Rodzaje i działanie oczyszczalni ścieków
- Szczegóły
W dzisiejszych czasach troska o środowisko naturalne jest niezwykle ważna. Jednym z kluczowych wyzwań jest właściwe oczyszczanie ścieków przed ich wypuszczeniem do naturalnych zbiorników wodnych. Zanieczyszczenie wód może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia ludzi, fauny i flory. Właściwie działające oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie naszego środowiska.
Posiadanie własnego domu to marzenie wielu Polaków. Jednak z tym przywilejem wiąże się także konieczność dbania o odpowiednie zagospodarowanie i utrzymanie posesji. Jednym z kluczowych aspektów, na które trzeba zwrócić uwagę, jest system odprowadzania i oczyszczania ścieków. W przypadku braku możliwości podłączenia do miejskiej kanalizacji warto rozważyć wybór jednej z popularnych przydomowych oczyszczalni ścieków.
Wybierając konkretny sposób utylizacji ścieków, warto zwrócić uwagę na ich szczegółową charakterystykę i poznać zarówno zalety, jak i wady. Jeszcze do niedawna największą popularnością cieszyły się przydomowe szamba. Teraz jednak coraz częściej spotyka się oczyszczalnie ścieków. Niedrogie w utrzymaniu instalacje są szczególnie popularne wśród osób stawiających nowe budynki.
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków
Na rynku znajdują się dwa rodzaje - oczyszczalnia biologiczna oraz oczyszczalnia ekologiczna. Obie mają podobne zasady działania, lecz różnią się sposobem oczyszczania ścieków. W tym artykule przyjrzymy się różnym rodzajom oczyszczalni ścieków. Zrozumiemy, jak każda z nich działa, aby zapewnić nam czyste i bezpieczne wody.
Oczyszczalnia ekologiczna (drenażowa)
Oczyszczalnia ekologiczna, zwana także drenażową, polega na oczyszczaniu tlenowym i beztlenowym w dwóch, oddzielnych pojemnikach, którymi jest osadnik i drenaż. Osadnik gnilny służy do oczyszczania 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. Co ciekawe, 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.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Przydomowa oczyszczalnia drenażowa jest innym popularnym rozwiązaniem stosowanym w przydomowych instalacjach. Zasada jej działania polega na przepuszczaniu ścieków przez odpowiednio przygotowany drenaż gruntowy lub podłoże zeolitowe. Największą zaletą tego typu oczyszczalni jest fakt, że nie wymaga ona zużycia energii elektrycznej ani użycia dodatkowych substancji chemicznych. Jest to więc rozwiązanie ekologiczne i ekonomiczne.
Oczyszczalnia biologiczna
Oczyszczalnia biologiczna jest znacznie nowszym sposobem oczyszczania ścieków i charakteryzuje się wieloma zaletami, które zwiększają jej popularność z roku na rok. Pierwszą i najistotniejszą z nich jest fakt, iż zajmuje znacznie mniej miejsca, gdyż cały proces oczyszczania następuje w jednym zbiorniku i w obrębie jednego, kompletnego urządzenia znajdującego się poniżej linii gleby. Różnice są także w funkcjonalności. Oczyszczalnie biologiczne wykorzystują beztlenową puryfikację ścieków, które po uzyskaniu płynnej konsystencji zostają oczyszczone złożem biologicznym. Na szczególną uwagę zasługuje stopień oczyszczenia, który w przypadku systemu biologicznego może wynosić nawet 98%.
Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje oczyszczalni biologicznych: ze złożem biologicznym (tzw. SBR) oraz z bioreaktorem (tzw. MBR). W przypadku oczyszczalni SBR wykorzystuje się specjalne zbiorniki, w których gromadzone są ścieki oraz osad czynny, gdzie zachodzi proces oczyszczania. Zalety oczyszczalni biologicznych to przede wszystkim wysoka efektywność oraz ekologiczność. Ponadto stanowią one stosunkowo niedrogi sposób na zagospodarowanie ścieków.
Oczyszczalnia biologiczna cieszą się dużą popularnością dzięki swojej skuteczności oraz bezpieczeństwu dla środowiska. Funkcjonują one na zasadzie wykorzystania naturalnych procesów biologicznych zachodzących między mikroorganizmami zamieszkującymi specjalny osad czynny.
Oczyszczalnie biologiczno-chemiczne
Ostatnim z prezentowanych rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków są oczyszczalnie biologiczno-chemiczne. Ich działanie łączy w sobie metody stosowane w oczyszczalniach biologicznych oraz wykorzystanie specjalnych środków chemicznych. Proces oczyszczania w tego typu urządzeniach polega na kilku etapach. Takie urządzenia charakteryzują się wysoką skutecznością oraz efektywnością, jednak ich funkcjonowanie wiąże się z większym zużyciem energii oraz koniecznością uzupełniania środków chemicznych.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Działanie oczyszczalni ścieków
Niezwykle istotna z punktu widzenia środowiska jest też sama technologia oczyszczania ścieków.
