Oczyszczalnia ścieków strumieniowa – zasada działania

Szczegóły: Opublikowano: 03. December 2025

Oczyszczalnie hydrofitowe naśladują systemy przyrodnicze i wykorzystują naturalne procesy zachodzące w przyrodzie. Są przyjazne dla środowiska, gdyż nie trzeba stosować w nich żadnych środków chemicznych.

Oczyszczalnia hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym

W oczyszczalni hydrofitowej z filtrem gruntowo-korzeniowym podczyszczone ścieki transportowane są do filtra gruntowo-korzeniowego, czyli niecki wyłożonej grubą folią, wypełnionej rodzimą glebą i obsadzonej roślinami wodnymi lub gatunkami występującymi na terenach bagiennych i okresowo zalewanych. Zasada działania takiego filtra jest prosta: korzenie roślin przerastają złoże i zapewniają dopływ tlenu do jego głębszych warstw. Przepływ ścieków przez złoże odbywa się bez udziału urządzeń mechanicznych.

Rozwiązania są różne: firmy proponują oczyszczalnie hydrofitowe z filtrem gruntowo-korzeniowym z przepływem poziomym (powierzchniowy lub podpowierzchniowy), pionowym lub mieszanym. Mogą być ze spadkiem lub bez, różnią się miąższością (głębokością) złoża, materiałem wypełniającym, budową i usytuowaniem wlotu ścieków i wylotu oczyszczonej wody oraz techniką sadzenia roślin. W procesie czyszczenia wody istotny jest odpowiednio długi czas kontaktu ścieków ze złożem czyli powinny płynąć wolno.

Ważne jest więc, by niecka filtra miała odpowiednio dużą powierzchnię (przyjmuje się, że zależnie od rozwiązania jest to 5-15 m² na jednego mieszkańca). Koniecznie trzeba pamiętać, że niedobór tlenu w złożu (spowodowany przez zamarznięcie powierzchni wody lub niedrożne złoże) może spowodować obumieranie roślin i śmierć mikroorganizmów, a to znacznie zmniejszy wydajność oczyszczalni.

Oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem

Skuteczność działania oczyszczalni hydrofitowej z fitoreaktorem wynika z zaproszenia do współpracy organizmów stanowiących znaczną część piramidy troficznej: od roślin charakterystycznych dla stref przybrzeżnych wód stojących i płynących oraz mokradeł, przez bakterie i bezkręgowce, po małże.

Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie

Jak działa oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem? Ścieki podczyszczone w trójkomorowym osadniku wstępnym tłoczone są do fitoreaktora - zbiornika w kształcie walca średnicy 2 m i wysokości 2 m (wykonanego z polietylenu) W jego wnętrzu osiowo umieszczony jest drugi walec o takiej samej wysokości, ale mniejszej średnicy - 0,8 m. Kanał cyrkulacyjny, czyli przestrzeń między walcami, do głębokości 1,3 m wypełnia się wielofunkcyjnym złożem biologicznym wykonanym z pozwijanej siatki polietylenowej o dużej wytrzymałości. Służy ona też jako oparcie dla korzeni porastających ją roślin, ale przede wszystkim zapewnia korzystne środowisko do rozwoju błony biologicznej.

Pozostała pod złożem pusta przestrzeń o wysokości 0,7 m to kanał cyrkulacyjny dla krążących ścieków. Ruch ścieków w fitoreaktorze wymuszany jest przez niewielką pompę mamucią, która jednocześnie napowietrza ścieki i unosi zawiesinę w kierunku złoża biologicznego z wierzchu obsadzonego roślinami. Cząsteczki zawiesiny osadzają się tworząc błonę biologiczną, którą żywią się organizmy wodne. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie trzeba usuwać osadu, bo jest rozkładany i wykorzystywany w całości.

Oczyszczalnię z fitoreaktorem można porównać do szybko płynącego, dobrze natlenianego strumienia. Podczyszczone ścieki krążą pod złożem roślinnym z prędkością 1-2 m na sekundę, co powoduje szybki tlenowy rozkład i mineralizację związków organicznych i stałe usuwanie zawiesiny. Ścieki w oczyszczalni hydrofitowa z fitoreaktorem nie zamarzają.

