowym i beztlenowym w dwóch, oddzielnych pojemnikach, którymi jest osadnik i drenaż. W systemie drenażowym praktycznie nie ma możliwości pozyskania wody oczyszczonej i ponownego wykorzystania ścieków.
- Oczyszczalnia biologiczna: Jest znacznie nowszym sposobem oczyszczania ścieków i charakteryzuje się wieloma zaletami, które zwiększają jej popularność z roku na rok. Zajmuje znacznie mniej miejsca, gdyż cały proces oczyszczania następuje w jednym zbiorniku i w obrębie jednego, kompletnego urządzenia znajdującego się poniżej linii gleby. Stopień oczyszczenia, który w przypadku systemu biologicznego może wynosić nawet 98%.
Tabela Porównawcza 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 |
Podsumowując, oczyszczalnie biologiczne wykazują liczne zalety w porównaniu do oczyszczalni ekologicznych. Wyższy stopień oczyszczania ścieków, zaawansowana technologia i efektywne usuwanie zanieczyszczeń to główne powody, dla których coraz więcej osób decyduje się na wybór oczyszczalni biologicznej dla swojego gospodarstwa domowego.
Technologie Oczyszczania Ścieków w Przydomowych Oczyszczalniach Biologicznych
Dla większości inwestorów oczywiste jest, że za rozkład zanieczyszczeń obecnych w ściekach odpowiadają mikroorganizmy. W przydomowych biologicznych oczyszczalniach ścieków wyróżnia się trzy podstawowe technologie procesu oczyszczania ścieków:
- Osad czynny
- Złoże biologiczne
- Hybrydowe oczyszczalnie pracujące w połączonej technologii osadu czynnego i złoża biologicznego
Jak Wygląda Proces Oczyszczania Ścieków w Poszczególnych Typach Oczyszczalni
Technologia osadu czynnego: zazwyczaj wyróżniamy trzy komory: osadnik wstępny, komora z osadem czynnym oraz osadnik wtórny. Ścieki w pierwszej kolejności trafiają do osadnika wstępnego gdzie są podczyszczane z części mechanicznych/stałych. Następnie podczyszczone ścieki są przepompowywane do komory osadu czynnego, gdzie mikroorganizmy łączą się w skupiska tworząc tak zwane kłaczki osadu czynnego. Do prawidłowej pracy niezbędne jest dostarczenie tlenu w wyniku procesu napowietrzania ścieków. W trzeciej komorze - osadniku wtórnym- kłaczki osadu sedymentują, a oczyszczone ścieki odpływają do odbiornika np. studni chłonnej. Technologia osadu czynnego w bardzo wysokim stopniu redukuje zanieczyszczenia obecne w ściekach, jednak jest wrażliwa na zmienny skład i nierównomierny dopływ ścieków.
Technologia złoża biologicznego: wykorzystują mikroorganizmy występujące w postaci błony biologicznej. Ścieki osadnika gnilnego przepływają do komory ze złożem stałym. W zależności od sposobu kontaktowania się ścieków ze złożem wyróżnia się złoża zraszane jeżeli ścieki podawane są od góry lub zanurzone w przypadku przepływania ścieków przez złoże. Wśród złóż zanurzonych wyróżniamy złoża obrotowe, tarczowe. Proces oczyszczania ścieków odbywa się na tworzącej się z mikroorganizmów błonie biologicznej, które wykorzystują obecne w ściekach zanieczyszczenia jako pokarm i rozkładają substancje organiczne zawarte w ściekach. Oczyszczone ścieki mogą zostać odprowadzone do gruntu. Przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków pracujące w oparciu o technologię złoża biologicznego charakteryzują się stabilnością pracy i odpornością na zmiany ilości, temperatury oraz składu ścieków. Jednak tego rodzaju oczyszczalnie nie osiągają tak wysokiej redukcji zanieczyszczeń jak technologia osadu czynnego.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Oczyszczalnie hybrydowe: pracują w połączonej technologii osadu czynnego i złoża biologicznego. Obecnie większość technologów twierdzi, że są to najskuteczniejsze przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków ponieważ pozwalają osiągnąć bardzo wysoką redukcję zanieczyszczeń podczas pracy w zmiennym składzie i ilości ścieków. Budowa oczyszczalni hybrydowej jest podobna jak w wcześniej opisanych rodzajach oczyszczalni z tą różnicą, że w komorze napowietrzania znajduję się złoże biologiczne oraz kłaczki osadu czynnego.
Przy wyborze przydomowej oczyszczalni należy pamiętać, że pracują one w trudnych warunkach związanych z dużą zmiennością ilości i składu ścieków w ciągu doby.
