Przydomowa Oczyszczalnia Ścieków: Zasada Działania i Kluczowe Elementy
- Szczegóły
Masz dom położony z dala od zbiorczej sieci kanalizacyjnej? Własna przydomowa oczyszczalnia ścieków będzie świetnym rozwiązaniem. Z powodzeniem zastąpi przestarzałe już szambo i zapewni komfortowy i ekologiczny sposób utylizacji ścieków. Takie rozwiązanie pozwala również na oszczędności finansowe za sprawą niewielkich kosztów eksploatacji i możliwości wykorzystania wody z oczyszczonych ścieków na przykład do podlewania ogrodu. Sprawdź, czym jest i jak działa przydomowa oczyszczalnia ścieków.
Zasada działania przydomowej oczyszczalni ścieków
Zasada działania oczyszczalni polega na przetworzeniu ścieków w taki sposób, aby możliwe było ich odprowadzenie do gruntu, rowu melioracyjnego lub rzeki bez ryzyka skażenia środowiska. Oczyszczanie można podzielić na dwa etapy:
- Pierwszy to wstępne oczyszczanie w osadniku gnilnym. Zachodzą tam procesy biochemiczne wywołane przez bakterie beztlenowe oraz zjawiska fizyczne. W ich wyniku zbiera się osad, który ulega fermentacji i rozkłada się na proste związki rozpuszczalne w wodzie, które przechodzą razem z wodą do kolejnego etapu oczyszczania, i nierozpuszczalne, które pozostają na dnie osadnika. Następnie ścieki przechodzą przez kosz filtracyjny i płynna część przepływa do osadnika wtórnego.
- W drugim etapie zgromadzone ścieki są poddawane dalszemu oczyszczaniu w warunkach tlenowych. Następuje rozkładanie i neutralizowanie zanieczyszczeń groźnych dla środowiska.
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków
Przydomowa oczyszczalnia ścieków to coraz bardziej popularne rozwiązanie. Podstawowym elementem oczyszczalni jest osadnik, czyli zbiornik z tworzywa sztucznego, do którego trafiają ścieki w pierwszej kolejności. Tam dochodzi do wstępnego oczyszczania ścieków w warunkach beztlenowych. Dalszy proces oczyszczania jest uzależniony od rodzaju zastosowanej oczyszczalni. Do wyboru są oczyszczalnie biologiczne lub ekologiczne.
Ekologiczna oczyszczalnia ścieków
Taka oczyszczalnia składa się z osadnika i z rur drenażowych, które zakopuje się w gruncie. W osadniku gnilnym usuwana jest większość zanieczyszczeń, a wstępnie oczyszczone ścieki trafiają do drenażu. Tam są poddawane tlenowemu procesowi oczyszczania. Oczyszczalnia ekologiczna, inaczej drenażowa, potrzebuje dobrze przepuszczalnego gruntu i niskiego poziomu wód gruntowych. Nie wymaga zasilania energią elektryczną. Warto pamiętać, że woda pochodząca z oczyszczalni ekologicznej wymaga ponownego doczyszczenia przed jej ponownym wykorzystaniem. Nie nadaje się do podlewania roślin jadalnych, ale może służyć do podlewania trawy lub roślin ozdobnych.
Biologiczna oczyszczalnia ścieków
W tym przypadku proces oczyszczania zachodzi w jednym zbiorniku. Ten rodzaj oczyszczalni może być stosowany bez względu na rodzaj gruntu i poziom wód gruntowych. Wymaga zasilania energią elektryczną. Woda pozyskana z oczyszczalni biologicznej może zostać od razu ponownie wykorzystana na przykład do podlewania trawnika i roślin ozdobnych. Wśród rodzajów biologicznych oczyszczalni można wyróżnić:
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
- Oczyszczalnie z osadem czynnym - działanie polega na funkcjonowaniu mikroorganizmów, czyli osadu czynnego. Rozkładają one tlenowo ścieki przy pomocy urządzenia napowietrzającego.
- Oczyszczalnie ze złożem biologicznym - w procesie oczyszczania wykorzystuje się napowietrzone złoże biologiczne. Na jego powierzchni rozwijają się bakterie, które odżywiają się różnymi związkami ze ścieków.
- Oczyszczalnie hybrydowe - łączy ona właściwości oczyszczalni z osadem czynnym i ze złożem biologicznym. Dzięki technologii hybrydowej możliwa jest bardzo wysoka skuteczność oczyszczania ścieków.
Kluczowe elementy i zasada działania biologicznej oczyszczalni ścieków
Cały proces opiera się na harmonijnym połączeniu technologii z naturą. Biologiczna oczyszczalnia przydomowa realizuje go w trzech głównych etapach, wykorzystując osadnik wstępny, bioreaktor oraz osadnik wtórny.
