Oczyszczalnia osadów: Wykorzystanie jako nawóz rolniczy
- Szczegóły
Najlepszą metodą służącą do ochrony wód jest jej oszczędne używanie oraz zwiększenie ilości poprzez oczyszczanie ścieków, czy innego rodzaju zanieczyszczonych wód powierzchniowych. Oczyszczanie ścieków to proces polegający na usuwaniu substancji szkodliwych (zanieczyszczeń), mające na celu jak największe zmniejszenie ich negatywnego wpływu na odbiornik (wody powierzchniowe i grunty). Maksymalne oczyszczenie jest niemożliwe, jednak jesteśmy w stanie oczyścić ściek w ponad 90%. Osiągamy to poprzez pastowanie kolejnych procesów (biologicznych, fizycznych, chemicznych).
Proces Oczyszczania Ścieków
Proces oczyszczania ścieków nie powinien zaczynać się na terenie oczyszczalni ścieków, natomiast tam gdzie powstają. Powinno się doprowadzić, aby powstawało jak najmniej ścieków oraz ograniczyć zużycie wody. W szczególności dotyczy to ścieków przemysłowych oraz pochodzących z przemysłu rzemieślniczego.
Proces oczyszczania ścieków komunalnych przebiega następująco. Na samym początku oczyszcza się je techniką oczyszczania mechanicznego. W tym celu stosuje się grube sita i kraty zatrzymujące większe śmieci znajdujące się w ścieku. Rozróżniamy różne rodzaje sit i krat, np. te stosowane do oczyszczania ścieków z celulozowni oraz papierni są bardzo gęste, aby mogły efektywnie oddzielać włókna celulozy. Odzyskuje się je do powtórnego wykorzystania. Podobnie odcedza się włókna bawełny, ze ścieków pochodzących z przemysłu włókienniczego.
W ściekach znajdują się najróżniejsze substancje. Mogą to być zawiesiny organiczne lub nieorganiczne zawierające piasek, popiół, żużel, czy rudę. Tego typu zawiesiny oddzielamy w odkrytych typach zbiorników (tzw. osadnikach).
Oczyszczanie mechaniczne - Stosuje się kraty i sita, które skutecznie zatrzymują skratki (ciała stałe). Wyróżniamy różne rodzaje krat, mogą być rzadkie lub gęstsze, mogą być oczyszczane ręcznie lub mechanicznie. Tak wydzielone ciała stałe likwiduje się poddając je procesom kompostowania, spalania lub fermentacji. Można również rozdrabniać je i wpuszczać ponownie do ścieku wpływającego do oczyszczenia.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia drenażowa: osadnik gnilny
Oczyszczanie Biologiczne
Drugi etap to biologiczne oczyszczanie ścieków. Oczyszczanie biologiczne zachodzi w środowisku wodnym. Polega ono głównie na utlenianiu, tzw. spalaniu na mokro. Bakterie tlenowe, zwane też aerobowymi, są do tego procesu niezbędne. W warunkach tlenowych proces oczyszczania polega na adsorpcji na powierzchni mikroorganizmów substancji organicznych, koloidów i substancji rozpuszczonych z danego ścieku. Skupiska mikroorganizmów tworzą błony biologiczne, a także postać czynnego osadu. Zatrzymane zanieczyszczenia są po części utleniane, dając wodę (H2O) i dwutlenek węgla, (CO2), a reszta jest asymilowana i następnie wykorzystywana do przyrostu mikroorganizmów. Następnie zsyntetyzowana substancja lub jej część ulega autooksydacji. Biologiczne oczyszczanie odbywa się z wykorzystaniem enzymów, które produkują mikroorganizmy. Bez nich oczyszczanie byłoby niemożliwe.
Do najważniejszych produktów uzyskanych podczas procesu utleniania są bezwodniki następujących kwasów: węglowego, siarkowego oraz azotowego. Ścieki zawierają wystarczającą ilość związków alkaicznych, bezwodniki poprzednio wymienionych kwasów wytwarzają związki w postaci soli rozpuszczalnych (sole węglowe - węglany, azotanowe - azotany i siarczkowe - siarczany). Tylko będący gazem dwutlenek węgla uchodzi z roztworu lub w nim pozostaje. W czasie biologicznego procesu oczyszczania ścieków 45 - 80% substancji szkodliwych ulega rozkładowi.
Pozostałe substancje organiczne zostają przerobione jako osad w osadnikach wtórnych. W sztucznych oczyszczalniach o charakterze biologicznym, w środowisku wodnym dochodzi do utlenienia azotu (N) do tlenku azotu (NO3), proces ten nazywa się nitryfikacją azotu. W przypadku niedoboru tlenu jest możliwość zajścia procesu odwrotnego, czyli denitryfikacji, w wyniku, której zachodzi wydalanie azotu w postaci gazowej do atmosfery.