Oczyszczanie biologiczne ścieków
Oczyszczalnie biologiczne są jednymi z najczęściej stosowanych systemów oczyszczania ścieków. Ich działanie opiera się na wykorzystaniu mikroorganizmów. Te natomiast naturalnie rozkładają zanieczyszczenia obecne w ściekach. Istnieją różne rodzaje oczyszczalni biologicznych. Najczęściej spotykane to osad czynny i systemy membranowe.
Osady czynne działają w dwóch fazach: beztlenowej i tlenowej. W pierwszej fazie mikroorganizmy, w warunkach braku tlenu, rozkładają zanieczyszczenia organiczne. W drugiej fazie, w obecności tlenu, mikroorganizmy kontynuują proces rozkładu. Przekształcając związki organiczne w tlen i dwutlenek węgla.
Systemy membranowe wykorzystują specjalne membrany do oddzielania osadów biologicznych od czystej wody. Te membrany są bardzo drobne. Umożliwia to zatrzymywanie mikroorganizmów i większych cząstek, pozwalając jedynie na przepływ czystej wody, co skutecznie eliminuje zanieczyszczenia.
Oczyszczalnie chemiczne - proces działania
Oczyszczalnie chemiczne są stosowane, gdy ścieki zawierają trudno biodegradowalne związki chemiczne lub toksyczne substancje. Te rodzaje oczyszczalni wykorzystują różne substancje chemiczne do usuwania zanieczyszczeń. Dwa główne procesy używane w oczyszczalniach chemicznych to koagulacja-flokulacja i adsorpcja.
Przeczytaj także: Działania rewitalizacyjne w Torzymiu
Proces koagulacji polega na dodawaniu specjalnych chemicznych koagulantów do ścieków. Powodują one, że drobne cząstki zanieczyszczeń łączą się, tworząc większe floki. Te floki łatwiej są wyłapywane podczas kolejnych etapów oczyszczania.
Adsorpcja jest procesem, w którym aktywne materiały adsorbujące wiążą się z zanieczyszczeniami w ściekach. To pozwala na efektywne usunięcie substancji organicznych, metali ciężkich i innych szkodliwych związków chemicznych.
Oczyszczalnie osadowe
Oczyszczalnie osadowe opierają się na naturalnym osadzaniu i separacji zanieczyszczeń. Proces ten wykorzystuje grawitację do oddzielenia stałych cząstek od cieczy. Istnieją dwa główne typy oczyszczalni osadowych: osadniki gnilne i reaktory membranowe.
Osadniki gnilne są stosunkowo proste w budowie. W zbiornikach ścieki są przetrzymywane przez dłuższy czas, co pozwala na opadanie cząstek stałych na dno. Osady są regularnie usuwane, a oczyszczona woda jest odprowadzana do naturalnych zbiorników.
Reaktory membranowe są bardziej zaawansowanym rozwiązaniem. Membrany używane w tych oczyszczalniach pozwalają oddzielić osady od wody. Prowadzi to do otrzymania bardzo klarownej i czystej wody, która może być ponownie wykorzystywana w różnych celach.
Inne technologie oczyszczania ścieków
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca to najprostszy typ przydomowej oczyszczalni ścieków. Warunkiem zastosowania tego rozwiązania są odpowiednie warunki gruntowe. Oczyszczanie ścieków odbywa się tu bowiem w oparciu o dwa procesy: tlenowym oraz beztlenowym. Ważne zatem, by grunt był dobrze przepuszczalny, a poziom wód gruntowych stosunkowo niski. Jak wspomnieliśmy to najprostsze, ale niestety też najmniej skuteczne spośród rozwiązań, jakie prezentujemy. Skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej w samodzielnych osadnikach gnilnych wynosi mniej niż 80%, natomiast eliminacja zanieczyszczeń organicznych oraz związków azotu kształtuje się zaledwie na poziomie 40%. Jeszcze gorsze wyniki osiąga technologia drenażowa w przypadku biogenów, jakimi są związki fosforu.
Nadmierny rozrost błony biologicznej wywołany dużą ilością odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych może tez powodować zatykanie porów złoża rozsączającego. Kolmatacja systemu rozsączającego ścieki do gruntu to jedno z poważniejszych zagrożeń w przypadku. Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu może powodować (zwłaszcza w okresach długotrwałych opadów) lokalne podtopienia systemu rozsączającego. To z kolei prowadzi do odcięcia dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych bytujących w gruncie oraz ich obumieranie. W wyniku braku kontroli nad procesami wewnątrz zakopanej części systemu, może powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji i dodatkowo blokuje odpływ ścieków.
Ze względu na występujące procesy beztlenowe, podczas eksploatacji zalecane jest stosowanie biopreparatów dbających o florę bakteryjną i przyśpieszających rozkład zanieczyszczeń.
