Oczyszczalnia ścieków: Definicja, procesy i znaczenie dla środowiska
- Szczegóły
Współczesne systemy gospodarki ściekowej mają kluczowe znaczenie dla ochrony środowiska i zdrowia ludzi. Oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska, szczególnie w zakresie jakości wód, gleby oraz zdrowia ekosystemów.
Definicja oczyszczalni ścieków
Oczyszczalnia ścieków to zespół obiektów technologicznych oraz urządzeń, które służą do usuwania ze ścieków różnego rodzaju zanieczyszczeń, w tym substancji szkodliwych. Na oczyszczalnie składa się także wiele obiektów dodatkowych, odpowiadających m.in. za doprowadzenie ścieków z kanalizacji, dostarczanie ścieków z terenów nieskanalizowanych, a także prądu i wody niezbędnych do właściwej pracy urządzeń i systemów kontroli. Zespół urządzeń i obiektów służących oczyszczaniu ścieków nosi nazwę oczyszczalni ścieków. Osiągnięcie maksymalnego stopnia oczyszczania ścieków jest możliwe przez zastosowanie następujących po sobie (lub przebiegających jednocześnie) procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych.
Ścieki komunalne - definicja
Zanim przejdziemy do opisu procesu oczyszczania ścieków komunalnych, wyjaśnijmy, czym dokładnie są ścieki komunalne. Definicja Głównego Urzędu Statystycznego trafnie wskazuje, że są to ścieki bytowe, jak również mieszaniny ścieków bytowych ze ściekami przemysłowymi albo z wodami opadowymi lub roztopowymi.
Proces oczyszczania ścieków
Wiedząc, co to są ścieki komunalne, warto zastanowić się, w jaki sposób dochodzi do ich oczyszczania. Proces oczyszczania ścieków przebiega w kilku etapach:
- Oczyszczanie mechaniczne:
W pierwszym stopniu oczyszczania ścieków (oczyszczalnia mechaniczna) usuwa się zanieczyszczenia nierozpuszczalne: większe ciała pływające - za pomocą krat i sit, ciężkie zawiesiny ziarniste - w piaskownikach, tłuszcze i oleje - w odtłuszczaczach, drobne zawiesiny - w osadnikach.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
- Oczyszczanie biologiczne:
W drugim stopniu oczyszczania ścieków miejskich oraz ścieków przemysłowych, które jako główne zanieczyszczenie zawierają związki organiczne, zachodzi biochemiczny rozkład tych związków (oczyszczalnia biologiczna). Proces przebiega pod wpływem działania mikroorganizmów osadu czynnego w komorach napowietrzania lub rowach cyrkulacyjnych. Osad czynny stanowi zespół mikroorganizmów, złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych, pierwotniaków i wrotków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki organiczne występujące w ściekach na substancje proste, m.in.: ditlenek węgla, wodę i amoniak, który zostaje utleniony do azotanów (nitryfikacja); mikrofauna zaś, odżywiając się bakteriami i grzybami, reguluje ich ilość w biocenozie.
- Oczyszczanie chemiczne (Usuwanie biogenów):
Trzeci stopień oczyszczania ścieków polega na usuwaniu z nich substancji nieorganicznych, głównie fosforanów i azotanów, wytworzonych w drugim stopniu oczyszczania ścieków (gdy w drugim stopniu nie zachodzi pełne utlenienie amoniaku do azotanów, prowadzi się także nitryfikację). Azotany są usuwane ze ścieków w beztlenowych reaktorach ze sflokulowaną (osad czynny) lub nieruchomą (błona biologiczna) biocenozą; głównym składnikiem tych biocenoz są bakterie denitryfikacyjne, które przetwarzają azotany w azot cząsteczkowy. Do usuwania ze ścieków azotanów i fosforanów stosuje się też stawy glonowe, są to płytkie zbiorniki wodne, w których eliminacja biogenów ze ścieków zachodzi w wyniku asymilacji przez glony i rośliny naczyniowe, a także w procesie denitryfikacji przez bakterie mułu dennego; jony fosforanowe są usuwane także metodami chemicznymi przez działanie solami metali, które tworzą trudno rozpuszczalne osady fosforanów.
