Z czego składa się oczyszczalnia ścieków?
- Szczegóły
Oczyszczalnie ścieków to systemy urządzeń służących eliminacji zanieczyszczeń ze ścieków stanowiących zagrożenie dla ludzi, zwierząt oraz środowiska. Niezwykle istotna z punktu widzenia środowiska jest też sama technologia oczyszczania ścieków. Jak widać, oczyszczalnia przydomowa i jej schemat budowy mogą się różnić między sobą w zależności od wybranej technologii. Pewne elementy są jednak niezmienne, np. system oczyszczania ścieków i system odbioru oczyszczonych ścieków.
Poniżej przedstawiamy schematy budowy przykładowej oczyszczalni dla każdej z tych technologii. Powyżej znajdują się schematy przydomowych oczyszczalni ścieków dla domu jednorodzinnego. Zupełnie inaczej to wygląda w przypadku komunalnych oczyszczalni ścieków czy też oczyszczania ścieków przemysłowych.
Rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków
Pierwszymi oczyszczalniami przydomowymi, jakie zaczęto montować przy budynkach jednorodzinnych, były oczyszczalnie drenażowe (tzw. "drenażówki"), składające się z osadnika gnilnego i drenażu rozsączającego. Obecnie oczyszczalnie drenażowe powoli odchodzą do przeszłości i są zastępowane przez oczyszczalnie biologiczne - znacznie efektywniejsze i bardziej przyjazne środowisku. Istnieje jeszcze trzeci rodzaj oczyszczalni, tzw. oczyszczalnie hydrobotaniczne, czyli roślinne.
Oczyszczalnie drenażowe
Drenażowa oczyszczalnia rozsączająca to najprostszy typ przydomowej oczyszczalni ścieków. Warunkiem zastosowania tego rozwiązania są odpowiednie warunki gruntowe. Oczyszczanie ścieków odbywa się tu bowiem w oparciu o dwa procesy: tlenowym oraz beztlenowym. Ważne zatem, by grunt był dobrze przepuszczalny, a poziom wód gruntowych stosunkowo niski.
Ten typ oczyszczalni do Polski na szerszą skalę trafił na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Na początku znajduje osadnik gnilny, do którego trafiają ścieki bytowe z budynku. Za osadnikiem znajduje się drenaż rozsączający, który odbiera wstępnie podczyszczone ścieki. Powierzchnia drenażu zależy od dobowej ilości ścieków trafiających do oczyszczalni, co w dużej mierze wynika z liczby użytkowników oczyszczalni. Alternatywą dla drenażu może być studnia chłonna, choć wymaga ona bardzo dobrze przepuszczalnego podłoża (zalecana frakcja kamienista).
Przeczytaj także: Hiflofiltro - filtry powietrza
Istotę drenażu rozsączającego stanowi układ podziemnych ciągów drenarskich wprowadzający wstępnie oczyszczone ścieki do gruntu w celu dalszego ich biologicznego oczyszczenia, bez rolniczego wykorzystania i odprowadzania oczyszczonych ścieków do wód powierzchniowych. W systemie takim występuje pełny cykl oczyszczania tzn. oczyszczanie mechaniczne i biologiczne. Oczyszczanie mechaniczne następuje w osadniku gnilnym. Po przejściu przez osadnik gnilny i filtr ścieki doprowadzane są do gruntu, gdzie w czasie przesączania przez warstwę złoża następuje dalsze ich oczyszczanie biologiczne.
Oczyszczanie w gruncie zachodzi w wyniku przebiegu współzależnych procesów filtracji, adsorpcji i utleniania zawartych w ściekach zanieczyszczeń. Zasadniczym czynnikiem, który powoduje ich oczyszczanie jest sorpcja biologiczna, którą stanowi zespół organizmów tworzących wokół ziaren gruntu tzw. błonę biologiczną. Żyjące w glebie organizmy, takie jak bakterie czy grzyby redukują w procesach życiowych substancje organiczne zawarte w ściekach. Mineralizacja substancji organicznej odbywa się pod wpływem bakterii aerobowych i powietrza znajdującego się w glebie.
