Biologiczne Reaktory Oczyszczalni Ścieków: Zasada Działania i Porównanie z Oczyszczalniami Ekologicznymi
- Szczegóły
Skażenie wód powierzchniowych i podziemnych ściekami bytowymi stanowi poważne zagrożenie higieniczne i epidemiologiczne, dlatego kluczowe znaczenie z punktu widzenia ochrony środowiska ma wybór technologii wykorzystywanej do oczyszczania ścieków.
Im bardziej dopracowana, skuteczna i efektywna technologia, tym mniej zanieczyszczone środowisko naturalne. Warto więc postawić na efektywny i skuteczny, a zarazem niedrogi w eksploatacji system oczyszczania.
Reaktory SBR (Sequencing Batch Reactor) - Porcjowe Oczyszczanie Ścieków
Reaktory biologicznego oczyszczania SBR (z ang. Sequencing Batch Reactor) polegają na porcjowym, biologicznym oczyszczaniu ścieków przy użyciu osadu czynnego w reaktorze, w którym następuje zarówno biologiczne oczyszczanie ścieków, jak i oddzielanie osadu czynnego (sedymentacja).
Proces oczyszczania prowadzony jest w cyklach: napełnianie, mieszanie i napowietrzanie, reakcji, sedymentacji i dekantacji, oczekiwania na kolejne napełnienie.
Układ technologiczny reaktora SBR realizowany jest w jednym z trzech wariantów: z ciągłym dopływem ścieków, z zasilaniem porcjowym bez zbiornika retencyjnego lub zasilaniem porcjowym ze zbiornikiem retencyjnym.
Przeczytaj także: Bezpieczeństwo Reaktorów Jądrowych
Od 1979 roku technologia SBR wykorzystywana jest w oczyszczalniach komunalnych i przemysłowych.
Przydomowa oczyszczalnia ścieków wyposażona jest w sekwencyjny reaktor biologiczny (SBR), a zmagazynowane w osadniku wstępnym surowe ścieki są stopniowo przesyłane do komory oczyszczania biologicznego zawierającej mikroorganizmy (osad czynny).
Pełen cykl oczyszczania jednej partii ścieków trwa ok. 8 godzin - w tym czasie przez 6 godzin trwa napowietrzanie, a przez 2 godziny sedymentacja.
Nadmiar osadu pojawiający się w drugiej z komór przepompowywany jest w trakcie oczyszczania do pierwszej komory.
Cykl ten jest sterowany elektronicznym, programowalnym sterownikiem i można go w odpowiedni sposób dostosować do warunków lokalnych.
Przeczytaj także: Metody oczyszczania ścieków przemysłowych
Ścieki oczyszczone w procesie SBR mogą być z łatwością oddane do gruntu poprzez odpowiednio dobrany (w zależności od warunków glebowych) system skrzynek rozsączających.
Zasada Działania Oczyszczalni Biologicznej
Przydomowa oczyszczalnia biologiczna działa w oparciu o procesy tlenowe z udziałem mikroorganizmów zasiedlających złoże biologiczne.
Ścieki przepływają przez kolejne etapy: osadnik wstępny, komorę separacji, reaktor biologiczny, komorę klarowania i osadnik wtórny, gdzie zachodzą procesy mechaniczne, biologiczne i chemiczne prowadzące do efektywnego oczyszczenia ścieków.
- Osadnik wstępny: Ścieki z domu trafiają najpierw do osadnika, gdzie następuje oddzielenie części stałych i tłuszczów. 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: 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.
- Klarowanie i osadnik wtórny: W specjalnie ukształtowanej komorze następuje oddzielenie wody od zawiesin. Oczyszczona w 97% woda wypływa poza zbiornik, a osad opada na dno osadnika wtórnego i jest kierowany do osadnika wstępnego dzięki systemowi recyrkulacji.
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.
