Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym

Oczyszczalnia drenażowa, czyli osadnik gnilny z systemem doczyszczającym ścieki w warstwie żwiru. Jest to najprostszy typ przydomowej oczyszczalni ścieków charakteryzujący się najmniejszą skutecznością oczyszczania.

2.1 Jak jest zbudowana oraz jak działa oczyszczalnia drenażowa?

Poza osadnikiem gnilnym nieodzownym elementem oczyszczalni drenażowej jest rurowy drenaż rozsączający ewentualnie rurowe poletko rozsączające. Ze względu na niską skuteczność oczyszczania osadnika gnilnego wszystkie inne systemy odprowadzające ścieki do gruntu są niezalecane, ponieważ bardzo szybko dochodzi do kolmatacji ich warstw zbudowanych z kruszyw mineralnych (np. studnie chłonne) lub są po prostu nieopłacalne ekonomicznie. Odprowadzanie ścieków po osadniku do rowu lub cieku wodnego jest niemożliwe ze względu na niespełnienie wymagań prawnych w zakresie jakości ścieków po tym urządzeniu. 

2.1.1 Jak jest zbudowany osadnik gnilny?

Osadnik gnilny – schemat

Elementy składowe osadnika gnilnego:

• deflektor wlotowy, element służący do wytrącania energii kinetycznej dopływającej wody. Bez tego elementu dopływające ścieki powodują wzburzenie zgromadzonych na dnie osadów, co zmniejsza skuteczność oczyszczania osadnika. Deflektor wykonuje się najczęściej w formie kolana, trójnika lub płyty;
• komory utworzone poprzez wewnętrzne, perforowane przegrody. Najczęściej spotyka się osadniki gnilne w wersji jedno, dwu lub trzykomorowej. Wraz z większą ilością komór rośnie skuteczność oczyszczania, jednak skraca się okres pomiędzy wywozem osadów (zagadnienie szerzej opisane w pkt 2.2 Osadnik gnilny – dobór.)
• filtr doczyszczający, element służący do doczyszczenia przepływających ścieków z drobnych zawiesin, które nie uległy sedymentacji ani flotacji. Filtr umieszczony jest na wylocie z osadnika w specjalnym pojemniku. Wypełnienie filtra najczęściej stanowią kształtki z tworzyw sztucznych, granulatu ceramicznego (keramzyt, puzzolana itp.), wkłady lamelowe lub z włókna wykonane z tworzyw sztucznych (filtr szczotkowy);
• włazy rewizyjne, elementy umożliwiające kontrolę pracy osadnika oraz dokonanie okresowego wypompowania osadów i kożucha. Zasadą jest, że włazy rewizyjne powinny znajdować się nad każdą komorą. Dopuszczalne jest umieszczenie włazu nad przegrodą dzielącą zbiornik na komory, jednak jego średnica musi umożliwiać opróżnienie osadów z każdej komory niezależnie. Zaleca się, aby włazy rewizyjne nie były mniejsze niż DN600, ponieważ mniejsze włazy bardzo utrudniają czynności eksploatacyjne;

2.1.2 Osadnik gnilny – zasada działania.

Osadnik gnilny jest to zbiornik w większości przypadków o poziomym, grawitacyjnym przepływie ścieków. W osadniku zachodzi oddzielenie substancji cięższych od wody w wyniku działania grawitacji (sedymentacja) oraz lżejszych od wody, które wynoszone są na powierzchnię (flotacja). Zanieczyszczenia cięższe od wody gromadzone są w warstwie osadowej na dnie zbiornika, natomiast lżejsze od wody w tzw. kożuchu unoszącym się na powierzchni. Zgromadzone w osadniku gnilnym osady ulegają rozkładowi przez bakterie beztlenowe w procesie fermentacji (stąd nazwa osadnika gnilnego) w wyniku czego następuje mineralizacja zanieczyszczeń oraz zmniejszenie objętości osadów.

2.2 Dobór odpowiedniego osadnika gnilnego

2.2.1 Jaka pojemność osadnika gnilnego?

Jednostkowa pojemność robocza osadnika gnilnego wynosi 0,5 m3/osobę (dla oczyszczalni do 7 osób) lub 0,4 m3/osobę (dla oczyszczalni obsługujących ponad 7 osób). Pojemność ta uwzględnia wielkość niezbędną do gromadzenia osadów i kożucha oraz zapewnienie odpowiedniej przestrzeni dla przepływających przez osadnik ścieków. Powyższe pojemności jednostkowe dotyczą ścieków pochodzących z budynków mieszkalnych, zużycia wody na poziomie 100-150 litrów na osobę dziennie oraz wywozu osadów co 12 miesięcy.