Schemat Działania Przydomowej Biologicznej Oczyszczalni Ścieków
Przydomowa oczyszczalnia biologiczna działa w oparciu o procesy tlenowe z udziałem mikroorganizmów zasiedlających złoże biologiczne. Ścieki przepływają przez kolejne etapy:
- Osadnik wstępny
- Komora separacji
- Reaktor biologiczny
- Komora klarowania
- Osadnik wtórny
gdzie zachodzą procesy mechaniczne, biologiczne i chemiczne prowadzące do efektywnego oczyszczenia ścieków.
- Osadnik wstępny: to pierwszy etap oczyszczania, gdzie zachodzą procesy mechaniczne (oddzielenie osadu i kożucha) oraz fermentacja beztlenowa. Z osadnika wstępnego podczyszczone ścieki przepływają do kolejnych etapów oczyszczania.
- 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. Mikroorganizmy mogą go zasiedlać w postaci osadu czynnego lub złoża biologicznego.
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 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. Powstały w osadniku wstępnym kożuch na powierzchni oraz osad na dnie zbiornika podlega procesom fermentacji w warunkach beztlenowych, gdzie po określonym czasie (na przykład raz w roku dla oczyszczalni do 6 mieszkańców) podlega wybraniu poprzez tabór asenizacyjny.
Z osadnika wstępnego podczyszczony ściek, na zasadzie naczyń połączonych - grawitacyjnie trafia do pierwszej części oczyszczania tlenowego. 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.
Ściek po pierwszej strefie biologicznej trafia do drugiej poprzez zastosowanie systemu czerpakowego. System czerpakowy umożliwia retencjonowanie na przegrodzie między strefami zrzutów udarowych do oczyszczalni, aby w momencie mniejszych dopływów sukcesywnie obniżać retencje. Ta właściwość oczyszczalni daje jej przewagę nad rozwiązaniami przepływowymi, bez stosowania dodatkowych urządzeń mniej lub bardziej awaryjnych typu pompy, elektrozawory etc.
Ściek oczyszczony po części biologicznej, trafia grawitacyjnie do osadnika wtórnego, gdzie redukowany jest ewentualny osad nadmierny, powstały w części biologicznej. Po tym etapie oczyszczona ciecz trafia do odbiornika jakim może być grunt lub ciek wodny.
Dzięki powyższemu procesowi powstają biologicznie oczyszczone ścieki spełniające najwyższe wymagania jakościowe potwierdzone badaniami zgodnie z PN-EN: 12566-3+A2:2013 (certyfikat CE).
Znając idee pracy oczyszczalni pracujących w technologii złóż tarczowych, warto wymienić realne korzyści wynikające z tej technologii, rzutujące na późniejszą eksploatację.
- Prostota działania: W odróżnieniu od zdecydowanej większości rozwiązań na Polskim rynku, oczyszczalnie nie są wyposażone w takie elementy jak: sprężarki, dyfuzory, elektrozawory, filtry etc. W rzeczywistości jedynym elementem elektrycznym w oczyszczalni jest prosty silnik elektryczny o niewielkiej mocy.
- Dawkowanie ścieku: Wyrównuje on przepływ przez oczyszczalnię w ciągu doby, gwarantując stały dopływ pożywienia dla bakterii tlenowych. Im bardziej stabilnie dopływa ściek, tym urządzenie jest bardziej efektywne.
- Duża elastyczność pracy: Złoża tarczowe charakteryzują się bardzo dobrymi możliwościami samoregulacji procesu oczyszczania. W praktyce oznacza to, że oczyszczalnia osiąga pełną efektywność pracy przy stałych dopływach do oczyszczalni już od 10-30% dopływu maksymalnego.
- Brak uciążliwości zapachowej, oraz dźwiękowej: Oczyszczalnia nie ma sprężarki, gdyż napowietrzanie następuje niejako w sposób grawitacyjny- wymiana powietrza jest kilkudziesięciokrotnie mniejsza niż w oczyszczalniach ze sprężarkami.
- Odporność na nierównomierne dopływy: Opisany wcześniej system czerpakowy zabezpiecza oczyszczalnie przed nagłymi zrzutami ścieków i ryzykiem ich niedoczyszczania w takich sytuacjach.
- Automatyka i prosta eksploatacja: Oczyszczalnie są w pełni zautomatyzowane, nie potrzebują stałego nadzoru, dodawania biopreparatów oraz nie wpływają negatywnie na otoczenie.
Eksploatacja oczyszczalni w technologii złóż tarczowych nie jest wymagająca. W przypadku oczyszczalni przydomowych np. do 6 osób, użytkownik musi zadbać o dopływ ścieku, zasilanie elektryczne oraz zadbać o wywóz raz do roku osadów. Ze względu na prostą konstrukcję, w której nie występują dmuchawy, filtry, dyfuzory i elektrozawory, nie ma konieczności wykonywania innych czynności serwisowych.
Ze względu na zastosowanie bardzo wydajnych motoreduktorów koszty energii elektrycznej są bardzo niskie.
tags: #oczyszczalnia #biologiczna #złoża #obrotowe #zasada #działania

