Biologiczne Oczyszczalnie Ścieków: Zasada Działania, Koszty i Korzyści
- 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. Zapoznaj się z dalszą częścią tego wpisu, w którym krok po kroku, przedstawimy Ci wszystkie kluczowe informacje na temat definicji, sposobu funkcjonowania, a nawet typów oraz cen przydomowych biologicznych oczyszczalni ścieków.
Czym są, jak działają, ile kosztują oraz gdzie znaleźć w pełni profesjonalne biologiczne oczyszczalnie ścieków? To wszystko sprawdzisz w tym artykule!
Czym są biologiczne oczyszczalnie ścieków?
Biologiczne oczyszczalnie to instalacje, których rolą jest radzenie sobie ze ściekami bytowo - gospodarczymi. Ich działanie pozwala na wstępną obróbkę szerokiej gamy zanieczyszczeń, które są w stanie przerabiać na biomasę, dwutlenek węgla, a w wybranych przypadkach - także metan. 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. W zależności od rodzaju procesu - mogą to być:
- Po pierwsze - aeroby (oczyszczające ścieki w warunkach tlenowych), które doskonale radzą sobie z zanieczyszczeniami o stosunkowo trudnej biodegradowalności, a także takimi, które w swoim składzie posiadają zdecydowanie mniej związków organicznych.
- Po drugie - anaeroby (oczyszczające ścieki w warunkach beztlenowych) - to z kolei mikroorganizmy, których najlepszym środowiskiem pracy jest to charakteryzujące się dużą zawartością związków organicznych oraz zanieczyszczeń, które zdecydowanie łatwiej poddają się procesowi biodegradacji.
W jaki sposób działają bakterie odpowiadające za radzenie sobie z nieczystościami?
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 (zarówno aeroby, jak i anaeroby) 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. W przypadku anaerobów dochodzi dodatkowo do uwolnienia metanu.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Jak przebiega i na czym polega biologiczne oczyszczanie 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.
Etap nr 1 to: 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. Do tego celu wykorzystuje się, chociażby specjalne sita, które rozdrabniają je na mniejsze cząstki. W przypadku małych, przydomowych oczyszczalni - ten punkt jest często pomijany, a ścieki trafiają na ogół od razu do etapu nr 2.
Etap nr 2 to: 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).
Etap nr 3 to: 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.
Etap nr 4 to: 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). Powstały osad może trafić do ponownej obróbki w oczyszczalni lub zostać zebrany do utylizacji przez specjalistyczne zakłady.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Oczyszczalnie ścieków tlenowe i beztlenowe. Czym się od siebie różnią?
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.
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. Co wpływa na jej kształt?
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.
- Efektywność, czyli możliwości “przerobu” określonej ilości zanieczyszczeń. 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. Funkcjonowanie biologicznej oczyszczalni ścieków pozwala na naturalne i bezpieczne radzenie sobie z nieczystościami, a także - przekazywanie ich po oczyszczeniu do środowiska.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
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.
Przydomowa oczyszczalnia ścieków to zamiennik tradycyjnego szamba, który charakteryzuje się między innymi praktycznie bezobsługowym działaniem. Ścieki zostają zneutralizowane, a bakterie całkowicie unieszkodliwione, dzięki czemu w postaci oczyszczonej mogą zostać wprowadzone wprost do gleby. Ogromną zaletą oczyszczalni ścieków jest jej niski koszt utrzymania. Konserwacja, zakup środków bakteriobójczych czy wydatki na energię elektryczną skutkują wydatkiem w ujęciu rocznym w wysokości około 200 złotych. Wadą jest jednak dość kosztowna inwestycja. Nowoczesne oczyszczalnie wraz z zakupem i montażem mogą kosztować nawet 15 000 złotych. To jednak jedyny duży wydatek związany z eksploatacją.
Montaż oczyszczalni wiąże się także ze spełnieniem szeregu wymogów narzuconych przez Ministra Infrastruktury. Instalacja musi znajdować się aż w 30-metrowej odległości od najbliższej studni, jak i 3 metry od drzew i innych większych roślin.
