Rośliny hydrofitowe w oczyszczalniach ścieków – ekologiczne rozwiązanie
- Szczegóły
Wszystkie osoby budujące domy są zobowiązane do wykonania wszelkich formalności związanych z gospodarką wodno-kanalizacyjną. Jedną z najważniejszych kwestii w tej dziedzinie jest odprowadzanie ścieków komunalnych. W miastach oraz na terenach o zwartej zabudowie wystarczy podpiąć budynek pod sieć kanalizacyjną, jednak w miejscach o niskim wskaźniku gęstości zaludnienia zastosowanie takiego rozwiązania jest nieopłacalne. Mieszkańcom takich terenów pozostaje budowa szamba lub instalacja oczyszczalni ścieków. Zanim jednak zdecydujecie się na instalację przydomowej oczyszczalni ścieków, warto poznać wszystkie dostępne rozwiązania. Pomoże Wam to w wyborze odpowiedniego modelu, który będzie idealnie dopasowany do waszych potrzeb i możliwości.
Hydrofitowe systemy oczyszczania, znane również jako hydrofitowe oczyszczalnie ścieków, są naturalnym i ekologicznym sposobem na utrzymanie czystości wody. Hydrofitowe oczyszczalnie ścieków wykorzystują naturalne procesy, które zachodzą w przyrodzie, aby oczyścić wodę. Są one przyjazne dla środowiska, nie wymagają używania środków chemicznych i są znane ze swojej efektywności w oczyszczaniu wody do II klasy czystości.
Gospodarka ściekowa na terenach niezurbanizowanych, takich jak obszary wiejskie, stanowi wyzwanie zarówno dla mieszkańców, jak i władz lokalnych. Rozproszenie zabudowy oraz niewielka gęstość zaludnienia powodują, że budowa tradycyjnych sieci kanalizacyjnych jest często nieopłacalna. Dlatego konieczne staje się poszukiwanie alternatywnych, tanich, wydajnych, prostych i niezawodnych rozwiązań.
Hydrofitowe systemy oczyszczania ścieków to naturalne „zielone filtry”, w których proces oczyszczania odbywa się dzięki procesom mechanicznym, chemicznym i biologicznym., takim jak utlenianie, redukcja, sorpcja, sedymentacja i asymilacja zachodzącym w środowisku gruntowo-roślinnym lub wodno-roślinnym. Ten innowacyjny sposób oczyszczania ścieków, wykorzystujący siłę natury, pozwala na efektywne usuwanie zanieczyszczeń, w tym BZT5, ChZT, zawiesiny, związków azotu i fosforu, metali ciężkich oraz zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Systemy hydrofitowe zazwyczaj składają się z osadnika gnilnego i kolejnych urządzeń, gdzie przebiegają właściwe procesy oczyszczania.
Jak działają oczyszczalnie hydrofitowe?
W domach, w których znajdują się oczyszczalnie hydrofitowe, wytworzone ścieki są transportowane do specjalnego osadnika, w którym odbywa się wstępny proces oczyszczania pozwalający usunąć wszystkie większe zanieczyszczenia mechaniczne oraz zawiesiny. Następnie ścieki są doprowadzane do złoża biologicznego obsadzonego wybranymi gatunkami roślin. Na końcu oczyszczona woda trafia z powrotem do wód gruntowych lub znajduje zastosowanie w codziennym użytkowaniu wody w domu, np.
Przeczytaj także: Definicje dyfuzji, przepływu objętościowego i osmozy w roślinach
Rośliny bezpośrednio nie oczyszczają ścieków, jednak stanowią istotny element umożliwiający poprawne funkcjonowanie całego systemu. Ich zadaniem jest spulchnianie złoża oraz dostarczanie tlenu. Wokół ich korzeni tworzą się strefy tlenowe, które są idealnymi warunkami do produkcji mikroorganizmów odpowiedzialnych za biologiczny rozkład ścieków. W złożu biologicznym znajdują się również strefy beztlenowe. Ich obecność sprzyja procesom nitryfikacji i denitryfikacji.
Główną rolę w hydrofitowych systemach oczyszczania ścieków odgrywają rośliny wodne i wodolubne, zwane hydrofitami. W naturalnych warunkach porastają one strefy przybrzeżne zbiorników wodnych, podmokłe łąki czy bagna. Rozbudowane systemy korzeni i kłączy hydrofitów sprzyjają równomiernemu przesączaniu się ścieków. Obumierające części podziemne roślin pozostawiają po sobie kanaliki i przestrzenie, zwiększając i stabilizując przewodność hydrauliczną złoża gruntowo-roślinnego. Rośliny wodne doskonale radzą sobie nawet w warunkach niedotlenienia, dzięki wytwarzanym kanałom powietrznym w łodygach.
