Gazy w Osadnikach Oczyszczalni Biologicznej: Przyczyny, Skutki i Metody Kontroli

Szczegóły: Opublikowano: 08. March 2026

Proces biologicznego oczyszczania ścieków metodą niskoobciążonego osadu czynnego jest niemal nierozerwalnie związany ze zjawiskiem tzw. „puchnięcia osadu”. Bardzo często zjawisku puchnięcia osadu czynnego towarzyszy powstawanie obfitych pian i kożuchów na komorach osadu czynnego i osadnikach wtórnych, co nie jest tylko i wyłącznie problemem natury estetycznej, ale stwarza znaczące problemy w utrzymaniu wyników pracy oczyszczalni ścieków w ramach norm określonych pozwoleniem wodno-prawnym.

Wynoszona z osadników zawiesina niesie ze sobą zwiększony ładunek zanieczyszczeń w postaci BZT5, ChZT, azotu i fosforu. Niestety, działania te polegają na leczeniu skutków, a nie przyczyny zaistniałego zjawiska, co uwarunkowane jest ograniczeniami w zakresie możliwości zmiany charakterystyki ścieków surowych i konfiguracji oczyszczalni ścieków.

Przyczyny Puchnięcia Osadu i Powstawania Pian

Najczęściej zjawisko puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków komunalnych i towarzyszące mu pienienie osadu w części biologicznej powodowane jest przez bakterię Microthrix parvicella, która powoduje cyklicznie problemy w okresach zimowo‑wiosennych. W związku z powyższym w zasadzie rokrocznie wraca się do dozowania środków chemicznych. Wiele oczyszczalni decyduje się też na stosowanie tych środków w zmniejszonych dawkach, niejako zapobiegawczo, poza okresami masowego rozwoju M. parvicella.

Metody Kontroli i Ograniczania Puchnięcia Osadu

W literaturze i materiałach szkoleniowych szeroko opisywane są przyczyny puchnięcia osadu czynnego, znacząca jest też wiedza na temat możliwości stosowania metod ograniczania i kontroli tego zjawiska. Do najczęściej stosowanych metod zwalczania nadmiernego wzrostu bakterii nitkowatych należą metody chemiczne. Skuteczność tych metod została potwierdzona i są powszechnie stosowanymi metodami w tym zakresie. Szereg firm handlowych, w których ofercie są substancje i preparaty chemiczne oddziaływujące na organizmy nitkowate prowadzą doradztwo w zakresie stosowania tego typu środków. W warunkach krajowych w oczyszczalniach komunalnych najczęściej stosowaną metodą wydaje się aplikowanie koagulantów żelazowych i glinowych.

Stosowanie preparatów chemicznych pociąga za sobą koszty związane z zabudową instalacji dozowania i oczywiście koszty wynikające z zakupu odpowiednich ilości preparatu. Poza niewątpliwą korzyścią wynikającą ze stosowania przedmiotowych preparatów i ich udokumentowaną skutecznością należy jednak pamiętać, że wraz z aplikacją danego preparatu, do ścieków wprowadzane są substancje chemiczne, które ostatecznie albo wbudowywane są w osad czynny, lub też odprowadzane są do środowiska naturalnego wraz ze ściekami oczyszczonymi.

Przeczytaj także: Jak wybrać proszek do prania przy oczyszczalni bakteriologicznej?

Selektory

Innym sposobem zapobiegania problemom związanym z puchnięciem osadu jest instalowanie tzw. „selektorów". Selektory to małe reaktory, często podzielone, w których ściek surowy jest przez krotki czas mieszany z recyrkulatem, zanim zostanie wprowadzony do reaktorów biologicznych (Tandoi i in. 2006). W wielu przypadkach wprowadzenie selektorów pomogło rozwiązać problem puchnięcia, jednak w wielu innych ich zastosowanie okazało się niewystarczające, w szczególności gdy bakterią dominującą w systemie była Microthrix parvicella (Jenkins i in. 2004).