Przeczytaj także: Działanie reaktora oczyszczalni ścieków
W komorze tlenowej mikroorganizmy aerobowe utleniają związki organiczne, zachodzi też nitryfikacja.
W strefach anoksycznych bakterie przeprowadzają denitryfikację, a w systemie odbywa się eliminacja fosforu.
Mikroorganizmy Odpowiedzialne za Oczyszczanie Ścieków
Osad czynny (biomasa zawieszona) to zespół mikroorganizmów (biocenoza) złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych i pierwotniaków.
Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki organiczne występujące w ściekach na substancje proste, m.in.: dwutlenek węgla, wodę i amoniak, który zostaje utleniony do azotanów; mikrofauna zaś, odżywiając się bakteriami i grzybami, reguluje ich ilość w biocenozie.
W przydomowej oczyszczalni biologicznej kluczową rolę odgrywają bakterie tlenowe, które zasiedlają złoże biologiczne i tworzą na jego powierzchni błonę biologiczną (biofilm).
Bakterie te rozkładają szkodliwe substancje organiczne zawarte w ściekach, utleniając je z wydzieleniem dwutlenku węgla i wody oraz asymilując i wykorzystując do namnażania się, czyli przyrostu żywej masy złoża.
Klarowanie - Końcowy Etap Oczyszczania
Klarowanie to końcowy etap działania oczyszczalni biologicznej, zachodzący w specjalnie zaprojektowanej komorze o kształcie odwróconego stożka.
Taki kształt jest optymalny dla wydajnego oddzielania zawiesin powstałych po oczyszczaniu biologicznym, czyli głównie osadu nadmiernego i fragmentów błony biologicznej.
Po zakończeniu klarowania oczyszczona w 98% woda pościekowa odpływa przelewem poza obręb oczyszczalni.
Im lepsze odseparowanie zawiesiny od oczyszczonych ścieków tym mniejsze ryzyko kolmatacji odbiornika wody pościekowej.
Porównanie Oczyszczalni Biologicznych i Ekologicznych
Zupełną nowością w oczyszczaniu ścieków w układach SBR jest zastosowanie tzw. Podstawowa różnica to napowietrzanie. W oczyszczalniach ekologicznych w ogóle ono nie występuje. Nie dają one możliwości rozwoju osadu czynnego, a więc ich skuteczność jest bardzo niska. Ta nieefektywność przekłada się na jeszcze jedną ważną rzecz, oczyszczalnie ekologiczne są ekologiczne tylko z nazwy. Przyjęło się określać osadniki gnilne jako oczyszczalnie ekologiczne, ale procesy beztlenowe nie pozwalają na osiągnięcie wyników redukcji zanieczyszczeń, których wymaga europejska norma zaimplementowana także do polskich przepisów prawa. W praktyce, przekreśla to szanse inwestora na uzyskanie dofinansowania na taką oczyszczalnię. W przypadku urządzeń biologicznych z natlenianiem, uzyskanie dotacji jest możliwe. Można uznać, że oczyszczalnia drenażowa, niesprawnie działająca, przez wykorzystanie warunków beztlenowych, może być równie niebezpieczna dla środowiska co nieszczelne szambo.
| 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 |
Koszty Eksploatacji i Serwis
Kolejnym atutem przydomowych oczyszczalni biologicznych są niskie koszty ich serwisu i użytkowania.
W porównaniu do tradycyjnych szamb, które wymagają regularnego opróżniania, oczyszczalnie biologiczne są praktycznie bezobsługowe.
Nie ma potrzeby częstego wzywania wozu asenizacyjnego, co przekłada się na wymierne oszczędności w domowym budżecie.
Ponadto, dzięki energooszczędnym rozwiązaniom stosowanym w nowoczesnych oczyszczalniach, zużycie prądu jest minimalne, co dodatkowo obniża koszty użytkowania.
Przegląd oczyszczalni pracujących w technologii SBR zalecamy wykonywać przynajmniej jeden raz w roku.
