Przydomowe Oczyszczalnie Ścieków a Pompa Ciepła: Kolektor Poziomy i Jego Współpraca
- Szczegóły
Na terenach mocno zurbanizowanych najczęściej istnieje system kanalizacji sanitarnej, do której można podłączyć budynek. Jeśli jednak budujemy nasz nowy dom w okolicy, gdzie nie została wykonana infrastruktura, musimy poradzić sobie ze ściekami bytowymi inaczej. Już na etapie projektowania budynku i instalacji sanitarnych będziemy zmuszeni do wybrania jakiegoś rozwiązania tego problemu, ponieważ bez tego niemożliwe jest uzyskanie pozwolenia.
Do wyboru generalnie mamy dwie możliwości tj. wykonanie szamba szczelnego albo przydomowej oczyszczalni ścieków. Pochopna decyzja na etapie projektu może być w późniejszym okresie kłopotliwa, ponieważ jeśli już na etapie budowy zdecydujemy się na inne rozwiązanie niż zaprojektowane, będziemy musieli dokonywać zmian w projekcie i pozwoleniu na budowę.
Wykonanie szamba szczelnego może wydawać się pozornie dobrym rozwiązaniem ze względu na niższe koszty niż oczyszczalni. Jeśli jednak obliczymy wymaganą pojemność zbiornika tak, żeby nie było konieczności opróżniania go nawet kilka razy w miesiącu, to może okazać się że koszt wywożenia nieczystości w krótkim czasie przekroczy wartość oczyszczalni ścieków. Poprawnie wykonana oczyszczalnia ścieków wymaga obsługi wozem asenizacyjnym maksymalnie raz w roku, w codziennej eksploatacji woda zostaje po oczyszczeniu rozsączona do gruntu.
Oczyszczalnia Drenażowa - Zasada Działania
Na chłonnych gruntach najczęściej stosuje się oczyszczalnie z drenażem rozsączającym. Ścieki po wyjściu z budynku trafiają do osadnika gnilnego. Jest to zbiornik wykonany z tworzywa sztucznego o pojemności 2 do 3m3 dla standardowego domu. W tym zbiorniku następuje zbieranie nieczystości stałych i wstępne oczyszczanie za pomocą bakterii. Wstępnie oczyszczona woda trafia następnie do studzienki rozsączającej, skąd jest kierowana do systemu rozsączania. W osadniku zwanym także reaktorem zachodzą procesy beztlenowe, następnie w drenażu (czyli złożu) ścieki doczyszczane są przy udziale tlenu i bakterii tlenowych.
Właśnie dla zapewnienia poprawnej wentylacji złoża drenaż niezależnie od swojej konstrukcji zawsze będzie zakończony jakimś rodzajem kominka wentylacyjnego. Występują także przydomowe oczyszczalnie ścieków ze studniami chłonnymi, jednak wymagają one dokładnego oczyszczenia wody przed wpuszczeniem jej do studni, przez co są bardziej skomplikowane i kosztowniejsze. Na terenach gdzie chłonność gruntu jest wystarczająca najczęściej stosuje się oczyszczalnie drenażowe. Zbadanie chłonności gruntu najlepiej powierzyć firmie instalacyjnej, która będzie oczyszczalnię montowała.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Dla oczyszczalni drenażowej w standardowym wykonaniu dyskwalifikujące są grunty z wysokim stanem wód podskórnych. W takim wypadku drenaż może występować nawet w drugą stronę, jeśli ciśnienie wody w gruncie będzie wyższe niż w drenażu. Wtedy drenaż napełni się wodą z gruntu. W niektórych przypadkach rozwiązaniem może tu być wykonanie drenażu oczyszczalni ścieków w nasypie z odpowiednią warstwą rozsączającą.
Zwykły drenaż rozsączający jest umieszczony pod ziemią, więc nie ma wpływu na architekturę działki. Jeżeli jednak będzie to oczyszczalnia z drenażem w nasypach, to musimy mieć świadomość że te nasypy staną się częścią krajobrazu. Dla grawitacyjnego działania oczyszczalni w nasypach mogą być też utrudnieniem wysokości rur kanalizacyjnych wychodzących z budynku. Osadnik gnilny nie może być niżej od drenażu, ponieważ podczyszczona woda musi się do nich dostawać grawitacyjnie. Użycie przepompowni ścieków znacząco podnosi koszt wykonania i jest rozwiązaniem narażonym na awarie.
