Oczyszczalnia ścieków: Schemat działania i rodzaje

Szczegóły: Opublikowano: 23. December 2025

Przydomowe oczyszczalnie biologiczne są urządzeniami, które zyskują na popularności z każdym rokiem. Jest to najlepsza alternatywa dla inwestorów nie mających dostępu do miejskiej sieci kanalizacji, a chcących zgodnie z prawem i w sposób ekologiczny utylizować nieczystości. Rozwiązań na rynku jest wiele i różnią się one między sobą zasadniczymi kwestiami, niemniej jednak ogólny schemat działania biologicznej oczyszczalni jest przeważnie podobny.

Dwuetapowy proces oczyszczania biologicznego

Oczyszczanie ścieków w oczyszczalniach biologicznych praktycznie zawsze odbywa się dwuetapowo. Schemat działania sprowadza się do oczyszczania ścieków w sposób mechaniczny w pierwszym etapie, po czym ciecz jest poddawana obróbce biologicznej przy pomocy bakterii tlenowych w etapie drugim. Pomimo tego, że sama idea oczyszczania jest podobna w każdym rozwiązaniu, to różnią się one między sobą stopniem skomplikowania i awaryjnością poszczególnych układów.

W większości biologicznych oczyszczalni ścieków dostępnych na rynku polskim warunki tlenowe w bioreaktorze są uzyskiwane poprzez intensywne napowietrzanie ścieków, za pośrednictwem dmuchawy i dyfuzorów. Nie rzadko stosowane są również sterowniki, elektrozawory i pompy do wymuszania przepływu.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków Bio-Set stawiają przede wszystkim na prostotę budowy i jako jedne z nielicznych nie są wyposażone w dyfuzory napowietrzające, dzięki czemu ich awaryjność spada względem rozwiązań tradycyjnych. Oba dostępne modele oczyszczalni Bio-Set: EasySET oraz RotoSET, są urządzeniami wyposażonymi w osadnik wstępny, w którym zachodzi mechaniczne oczyszczanie ścieków. Jego wielkość została tak zwymiarowana, aby proces opróżniania osadów był możliwy tylko raz w roku.

Technologie oczyszczania w Bio-Set

Oczyszczalnia EasySET działa w sprawdzonej od ponad 100 lat technologii złoża zraszanego, która charakteryzuje się bardzo prostą budową przy zachowaniu niespotykanej wręcz stabilności pracy. Urządzenia EasySET wyposażone są w nowoczesne dmuchawy napowietrzające bez dodatkowych elementów podnoszących awaryjność takich jak elektrozawory, sterowniki i dyfuzory.

Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie

Dla bardziej wymagających użytkowników proponujemy technologię złoża obrotowego, czyli oczyszczalnie przydomowe RotoSET, w których dmuchawa została zastąpiona wolnoobrotowym silnikiem o mocy 50 W, którego praca jest bezobsługowa. Oczyszczalnie RotoSET dodatkowo charakteryzują się bardzo elastyczną pracą i osiągają pełną efektywność już od 10% obciążenia, co ma istotny wpływ w obiektach sezonowych i podczas urlopów. Technologia złóż obrotowych stosowana w RotoSET nie wymaga mechanicznego wtłaczania powietrza do zbiornika, dzięki czemu rozwiązania są bezgłośne w swojej pracy, oraz nie powodują powstawania zapachów.

Rodzaje oczyszczalni ścieków

Technologia oczyszczania ścieków powinna być ściśle dostosowana do ich charakteru, ilości i obciążenia zanieczyszczeniami. Innego podejścia wymagają ścieki komunalne, nieco innego przemysłowe czy rolnicze. W związku z tym występują różne rodzaje oczyszczalni ścieków i urządzeń w nich stosowanych. Oprócz ich budowy i funkcji, ważne jest wykonanie materiałowe, trwałość i odporność na trudne warunki pracy.