Sam osadnik jest podstawowym urządzeniem przydomowej oczyszczalni ścieków. Czas zatrzymania ścieków w osadniku wynosi około 3 dób. Przepływ gazów w ciągu wentylacyjnym odbywa się w kierunku przeciwnym do przepływu ścieków poprzez otwór wlotowy do osadnika. Osadnik wykonany jest z materiału odpornego na agresywne ścieki, jak i korozyjne działanie gruntu. Wykonana jest z PE i posiada na wylocie 3 otwory do połączenia rur rozdzielczych Ø110 mm. Zadaniem studzienki jest równomierne rozprowadzenie oczyszczanych ścieków do wszystkich ciągów drenarskich. Przewody rozdzielcze mocuje się w otworach wylotowych studzienki. Przewody rozsączające połączone są z przewodami rozdzielczymi za pomocą elastycznych łuków. Stanowią je trzy ciągi drenarskie z rur perforowanych PP-B Ø110 o długości 30 m dla oczyszczalni 2,0 m3 oraz 48 m dla oczyszczalni 3,0 m3. Rury rozsączające zakończone są pionowo wyprowadzonym przewodem wentylacyjnym PP-B Ø110, połączonym z drenażem elastycznym łukiem. Końcówka przewodu wentylacyjnego powinna być wyprowadzona min. 0,5 m ponad powierzchnię terenu i zakończona dostarczaną w komplecie wywiewką.
Jak wspomnieliśmy to najprostsze, ale niestety też najmniej skuteczne spośród rozwiązań, jakie prezentujemy. Skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej w samodzielnych osadnikach gnilnych wynosi mniej niż 80%, natomiast eliminacja zanieczyszczeń organicznych oraz związków azotu kształtuje się zaledwie na poziomie 40%. Jeszcze gorsze wyniki osiąga technologia drenażowa w przypadku biogenów, jakimi są związki fosforu. Nadmierny rozrost błony biologicznej wywołany dużą ilością odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych może tez powodować zatykanie porów złoża rozsączającego. Kolmatacja systemu rozsączającego ścieki do gruntu to jedno z poważniejszych zagrożeń w przypadku. Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu może powodować (zwłaszcza w okresach długotrwałych opadów) lokalne podtopienia systemu rozsączającego. To z kolei prowadzi do odcięcia dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych bytujących w gruncie oraz ich obumieranie. W wyniku braku kontroli nad procesami wewnątrz zakopanej części systemu, może powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji i dodatkowo blokuje odpływ ścieków. Ze względu na występujące procesy beztlenowe, podczas eksploatacji zalecane jest stosowanie biopreparatów dbających o florę bakteryjną i przyśpieszających rozkład zanieczyszczeń.
Oczyszczalnie biologiczne
Właściwie do końca ubiegłego stulecia oczyszczalnie biologiczne nie były zbyt często stosowane w budynkach jednorodzinnych. W tamtym czasie ta technologia nie była jeszcze wystarczająco dopracowana, a koszty produkcji były zbyt wysokie - przez to nie każdego było na nią stać i uciekano w prostsze i tańsze oczyszczalnie drenażowe. Jednakże w ostatnich latach wymogi dotyczące jakości oczyszczonych ścieków spowodowały zdecydowany rozwój i udoskonalenie technologii biologicznych oczyszczalni przydomowych.
Przeczytaj także: Pij Wodę, Żyj Zdrowo
Powyższy schemat dotyczy przykładowej oczyszczalni biologicznej Bio Easy Flow. Na początku mamy zbiornik z układem napowietrzania, w którym zachodzą procesy tlenowego oczyszczania ścieków. Następnie oczyszczone ścieki trafiają do odbiornika, którym może być np.
Sekwencyjny Biologiczny Reaktor (SBR)
Sekwencyjny Biologiczny Reaktor (SBR) bierze swoją nazwę od metody oczyszczania ścieków. Dzięki etapowemu (sekwencyjnemu), cyklicznie powtarzającemu się 24-godzinnemu procesowi, oczyszczalnie SBR poszczycić się mogą znacznie większą skutecznością oczyszczania ścieków niż oczyszczalnie tradycyjne...
Oczyszczalnie z filtrami piaskowymi i gruntowo-roślinnymi
Ciekawym rozwiązaniem w przypadku niedostatecznej przepuszczalności gruntu lub wysokiego poziomu wód gruntowych może być filtr piaskowy lub piaskowo-żwirowy. Stwarza on zdecydowanie lepsze warunki do oczyszczania ścieków, poza tym jest dość prosty w budowie i stosunkowo niedrogi w eksploatacji. Filtr można umieścić zarówno na powierzchni gruntu, czyli w nasypie, jak również pod jego poziomem. Podczyszczone biologicznie w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do drenażu zbierającego, którego rury zasypane są warstwą filtracyjną w postaci żwiru i piasku.
