Jak Działają Osadniki w Oczyszczalniach Ścieków?
- Szczegóły
Oczyszczalnie ścieków, zarówno te przydomowe, jak i komunalne, odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska i zdrowia publicznego. Od samego początku nieodłącznym elementem oczyszczalni ścieków były osadniki. W przypadku, gdy stężenie zawiesin w ściekach jest wysokie, konieczne jest zastosowanie osadników mających na celu ich usunięcie.
Obecnie proces sedymentacji jest częścią oczyszczania ścieków, w której zanieczyszczenia opadają pod wpływem grawitacji, a czysta ciecz lub sklarowana woda zostaje oddzielona. Tę samą zasadę sedymentacji grawitacyjnej wykorzystują osadniki w oczyszczalniach ścieków, aby usunąć z cieczy zawiesiny lub cząstki stałe. Skoncentrowane zanieczyszczenia nazywane są osadem, natomiast te, które unoszą się na powierzchni cieczy, nazywane są szumowinami.
Duże osadniki z wbudowanymi elementami mechanicznymi, np. ostrzami zgarniającymi, działają w sposób ciągły, usuwając ciała stałe w kierunku rury lub miejsca, w którym gromadzi się osad i piana. Dodatkowo, niektóre koagulanty i polielektrolity służą do wspomagania naturalnego opadania ciał stałych poprzez przekształcanie ich w kłaczki.
Rodzaje Osadników
W oczyszczalniach ścieków stosuje się różne typy osadników, które różnią się w zależności od zastosowania i sposobu użytkowania. W ofercie znajdują się osadniki pierwotne, wtórne, okrągłe, prostokątne, lamelowe oraz osadniki kontaktowe z ciałami stałymi.
Osadniki Pierwotne i Wtórne
Ponieważ oczyszczalnie ścieków składają się z dwóch etapów, tj. pierwotnego i wtórnego, rozróżnia się dwa rodzaje osadników: pierwotne i wtórne. Osadniki wstępne służą do oddzielania substancji stałych, które mogą ulegać sedymentacji, od surowych ścieków dopływających. Znajdują się one poniżej zakładu.
Przeczytaj także: Schemat i działanie osadników w oczyszczalniach ścieków
Główną funkcją osadnika wstępnego jest usuwanie wszystkich osadzonych i unoszących się na wodzie odpadów stałych, które charakteryzują się dużym zapotrzebowaniem na tlen - BZT5. Natomiast osadniki wtórne umieszczane są w pobliżu oczyszczalni biologicznej, zbiorników napowietrzających lub filtrów. W tym przypadku osadnik służy do usuwania oczyszczonych ścieków z etapu oczyszczania wstępnego. Głównym zadaniem osadnika wtórnego jest klarowanie i zagęszczanie.
Wydajność oczyszczalni ścieków uzależniona jest od funkcjonowania osadników wstępnych i wtórnych.
Działanie Osadników Wstępnych
Ścieki po przejściu przez piaskownik zostają pozbawione zanieczyszczeń łatwo opadających takich jak piasek i żwir, ale zawierają w dalszym ciągu zanieczyszczenia organiczne rozpuszczone, koloidalne i zawiesinę, a także tłuszcze. Do częściowego usunięcia tych zanieczyszczeń stosowane są tzw. osadniki wstępne. Efektywność pracy osadników wstępnych zależy od obciążenia hydraulicznego powierzchni zbiornika, czasu przetrzymania ścieków, konfiguracji zbiornika, rodzaju ścieków, rodzaju zawiesin, temperatury i udziału ścieków przemysłowych.
Podczas około dwugodzinnej sedymentacji w osadnikach wstępnych zawiesin zawartych w dopływających ściekach miejskich, można uzyskać 70% ich redukcji oraz około 30% redukcji całkowitego BZT5. Jednak uzyskiwane efekty są mniejsze i wynoszą przeciętnie 50 - 60% usunięcia zawiesin i 25% redukcji całkowitego BZT5.
W praktyce stosuje się różne typy osadników wstępnych, w zależności od potrzeb i specyfiki oczyszczalni. Najczęściej spotykane są osadniki radialne, w których ścieki rozchodzą się promieniście od środka ku obwodowi. W takich konstrukcjach osad opada na dno, skąd jest usuwany za pomocą zgarniaczy obrotowych. Innym rozwiązaniem są osadniki prostokątne o przepływie poziomym, gdzie ścieki płyną wzdłuż zbiornika, a osad gromadzi się na dnie.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia Ścieków Leżajsk - Modernizacja
Typy Osadników
- Osadniki o działaniu okresowym, tzw. odstojniki (stosowane rzadko).
- Osadniki przepływowe (do oczyszczania ścieków komunalnych).