Bytowo-gospodarcze, tzw. komunalne - pochodzące z gospodarstw domowych, zakładów pracy, budynków użyteczności publicznej.
Przemysłowe - skutek procesów technologicznych w zakładach produkcyjnych, m.in. spożywczych, chemicznych, metalurgicznych, garbarskich, włókienniczych czy papierniczych.
Deszczowe - wody opadowe, zawierające zawiesiny - np. piasek, a także związki chemiczne obecne w atmosferze i na powierzchni dachów, gleby oraz innych nawierzchni, pochodzące m.in.

Etapy oczyszczania ścieków

Współczesne oczyszczalnie ścieków (zarówno duże instalacje komunalne, jak i kompaktowe przydomowe systemy) opierają się na szeregu precyzyjnie zaplanowanych procesów fizycznych, biologicznych i chemicznych. Ich zadaniem jest stopniowe usuwanie zanieczyszczeń stałych, rozkład substancji organicznych, redukcja związków biogennych oraz doprowadzenie wody do stanu bezpiecznego dla środowiska.

Mechaniczne - są zwykle pierwszym etapem wielu rodzajów oczyszczalni ścieków. Oddzielają ze ścieków zawiesiny i grubsze frakcje zanieczyszczeń. Procesy w nich wykorzystywane to: cedzenie, rozdrabnianie, filtracja, sedymentacja i flotacja.
Biologiczne - tzw. oczyszczanie drugiego stopnia, które przebiega w warunkach tlenowych, niedotlenionych i beztlenowych. Biologiczna oczyszczalnia ścieków działa zwykle w oparciu o osad czynny (mikroorganizmy zawieszone w formie kłaczków w całej objętości ścieków, rozkładające związki organiczne) lub/i złoża biologiczne, w których mikroorganizmy rozwijają się na warstwie kruszywa, żużla, koksu, kształtek ze spienionych tworzyw sztucznych itp. Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego wymaga ściśle kontrolowanych warunków (odpowiedniej temperatury, pH, stężenia tlenu, równomiernego mieszania). Kolejnym etapem jest oddzielenie osadu czynnego od oczyszczonych ścieków w osadnikach wtórnych, a następnie odwadnianie i suszenie nadmiarowego osadu (czasem bywa on też poddany fermentacji razem z osadem pierwotnym). W złożach biologicznych ścieki przepływają przez kolejne warstwy złoża, na którym rozwijają się odpowiednie mikroorganizmy biorące udział w kolejnych przemianach biochemicznych ścieków. Urządzenia wykorzystywane w biologicznym oczyszczaniu ścieków metodą osadu czynnego to najczęściej mieszadła zatapialne, aeratory, dysze napowietrzające, natleniacze strumienicowe, mieszadła z funkcją napowietrzania (na zasadzie strumienicy) i pompy. Nowoczesne konstrukcje mieszadeł i aeratorów poprzez odpowiednie dobranie kształtów łopat i dysz zapewniają napowietrzanie tzw.
Chemiczne - wykorzystujące konkretne związki i reakcje chemiczne oraz procesy fizyko-chemiczne. Dla przykładu w procesie koagulacji zanieczyszczenia łączą się w większe aglomeraty, a następnie są wytrącane w postaci osadu.

Procesy w oczyszczalni

W fazie wstępnej, podczas oczyszczania mechanicznego ścieki trafiają na kraty, a następnie do piaskownika i osadnika wstępnego w celu odseparowania części zgrubnych i zawiesin. Niektóre rodzaje zanieczyszczeń mogą gromadzić się na powierzchni ścieków w postaci kożucha, do którego usuwania służą m.in.