Strumienice napowietrzające

Strumienice stanowią najbardziej ekonomiczny sposób równoczesnego natleniania i mieszania ścieków i wód burzowych w zbiornikach oraz napowietrzania stawów, rowów itp.. Zainstalowanie strumienic nie wymaga dodatkowych robót budowlano-inwestycyjnych. Mogą one być stosowane zarówno w nowych inwestycjach jak i w istniejących zbiornikach, gdzie zarówno cyrkulacja jak i napowietrzanie są niedostateczne a dno zarasta osadem. Dla podtrzymania efektywnego metabolizmu kultur bakteryjnych w biologicznych procesach oczyszczania niezbędna jest obecność rozpuszczonego w cieczy tlenu. Do tego celu idealnie nadają się strumienice napowietrzające łączące w sobie zalety urządzenia natleniającego jaki mieszającego.

Strumienice wytwarzając silny strumień mieszanki cieczy i pęcherzyków powietrza stwarzają szczególnie dogodne warunki transferu tlenu oraz przeciwdziałają sedymentacji osadów sprzyjając redukcji ładunku BZT5. Technika napowietrzania z wykorzystaniem eżekcyjnych strumienic umożliwia uzyskiwanie wysokich, efektywnych wskaźników transferu tlenu nieosiągalnych dla innych metod natleniania. Dzieje się tak wskutek występowania szczególnych procesów przezwyciężania naturalnego oporu transferu tlenu na granicy dwóch faz: cieczy i powietrza. W procesie napowietrzania strumienicą ciecz przekształcana jest w strumień o dużej energii który dynamicznie ulega wymieszaniu z zassanym powietrzem tworząc wodno-powietrzną pianę opuszczającą dyfuzor z dużą prędkością.

Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania

Zasada działania strumienic cieczowo-gazowych wykorzystuje zjawisko spadku ciśnienia strumienia cieczy związanego ze wzrostem prędkości spowodowanym przepływem przez zwężkę zgodnie z prawem Bernoulliego. Pompa zatapialna METALCHEM-WARSZAWA S.A. współpracująca z zestawem strumienicowym pompuje ciecz ze zbiornika procesowego przetłaczając ją przez specjalną zwężkę w wyniku czego prędkość strumienia wzrasta i powstaje strefa podciśnienia zasysająca powietrze z otoczenia do komory ssącej. W dalszej części strumienicy następuje dynamiczne wymieszanie cieczy i powietrza tworząc pianę powietrzno-wodną, która uzyskując w dyfuzorze przyrost ciśnienia niezbędny dla pokonania przeciwciśnienia otaczającego słupa cieczy, jest z dużą prędkością wyrzucana.

Wielkość i rodzaj strumienic dobiera się w zależności od godzinowego zapotrzebowania tlenu w zależności od głębokości czynnej zbiornika oraz wymaganej gęstości energii w objętości czynnej zbiornika. Ze wzrostem głębokości zanurzenia dyfuzora strumienicy wzrasta długość drogi pęcherzyków powietrza w cieczy zwiększając sprawność transferu tlenu. Jednocześnie ze wzrostem głębokości zwiększa się przeciwciśnienie, które zmniejsza ilość dostarczonego powietrza obniżając efektywność natleniania.

Zawarte w kartach katalogowych charakterystyki przedstawiają ilość dostarczonego tlenu oraz spodziewanego transferu tlenu w warunkach standardowych (SOTR) dla wody o temperaturze 20°C i zerowym nasyceniu tlenem. Wykresy transferu tlenu są sporządzane dla przeciętnych warunków pracy przy założeniu empirycznego współczynnika sprawności transferu tlenu wynoszącego 5% na każdy metr głębokości czynnej zbiornika. Sprawność transferu tlenu do ścieków jest niższa niż dla czystej wody dlatego dla warunków procesowych zaleca się przyjmować przeciętnie współczynnik zmniejszający N=0,80. Wielkość transferu tlenu zależna jest od wielu czynników, m. in. temperatury, koncentracji i wieku osadu, rozmieszczenia strumienic, kształtu zbiornika, stopnia nasycenia tlenem, itp. a także od intensywności mieszania charakteryzowanej ogólnie przez gęstość energii wyrażonej jako stosunek mocy zainstalowanej strumienic do objętości czynnej zbiornika.

