Oczyszczalnia ścieków - Stopień pierwszy i drugi: Kompleksowy przewodnik
- Szczegóły
Zaopatrzenie gospodarstw domowych w wodę wiąże się nierozerwalnie z wytwarzaniem, gromadzeniem, a w konsekwencji koniecznością pozbycia się ścieków. Jednym z większych problemów w infrastrukturze technicznej na terenie Polski jest gospodarka wodno-ściekowa, która pomimo „przyspieszenia” w ostatnich latach w dalszym ciągu nie jest na odpowiednim poziomie.
Sytuacja dotyczy głównie terenów wiejskich i mniejszych miasteczek, gdyż duże miasta i duże aglomeracje z tym problemem już w odpowiednim stopniu jakoś sobie poradziły. W ostatnich kilku latach w Polsce powstało wiele nowoczesnych oczyszczalni ścieków, wybudowano wiele kilometrów sieci kanalizacyjnej i nowoczesnych oczyszczalni, wykonano wiele inwestycji wodno-kanalizacyjnych, w dalszym ciągu istnieje duża dysproporcja pomiędzy długością sieci kanalizacyjnej i wodociągowej.
W miastach ponad 90% mieszkańców ma dostęp do sieci kanalizacyjnej, na wsiach już tylko około 45%. Działania, które zostały poczynione to w dalszym ciągu za mało, aby można było stwierdzić, że problem gospodarki ściekami w Polsce został rozwiązany. Dodatkowo w ostatnim czasie Urzędy Gmin zostały zobligowane, można powiedzieć wreszcie, do kontroli tego co na ich terenach funkcjonuje, czyli przydomowych oczyszczalni i zbiorników bezodpływowych, tj. szamb. Powoli, drobnymi krokami dochodzimy do sytuacji, gdzie gmina posiada informacje ile zainstalowanych jest małych oczyszczalni, ile ma szamb i co dzieje się ze ściekami wytwarzanymi przez jej mieszkańców.
Gminy w całym kraju zostały zobowiązane do przeprowadzenia kontroli szamb i przydomowych oczyszczalni, zgodnie z nowymi przepisami wprowadzonymi w 2022 roku. Te zmiany są związane z nowelizacją ustawy prawo wodne, która nakłada na samorządy dodatkowe obowiązki dotyczące monitorowania i utrzymania systemów sanitarnych na swoim obszarze. Za nieumożliwianie kontroli, lub w przypadku braku dokumentów na wywóz ścieków ze zbiorników bezodpływowych, grożą wysokie kary.
Przydomowe oczyszczalnie ścieków stają się coraz bardziej popularnym rozwiązaniem dla osób, które nie mają dostępu do zbiorczej sieci kanalizacji. Dają one możliwość skutecznego oczyszczania ścieków w sposób przyjazny dla środowiska. Wśród często wybieranych indywidualnych rozwiązań wyróżnić możemy oczyszczalnie na bazie osadnika wstępnego z drenażem rozsączającym potocznie nazywanymi „ekologicznymi” lub „tradycyjnymi” oraz oczyszczalnie mechaniczno-biologiczne nazywane „biologicznymi”. Oba rozwiązania spełniają swoje zadania, ale różnią się przede wszystkim systemem pracy.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Oczyszczanie ścieków to proces polegający na usuwaniu substancji szkodliwych (zanieczyszczeń), mające na celu jak największe zmniejszenie ich negatywnego wpływu na środowisko, a więc na wody powierzchniowe i glebę. Maksymalne oczyszczenie jest niemożliwe, jednak ścieki można oczyścić w ponad 90 proc. Zespół urządzeń i obiektów służących oczyszczaniu ścieków nosi nazwę oczyszczalni ścieków.
Etapy oczyszczania ścieków
Układ technologiczny każdej przydomowej oczyszczalni ścieków powinien zapewniać co najmniej dwa stopnie oczyszczania:
- Oczyszczanie mechaniczne
- Oczyszczanie biologiczne
I . Stopień mechaniczny
Stopień mechaniczny - realizowany jest w osadnikach wstępnych. Polega on na procesach sedymentacji cząstek o gęstości większej od gęstości wody oraz procesach flotacji cząstek o gęstości mniejszej od gęstości wody. Pierwsze z wymienionych zanieczyszczeń tworzą osad a drugie kożuch. Gromadzony osad ulega stabilizacji biologicznej w warunkach beztlenowych, znanej powszechnie jako fermentacja psychrofilowa, zachodząca w temperaturze 8-20°C i trwająca 90-180 dni. Ta ostatnia informacja wskazuje, że dla zapewnienia właściwego przebiegu fermentacji usuwanie osadu nie powinno odbywać się częściej niż dwa razy do roku. Oczyszczanie wstępne ma na celu przygotowanie ścieków do dalszych procesów technologicznych.
