Czy szambo to przeżytek ? Oczyszczanie ścieków w przydomowej oczyszczalni.

Czy szambo to przeżytek ? Oczyszczanie ścieków w przydomowej oczyszczalni.

Ścieki to zanieczyszczenia powstałe w wyniku działalności bytowej lub produkcyjnej oraz wody opadowe i roztopowe odprowadzane do kanalizacji deszczowej lub zbiorników zamkniętych. Ścieki odbierane są przez wody powierzchniowe oraz przez glebę, czyli wody gruntowe. W takiej sytuacji kluczowe zagadnienie związane z ochroną naszego środowiska to doprowadzenie do jak najlepszej jakości wody odpływającej z oczyszczalni.

Ścieki bytowe posiadają dużą ilość zawiesin oraz związków organicznych i związków nieorganicznych. Mogą się w nich znajdować także wirusy, bakterie chorobotwórcze oraz pasożyty. Skażenie wód powierzchniowych i podziemnych ściekami bytowymi stanowi więc poważne zagrożenie higieniczne, a także epidemiologiczne.

Oczyszczanie ścieków jest bardzo istotną kwestią. Często jest ono kojarzone ze zbiorową siecią kanalizacyjną i centralną oczyszczalnią. Jednak warto zaznaczyć, iż w pewnych warunkach oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych może odbywać się w sposób indywidualny. W sytuacjach, kiedy miejscowość charakteryzuje się rozproszonym systemem zabudowy, brak jest dostatecznie chłonnych odbiorników ścieków, a także niekorzystna jest topografia terenu, wówczas prawidłowo zastosowany indywidualny system oczyszczania ścieków może okazać się rozwiązaniem znacznie bardziej ekonomicznym niż system zbiorowy, a równie jak on wydajny.

Definicje zanieczyszczeń

Ogólnie zanieczyszczenia w ściekach można podzielić na:

  • fizyczne (zawiesina, mętność, barwa, temperatura, zapach)
  • chemiczne (zawartość rozpuszczonych związków organicznych i nieorganicznych)
  • biologiczne (mikroorganizmy)

Poniżej najczęściej stosowane słownictwo w technologii oczyszczania ścieków bytowych:

  • BZT5 (pięciodniowe biochemiczne zapotrzebowanie na tlen) – określane w mg O2/dm3, jest jednym z najważniejszych wskaźników zanieczyszczenia ścieków domieszkami organicznymi. Stanowi ilość tlenu zużywanego przez mikroorganizmy w celu utlenienia w określonym czasie substancji organicznych i niektórych nieorganicznych zawartych w ściekach.
  • ChZT (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) – określane w mg O2/dm3, wskaźnik również określa ilość tlenu niezbędną do utlenienia materii organicznej, jednak w tym przypadku bez udziału organizmów żywych. ChZT przyjmuje większe wartości od BZT5
  • Zawiesina to zawartość substancji stałych w ściekach (substancje nie ulegające rozpuszczeniu). Wyróżnia się zawiesinę opadalną i nieopadalną. Najdrobniejsze nieopadające cząsteczki zawiesiny tworzą mętność i barwę ścieków. Zawiesina zawarta w ściekach składa się z substancji mineralnych i organicznych
  • Azot zawarty jest głównie z związkach organicznych. Występuje jako azot organiczny zawarty w masie organicznej oraz formie rozpuszczonej jako azot amonowy utleniany dalej do azotynów i azotanów. W ściekach surowych spotyka się azot w formie azotu organicznego oraz amonowego. Wysoka zawartość azotanów w glebach jest bardzo niebezpieczna dla środowiska.
  • Fosfor – jego źródłem w ściekach są odchody, resztki pożywienia i detergenty. W ściekach występuje w postaci fosforanów, polifosforanów i fosforu organicznego. Podczas oczyszczania ścieków część fosforu gromadzona jest przez mikroorganizmy zawarte w ściekach lub strącana w postaci nierozpuszczalnych soli, reszta odpływa do odbiornika ścieków