Proces oczyszczania biologicznego można prowadzić również w tzw. oczyszczalniach gruntowo-roślinnych, w których, oprócz mikroorganizmów, wykorzystuje się również rośliny, takie jak trzcina, wierzba i pałka. Końcowym etapem oczyszczania ścieków bywa czasami dezynfekcja (np. oczyszczanie ścieków ze szpitali, zrzutów przed ujęciami wody), przeprowadzana w analogiczny sposób jak dezynfekcja wody (uzdatnianie wody). Niekiedy oczyszczanie ścieków prowadzi się dalej, do stanu umożliwiającego ich wtórne wykorzystanie jako wody przemysłowej - jest to tzw. czwarty stopień oczyszczania ścieków lub odnowa wody (wykorzystuje się m.in.: koagulację, filtrację, adsorpcję, odwróconą osmozę).
Przeróbka osadów ściekowych
Osady powstające w procesach oczyszczania ścieków poddaje się dalszej przeróbce w celu ich odwodnienia, eliminacji organizmów chorobotwórczych oraz stabilizacji (zapobieganie gniciu). Pierwszym etapem jest ich zagęszczanie (odwadnianie) przez sedymentację lub flotację; następnym stabilizacja w warunkach tlenowych - napowietrzanie, lub beztlenowych - fermentacja metanowa. Fermentację metanową prowadzi się w wydzielonych komorach fermentacyjnych; ubocznym i wykorzystywanym produktem jest biogaz. Po stabilizacji osad poddaje się mechanicznemu odwadnianiu na prasach lub wirówkach albo suszy się i wykorzystuje jako nawóz.
Oczyszczanie ścieków przemysłowych
Ścieki przemysłowe zawierające głównie zanieczyszczenia nieorganiczne są poddawane innym procesom oczyszczania; stosuje się najczęściej: sedymentację, koagulację, strącanie metodą chemiczną, filtrację, neutralizację i inne procesy fizykochemiczne. Odsalanie wód kopalnianych przeprowadza się głównie metodą odwróconej osmozy.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Rodzaje oczyszczalni ścieków
Ze względu na rodzaj i ilość oczyszczanych ścieków rozróżnia się oczyszczalnie:
- miejskie,
- grupowe,
- osiedlowe,
- domowe,
- przemysłowe.
Rola oczyszczalni ścieków w ochronie środowiska
Nieoczyszczone ścieki komunalne mogą stanowić poważne zagrożenie - zarówno dla ludzi, zwierząt, jak i okolicznej przyrody. Z tego względu tak ważne jest, by gminy i miasta dbały o prawidłowy przebieg procesów oczyszczania ścieków. Oczyszczalnie ścieków mają fundamentalne znaczenie dla ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Ich działanie pozwala na poprawę jakości wody, ograniczenie ryzyka chorób, redukcję emisji gazów cieplarnianych oraz ponowne wykorzystanie surowców. Oczyszczalnie ścieków umożliwiają spełnienie regulacji środowiskowych na poziomie krajowym i międzynarodowym.
Działanie oczyszczalni ścieków:
- Zapobiegają eutrofizacji, czyli nadmiernemu wzbogaceniu wód w substancje biogenne (np. azot, fosfor).
- Eliminacja patogenów (bakterii, wirusów, pasożytów) zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się chorób przenoszonych przez wodę.
- Nowoczesne oczyszczalnie ścieków przetwarzają biogaz.
- Oczyszczona woda może być używana do celów przemysłowych, rolniczych lub jako woda technologiczna.
Nowoczesne urządzenia w oczyszczalniach ścieków
Nowoczesne urządzenia stosowane w oczyszczalniach ścieków powinny być wydajne, energooszczędne, trwałe i ekologiczne. Najlepsze urządzenia do oczyszczalni ścieków charakteryzują się wysoką efektywnością, niskimi kosztami eksploatacji i ekologicznym podejściem. Wyższa jakość urządzeń = lepsza filtracja i separacja zanieczyszczeń. Nowoczesne technologie pozwalają na skuteczniejsze usuwanie zanieczyszczeń organicznych, metali ciężkich, azotu i fosforu. Dobrej jakości urządzenia są wykonane z trwałych materiałów. Energooszczędne systemy (np. pompy o wysokiej sprawności, zoptymalizowane systemy napowietrzania) zmniejszają koszty eksploatacyjne i negatywny wpływ działania oczyszczalni na środowisko.
