Ten serwis używa cookies do prawidłowego funkcjonowania

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies.

All video

OBEJRZYJ FILM O OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW ZE ZŁOŻEM OBROTOWYM

Rodzaje ścieków

Większa część wód stosowanych w gospodarstwach domowych, zakładach usługowych, rzemieślniczych i przemysłowych zostaje zanieczyszczona w wyniku jej użycia. Przyczyną zanieczyszczenia są substancje stałe (np. piasek, resztki, warzyw, fekalia) i ciecze (np. mocz, resztki mleka). Zanieczyszczenia dzieli się na nierozpuszczalne (np. zawiesiny łatwo opadające) i rozpuszczalne (np. woda z rozpuszczonym cukrem) lub ze względu na ich skład chemiczny na nieorganiczne, zwane też mineralnymi (np. piasek, sole, metale) i organiczne (np. białko, węglowodany, cukier, tłuszcze, olej mineralny, fekalia, drewno).

Generalnie rzecz ujmując ścieki są to wody zmienione w swoich właściwościach na skutek ich użycia w gospodarstwach domowych, rzemiośle i przemyśle, rolnictwie lub w inny sposób, spływające podczas pogody bezdeszczowej (wody zużyte) oraz wody opadowe spływające z obszarów zabudowanych i nieprzepuszczalnych (wody opadowe). W przypadku kanalizacji przydomowych do oczyszczalni trafiać będą głównie ścieki bytowo-gospodarcze pochodzące z gospodarstw domowych lub zakładów i obiektów usługowych.

Ścieki odprowadzane z gospodarstw domowych oraz z obiektów użytkowania zbiorowego zawierają zdyspergowane w wodzie różnego rodzaju substancje organiczne i nieorganiczne, takie jak wydaliny ludzkie i zwierzęce (kał, mocz), resztki i odpadki produktów żywnościowych, piasek, niekiedy popiół i żużel z pieców domowych, mydła i inne środki piorące (detergenty), szmaty, papiery itp. Tego rodzaju ścieki z sanitarnego punktu widzenia są bardzo niebezpieczne, gdyż zawierają znaczne ilości gnijących lub fermentujących substancji organicznych, bakterie i wirusy chorobotwórcze, a także różnego rodzaju mikroorganizmy zwierzęce i roślinne, w tym pasożyty ludzi i zwierząt.

Ścieki charakteryzują następujące grupy zanieczyszczeń:

  • ciała stałe rozpuszczone, zawiesiny opadające i nieopadające, organiczne i nieorganiczne
  • substancje nieorganiczne takie jak chlorki, azotany, fosforany, siarczany, węglany czy metale
  • zanieczyszczenia refrakcyjne to zanieczyszczenia chemiczne, które w małym stopniu podlegają rozkładowi biologicznemu za pośrednictwem mikroorganizmów: substancje mineralne głównie metale ciężkie, niektóre substancje powierzchniowo czynne oraz środki owadobójcze(insektycydy), głównie z grupy związków chloro organicznych, związki toksyczne takie, które wywołują w organizmach roślinnych, zwierzęcych i u człowieka zaburzenia fizjologiczne, uszkodzenia, a w dużych dawkach śmierć. Zaliczają się do tej grupy metale ciężkie: (ołów, kadm, rtęć, cynk, chrom), pestycydy, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, aminy aromatyczne, nitozoaminy, polichlorowane dwufenyle, dioksyny, trójchlorometany oraz substancje promieniotwórcze.

Niektóre z tych zanieczyszczeń np.dioksyny zachowują cechy groźnych trucizn nawet wówczas, gdy ich ilość w wodach powierzchniowych jest śladowa rzędu setnych lub tysięcznych części g/m3

  • materia organiczna – azot organiczny, azotyny, azotany, amoniak, potas oraz tlen rozpuszczony

Materia organiczna określana jest ogólnymi oznaczeniami jak:

  • BZT5 –biologiczne pięciodniowe zapotrzebowanie na tlen,
  • ChZT – chemiczne zapotrzebowanie na tlen,
  • OWO- ogólny węgiel organiczny
  • lub specyficznymi metodami analitycznymi np. typu chromatografia gazowa
 
