Oczyszczalnia Ziarna i Ścieków: Budowa i Zasada Działania
- Szczegóły
Budowa domu w miejscowościach o rozproszonej zabudowie lub w miejscach, gdzie zbiorcza sieć kanalizacyjna jeszcze nie dotarła oznacza konieczność wybudowania własnego zbiornika na ścieki. Do wyboru jest szambo oraz przydomowa oczyszczalnia ścieków, uznawana za ekologiczną alternatywę dla niego. Zobaczmy, jak działa przydomowa oczyszczalnia ścieków.
Przydomowa Oczyszczalnia Ścieków - Informacje Podstawowe
Jak sama nazwa wskazuje, przydomowa oczyszczalnia ścieków to system, który pozwala nie tylko gromadzić domowe ścieki, ale również je oczyszczać. Cały proces odbywa się dzięki wpuszczanym do zbiornika oczyszczalni bakteriom, których działanie sprawia, że ścieki przetwarzane są na nieszkodliwe związki mineralne.
Można je bez ryzyka odprowadzić do gruntu, rowu melioracyjnego czy pobliskiego zbiornika wodnego, bez konieczności ponoszenia dodatkowych kosztów. Patrząc na taki ogólny opis przydomowej oczyszczalni ścieków można wskazać co najmniej kilka przewag tego rozwiązania nad szambem. Po pierwsze szambo nie oczyszcza ścieków, a zatem nie można tutaj mówić o jego proekologicznym charakterze. Po drugie szambo musi być opróżniane, co generuje dodatkowe koszty dla właściciela nieruchomości, a poza tym ma niekorzystny wpływ na środowisko, gdyż transport ścieków do punktu zrzutu powoduje spory ślad węglowy. Po trzecie szambo musi być szczelne, gdyż wydostanie się nieczystości poza zbiornik będzie negatywnie wpływać na środowisko naturalne.
Rodzaje Przydomowych Oczyszczalni Ścieków
Przydomowe oczyszczalnie ścieków możemy podzielić na trzy rodzaje. Są to oczyszczalnie drenażowe, biologiczne i roślinne. Nieodzownym elementem oczyszczalni drenażowej jest drenaż rozsączający z filtrem piaskowym lub żwirowym. Jest to rozwiązanie najtańsze i mało awaryjne, ale wymagające największej powierzchni działki, przepuszczalnego gruntu oraz wysokiego poziomu wód gruntowych. Zdecydowanie mniej miejsca wymagają oczyszczalnie biologiczne, dlatego są one najczęściej wybierane na małych działkach. Natomiast najkosztowniejsze i z tego powodu również najrzadziej stosowane, są oczyszczalnie roślinne. Wykorzystują one do swojego działania naturalne procesy przyrodnicze zachodzące przez mikroorganizmy występujące w glebie.
Działanie Przydomowej Oczyszczalni Ścieków
Niezależnie od tego, jaki typ oczyszczalni ścieków wybierzemy proces oczyszczania ścieków przebiega tak samo i składa się z dwóch etapów. W pierwszym etapie ścieki poddawane są zjawiskom fizycznym jakimi są floatacja i sedymentacja oraz rozkładowi beztlenowemu odbywającemu się przy udziale bakterii beztlenowych.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
W efekcie część stała osadu dzięki fermentacji i rozkładowi przekształca się w związki rozpuszczalne w wodzie i nierozpuszczalne sole mineralne. W ten sposób ścieki zostają podzielone na dwie części: tzw. szarą wodę oraz klarowne ścieki, które opuszczają osadnik gnilny i po opuszczeniu osadnika gnilnego przepływają poprzez filtr do osadnika wtórnego, gdzie poddawane są dalszemu rozkładowi. W drugim etapie oczyszczania ścieków biorą udział bakterie tlenowe. Ich zadaniem jest rozkładanie i neutralizowanie związków niebezpiecznych dla środowiska. Sprawność na tym etapie szacuje się aż na 95%, więc przydomowa oczyszczalnia działa naprawdę bardzo skutecznie.