Biologiczne Metody Eliminacji Bakterii Nitkowatych

Stosunkowo niewiele uwagi poświęcono dotychczas możliwości eliminowania bakterii nitkowatych metodami biologicznymi. Biologiczna kontrola puchnięcia polegałaby na wykorzystaniu organizmów naturalnie występujących w osadzie czynnym, które są zdolne do odżywiania się bakteriami nitkowatymi. Inamori i współautorzy (1991) wykazali, że dwa gatunki orzęsków wyposażonych w skomplikowany aparat gębowy zwany koszem cytofaryngalnym są zdolne do konsumowania bakterii nitkowych Typu 021N i Sphaerotilus natans. Sugerowali oni, że puchnięcie może być zwalczone stosunkowo szybko, jeśli zagęszczenie orzęsków jest wystarczająco wysokie.

Drzewicki i Hul (1997) w eksperymencie przeprowadzonym w oczyszczalni ścieków przemysłu spożywczego (owocowego) wykazali, że także orzęsek Trithigmostoma cucullulus występujący w wysokim zagęszczeniu, może znacząco ograniczać zagęszczenie bakterii typu 021N. Powyższe badania dotyczyły jednak orzęsków sporadycznie występujących w osadzie czynnym i bakterii nitkowatych, które najczęściej pojawiają się w konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków, coraz częściej zastępowanych przez oczyszczalnie ze zintegrowanym usuwaniem biogenów.

Wykorzystanie Wrotków i Ameb Domkowych

Obiecujące wyniki uzyskano w kolejnej próbie znalezienia naturalnych wrogów bakterii nitkowatych w osadzie czynnym, jaką podjęto w ramach projektu Centrum Doskonałości Unii Europejskiej w Instytucie Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego. W ramach tego projektu przez okres trzech lat prowadzono systematyczne analizy mikroskopowe osadu czynnego w czterech oczyszczalniach południowej Polski. W ramach takich analiz oceniano szacunkowo zagęszczenie bakterii nitkowatych i mikroorganizmów takich jak wrotki, orzęski, ameby nagie i domkowe, bakterie wolnopływające itp.

Późniejsza analiza korelacji indeksów zagęszczenia poszczególnych grup mikroorganizmów występujących w tych oczyszczalniach z indeksami bakterii nitkowatych wykazała istnienie negatywnej korelacji pomiędzy zagęszczeniem bakterii nitkowatych a zagęszczeniem wrotków i ameb domkowych. Zgodnie z opisanymi wynikami, w oczyszczalniach gdzie występowało dużo ameb domkowych lub wrotków indeks bakterii nitkowatych prawie nigdy nie osiągał alarmujących wartości.

Przeczytaj także: Funkcjonalne ociekacze metalowe: poradnik

Eksperymenty Laboratoryjne z Wrotkami Lecane inermis

Ażeby mieć pewność, że niższe zagęszczenie bakterii nitkowatych w obecności wrotków nie jest jedynie przypadkową zbieżnością, wykonano doświadczenia laboratoryjne, w których wykorzystano szczep wrotka Lecane inermis wyizolowany z oczyszczalni ścieków. Eksperymenty zostały poprzedzone bezpośrednimi obserwacjami mikroskopowymi, które potwierdziły zdolność tego gatunku do konsumowania m. in. bakterii nitkowatych typu: M. parvicella, 021N i Nostocoida limicola.

Ażeby sprawdzić, czy rzeczywiście obecność wrotków może mieć istotny wpływ na zagęszczenie bakterii nitkowatych w osadzie, przeprowadzono serię eksperymentów, w których wykorzystano osady z trzech rożnych oczyszczalni ścieków i zaszczepiono w nich wrotki z gatunku Lecane inermis. Kontrolę stanowił osad bez dodatku wrotków. W dwóch przypadkach zanotowano znaczące różnice pomiędzy zabiegiem a kontrolą, a analiza statystyczna potwierdziła hipotezę, że wrotki istotnie redukują zagęszczenie bakterii nitkowatych w osadzie czynnym. Tylko w jednym przypadku wrotki okazały się nieskuteczne (Fiałkowska & Pajdak-Stos 2008). Przyczyną tego mógł być fakt, że, około pięćdziesiąt procent mikroorganizmów nitkowatych w tym osadzie stanowiły organizmy z grupy Actinomycetes.