- Osadniki konwencjonalne.
- Osadniki wtórne (do usuwania osadu po oczyszczaniu biologicznym).
Konstrukcja i Działanie Osadników
Głębokość osadników wynosi do kilku metrów, czas przepływu ścieków waha się od kilkudziesięciu minut do kilku godzin.
W osadnikach prostokątnych osad zgarniany jest zwykle w przeciwnym kierunku niż przepływ ścieków, do osobnej komory osadnikowej, skąd okresowo przepompowywany jest do części osadowej oczyszczalni. Powierzchniowe służą do zgarniania tworzącego się kożucha. Denne zgarniają osad pochodzący z sedymentacji przesuwając go w sposób ciągły lub okresowy do leja osadczego.
Osadniki radialne są najpopularniejszymi rozwiązaniami w dużych oczyszczalniach ścieków. Mają średnice od 8-40 a nawet 50m i głębokość do kilku metrów. Czasem zdarzają się też konstrukcje budowane na planie kwadratu. W osadnikach odśrodkowych ścieki doprowadzone są do środkowej części osadnika skąd rozchodzą się promieniście ku jego brzegowi i zbierane są na całym obwodzie. W odróżnieniu do osadników podłużnych w osadnikach odśrodkowych prędkość przepływu ścieków maleje wraz z oddalaniem się od środka okręgu. W osadnikach dośrodkowych przepływ jest odwrotny, ścieki płyną od zewnętrznej części osadnika ku jego środkowi.
Osad z osadników radialnych zgarniany jest zgarniaczem obrotowym do komory osadowej znajdującej się w środkowej części osadnika. Z tego powodu spadek dna wykonany jest zawsze od zewnątrz ku środkowi. Zgarniacze mogą poruszać się ruchem ciągłym lub okresowym. Pomost zgarniacza porusza się tutaj ruchem ciągłym. Napęd z silnika elektrycznego jest przenoszony poprzez przekładnię zębatą na koło jezdne, toczące się po bieżni betonowej na ścianie osadnika. Osad denny jest zgarniany do leja w środku osadnika za pomocą ciągnionych, lub podwieszonych do pomostu zgrzebeł z fartuchami gumowymi.
Deflektor centralny służy do tłumienia napływu ścieków doprowadzanych poprzez układ dopływowy. Montowany jest do kolumny centralnej na osadniku, podwieszany do pomostu lub w przypadku stałego pomostu zgarniacza, do ramy obrotowej. Konstrukcja deflektora ma często indywidualne rozwiązane w danej oczyszczalni ścieków uwzględniając ich rodzaj, ilość i charakter.
Przeczytaj także: Oczyszczalnie ścieków i osadniki wtórne
Koryta przelewowe - wykonywane są na obwodzie osadnika i mają za zadanie zbierać ścieki wstępnie oczyszczone z zawiesin. Stosowane są zwykle przelewy pilaste, rzadziej płaskie.
Osadniki Gnilne
Osadniki gnilne to element każdej oczyszczalni ścieków. Znajdziemy je w tych najmniejszych przydomowych, jak również w ogromnych komunalnych. Ten wydawałoby się mało znaczący element jest miejscem, w którym rozpoczyna się cały proces oczyszczania. Warto również podkreślić, że od niego zależy jakość działania oczyszczalni.
Dlatego osadnik musi być zbudowany z trwałego materiału odpornego na korozję i wszelkie substancje agresywne zawarte w ściekach. W związku z tym najlepiej sprawdzają się zbiorniki wykonane z tworzyw sztucznych - polietylenu wysokiej gęstości lub żywic poliestrowych wzmacnianych włóknem szklanym. Zdarzają się również zbiorniki cienkościenne lub słabo znoszące napór gruntu. W takim wypadku powinny zostać otoczone stabilnym cementem, a podczas ich zakopywania muszą zostać wypełnione wodą.
Dobry montaż i jakość osadnika to połowa sukcesu. W osadniku gnilnym zachodzą dwa podstawowe procesy. Pierwszym jest oczyszczanie mechaniczne. Zawiesinie ścieków cięższe od wody cząsteczki opadają na dni zbiornika. Lżejsze natomiast wypływają na powierzchnię. Ich zwiększona ilość tworzy tak zwany kożuch.
Oczyszczanie mechaniczne możliwe jest, kiedy ścieki pozostają w osadniku nie dłużej niż trzy dni. Oczyszczanie biologiczne rozpoczyna się, kiedy czas przepływu wynosi około 3-5 dni. W tym czasie substancje zawarte w ściekach zaczynają być rozkładane przez bakterie beztlenowe.