II. Stopień biologiczny
Drugi stopień, biologiczny, polegający na stosowaniu zespołu bakterii i pierwotniaków, które rozmnażając się w odpowiednich warunkach, rozkładają wszystkie substancje organiczne na m.in. tlenek węgla, wodę czy azotany. W czasie biologicznego procesu oczyszczania ścieków 45-80 proc. substancji organicznych ulega rozkładowi. Stopień biologiczny - procesy biologiczne związane są z przemianami biochemicznymi, w których podstawową rolę odgrywają mikroorganizmy tlenowe. Zastosowanie określonych rozwiązań technicznych pozwala na stworzenie optymalnych warunków dla ich rozwoju i zintensyfikowania procesów biologicznego samooczyszczania, które zachodzą w wodach naturalnych. Końcowym efektem są oczyszczone ścieki.
Analizując procesy oczyszczania ścieków w jednym i drugim rozwiązaniu (ekologiczna i biologiczna) stwierdzić należy, że w osadniku wstępnym jednej i drugiej oczyszczalni zachodzi stopień mechanicznego oczyszczania ścieków, natomiast stopień biologiczny w oczyszczalni z drenażem rozsączającym realizowany jest w złożu żwirowym (drenażu rozsączającym) a w biologicznej w bioreaktorze. Oba rozwiązania są układami biologicznymi gdyż w jednym i drugim różne grupy mikroorganizmów tlenowych prowadzą stopień biologiczny.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Oczyszczalnia ekologiczna czy biologiczna?
Bardzo często zadawane jest przez inwestorów pytanie, które rozwiązanie wybrać? Ekologiczne czy biologiczne? Często jest jednak zadawane pytanie czym różni się jedno rozwiązanie od drugiego. Otóż różni się głównie realizacją stopnia biologicznego oczyszczania. W przypadku oczyszczalni z drenażem rozsączającym stopień biologiczny realizowany jest w gruncie na złożu żwirowym, a tlen potrzebny do przeprowadzenia procesów biologicznych pobierany jest z gruntu oraz dostarczany jest za pomocą kominków napowietrzających.
Oczyszczalnie z drenażem rozsączającym (tzw. ekologiczne)
W dalszym ciągu dużą popularnością, głównie ze względu na cenę, cieszą się najzwyklejsze i najprostsze rozwiązania na bazie osadnika gnilnego/ wstępnego oraz drenażu rozsączającego. Technologię drenażu rozsączającego oprócz osadnika wstępnego tworzą dwa podstawowe elementy: układ rowów, w których ułożone są rury drenażowe wraz z obsypką (warstwa rozsączająca), oraz warstwa rodzimego gruntu położonego poniżej warstwy rozsączającej. Warstwa rodzimego gruntu decyduje o długości drenażu, sposobie jego ułożenia, a przede wszystkim określa przepuszczalność gruntu, która powinna być ustalona na podstawie osobnych badań hydrogeologicznych.
W końcowym efekcie, w gruncie odbierającym ścieki tworzy się wokół jego cząstek warstwa biochemiczna zwana biomatą. Biomata działa, zatem tak jak filtr mechaniczny i biologiczny. W dłuższym okresie eksploatacji drenażu rozsączającego następuje wzrost grubości biomaty, co może zmniejszyć szybkość przepływu ścieków, a nawet ograniczyć możliwość ich odprowadzania do gruntu.
Oczyszczalnia mechaniczno-biologiczna
W przypadku oczyszczalni biologicznej, wszystkie procesy oczyszczania realizowane są jednym lub dwóch szczelnych zbiornikach oczyszczalni w których realizowany jest stopień mechaniczny oraz biologiczny. Mechaniczne oczyszczanie realizowane jest w taki sam sposób jak w przypadku oczyszczalni z drenażem rozsączającym. Jeśli jednak chodzi o stopień biologiczny to realizowany jest on w szczelnej komorze, a w związku z tym, że prowadzone tam procesy wymagają tlenu, jest on dostarczany z zewnątrz z wykorzystaniem dmuchawy membranowej. Oprócz dmuchawy membranowej praktycznie każdy bioreaktor wyposażony musi być w drobnopęcherzykowy dyfuzor napowietrzający oraz układ pomp mamutowych lub wirowych. Elementy te są wymagane do prawidłowej i skutecznej pracy oczyszczalni.
W oczyszczalniach mechaniczno-biologicznych wyróżnić możemy trzy najczęściej występujące na rynku bioreaktory:
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
- z osadem czynnym
- ze złożem biologicznym - hybrydowe/mieszane
- połączenie złoża biologicznego i osadu czynnego
W przypadku obu rozwiązań to w oczyszczalniach biologicznych mamy większą kontrolę nad prowadzonym procesem oczyszczania, możemy sterować jego pracą, podawaniem odpowiedniej ilości tlenu do bioreaktora i kontrolować jakość ścieków oczyszczonych na odpływie z oczyszczalni. Inaczej odbywa się to w typowym drenażu rozsączającym. Tlen pobierany jest wtedy z gruntu i w przypadku jego braku proces biologicznego oczyszczania może zostać zakłócony lub nawet zatrzymany. Dlatego bardzo ważnym jest to, aby oczyszczalnie z drenażem instalować w terenie gdzie mamy grunty niespoiste, głównie piaski gdyż do głębokości około 90 cm p.p.t jest wystarczająco dużo tlenu i stopień biologiczny realizowany jest prawidłowo. Każdy grunt inny niż piasek może skrócić żywotność poletka drenażowego, a wtedy pozostaje już wyłącznie wymiana złoża żwirowego.
