Rodzaje oczyszczalni, budowa, wady i zalety, schematy

Artykuł przedstawia różne rodzaje oczyszczalni ścieków, ich budowę, schematy, wady i zalety oraz porównanie między nimi. Omawiane są również sposoby radzenia sobie z nieczystościami, w tym wywóz nieczystości z szamba oraz przydomowe oczyszczalnie ścieków. Przedstawione są pięć rodzajów oczyszczalni, włączając w to oczyszczalnię z drenażem rozsączającym, oczyszczalnię z filtrem piaskowym, oczyszczalnię z filtrem gruntowo-roślinnym, oczyszczalnię ze złożem biologicznym i oczyszczalnię z komorą osadu czynnego. Artykuł zawiera również opis budowy poszczególnych rodzajów oczyszczalni oraz schematy ich instalacji. Przedstawione są również zasady działania przydomowych oczyszczalni ścieków oraz główne zalety i wady poszczególnych typów.

Spis treści

1. Wprowadzenie
2. Sposoby radzenia sobie z nieczystościami
3. Podział oczyszczalni na 5 rodzajów
   1. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym
   2. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem piaskowym
   3. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem gruntowo-roślinnym
   4. Przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym
   5. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z komorą osadu czynnego
4. Budowa poszczególnych rodzajów oczyszczalni
   1. Elementy budowy oczyszczalni z drenażem rozsączającym
   2. Elementy budowy oczyszczalni z filtrem piaskowym
   3. Elementy budowy oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
   4. Elementy budowy oczyszczalni ze złożem biologicznym
   5. Elementy budowy oczyszczalni z komorą osadu czynnego
5. Schematy oczyszczalni 5 typów instalacji
   1. Opis głównych części składowych oczyszczalni
   2. Osadnik gnilny
   3. Studzienka rozdzielcza
   4. Drenaż rozsączający
   5. Przepompownia ścieków
   6. Separator tłuszczów
6. Zasada działania przydomowych oczyszczalni ścieków
   1. Podczyszczenie
   2. Doczyszczenie
7. Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym
   1. Główne zalety oczyszczalni z drenażem rozsączającym
   2. Główne wady oczyszczalni z drenażem rozsączającym
8. Oczyszczalnia z filtrem piaskowym
   1. Główne zalety oczyszczalni z filtrem piaskowym
   2. Główne wady oczyszczalni z filtrem piaskowym
9. Oczyszczalnie gruntowo-roślinne
   1. Oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym
   2. Oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym
   3. Oczyszczalnie z przepływem kombinowanym
   4. Filtr gruntowo-roślinny - warstwy
   5. Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
   6. Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
10. Oczyszczalnie ze złożem biologicznym
    1. Złoża zalewane
    2. Złoża zraszane
    3. Złoża zanurzone
    4. Złoża tarczowe
    5. Złoża zawieszone
    6. Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
    7. Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
11. Oczyszczalnie z osadem czynnym
    1. Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
    2. Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym
12. Porównanie wszystkich 5 rodzajów oczyszczalni ścieków

Wprowadzenie

Oczyszczalnie ścieków są niezwykle ważnym elementem infrastruktury sanitarno-technicznej. Pozwalają na oczyszczenie ścieków przed ich wprowadzeniem do środowiska naturalnego. Istnieje wiele różnych rodzajów oczyszczalni, z których każda ma swoje unikalne cechy i zastosowania. W tym artykule omówimy pięć głównych rodzajów oczyszczalni ścieków: oczyszczalnie z drenażem rozsączającym, oczyszczalnie z filtrem piaskowym, oczyszczalnie z filtrem gruntowo-roślinnym, oczyszczalnie ze złożem biologicznym oraz oczyszczalnie z komorą osadu czynnego.

Sposoby radzenia sobie z nieczystościami

Gromadzenie i usuwanie nieczystości jest nieodłącznym elementem procesu oczyszczania ścieków. Istnieje kilka sposobów radzenia sobie z nieczystościami, a jednym z najpopularniejszych jest wywóz nieczystości z szamba. Jest to proces regularnego usuwania zgromadzonych osadów i nieczystości ze zbiornika szambowego przy użyciu specjalistycznej cysterny asenizacyjnej. Innym sposobem jest stosowanie przydomowych oczyszczalni ścieków, które pozwolą na oczyszczenie ścieków na miejscu i uniknięcie konieczności wywozu nieczystości z szamba. Niejednokrotnie możemy się spotkać z wywozem nieczystości płynnych na pola uprawne,  nieużytki bądź inne. Należy zaznaczyć, że jest to działanie nielegalne i grozi karą finansową.

Podział oczyszczalni na typowe 5 rodzajów

Poniżej typowy podział oczyszczalni na pięć rodzajów: 

1. przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym, 
2. przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem piaskowym, 
3. przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem gruntowo – roślinnym, 
4. przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym, 
5. przydomowa oczyszczalnia ścieków z komorą osadu czynnego.

Budowa poszczególnych rodzajów oczyszczalni

Przydomowe oczyszczalnie ścieków składają się z kilku podstawowych elementów, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania systemu. 

Główne elementy budowy przydomowej oczyszczalni ścieków

1. Przyjęcie ścieków: Jest to punkt, w którym ścieki z budynku są wprowadzane do oczyszczalni. Może to być przyłącze kanalizacyjne lub studzienka przydomowa.
2. Przedoczyszczanie: Ten element ma na celu usunięcie większych zanieczyszczeń mechanicznych ze ścieków, takich jak resztki żywności, piasek czy włókna. Może obejmować kosz przesączowy, sita lub komorę z odstojnikiem.
3. Reaktor oczyszczania: To główne miejsce, gdzie zachodzi proces biologicznego rozkładu substancji organicznych w ściekach. Może to być komora złożowa, komora osadu czynnego, filtr biologiczny lub inne rodzaje reaktorów biologicznych.
4. Filtracja: Element ten służy do dalszego oczyszczenia ścieków poprzez zatrzymanie drobnych cząstek i substancji zawieszonych. Może to być filtr piaskowy, filtr węglowy lub inny rodzaj filtru.
5. Osadnik wtórny: Część oczyszczalni, gdzie zachodzi osadzenie cząstek nieczystości i mikroorganizmów. Osadnik może być częścią komory osadu czynnego lub oddzielnym elementem.
6. System odprowadzania: Po przeprowadzeniu procesu oczyszczania ścieki są odprowadzane z oczyszczalni do środowiska. Może to być drenaż rozsączający, infiltrator, studzienka rozsączająca lub inny system odprowadzania ścieków.

Ważne jest, aby wszystkie te elementy były prawidłowo skonstruowane, zamontowane i utrzymane w odpowiednim stanie, aby zapewnić efektywne oczyszczanie ścieków. Warto skonsultować się z profesjonalistą, takim jak inżynier sanitarny, przy projektowaniu i budowie przydomowej oczyszczalni ścieków, aby upewnić się, że system spełnia wszystkie wymagania i przepisy dotyczące ochrony środowiska i zdrowia publicznego.

Zasada działania przydomowych oczyszczalni ścieków

Przydomowe oczyszczalnie ścieków są kluczowymi instalacjami w procesie oczyszczania ścieków w domach jednorodzinnych. Zasada działania przydomowych oczyszczalni ścieków opiera się na dwóch głównych etapach: podczyszczaniu i doczyszczaniu. Dzięki odpowiednim procesom podczyszczania i doczyszczania, te oczyszczalnie mogą skutecznie usuwać zanieczyszczenia i substancje niebezpieczne dla środowiska. Ważne jest, aby regularnie konserwować i kontrolować oczyszczalnie, aby zapewnić ich prawidłowe działanie.

Etap I: Podczyszczanie

Podczyszczanie jest pierwszym etapem procesu oczyszczania ścieków w przydomowej oczyszczalni. W tym etapie ścieki trafiają do zbiornika gnilnego, gdzie zachodzi proces rozkładu substancji organicznych przy udziale bakterii beztlenowych. Bakterie te rozkładają substancje organiczne, redukując zawartość azotu i fosforu w ściekach. W wyniku tego procesu powstaje osad oraz gaz, który jest odprowadzany na zewnątrz.

Etap II: Doczyszczanie

Po podczyszczeniu, ścieki przechodzą do kolejnego etapu - doczyszczania. W tym etapie wykorzystywane są różne rodzaje filtrów i procesy biologiczne, aby usunąć pozostałe zanieczyszczenia z ścieków. Istnieje kilka różnych typów przydomowych oczyszczalni, takich jak oczyszczalnie z drenażem rozsączającym, filtry piaskowe, oczyszczalnie gruntowo-roślinne, oczyszczalnie ze złożem biologicznym oraz oczyszczalnie z komorą osadu czynnego. Każdy z tych rodzajów oczyszczalni ma swoje własne specyficzne elementy i zasady działania.