Bakterie w Przydomowych Oczyszczalniach Ścieków
Jak widać działanie przydomowej oczyszczalni ścieków jest możliwe wyłącznie dzięki odpowiednim bakteriom, które są niezbędne, by zapewnić optymalny poziom ich oczyszczania. Bakterie z czasem obumierają, jak wszystkie organizmy żywe, za co w dużej mierze odpowiedzialna jest chemia gospodarcza znajdująca się w ściekach. Konieczne jest zatem uzupełnianie bakterii do oczyszczalni, przy czym należy rozważnie wybierać odpowiednie preparaty.
Wybór odpowiednich bakterii zasilających przydomową oczyszczalnię ścieków jest zależny przede wszystkim od zaleceń producenta oczyszczalni. Większość z nich zaleca zasilić oczyszczalnię specjalnymi preparatami startowymi, które różnią się składem od preparatów służących później do uzupełniania bakterii w oczyszczalni.
Ich zadaniem jest aktywowanie całego procesu oczyszczania, bez którego oczyszczalnia nie będzie działać prawidłowo. Proces aktywacji należy przeprowadzić zgodnie z zaleceniami producenta oczyszczalni, gdyż pozwoli to wykorzystać do maksimum możliwości oczyszczania.
W dokumentacji zakupionej oczyszczalni znajdzie się również informacja na temat częstotliwości uzupełniania biopreparatów. W zależności od tego, jakie preparaty do oczyszczalni wybierzemy, będziemy musieli je uzupełniać co 7 lub 14 dni, dostosowując ilość do objętości oczyszczalni. Preparaty te są najczęściej dostępne w formie tabletek, co ułatwia ich dawkowanie.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Preparaty do oczyszczalni mają za zadanie uzupełnić liczbę bakterii w oczyszczalni i w ten sposób pośrednio wpływają na skuteczność ich działania. Korzyści ze stosowania preparatów są również zauważalne dzięki zmniejszeniu osadów znajdujących się w zbiorniku oczyszczalni i w ten sposób pośrednio zmniejszając częstotliwość opróżniania jej zbiornika. Dodatkową ich zaletą jest eliminacja nieprzyjemnych zapachów, co ma szczególne znaczenie jeśli przydomową oczyszczalnię mamy bardzo blisko domu.
Czyszczalnia Bębnowa Unia SUN
Czyszczalnia bębnowa Unia SUN przeznaczona jest do czyszczenia wszystkich rodzajów ziarna. Ziarno najpierw zasypywane jest grawitacyjnie do wialni wstępnego czyszczenia, gdzie przechodzi przez poprzeczny strumień powietrza, który usuwa pyły i lekkie zanieczyszczenia oddzielane do cyklonu. Następnie ziarno wsypuje się do obrotowego bębna z wymiennymi sitami.
Pierwsze sito usuwa lekkie zanieczyszczenia (piasek, rozdrobnione ziarno, złamane ziarno, itp.), następne sita przepuszczają przez otwory dobre ziarno, a duże zanieczyszczenia wychodzą na końcu bębna. Dobór sit zależy od ziarna i rodzaju zanieczyszczeń. Bęben czyszczący podzielony jest na sekcje, a każda z sekcji daje możliwość zamontowania sit o różnej perforacji. Dzięki temu można dostosować czyszczalnię do każdego rodzaju ziarna, jak również osiągać oczekiwane parametry czyszczonego materiału. Dzięki swojej konstrukcji czyszczalnia bębnowa może posłużyć do czyszczenia wszystkich rodzajów ziarna.
Piaskownik Wirowy B-PW
Piaskownik wirowy B-PW produkcji BEGERMAN służy do mechanicznego oczyszczania ścieku z piasku z jednoczesnym odwodnieniem pulpy wodno-piaskowej. Może mieć zastosowanie zarówno w miejskich jak i przemysłowych oczyszczalniach. Opis i zasada działania: Ścieki dopływają króćcem wlotowym do komory wewnętrznej urządzenia. W wyniku ruchu wirowego (okrężnego), siły odśrodkowej oraz grawitacji, ziarna piasku oraz inne ciała stałe o wysokiej masie właściwej opadają na dno piaskownika.