Przede wszystkim osadnik gnilny musi być regularnie czyszczony przez profesjonalnie zajmującą się tym firmę. Pozwoli to na długie, sprawne i bezawaryjne jego działanie. Kolejną kwestią jest stosowanie biopreparatów. Są to wyselekcjonowane kultury bakterii, które zaszczepia się w osadniku. Ich pożywieniem stają substancje organiczne zawarte w ściekach.
Zastosowanie Osadników
Osadniki to urządzenia, których zadaniem jest separowanie zawiesin. Odpowiadają za podczyszczanie wód opadowych i ścieków z większych nieczystości, ułatwiając neutralizację zanieczyszczeń na dalszych etapach. Osadniki mogą mieć szerokie zastosowanie w wielu lokalizacjach. Sprawdzą się bardzo dobrze zarówno w obszarach przemysłowych, jak i na terenach miejskich. Ze względu na ich skuteczność, ich montaż zalecany jest także przy dużych węzłach komunikacyjnych oraz drogach i autostradach.
Osadniki Wirowe i Poziome
W ofercie Ecol-Unicon znajdziemy dwa typy osadników. Są to osadniki wirowe EOW oraz poziome EOS. Osadniki wirowe EOW są idealnym wyborem w przypadku zurbanizowanych terenów, gdzie wymagana jest wysoka efektywność działania przy zachowanych jednocześnie małych gabarytach instalacji. Na zwiększoną efektywność wpływa także zastosowany na wlocie urządzenia deflektor rozprowadzający wodę po urządzeniu. Eliminuje to tak zwane martwe strefy, w których osadnik nie jest w pełni wykorzystywany.
Osadniki poziome EOS są używane znacząco częściej dzięki zastosowaniu prostszej budowy. Konstrukcja składa się wlotu i wylotu, powierzchni czynnej oraz betonowego korpusu wraz z włazem. Efektywność działania można jeszcze dodatkowo zwiększyć poprzez zastosowanie odpowiedniego deflektora, odpowiedzialnego za lepsze rozprowadzanie ścieków po powierzchni urządzenia.
Do prawidłowego działania osadnika niezbędne jest połączenie go z dopływem grawitacyjnym. W razie jego braku zalecane jest skorzystanie z przepompowni wód deszczowych. Osadniki montuje się w gruntach nośnych, w przygotowanych wcześniej otworach o głębokości 10 metrów. Elementem składowym montażu osadnika jest wykończenie wierzchnią pokrywą.
Osadniki wymagają przeprowadzania regularnych kontroli i czyszczenia. Pozwala to zapewniać większą żywotność oraz utrzymać optymalny poziom efektywności. Wszelkie prace serwisowe powinny być wykonywane pod okiem odpowiedniej firmy posiadającej uprawnienia do ingerencji w tego typu urządzenia.
Wpływ Mikroorganizmów na Wydajność Osadnika Wtórnego
Wtórne oczyszczanie ścieków jest znane jako oczyszczanie biologiczne, ponieważ do rozkładu odpadów organicznych i składników odżywczych oraz oczyszczania zanieczyszczonych ścieków wykorzystywane są żywe mikroorganizmy. Oczyszczanie ścieków jest konieczne, aby zapobiec szkodliwemu wpływowi ścieków na środowisko, zdrowiu ludzi i eutrofizacji zasobów wodnych.
Mikroorganizmy hoduje się w dużych ilościach do procesów tlenowych, beztlenowych i beztlenowych. Wiadomo, że wtórny osadnik w oczyszczaniu ścieków służy do oczyszczania mieszanych zawiesin cieczy, powszechnie znany jako MLSSktóre występują w dużych ilościach w procesie osadu czynnego. Stanowi to duże obciążenie dla osadników wtórnych w postaci unoszących się na powierzchni ciał stałych, co przeciąża system i obniża poziom rozpuszczonego tlenu.
W związku z nadmierną ilością odpadów docierających do oczyszczalni ścieków oraz nieskutecznymi metodami oczyszczania biologicznego, wtórny osadnik nie spełnia swojej funkcji, co prowadzi do awarii systemu. Wywiera to obciążenie na wydajność oczyszczalni ścieków, czego efektem są zanieczyszczone ścieki.
Istnieją różne rozwiązania w zakresie oczyszczania biologicznego, opracowane specjalnie w celu maksymalizacji wydajności oczyszczalni ścieków.
Osadnik Gnilny a Oczyszczalnia Biologiczna
Wybór systemu do zagospodarowania ścieków na działce bez dostępu do kanalizacji to jedna z ważniejszych decyzji na etapie budowy domu. Bardzo często inwestorzy zastanawiają się nad osadnikiem gnilnym z drenażem i oczyszczalnią biologiczną, traktując je jako alternatywy o podobnym działaniu.