Co prawda Actinomycetes są klasyfikowane jako organizmy nitkowate, jednak ich morfologia znacznie odbiega od innych bakterii nitkowatych występujących w osadzie czynnym. Nitki bakterii z tej grupy są krótsze i, co może być bardziej istotne, rozgałęzione. Również eksperyment przeprowadzony w nieco większej skali przez Fiałkowską i Pajdak-Stos (2008) z użyciem osadu, w którym dominowała Microthrix parvicella potwierdził zdolność Lecane do redukcji zagęszczenia bakterii nitkowatych.

Po tygodniu trwania eksperymentu liczebność bakterii nitkowatych w naczyniach z wrotkami znacząco spadła, podczas gdy w kontroli pozostała na tym samym poziomie. Na końcu eksperymentu różnica pomiędzy zagęszczeniem bakterii nitkowatych w eksperymencie i kontroli była wysoce istotna, a liczebność wrotków wzrosła znacząco w czasie eksperymentu. Efektem zmniejszenia zagęszczenia bakterii nitkowatych była poprawa właściwości sedymentacyjnych osadu.

Wiek Osadu i Czas Retencji

Wydaje się, że jednym z głównych powodów, dla których wrotki nie osiągają w oczyszczalniach ścieków bardzo dużych zagęszczeń jest ograniczony czas retencji osadu w systemie, potocznie nazywany „wiekiem osadu". Organizmy o dłuższym czasie generacji, takie jak wrotki, są systematycznie usuwane z systemu wraz z osadem nadmiernym. Im więc krótszy wiek osadu, tym mniejsze szanse mają te organizmy na osiągnięcie dużego zagęszczenia.

Przeczytaj także: Opinie o zlewozmywaku Deante Magnetic

Większość bakterii nitkowatych powodujących puchnięcie pojawia się w oczyszczalniach, w których czas retencji osadu w systemie (wiek osadu) jest wydłużony. Ze względu na powolne tempo wzrostu i wysokie powinowactwo do substratu mogą one zdominować biocenozę osadu, jeżeli odpowiednio długo będą funkcjonowały w systemie. Z kolei skrócenie wieku osadu może doprowadzić do załamania procesu nitryfikacji poprzez „wypłukanie" z systemu bakterii nitryfikacyjnych, które są w stanie utrzymać odpowiednie zagęszczenie przy czasie retencji osadu nie krótszym niż 10 dni.

Optymalizacja Warunków dla Wrotków

Ażeby uniknąć kłopotów związanych z puchnięciem osadu, a jednocześnie zachować odpowiednie warunki dla nitryfikatorów, operatorzy najczęściej utrzymują wiek osadu około 10 dni. Wyniki wspomnianych eksperymentów sugerują, że prawdopodobnie dalsze wydłużenie wieku osadu na tyle, by istotnie zwiększyć populację wrotków, mogłoby doprowadzić do ograniczenia zagęszczenia wolno rozmnażających się bakterii nitkowatych, przynajmniej w przypadku M. parvicella i N. limicola.

Nie ma jednak pewności, czy w takich warunkach bakterie nitkowate nie rozmnażałyby się mimo wszystko za szybko w stosunku do możliwości wrotków. Dlatego wydaje się, że receptą na „wypłukiwanie" wrotków z systemu mogłoby być wydzielenie części komory napowietrzania tak by frakcja utrzymywanego w niej osadu nie trafiała do osadnika wtórnego.

Namnożone w jej wnętrzu wrotki mogłyby być okresowo uwalniane do komory po uzyskaniu odpowiednio wysokiego zagęszczenia i wyczerpaniu zapasów pokarmu w postaci zamkniętych wewnątrz komory bakterii nitkowatych. W ten sposób populacja wrotków w systemie byłaby systematycznie „dogęszczana" poprzez dopływ osobników, które namnożyły się w komorze.

Znaczenie Wrotków w Ograniczaniu Wzrostu M. parvicella

Opisane eksperymenty udowodniły, że wrotki z rodzaju Lecane mogą być użytecznym, naturalnym narzędziem do ograniczania wzrostu populacji M. parvicella w osadzie czynnym. Drugim obok puchnięcia osadu poważnym problemem eksploatacyjnym związanym z nadmiernym rozwojem tej bakterii jest pienienie osadu. Piana tworzy inny typ ośrodka, dużo bardziej gęsty niż osad czynny, a tym samym znacznie mniej korzystny dla aktywności wrotków.

