Wierzbowa Oczyszczalnia Ścieków: Zasada Działania
- Szczegóły
Oczyszczalnie ścieków, w których oczyszczanie ścieków zachodzi przy udziale roślin, nazywane są oczyszczalniami ścieków biologicznych. Można również spotkać się z nazwami bliżej określające stosowaną technologię, np. „oczyszczalnia trzcinowa”. Jest to oczyszczalnia III stopniowa.
Proces oczyszczania ścieków biologicznych wykorzystuje naturalne procesy fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w środowisku gruntowo-wodnym. Do oczyszczania ścieków biologicznych można również wykorzystać naturalne spadki terenu; buduje się wtedy tzw. oczyszczalnie kaskadowe, usytuowanych względem siebie w sposób kaskadowy.
Rośliny Wykorzystywane w Oczyszczalniach Wierzbowych
Podstawową rośliną wykorzystywaną w tych oczyszczalniach jest trzcina pospolita. Oprócz niej sadzi się wierzbę krzewiastą (wiklinę), pałkę wodną lub sitowie.
Zasada Działania Oczyszczalni Gruntowo-Roślinnych
Oczyszczalnia wierzbowa funkcjonuje jako beztlenowa, w której zachodzi proces defosfatacji i denitryfikacji. Ważnym aspektem jest to, że trzcina lubi wody bardzo żyzne i pobiera przez korzenie wodę z zawartych w niej składników pokarmowych, jak również z powietrza.
Zasada działania oczyszczalni jest podobna do pracy filtra piaskowego. Z jednej strony drenażem rozsączającym wpuszczamy ścieki do złoża, z drugiej strony je zbieramy. Ścieki są równomiernie, za pomocą perforowanych rur, rozprowadzane wzdłuż złoża na całej jego szerokości. Grubość warstwy filtracyjnej wynosi 60-70 cm.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Teren, po którym mają płynąć ścieki, oraz obydwa dreny - rozprowadzający i zbierający - obsypuje się warstwą tłucznia lub grubego żwiru. Wykop pod oczyszczalnię należy uszczelnić folią na całej powierzchni, łącznie z bokami, chyba że budujemy ją na gruncie nieprzepuszczalnym. Folię układa się do wysokości napełnienia filtra. Powinna być ułożona na wyrównanym podłożu piaszczystym.
Oczyszczalnię można zbudować, jeżeli poziom wody gruntowej znajduje się co najmniej 1 m poniżej dna oczyszczalni. Odległość oczyszczalni od budynków mieszkalnych powinna być nie mniejsza niż 25 m.
Proces Oczyszczania Ścieków
Oczyszczanie ścieków zachodzi w 3-komorowym, betonowym osadniku gnilnym. Filtry są najczęściej zbudowane ze specjalnie dobranych składników mineralnych i organicznych. W metodzie "żwirowej" Brixa wykorzystuje się piasek i żwir o różnej granulacji. W metodzie "glebowej", czyli Kikutha, do wykonania filtra wykorzystuje się grunt o dużej zawartości cząstek ilastych, wymieszany z materiałem organicznym: kompostem, słomą, korą itd. Konkretny materiał dobiera firma projektująca oczyszczalnię.
Na filtrze powstaje lokalny ekosystem, w którym udział w oczyszczaniu ścieków biorą zarówno mikroorganizmy, jak i rośliny. Ich rozrastający się system korzeniowy stanowi środowisko bogate w bakterie tlenowe i beztlenowe. Zawarte w ściekach substancje organiczne są przez mikroorganizmy rozkładane na substancje proste, jak woda, dwutlenek węgla lub azot gazowy. Rośliny dostarczają tlen do rozkładu związków organicznych, a pobierają związki biogenne.
Zalety i Wady Oczyszczalni Gruntowo-Korzeniowych
Oczyszczalnie gruntowo-korzeniowe mają wiele zalet. Dodatkową zaletą jest to, że system korzeniowy trzciny pobiera wodę z oczyszczanych ścieków, a jej system oddechowy ją odparowuje. Dzięki temu latem odpływ oczyszczonych ścieków do gruntu może się równać prawie zeru. Z drugiej jednak strony trzcina tworzy malownicze skupisko roślin, mile widziane niemal w każdym ogrodzie.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Za wadę tych oczyszczalni niektórzy uważają to, że należy pod nie przeznaczyć dość dużą powierzchnię terenu. Średnio wynosi ona od 5 do 7 m²/mieszkańca w zależności od metody oczyszczania. Innym ograniczeniem jest to, że zakładaną efektywność redukcji zanieczyszczeń oczyszczalnia osiąga dopiero po 2-3 latach.
Eksploatacja i Konserwacja
Eksploatacja jest bardzo prosta. Trzciny się nie kosi. Po kilku latach ze słomy trzcinowej na powierzchni poletek tworzy się kilkudziesięciocentymetrowa warstwa ocieplająca, doskonale wspomagająca oczyszczanie ścieków. Do obsługi złoża należy kontrola poziomu ścieków i ewentualne jego obniżanie zimą, w celu zapobiegania przemarzaniu ścieków na powierzchni.
Osady powstające w takiej oczyszczalni mogą być odwadniane i unieszkodliwiane również przy użyciu trzciny. Posadzenie roślin bagiennych powoduje trzykrotne zwiększenie ilości odparowywanej wody z powierzchni gruntu, co można wykorzystać do odwadniania osadów. Ponadto utrzymuje się drożność warstwy drenażowej, znajdującej się pod osadem. Tak jak w przypadku ścieków, osady ulegają rozkładowi na czynniki pierwsze, dzięki strefom tlenowym i beztlenowym, co powoduje częściowe uwolnienie wody zawartej w strukturze ścieków.
Efektywność Oczyszczalni Biologicznych
Oczyszczalnie biologiczne mogą znacząco wpływać na jakość wody. Oczyszczone ścieki mogą być odprowadzane albo do gruntu, za pomocą drenażu rozsączającego, albo do wód powierzchniowych. W systemach z drenażem rozsączającym, woda obniża się o ok. z różnicy pomiędzy parowaniem a ilością opadów. Oczyszczalnie biologiczne z powodzeniem stosowane są w wielu krajach, jak: Francja, Szwecja, Kanada, Niemcy.
Filtry gruntowo-roślinne są złożonymi ekosystemami, rozwijającymi się z upływem lat. Po sezonie zimowym trzcina szybko odradza się i przebija się przez własne obumarłe liście, które w porze zimowej stanowiły dodatkową izolację złoża. Dzięki temu złoże zimą pracuje efektywniej, niż by pracowało, gdyby nie miało takiej naturalnej izolacji. W glebie rozwijają się te rodzaje bakterii i grzybów, które są potrzebne do rozkładu ścieków. Dzięki temu oczyszczane ścieki mogą mieć zmienny skład. Zimą nitryfikacja (utlenianie amoniaku do azotanów) zachodzi o 20-25% wolniej. Dlatego, projektując oczyszczalnię, trzeba ją powiększyć o rezerwę na zimę. Ważny jest odpowiedni współczynnik filtracji złoża. Oczyszczalnię najlepiej jest zbudować w miejscu nasłonecznionym i osłoniętym przed wiatrem.
Przeczytaj także: Działania rewitalizacyjne w Torzymiu
tags: #wierzbowa #oczyszczalnia #ścieków #zasada #działania