W następnej kolejności wykorzystywane są biologiczne metody oczyszczania ścieków, najczęściej w reaktorach osadu czynnego. Najpierw w komorze beztlenowej zachodzi proces defosfatacji. W następnej komorze przy pełnym wymieszaniu ścieków i napowietrzaniu ich zachodzi proces nitryfikacji. Kolejnym etapem w warunkach niedotlenionych jest denitryfikacja. W każdym z tych etapów istotną rolę odgrywa równomierne mieszanie ścieków, w którym świetnie sprawdzą się mieszadła HYDRA i TURBO firmy BIOX. Specjalny kształt śmigieł umożliwia samooczyszczanie i wydłuża bezawaryjną eksploatację urządzeń. W głębszych zbiornikach mieszadła można zamontować pod kątem, co usprawni mieszanie warstw przydennych oraz zapobiegnie powstawaniu zastoin i zagniwaniu ścieków.

Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania

Mieszadła z funkcją napowietrzania mogą też wspomagać proces natleniania ścieków lub zastępować urządzenia napowietrzające. W tej roli świetnie sprawdzają się też natleniacze strumienicowe BIOX, które nie tylko napowietrzają, ale również intensywnie mieszają ścieki. Specjalna konstrukcja dyszy doprowadzającej powietrze zapobiega ewentualnemu zatkaniu nawet przez większe cząstki zanieczyszczeń. Dużą zaletą tych urządzeń jest również to, że strumienica zasilana jest przez pompę śmigłową położoną ponad powierzchnią ścieków. W komorach osadu czynnego małych i średnich oczyszczalni ścieków zastosowanie znajdują dekantery pływakowe BIOX, które umożliwiają odprowadzanie sklarowanej cieczy z górnej warstwy ścieków bez zasysania osadu.

Oczyszczalnie roślinno-stawowe

Budowa domu energooszczędnego jak i pasywnego wiąże się z koniecznością zaprojektowania instalacji kanalizacji sanitarnej. Jeśli dążymy, aby projektowany budynek zachował ekologiczny charakter - warto rozważyć odprowadzenie ścieków do przydomowej oczyszczalni ścieków. Dlatego poniższy wpis poświęcony jest oczyszczalniom roślinno-stawowym, omawiam kwestie projektowe związane z budową - jak i eksploatacją takiego rozwiązania.

Oczyszczalnie roślinno-stawowe często nazywane są oczyszczalniami naturalnymi, korzeniowymi lub hydrobotanicznymi. Wykorzystują one środowisko roślinne oraz wodne do rozkładu zanieczyszczeń zawartych w ściekach. Każda oczyszczalnia roślinno-stawowa składa się z osadnika przepływowego, przepompowni, filtra roślinnego oraz stawu denitryfikacyjnego.

Ścieki z gospodarstwa domowego poddawane są wstępnej sedymentacji w osadniku gnilnym (jedno- lub wielokomorowy). W następnej kolejności podczyszczane ścieki trafiają do pompy - gdzie ciśnieniowo podawane są na złoże roślinne wykonane na podwyższonym nasypie.

Złoże roślinne obsadzone jest kilkoma gatunkami roślin, mianowicie manną mielec (Glyceria maxima), kosaciecem żółtym (Iris pseudoacorus) czy turzycą sztywną (Caricetum hudsonii). Nieczystości przepływają przez kolejne warstwy złoża filtracyjnego, skąd grawitacyjne są odprowadzane do stawu denitryfikacyjnego. Wypływający ze złoża oczyszczony ściek powinien mieć takie parametry, aby można go było użyć np. do celów ogrodniczych.

Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?

Oczyszczalnie roślinno-stawowe wymagają bardzo niewielkich nakładów na utrzymanie i eksploatację. Ich techniczne wyposażenie jest skromne - w przypadku zapewnienia grawitacyjnego napływu ścieków na filtr roślinny (np. na pochyłych działkach), mogą być utrzymywane nawet bez zasilania prądem.