Odpowiednia intensywność mieszania w całej objętości czynnej zbiornika nabiera szczególnie znaczenia w systemach pracujących z osadem czynnym, gdzie całkowite wymieszanie jest nieodzowne z uwagi na konieczność eliminacji osadów na dnie. Dla uzyskania właściwego wymieszania w całej objętości zaleca się aby gęstość energii wynosiła nie mniej niż 25-40W/m³ dla zbiorników okrągłych lub owalnych i odpowiednio 35-60W/m³ dla zbiorników prostokątnych. Wyższe wartości odnoszą się do większych koncentracji osadu. Dla prawidłowej pracy oraz uzyskania jak najlepszych wskaźników transferu tlenu istotne jest odpowiednie rozmieszczenie i usytuowanie strumienic w zbiorniku.

METALCHEM-WARSZAWA S.A. oferuje cały typoszereg strumienic o różnych wydajnościach natleniania i wariantach wykonania dostosowanych do zróżnicowanych sposobów instalacji. Produkujemy urządzenia jednostrumieniowe o oznaczeniu S1-… o mocach od 1,5 do 3,0kW, dwustrumieniowe o oznaczeniu S2-… o mocach od 4,0 do 9,2kW oraz wielostrumieniowe S3, SM i SR o mocach od 15,0 do 18,5kW. Strumienice S2, S3, posiadają rozwidlające się rury eżekcyjne dzięki czemu nie występuje wzajemne tłumienie i nakładanie się strumieni. Strumienice magistralne mają jedną główną rurę zasilającą z ukierunkowanymi na boki dyszami. Wykonujemy także specjalne strumienice dostosowane do szczegółowych wymagań klienta. Na życzenie wykonujemy też skrzynki sterowania strumienicami zgodnie z algorytmem sterowania podanym przez klienta.

Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?

Strumienice wolnostojące wszystkich wersji instalacyjnych są posadowione swobodnie na dnie zbiornika bez konieczności wykonywania jakichkolwiek prac instalacyjnych z wyjątkiem podłączenia do elektrycznego układu zasilająco-sterującego. Mogą więc być instalowane bez konieczności opróżniania zbiornika.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków

Biologiczna przydomowa oczyszczalnia ścieków to autonomiczne urządzenie służące oczyszczeniu nieczystości bytowo - gospodarczych (ścieki szare i ścieki czarne) i odprowadzeniu ich do gruntu w stanie doczyszczonym i pozbawionym szkodliwych substancji. Dzięki zachodzącym w urządzeniach naturalnym zjawiskom grawitacyjnym, mechanicznym, biochemicznym i fizycznym, proces oczyszczania ścieków jest w pełni przyjazny dla środowiska naturalnego.

Spółka JPR AQUA dzięki swojemu wieloletniemu doświadczeniu oferuje kompletne biologiczne oczyszczalnie ścieków w pełni dostosowane do wykorzystania w każdych warunkach. Wiedza technologiczna i sprawdzeni dostawcy surowca pozwalają nam zagwarantować Państwu najwyższą jakość urządzeń i bezpieczny proces oczyszczania bez szkód dla środowiska naturalnego. Produkujemy oczyszczalnie osiedlowe do 450 RLM (przepływ 67,5 m3 na dobę)!