UWAGA! Należy podkreślić, że wyżej wskazana pojemność jest pojemnością roboczą, czyli do dna rury wylotowej. Jest to ważne, ponieważ wielu producentów podając pojemności zbiorników posługuje się pojemnością całkowitą lub tzw. pojemnością brutto (czyli z uwzględnieniem przestrzeni powietrza nad ściekiem), która nie odzwierciedla rzeczywistej pojemności roboczej zbiornika.

Zgodnie z obowiązującą wersją normy PN-EN 12566-1 pojemność robocza osadników nie może być mniejsza niż 2m3 niezależnie od ilości dopływających ścieków. Natomiast zbyt duża pojemność osadnika powoduje zagniwanie ścieku, co intensyfikuje powstawanie gazów złowonnych oraz utrudnia ich doczyszczenie na warstwie rozsączającej za osadnikiem. Dlatego pojemność osadnika nie może powodować przetrzymywania ścieków ponad 5-6 dni.

2.2.2 Jaka ilość komór osadnika gnilnego?

Im więcej komór w osadniku gnilnym tym większa skuteczność oczyszczania. Wynika to z efektu uspokojenia przepływu w kolejnych komorach, co umożliwia oczyszczenie z zanieczyszczeń trudno ulegających sedymentacji lub flotacji. Jednak podział pojemności na komory powoduje skrócenie czasu pomiędzy wywozem osadów, ponieważ osady gromadzą się głównie w pierwszej komorze, więc pojemność przewidziana na magazynowanie osadów jest mniejsza niż przy zbiorniku jednokomorowym o tej samej pojemności. Zbyt duża ilość osadów w pierwszej komorze powoduje jej przeciążenie i blokowanie części przepływowej komory, wypłukując osady, co w konsekwencji może zmniejszać skuteczność oczyszczania. Zasadą jest, że osadniki o pojemności roboczej do 4 m3 występują jako maksymalnie dwukomorowe (podział pojemności – 2/3 jako pierwsza komora oraz 1/3 jako druga komora), natomiast o pojemności od 4 do 15 m3 maksymalnie jako 3 komorowe (podział pojemności – 1/2 jako pierwsza komora oraz po 1/4 jako druga i trzecia komora).

Filtr doczyszczający jest zalecany dla osadników jedno i dwukomorowych.

PRZYKŁAD DOBORU OSADNIKA GNILNEGO

• dla budynków obsługujących do 4 mieszkańców – osadnik o pojemności roboczej 2m3 z filtrem doczyszczającym. Jednokomorowy przy zużyciu dziennym wody do 110 litrów/osobę lub dwukomorowy przy dziennym zużyciu wody w przedziale 110-150 litrów na osobę
• dla budynków obsługujących 4-6 mieszkańców –  osadnik o pojemności roboczej 3m3 z filtrem doczyszczającym. Jednokomorowy przy zużyciu dziennym wody do 110 litrów/osobę lub dwukomorowy przy dziennym zużyciu wody w przedziale 110-150 litrów na osobę.
• dla budynków obsługujących 7-10 mieszkańców –  osadnik o pojemności roboczej 4m3 z filtrem doczyszczającym. Jednokomorowy przy zużyciu dziennym wody do 100 litrów/osobę, dwukomorowy przy dziennym zużyciu wody w przedziale 100-150 litrów na osobę oraz trzykomorowy przy zużyciu 150-190 litrów na osobę.

Powyższe przykłady dotyczą budynków mieszkalnych oraz wywozu osadu co ok 12 miesięcy.

2.3 Oczyszczalnia drenażowa – wady i zalety.

Przydomowa oczyszczalnia drenażowa ma następujące ZALETY:

• Niskie koszty inwestycyjne. Oczyszczalnia drenażowa posiada jedne z niższych kosztów inwestycyjnych. Zaleta ta wynika głównie z niewielkich kosztów osadnika gnilnego oraz braku konieczności wykonania instalacji elektrycznej zasilającej oczyszczalnię.

Przydomowa oczyszczalnia drenażowa ma następujące WADY:

• Mała skuteczność oczyszczania ścieków. Spośród dostępnych technologii oczyszczania ścieków samodzielne osadniki gnilne posiadają skuteczność oczyszczania zawiesiny ogólnej poniżej wartości 80%. Nie jest to mało, jednak oczyszczalnie biologiczne posiadają wyższą skuteczność oczyszczania tego parametru. W przypadku skuteczności oczyszczania zanieczyszczeń organicznych określonych jako BZT5 oraz ChZT osadniki gnilne charakteryzują się ich redukcją na poziomie zaledwie do 40%. Jest to wartość niewystarczająca przy dzisiejszych standardach technologicznych i ekologicznych. Poza zasięgiem osadników gnilnych jest uzyskanie zadowalającego poziomu redukcji biogenów tj. związków azotu i fosforu, która wynosi odpowiednio do 40% oraz do 5%.
• Bardzo wysokie ryzyko kolmatacji systemu rozsączającego ścieki do gruntu. W wyniku małej skuteczności oczyszczania zanieczyszczeń organicznych w osadniku gnilnym ścieki dopływające do systemu rozsączającego posiadają duży ładunek materii organicznej. Z założenia zanieczyszczenia te powinny ulec rozkładowi przez mikroorganizmy tlenowe osiadłe na wypełnieniu warstwy rozsączającej. Jednak ilość odprowadzanych zanieczyszczeń organicznych powoduje często nadmierny rozrost błony biologicznej, która zaczyna zatykać pory złoża rozsączającego (kolmatacja), wywołując spadek wydajności odprowadzania oczyszczonych ścieków do gruntu rodzimego. Mniejsza wydajność odprowadzania ścieków do gruntu powoduje lokalne podtopienia systemu rozsączającego. Im grunt rodzimy jest mniej przepuszczalny, tym szybciej dochodzi do lokalnej kolmatacji systemu. Sytuacja gwałtownie przybiera na sile w okresach wiosennych (po roztopach) oraz jesiennych (długotrwałe opady atmosferyczne), podczas których dochodzi do zalania warstwy rozsączającej. W takim przypadku następuje całkowite odcięcie dopływu powietrza dla mikroorganizmów tlenowych i ich obumieranie, co wtórnie zanieczyszcza materią organiczną złoże rozsączające i pogłębia deficyt tlenowy. W złożu rozsączającym zaczynają dominować bakterie beztlenowe, które rozkładają materię organiczną z intensywnym wydzielaniem gazów złowonnych oraz zaczyna powstawać sapropel, który charakteryzuje się niskim współczynnikiem filtracji, co tylko dodatkowo blokuje odpływ dopływających ścieków. W efekcie już po kilku latach eksploatacji układ rozsączający może całkowicie przestać działać, co objawia się wypływającymi przez właz zbiornika ściekami oraz intensywnym wydobywaniem się gazów złowonnych przez układ wentylacji. Tak skażony zanieczyszczanymi grunt może zostać zrekultywowany wyłącznie poprzez wymianę gruntu, co jest bardziej kosztownym rozwiązaniem niż wykonanie kolejnego systemu odprowadzającego ścieki w innym miejscu. Natomiast budowa kolejnego systemu rozsączającego powoduje wyłączenie z eksploatacji kolejnego obszaru nieruchomości oraz tworzenie kolejnej bomby ekologicznej.
• Uciążliwości zapachowe. W osadniku gnilnym zachodzą procesy wyłącznie beztlenowe. Niesie to ryzyko intensyfikacji powstawania gazów złowonnych zwłaszcza w sytuacji niedociążenia oczyszczalni (zwiększenie czasu przebywania ścieków w osadniku gnilnym). W przypadku niepoprawnie wykonanej tzw. wentylacji wysokiej uciążliwości zapachowe są znacznie bardziej odczuwalne.
• Konieczność stosowania biopreparatów. Ze względu na występujące procesy beztlenowe zaleca się podczas eksploatacji osadników gnilnych stosować biopreparaty, które obniżają ilość wytwarzanych gazów złowonnych oraz przyśpieszają rozkład zanieczyszczeń. Jest to dodatkowy koszt eksploatacyjny oraz trzeba pamiętać o tym obowiązku.

Rodzaje, Budowa, Schematy przydomowych oczyszczalni ścieków. Dowiedz się jakie są rodzaje, elementy budowy i schematy działanie przydomowych oczyszczalni ścieków.

2.4 Oczyszczalnia drenażowa – cechy zależne od innych czynników.

• Koszty eksploatacyjne. Poziom kosztów eksploatacyjnych w przypadku oczyszczalni drenażowej na pierwszy rzut oka wydaje się być niski. Brak podzespołów napędzanych elektrycznie sugeruje brak kosztów związanych ze zużyciem energii elektrycznej lub z naprawą lub wymianą podzespołów. Niestety koszty eksploatacyjne oczyszczalni drenażowych zwiększają się w wyniku konieczności regularnego stosowania biopreparatów, a opłacalność stosowania tego typu oczyszczalni zaczyna być wątpliwa po uwzględnieniu kolmatacji systemu rozsączającego i konieczności poniesienia kosztów rekultywacji terenu lub budowy nowego złoża rozsączającego w innym miejscu.

2.5 Zestawienie cech oczyszczalni drenażowej.

Przykładem certyfikowanej przydomowej oczyszczalni ścieków z rurowym drenażem rozsączającym jest oczyszczalnia.