Rodzaje Drenażu Rozsączającego
Jeżeli w wyniku badań gruntu stwierdziliśmy możliwość montażu standardowej oczyszczalni z drenażem rozsączającym, mamy do wyboru różne wykonania:
- drenaż rozsączający z rur drenarskich
- drenaż z tunelu rozsączających
Drenaż z Rur Drenarskich
Drenaż z rur drenarskich wykonuje się jako kilka rurociągów ze specjalnie nacinanych rur drenarskich podłączonych do studni rozdzielczej oczyszczalni. Rury drenarskie należy układać w kolejności podanej przez producenta oczyszczalni. Wbrew pozorom rury drenarskie dostarczone z oczyszczalnią nie są takie same. Posiadają one różne nacięcia, które powodują równomierne rozsączanie na całej długości drenażu.
Rury drenarskie układa się w wykopie z minimalnym spadkiem od studzienki rozsączającej. Spadek powinien wynosić od 0,2% do 1,5%. Nie stosuje się tu takich dużych spadków jak przy instalacji kanalizacyjnej czyli 2-3%, ponieważ wtedy woda w drenażu nie zdąży się rozsączyć zanim dotrze do końca rury drenarskiej. Całkowite napełnienie wodą rur drenarskich jest niepożądane ze względu na konieczność zachowania wentylacji drenażu i umożliwienia rozwoju bakterii.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Rurociąg drenażu należy układać na podsypce ze żwiru płukanego o granulacji podanej przez producenta. Grubość podsypki uzależniona będzie od rodzaju gruntu, w którym montowana jest oczyszczalnia drenażowa, granulacja to z reguły od 1,5 do ok. 5 cm. Należy zwrócić uwagę by był to żwir a nie tłuczeń. Ze względu na niższe koszty zakupu wykonawcy bardzo często stosują jako podsypkę żwir łamany, czyli tłuczeń. Będzie się on różnił od żwiru płukanego ostrymi krawędziami.
Po jakimś czasie stanie się z nim to samo w oczyszczalni i warstwa przestanie być chłonna, co spowoduje zapchanie drenażu. Żwir okrągły nie ma możliwości zagęszczenia się z uwagi na brak płaskich powierzchni i pozwoli na wieloletnią eksploatację oczyszczalni. Rury drenarskie powinny być w całości obsypane żwirem. Warstwa żwiru zwiększa możliwości chłonne gruntu i często umożliwia wykonanie oczyszczalni drenażowej nawet na terenach o słabej chłonności.
Warstwę żwiru z rurami drenażowymi warto przed przysypaniem przykryć warstwą geowłókniny, która zapobiegnie zamuleniu warstwy rozsączającej ziemią. Występują na rynku także rury drenarskie od razu w otoczce zastępującej żwir. W takim rozwiązaniu wystarczy te rury ułożyć w wykopie i zasypać po przykryciu geowłókniną.
Oczyszczalnia z Tunelami Rozsączającymi
Tunele rozsączające są tak naprawdę pewną wersją zwykłych rur drenarskich. Wykonane są one jako tunele bez dna, o wymiarach ok. 0,5m x 0,5m w odcinkach metrowych. W zależności od obliczonego zapotrzebowania dobiera się długość drenażu łącząc te elementy w jeden tunel rozsączający. Ze studzienki rozdzielczej możemy wyprowadzić kilka tuneli. Elementy tunelu układamy podobnie jak rury drenarskie.
Z uwagi na duża pojemność tuneli nie ma konieczności w całości obsypywać ich żwirem. Podsypka żwirowa może być konieczna na dnie wykopu, ale nie ma już konieczności obsypywania całych kanałów. Przed zasypaniem kanału należy przykryć go geowłókniną dla uniknięcia zamulenia ziemią.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Zarówno drenaż z rur rozsączających ,jak i z tuneli zakończony będzie wspomnianym wcześniej kominkiem wentylacyjnym. W trakcie planowania lokalizacji oczyszczalni warto o tym pomyśleć, żeby potem nie mieć kominka w nieodpowiednim miejscu. Warto pamiętać, że w miejscu wykonania drenażu chłonność gruntu z powierzchni będzie większa.