Zalety i wady biologicznej oczyszczalni ścieków FIL D’EAU

Rozwiązanie, jakim jest przydomowa biologiczna oczyszczalnia ścieków, jest korzystne ze względu na:

Prośrodowiskowy charakter urządzenia - dzięki budowie biologicznej przydomowej oczyszczalni ścieków przy danym obiekcie ma się pewność, że ścieki nie przedostają się bezpośrednio do gleby, tylko w postaci doczyszczonej, po zredukowaniu odpowiednich parametrów i pozbawione szkodliwych substancji, całkowicie oczyszczone ścieki trafiają do podłoża (dlatego ich bliskie otoczenie jest bezpieczne);
Względy ekonomiczno-finansowe - w związku z niskimi kosztami eksploatacji inwestycja w proces oczyszczania zwraca się po stosunkowo niedługim okresie użytkowania w porównaniu do kanalizacji miejskiej, archaicznego szamba, a nawet przydomowej drenażowej oczyszczalni ścieków;
Przystępność użytkowania - sprowadza się w zasadzie do stosowania odpowiednich bakterii i wywozu osadu, który gromadzi się w zbiorniku oraz dokonywania okresowego przeglądu ekologicznej przydomowej oczyszczalni ścieków w celu kontroli poprawności jej działania;
Charakter uniwersalny - biologiczne oczyszczalnie ścieków mogą być wykorzystywane dla wszystkich obiektów generujących ścieki bytowo - gospodarcze, praktycznie we wszystkich warunkach terenowo - gruntowych z zastosowaniem odpowiednich zasad montażowych;
Trwałość - spółka JPR AQUA udziela dziesięcioletniej gwarancji na biologiczne oczyszczalnie ścieków swojej marki, zapewniając tym samym o spełnieniu wszystkich wymogów jakościowych dyktowanych przepisami prawa i doświadczeniem produkcyjnym; niesprzyjające warunki atmosferyczne nie wpływają negatywnie na proces oczyszczania ścieków;
Brak uciążliwości - gdy oczyszczone ścieki wpływają do środowiska naturalnego, nie wydobywają się nieprzyjemne zapachy (warunek: poprawne wykonanie wentylacji wysokiej, zgodnie ze sztuką budowlaną), nie ma konieczności przejmowania się przepełnieniem zbiornika (urządzenie przepływowe), ani też konieczności częstego jego opróżniania (jak w przypadku szamba);
Łatwy montaż - biologiczne przydomowe oczyszczalnie ścieków mają stosunkowo lekkie zbiorniki, do posadowienia nie jest wymagany specjalistyczny sprzęt, w przypadku oczyszczalni biologicznych nie jest również potrzebna duża przestrzeń pod inwestycje (to duży plus w przypadku małych działek).

Mówiąc o biologicznych oczyszczalniach ścieków, w zasadzie jako jedyną ich wadę wymienia się wysoki jednorazowy nakład finansowy na początku inwestycji. W przypadku szamba czy kanalizacji miejskiej ponoszone koszty finansowe są stosunkowo niskie w poszczególnych, krótkich okresach. Rozważając usystematyzowanie gospodarki ściekowej, należałoby jednak wziąć pod uwagę szerszą perspektywę czasową. Miesięczne koszty eksploatacyjne biologicznej oczyszczalni ścieków są bardzo niskie w porównaniu do powyższych, innych rozwiązań. Dodatkowo początkowy, jednorazowy wydatek jest bardzo często „łagodzony” przez dotacje, które na biologiczne przydomowe oczyszczalnie ścieków proponują poszczególne gminy. Taki proces oczyszczania ścieków pozwoli znacznie zaoszczędzić na regularnych wydatkach.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków marki JPR AQUA to sprawdzona technologia i potwierdzona jakość, gwarantująca wysoki stopień oczyszczenia (do 98%). Oczyszczalnia ekologiczna to oszczędność i ochrona środowiska naturalnego.

Etapy oczyszczania ścieków w przydomowej biologicznej oczyszczalni

Oczyszczanie ścieków bytowo - gospodarczych w przydomowej biologicznej oczyszczalni ścieków zachodzi w dwóch następujących po sobie etapach:

Oczyszczanie wstępne (beztlenowe) w osadniku gnilnym Family;
Oczyszczanie wtórne (bakterie tlenowe) w złożu biologicznym FIL D’EAU.