  • drobnoustroje, zwłaszcza chorobotwórcze, wirusy, bakterie, pierwotniaki, grzyby, a także jaja helmintów (robaków pasożytniczych). Większość tych drobnoustrojów należy do typowej flory heterotroficznej (cudzożywnej), żyjącej w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt. Wśród tych gatunków są gatunki chorobotwórcze wywołujące: dury brzuszny, czerwonkę, cholerę, zakażenie żołądkowo-jelitowe, żółtaczkę, gruźlicę, chorobę Heinego-Medina, schorzenia skóry i inne.

Unieszkodliwianie ścieków odprowadzanych z pojedynczych domów lub ich niewielkich zgrupowań, które nie są i nigdy nie będą podłączone do zbiorczych systemów kanalizacyjnych, to problem wciąż aktualny i wciąż nie do końca rozwiązany. Spowodowane jest to wieloma przyczynami natury technologicznej, technicznej i ekologicznej. Skutki tych niedociągnięć mają charakter ekologiczny czy raczej „nie ekologiczny”, bowiem ścieki nieoczyszczane lub oczyszczane w stopniu niewystarczającym stanowią bardzo poważne zagrożenie zarówno dla wód powierzchniowych i podziemnych, jak tez i dla ziemi. Chociaż ilość ścieków, które są odprowadzane z pojedynczych domów jest niewielka, to wymagają one oczyszczania w takim samym stopniu, jak odprowadzane z większych czy wręcz dużych jednostek osadniczych. Urządzenia do unieszkodliwiania ścieków z pojedynczych domów są, więc w istocie zminiaturyzowanymi oczyszczalniami ścieków, w których realizowane są te same procesy technologiczne, co w dużych, zbiorczych oczyszczalniach ścieków.

Takie podejście do zagadnienia wymuszają obowiązujące przepisy:

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 roku w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego określa ilość ścieków odprowadzanych do różnych odbiorników:

Wody płynące –wymagania jakościowe BZT5 ≤ 40 g/m3 , ChZT≤150 g/m3, zawiesiny ogólne ≤50 g/m3

Wody stojące- wymagania jakościowe jw. lecz dodatkowo stężenie azotu ogólnego (sumy azotu amonowego, organicznego, azotynowego, i azotanowego)≤ 30 g/m3, stężenie fosforu ogólnego ≤ 5 g/m3

Grunt na terenie posesji- ilość ścieków nie przekracza 5 m3/d, BZT5 zredukowane co najmniej 20%, zawiesiny ogólne zredukowane o 50% w wyniku wstępnego oczyszczania ścieków, miejsce wprowadzania ścieków oddzielone jest warstwą gruntu o miąższości, co najmniej 1,5m od najwyższego poziomu wodonośnego wód podziemnych.

Jak widać opracowanie to odnosi się do takich rozwiązań oczyszczalni ścieków, dla pojedynczych domów lub niewielkich ich zgrupowań, które będą gwarantowały właściwe oczyszczenie ścieków – to znaczy takie, dzięki któremu ścieki nie będą stanowić zagrożenia dla środowiska, a przede wszystkim dla odbiorników ścieków oczyszczonych, niezależnie od tego, czy będzie nim woda czy ziemia.

Należy zawsze pamiętać, że decyzja o wyborze rozwiązania oczyszczalni ścieków powinna być bezwzględnie konsultowana z inżynierem o specjalności wodociągi i kanalizacje. Proponowane rozwiązanie powinno być „zakończone” projektem oraz powinno uzyskać pozytywną opinię ze strony wojewódzkiego lub powiatowego wydziału ochrony środowiska oraz państwowego wojewódzkiego inspektora sanitarnego.

Zadaniem kanalizacji indywidualnej (przydomowej) jest albo gromadzenie ścieków w szczelnych zbiornikach bezodpływowych, albo też unieszkodliwianie ścieków (wymaganym stopniu) powstających w obrębie domu jednorodzinnego lub w obrębie kilku kliku domów położonych w bliskim sąsiedztwie.