Osad z pierwszej komory (osadnika wstępnego) należy usuwać co 6-24 miesiące - w zależności od rodzaju oczyszczalni oraz jej obciążenia.
Ekologiczne Aspekty i Możliwości Zagospodarowania Oczyszczonych Ścieków
Wybierając przydomową oczyszczalnię biologiczną, przyczyniamy się do ochrony środowiska naturalnego.
Oczyszczone ścieki, o wysokich parametrach jakościowych, można z powodzeniem wykorzystać do nawadniania ogrodu lub podlewania roślin.
Takie ekologiczne podejście pozwala na oszczędność cennych zasobów wody pitnej i wspiera ideę zrównoważonego rozwoju.
Co więcej, oczyszczalnie biologiczne nie emitują nieprzyjemnych zapachów i nie stanowią zagrożenia dla okolicznych terenów, jak ma to miejsce w przypadku nieszczelnych szamb.
| Zaleta | Opis |
|---|---|
| Wysoki stopień oczyszczania | Usuwanie do 98% zanieczyszczeń ze ścieków |
| Niskie koszty eksploatacji | Bezobsługowość i energooszczędność |
| Ekologiczne rozwiązanie | Możliwość ponownego wykorzystania ścieków i ochrona środowiska |
Ścieki oczyszczone w przydomowej oczyszczalni biologicznej stanowią cenny zasób, który można w różnoraki sposób zagospodarować.
Ponowne wykorzystanie ścieków nie tylko ogranicza zużycie wody, ale także przyczynia się do ochrony środowiska.
Jedną z opcji jest odprowadzanie oczyszczonych ścieków do gruntu poprzez studnie chłonne lub drenaż rozsączający.
Takie rozwiązanie umożliwia naturalne wsiąkanie wody w głąb gruntu, nawadniając teren i wspierając wegetację roślin.
Innym sposobem jest wykorzystanie wody pościekowej do nawadniania i podlewania roślin.
To szczególnie korzystne rozwiązanie w przydomowych ogrodach i na terenach zielonych.
Rozsączanie ścieków za pomocą drenażu zapewnia stały dopływ wody do gleby, co sprzyja bujnemu wzrostowi roślinności.
| 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 |
Wybierając sposób zagospodarowania oczyszczonych ścieków, warto kierować się zarówno aspektami praktycznymi, jak i ekologicznymi.
Odpowiednie rozsączanie ścieków i wykorzystanie ich do nawadniania przyczynia się do ochrony środowiska i zrównoważonego gospodarowania zasobami wodnymi.
Dzięki temu możemy cieszyć się pięknem zieleni wokół naszego domu, jednocześnie dbając o naturę.
Ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków to przejaw odpowiedzialności za środowisko i troska o zrównoważony rozwój.
To inwestycja w lepszą przyszłość dla nas i kolejnych pokoleń.
Obowiązek Przyłączenia do Sieci Kanalizacji Zbiorczej a Oczyszczalnia Biologiczna
Użytkownik, który zdecyduje się na montaż oczyszczalni opartej o procesy biologiczne, która zapewnia przetrzymywanie ścieków w warunkach hermetycznych, a więc w zbiorniku posiadającym atest szczelności i zabezpieczającym przed wyciekiem surowych ścieków do wód nie jest zobowiązany do podłączenia się do sieci kanalizacji zbiorczej nawet w przypadku, kiedy sieć taka powstanie na terenie, który zamieszkuje.
Przydomowa oczyszczalnia ścieków sprawdzi się wszędzie tam, gdzie przyłącze kanalizacyjne wymaga wybudowania kosztownej przepompowni ścieków surowych.
Najważniejszą kwestią jest to, by zastosowane przez nas rozwiązanie było nieszkodliwe dla środowiska naturalnego.
tags: #reaktor #biologiczny #oczyszczalnia #ścieków #zasada #działania