Poza rurami kanalizacyjnymi, betonowymi kręgami, zbiornikami, złożem roślinnym, folią stawową i pompą - nie potrzebujemy innych znaczących materiałów. Oczyszczalnie roślinno-stawowe są ekonomiczne i przyjazne dla środowiska. Najlepiej sprawdzą się tam, gdzie położenie kanalizacji i podłączenie do konwencjonalnej oczyszczalni byłoby kosztowne. Kluczową role odgrywa tutaj powierzchnia działki, ta powinna być wystarczająca na wykonanie wszystkich elementów oczyszczalni, łącznie ze stawem denitryfikacyjnym. Ten ostatni może mieć zróżnicowany kształt i powierzchnię - w praktyce porośnięte są bujną roślinnością i wyposażone w atrakcje wodne np. fontanny, natryski itd.

Elementy oczyszczalni roślinno-stawowej

Pierwszym etapem roślinnej oczyszczalni ścieków jest osadnik, ten może być wykonany z kręgów betonowych lub z tworzywa sztucznego np. PEHD. Wielkość osadnika nie odgrywa szczególnie ważnej roli, przede wszystkim wpływa na częstotliwość opróżniania z nagromadzonych osadów. Jego rola polega na wstępnym podczyszczeniu ścieków - głównie z tzw. zawiesiny.

Część ścieków opada na dno, część jest asymilowana przez mikroorganizmy, część przechodzi do formy rozpuszczonej a część przepływa dalej.

Podczyszczone wstępnie ścieki w osadniku przepływają do przepompowni. Ta najczęściej wykonana jest w studni, zbudowanej z kręgów betonowych o średnicy do 1 m. W przepompowni umieszczona jest pompa, która ma za zadanie przepompowanie ścieków na główny element oczyszczalni, czyli filtr roślinny. W tym miejscu nie występują znaczące procesy oczyszczania, pełni ona jedynie funkcję hydrauliczną.

Następnym elementem oczyszczalni jest filtr roślinny, powinien posiadać on powierzchnię czynną min. 12 m2 - co pozwoli na oczyszczanie ścieków pochodzących od 6 osób. W przypadku, kiedy do oczyszczalni będą dopływać ścieki od 2-3 osób, skuteczność filtra będzie znacznie większa.

Taki filtr roślinny zbudowany jest z trzech warstw ułożonych poziomo. Pierwsza warstwa składa się z grubszego żwiru, ok. 20 cm. W tej warstwie umieszczony jest drenaż, który zbiera gromadzące się w niej oczyszczone ścieki. Nad nią umieszczona jest druga warstwa o miąższości 30 cm, składa się z grubszego żwiru bądź gruboziarnistego piasku. Jest ona przykryta trzecią warstwą organiczną o miąższości 20 cm, która obsadzona jest roślinnością - to na tej warstwie umieszczone są rury kanalizacyjne, które rozprowadzają ścieki z przepompowni.

Dopływ ścieków na filtr roślinny odbywa się cyklicznie, kilka razy w ciągu doby. Po rozprowadzeniu ścieków, rozpoczyna się ich powolny przepływ przez poszczególne warstwy, w trakcie którego następują procesy ich oczyszczania. Oczyszczanie ścieków odbywa się głównie przy współudziale mikroorganizmów, systemu korzeniowego oraz gleby. Dzięki takiej strukturze, odpływ z filtra roślinnego spełnia wymagania stawiane ściekom oczyszczonym.

Zimą wydajność oczyszczalni maleje o kilkanaście procent - dlatego na etapie projektowania złoża roślinnego zawsze dąży się do jego przewymiarowania. Złoże nie zamarza, gdyż tlen transportowany jest do podziemnych części roślin, a w procesie metabolizmu powstaje ciepło. Porcjami podawany jest ciepły ściek, a złoże chronione jest dodatkowo przez kilkunastocentymetrową pokrywę keramzytowo-roślinną.

Uzyskana po filtrze roślinnym woda spełnia wymagania pod względem sanitarnym, nie stanowi zagrożenia dla zdrowia czy życia zwierząt. To nie oznacza, ze należy wykorzystać wodę do celów higieniczno-sanitarnym, ale stwarza jej możliwości wykorzystania choćby do podlewania zieleni.