Zasada działania oczyszczalni - proces oczyszczania ścieków

Zasada działania przydomowych oczyszczalni ścieków opiera się na stopniowym oczyszczaniu ścieków z różnych substancji zanieczyszczających. Proces oczyszczania odbywa się w poszczególnych elementach oczyszczalni, takich jak zbiornik na ścieki, filtry, złoża biologiczne lub komory osadu czynnego. Każdy rodzaj oczyszczalni ma swój unikalny sposób działania, który obejmuje procesy mechaniczne, biologiczne i fizyczno-chemiczne.

1. Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym

Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym jest jednym z rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków, posiada swoje zalety i wady. Jest skutecznym rozwiązaniem do oczyszczania ścieków w odpowiednich warunkach glebowych i terenowych. W przypadku prawidłowego zastosowania i konserwacji może zapewnić skuteczne usuwanie zanieczyszczeń. Jednak konieczne jest uwzględnienie ograniczeń związanych z rodzajem gleby i ukształtowaniem terenu przy planowaniu instalacji oczyszczalni z drenażem rozsączającym. Oto główne zalety i wady tego typu oczyszczalni:

Główne zalety oczyszczalni z drenażem rozsączającym

1. Skuteczne oczyszczanie: Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym zapewnia skuteczne usuwanie zanieczyszczeń z ścieków poprzez proces infiltracji wody do gruntu. Drenaż rozsączający pozwala na naturalne oczyszczanie ścieków w warstwach gruntu, co skutkuje redukcją substancji organicznych i innych zanieczyszczeń.
2. Niska konserwacja: Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym nie wymaga intensywnej konserwacji. Po prawidłowym zaprojektowaniu i zainstalowaniu, regularne czyszczenie i konserwacja są zwykle niewielkim obciążeniem.
3. Małe wymagania przestrzenne: Oczyszczalnie z drenażem rozsączającym są często stosowane w przypadku ograniczonej przestrzeni. Mogą być zaprojektowane w taki sposób, aby zajmowały niewiele miejsca, co jest korzystne dla posesji o ograniczonej powierzchni.

Główne wady oczyszczalni z drenażem rozsączającym

1. Ograniczenia w rodzaju gleby: Skuteczność oczyszczalni z drenażem rozsączającym zależy od rodzaju gleby, w której jest zainstalowana. Nie wszystkie rodzaje gleby są odpowiednie do tego typu oczyszczalni. Na przykład, gleby gliniaste lub bardzo przepuszczalne mogą nie być odpowiednie, co może ograniczyć możliwość zastosowania oczyszczalni z drenażem rozsączającym.
2. Wymagania dotyczące ukształtowania terenu: Oczyszczalnie z drenażem rozsączającym wymagają odpowiedniego ukształtowania terenu, aby zapewnić właściwe spływanie i infiltrację ścieków. Jeśli teren nie jest odpowiednio ukształtowany, może być konieczne przeprowadzenie prac ziemnych lub zmiany konfiguracji terenu, co wiąże się z dodatkowymi kosztami i trudnościami.
3. Czułość na obciążenie: Oczyszczalnie z drenażem rozsączającym mogą być wrażliwe na nadmierną ilość ścieków. Jeśli ilość ścieków przekracza zdolność infiltracji gruntu, może to prowadzić do przeciążenia systemu i obniżenia skuteczności oczyszczania.

Drenaż rozsączający w procesie oczyszczania ścieków

Drenaż rozsączający składa się z rur lub drenów umieszczonych w specjalnie przygotowanym gruncie. Rury te mają otwory lub szczeliny, które pozwalają na swobodne wnikanie ścieków do gruntu. Grunt pełni funkcję filtra, który zatrzymuje cząstki stałe oraz oczyszcza ścieki przez procesy biologiczne, fizyczne i chemiczne. Oczyszczone ścieki są rozpraszane w gruncie, gdzie dalsze procesy naturalne usuwają resztki zanieczyszczeń.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym jest jednym z najpopularniejszych rodzajów oczyszczalni stosowanych w domach jednorodzinnych. Składa się z betonowego zbiornika, w którym odbywa się proces rozkładu substancji organicznych. Następnie oczyszczone ścieki są odprowadzane do specjalnie skonstruowanego drenażu rozsączającego, który pozwala na filtrację i rozpraszanie czystej wody w gruncie.

Elementy budowy oczyszczalni z drenażem rozsączającym

Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym składa się z różnych elementów, które są istotne dla jej budowy i funkcjonowania. Oto główne elementy budowy oczyszczalni z drenażem rozsączającym:

1. Betonowy zbiornik na ścieki: Jest to główny zbiornik, który gromadzi ścieki przed procesem oczyszczania. Zbiornik wykonany jest z betonu, co zapewnia jego trwałość i odporność na działanie ścieków.
2. Drenaż rozsączający: To istotny element oczyszczalni, który odpowiada za filtrację i odprowadzanie oczyszczonych ścieków do gruntu. Drenaż rozsączający składa się z rur i przewodów, które umożliwiają stopniowe przenikanie ścieków do gleby.
3. Studzienka rozdzielcza: Jest to miejsce, w którym odbywa się rozdział ścieków na poszczególne strumienie. Studzienka rozdzielcza umożliwia skierowanie ścieków do odpowiednich sekcji oczyszczalni, co ułatwia proces oczyszczania.
4. Przepompownia ścieków (opcjonalnie): W niektórych przypadkach oczyszczalnia z drenażem rozsączającym może wymagać przepompowania ścieków z jednej sekcji do drugiej. Przepompownia ścieków składa się z pompy, rur i zaworów, które umożliwiają płynne przenoszenie ścieków w obrębie oczyszczalni.
5. Separator tłuszczów (opcjonalnie): Ten element jest odpowiedzialny za separację tłuszczu i innych zanieczyszczeń od ścieków. Separator tłuszczów zatrzymuje tłuszcze, oleje i inne substancje o większej gęstości, zapobiegając ich przedostawaniu się do dalszych procesów oczyszczania.

Wszystkie te elementy są niezwykle istotne dla skutecznego działania oczyszczalni z drenażem rozsączającym. Ich właściwe zbudowanie i utrzymanie zapewnia skuteczne oczyszczanie ścieków i ochronę środowiska.

Elementy budowy oczyszczalni z drenażem rozsączającym

1. separator tłuszczów (opcjonalnie),
2. osadnik gnilny (jedno lub kilku komorowy),
3. rura PCV o średnicy zazwyczaj 100 -110 mm łącząca osadnik ze studzienką  rozdzielczą,
4. studzienka rozdzielcza,
5. rury drenażowe,
6. napowietrzanie (wentylacja wysoka i wentylacja niska - studzienka zbiorcza).

2. Oczyszczalnia z filtrem piaskowym

Oczyszczalnia z filtrem piaskowym wykorzystuje warstwę piasku jako główny element oczyszczalni. Ścieki trafiają do betonowego zbiornika na ścieki, gdzie są przepuszczane przez warstwę piasku. Piasek działa jako filtr mechaniczny, zatrzymując cząstki stałe i zanieczyszczenia. Następnie oczyszczone ścieki są odprowadzane do drenażu lub infiltratora, gdzie są rozpraszane w gruncie.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem piaskowym

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem piaskowym również jest popularnym rozwiązaniem. W tym przypadku ścieki są przepuszczane przez warstwę piasku, która działa jako filtr mechaniczny, zatrzymując zanieczyszczenia. Następnie oczyszczone ścieki są odprowadzane do drenażu lub infiltratora, gdzie są rozpraszane w gruncie.

Filtr piaskowy - funkcje i działanie

Filtr piaskowy zapewnia skuteczne usuwanie zanieczyszczeń, zarówno mechanicznych, jak i biologicznych. Piasek tworzy warstwę, która działa jako naturalny filtr, zatrzymując cząstki i substancje organiczne. Mikroorganizmy obecne w piasku również pomagają w procesie biologicznym rozkładu zanieczyszczeń.