Osadnik wstępny
Ścieki z domu trafiają najpierw do osadnika, gdzie następuje oddzielenie części stałych i tłuszczów. W pierwszym etapie następuje grawitacyjne oddzielanie cząstek stałych od cieczy. Pozwala to na usunięcie grubych zanieczyszczeń, które osiadają na dnie zbiornika. To tutaj zaczyna się proces beztlenowego rozkładu zanieczyszczeń, czyli fermentacji.
Komora separacji
Pełni rolę dodatkowego zabezpieczenia przed przedostawaniem się tłuszczów do reaktora biologicznego.
Reaktor biologiczny
W dalszej części ścieki trafiają do komory tlenowej. Podczyszczone ścieki przepływają do komory tlenowej, w której działa złoże biologiczne oraz tzw. osad czynny. W tej części bytują różnorodne mikroorganizmy, które rozkładają zanieczyszczenia organiczne. W komorze zastosowano napowietrzanie drobnopęcherzykowe, które dostarcza bakteriom odpowiednią ilość tlenu.
Bioreaktor w biologicznej oczyszczalni przydomowej składa się z trzech głównych komór, często podzielonych na dodatkowe podkomory. W biologicznej oczyszczalni przydomowej ścieki po podczyszczeniu w osadniku wstępnym trafiają do komory napowietrzania. To właśnie tam mikroorganizmy - zarówno pływające w zawiesinie, jak i bytujące na złożu pakietowym - tlenowo rozkładają zanieczyszczenia na osad oraz ciecz nadosadową. Aby proces ten przebiegał efektywnie, konieczne jest odpowiednie dotlenienie oraz wymieszanie ścieków, za co odpowiada urządzenie napowietrzające.
Przeczytaj także: Eco 3000l: cena, opinie, montaż
W komorze tlenowej mikroorganizmy aerobowe utleniają związki organiczne, zachodzi też nitryfikacja. W strefach anoksycznych bakterie przeprowadzają denitryfikację, a w systemie odbywa się eliminacja fosforu.
Klarowanie i osadnik wtórny
W specjalnie ukształtowanej komorze następuje oddzielenie wody od zawiesin. Oczyszczona ciecz nadosadowa może zostać odprowadzona do zbiornika lub studni chłonnej, a w wielu przypadkach nadaje się również do wykorzystania gospodarczo, np. do podlewania roślin (zgodnie z lokalnymi przepisami). Oczyszczona w 97% woda wypływa poza zbiornik, a osad opada na dno osadnika wtórnego i jest kierowany do osadnika wstępnego dzięki systemowi recyrkulacji.
Osad opada na dno, tworząc warstwę osadu, natomiast na powierzchni pozostaje klarowna woda. Oczyszczona woda może zostać bezpiecznie odprowadzona do gruntu lub rowu melioracyjnego.
Niedotlenione kłaczki osadu opadają na dno i są kierowane do osadnika wtórnego jako osad nadmierny. W oczyszczalniach ścieków przydomowych biologicznych celowo stosuje się recyrkulację - część osadu powracającego po sedymentacji ponownie trafia do procesu biologicznego, gdzie ulega dalszemu rozkładowi.
Ostatnim elementem oczyszczalni jest osadnik wtórny, gdzie zachodzą procesy fizyczne, głównie sedymentacja.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia ścieków krok po kroku
Procesy zachodzące w oczyszczalni
Pierwszym etapem jest osadnik wstępny, gdzie dominują procesy mechaniczne: sedymentacja i flotacja. Następnie w strefie beztlenowej bakterie prowadzą hydrolizę i fermentację, przekształcając substancje organiczne w związki prostsze, takie jak siarkowodór, dwutlenek węgla oraz metan, które stają się dostępne jako źródła energii.
W tych warunkach bakterie fakultatywne prowadzą denitryfikację, redukując BZT₅ oraz usuwając azot amonowy. W wyniku denitryfikacji azotany są redukowane do azotu cząsteczkowego, który uwalniany jest do atmosfery, zapobiegając gromadzeniu się związków azotu, które mogłyby doprowadzić do eutrofizacji wód powierzchniowych.
Równolegle w systemie zachodzi eliminacja fosforu. Dzieje się to dwiema drogami: poprzez wbudowywanie fosforu w biomasę mikroorganizmów oraz poprzez wytrącanie chemiczne, tworząc trudno rozpuszczalne sole wapnia, żelaza lub glinu. Te mechanizmy pozwalają ograniczać zawartość fosforu w ściekach oczyszczonych.