Piana na powierzchni reaktora pojawia się jednakże najczęściej w następstwie nadmiernego wzrostu populacji bakterii nitkowatych w osadzie. Można sądzić, że jeżeli wrotki zostaną zastosowane w osadzie wystarczająco wcześnie by ograniczyć wzrost populacji bakterii nitkowatych, piana w ogóle się nie pojawi. Są to jednak zagadnienia wymagające dalszych badań i testów.

Aby można je było prowadzić na szerszą skalę konieczne jest także znalezienie najbardziej efektywnej, łatwej do zastosowania metody hodowli wrotków w ilościach wystarczających do zastosowania w praktyce. Nawet jeżeli zastosowanie wrotków bezpośrednio w oczyszczalni okazałoby się przedsięwzięciem zbyt trudnym ze względu na faworyzowanie przez eksploatatorów metod bardziej „przewidywalnych" takich jak stosowanie środków chemicznych, wiedza o tym, że wrotki są zdolne do konsumowania bakterii nitkowatych ma istotne znaczenie praktyczne.

Dotychczas wrotki były uznawane za wskaźniki dobrej jakości osadu, ze względu na zdolności do usuwania bakterii rozproszonych pomiędzy kłaczkami, a także wspomaganie tworzenia kłaczków poprzez wydzielanie lepkich śluzowatych substancji. Z kolei poprzez rozdrabnianie większych kłaczków wrotki mogą poprawiać dyfuzję tlenu do ich wnętrza i tworzyć nowe powierzchnie absorpcji dla namnażających się bakterii kłaczkujących (Eikelboom 2000; Jenkins i in. 2004; Pajdak-Stos & Fiałkowska 2005).

Wykazanie, że wrotki są w stanie redukować zagęszczenie niektórych typów bakterii nitkowatych może dać eksploatatorom wskazówkę jak sterować procesem, by zwiększyć szanse rozwoju wrotków w osadzie czynnym. Wyniki opisanych badań pokazują jak ważne jest monitorowanie procesu oczyszczania poprzez systematyczną analizę mikroskopową prób osadu, co staje się coraz bardziej powszechnym narzędziem eksploatatorów polskich oczyszczalni ścieków.

Nieprzyjemne Zapachy z Oczyszczalni i Szamb: Przyczyny i Rozwiązania

Nieprzyjemny zapach z szamba czy oczyszczalni ścieków może być uciążliwy i sygnalizować problemy w systemie kanalizacyjnym. Zapach wydobywający się z szamba jest zazwyczaj bardzo nieprzyjemny i charakteryzuje się intensywnym odorem, będąc mieszanką różnych zapachów chemicznych, gazów i substancji organicznych, które gromadzą się wewnątrz szamba w wyniku procesów rozkładu.

Charakterystyczne zapachy powstające w kanalizacji:

Zapach siarkowodoru (H2S): przypominający zgniłe jaja lub siarkę.
Zapach amoniaku (NH3): ostry, drażniący zapach, przypominający zapach moczu.
Zapach związków lotnych: trudne do zidentyfikowania, ale zazwyczaj nieprzyjemne.
Zapach rozkładających się materiałów organicznych: przypominający rozkładającą się materię organiczną.

Przyczyny Akumulacji Gazów i Przykre Zapachy

Akumulacja gazów w oczyszczalni ścieków jest efektem złożonych procesów biologicznych i chemicznych:

Procesy beztlenowe: fermentacja i denitryfikacja generują gazy takie jak metan (CH4) i dwutlenek azotu (N2O).
Fermentacja osadów: mikroorganizmy rozkładają substancje organiczne w osadach, generując metan i dwutlenek węgla (CO2).
Gazowe produkty uboczne: powstają w wyniku procesów chemicznych, takich jak dezynfekcja wodą chlorową.
Stężenie substancji organicznych: wysokie stężenia prowadzą do intensywniejszej produkcji gazów podczas procesów rozkładu.