Oczyszczanie ścieków - proces z filtrem piaskowym

Oczyszczalnia z filtrem piaskowym jest kolejnym rodzajem przydomowych oczyszczalni ścieków, jest również skutecznym rozwiązaniem do oczyszczania ścieków, oferującym wiele zalet. Jednak wymaga prawidłowo dobranego piasku i regularnej konserwacji. Należy uwzględnić również ograniczenia dotyczące przepływu ścieków. Przy odpowiednim zaprojektowaniu i konserwacji oczyszczalnia z filtrem piaskowym może zapewnić skuteczne usuwanie zanieczyszczeń ze ścieków w sposób trwały i niezawodny. Oto główne zalety i wady tego typu oczyszczalni:

Główne zalety oczyszczalni z filtrem piaskowym

1. Skuteczne oczyszczanie: Oczyszczalnia z filtrem piaskowym jest efektywna w usuwaniu zanieczyszczeń ze ścieków. Filtrowanie ścieków przez warstwę piasku pomaga zatrzymać cząstki organiczne i inne substancje, co prowadzi do skutecznego oczyszczenia ścieków.
2. Wieloetapowy proces: Oczyszczalnia z filtrem piaskowym działa w oparciu o wieloetapowy proces filtracji. Ścieki są kierowane przez różne warstwy piasku o zróżnicowanej ziarnistości, co zapewnia skuteczne oddzielanie i usuwanie zanieczyszczeń.
3. Trwałość i łatwość konserwacji: Filtr piaskowy jest trwałym elementem oczyszczalni, który nie wymaga częstych napraw ani wymiany. Konserwacja sprowadza się głównie do regularnego czyszczenia i usuwania zebranych osadów z filtra.

Główne wady oczyszczalni z filtrem piaskowym

1. Wymagania dotyczące jakości piasku: Efektywność oczyszczalni z filtrem piaskowym zależy od jakości zastosowanego piasku. Konieczne jest stosowanie odpowiednio dobranego piasku o właściwej ziarnistości i składzie, co może wiązać się z pewnymi trudnościami w dostępie do odpowiedniego materiału.
2. Potrzeba regularnej konserwacji: Mimo że filtr piaskowy jest trwałym elementem, wymaga regularnej konserwacji. Osady i zanieczyszczenia gromadzące się w filtrze muszą być regularnie usuwane, aby utrzymać jego skuteczność. To może wiązać się z dodatkowymi nakładami pracy i czasu.
3. Ograniczenia w przepływie ścieków: Oczyszczalnia z filtrem piaskowym może mieć ograniczenia dotyczące przepływu ścieków. Jeśli ilość ścieków przekracza zdolności filtracyjne, może dojść do przeciążenia systemu i pogorszenia efektywności oczyszczania.

Elementy budowy oczyszczalni z filtrem piaskowym

Oczyszczalnia z filtrem piaskowym składa się z różnych elementów, które są istotne dla jej budowy i działania. Oto główne elementy budowy oczyszczalni z filtrem piaskowym:

1. Betonowy zbiornik na ścieki: Jest to główny zbiornik, który gromadzi ścieki przed procesem oczyszczania. Zbiornik wykonany jest z betonu, co zapewnia jego trwałość i odporność na działanie ścieków.
2. Warstwa piasku: To kluczowy element filtra piaskowego. Warstwa piasku pełni rolę filtra, który zatrzymuje cząstki zanieczyszczeń i umożliwia oczyszczenie ścieków przed dalszym przetwarzaniem.
3. Drenaż lub infiltrator: Są to systemy odprowadzające oczyszczone ścieki z filtra piaskowego. Drenaż lub infiltrator składają się z rur lub przewodów, które umożliwiają stopniowe odprowadzanie oczyszczonych ścieków do dalszych etapów przetwarzania lub do gruntu.
4. Studzienka rozdzielcza: Jest to miejsce, w którym odbywa się rozdział ścieków na poszczególne strumienie. Studzienka rozdzielcza umożliwia skierowanie ścieków do odpowiednich sekcji oczyszczalni i regulację przepływu ścieków.
5. Przepompownia ścieków (opcjonalnie): W niektórych przypadkach oczyszczalnia z filtrem piaskowym może wymagać przepompowania ścieków z jednej sekcji do drugiej. Przepompownia ścieków składa się z pompy, rur i zaworów, które umożliwiają płynne przenoszenie ścieków w obrębie oczyszczalni.
6. Separator tłuszczów (opcjonalnie): Ten element jest odpowiedzialny za separację tłuszczu i innych zanieczyszczeń od ścieków. Separator tłuszczów zatrzymuje tłuszcze, oleje i inne substancje o większej gęstości, zapobiegając ich przedostawaniu się do dalszych procesów oczyszczania.

Wszystkie te elementy są istotne dla skutecznego działania oczyszczalni z filtrem piaskowym. Ich odpowiednie zbudowanie i utrzymanie zapewnia skuteczne oczyszczanie ścieków i ochronę środowiska.

Elementy budowy oczyszczalni z filtrem piaskowym

1. osadnik gnilny,
2. studzienka rozdzielcza,
3. drenaż rozsączający,
4. warstwa filtracyjna,
5. drenaż zbierający,
6. folia uszczelniająca (ewentualnie grunt zagęszczony o dobrych właściwościach  izolacyjnych, np.: glina),
7. studzienka zbiorcza (w razie konieczności przetłoczenia oczyszczonych  ścieków stosuje się pompę pływakową),
8. odprowadzenie oczyszczonych ścieków (warianty: studnia chłonna, drenaż  rozsączający, zbiornik wodny).

3. Oczyszczalnia z filtrem gruntowo-roślinnym

Oczyszczalnia z filtrem gruntowo-roślinnym wykorzystuje rośliny i glebę do oczyszczania ścieków. Proces oczyszczania odbywa się w kilku warstwach. Po dotarciu do betonowego zbiornika na ścieki, ścieki są przepuszczane przez warstwę żwiru lub kruszywa, która pełni funkcję filtracyjną. Następnie ścieki przechodzą przez warstwę gleby, gdzie są obecne rośliny.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem gruntowo-roślinnym

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z filtrem gruntowo-roślinnym wykorzystuje rośliny i glebę do oczyszczenia ścieków. Ścieki są przepuszczane przez warstwę żwiru lub kruszywa, a następnie przez warstwę gleby z roślinami. Rośliny pobierają substancje odżywcze z ścieków, a gleba działa jako filtr biologiczny. Oczyszczone ścieki są odprowadzane do gruntu.

Zasada działania filtra roślinnego

Rośliny, takie jak sitowie, pałka, trzcina lub szparagowiec, pobierają substancje odżywcze z ścieków jako źródło nawozu. Mikroorganizmy obecne w glebie i korzeniach roślin uczestniczą w procesach biologicznego oczyszczania ścieków poprzez rozkład substancji organicznych. Oczyszczone ścieki są dalej rozpraszane w gruncie.

Oczyszczanie ścieków - proces z filtrem roślinnym

Oczyszczalnie gruntowo-roślinne są jednym z rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków. W ramach tego typu oczyszczalni wyróżnia się różne systemy oczyszczania, takie jak oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym, z przepływem powierzchniowym oraz z przepływem kombinowanym. W przypadku oczyszczalni gruntowo-roślinnych z filtrem, warstwy roślinne odgrywają kluczową rolę w procesie oczyszczania ścieków.

Oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym, powierzchniowym i kombinowanym to trzy różne rodzaje przydomowych oczyszczalni ścieków. Każdy z tych systemów ma swoje unikalne cechy i zasady działania.

Oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym

Warto rozważyć te zalety i wady oczyszczalni gruntowo-roślinnych, aby dokonać właściwego wyboru odpowiedniego systemu oczyszczania ścieków dla domu. Każdy rodzaj oczyszczalni ma swoje specyficzne cechy i może być dostosowany do indywidualnych potrzeb i warunków lokalnych.

Oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym

Oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym to systemy, w których ścieki są prowadzone po specjalnie zaprojektowanych powierzchniach, takich jak trawniki, pola uprawne czy stawy. Główne zalety tego typu oczyszczalni to:

1. Widoczny efekt estetyczny: Oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym mogą być atrakcyjnym elementem krajobrazu, zwłaszcza jeśli są ozdobione roślinnością lub służą jako naturalne stawy ozdobne.
2. Efektywne usuwanie zanieczyszczeń: Systemy te skutecznie usuwają zarówno substancje organiczne, jak i związki azotu i fosforu, dzięki działaniu roślin oraz procesom biologicznym zachodzącym na powierzchni.
3. Łatwość konserwacji: Oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym są zazwyczaj łatwe w konserwacji i utrzymaniu, ponieważ ścieki są widoczne i dostępne do monitorowania.