- Oczyszczalnia ekologiczna (drenażowa): Polega na oczyszczaniu tlenowym i beztlenowym w dwóch, oddzielnych pojemnikach, którymi jest osadnik i drenaż. Osadnik gnilny służy do oczyszczanie ścieków w około 70% beztlenowo, usuwając większość zanieczyszczeń i osadów. Pozostałe 20-30% zostaje oczyszczone podczas drugiego etapu, tym razem tlenowego, którym jest drenaż rozsączający. W systemie drenażowym praktycznie nie ma możliwości pozyskania wody oczyszczonej i ponownego wykorzystania ścieków. Dla wielu osób montujących oczyszczalnie ekologiczne dużym utrudnieniem jest także wymóg instalacji rur drenujących, których długość nie może być mniejsza niż 9 metrów.
- 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. Oczyszczalnie biologiczne wykorzystują beztlenową puryfikację ścieków, które po uzyskaniu płynnej konsystencji zostają oczyszczone złożem biologicznym. 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. Napowietrzanie pełni podwójną rolę. Przede wszystkim dostarcza tlen dla mikroorganizmów oraz miesza ścieki z kłaczkami osadu czynnego. Mikroorganizmy kontaktują się ze ściekami, a enzymy które wydzielają odpowiedzialne są za rozkład zanieczyszczeń organicznych obecnych w ściekach. 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. Zasadniczym elementem złoża jest materiał (np. kształtki PCV, kamienie) na którym rozwija się błona biologiczne składająca się głównie z bakterii oraz mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych. 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.
- 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. Produkty fermentacji to woda, dwutlenek węgla i substancje mineralne opadające na dno w postaci osadu. Z osadnika wstępnego podczyszczone ścieki przepływają do kolejnych etapów oczyszczania. Osadnik wstępny nie jest stosowany we wszystkich typach oczyszczalni biologicznych z uwagi na to, że powoduje nieprzyjemny zapach.
- 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. Mikroorganizmy mogą go zasiedlać w postaci osadu czynnego lub złoża biologicznego. W oczyszczalni ścieków ze złożem biologicznym w reaktorze występują tysiące kształtek polietylenowych, stanowiących podłoże dla rozwoju błony biologicznej (biofilmu). Bakterie tworzące biofilm rozkładają szkodliwe substancje organiczne zawarte w ściekach, a złoże jest napowietrzane za pomocą dyfuzorów drobnopęcherzykowych. Za oczyszczanie ścieków w oczyszczalni biologicznej kluczową rolę odgrywają bakterie tlenowe, które zasiedlają złoże biologiczne i tworzą na jego powierzchni błonę biologiczną (biofilm). Bakterie te rozkładają szkodliwe substancje organiczne zawarte w ściekach, utleniając je z wydzieleniem dwutlenku węgla i wody oraz asymilując i wykorzystując do namnażania się, czyli przyrostu żywej masy złoża.
- Klarowanie i osadnik wtórny: W specjalnie ukształtowanej komorze następuje oddzielenie wody od zawiesin. Oczyszczona w 97% woda wypływa poza zbiornik, a osad opada na dno osadnika wtórnego i jest kierowany do osadnika wstępnego dzięki systemowi recyrkulacji. Klarowanie to końcowy etap działania oczyszczalni biologicznej, zachodzący w specjalnie zaprojektowanej komorze o kształcie odwróconego stożka. Taki kształt jest optymalny dla wydajnego oddzielania zawiesin powstałych po oczyszczaniu biologicznym, czyli głównie osadu nadmiernego i fragmentów błony biologicznej. Po zakończeniu klarowania oczyszczona w 98% woda pościekowa odpływa przelewem poza obręb oczyszczalni. Im lepsze odseparowanie zawiesiny od oczyszczonych ścieków tym mniejsze ryzyko kolmatacji odbiornika wody pościekowej.