Gdy chcemy zdegradować osady ściekowe o charakterze organicznym lub wysoko stężone ścieki przemysłowe (organiczne), wykorzystuje się beztlenowy rozkład biologiczny, zwany fermentacją anaerobową lub inaczej fermentacją metanową. Do procesów fermentacyjnych wykorzystuje się bardzo różne odmiany drobnoustrojów, z pośród tych, które żyją w warunkach pozbawionych tlenu.
Osad czynny gromadzi ogromne ilości drobnoustrojów w małym zbiorniku, i wciąż podtrzymując ich aktywność (doprowadza się odpowiednią wielkość tlenu) możemy oczyszczać ścieki. Podstawowy proces oczyszczania zachodzi w specjalnych komorach napowietrzania. W wyniku działania tlenu powstaje specyficzny zespół drobnoustrojów. Są to głównie bakterie i pierwotniaki. Utrzymywanie ich w ciągłym ruchu warunkuje powstanie tzw. kłaczków - są to kłaczki osadu czynnego. Kłaczki te mają charakterystyczną gąbczastą strukturę. Dzięki niej mogą tworzyć duże powierzchnie osadu czynnego, która sorbuje substancje organiczne (rozpuszczone lub koloidalne) ze ścieków. Związki te służą za pożywkę dla tych drobnoustrojów.
Przeczytaj także: Osadnik wstępny w oczyszczalni ścieków
Przeróbka Osadów
Oczyszczanie ścieków jest procesem, któremu towarzyszy przeróbka osadów oraz dużych części, które zostały zatrzymane podczas procesu. Przeróbka osadu to eliminacja jego cechy, jaką jest zagniwanie, degradacji istniejących pasożytów, a także pomniejszeniu objętości. Stosowane procesy: zagęszczanie, suszenie, kompostowanie, fermentacja, filtracja, a czasem spalanie.
Osady ściekowe, zarówno te wstępne, jak i nadmierne, są najpierw zagęszczane, aby zmniejszyć ich objętość. Następnie poddawane są procesom stabilizacji, z których najpopularniejsza i najbardziej efektywna jest fermentacja metanowa. Odbywa się ona w zamkniętych, ogrzewanych komorach fermentacyjnych, w warunkach beztlenowych. To tutaj mikroorganizmy rozkładają materię organiczną zawartą w osadzie, produkując biogaz mieszaninę metanu i dwutlenku węgla.
Po stabilizacji i często również odwodnieniu (aby zmniejszyć masę i objętość), przetworzone osady ściekowe są gotowe do zagospodarowania. Istnieje kilka głównych dróg ich wykorzystania, zależnych od lokalnych warunków i przepisów. Najczęściej osady te, po odpowiednim przygotowaniu i spełnieniu rygorystycznych norm jakościowych, mogą być wykorzystywane rolniczo jako nawóz, dostarczając glebie cennych składników odżywczych. Inne zastosowania to rekultywacja terenów zdegradowanych, gdzie poprawiają strukturę i żyzność gleby, lub produkcja kompostu.
Wykorzystanie Osadów Jako Nawozu Rolniczego
Rolnik, który chce wywozić ścieki bytowe na swoje grunty, musi także pamiętać, że przy ich stosowaniu obowiązują podobne zasady jak przy nawozach naturalnych. Dlatego musi je uwzględnich w planie nawożenia azotem lub w obliczeniach maksymalnych dawek azotu zgodnie z „Programem działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu.
W dzisiejszych czasach można zakupić nawozy o naturalnym charakterze, choć powstałe w sztucznych warunkach. Nazywa się je nawozami biologicznymi i zawierają oprócz składników mineralnych oraz mikroelementów także drobnoustroje glebowe.
Przeczytaj także: Usytuowanie oczyszczalni przydomowych
Regulacje Prawne
Kryteria, jakim muszą odpowiadać ścieki oczyszczone, które odprowadzane są do wód i ziemi określa prawo wodne. Dodatkowe warunki (ponad te zapisane w prawie) wymagane są, gdy ilość odprowadzanych ścieków jest bardzo duża. Jakość wypuszczanych ścieków ma odpowiadać klasie czystości wody odbiornika lub może być wyższa. Na zakłady przemysłowe, które przekraczają ustalone normy nakłada się kary pieniężne.
Zgodnie z art 44 ustawy Prawo wodne przez rolnicze wykorzystanie ścieków rozumie się zastosowanie ścieków do nawadniania oraz nawożenia użytków rolnych oraz stawów wykorzystywanych do chowu lub hodowli ryb. Jednak nie można nawozić pól ściekami prosto z szamba! Takie nieczystości muszą spełniać normy określone w rozporządzenie ministra gospodarki morskiej i żeglugi śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. Należy także pamiętać, że badania mikrobiologiczne i parazytologiczne oraz badania stanu i składu ścieków przeznaczonych do rolniczego wykorzystania wykonuje się co najmniej raz na dwa miesiące.
tags: #osadnik #oczyszczalnia #osad #wykorzystanie #jako #nawóz