W przypadku oczyszczalni biologicznej nie dość, że kontrolujemy jakość ścieków na odpływie to oczyszczone ścieki możemy wykorzystać do nawadniania roślin ozdobnych lub wodolubnych. W przeciwieństwie do oczyszczalni ekologicznej nie jest angażowany grunt do procesu oczyszczania, jest on przede wszystkim użyty jako miejsce gdzie odprowadzane są już ścieki oczyszczone, które wyglądem przypominają wodę. Zdecydowanie łatwiej pozbyć się oczyszczonych ścieków nawet w gruntach gliniastych niż oczyszczać ścieki w gruncie gliniastym.
Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym wymaga do instalacji także trochę więcej miejsca. Oczyszczalnie ekologiczne są więc odpowiednie dla dużych działek o gruncie dobrze przepuszczalnym, podczas gdy oczyszczalnie biologiczne sprawdzą się na niewielkich powierzchniach oraz na trudnych gruntach.
Formalności i przepisy prawne
Cała procedura zgłoszenia budowy oparta jest praktycznie o trzy akty prawne: Prawo Budowlane, Prawo Wodne oraz Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Warto wiedzieć, że budowa przydomowej oczyszczalni ścieków o wydajności do 7,5m3/dobę, która to wg prawa budowlanego jest budowlą (Art. 3 pkt 3) wymaga jedynie zgłoszenia zgodnie z art. 29 pkt 5 w/w prawa budowlanego. Trzeba wiedzieć, że zdarzają się przypadki gdzie Starostwo Powiatowe będzie jednak wymagało pozwolenia na budowę. Taka sytuacja może nastąpić, gdy bezpośredni zasięg oddziaływania odbiornika gruntowego lub urządzenia oczyszczania ścieków wykracza poza działkę inwestora.
Krok 1: Sprawdź przepisy prawne
Po pierwsze należy sprawdzić, czy na działce, na której chcesz wybudować oczyszczalnię, obowiązuje miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego (MPZP) i czy nie ma technicznych możliwości przyłączenia się do sieci kanalizacyjnej. Jeśli odpowiedź brzmi „nie”, to możesz przystąpić do gromadzenia wymaganych dokumentów i rozpoczęcia procedury zgłoszenia budowy. Przydomowej oczyszczalni ścieków nie możemy wybudować na terenie już skanalizowanym, no i pojawiają się trudności, gdy jesteśmy na terenie z planowaną siecią kanalizacyjną, na terenie o szczególnym znaczeniu przyrodniczym i na terenie z zagrożeniem zalania.
Krok 2: Uzyskaj oświadczenie z zakładu wodno-kanalizacyjnego
Dobrze byłoby uzyskać oświadczenie z miejscowego zakładu wodno-kanalizacyjnego o braku możliwości wykonania podłączenia do sieci kanalizacyjnej.
Krok 3: Zgłoszenie wodnoprawne i pozwolenie wodnoprawne
Zanim złożymy dokumenty, m.in. opis techniczny i wymagane prawem rysunki, musimy wspólnie z firmą wykonawczą wybrać odpowiednie rozwiązanie oczyszczania ścieków, a także sposób pozbywania się ścieków oczyszczonych z naszej oczyszczalni. Najczęściej oczyszczone ścieki pozostaną na gruncie inwestora, a do dyspozycji mamy takie odbiorniki jak drenaż rozsączający, studnia chłonna czy ostatnio dość często wybierane powierzchniowe zagospodarowanie ścieków oczyszczonych poprzez podlewanie. W sytuacji, gdy naszym odbiornikiem ścieków będzie drenaż rozsączającym lub studnia chłonna konieczne jest uzyskanie zgody wodnoprawnej w nadzorze wodnym.
Podsumowanie
Podsumowując, nie można jednoznacznie stwierdzić, które rozwiązanie jest lepsze, jedno i drugie rozwiąże problem z brakiem zbiorczej sieci kanalizacji sanitarnej. Wybór odpowiedniego typu oczyszczalni zależy jednak od kilku czynników, przede wszystkim od warunków gruntowych, ilości miejsca na działce czy preferencji użytkowników. Jedno i drugie rozwiązanie jest urządzeniem wymagającym do prawidłowej i skutecznej pracy drobnych czynności eksploatacyjnych przeprowadzonych przez użytkownika lub serwisu. Warto w tym miejscu wspomnieć, że nie ma urządzeń bezobsługowych o co często pytają klienci.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #stopień #pierwszy #i #drugi