Hydrofity są w stanie selektywnie akumulować niektóre metale ciężkie, zarówno te niezbędne do ich rozwoju, jak i niepotrzebne, biogenne pobierane biernie. Co ciekawe, rośliny o dużej akumulacji zanieczyszczeń mogą następnie zostać wykorzystane w procesach przemysłowych, np. do produkcji biogazu.
Rodzaje oczyszczalni hydrofitowych
Oczyszczalnie hydrofitowe zasadniczo da się podzielić na dwie grupy: oczyszczalnie hydrofitowe z filtrem gruntowo-korzeniowym i oczyszczalnie hydrofitowe z fitoreaktorem. W obu przypadkach proces oczyszczania wody ma miejsce w osadniku wstępnym, ale różnią się one sposobem oczyszczania wtórnego.
Oczyszczalnia hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym
Oczyszczalnia hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym jest jednym z najbardziej popularnych typów hydrofitowych oczyszczalni ścieków. Jest to rodzaj oczyszczalni, który transportuje wstępnie oczyszczone ścieki do wgłębienia gruntowego, wyłożonego grubą folią. Jest ona obsadzona roślinami wodnymi, które najczęściej spotykane są na terenach bagiennych. Sposób jej działania jest mało skomplikowany. Dostarczanie tlenu do korzeni i kłączy sprawia, że są one w stanie doprowadzać go do głębszych warstw. Ścieki przedostają się przez złoże hydrofitowe bez dodatkowej pomocy urządzeń mechanicznych.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
W oczyszczalni hydrofitowej z filtrem gruntowo-korzeniowym podczyszczone ścieki transportowane są do filtra gruntowo-korzeniowego, czyli niecki wyłożonej grubą folią, wypełnionej rodzimą glebą i obsadzonej roślinami wodnymi lub gatunkami występującymi na terenach bagiennych i okresowo zalewanych. Zasada działania takiego filtra jest prosta: korzenie roślin przerastają złoże i zapewniają dopływ tlenu do jego głębszych warstw. Przepływ ścieków przez złoże odbywa się bez udziału urządzeń mechanicznych. Rozwiązania są różne: firmy proponują oczyszczalnie hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym z przepływem poziomym (powierzchniowy lub podpowierzchniowy), pionowym lub mieszanym. Mogą być ze spadkiem lub bez, różnią się miąższością (głębokością) złoża, materiałem wypełniającym, budową i usytuowaniem wlotu ścieków i wylotu oczyszczonej wody oraz techniką sadzenia roślin.
Firmy proponują takie rozwiązania, jak systemy z podpowierzchniowym, pionowym przepływem ścieków, podpowierzchniowym przepływem ścieków poziomym oraz mieszanym. Różnią się także pod względem głębokości złoża, budowy czy techniki sadzenia roślin. Jako wypełnienie złoża biologicznego oczyszczalni używa się piasku, żwiru, rumoszu skalnego lub odpowiednio przygotowanego gruzu.
W procesie czyszczenia wody istotny jest odpowiednio długi czas kontaktu ścieków ze złożem czyli powinny płynąć wolno. Ważne jest więc, by niecka filtra miała odpowiednio dużą powierzchnię (przyjmuje się, że zależnie od rozwiązania jest to 5-15 m² na jednego mieszkańca). Koniecznie trzeba pamiętać, że niedobór tlenu w złożu (spowodowany przez zamarznięcie powierzchni wody lub niedrożne złoże) może spowodować obumieranie roślin i śmierć mikroorganizmów, a to znacznie zmniejszy wydajność oczyszczalni.
Oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem
Oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem to innowacyjne rozwiązanie, które wykorzystuje różnorodność organizmów wodnych do oczyszczania wody. Skuteczność oczyszczania ścieków, w tym systemie wynika z działalności takich organizmów jak rośliny obszarów wodnych, bakterie, a nawet małże. Częściowo wyczyszczone ścieki trafiają do fitoreaktora.