Osadnik gnilny nie jest bowiem oczyszczalnią w pełnym znaczeniu tego słowa. Osadnik stanowi pierwszy etap instalacji i samodzielnie nie rozwiązuje problemu ścieków.
Typowe osadniki gnilne mają konstrukcję jedno- lub wielokomorową. Po dopłynięciu ścieków do zbiornika cięższe frakcje opadają na dno i tworzą osad, natomiast lżejsze substancje, takie jak tłuszcze, unoszą się na powierzchni w postaci kożucha. Proces zachodzący w osadniku opiera się na fermentacji beztlenowej, co oznacza, że nie jest wymagane zasilanie elektryczne.
Ścieki opuszczające osadnik nadal zawierają dużą ilość zanieczyszczeń i nie mogą być odprowadzane bezpośrednio do gruntu lub wód. Drenaż pełni kluczową rolę w całym układzie, ponieważ to właśnie tam następuje doczyszczanie ścieków.
W przeciwieństwie do osadnika, oczyszczalnia biologiczna stanowi kompletne i samodzielne rozwiązanie do oczyszczania ścieków bytowych. Kluczowa różnica polega na tym, że oczyszczalnia biologiczna oczyszcza ścieki do poziomu umożliwiającego ich bezpieczne odprowadzenie, bez konieczności stosowania rozległych systemów gruntowych. Jest droższa, ale zajmuje mniej miejsca i sprawdza się również w trudnym terenie.
Nowoczesne biologiczne oczyszczalnie ścieków wykorzystują mikroorganizmy, które rozkładają zanieczyszczenia organiczne w warunkach tlenowych lub mieszanych. Ścieki trafiają do komory biologicznej, gdzie w wyniku intensywnego napowietrzania powstają optymalne warunki do rozwoju bakterii odpowiedzialnych za oczyszczanie. Proces biologiczny jest stabilny i powtarzalny, a jego skuteczność nie zależy w tak dużym stopniu od rodzaju gruntu, jak ma to miejsce w przypadku drenażu.
Z kolei ekologiczne oczyszczalnie ścieków pozwalają na znaczną redukcję zanieczyszczeń przy minimalnym wpływie na środowisko.
Jedną z największych zalet oczyszczalni biologicznych jest wysoki stopień oczyszczenia ścieków. W zależności od technologii możliwa jest redukcja zanieczyszczeń na poziomie nawet kilkudziesięciu procent więcej niż w przypadku samego osadnika.
Choć oba rozwiązania służą do zagospodarowania ścieków bytowych, różnica między osadnikiem a oczyszczalnią jest bardzo wyraźna i dotyczy nie tylko technologii, ale także skuteczności, wymagań terenowych oraz formalnych.
Kluczowe Różnice
- Skuteczność: Osadnik gnilny zapewnia jedynie wstępne podczyszczanie ścieków, podczas gdy oczyszczalnia biologiczna działa znacznie skuteczniej.
- Warunki gruntowe: System oparty na osadniku gnilnym wymaga dużej, dobrze przepuszczalnej działki, a oczyszczalnia biologiczna lepiej radzi sobie na małych działkach i trudnych warunkach gruntowych.
- Legalność: Osadnik gnilny jest dopuszczalny wyłącznie jako element większego systemu oczyszczania, na przykład z drenażem rozsączającym.
- Koszty: Osadnik gnilny jest tańszy w zakupie, ale wymaga regularnego usuwania osadu. Oczyszczalnia biologiczna to wyższy wydatek początkowy, ale rzadziej wymaga opróżniania.
Podsumowanie
Wybór pomiędzy osadnikiem gnilnym a oczyszczalnią biologiczną powinien wynikać przede wszystkim z warunków lokalnych i oczekiwań inwestora. Osadnik gnilny to rozwiązanie prostsze i tańsze na starcie, ale wymagające dużej, przepuszczalnej działki oraz prawidłowo wykonanego drenażu. Oczyszczalnia biologiczna to system droższy w zakupie, lecz znacznie skuteczniejszy i bardziej uniwersalny. Lepiej radzi sobie na małych działkach, w trudnych warunkach gruntowo-wodnych i przy rosnących wymaganiach środowiskowych.
Osadniki wstępne pełnią kluczową rolę w ochronie dalszych etapów oczyszczania, zwłaszcza procesów biologicznych. Usuwając znaczną część zawiesin i tłuszczów, chronią reaktory biologiczne przed przeciążeniem i zapewniają ich efektywną pracę. Ponadto, poprzez redukcję ładunku zanieczyszczeń, zmniejszają ilość powstającego osadu czynnego, co przekłada się na niższe koszty eksploatacji oczyszczalni.
tags: #osadniki #oczyszczalnia #sciekow #jak #dzialaja

