Dobór sposobu oczyszczania ścieków zależy od lokalnych warunków gruntowo-wodnych, topografii działki oraz charakteru i wielkości obiektu i powinien każdorazowo opierać się o analizę czynników, takich jak:
- ukształtowanie terenu,
- przepuszczalność gruntu,
- poziom zwierciadła wód gruntowych (np. w oczyszczalniach drenażowych pomiędzy drenażem rozsączającym podczyszczone ścieki a max 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).
Procesy oczyszczania ścieków możemy podzielić na:
- Mechaniczne (kraty, sita, osadniki)
- Biologiczne (tlenowe, beztlenowe)
- Chemiczne (oczyszczanie wspomagane związkami chemicznymi)
- Metody zaawansowane (np. reaktory membranowe)
Biorąc pod uwagę oczyszczalnie przydomowe oczyszczające niewielką ilość ścieków na dobę (do 50 mieszkańców), to najpopularniejszymi rozwiązaniami są oczyszczalnie biologiczne – drenażowe oraz pełnobiologiczne na bazie osadu czynnego.
Oczyszczalnie drenażowe
Oczyszczalnia drenażowa składa się z osadnika gnilnego (jedno, dwu lub trzykomorowego) wyposażonego w filtr doczyszczający (na bazie keramzytu, kształtek tworzywowych), studzienki rozdzielającej ścieki oraz złoża rozsączającego na bazie rur drenarskich lub pakietów drenażowych.
Oczyszczanie mechaniczne ścieków następuje w osadniku gnilnym. Zachodzi w nim podstawowy proces sedymentacji zawiesin łatwo opadających oraz biochemiczny rozkład zanieczyszczeń organicznych.
Proces oczyszczania ścieków w oczyszczalni drenażowej przebiega w następujących etapach:
ETAP I – usuwane są ze ścieków substancje nie rozpuszczone w wodzie, które zatrzymują się w osadniku gnilnym, gdzie również przebiega dalszy proces ich 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. Odbywa się to w naturalnym procesie tlenowego oraz biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń, przede wszystkim dzięki mikroorganizmom (zwierzęcym i roślinnym), głównie bakterii, dla których ścieki stanowią pokarm.
W osadniku gnilnym ścieki zostają wstępnie oczyszczone, czyli cząstki unoszące się w ściekach opadają na dno i tworzą osad, a ten z kolei ulega powolnemu procesowi fermentacji. Wynikiem tego procesu, osad, rozkładany jest na substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne substancje mineralne, które odkładają się na dnie osadnika. Na przeciwnym biegunie zbiornika, na powierzchni („lustrze”) ścieków utrzymują się substancje lżejsze od wody, które tworzą tzw. kożuch złożony głównie z tłuszczów i olejów, a widoczna piana to efekt ich fermentacji. W wyniku procesu rozkładu tych związków również powstają substancje rozpuszczalne w wodzie oraz cząstki stałe, które opadają na dno.
Ciekawostka:
Jeżeli ścieki wypływające z kuchni oczyścimy wstępnie w separatorze tłuszczu, to znacząco zwiększymy skuteczność działania osadnika.
Ścieki odprowadzone z prawidłowo dobranego i właściwie eksploatowanego osadnika gnilnego są klarowne, a ich jakość pozwala na dalsze oczyszczenie w gruncie. Za osadnikiem gnilnym zainstalowana jest studzienka rozdzielcza, której zadaniem jest odpowiednie rozdystrybuowanie podczyszczonych ścieków na złoże rozsączające. Strukturę podziemnego układu oczyszczalni tworzą ciągi drenarskie, poprzez które do gruntu wprowadzane są wstępnie oczyszczone ścieki w celu ich dalszego biologicznego oczyszczenia. W systemie takim występuje pełny cykl oczyszczania ścieków tzn. oczyszczanie mechaniczne i biologiczne jednak w dużej części już niestety w gruncie.
Główne wady oczyszczalni drenażowych:
- brak kontroli jakości odprowadzanych ścieków,
- duże ryzyko szybkiego zakolmatowania gruntu,
- kosztowny i pracochłonny montaż (długie ciągi drenarskie, konieczność wypełniania wykopów tłuczniem),
- minimalna odległość złoża od wód gruntowych to 1,5 metra.