Biorąc powyższe pod uwagę kanalizacja indywidualna może być rozwiązana przez zastosowanie:

  • zbiorników bezodpływowych magazynujących ścieki, których są one wywożone taborem asenizacyjnym do wskazanych punktów (oczyszczalni ścieków) przydomowych oczyszczalni ścieków, z których ścieki oczyszczone odprowadzane są do ziemi lub do wód powierzchniowych

Domowe biologiczne oczyszczalnie ścieków- Złoża biologiczne

Są urządzeniami do tlenowego rozkładu biochemicznego zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach. Zasadniczym elementem złoża jest materiał, na którego powierzchni rozwija się śluzowata błona, zwana biologiczną, składająca się z mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych, głównie bakterii. Mikroorganizmy te wykorzystując zanieczyszczenia, jako pokarm, rozkładają substancje organiczne zawarte w ściekach kontaktujących się z błoną biologiczną.

Oczyszczanie ścieków z zastosowaniem złóż biologicznych przebiega w dwóch etapach. W pierwszym następuje sorpcja zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach, na powierzchni błony biologicznej, a następnie wykorzystanie zanieczyszczeń, jako pokarmu przez mikroorganizmy zasiedlające błonę. Towarzyszy temu przyrost masy błony oraz usunięcie zanieczyszczeń ścieków. Spływ ścieków po powierzchni błony biologicznej powoduje również mechaniczne odrywanie jej nadmiaru od powierzchni materiału złoża. Odpływem ze złoża jest, więc mieszanina ścieków oczyszczonych z kawałkami oderwanej błony biologicznej. Drugim etapem oczyszczania ścieków z zastosowaniem złóż biologicznych jest oddzielanie kawałków błony biologicznej od oczyszczonych ścieków. Zazwyczaj odbywa się to w wyniku sedymentacji w osadnikach wtórnych, aczkolwiek oddzielanie to może następować też, na mikrositach.

Procesy biochemicznego rozkładu substancji organicznych, zawartych w ściekach doprowadzanych do złoża, przebiegają w warunkach tlenowych i są połączone z wydzielaniem gazowych produktów przemian biochemicznych. Wymaga to zapewnienia dopływu do błony biologicznej odpowiedniej ilości tlenu z powietrza atmosferycznego oraz usunięcia gazowych produktów przemian biochemicznych. Realizacja procesu biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń przez błonę biologiczną złoża wymaga, zatem zapewnienia kontaktu ścieków z błoną przy praktycznie jednoczesnym dopływie tlenu z powietrza atmosferycznego.

Kontakt ścieków z błoną biologiczną zapewnia się przez

  • Okresowe zalewanie złoża ściekami,
  • Przepuszczanie ścieków przez warstwę złoża,
  • Okresowe zanurzanie złoża w ściekach.

Z tego względu wyróżnia się następujące rodzaje złóż biologicznych:

  • Złoża zraszane, które mogą pracować, jako urządzenia do usuwania zanieczyszczeń organicznych (usuwanie związków węgla organicznego wyrażane przez wskaźniki BZT5 i ChZT) lub do usuwania azotu amonowego (złoża nitryfikujące); w złożach nitryfikujących zachodzi również proces częściowej denitryfikacji w niedotlenionych częściach wypełnienia złoża,
  • Złoża zanurzane, zwane też tarczowymi lub obrotowymi, przy wykorzystaniu, których można realizować te same procesy, co w przypadku stosowania złóż zraszanych.

Dopływ powietrza do błony biologicznej w dużym stopniu jest związany ze sposobem zapewnienia kontaktu ścieków z błoną biologiczną i może być zapewniony przez:

  • Przepływ powietrza przez warstwę, złoża, wywołany tzw. ciągiem naturalnym (złoża zraszane)
  • Okresowe wynurzanie złoża ze ścieków, występujące na przemian z okresowym zanurzaniem złoża w ściekach (złoża zanurzane),

Usuwanie z błony biologicznej i jej sąsiedztwa produktów rozkładu substancji organicznych następuje samoczynnie, w wyniku dyfuzji tych produktów do stykających się z błoną biologiczną ścieków i powietrza oraz w wyniku wypłukiwania ze złoża przez oczyszczane ścieki cząstek obumierającej błony.