Korzyści z Zastosowania Wydajnej Przydomowej Oczyszczalni Biologicznej
Przydomowe oczyszczalnie biologiczne oferują szereg korzyści, które czynią je atrakcyjnym wyborem dla właścicieli domów. Przede wszystkim zapewniają wysoki komfort użytkowania dzięki swojej bezobsługowości. Proces oczyszczania ścieków przebiega automatycznie, bez konieczności regularnej ingerencji użytkownika. Co więcej, nowoczesne oczyszczalnie biologiczne charakteryzują się brakiem nieprzyjemnych zapachów, co jest szczególnie istotne w przypadku instalacji zlokalizowanych blisko domu.
Kolejną zaletą przydomowych oczyszczalni biologicznych jest oszczędność i niskie koszty eksploatacji. W porównaniu do tradycyjnych szamb, oczyszczalnie biologiczne nie wymagają częstego opróżniania, co przekłada się na niższe koszty użytkowania. Dodatkowo, dzięki możliwości zagospodarowania oczyszczonych ścieków, np. do podlewania ogrodu, można zaoszczędzić na zużyciu wody pitnej.
Nie można również pominąć aspektu ochrony środowiska. Przydomowe oczyszczalnie biologiczne skutecznie usuwają zanieczyszczenia ze ścieków, zapobiegając ich przedostawaniu się do gleby i wód gruntowych. To ekologiczne rozwiązanie, które przyczynia się do zachowania równowagi w lokalnym ekosystemie. Warto też wspomnieć o łatwym montażu i niezawodności działania oczyszczalni biologicznych.
Zalety przydomowych oczyszczalni biologicznych:
| Zaleta | Opis |
|---|---|
| Wysoki stopień oczyszczania | Usuwanie do 98% zanieczyszczeń ze ścieków |
| Niskie koszty eksploatacji | Bezobsługowość i energooszczędność |
| Ekologiczne rozwiązanie | Możliwość ponownego wykorzystania ścieków i ochrona środowiska |
Możliwości Zagospodarowania Oczyszczonych Ścieków
Ścieki oczyszczone w przydomowej oczyszczalni biologicznej stanowią cenny zasób, który można w różnoraki sposób zagospodarować. Ponowne wykorzystanie ścieków nie tylko ogranicza zużycie wody, ale także przyczynia się do ochrony środowiska. Jedną z opcji jest odprowadzanie oczyszczonych ścieków do gruntu poprzez studnie chłonne lub drenaż rozsączający. Takie rozwiązanie umożliwia naturalne wsiąkanie wody w głąb gruntu, nawadniając teren i wspierając wegetację roślin. Innym sposobem jest wykorzystanie wody pościekowej do nawadniania i podlewania roślin. To szczególnie korzystne rozwiązanie w przydomowych ogrodach i na terenach zielonych. Rozsączanie ścieków za pomocą drenażu zapewnia stały dopływ wody do gleby, co sprzyja bujnemu wzrostowi roślinności.
| Metoda zagospodarowania | Zalety |
|---|---|
| Odprowadzanie do gruntu | Naturalne nawadnianie terenu, Wsparcie wegetacji roślin, Ochrona zasobów wody pitnej |
| Wykorzystanie do podlewania roślin | Oszczędność wody pitnej, Bujny wzrost roślinności, Korzyści dla przydomowych ogrodów i terenów zielonych |
Ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków to przejaw odpowiedzialności za środowisko i troska o zrównoważony rozwój. To inwestycja w lepszą przyszłość dla nas i kolejnych pokoleń.
Przydomowa Biologiczna Oczyszczalnia a Obowiązek Przyłączenia się do Sieci Kanalizacji Zbiorczej
Użytkownik, który zdecyduje się na montaż oczyszczalni opartej o procesy biologiczne, która zapewnia przetrzymywanie ścieków w warunkach hermetycznych, a więc w zbiorniku posiadającym atest szczelności i zabezpieczającym przed wyciekiem surowych ścieków do wód nie jest zobowiązany do podłączenia się do sieci kanalizacji zbiorczej nawet w przypadku, kiedy sieć taka powstanie na terenie, który zamieszkuje. Przydomowa oczyszczalnia ścieków sprawdzi się wszędzie tam, gdzie przyłącze kanalizacyjne wymaga wybudowania kosztownej przepompowni ścieków surowych.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #biologiczna #zasada #działania