Oczyszczalnie z przepływem kombinowanym

Oczyszczalnie z przepływem kombinowanym to zaawansowane systemy, które łączą cechy oczyszczalni z przepływem podpowierzchniowym i powierzchniowym. Wykorzystują one różne elementy, takie jak rynny, zbiorniki, filtry i rośliny, aby zapewnić kompleksowe oczyszczanie ścieków. Główne zalety oczyszczalni z przepływem kombinowanym to:

1. Wysoka skuteczność oczyszczania: Dzięki połączeniu różnych procesów oczyszczania, oczyszczalnie z przepływem kombinowanym są w stanie skutecznie usuwać różne rodzaje zanieczyszczeń ze ścieków.
2. Elastyczność i dostosowanie: Systemy te mogą być dostosowane do różnych warunków lokalnych i indywidualnych potrzeb, umożliwiając optymalne oczyszczanie ścieków.
3. Możliwość ponownego wykorzystania wody: Niektóre oczyszczalnie z przepływem kombinowanym umożliwiają odzyskiwanie wody, która może być ponownie wykorzystana w celach irygacyjnych lub do innych celów niemieszczących się w kategorii picia.

Podsumowując, oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym, powierzchniowym i kombinowanym mają swoje unikalne cechy, zalety i wady. Wybór odpowiedniego systemu zależy od indywidualnych potrzeb, warunków lokalnych oraz wymagań dotyczących oczyszczania ścieków.

Filtr gruntowo-roślinny - warstwy

Filtr gruntowo-roślinny to jeden z rodzajów oczyszczalni ścieków, który wykorzystuje specjalne warstwy gruntu i roślinności do procesu oczyszczania ścieków. Składa się z kilku warstw, z których każda pełni określoną funkcję w procesie oczyszczania.

Główne zalety filtra gruntowo-roślinnego

1. Naturalne oczyszczanie: Filtr gruntowo-roślinny wykorzystuje naturalne procesy biologiczne, w których mikroorganizmy obecne w glebie i korzeniach roślin oczyszczają ścieki z substancji organicznych i zanieczyszczeń.
2. Efektywność usuwania zanieczyszczeń: Dzięki wielu warstwom o różnych funkcjach, filtr gruntowo-roślinny jest w stanie skutecznie usuwać zarówno substancje organiczne, jak i związki azotu i fosforu.
3. Estetyka i ekologia: Filtr gruntowo-roślinny może być atrakcyjnym elementem krajobrazu, ponieważ rośliny i gleba tworzą naturalne otoczenie. Ponadto, ten system jest przyjazny dla środowiska, ponieważ nie wymaga użycia środków chemicznych ani energii.

Wadą filtra gruntowo-roślinnego może być konieczność regularnego konserwowania i pielęgnowania roślin oraz monitorowania stanu warstw glebowych. Ponadto, efektywność oczyszczania może być uzależniona od rodzaju gleby i warunków lokalnych.

Podsumowując, filtr gruntowo-roślinny jest jednym z rodzajów oczyszczalni ścieków, który wykorzystuje naturalne procesy biologiczne do skutecznego oczyszczania ścieków. Ma wiele zalet, takich jak naturalność, efektywność oczyszczania i ekologiczność, choć wymaga odpowiedniej pielęgnacji i monitorowania.

Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym

1. Naturalne oczyszczanie: Oczyszczalnie gruntowo-roślinne opierają się na naturalnych procesach biologicznych, które wykorzystują rośliny i mikroorganizmy do usuwania zanieczyszczeń ze ścieków. Dzięki temu są one ekologiczne i nie wymagają stosowania chemicznych środków oczyszczających.
2. Efektywność oczyszczania: Systemy oczyszczalni gruntowo-roślinnych mogą skutecznie usuwać różne rodzaje zanieczyszczeń, takie jak substancje organiczne, azotany, fosforany itp. Działanie roślin i mikroorganizmów pozwala na degradację tych substancji i redukcję ich stężenia w ściekach.
3. Estetyka i krajobraz: Oczyszczalnie gruntowo-roślinne mają również estetyczny aspekt, ponieważ rośliny mogą stanowić ozdobę i urozmaicenie krajobrazu. Mogą być one zintegrowane z ogrodem lub terenem wokół domu, tworząc przyjemne otoczenie.
4. Niskie koszty eksploatacji: Oczyszczalnie gruntowo-roślinne są zazwyczaj tańsze w eksploatacji w porównaniu do innych zaawansowanych technologicznie systemów oczyszczania ścieków. Nie wymagają one częstych napraw ani złożonej konserwacji, co przekłada się na niższe koszty utrzymania.

Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym

1. Zależność od warunków środowiskowych: Efektywność oczyszczalni gruntowo-roślinnych może być uzależniona od warunków środowiskowych, takich jak klimat, rodzaj gleby, wilgotność, nasłonecznienie itp. Niektóre gatunki roślin mogą nie być odporne na surowe warunki klimatyczne, co może wpływać na efektywność oczyszczalni.
2. Wymagane powierzchnie: Oczyszczalnie gruntowo-roślinne wymagają stosunkowo dużych powierzchni, aby zapewnić odpowiednią ilość roślin i mikroorganizmów do skutecznego oczyszczania ścieków. Dla niewielkich działek budowlanych może to być ograniczeniem.
3. Konieczność regularnej pielęgnacji: Rośliny w oczyszczalni gruntowo-roślinnej wymagają regularnej pielęgnacji, takiej jak przycinanie, usuwanie martwych części, nawożenie itp. To może być czasochłonne i wymagać pewnej wiedzy ogrodniczej.
4. Ograniczenia dotyczące rodzaju zanieczyszczeń: Oczyszczalnie gruntowo-roślinne mogą być mniej skuteczne w usuwaniu niektórych szczególnie trudnych zanieczyszczeń, takich jak substancje chemiczne o dużej trwałości czy metale ciężkie. W takich przypadkach może być konieczne zastosowanie dodatkowych technologii oczyszczania.

Warto rozważyć zalety i wady oczyszczalni gruntowo-roślinnych, aby dokonać właściwego wyboru odpowiedniego systemu oczyszczania ścieków dla domu. Każdy rodzaj oczyszczalni ma swoje specyficzne cechy i może być dostosowany do indywidualnych potrzeb i warunków lokalnych.

Elementy budowy oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym

Oczyszczalnia z filtrem gruntowo-roślinnym składa się z różnych elementów, które są istotne dla jej budowy i działania. Oto główne elementy budowy oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym:

1. Betonowy zbiornik na ścieki: Jest to główny zbiornik, który gromadzi ścieki przed procesem oczyszczania. Betonowy zbiornik zapewnia trwałość i wytrzymałość, umożliwiając skuteczne gromadzenie ścieków.
2. Warstwa żwiru lub kruszywa: To pierwsza warstwa w filtrze gruntowo-roślinnym. Warstwa ta pełni rolę filtracyjną i umożliwia przedostawanie się ścieków przez system.
3. Warstwa gleby z roślinami: Jest to kluczowy element filtracji w oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym. Rośliny sadzone w tej warstwie pomagają w procesie oczyszczania ścieków poprzez absorpcję składników odżywczych i filtrację zanieczyszczeń.
4. Drenaż lub infiltrator: Są to systemy odprowadzające oczyszczone ścieki z oczyszczalni. Drenaż lub infiltrator składają się z rur lub przewodów, które umożliwiają stopniowe odprowadzanie oczyszczonych ścieków do dalszych etapów przetwarzania lub do gruntu.
5. Studzienka rozdzielcza: Jest to miejsce, w którym odbywa się rozdział ścieków na poszczególne strumienie. Studzienka rozdzielcza umożliwia skierowanie ścieków do odpowiednich sekcji oczyszczalni i regulację przepływu ścieków.
6. Przepompownia ścieków (opcjonalnie): W niektórych przypadkach oczyszczalnia z filtrem gruntowo-roślinnym może wymagać przepompowania ścieków z jednej sekcji do drugiej. Przepompownia ścieków składa się z pompy, rur i zaworów, które umożliwiają płynne przenoszenie ścieków w obrębie oczyszczalni.
7. Separator tłuszczów (opcjonalnie): Ten element jest odpowiedzialny za separację tłuszczu i innych zanieczyszczeń od ścieków. Separator tłuszczów zatrzymuje tłuszcze, oleje i inne substancje o większej gęstości, zapobiegając ich przedostawaniu się do dalszych procesów oczyszczania.

Wszystkie te elementy są istotne dla skutecznego działania oczyszczalni z filtrem gruntowo-roślinnym. Ich odpowiednie zbudowanie i utrzymanie zapewnia skuteczne oczyszczanie ścieków i ochronę środowiska.

Elementy budowy oczyszczalni z filtrem gruntowo – roślinnym,

1. osadnik gnilny,
2. przepompownia (o ile jest taka konieczność),
3. studzienka rozdzielcza,
4. filtr gruntowo – roślinny,
5. drenaż rozsączający i zbierający
6. odprowadzenie oczyszczonych ścieków (warianty: studnia chłonna, drenaż  rozsączający, zbiornik wodny).