Każda oczyszczalnia wymaga okresowego uzupełniania bakterii. Przy pierwszym uruchomieniu robi się to za pomocą specjalnego preparatu uruchamiającego oczyszczalnię. Potem dodaje się specjalnie przygotowane preparatów, przez wsypanie ich do toalety i spuszczenie wody (w zależności od rodzaju preparatu będzie to konieczne co tydzień lub co miesiąc). Mniej więcej raz do roku należy także wybrać z osadnika gnilnego stałe osady. Będą to przede wszystkim osady tłuszczy, które trudniej poddają się działaniu bakterii beztlenowych.
Dla funkcjonowania bakterie potrzebują odpowiednich warunków. Muszą mieć więc zapewnioną odpowiednią temperaturę i pożywkę. Zarówno jedno jak i drugie zapewniamy po prostu dostarczając do oczyszczalni ścieki bytowe. Jeśli przez dłuższy czas nie będziemy korzystać z oczyszczalni, należy dodać pakiet startowy uruchamiający oczyszczalnię. W przypadku długiego przyłącza kanalizacyjnego z budynku do osadnika gnilnego, należy je zaizolować termicznie dla uniknięcia zbytniego wychłodzenia ścieków przed trafieniem do osadnika.
Integracja Oczyszczalni z Pompą Ciepła i Kolektorem Poziomym
Czasami pojawiają się pomysły, alby wykorzystywać ciepło ścieków z drenażu oczyszczalni jako źródło dolne do pompy ciepła, ewentualnie jako wspomaganie źródła dolnego. Nie jest to rozsądny pomysł z uwagi na możliwość wychłodzenia drenażu na tyle, że nie damy możliwości przeżycia bakteriom tlenowym. Z kolei z punktu widzenia gruntowej pompy ciepła, ilość ciepła pozyskanego z ciepła odpadowego ścieków będzie tylko niewielkim odsetkiem wymaganej mocy chłodniczej pompy ciepła.
Odpowiedź eksperta: Nie ma żadnego problemu, jeżeli pompa ciepła pracuje w systemie woda - woda (dwie studnie) lub z kolektorem pionowym. Są to rozwiązania angażujące niewielki skrawek działki, który może być oddalony od drenażu oczyszczalni ścieków. Z drugiej jednak strony, glikol płynący w rurach kolektora poziomego ma temperaturę ujemną, a więc może zmrozić grunt, a wtedy istniałoby niebezpieczeństwo oblodzenia drenażu. Zatem rury kolektora gruntowego nie powinny znajdować się w bliskim sąsiedztwie drenażu oczyszczalni ścieków.
Kolektor poziomy współpracujący z pompą ciepła, jest instalacją specyficzną, która nie nadaje się do ułożenia na każdej działce. Kolektor składa się zazwyczaj z kilku pętli rur polietylenowych (o średnicy od 3/4 do 1 cala) ułożonych na głębokości 1,5 - 2 m, w których krąży płyn niezamarzający. Płynem tym najczęściej jest roztwór glikolu. Na rynku dostępne są również pompy ciepła z kolektorem poziomym, w których znajduje się czynnik gazowy.
Żeby określić powierzchnię, jaką będzie zajmował kolektor poziomy, pierwsze co trzeba zrobić, to zorientować się, w jakim rodzaju gruntu, będzie on zakopany. Wodonośny żwir lub piasek i wilgotna glina - w takim środowisku kolektor jest najbardziej wydajny. Z kolei najgorszym rodzajem gruntu dla kolektora jest suchy piasek.
Nie znaczy to jednak, że teren suchy i piaszczysty nie pozwala na instalację dolnego źródła. Jest na to sposób, w gruncie nad kolektorem można zainstalować np. rurki drenarskie, przez które odprowadzana będzie woda deszczowa z rynien lub rozsączających wodę pochodzącą z przydomowej oczyszczalni ścieków.
Od rodzaju gleby zależy powierzchnia, jaką będziemy musieli zagospodarować pod kolektor. Zależność jest taka: im lepsza gleba (dłużej utrzymuje wilgoć), tym mniejsza powierzchnia zajmowana przez kolektor. Rurki kolektora płaskiego powinny leżeć w odległości 50 - 70 cm od siebie. Próg 50 cm jest progiem minimalnym. Decyzja o sztucznym zagęszczeniu może spowodować mniej efektywne działanie pompy.