Ścieki poddawane oczyszczaniu w złożach biologicznych są wstępnie oczyszczane mechanicznie. W przypadku przydomowych oczyszczalni ścieków rolę urządzenia wstępnego oczyszczania pełni osadnik gnilny.

Jak wynika z przedstawionego opisu procesu biochemicznego rozkładu zanieczyszczeń w złożach biologicznych, techniczna realizacja procesu wymaga zastosowania złoża biologicznego i osadnika wtórnego, połączonych ze sobą hydraulicznie i współpracujących technologicznie. Oprócz tych dwóch urządzeń stosuje się jeszcze urządzenia do zawracania (recyrkulacji) części oczyszczanych ścieków. Celem recyrkulacji jest zmniejszenie stężenia zanieczyszczeń w ściekach doprowadzanych do złoża lub uzyskanie takiego obciążenia hydraulicznego powierzchni złoża ściekami, aby możliwe było zrywanie części błony biologicznej.

Taki zestaw urządzeń tj. złoże biologiczne, osadnik wtórny i urządzenie do recyrkulacji, jest niezależny od wielkości oczyszczalni ścieków, a zatem obowiązuje również w przypadku przydomowych oczyszczalni ścieków.

Urządzenia do podczyszczania ścieków

Ścieki odprowadzane z budynków lub terenów posesji do sieci kanalizacji zewnętrznej muszą odpowiadać warunkom jakościowym określonym w rozporządzeniu. Także ścieki deszczowe odprowadzane z powierzchni utwardzonych wokół budynku, z parkingów, dróg dojazdowych itp. muszą spełniać warunki jakościowe i ilościowe określone w rozporządzeniu.

W przypadku budynków wielofunkcyjnych, których są odprowadzane ścieki do zewnętrznej sieci kanalizacyjnej najczęściej chodzi o usunięcie ze ścieków nadmiaru tłuszczów lub olejów. Separatory tłuszczów stosuje się najczęściej na przewodach odpływowych odprowadzających ścieki z kuchni w restauracjach, zajazdach, hotelach, barach szybkiej obsługi, sklepach mięsnych, a także zakładach przetwórstwa mięsnego i tłuszczowego.

Separatory cieczy lekkich są instalowane na przewodach odprowadzających ścieki deszczowe z myjni samochodowych, stacji paliw, parkingów, dróg, garaży podziemnych, warsztatów samochodowych i innych powierzchni wokół budynków, gdzie występuje zagrożenie skażeniem wód substancjami ropopochodnymi. Natomiast na odpływach ścieków deszczowych pochodzących z połaci dachowych nie jest wymagane stosowanie separatorów ropopochodnych.

Separatory grawitacyjne umożliwiają rozdzielenie cieczy lżejszych od wody (ścieków) na zasadzie różnicy w ciężarze właściwym obu płynów. Natomiast w separatorach koalescencyjnych w sposób mechaniczny następuje oddzielenie cieczy lekkich od reszty ścieków podczas ich przepływu przez urządzenie. Separatory koalescencyjne wyposażone są w specjalne wkłady, których zadaniem jest zwiększenie powierzchni aktywnej w separatorze, a poprzez to zintensyfikowanie zjawiska łączenia się rozproszonych w ściekach drobin substancji ropopochodnych. Jako materiał koalescencyjny wykorzystywane są: gąbki poliuretanowe, żaluzje stalowe lub tworzywa sztuczne w kształcie pakietów mających strukturę plastra miodu.

Źródło:

  1. Zbigniew Heidrich, Marek Kalenik, Jolanta Podedworna, Grzegorz Stańko - Sanitacja Wsi - Seidel-Przywecki Warszawa 2008
  2. Jarosław Chudzicki, Stanisław Sosnowski - Instalacje Kanalizacyjne Projektowanie, Wykonanie, Eksploatacja - Seidel-Przywecki Warszawa 2009