W filtrze piaskowym, oczyszczone wstępnie ścieki są doczyszczane, a następnie z pomocą drenów rozsączane lub odprowadzane do odbiornika. Problemem mogą być jednak grunty o wysokiej przepuszczalności oraz wysoko położone wody podziemne. Ta metoda, w porównaniu z drenażem rozsączającym, wymaga niestety większych nakładów inwestycyjnych, np. na zakup folii, budowę filtra czy przepompowni. Kolejną wadą jest spora powierzchnia, jaką zajmuje cały system, a także konieczność zabezpieczenia filtra przed czynnikami zewnętrznymi, np.
Podobne działanie do oczyszczalni piaskowych mają oczyszczalnie ścieków z filtrami gruntowo-roślinnymi. Tutaj jednak proces biologicznego oczyszczania wspierany jest przez systemy korzeniowe roślin. Aby wzmocnić skuteczność czyszczenia można postawić kilka filtrów gruntowo-roślinnych usytuowanych względem siebie w sposób kaskadowy. Sam filtr zbudowany jest z kilku warstw. Pierwsze dwie, to warstwy żwiru: o większej granulacji 2-16 mm i mniejszej do 2 mm. Podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są do odizolowanych od podłoża powierzchni filtracyjnych. Tam zachodzi biologiczna filtracja przy pomocy błony biologicznej. W wyniku licznych tlenowych i beztlenowych procesów rozkładane są białka i redukowane azotany. Wytrącane są też fosforany oraz następuje neutralizacja związków siarki ze ścieków.
Przeczytaj także: Instrukcja montażu filtra powietrza Audi A3 8P
Jeżeli przepuszczalność gruntu jest duża i zagraża przenikaniem ścieków, podobnie jak w poprzednim rozwiązaniu, dno wykopu należy wyłożyć grubą folią z tworzywa sztucznego. Zaletą takiej oczyszczalni jej wysoka skuteczność. Ich wysoka czystość sprzyja ponownemu wykorzystaniu, np. Niestety ten typ oczyszczalni jest dość drogi, zarówno na etapie inwestycji, jak też eksploatacji.
Oczyszczalnie z osadem czynnym
W tego typu rozwiązaniu podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki poddawane są procesom doczyszczenia zachodzącym w warunkach tlenowych. Na dnie zbiornika z osadem czynnym zamontowane są specjalne membrany, przez dmuchawę stale dostarcza tlen. W samej zaś komorze zawieszone są mikroorganizmy zdolne do niezwykle szybkiego namnażania. Tworzą one tzw. W osadniku wtórnym następuje klarowanie ścieków poprzez oddzielenie zawiesiny mikroorganizmów oraz substancji mineralnych. Osad należy regularnie usuwać z osadnika wtórnego i neutralizować.
Zaletami tego typu rozwiązania jest wysoki stopień redukcji zanieczyszczeń zawartych w ściekach, przy jednoczesnym częściowym unieszkodliwieniu wirusów, bakterii i mikroorganizmów. Cechuje się też dużą wrażliwością, zarówno na nierównomierny dopływ ścieków, jak też przerw w dostawie prądu. W razie przerw istnieje duże ryzyko zaburzenia efektywności pracy urządzenia.
Oczyszczalnie ze złożem biologicznym
Ostatnia prezentowana technologia, czyli przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym, znakomicie sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki gruntowo-wodne lub niewielka powierzchnia działki utrudniają lub uniemożliwiają zastosowanie innego rozwiązania. Podobnie, jak w innych systemach, oczyszczanie składa się z procesów mechanicznych oraz biologicznych. Oczyszczalnia ze złożem biologicznym nie musi koniecznie być oparta o zatopione złoże biologiczne. Może być to np. Oczyszczanie mechaniczne na skutek sedymentacji i flotacji osadu odbywa się w osadniku wstępnym. Oczyszczanie biologiczne zachodzi w komorze reaktora ze złożem biologicznym.
W oczyszczalniach BIOFIT produkcji Ecol-Unicon złoże to ma postać rolowanych siatek o wysokiej powierzchni właściwej. Nadmiar biomasy odrywany jest ze złóż i odpływa wraz ze ściekami do komory klarowania, gdzie następuje jego separacja. Oczyszczone ścieki wypływające z komory klarowania nie wymagają dodatkowego układu podczyszczającego. Przepływ ścieków przez oczyszczalnię biologiczną odbywa się w sposób grawitacyjny, co znacząco ogranicza zużycie energii. Jej największe zalety to: wysoka redukcja zanieczyszczeń, niewielka powierzchnia potrzebna do zamontowania systemu oraz łatwość adaptacji do lokalnych warunków (osobne korpusy). Ważne są także niskie koszty eksploatacji.