Bardzo dobrym i efektywnym rozwiązaniem jest ułożenie kolektora poziomego na dnie stawu lub jeziora. Zapewnia to dolnemu źródłu bardziej stabilne warunki pracy.
Przykładowo, dla domu o powierzchni 200 m2, wybudowanego na suchym, piaszczystym terenie (z opcją dogrzewania wody w basenie zewnętrznym), powierzchnia potrzebna na dolne źródło wynosi około 900m2 . Na wykonanie takiego kolektora potrzeba 1200 m rury ułożonej w dwanaście pętli.
Odzysk ciepła odpadowego ze ścieków może być realizowany zarówno w instalacjach kanalizacyjnych pojedynczych domów, jak i na dalszym etapie przepływu ścieków, a mianowicie w systemach kanalizacji zbiorczej, a nawet na wylocie ścieków oczyszczonych. Proces odzysku ciepła ze ścieków polega na tym, że pompa ciepła pobiera energię ...
W Gliwicach rozpoczyna się realizacja jednej z najnowocześniejszych inwestycji energetycznych w Polsce - wielkoskalowej pompy ciepła, która będzie wykorzystywać energię odpadową z oczyszczonych ścieków komunalnych. Budowa pompy ciepła stanowi kluczowy element miejskiego programu „Zeroemisyjny system energetyczny OZE - źródło ciepła dla ciepłownictwa”, współfinansowanego przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW). Zastosowana technologia umożliwi przekształcanie energii odpadowej ze ścieków w ciepło systemowe.
Autorzy przedsięwzięcia planują również wdrożenie rozwiązań gospodarki obiegu zamkniętego obejmujących odzysk wody. Zgodnie z założeniami projektu zużycie wody w systemie ma zostać zmniejszone o około 49% w porównaniu z obecnym stanem, a odzysk tzw. szarej wody ma osiągnąć poziom 30 tys.
Słońce, ziemia, powietrze, woda - każdy z tych naturalnych zasobów naszej planety może stać się źródłem energii potrzebnej do ogrzewania domu lub podgrzewania ciepłej wody. Jednymi z najpopularniejszych urządzeń wykorzystujących OZE są gruntowe pompy ciepła. Na popularność pomp gruntowych mają wpływ zmienne warunki klimatyczne w naszym kraju.
Zimą, gdy temperatury spadają poniżej zera, pompa gruntowa nie musi wspierać się grzałką, aby pobrać energię, jak ma to miejsce w przypadku pompy powietrznej. Pompy geotermalne pobierają ciepło z gruntu poprzez system wymienników poziomych lub pionowych. W sprzyjających warunkach można pobierać ciepło z warstw wodonośnych lub specjalnie przygotowanych studni.
W gruntowych pompach ciepła możemy zastosować dwie technologie dolnego źródła ciepła: kolektor pionowy lub poziomy. Montaż kolektorów poziomych jest świetną propozycją dla właścicieli działek o większej powierzchni. Zwykle kolektor zajmuje powierzchnię ok. 150% powierzchni domu. Realizacja całego przedsięwzięcia jest mniej kosztowna i nie wymaga odwiertów, tak jak jest to w przypadku kolektora pionowego. Nie ma też problemów z zagospodarowaniem ogrodu.
Głębokość odwiertu dla gruntowej pompy ciepła jest ściśle uzależniona od wielu czynników. Należą do nich m.in. Odwierty zwykle mają głębokość ok. 100 m, jednak coraz częściej stosuje się nawet dłuższe kolektory. Spowodowane jest to wzrostem temperatury wraz ze zwiększeniem głębokości, co przekłada się na większą efektywność i stabilność pracy pompy ciepła. Dla prawidłowego działania instalacji istotne jest też odpowiednie rozmieszczenie sond.
W ofercie De Dietrich znajdują się geotermalne pompy ciepła GSHP w kilku wersjach: bez podgrzewacza, ze zintegrowanym podgrzewaczem c.w.u. lub z podgrzewaczem z możliwością wsparcia solarnego. Pompy GSHP są urządzeniami odwracalnymi - umożliwiają nie tylko zasilanie centralnego ogrzewania i podgrzanie ciepłej wody użytkowej, ale także chłodzenie pomieszczeń, np.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #a #pompa #ciepła #kolektor