Etap I - oczyszczanie wstępne - osadnik gnilny Family

Wstępne fizyczne i biologiczne oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych odbywa się w osadniku gnilnym. Nieczystości dopływają do zbiornika przez rurę wlotową spowalniającą przepływ i ograniczającą do minimum turbulencje substancji flotujących oraz osadów mineralnych i organicznych (deflektor). Cząstki unoszące się w ściekach opadają na dno i tworzą osad, który ulega powolnemu procesowi fermentacji beztlenowej. Na powierzchni ścieków w osadniku gnilnym tworzy się tzw. kożuch, czyli piana powstająca w trakcie procesu fermentacji z różnych substancji zawartych w ściekach. Cząstki zanieczyszczeń są rozkładane na substancje rozpuszczalne w wodzie i te nierozpuszczalne substancje mineralne, które pozostają na dnie zbiornika. Aby proces fermentacji był skuteczny, musi trwać co najmniej 3 doby. W związku z tym na proces oczyszczania ścieków wpływa dobór właściwej pojemności zbiornika w zależności od równoważnej liczby mieszkańców, a co za tym idzie od ilości ścieków do oczyszczenia.

Biologiczna oczyszczalnia ścieków posiada również dodatkowy filtr. Podczyszczone ścieki przepływają przez niego w ramach dalszej filtracji. Ten proces oczyszczania wykorzystuje kosz wypełniony kamieniem - puzzolaną, zatrzymującą zawiesiny i tłuszcze, a także dzięki swoim specyficznym właściwościom reaguje z Ca(OH)2 tworząc krzemiany i glinokrzemiany, co pozwala na usunięcie fosforu ze ścieku.

Ze względu na zasadę działania, a także sposób doboru odpowiedniej pojemności, jaką ma biologiczna oczyszczalnia ścieków w zależności od liczby użytkowników, należy podkreślić, że do oczyszczalni nie należy kierować między innymi ścieków opadowych i wód drenażowych, dużej ilości mało zanieczyszczonej wody z innych źródeł - baseny, beczki (ich ilość ulega wahaniom, nieraz okresowo jest bardzo znaczna, dlatego negatywnie wpłynęłaby na uzyskanie oczekiwanych efektów oczyszczania) oraz płukanek z filtrów do zmiękczaczy wody (popłuczyny z solą i jej roztworami). Biologiczne przydomowe oczyszczalnie ścieków nie mogą również przyjmować substancji o charakterze przemysłowym: oleje, smary, farby, rozpuszczalniki, lakiery, kondensaty z pieców (kondensat należy odprowadzić do odpływu z oczyszczalni) i tłuszczy w dużych ilościach. Warto o tym pamiętać, by biologiczne oczyszczanie ścieków przebiegało sprawnie i bez komplikacji.

Etap II - oczyszczanie wtórne - złoże biologiczne FIL D’EAU

Biologiczne oczyszczanie ścieków wykorzystuje złoże biologiczne FIL D’EAU, które jest posadowione za osadnikiem FAMILY i połączone z nim grawitacyjnie. To urządzenie doczyszczające ścieki bytowe za pomocą bakterii tlenowych. Nośnikiem bakterii tlenowych tworzących biomasę, której składnikami pożywienia są ścieki, jest struktura zatopionych włókien tekstylnych. Włókna te rozpięte są na ramach umieszczonych prostopadle do osi zbiornika w takiej odległości od siebie, aby umożliwić maksymalny przepływ strumienia cieczy (pozwalając na usunięcie obumarłych bakterii), a jednocześnie chroniąc przed zbyt dużą zmiennością przepływu.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków są skonstruowane tak, by uniemożliwiać występowanie miejsc potencjalnie niedotlenionych, co mogłoby powodować niekontrolowany rozwój bakterii. Zastosowane włókna (typ POLITEX) mają średnicę 50 mikronów. Szacuje się, że metr kwadratowy powierzchni z włóknami tekstylnymi zawiera sto metrów kwadratowych powierzchni czynnej, na której gromadzi się biomasa.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków posiadają dyfuzory umieszczone na dnie zbiornika, które wraz z kompresorem zamontowanym w skrzynce elektrycznej dostarczają tlen. Napowietrzanie drobnopęcherzykowe zwiększa współczynnik przemiany materii organicznych poprzez reakcje biochemiczne (utlenianie i redukcję). Dzięki bakteriom tlenowym azot organiczny i amonowy poprzez proces utleniania (nitryfikacji) jest przekształcany do mniej szkodliwego azotanu NO3.