Biologiczna oczyszczalnia BIOFIT jest niezwykle prosta w obsłudze i wygodna w eksploatacji. Ogranicza się ona w zasadzie do regularnego usuwania osadów z osadnika wstępnego, zgodnie z wytycznymi dokumentacji techniczno-ruchowej. Cały układ można podłączyć do monitoringu BUMERANG SMART, który zapewni pełen zbiór informacji o pracy urządzeń oraz optymalizację kosztów eksploatacji. System na bieżąco śledzi pracę dmuchaw, zużycie energii oraz czas pracy na obiekcie.
W przydomowych oczyszczalniach ścieków ze złożem biologicznym, oczyszczanie odbywa się w zamkniętych zbiornikach, bez jakiegokolwiek wpływu na otoczenie. Sprawia to, że aby móc je zainstalować, nie musimy dysponować dużą powierzchnią. Przydomowa oczyszczalnia ze złożem biologicznym ma postać gotowego zestawu, w skład którego wchodzi zbiornik wyposażony w komorę napowietrzaniaz kształtami z tworzywa, dmuchawę i zespół zasilająco - sterujący.
Biologiczna oczyszczalnia SEDYMENT została stworzona z myślą o domach jednorodzinnych więc wszystkie parametry konstrukcyjne i technologiczne są dopasowane do typowych warunków domowych. Najistotniejszym elementem jest inowacyjne złoże pakietowe na powierzchniktórej rozwijąja sie liczne szczepy bakterii tlenowych które w procenie odżywiania oczyszczja ścieki w bardzo wysokim stopniu. Zastosowanie złoza ma bardzo dużą zaletę gdyż w domach czesto sciki odpływaja nierównomiernie lub zdażają się przerwy w dostawie prądu , wówczas złoże które jest swoistym zazylem dla bakterii zabezpiecza flore bakteryjna przed obumieraniem.
Zasada działania takiej oczyszczalni jest następująca: na powierzchni materiału filtracyjnego błona błona biologiczna, która składa się z mikroorganizmów. Przez złoże przepływają ścieki, które zostały wstępnie podczyszczone w osadniku. Spływającprzez kanaliki złoza, ścieki kontaktują się z mikroorganizmami, które to absorbują zanieczyszczenia i zużywają je do swoich potrzeb życiowych. Dodatkowy osadnik, zwany również wtórnym, który jest umieszczony za zbiornikiem ze złożem biologicznym, dodatkowo zwiększa efektywność oczyszczania, zatrzymując zawiesiny oraz resztki błony biologicznej. Gromadzący się w nim osad jest z powrotem pompowany do osadnika, gdzie miesza się ze ściekami i powtórnie trafia na złoże biologiczne.
Jakie są warunki konieczne do budowy oczyszczalni ścieków ze złożem biologicznym? Do tego celu potrzebować będziemy kilku metrów kwadratowych powierzchni. Przez złoże musi nieustannie przepływać powietrze - grawitacyjnie lub w sposób wymuszony przez wentylator. Do oczyszczalni biologicznej należy również doprowadzić energię elektryczną.
Oczyszczalnie hydrobotaniczne (roślinne)
Hydrofitowa (czyli roślinna) oczyszczalnia ścieków to gruntowo-korzeniowa metoda usuwania zanieczyszczeń ze ścieków bytowych, w której główną role odgrywają rośliny. Z omawianych trzech technologii oczyszczania ścieków z gospodarstw domowych, oczyszczalnie hydrobotaniczne są zdecydowanie najrzadziej spotykane. fot. Oczyszczalnie hydrofitowe zbudowane są z osadnika gnilnego i filtra gruntowo-roślinnego. Przy pomocy specjalnego drenażu rozsączającego ścieki są równomiernie aplikowane do gruntu, który osadzony jest roślinnością.
Problemy z funkcjonowaniem oczyszczalni ścieków
Wśród najczęstszych problemów związanych z funkcjonowaniem oczyszczalni ścieków są: zator przepływu w rurach, nadmierna ilość osadu, a także powstawanie kożucha na powierzchni osadnika gnilnego. Problemy te najlepiej rozwiązać poprzez regularne kontrole, czyszczenie systemu, a w przypadku większych problemów - skonsultowanie się z wykwalifikowanym specjalistą.
Podsumowanie
Dzięki coraz bardziej udoskonalonej technologii oczyszczania, zwiększają się możliwości zagospodarowania ścieków po oczyszczeniu. O ile w przypadku oczyszczalni drenażowych te możliwości są silnie ograniczone (głównie ze względu na niską efektywność oczyszczania i bardziej złożony montaż), o tyle w przypadku oczyszczalni biologicznych pojawiają się nowe możliwości związane np. z nawadnianiem ogrodu.
tags: #z #czego #składa #się #oczyszczalnia #ścieków