4. Oczyszczalnie ze złożem biologicznym

Oczyszczalnie ze złożem biologicznym są rodzajem oczyszczalni ścieków, w których wykorzystuje się specjalne złoża, mające za zadanie stworzenie dogodnych warunków do rozwoju mikroorganizmów odpowiedzialnych za proces biologicznego oczyszczania ścieków. Istnieje kilka różnych typów złoża biologicznego, takich jak złoża zalewane, zraszane, zanurzone, tarczowe i zawieszone.

1. Złoża zalewane: Złoża zalewane to rodzaj złoża biologicznego, w którym ścieki są równomiernie rozprowadzane na powierzchni złoża. Mikroorganizmy obecne w złożu biologicznym rozkładają substancje organiczne i zanieczyszczenia w ściekach.
2. Złoża zraszane: Złoża zraszane są podobne do złoże zalewanego, ale w tym przypadku ścieki są rozprowadzane na złożu za pomocą systemu zraszaczy. To pozwala na lepsze natlenienie złoża i skuteczniejsze oczyszczanie ścieków.
3. Złoża zanurzone: Złoża zanurzone to złoża biologiczne, które znajdują się pod powierzchnią wody. Mikroorganizmy obecne w złożu rozkładają zanieczyszczenia w ściekach, a woda przechodzi przez złoże, zostając oczyszczona.
4. Złoża tarczowe: Złoża tarczowe składają się z specjalnych tarcz, na których rosną mikroorganizmy. Ścieki są równomiernie rozprowadzane na tarczach, a mikroorganizmy rozkładają zanieczyszczenia, tworząc biofilm na powierzchni tarcz.
5. Złoża zawieszone: Złoża zawieszone to złoża biologiczne, w których mikroorganizmy są utrzymywane w zawiesinie wewnątrz reaktora. Woda i ścieki przepływają przez reaktor, a mikroorganizmy oczyszczają zanieczyszczenia.

Każdy z tych typów złoża biologicznego ma swoje charakterystyczne cechy i zastosowania w procesie oczyszczania ścieków. Są one efektywne w usuwaniu substancji organicznych i zanieczyszczeń, przyczyniając się do poprawy jakości środowiska wodnego.

Oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym

Przydomowa oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym wykorzystuje biologiczne procesy rozkładu i oczyszczania ścieków. Ścieki są przepuszczane przez specjalne złoże, które zawiera mikroorganizmy, takie jak bakterie, które rozkładają substancje organiczne. Oczyszczone ścieki są odprowadzane do gruntu.

Złoże biologiczne - budowa i funkcje

Mikroorganizmy obecne w złożu biologicznym rozkładają substancje organiczne w ściekach, przekształcając je w produkty oczyszczone. Oczyszczone ścieki są następnie odprowadzane do drenażu lub infiltratora, gdzie są rozpraszane w gruncie. Złoże biologiczne pełni kluczową rolę w procesie biologicznego oczyszczania ścieków.

Oczyszczanie ścieków - proces ze złożem biologicznym

Oczyszczalnia ze złożem biologicznym wykorzystuje mikroorganizmy, takie jak bakterie, do procesu oczyszczania ścieków. Po trafienu do betonowego zbiornika na ścieki, ścieki przechodzą przez specjalne złoże biologiczne. Złoże to zawiera wypełniacz, np. tworzywo sztuczne, na którym rozwijają się bakterie i inne mikroorganizmy.

Elementy budowy oczyszczalni ze złożem biologicznym

Elementy budowy oczyszczalni ze złożem biologicznym obejmują:

1. Betonowy zbiornik na ścieki: Jest to główny zbiornik, w którym gromadzone są ścieki przed procesem oczyszczania. Betonowy zbiornik zapewnia trwałość i wytrzymałość, umożliwiając skuteczne gromadzenie ścieków.
2. Złoże biologiczne: Jest to kluczowy element oczyszczalni, w którym odbywa się proces biologicznego oczyszczania ścieków. Złoże biologiczne składa się z wypełniacza z tworzywa sztucznego, który służy jako siedlisko dla mikroorganizmów odpowiedzialnych za rozkład zanieczyszczeń w ściekach.
3. Studzienka rozdzielcza: Jest to miejsce, w którym odbywa się rozdział ścieków na poszczególne strumienie. Studzienka rozdzielcza umożliwia skierowanie ścieków do odpowiednich sekcji oczyszczalni i regulację przepływu ścieków.
4. Przepompownia ścieków (opcjonalnie): W niektórych przypadkach oczyszczalnia ze złożem biologicznym może wymagać przepompowania ścieków z jednej sekcji do drugiej. Przepompownia ścieków składa się z pompy, rur i zaworów, które umożliwiają płynne przenoszenie ścieków w obrębie oczyszczalni.
5. Separator tłuszczów (opcjonalnie): Ten element jest odpowiedzialny za separację tłuszczu i innych zanieczyszczeń od ścieków. Separator tłuszczów zatrzymuje tłuszcze, oleje i inne substancje o większej gęstości, zapobiegając ich przedostawaniu się do dalszych procesów oczyszczania.

Wszystkie te elementy są istotne dla skutecznego działania oczyszczalni ze złożem biologicznym. Ich odpowiednie zbudowanie i utrzymanie zapewnia skuteczne oczyszczanie ścieków i ochronę środowiska.

Elementy budowy oczyszczalni ze złożem biologicznym

1. osadnik gnilny,
2. złoże biologiczne,
3. odprowadzenie oczyszczonych ścieków (warianty: studnia chłonna, drenaż  rozsączający, zbiornik wodny).

5. Oczyszczalnia z komorą osadu czynnego

Oczyszczalnia z komorą osadu czynnego wykorzystuje proces rozkładu i osadzania substancji organicznych. Ścieki trafiają do betonowego zbiornika na ścieki, gdzie znajduje się komora osadu czynnego. W komorze zachodzi proces fermentacji i rozkładu osadu, który powstaje w wyniku rozkładu substancji organicznych w ściekach.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z komorą osadu czynnego

Przydomowa oczyszczalnia ścieków z komorą osadu czynnego jest oparta na procesie rozkładu i osadzania substancji organicznych. Ścieki są przepuszczane przez komorę, gdzie zachodzi proces fermentacji i rozkładu osadu. Następnie oczyszczone ścieki są odprowadzane do drenażu lub infiltratora.

Komora osadu czynnego - funkcja i działanie

W wyniku tego procesu, cięższe cząstki osadu opadają na dno komory, tworząc osad czynny. Oczyszczone ścieki są kierowane do drenażu lub infiltratora, gdzie są rozpraszane w gruncie. Komora osadu czynnego umożliwia skuteczne usunięcie substancji organicznych z ścieków poprzez proces fermentacji i osadzania.

Oczyszczanie ścieków - proces z osadem czynnym

Oczyszczalnie z osadem czynnym są jednym z rodzajów oczyszczalni ścieków, które wykorzystują proces osadu czynnego do oczyszczania ścieków.

Elementy budowy oczyszczalni z komorą osadu czynnego

Elementy budowy oczyszczalni z komorą osadu czynnego obejmują:

1. Betonowy zbiornik na ścieki: Jest to główny zbiornik, który gromadzi ścieki przed procesem oczyszczania. Betonowy zbiornik zapewnia trwałość i wytrzymałość, umożliwiając skuteczne gromadzenie ścieków.
2. Komora osadu czynnego: Jest to kluczowy element oczyszczalni, gdzie odbywa się proces osadzania cząstek stałych. Komora ta umożliwia oddzielenie osadu od cieczy, co prowadzi do dalszego oczyszczania ścieków.
3. Drenaż lub infiltrator: Są to systemy odprowadzające oczyszczone ścieki z oczyszczalni. Drenaż lub infiltrator składają się z rur lub przewodów, które umożliwiają stopniowe odprowadzanie oczyszczonych ścieków do dalszych etapów przetwarzania lub do gruntu.
4. Studzienka rozdzielcza: Jest to miejsce, w którym odbywa się rozdział ścieków na poszczególne strumienie. Studzienka rozdzielcza umożliwia skierowanie ścieków do odpowiednich sekcji oczyszczalni i regulację przepływu ścieków.
5. Przepompownia ścieków (opcjonalnie): W niektórych przypadkach oczyszczalnia z komorą osadu czynnego może wymagać przepompowania ścieków z jednej sekcji do drugiej. Przepompownia ścieków składa się z pompy, rur i zaworów, które umożliwiają płynne przenoszenie ścieków w obrębie oczyszczalni.
6. Separator tłuszczów (opcjonalnie): Ten element jest odpowiedzialny za separację tłuszczu i innych zanieczyszczeń od ścieków. Separator tłuszczów zatrzymuje tłuszcze, oleje i inne substancje o większej gęstości, zapobiegając ich przedostawaniu się do dalszych procesów oczyszczania.