Błędy w Eksploatacji Prowadzące do Gnicia Ścieków

Aby uniknąć przykrych zapachów, należy zadbać o prawidłową eksploatację oczyszczalni. Oto lista błędów, które mogą prowadzić do gnicia ścieków i powstawania nieprzyjemnego zapachu:

Niewłaściwa instalacja i wentylacja: nieprawidłowo zainstalowana lub niedrożna instalacja odpowietrzająca.
Przepełnienie i kolmatacja: przekroczenie pojemności zbiornika lub zatkanie drenażu.
Wypłukanie osadu czynnego lub złoża biologicznego: wprowadzenie dużej ilości wody, zwłaszcza opadowej.
Brak kultur bakteryjnych: brak odpowiednich kultur bakteryjnych odpowiedzialnych za rozkład materii organicznej.
Nieszczelności w systemie kanalizacyjnym: przepuszczanie powietrza do szamba przez nieszczelne pokrywy lub uszkodzone rury kanalizacyjne.
Niewłaściwe napowietrzenie: nieprawidłowe ustawienie napowietrzania w oczyszczalniach biologicznych.
Niewłaściwe użytkowanie osadników gnilnych: wrzucanie do ścieków materii, która nie ulega rozkładowi.
Odprowadzanie skroplin kondensatu z pieca gazowego oraz popłuczyn soli z uzdatniacza wody do ścieków.

Jak Zlikwidować Nieprzyjemny Zapach Szamba?

Aby zapobiec lub zredukować zapachy z oczyszczalni, można podjąć następujące kroki:

Regularnie stosuj specjalistyczne preparaty z bakteriami rozkładającymi nieczystości.
Dbaj o drożność drenażu rozsączającego.
Zastosuj substancje neutralizujące zapachy.
Odpowiednio często opróżniaj zbiornik na ściek.
Przeprowadzaj regularne konserwacje.
Używaj delikatnych środków czystości, które są bezpieczne dla biopreparatów.

Polecane biopreparaty antyodorowe:

NeoBac 600g - Skuteczny aktywator bakterii do oczyszczalni. Redukuje osady, przyspiesza rozkład, zapewnia przyjemny eukaliptusowy zapach, a przede wszystkim eliminuje nieprzyjemne zapachy. Łatwe i bezpieczne w użyciu.
BioTab MAX All in One - Tabletki biologiczne do szamba i oczyszczalni. Eliminują tłuszcze, zapewniają płynną pracę systemów i blokują nieprzyjemne zapachy. Proste dawkowanie, opakowanie na rok. Skuteczność i ochrona środowiska w jednym.

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.

Zalety Biologicznych Oczyszczalni Ścieków

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

prośrodowiskowy charakter urządzenia
względy ekonomiczno-finansowe
przystępność użytkowania
charakter uniwersalny
trwałość
brak uciążliwości
łatwy montaż

Mówiąc o biologicznych oczyszczalniach ścieków, w zasadzie jako jedyną ich wadę wymienia się wysoki jednorazowy nakład finansowy na początku inwestycji. Rozważając usystematyzowanie gospodarki ściekowej, należałoby jednak wziąć pod uwagę szerszą perspektywę czasową.

Etapy Oczyszczania Ścieków

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

oczyszczanie wstępne (beztlenowe) w osadniku gnilnym
oczyszczanie wtórne (bakterie tlenowe) w złożu biologicznym

Etap I - Oczyszczanie Wstępne - Osadnik Gnilny

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.

Etap II - Oczyszczanie Wtórne - Złoże Biologiczne

Biologiczne oczyszczanie ścieków wykorzystuje złoże biologiczne, które jest posadowione za osadnikiem 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.

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. 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.

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).

Efekty Redukcji Parametrów

Efekty redukcji poszczególnych parametrów w oczyszczalni ze złożem biologicznym przedstawia 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

Błędy Eksploatacyjne i Serwis

Błędy w eksploatacji, takie jak stosowanie środków bakteriobójczych czy odprowadzanie nieodpowiednich substancji do systemu, mogą mieć negatywny wpływ na działanie oczyszczalni. Ważne jest, aby unikać takich działań i regularnie serwisować oczyszczalnię:

stosowanie środków bakteriobójczych
odprowadzanie popłuczyn ze stacji uzdatniania wody (solanki)
duża ilość tłuszczy w zbiorniku
brak odpowiedniego serwisu

tags: #gazy #w #osadnikach #oczyszczalni #biologicznej