Jak działa oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem? Ścieki podczyszczone w trójkomorowym osadniku wstępnym tłoczone są do fitoreaktora - zbiornika w kształcie walca średnicy 2 m i wysokości 2 m (wykonanego z polietylenu) W jego wnętrzu osiowo umieszczony jest drugi walec o takiej samej wysokości, ale mniejszej średnicy - 0,8 m. Kanał cyrkulacyjny, czyli przestrzeń między walcami, do głębokości 1,3 m wypełnia się wielofunkcyjnym złożem biologicznym wykonanym z pozwijanej siatki polietylenowej o dużej wytrzymałości. Służy ona też jako oparcie dla korzeni porastających ją roślin, ale przede wszystkim zapewnia korzystne środowisko do rozwoju błony biologicznej. Pozostała pod złożem pusta przestrzeń o wysokości 0,7 m to kanał cyrkulacyjny dla krążących ścieków. Ruch ścieków w fitoreaktorze wymuszany jest przez niewielką pompę mamucią, która jednocześnie napowietrza ścieki i unosi zawiesinę w kierunku złoża biologicznego z wierzchu obsadzonego roślinami. Cząsteczki zawiesiny osadzają się tworząc błonę biologiczną, którą żywią się organizmy wodne. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie trzeba usuwać osadu, bo jest rozkładany i wykorzystywany w całości. Oczyszczalnię z fitoreaktorem można porównać do szybko płynącego, dobrze natlenianego strumienia. Podczyszczone ścieki krążą pod złożem roślinnym z prędkością 1-2 m na sekundę, co powoduje szybki tlenowy rozkład i mineralizację związków organicznych i stałe usuwanie zawiesiny. Ścieki w oczyszczalni hydrofitowa z fitoreaktorem nie zamarzają.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Jego kanał cyrkulacyjny wypełnia się złożem biologicznym, które wykonane jest z siatki polietylenowej. Zapewnia ona doskonałe otoczenie do wytworzenia się błony biologicznej. Ruch ścieków w oczyszczalni hydrobotanicznej powodowany jest przez działalność pompy, która dostarcza tlen i unosi zawiesinę w kierunku złoża filtracyjnego. Osad rozkładany jest przez organizmy wodne, dlatego zbędne jest jego czyszczenie. Oczyszczalnie z fitoreaktorem są możliwe do zainstalowania niezależnie od poziomu wód gruntowych.
Zalety oczyszczalni hydrofitowych
Oczyszczalnie hydrofitowe wyróżniają się licznymi zaletami, które czynią je atrakcyjnym rozwiązaniem, szczególnie na obszarach wiejskich. Kolejną zaletą jest prosta obsługa i eksploatacja tych systemów. W przeciwieństwie do konwencjonalnych oczyszczalni nie wymagają one skomplikowanych procesów, takich jak napowietrzanie, mieszanie czy ogrzewanie. Oczyszczalnie hydrofitowe wkomponowują się estetycznie w otaczający krajobraz, stanowiąc cenny element zieleni. Koszty inwestycyjne oczyszczalni hydrofitowych są niższe niż tradycyjnych.
Oczyszczalnie hydrofitowe to rozwiązanie, które posiada wiele istotnych atrybutów oraz funkcji wpływających na komfort korzystania z nich. Oczyszczalnia hydrofitowa wymaga niewiele zaangażowania domowników, generuje niskie koszty eksploatacji oraz charakteryzuje się dużą elastycznością na zmiany ilościowe i jakościowe ścieków.
Systemy hydrofitowe posiadają liczne zalety, które szczególnie przypadną do gustu mieszkańcom terenów o rozproszonej zabudowie.
Hydrofitowa oczyszczalnia ścieków generuje bardzo niski koszt eksploatacji. Zużywa ona niewielką ilość energii lub nie zużywa jej wcale. Jest w pełni naturalna i przyjazna dla środowiska, gdyż nie wymaga stosowania żadnych środków chemicznych. Nie potrzebuje szczególnej obsługi i dobrze radzi sobie zarówno z małą, jak i dużą ilością ścieków.
Wśród zalet oczyszczalni hydrofitowych można wymienić przede wszystkim to, że są one bezobsługowe, tanie w eksploatacji i elastyczne pod względem dostosowania do zmian jakościowych ścieków.
O czym należy pamiętać?
Efektywność oczyszczalni hydrofitowej jest w dużej mierze zależna od poprawności jej zaprojektowania i właściwej eksploatacji. Jedną z najważniejszych rzeczy jest ustawienie odpowiedniej ilości przepływających przez złoże ścieków. Zbyt mała objętość zanieczyszczonych wód może się przyczynić do częściowego uschnięcia i obumarcia roślin, które muszą cały czas być nawadniane. Z drugiej strony zbyt duża ilość ścieków powoduje krótkie zatrzymanie wód w złożach, a tym samym niską efektywność oczyszczania.
Oczyszczalnia hydrofitowa cena uzależniona jest od ilości osób, które będą korzystać z tego systemu. Koszt determinuje także rodzaj oczyszczalni i sposób działania. Montaż takiej oczyszczalni ma wpływ na ochronę środowiska i gospodarki wodnej. Rozwiązanie nie wymaga zużycia energii oraz nie zajmuje dużej ilości gruntu.
Według Prawa budowlanego oczyszczalnię ścieków o przepustowości do 7,5 m³/dobę można wybudować bez pozwolenia, trzeba tylko zgłosić taki zamiar w starostwie.
tags: #rośliny #hydrofitowe #do #oczyszczalni #ścieków