Wszystkie te elementy są istotne dla skutecznego działania oczyszczalni z komorą osadu czynnego. Ich odpowiednie zbudowanie i utrzymanie zapewnia skuteczne oczyszczanie ścieków i ochronę środowiska.

Elementy budowy oczyszczalni z komorą osadu czynnego

1. osadnik gnilny,
2. komora osadu czynnego
3. osadnik wtórny
4. odprowadzenie oczyszczonych ścieków (warianty: studnia chłonna, drenaż  rozsączający, zbiornik wodny).

Budowa przydomowych oczyszczalni - elementy

Schemat instalacji przydomowej oczyszczalni

Uproszczony schemat instalacji przydomowej oczyszczalni ścieków przedstawia  poniższa ilustracja: 

Rys. 5. Schemat przydomowej hybrydowej oczyszczalni ścieków

Opis głównych części składowych oczyszczalni

Osadnik gnilny

Jest to zamknięty, szczelny zbiornik, w którym zachodzą wstępne procesy  oczyszczania ścieków. Najczęściej stosuje się osadniki z tworzyw sztucznych (głównie z polietylenu o wysokiej gęstości), ze względu na dużą trwałość, odporność na korozję i  łatwość montażu. Osadniki mogą być także wykonane z betonu. Na rynku są dostępne jako  prefabrykaty (jako jeden element są dostarczane na miejsce budowy) lub półprefabrykaty,  które wymagają łączenia dwóch lub więcej elementów. Osadniki mogą być złożone z jednej  lub wielu komór.

Do montażu przydomowych oczyszczalni najczęściej stosuje się zbiorniki o  budowie jedno-, dwu-, oraz trzykomorowej. Pełnią one rolę wstępnego urządzenia w  przydomowych oczyszczalniach ścieków. Podstawową ich funkcją jest retencjonowanie  ścieków, odprowadzanych w sposób bardzo nierównomierny oraz uśrednianie ich składu. W  osadnikach zachodzą zjawiska sedymentacji i flotacji, które powodują oddzielenie substancji  lekkich (oleje, tłuszcze) od substancji opadających na dno zbiornika. Proces przetwarzania  dokonywany jest za pomocą bakterii, wprowadzanych do środowiska za pomocą  odpowiednich preparatów. Bakterie przetwarzają zanieczyszczenia w substancję stałą.

Studzienka rozdzielcza

Element oczyszczalni drenażowej odpowiadający za równomierne rozprowadzenie  ścieków do poszczególnych nitek drenażu Studzienka może posiadać maksymalnie siedem  otworów o średnicy 110mm.

Ilość otworów uzależniona jest od ilości nitek drenażu, a tym  samym m. in. od warunków terenowych. Jeden z otworów przeznaczony jest zawsze do  instalacji rury doprowadzającej ściek, równocześnie stanowi on połączenie między  osadnikiem, a studzienką rozdzielczą. Pozostałe otwory służą do podłączenia rur  drenażowych.

Drenaż rozsączający

Jest to układ drenów ułożonych pod powierzchnią terenu. Zadaniem drenażu jest  równomierne (rozłożone na dużej powierzchni) wprowadzenie do gruntu ścieków wstępnie  oczyszczonych wypływających z osadnika. Ścieki te muszą dopływać do gruntu w bardzo  małych dawkach. Jest to warunek ich dalszego skutecznego unieszkodliwienia, dlatego drenaż  rozsączający powinien mieć odpowiednią długość.

Łączna długość drenażu rozsączającego  zależy od przepuszczalności gruntu i liczby mieszkańców domu, dla którego budujemy  oczyszczalnię przydomową. Np. dla domu zamieszkanego przez 4 osoby, w przypadku gruntu  o dobrej przepuszczalności, wystarczy drenaż o długości całkowitej 60m ułożony w trzech  ciągach.

Drenaż taki zajmuje powierzchnię około 100 m2. Dla prawidłowego procesu  oczyszczania ścieków konieczne jest, by warstwa gruntu przepuszczalnego, przez którą  przesączają się ścieki, była grubsza niż 1,5 m (licząc od dolnej krawędzi drenów do  powierzchni zwierciadła wody gruntowej). Dreny mogą być wykonane z różnych materiałów.  Mogą to być zwykłe sączki ceramiczne ułożone na styk (wyciek ścieków będzie następował  szczelinami pomiędzy sączkami) szczeliny między rurkami powinny być przykryte od góry  folią lub paskami papy. Można też wykorzystać rury z PCV z odpowiednio naciętymi lub  wywierconymi otworami lub gotowe rury perforowane. Praktyka pokazuje, że w ostatnich  latach powszechnie stosowanym materiałem na dreny rozsączające są rury PCV z odpowiednimi nacięciami. Nie zaleca się stosowania rur PCV melioracyjnych, ich  wewnętrzna struktura utrudnia równomierny rozpływ ścieków.

Przepompownia ścieków

Przepompownie stosowane są w celu przetłoczenia ścieków na wyższy poziom. W  przypadku przydomowych oczyszczalni ścieków wymagane są dla głęboko położonego  wyjścia rury kanalizacyjnej z budynku oraz przy zastosowaniu kopca filtracyjnego. Innym  przypadkiem, w którym może okazać się konieczne zastosowanie przepompowni w celu  przetłoczenia oczyszczonego ścieku do odbiornika są oczyszczalnie biologiczno 

mechaniczne, bądź oczyszczalnie ze złożem biologicznym, w których zastosowano dolny  odpływ oczyszczonych ścieków. Przepompownia jest to szczelny zbiornik (najczęściej z  tworzywa sztucznego, choć niekiedy wykorzystywane są zbiorniki lub kręgi betonowe), w  którym umieszczona jest pompa pływakowa (czyli pompa, do której przymocowany jest  czujnik poziomu cieczy nazywany pływakiem), która okresowo (po napłynięciu określonej  porcji ścieków) włącza się i przetłacza ścieki do kolejnych elementów systemu związanego z  oczyszczaniem ścieków. Dobór pompy nie jest sprawą łatwą i musi uwzględniać szereg aspektów związanych z warunkami organizacyjno-technicznymi na działce oraz parametrami  samego urządzenia. Jeśli pompa ma służyć tylko podniesieniu już podczyszczonych w  osadniku ścieków na wyższy poziom możemy zastosować pompę przystosowaną do tłoczenia  tzw. wody brudnej (pompy do brudnej wody). Tego typu pompę możemy również zastosować  do przetłoczenia podczyszczonych ścieków na złoże biologiczne, bądź do odbiornika którym  może być np.: studnia chłonna. W przypadku konieczności tłoczenia ścieków surowych (np.:  do osadnika), niezbędne są specjalnie przystosowane urządzenia (pompy do ścieków  surowych), które mogą posiadać tzw. rozdrabniacze (wirniki, zaopatrzone w ostre „noże”,  które są montowane od dołu pompy, czyli tam gdzie ścieki są zasysane).

Separator tłuszczów

Separatory tłuszczu są urządzeniami przepływowymi, w których w sposób grawitacyjny  następuje oddzielenie lżejszych od wody tłuszczów i ich gromadzenie się na powierzchni  ścieków. Dzięki zasyfonowanemu wlotowi i wylotowi nie mogą się one wydostać się z  separatora. Dla sprawności usuwania tłuszczów decydujące znaczenie ma obciążenie  hydrauliczne, stąd powierzchnia czynna separatorów zwiększa się wraz z ich przepływem  nominalnym. Separatory tłuszczów spełniają również funkcję osadników, gdzie następuje  gromadzenie się wytrąconych zawiesin i części stałych. Są one projektowane zgodnie z  wymogami normy PN-EN 1825:2005 oraz DIN 4040. Separatory tłuszczu są wykonywane w  postaci prostopadłościennych zbiorników. Wlot i wylot są zasyfonowane. W górnej części  separatora znajduje się rama służąca do osadzenia prostokątnych pokryw rewizyjnych lub  ustawienia nadstawki (nadstawek) przy głębokościach instalacyjnych przekraczających 230  mm. Standardowo separatory są wykonywane z bosymi króćcami przyłączeniowymi. Na życzenie istnieje możliwość wykonania innych rodzajów króćców. Króćce wentylacyjne dla  każdego typu separatora mają tą samą średnicę DN 100. Od góry nadstawka jest zamykana za  pomocą pokryw, identycznych jak dla separatora. Powierzchnia pokryw odpowiada dokładnie  powierzchni dna separatora, stąd po ich otwarciu jest doskonały dostęp do każdej części  urządzenia a tym samym obsługa jest łatwa i bezpieczna. Separatory i nadstawki są  wykonywane ze stali St3S. Wszystkie powierzchnie stalowe po oczyszczeniu do stopnia Sa  2.5 pokryte są specjalnymi powłokami w celu zabezpieczenia separatora przed korozją i  zapewnienia maksymalnego okresu jego żywotności. W przypadku zabudowy w gruntach  nawodnionych korpus separatora zostaje przystosowany do kotwienia go za pomocą śrub  rozporowych do żelbetowego fundamentu, zapobiegających jego wypłynięciu. 