Proces wynoszenia zawiesiny organicznej może być wspomagany poprzez system napowietrzania. Ściek oczyszczony z piasku odprowadzany jest poprzez króciec odpływowy zamontowany na pierścieniu zewnętrznym. Odseparowany piasek zostaje wytransportowany na zewnątrz urządzenia dzięki spirali zamontowanej w specjalnym korycie z jednoczesnym odwodnieniem pulpy piaskowej. Opcjonalnie piasek może zostać usunięty poprzez pompę pulpy piasku. Piaskownik wirowy B-PW dodatkowo może zostać wyposażony w system odtłuszczania. Praca urządzenia jest w pełni zautomatyzowana. system workowania piasku.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Elementy Oczyszczalni Ścieków
Oczyszczalnie ścieków składają się z wielu elementów, które współpracują ze sobą, aby skutecznie usuwać zanieczyszczenia. Poniżej przedstawiono opis kilku kluczowych komponentów:
Kraty
Kraty stanowią kluczowy element pierwszego etapu oczyszczania ścieków i są używane do usunięcia większych elementów stałych, takich jak gałęzie, śmieci czy inne duże zanieczyszczenia znajdujące się w przepływających ściekach. Istnieją różne rodzaje krat stosowanych w oczyszczalniach ścieków, różniące się swoją budową i funkcjami.
- Ręczne kraty są początkowym elementem filtracji, najczęściej stosowanym w mniejszych oczyszczalniach lub na wstępie większych systemów oczyszczania. To proste urządzenie, które składa się z równoległych prętów lub kratownic umieszczonych w konstrukcji, pozwalających na zatrzymanie większych zanieczyszczeń. Jednak ich wykorzystanie jest ograniczone, ponieważ wymagają częstego czyszczenia i konserwacji.
- Mechaniczne kraty działają automatycznie, wykorzystując napęd do usuwania zanieczyszczeń stałych z przepływających ścieków. Posiadają mechanizm, który przesuwa lub podnosi zatrzymane zanieczyszczenia poza obszar przepływu ścieków. Są bardziej efektywne niż kraty ręczne, ponieważ wymagają mniej interwencji ludzkiej.
- Kraty rzadkie, znane również jako kraty o większych odstępach między prętami lub kratownicami, pozwalają na przepuszczenie mniejszych cząstek stałych w porównaniu z gęstymi kratami. Są one bardziej skuteczne w usuwaniu większych zanieczyszczeń, ale nie zatrzymują drobnych cząstek, co może być zarówno zaletą, jak i wadą w procesie oczyszczania.
- Kraty gęste posiadają mniejsze odstępy między prętami lub kratownicami, co umożliwia zatrzymywanie większej ilości zanieczyszczeń, w tym również drobniejszych cząstek stałych. Są bardziej skuteczne w usuwaniu różnorodnych zanieczyszczeń, jednak wymagają częstszego czyszczenia ze względu na skłonność do zatykania się.
Kraty, niezależnie od rodzaju, odgrywają kluczową rolę w eliminacji większych zanieczyszczeń w początkowej fazie oczyszczania ścieków. Ich wybór zależy od potrzeb oczyszczalni, wielkości i rodzaju zanieczyszczeń, jakie występują w przetwarzanych ściekach. W połączeniu z innymi etapami oczyszczania, kraty stanowią istotny element w zapewnieniu skutecznego procesu usuwania zanieczyszczeń ze ścieków.
Piaskownik
Piaskownik w oczyszczalni ścieków jest kluczowym elementem, mającym na celu usunięcie zanieczyszczeń w postaci ziaren piasku o wielkości do 0,1 mm. Zapobiega to przedostawaniu się tych ziaren do dalszych części oczyszczalni, co mogłoby prowadzić do problemów, takich jak szybkie zużycie pomp czy też twardnienie osadu w komorach fermentacyjnych.