Technologie oczyszczania ścieków
W technologii osadu czynnego zazwyczaj wyróżniamy trzy komory: osadnik wstępny, komora z osadem czynnym oraz osadnik wtórny. Ścieki w pierwszej kolejności trafiają do osadnika wstępnego gdzie są podczyszczane z części mechanicznych/stałych. Następnie podczyszczone ścieki są przepompowywane do komory osadu czynnego, gdzie mikroorganizmy łączą się w skupiska tworząc tak zwane kłaczki osadu czynnego. Do prawidłowej pracy niezbędne jest dostarczenie tlenu w wyniku procesu napowietrzania ścieków. Napowietrzanie pełni podwójną rolę: przede wszystkim dostarcza tlen dla mikroorganizmów oraz miesza ścieki z kłaczkami osadu czynnego. Mikroorganizmy kontaktują się ze ściekami, a enzymy które wydzielają odpowiedzialne są za rozkład zanieczyszczeń organicznych obecnych w ściekach. W trzeciej komorze - osadniku wtórnym- kłaczki osadu sedymentują, a oczyszczone ścieki odpływają do odbiornika np. studni chłonnej.
Oczyszczalnie pracujące w technologii złoża biologicznego wykorzystują mikroorganizmy występujące w postaci błony biologicznej, jak i w postaci biofilmu przyczepionego do powierzchni złoża biologicznego. Ścieki osadnika gnilnego przepływają do komory ze złożem stałym. W zależności od sposobu kontaktowania się ścieków ze złożem wyróżnia się złoża zraszane jeżeli ścieki podawane są od góry lub zanurzone w przypadku przepływania ścieków przez złoże. Wśród złóż zanurzonych wyróżniamy złoża obrotowe, tarczowe. Zasadniczym elementem złoża jest materiał (np. kształtki PCV, kamienie) na którym rozwija się błona biologiczne składająca się głównie z bakterii oraz mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych. Proces oczyszczania ścieków odbywa się na tworzącej się z mikroorganizmów błonie biologicznej, które wykorzystują obecne w ściekach zanieczyszczenia jako pokarm i rozkładają substancje organiczne zawarte w ściekach. Oczyszczone ścieki mogą zostać odprowadzone do gruntu. Przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków pracujące w oparciu o technologię złoża biologicznego charakteryzują się stabilnością pracy i odpornością na zmiany ilości, temperatury oraz składu ścieków.
Oczyszczalnie hybrydowe pracują w połączonej technologii osadu czynnego i złoża biologicznego. Obecnie większość technologów twierdzi, że są to najskuteczniejsze przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków ponieważ pozwalają osiągnąć bardzo wysoką redukcję zanieczyszczeń podczas pracy w zmiennym składzie i ilości ścieków. Budowa oczyszczalni hybrydowej jest podobna jak w wcześniej opisanych rodzajach oczyszczalni z tą różnicą, że w komorze napowietrzania znajduję się złoże biologiczne oraz kłaczki osadu czynnego.
Porównanie oczyszczalni biologicznych i ekologicznych
Poniższa tabela przedstawia porównanie najważniejszych cech obu typów oczyszczalni:
| Cecha | Oczyszczalnie biologiczne | Oczyszczalnie ekologiczne (osadnik gnilny z drenażem rozsączającym) |
|---|---|---|
| Stopień oczyszczania ścieków | Do 98% | Niski, niemierzalny |
| Technologia | Tlenowa z udziałem mikroorganizmów | Beztlenowa |
| Osad czynny | Tak | Nie |
| Klarowność wody pościekowej | Tak | Nie |
| Koszt inwestycji | Wyższy | Niższy |
Zalety przydomowych biologicznych oczyszczalni ścieków
- Wysoki stopień oczyszczania: Usuwanie do 98% zanieczyszczeń ze ścieków.
- Niskie koszty eksploatacji: Bezobsługowość i energooszczędność.
- Ekologiczne rozwiązanie: Możliwość ponownego wykorzystania ścieków i ochrona środowiska.
Możliwości zagospodarowania oczyszczonych ścieków
Ścieki oczyszczone w przydomowej oczyszczalni biologicznej stanowią cenny zasób, który można w różnoraki sposób zagospodarować.
| Metoda zagospodarowania | Zalety |
|---|---|
| Odprowadzanie do gruntu | Naturalne nawadnianie terenu, wsparcie wegetacji roślin, ochrona zasobów wody pitnej |
| Wykorzystanie do podlewania roślin | Oszczędność wody pitnej, bujny wzrost roślinności, korzyści dla przydomowych ogrodów i terenów zielonych |
Przydomowe biologiczne oczyszczalnie ścieków są ekologicznym, ekonomicznym i wygodnym rozwiązaniem dla gmin, gdzie dominuje rozproszona zabudowa i nie ma możliwości podłączenia się do kanalizacji. Nic więc dziwnego, że popularność tego rodzaju oczyszczalni ciągle rośnie. Dodatkowo inwestorów zachęca niemal bezobsługowa praca i wieloletnia eksploatacja, która pociąga za sobą koszty około 200-400 zł rocznie.
tags: #przydomowa #oczyszczalnia #zbiornik #wstępny #zasada #działania