Istnieją pewne ograniczenia co do instalowania separatorów tłuszczu i skrobi. Nie można  ich instalować w sieciach służących do odprowadzania: 

• ścieków sanitarnych,
• ścieków deszczowych, 
• ścieków zawierających węglowodory.

Zasada działania przydomowych oczyszczalni ścieków

Oczyszczanie ścieków składa się z kilku procesów, które usuwają lub neutralizują  ogromną część substancji szkodliwych i uśmiercają organizmy chorobotwórcze występujące  w ściekach. Pierwszy z nich usuwa zanieczyszczenia występujące w postaci cząstek stałych.  Ten pierwszy stopień oczyszczania to filtrowanie lub przetrzymanie ścieków w zbiorniku tak,  aby cząstki stałe mogły opaść na dno. W ściekach (przy dostępie tlenu) rozwijają się  pożyteczne bakterie, które rozkładają substancje zawarte w ściekach. Dalsze oczyszczanie  zależy od rodzaju dopływających ścieków. Zwykle jest to połączony proces filtracji z  oczyszczaniem biologicznym (a więc przy pomocy samoczynnie rozwijających się bakterii).  Takie oczyszczanie jest wystarczające, gdy mamy do czynienia ze ściekami pochodzącymi  tylko z gospodarstwa domowego. W większych oczyszczalniach ścieki mogą (czasami  muszą) być poddawane procesowi oczyszczania chemicznego. Przydomowe oczyszczalnie  ścieków - oczyszczanie ścieków bytowo-gospodarczych zachodzi w dwóch następujących po  sobie etapach:

PODCZYSZCZANIE: osadnik gnilny W osadniku gnilnym ścieki zostają wstępnie  oczyszczone. Cząstki unoszące się w ściekach opadają na dno i tworzą osad. Osad ten ulega  powolnemu procesowi fermentacji, w czasie której cząstki zanieczyszczeń są rozkładane na  substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne substancje mineralne, które  odkładają się na dnie osadnika. Na powierzchni ścieków w osadniku gnilnym tworzy się tzw.  kożuch (utworzony z zanieczyszczeń lżejszych od wody - najczęściej tłuszczów), czyli piana  powstająca przy procesie fermentacji ( w warunkach beztlenowych) różnych substancji  zawartych w ściekach. Aby proces ten był skuteczny musi trwać co najmniej 3 dni - stąd  wymaganie właściwej pojemności zbiornika w zależności od ilości podczyszczanych  ścieków. Ogólnie można przyjąć, iż ścieki na wylocie z osadnika są podczyszczone w ok.  65%. W celu wyeliminowania przykrego zapachu z osadnika potrzebna jest dobra wentylacja.  Osiąga się to poprzez podłączenia osadnika do wentylacyjnej sieci kanalizacyjnej budynku, z  wyprowadzeniem poprzez dach na zewnątrz. Wentylacja następuje dzięki naturalnemu  ciągowi kominowemu występującemu w pionie kanalizacyjnym. 

DOCZYSZCZANIE: O ile etap wstępny, podczyszczanie odbywa się obligatoryjnie w  osadniku gnilnym (inaczej: osadnik gnilny jest jedynym możliwym miejscem podczyszczania  ścieków w przydomowej oczyszczalni ścieków) – o tyle etap doczyszczania może odbywać  się w różnych konstrukcjach. Jakakolwiek by ta konstrukcja nie była, musi ona służyć  jednemu celowi: ma stworzyć optymalne warunki do tlenowego doczyszczania ścieków  wypływających z osadnika gnilnego. 

Oczyszczalnia z drenażem rozsączającym

Jest to układ równolegle połączonych ze sobą rur, które mają za zadanie równomierne  rozprowadzenie podczyszczonych ścieków na powierzchni zwanej poletkiem filtracyjnym.  Jako drenaż rozsączający najczęściej stosowane są rury PCV o średnicy 100 - 110 mm, z  otworami w formie nacięć bądź nawiercanych otworów.

Przy planowaniu głębokości  wykopów pod drenaż, podstawowym wymogiem jest zachowanie minimalnej odległości  drenażu od maksymalnego rocznego poziomu wód gruntowych – 150 cm. Wykopy na  poszczególne rury mają zwykle szerokość ok. 50 cm. Wielkość tą możemy zmniejszyć do 30  - 40 cm.

Górna część rury drenażowej powinna być zabezpieczona geowłókniną. Jest to  specjalny materiał z tworzywa sztucznego (mata o grubości ok. 0,3 - 0,5 mm), która  zabezpiecza drenaż przed zamulaniem i zarastaniem układu, co jest szczególnie ważne w  przypadku ulewnych deszczy. Warstwa filtracyjna, pod drenażem, powinna być wykonana ze  żwiru (optymalnie płukanego) o uziarnieniu 16 - 32 mm, alternatywnie można zastosować  drobny tłuczeń, tzw. drogowy.

Rys. 1. Schemat przydomowej oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym

Odpowiednie uziarnienie filtra jest niezbędne, aby zapewnić  właściwy dostęp tlenu i zminimalizować ryzyko kolmatacji (zarastania, zamulania warstwy  filtracyjnej). Prawidłowe wyprowadzenie drenażu rozsączającego ze studzienki rozdzielającej  polega na podłączeniu każdej nitki drenażu do jednego wyjścia w studzience. Podczas  układania rur drenażowych zalecane jest zachowanie odpowiednich spadków. Mają one  zapewnić prawidłową pracę całego systemu drenażowego, czyli równomierne rozprowadzenie  ścieków po całym poletku filtracyjnym.

Rys. 2. Schemat przydomowej oczyszczalni ścieków z drenażem w nasypie

Spadki rur powinny wynosić od 0,0% do 3,0%.  Zalecane minimalne odległości między poszczególnymi nitkami drenażu wynoszą od 1,5 do 2  m, zaś maksymalne ich zagłębienie w gruncie wynosi 1,0 - 1,30 m. Zależy ono zarówno od  głębokości wyprowadzenia rury kanalizacyjnej z domu (instalacja wewnętrzna), jak również  od strefy klimatycznej i rodzaju gruntu. 

Wielkości powyższe są determinowane dwoma głównymi czynnikami: 

1. kosztami wykonania (wykopów, kruszywa, robocizny),
2. czynnikami biologicznymi - w związku z tym, iż na warstwie filtracyjnej pod drenem,  rozwijają się mikroorganizmy tlenowe, zdecydowanie nie jest wskazane zbyt głębokie  posadowienie drenów; im głębiej, tym ilość niezbędnego dla mikroorganizmów tlenu jest  mniejsza.

Maksymalna długość jednej nitki drenażu wynosi 20 - 25 m. Przy większych  odległościach istnieje duże prawdopodobieństwo, iż układ drenacyjny nie będzie pracował  prawidłowo, ponieważ do końcowych odcinków ścieki nie będą dopływały. Zalecana długość  minimalna: 6 - 8 m.

Obszar, na którym ułożony jest drenaż można użytkować w sposób  ograniczony. Nie może być on poddawany obciążeniom mechanicznym związanym z  przemieszczaniem się pojazdów. Bezwzględnie zabronione jest nasadzanie roślin (szczególnie  o rozwiniętych systemach korzeniowych), ze względu na możliwość zmniejszenia światła  kanału, a niekiedy wręcz zatkania rur drenażowych. Najczęściej jest on porośnięty trawą. 

Tabela 1. Zestawienie wybranych przydomowych oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym [21, 22, 23, 24].

Główne zalety oczyszczalni z drenażem rozsączającym: 

• prosta konstrukcja,
• niskie koszty zakupu urządzeń, 
• nie wymaga specjalistycznej wiedzy ani nadzoru (praktycznie bezobsługowa), ∙ duża odporność na nierównomierności w dopływie ścieków, 
• niskie koszty eksploatacji; ewentualnym kosztem może być zakup specjalnych  biopreparatów wspomagających procesy oczyszczania w szczególnych  okolicznościach, 
• długa żywotność urządzeń, 
• niska awaryjność, o ile przestrzegane są zalecenia producenta co do prawidłowej  eksploatacji oraz okresowych przeglądów najważniejszych elementów. 