Proces działania piaskownika polega na zmniejszeniu prędkości przepływu ścieków poprzez powiększenie przekroju poprzecznego koryta piaskownika. W wyniku tego spowolnienia cięższe od wody ziarna piasku opadają na dno. Dodatkowo, zastosowanie napowietrzania piaskownika generuje spiralny ruch, niezależny od przepływu prądu, co dodatkowo wspomaga separację piasku.
Opadający piasek jest zgarniany do komór osadowych za pomocą zgarniacza, a następnie grawitacyjnie kierowany do budynku płuczki piasku. Funkcją płuczki jest ostateczne oddzielenie piasku od cząstek organicznych. Oczyszczony piasek gromadzi się na dnie stożkowej komory, skąd jest transportowany przenośnikiem ślimakowym do kontenera, a następnie wywożony przez uprawnione firmy.
Ścieki przetwarzane przez piaskownik są kierowane do komory rozdzielczej przed osadnikami wstępnymi, co pozwala na dalsze etapy oczyszczania ścieków.
Osadniki
Po przejściu przez piaskownik ścieki trafiają do osadników. Zbudowane są z dwóch osadników radialnych. Ich główną funkcją jest oddzielenie zawiesin łatwo opadających, wykorzystując grawitację do separacji substancji.
Proces mechanicznego oczyszczania wykorzystuje właściwości grawitacyjne, gdzie substancje cięższe od wody opadają na dno, a te lżejsze unoszą się na powierzchni. Około 1/3 zanieczyszczeń opada na dno osadników, a pozostałe 2/3 to zawiesiny nieopadające i substancje rozpuszczone. Te substancje rozpuszczone są usuwane w późniejszych etapach procesu biologicznego.
Osady opadające na dnie oraz pływające części są zbierane w lejach osadników wstępnych i okresowo odprowadzane pod ciśnieniem hydrostatycznym do dwóch zagęszczaczy grawitacyjnych wyposażonych w mieszadła. Zagęszczone osady wstępne odprowadza się do przepompowni, skąd są przetłaczane do komór fermentacyjnych.
Cały system, włącznie z kanałami dopływowymi i komorami, został zhermetyzowany poprzez zadaszenie wykonane z laminatu, co zapobiega wydostawaniu się niepożądanych zapachów. Te zapachy są usuwane do biofiltra, gdzie przechodzą przez złoże zraszane, a następnie są emitowane do atmosfery po oczyszczeniu.
Komory Fermentacyjne
Komory fermentacyjne w oczyszczalni ścieków są kluczowym elementem przetwarzania osadu nadmiernego. Fermentacja metanowa to biochemiczny proces, który zachodzi w warunkach beztlenowych. W tym procesie bakterie rozkładają wysokocząsteczkowe substancje organiczne zawarte w osadzie, wykorzystując tlenek węgla, dwutlenek węgla i wodór gazowy, co prowadzi do powstawania biogazu.
Skład biogazu zależy od rodzaju biomasy użytej do fermentacji oraz od sposobu prowadzenia procesu. Powstały gaz jest zbierany na szczycie komór fermentacyjnych i transportowany rurociągami do zbiornika biogazu, gdzie jest magazynowany. Dodatkowo, dla czasowego przechowywania przefermentowanego osadu wybudowano nowy zbiornik żelbetowy o pojemności 238 m3. Ten zbiornik pełni rolę przechowywania osadu przed podaniem go do instalacji odwadniania.
Komory Flokulacji
Floklacja, czyli tworzenie flokulacji, to istotny etap w oczyszczaniu ścieków, gdzie dodawane są substancje chemiczne, które sprzyjają zlepianiu się małych cząstek w większe struktury zwane flokami. To ułatwia dalsze procesy separacji i usuwania zanieczyszczeń z wody. Dzięki odpowiedniej konstrukcji i wyposażeniu, flokulacja może być skutecznie kontrolowana, co wpływa na efektywność oczyszczania ścieków.
Komora fluktuacyjna, znana także jako komora mieszająca lub reaktor mieszania, stanowi istotny element w procesach oczyszczania ścieków. Jej budowa i konstrukcja mają na celu zapewnienie równomiernego mieszania substancji w ściekach, co sprzyja procesom biochemicznym oraz separacji zanieczyszczeń.