Jakość urządzeń do oczyszczalni ścieków ma bezpośredni wpływ na skuteczność oczyszczania, ochronę zdrowia, optymalizację kosztów i przestrzeganie norm środowiskowych. Inwestowanie w nowoczesne i trwałe technologie to nie tylko sposób na zmniejszenie ryzyka awarii i oszczędności, ale także kluczowy element ekologicznej gospodarki wodnej i zrównoważonego rozwoju.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Oczyszczalnia ścieków a szambo
W Polsce najpopularniejszymi rozwiązaniami są przede wszystkim oczyszczalnie ścieków oraz szamba. Zarówno biologiczna oczyszczalnia ścieków, jak i szambo mają za zadanie zbieranie nieczystości płynnych generowanych przez gospodarstwo domowe. Szambo pełni funkcję zbiornika, w którym gromadzą się zarówno ścieki bytowe, jak i deszczówka. W oczyszczalniach ścieków proces oczyszczania odbywa się na drodze biologicznej, przy udziale mikroorganizmów. W zależności od rodzaju oczyszczalni możemy wyróżnić metody beztlenowe (anaerobowe) lub tlenowe (aerobowe). W przypadku oczyszczalni beztlenowych wykorzystuje się fermentację metanową, natomiast w oczyszczalniach tlenowych stosuje się procesy biologiczne, takie jak nitrifikację czy denitryfikację. W efekcie uzyskujemy ścieki o dużo niższej zawartości substancji szkodliwych, które można odprowadzić do środowiska w sposób bezpieczny dla wód gruntowych i powierzchniowych. Szambo natomiast nie posiada funkcji oczyszczania ścieków.
Pod względem budowy, oba systemy różnią się znacznie. Szambo to prosta konstrukcja betonowa lub plastikowa, składająca się z jednego lub kilku zbiorników. Montaż szamba jest stosunkowo łatwy i nie wymaga specjalistycznej wiedzy ani zaawansowanego sprzętu. Oczyszczalnie ścieków są złożonymi systemami, które w zależności od rodzaju mogą składać się z różnych komór, reaktorów i urządzeń wspomagających proces oczyszczania.
W kwestii kosztów, szambo jest znacznie tańszym rozwiązaniem w porównaniu do oczyszczalni ścieków. Zarówno koszt zakupu, jak i instalacji jest niższy niż w przypadku oczyszczalni. Jednak długoterminowo, szambo generuje większe koszty eksploatacyjne, wynikające głównie z konieczności częstego opróżniania przez specjalistyczne firmy. W przypadku oczyszczalni ścieków koszt inwestycji i instalacji jest wyższy, ale dzięki procesowi oczyszczania ścieków na miejscu, koszty eksploatacji są niższe niż w przypadku szamba.
Ostatnim aspektem różniącym te dwa systemy jest ich wpływ na środowisko. Oczyszczalnie ścieków są rozwiązaniem bardziej przyjaznym dla środowiska, gdyż po odpowiednim przetworzeniu ścieków można je bezpiecznie odprowadzić do środowiska naturalnego, nie zagrażając wodom gruntowym i powierzchniowym.
Podsumowując, oczyszczalnia ścieków i szambo to dwa różne systemy gospodarki ściekowej, które mają różne funkcje, budowę, koszty oraz wpływ na środowisko. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od indywidualnych potrzeb oraz możliwości finansowych inwestora.
Ekowater Sp. z o.o. - kompleksowe rozwiązania dla oczyszczalni ścieków
W Ekowater Sp. z o.o. zapewniamy kompleksowe wsparcie w zakresie oczyszczania ścieków. Jesteśmy dostawcą wysokiej jakości urządzeń technologicznych przeznaczonych dla oczyszczalni ścieków. Nasza oferta obejmuje m.in. zgarniacze radialne, zbiorniki SBR, instalacje odwadniania i higienizacji osadów. Ekowater Sp. z o.o. to polski producent oczyszczalni ścieków z wieloletnim doświadczeniem. Dostarczamy klientom najwyższej jakości urządzenia i rozwiązania technologiczne w zakresie oczyszczania ścieków komunalnych. Kierujemy naszą ofertę przede wszystkim do jednostek administracji publicznej: urzędów gmin, miast oraz zakładów komunalnych. Zaopatrujemy komunalne oczyszczalnie ścieków we wszystkie niezbędne urządzenia oraz technologie wyróżniające się innowacyjnością oraz ekologią. Zawsze staramy się sprostać oczekiwaniom naszych klientów, niezależnie od ich charakteru. Dysponujemy własnym, rozbudowanym parkiem maszynowym, posiadamy specjalistyczną wiedzę oraz doświadczenie praktyczne, zrealizowaliśmy z sukcesem wiele projektów. Po zakończeniu realizacji zapewniamy klientom gwarancję na nabyte urządzenia oraz opiekę serwisową. Zachęcamy do zapoznania się ze znakomitym polskim producentem urządzeń do oczyszczalni ścieków.
tags: #oczyszczalnia #sciekow #definicja