W złożu biologicznym znajduje się zintegrowany osadnik wtórny - komora ruchoma, w której zamontowana jest pompa recyrkulacyjna (w złożach dla powyżej 12 RLM pompa recyrkulacyjna znajduje się w osobnym zbiorniku - osadniku wtórnym, podłączonym za złożem biologicznym). Dzięki recyrkulacji oczyszczalnia ekologiczna umożliwia maksymalne zatrzymanie zawiesin przed wpływem do środowiska naturalnego - zostaje zwiększona wydajność procesu oczyszczania przez powrót aktywnej biomasy do osadnika gnilnego FAMILY. Proces recyrkulacji powoduje, że duża ilość ścieków przechodzi dwa razy przez cykl oczyszczania. Dodatkowo recyrkulacja zwiększa odporność systemu oczyszczania na nierównomierność dopływu ścieków (np. podczas nieobecności użytkowników). Pompa recyrkulacyjna sterowana jest włącznikiem czasowym (umieszczonym w skrzynce elektrycznej) i działa od 1 do 15 minut na dobę w zależności od wielkości urządzenia.

Recyrkulacja wpływa na to, by proces oczyszczania był sprawny i efektywny. Biologiczne oczyszczanie ścieków z pompą recyrkulacyjną umożliwia:

Proces denitryfikacji, czyli rozbicia azotanów (powstałych w środowisku tlenowym) na tlen i azot wolny w osadniku gnilnym;
Przesłanie osadów rezydualnych do osadnika gnilnego, dzięki czemu eliminuje się konieczność wybierania osadów ze złoża biologicznego.

Efekty redukcji parametrów w oczyszczalni ze złożem biologicznym FIL D’EAU

Efekty redukcji poszczególnych parametrów w oczyszczalni ze złożem biologicznym FIL D’EAU prezentuje poniższa tabela:

Parametry	Wydajność w %	Ścieki surowe na wejściu w mg/l do stacji	Ścieki ze stacji na wyjściu w mg/l
Zawiesina	96-98	506	13
ChZT	85-92	901	125
BZT5	92-98	390	29
Azot ogólny	46-57	76	52
Azot amonowy	30-40	48	44
P całk.	30-35	10	7

Wybór oczyszczalni biologicznej FIL D’EAU marki JPR AQUA to gwarancja jakości. Każda przydomowa oczyszczalnia biologiczna to wysoki poziom oczyszczenia i solidne wykonanie. To inwestycja na lata, która ma dobry wpływ na środowisko, jak i portfele. Jakie atuty technologiczne ma nasza oczyszczalnia ekologiczna?

Nasze biologiczne oczyszczalnie ścieków wykorzystują technologię przetestowaną przez francuskie laboratorium notyfikowane CSTB o numerze CAPE AT 09-81-V1.
Każda oczyszczalnia ekologiczna FIL D’EAU ma dużą pojemność.
Zakres liczby stałych mieszkańców jest szeroki.
Biologiczna oczyszczalnia ścieków ma prostą budowę i nieskomplikowany proces oczyszczania.
Biologiczne przydomowe oczyszczalnie ścieków o konstrukcji opartej na niezależnych zbiornikach dają dużą elastyczność podczas wyboru miejsca i montażu.
Wyróżnia je pofałdowana struktura zbiorników, kalibrowany wylot (widoczny na rysunku w dziale budowa) i zawór dekompresyjny (odpowietrznik) na równoległej płaszczyźnie wlotu.
Biologiczna oczyszczalnia ścieków marki JPR AQUA to niska cena w stosunku do jakości produktu.

tags: #oczyszczalnia #ścieków #strumieniowa #zasada #działania