Komory fluktuacyjne mogą mieć różne kształty, najczęściej spotykanym jest prostokątny lub cylindryczny. Wymiary są projektowane w taki sposób, aby zapewnić odpowiedni czas mieszania ścieków. Ścieki doprowadzane są do komory fluktuacyjnej za pomocą kanałów dopływowych, które często umieszczone są w górnej części komory. To umożliwia równomierne wprowadzenie substancji do mieszania.
Często w komorze fluktuacyjnej znajdują się mieszadła, które mogą być mechaniczne lub pneumatyczne. Ich rola polega na zapewnieniu równomiernego i skutecznego mieszania ścieków, co sprzyja kontaktowi substancji z procesami biochemicznymi. Niektóre komory fluktuacyjne wyposażone są w czujniki temperatury, pH lub czystości ścieków. Te elementy kontrolne pomagają w monitorowaniu i utrzymaniu odpowiednich warunków dla procesów biochemicznych.
Wirówka Dekantacyjna
Wirówka dekantacyjna jest urządzeniem wykorzystywanym w procesie mechanicznego oddzielania cieczy i stałych zanieczyszczeń w oczyszczalniach ścieków. Głównym elementem budowy wirówki dekantacyjnej jest bęben wirujący, zazwyczaj wykonany z wysokiej jakości stali nierdzewnej, odpornego na korozję materiału. Bęben ma cylindryczny kształt i jest umieszczony w pionie. Wewnątrz bębna znajduje się ślimak dekantacyjny lub śrubowy, który odpowiada za transport osadu na zewnątrz urządzenia.
Petkus Super K 541
Uniwersalność Petkusa polega na tym, że można czyścić na nim wiele rodzajów nasion. Petkus jest maszyną, która od dekad pomaga rolnikom samodzielnie przygotować materiał siewny. Efekty jej pracy widać, gdy wyselekcjonowane przez wialnię ziarno kiełkuje na polu.
Omawiany Petkus to model Super K 541, wyprodukowany 1976 r. w NRD. Charakteryzuje się napięciem nominalnym 380 V i wagą 762 kg. Maszyna została zakupiona do gospodarstwa w latach 90. Przez swoją 30-letnią kadencję w stodole, maszyna towarzyszyła przez cały ten czas w powiększaniu gospodarstwa pana Stefana, zlokalizowanego w woj.
Surowiec jest podawany do zbiornika, z którego równomiernie jest odprowadzany przez wałek zasilający do wialnika. W komorze oddzielającej następuje wytrącanie cięższych domieszek. Prąd powietrzny wialnika wydmuchuje lekkie zanieczyszczenia (np. Sortowanie materiału następuje na zestawie sit: górnym i dolnym. Z górnego sita odseparowane zostają większe resztki (słoma, kłosy).
W tryjerze następuje separacja według długości ziarna. Materiał podzielony jest na 4 frakcje. Pierwsza frakcja to materiał większy od materiału czyszczonego - słoma, kurz, plewy, grudki ziemi. Frakcja druga to odpady z sita dolnego: piasek, ziarno uschnięte, nasiona chwastów. Do trzeciej frakcji wpada to co jest lżejsze od wagi materiału czyszczonego (tzw. części wiatronośne).
Głównym operatorem tej maszyny od wielu lat jest Mirosław. - Chociaż sprzęt starty, ale jary. Maszyna jest prosta w obsłudze: wszystko sprowadza się do zmiany sit i regulacji podajnika materiału za pomocą wajchy. Zdarzają się usterki, jak pęknięty pasek, czy listewka, ale można to naprawić sprawnie samemu. Jedyną bolączką jest to, że gdy ziarno jest mocno zanieczyszczone praca się dłuży. A jeśli się dłuży, to i jest monotonnie.
Prostota działania Petkusa sprawia, że pomimo wiekowości, nie ma problemu z dostępnością osprzętu. Sita można zamówić w firmach zajmujących się wyrobami z blachy preferowanej. Sito domawiane do Petkusa, jak każda nie używana blacha może korodować.
tags: #oczyszczalnia #ziarna #budowa #zasada #działania