Obecnie programy dofinansowań z NFOŚ nie obejmują oczyszczalni drenażowych, dlatego w naszej ofercie znajdą Państwo wyłącznie oczyszczalnie biologiczne.
Oczyszczalnie biologiczne
Oczyszczalnie mechaniczno-biologiczne dzielą się na: oczyszczalnie ze złożem biologicznym (biomasa utwierdzona) i oczyszczalnie z osadem czynnym (biomasa zawieszona).
Technologia oczyszczania ścieków bazująca na złożu biologicznym (biomasa utwierdzona) opiera się na biochemicznym rozkładzie zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach. Zasadniczym elementem procesu oczyszczania jest materiał, na którym tworzy się błona biologiczna, składająca się z mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych. Procesy te przebiegają w warunkach tlenowych, których intensywność zależy także od temperatury otoczenia.
Oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych w pełnobiologicznej przydomowej oczyszczalni ścieków zachodzi w kilku następujących po sobie etapach:
- procesie gnilnym i sedymentacji ścieków,
- procesie napowietrzania zatopionego złoża biologicznego lub osadu czynnego,
- procesie recyrkulacji osadów (opcja).
Firma AQUAi posiada w swojej ofercie oczyszczalnie z osadem czynnym i to o nich opowiemy nieco więcej.
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 oczyszczalni biologicznej, podobnie jak w oczyszczalni drenażowej, pierwszy etap oczyszczania odbywa się w osadniku gnilnym. Część substancji zawartych w ściekach opada na dno, tworzy osad, który ulega powolnemu procesowi fermentacji, w efekcie którego cząstki zanieczyszczeń są rozkładane na substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne substancje mineralne, które odkładają się na dnie osadnika. Tu również na powierzchni ścieków tworzy się tzw. kożuch (utworzony z zanieczyszczeń lżejszych od wody – czyli np. tłuszczów).
Kolejny etap w procesie oczyszczania już różni się od zasady działania oczyszczalni drenażowej. Otóż ścieki podczyszczone w osadniku gnilnym przepływają do dalszego oczyszczania biologicznego, czyli procesu osadu czynnego. Proces osadu czynnego jest biologicznym, tlenowym sposobem oczyszczania ścieków. Wykorzystywana jest tu metaboliczna reakcja mikroorganizmów (głównie bakterii), w wyniku której otrzymuje się w wysokim stopniu oczyszczone ścieki. Mikroorganizmy tworzące osad czynny przetwarzają związki organiczne do końcowych produktów gazowych i wody. W wyniku tego procesu następuje także przyrost masy mikroorganizmów.
Aby proces biologicznego rozkładu związków organicznych mógł przebiegać poprawnie do układu oczyszczania musi być dostarczony niezbędny mikroorganizmom tlen. Środowisko tlenowe w komorze napowietrzania osiągane jest przez wprowadzenie np. sprężonego powietrza (za pomocą układu sprężarki powietrza połączonej z dyfuzorem napowietrzającym).
Po określonym czasie część osadu czynnego jest zwracana do osadnika wstępnego. Jest to tzw. osad nadmierny, czyli przyrosty w wyniku rozmnażania się organizmów, który odprowadzany do osadnika wstępnego i tu jest magazynowany.
Wypływająca z oczyszczalni ciecz może zostać wprowadzona do gruntu poprzez system rozsączający lub zostać odprowadzona do cieków wodnych lub zbiorników otwartych.
Reasumując
Dobór odpowiedniej oczyszczalni ścieków ma bezpośrednie przełożenie na koszty eksploatacyjne oraz jej serwisowanie. Zalecamy, przed wyborem rozwiązania, przeanalizować szczegółowo m.in. poziom zużycia energii, konieczne przeglądy, a także, co jest bardzo ważne, częstotliwość wywozu osadu. Nie warto wybierać urządzeń pozornie tanich w zakupie, które mogą okazać się kosztowne podczas ich wieloletniej eksploatacji.