Metody oczyszczania ścieków bytowych

W gospodarstwach domowych charakteryzujących się niewielką ilością ścieków na dobę najpopularniejszym sposobem oczyszczania ścieków są oczyszczalnie biologiczne – drenażowe oraz na zasadnie osadu czynnego – biologiczne.
Przydomowa oczyszczalnia niezależnie czy jest to typ drenażowy czy biologiczny, wymaga odpowiedniego umiejscowienia. Wymagane odległości zostały zaprezentowane na dołączonym rysunku (zródło: www.bi.gazeta.pl)

Oczyszczalnie drenażowe

Oczyszczalnia składa się z osadnika gnilnego (jedno-, dwu- lub trzykomorowego) wyposażonego w studzienki rozdzielające ścieki, filtr doczyszczający oraz systemu rozsączającego na bazie rur drenarskich lub zestawów drenażowych (skrzynek, tuneli). Oczyszczanie mechaniczne ścieków następuje w osadniku gnilnym. Zachodzi tu podstawowy proces sedymentacji zawiesin łatwo opadających oraz biochemiczny rozkład zanieczyszczeń organicznych.

Proces oczyszczania ścieków w oczyszczalni drenażowej przebiega etapami w sposób następujący:
Etap I– usuwane są ze ścieków substancje nierozpuszczone w wodzie, które są zatrzymywane w osadniku gnilnym i następnie poddawane procesowi fermentacji. Prawidłowo wykonany i eksploatowany osadnik pozwala na usunięcie do 80% zawiesin i do 40% zanieczyszczeń organicznych.

Etap II– usuwane są ze ścieków pozostałe, rozpuszczone w wodzie, substancje organiczne. Wykorzystywane są naturalne procesy tlenowego, biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń. Wykorzystywane są mikroorganizmy, głównie bakterie, dla których zawartość ścieków stanowi pokarm.
W osadniku ścieki zostają wstępnie oczyszczone. Cząstki unoszące się w ściekach ulegają sedymentacji i tworzą osad, który ulega powolnemu procesowi fermentacji. Podczas fermentacji cząstki zanieczyszczeń są rozkładane na substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne substancje mineralne, które osiadają na dnie osadnika.
Na powierzchni ścieków w osadniku tworzy się tzw. kożuch (utworzony z tłuszczów, olejów itp.), czyli piana powstająca przy procesie fermentacji substancji zawartych w ściekach. Podczas tego procesu powstają substancje rozpuszczalne w wodzie oraz cząstki stałe, które opadają na dno.
Ścieki odprowadzone z właściwie eksploatowanego osadnika gnilnego są klarowne, a ich jakość pozwala na wprowadzenie do gruntu lub dalsze oczyszczenie w urządzeniach takich jak złoża biologiczne lub urządzenia osadu czynnego.

Za osadnikiem gnilnym zainstalowana jest studzienka rozdzielcza, której zadaniem jest odpowiednie rozdystrybuowanie podczyszczonych ścieków na systemy rozsączające. Złoże może być wykonane na bazie drenażu rozsączającego lub zestawów drenażowych.
Istotę drenażu rozsączającego stanowi układ podziemnych ciągów drenarskich wprowadzający wstępnie oczyszczone ścieki do gruntu w celu dalszego ich biologicznego oczyszczenia, bez rolniczego wykorzystania i bez odprowadzania oczyszczonych ścieków do wód powierzchniowych. W systemie takim występuje pełny cykl oczyszczania ścieków, tzn. oczyszczanie mechaniczne i biologiczne.

Oczyszczalnie biologiczne

Oczyszczalnie mechaniczno-biologiczne dzielą się na: oczyszczalnie ze złożem biologicznym (biomasa utwierdzona) polegająca na biochemicznym rozkładzie zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach. Elementem procesu oczyszczania jest tworzenie się błony biologicznej, składającej się z mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych. Procesy te przebiegają w warunkach tlenowych, a intensywność procesu zależy również od temperatury otoczenia. Drugim sposobem jest oczyszczalnie z osadem czynnym (biomasa zawieszona).
Osad czynny to zespół mikroorganizmów (biocenoza) złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych i pierwotniaków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki organiczne znajdujące się w ściekach na substancje proste, m.in.: CO2, H2O i amoniak, który jest utleniany do azotanów; mikrofauna zaś, reguluje ilość bakterii i grzybów w biocenozie.

Oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych w biologicznej przydomowej oczyszczalni ścieków charakteryzuje się występowaniem kolejno trzech etapów:

  • procesie gnilnym i sedymentacji ścieków
  • procesie napowietrzania zatopionego złoża biologicznego lub osadu czynnego
  • procesie recyrkulacji osadów (opcja)

Ścieki zostają wstępnie oczyszczone w osadniku gnilnym. Cząstki unoszące się w ściekach tworzą osad, poprzez opadanie na dno. Osad ten fermentuje. W czasie tego procesu cząstki zanieczyszczeń są rozkładane na substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne substancje mineralne. Na powierzchni ścieków w osadniku gnilnym pozostają zanieczyszczenia lżejsze od wody – np. tłuszcze. Powstaje tak zwany kożuch.
Ścieki podczyszczone w osadniku gnilnym przepływają do dalszego oczyszczania biologicznego, czyli procesu osadu czynnego. Proces osadu czynnego jest tlenowym sposobem oczyszczania ścieków. Wykorzystywane są tu mikroorganizmy, dzięki którym otrzymuje się w wysokim stopniu oczyszczone ścieki. Bakterie tworzące osad czynny, przetwarzają związki organiczne do końcowych produktów gazowych i wody. W wyniku tego procesu następuje także przyrost masy mikroorganizmów.
Do sprawnego przebiegu procesu biologicznego rozkładu związków organicznych, niezbędne jest dostarczenie tlenu mikroorganizmom w celu prawidłowego oczyszczania. Środowisko tlenowe w komorze napowietrzania osiągane jest przez wprowadzenie np. sprężonego powietrza (za pomocą układu sprężarki powietrza połączonej z dyfuzorem napowietrzającym).
Mieszanina starych i nowych mikroorganizmów przepływa wraz ze ściekami do osadnika wtórnego – trzeciego stopnia oczyszczania, po określonym czasie (ok. 24h), gdzie zawiesiny oddzielane są od oczyszczonych ścieków. Część osadu czynnego, który zatrzymano w osadniku wtórnym (osad recyrkulowany) jest zwracana do komory napowietrzenia aby zapewnić stałą koncentrację biomasy osadu w tej komorze, natomiast pozostała część (osad nadmierny) odprowadzany do osadnika wstępnego oraz następnie magazynowany. Wypływająca z oczyszczalni ciecz może zostać wprowadzona do gruntu poprzez system rozsączający lub zostać odprowadzona do cieków lub zbiorników otwartych.

Dobór sposobu oczyszczania
Czynnikami wpływającymi na wybór rodzaju oczyszczalni (sposobu oczyszczania). Ocena poniższych czynników pozwoli na odpowiedni dobór rodzaju przydomowej oczyszczalni ścieków:

  • ukształtowanie terenu
  • przepuszczalność gruntu
  • poziom zwierciadła wód gruntowych (np. w oczyszczalniach drenażowych pomiędzy drenażem rozsączającym, a maksymalnym poziomem wód gruntowych musi być zachowana odległość min. 150 cm)
  • odległość urządzeń od obiektów budowlanych (studnia, budynek, itp.) oraz granicy działki
  • zakładana liczba użytkowników
  • możliwość zrzutu oczyszczonych ścieków – istnienie ew. powierzchniowego odbiornika ścieków (rów melioracyjny, rzeka)

Podsumowanie
Dobór odpowiedniej oczyszczalni ścieków, ze względu na ich jakość i dopływ dobowy, warunki gruntowo-wodne, ukształtowanie terenu, a przede wszystkim możliwość odprowadzenia do odbiornika, ma decydujący wpływ na funkcjonowanie urządzenia przez kolejne lata. Nie warto więc wybierać urządzeń pozornie tanich, które mogą okazać się kosztowne lub wręcz niemożliwe w dłuższej eksploatacji.

Dodaj komentarz