Ostatnim elementem oczyszczalni jest staw denitryfikacyjny, ten może zajmować pow. od 6 do 50 m2. Wykonany jest on w wykopie, zabezpieczony folią stawową i porośnięty roślinnością wodno-bagienną. Woda trafiająca do stawu denitryfikacyjnego nadal posiada substancje biogenne, czyli azot i fosfor. To sprawia, że w stawie będą rozwijać się rośliny wodne tj. pałka wodna, tartak zwyczajny czy oczeret jeziorowy. W takim środowisku zasiedlają się również organizmy zwierzęce, owady czy pajęczaki.

Im więcej organizmów roślinnych i zwierzęcych będzie zaangażowanych w procesy doczyszczania wody, tym skuteczniej oczyszczana jest woda. Staw można wyposażyć w dodatkowe rozwiązania technologiczne, takie jak złoża półprzepuszczalne, kaskady czy filtry - które również będą przyczyniać się do poprawy jakości oczyszczania wody.

Budowa oczyszczalni a przepisy zewnętrzne

Budowa roślinno-stawowej oczyszczalni ścieków podlega przepisom prawa budowlanego [1] oraz warunkom technicznym jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [2]. Zgodnie z nimi, budowa każdej przydomowej oczyszczalni ścieków o przepustowości do 7,5 m3/dobę nie wymaga decyzji o pozwolenia na budowę. Jej budowa wymaga zgłoszenia w Starostwie, do tego celu należy przygotować plan sytuacyjny na kopii mapy zasadniczej, oświadczenie o prawie dysponowania gruntem, opis techniczny rozwiązania etc.

Uwzględniając posadowienie przydomowej oczyszczalni ścieków, należy spełnić wszystkie wymagane prawem odległości od budynków, granicy sąsiedniej działki czy infrastruktury technicznej. Warto wspomnieć o kwestii pozwolenia wodnoprawnego [3]. Jeśli zdecydujemy się na odprowadzenie oczyszczonych wód do urządzenia wodnego tj. studnie chłonne, drenaż rozsączający - musimy uzyskać pozwolenie wodnoprawne w myśl art. 388 ust. 5 Prawa wodnego.

Zgodnie z art. 388 ust. 5 Prawa wodnego pozwolenie wodnoprawne dołącza się do wniosku o wydanie pozwolenia na budowę, jak również do zgłoszenia budowlanego - dokonywanych na podstawie ustawy Prawo budowlane. Wspominanego pozwolenia wodnoprawnego nie wymaga budowa stawu denitryfikacyjnego, czyli oczka wodnego - który będzie służyć do przejmowania oczyszczonej wody pochodzącej z oczyszczalni roślinno-stawowej.

Kwestie eksploatacyjne

Oczyszczalnie roślinno-stawowe z racji minimalnej ilości urządzeń mechanicznych i hydraulicznych, potrafią latami pracować bez większych zabiegów eksploatacyjnych. Filtr roślinny czy staw denitryfikacyjny, jeśli nie zostaną uszkodzone w skutek działania zewnętrznego - same nie ulegną zniszczeniu.

Jednak dbając o nie, wydłużymy okres ich sprawności oraz podtrzymujemy optymalne warunki pracy. Zakres działań ogranicza się do regularnego opróżniania osadnika (przynajmniej raz w roku), sprawdzenia poprawności działania pompy, skoszenia roślinności na filtrze dwa razy w roku czy wyczyszczenia na wiosnę stawu denitryfikacyjnego.

Wprawdzie większość filtrów roślinnych pracuje w okresie zimowym bez specjalnego zabezpieczenie przed zamarzaniem. Mimo to zaleca się, aby powierzchnię filtra, łącznie z rurami rozprowadzającymi - zabezpieczyć przed działaniem mrozu. Najlepszym rozwiązaniem jest zrobienie małego stelaża drewnianego na filtrze, naciągnięcie na niego folii i ułożenie na jego powierzchni słomy, siania, liści lub innego materiału chroniącego.

tags: #oczyszczalnia #ścieków #schemat #działania