Filtr piaskowy lub piaskowo-żwirowy
Ciekawym rozwiązaniem w przypadku niedostatecznej przepuszczalności gruntu lub wysokiego poziomu wód gruntowych może być filtr piaskowy lub piaskowo-żwirowy. Stwarza on zdecydowanie lepsze warunki do oczyszczania ścieków, poza tym jest dość prosty w budowie i stosunkowo niedrogi w eksploatacji. Filtr można umieścić zarówno na powierzchni gruntu, czyli w nasypie, jak również pod jego poziomem. Podczyszczone biologicznie w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do drenażu zbierającego, którego rury zasypane są warstwą filtracyjną w postaci żwiru i piasku. W filtrze piaskowym, oczyszczone wstępnie ścieki są doczyszczane, a następnie z pomocą drenów rozsączane lub odprowadzane do odbiornika.
Problemem mogą być jednak grunty o wysokiej przepuszczalności oraz wysoko położone wody podziemne. Ta metoda, w porównaniu z drenażem rozsączającym, wymaga niestety większych nakładów inwestycyjnych, np. na zakup folii, budowę filtra czy przepompowni. Kolejną wadą jest spora powierzchnia, jaką zajmuje cały system, a także konieczność zabezpieczenia filtra przed czynnikami zewnętrznymi, np.
Oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi
Podobne działanie do oczyszczalni piaskowych mają oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi. Tutaj jednak proces biologicznego oczyszczania wspierany jest przez systemy korzeniowe roślin. Aby wzmocnić skuteczność czyszczenia można postawić kilka filtrów gruntowo-roślinnych usytuowanych względem siebie w sposób kaskadowy. Sam filtr zbudowany jest z kilku warstw. Pierwsze dwie, to warstwy żwiru: o większej granulacji 2-16 mm i mniejszej do 2 mm. Podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do odizolowanych od podłoża powierzchni filtracyjnych. Tam zachodzi biologiczna filtracja przy pomocy błony biologicznej. W wyniku licznych tlenowych i beztlenowych procesów rozkładane są białka i redukowane azotany. Wytrącane są też fosforany oraz następuje neutralizacja związków siarki ze ścieków.
Jeżeli przepuszczalność gruntu jest duża i zagraża przenikaniem ścieków, podobnie jak w poprzednim rozwiązaniu, dno wykopu należy wyłożyć grubą folią z tworzywa sztucznego. Zaletą takiej oczyszczalni jej wysoka skuteczność. Ich wysoka czystość sprzyja ponownemu wykorzystaniu, np. Niestety ten typ oczyszczalni jest dość drogi, zarówno na etapie inwestycji, jak też eksploatacji.
Przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym
Ostatnia prezentowana technologia, czyli przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym, znakomicie sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki gruntowo-wodne lub niewielka powierzchnia działki utrudniają lub uniemożliwiają zastosowanie innego rozwiązania. Podobnie, jak w innych systemach, oczyszczanie składa się z procesów mechanicznych oraz biologicznych. Oczyszczalnia ze złożem biologicznym nie musi koniecznie być oparta o zatopione złoże biologiczne. Może być to np. Oczyszczanie mechaniczne na skutek sedymentacji i flotacji osadu odbywa się w osadniku wstępnym. Oczyszczanie biologiczne zachodzi w komorze reaktora ze złożem biologicznym. W oczyszczalniach BIOFIT produkcji Ecol-Unicon złoże to ma postać rolowanych siatek o wysokiej powierzchni właściwej. Nadmiar biomasy odrywany jest ze złóż i odpływa wraz ze ściekami do komory klarowania, gdzie następuje jego separacja. Oczyszczone ścieki wypływające z komory klarowania nie wymagają dodatkowego układu podczyszczającego. Przepływ ścieków przez oczyszczalnię biologiczną odbywa się w sposób grawitacyjny, co znacząco ogranicza zużycie energii. Jej największe zalety to: wysoka redukcja zanieczyszczeń, niewielka powierzchnia potrzebna do zamontowania systemu oraz łatwość adaptacji do lokalnych warunków (osobne korpusy). Ważne są także niskie koszty eksploatacji.
Biologiczna oczyszczalnia BIOFIT jest niezwykle prosta w obsłudze i wygodna w eksploatacji. Ogranicza się ona w zasadzie do regularnego usuwania osadów z osadnika wstępnego, zgodnie z wytycznymi dokumentacji techniczno-ruchowej. Cały układ można podłączyć do monitoringu BUMERANG SMART, który zapewni pełen zbiór informacji o pracy urządzeń oraz optymalizację kosztów eksploatacji. System na bieżąco śledzi pracę dmuchaw, zużycie energii oraz czas pracy na obiekcie.
Koszty związane z oczyszczalniami ścieków
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.
Wymogi instalacyjne
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.
Podsumowując, wybór odpowiedniej przydomowej oczyszczalni ścieków zależy od indywidualnych potrzeb oraz warunków na danej posesji. Oczyszczalnie ścieków to systemy urządzeń służących eliminacji zanieczyszczeń ze ścieków stanowiących zagrożenie dla ludzi, zwierząt oraz środowiska.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #rodzaje #i #działanie