Główne wady oczyszczalni z drenażem rozsączającym: 

• stosunkowo duża powierzchnia działki niezbędna do jej instalacji, 
• brak kontroli sprawności oczyszczalni (efektów oczyszczania) ze względu na to, iż  dreny są ułożone w ziemi, bardzo trudny jest pobór próbek do badania efektywności  oczyszczania, jak również jakakolwiek regulacja zachodzących procesów, 
• istnieje poważne ryzyko związane ze zmianami fizyko-biologicznymi, które mogą  mieć miejsce niezależnie od człowieka, 
• sumienne i bezsprzecznie wymagane stosowanie biopreparatów w celu utrzymania  odpowiedniej jakości flory bakteryjnej, 
• możliwość przewymiarowania podczas projektowania.

Oczyszczalnia z filtrem piaskowym

Oczyszczalnie z filtrem piaskowym stosowane są w przypadku gruntu zbyt  przepuszczalnego lub gruntu nieprzepuszczalnego. Pierwszym elementem takiego  rozwiązania jest osadnik gnilny, w którym następuje I faza oczyszczania. Następnie ścieki  przepływają grawitacyjnie, bądź są przetłaczane przez przepompownie na filtr piaskowy. Na  filtrze piaskowym ścieki są równomiernie rozprowadzane poprzez drenaż rozsączający.  Następuje tu II etap oczyszczania – biologiczny. Na żwirze, który stanowi główne  wypełnienie filtra, rozwijają się bakterie tlenowe i beztlenowe oraz inne mikroorganizmy,  które są odpowiedzialne za proces doczyszczania. Przefiltrowane ścieki są odprowadzane  przez dreny zbierające do studni zbiorczej, a stamtąd do odbiornika. Pierwsze elementy  oczyszczalni: osadnik i studzienka rozdzielcza są analogiczne, jak w przypadku innych  rodzajów oczyszczalni. Podobnie drenaż rozsączający stanowią rury PCV o średnicy 100 -110  mm. Faza doczyszczania ścieków przebiega w filtrze piaskowym. Stanowi go warstwa filtracyjna uszczelniona w sposób naturalny gruntem trudno przepuszczalnym lub folią o gr.  min. 0,5 mm, chociaż w praktyce zaleca się stosowanie folii grubszej - tj. 0,8 - 1 mm, ze  względu na ewentualne uszkodzenia podczas montażu. Wypełnieniem filtra piaskowego jest  najczęściej żwir lub piasek. Grubość tej warstwy to 0,8 -1 m. Całkowitą jej powierzchnię  określa się na podstawie ilości drenów.

Doczyszczone ścieki dostają się poprzez drenaż  zbierający do studzienki zbiorczej. Mogą one być wykorzystywane do celów gospodarczych  (np.: do mycia samochodu, podlewania trawników itp.). Należy pamiętać, że wody tego typu  nie mogą być używane do podlewania upraw warzywnych. Związane jest to z tym, iż w  wodach tego typu mogą znajdować się formy przetrwalnikowe mikroorganizmów  chorobotwórczych.

W innym przypadku ścieki trafiają do odbiornika. Zależnie od lokalnych  warunków gruntowo – wodnych, wielkości działki, preferencji inwestora, można je  odprowadzić do studni chłonnej, drenażu rozsączającego lub wód powierzchniowych.  Zastosowanie studni chłonnej jest możliwe, o ile poziom wód gruntowych nie jest wyższy, niż  1 m od jej dna. Studnię chłonną stanowić mogą np.: kręgi betonowe z otworami (o średnicy  20 - 30 mm) wykonanymi na poziomie właściwej warstwy filtracyjnej, zaleca się wykonanie  obsypki wokół kręgów z materiału o właściwościach filtracyjnych (gruby żwir, kruszywo).

Drenaż rozsączający do gruntu można stosować, o ile poziom wód gruntowych nie jest  wyższy, niż 1,5 m od dna drenu i są to grunty dobrze przepuszczalne. Długość nitek  drenażowych jest o 50-60% krótsza, niż drenażu stosowanego jako metoda doczyszczania  ścieków.

Dla 4 -5 osobowej rodziny, na gruntach gdzie zastosowano osadnik o pojemności 2  m3 wystarczy ok. 10 -14 m drenażu odprowadzającego oczyszczone ścieki. Kolejny możliwy  odbiornik oczyszczonych ścieków to wody powierzchniowe, przy czym odprowadzane ścieki  nie mogą pogorszyć stanu czystości wód, co wynika z obowiązujących aktów prawnych  (Prawo Wodne). W tym wypadku istnieje konieczność posiadania pozwolenia  wodnoprawnego i okresowej kontroli stopnia oczyszczania ścieków.

W przypadku, gdy  stosowny odbiornik wodny znajduje się na działce inwestora i jest w całości jego własnością,  obostrzenia wynikające ze wspomnianego powyżej aktu prawnego nie obowiązują. Stopień  oczyszczania ścieków w filtrze piaskowym jest nieco wyższy, niż w przypadku drenażu  rozsączającego. Tego typu rozwiązanie gwarantuje znaczną redukcję BZT5 1 oraz zawiesin.  Znacznie gorsze efekty uzyskuje się, jeżeli chodzi o związki azotu. Także redukcja fosforu,  która w początkowej fazie oczyszczania następuje bardzo efektywnie, z biegiem czasu  maleje.

Główne zalety oczyszczalni z filtrem piaskowym: 

• prosta konstrukcja, 
• niskie koszty zakupu urządzeń, 
• duża odporność na nierównomierności w dopływie ścieków, 
• niskie koszty eksploatacji (ewentualnie, o ile występuje przepompownia - koszty  energii elektrycznej związanej z pracą pompy pływakowej), 
• możliwość gospodarczego wykorzystania ścieków oczyszczonych (np.: do podlewania  trawnika, mycia samochodu, itp.). 

Główne wady oczyszczalni z filtrem piaskowym: 

• stosunkowo duża powierzchnia działki niezbędna do jej instalacji, 
• wyższe koszty i większy nakład pracy związany z wykonaniem filtra piaskowego,  wynikający głównie z faktu, iż filtry najczęściej są wykonywane jako  napowierzchniowe, m. in. ze względu na konieczność zachowania podstawowego  warunku jakim jest 1,5 m od dna drenów do powierzchni zwierciadła wód  gruntownych; w związku z tym integralnym elementem takiego rozwiązania często  bywa także przepompownia. Istotnym kosztem jest także zakup folii uszczelniającej, 
• konieczność wykonania zabezpieczenia przed uszkodzeniem filtra piaskowego przez  czynniki atmosferyczne np.:: poprzez palikowanie obrzeży filtra lub czynniki  mechaniczne (zwierzęta gospodarcze, itp.) poprzez wykonanie ogrodzenia. 

Oczyszczalnie gruntowo-roślinne

Oczyszczalnie gruntowo - roślinne są obiektami, które można określić jako sztuczne  ekosystemy bagienne. Ścieki oczyszczane są poprzez zachodzące procesy biochemiczne oraz  filtrację. Za wysoką efektywność oczyszczania ścieków odpowiada m.in. złożony kompleks,  w którym istotną rolę odgrywają rośliny, zastosowane podłoże mineralne i organiczne oraz  duża różnorodność gatunkowa mikroorganizmów. Podział oczyszczalni gruntowo - roślinnych: 

1. oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym:

   • z przepływem poziomym,
   • z przepływem pionowym

2. oczyszczalnie z przepływem powierzchniowym: 

   • z wynurzonymi makrofitami,
   • z pływającymi makrofitami, 
   • z makrofitami zakorzenionymi o pływających liściach, 
   • z makrofitami tworzącymi pływające maty, 
   • z zanurzonymi makrofitami. 

3. oczyszczalnie z przepływem kombinowanym. 

Makrofity dosłownie "duże rośliny", termin używany przez hydrobiologów na określenie  zakorzenionych roślin stawów i jezior, u których większa część powierzchni jest wynurzona z  wody. Makrofity dwutlenek węgla pobierają (asymilacja) z powietrza, natomiast składniki  mineralne - z wody. Typowi przedstawiciele to gatunki pałki wodnej, sitowie, strzałka wodna  i in. 

W Polsce najczęściej stosowane są oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym,  różniące się między sobą głównie rozwiązaniami związanymi ze składem poszczególnych  warstw w filtrze gruntowo - roślinnym oraz składem gatunkowym nasad roślinnych.

Pierwszy etap oczyszczania przebiega analogicznie, jak w przypadku innych oczyszczalni. Ze  zbiornika gnilnego ścieki trafiają do studzienki rozdzielczej. Jeżeli jest taka konieczność  ścieki są do niej przepompowywane mechanicznie. Ze studzienki ścieki przedostają się za  pomocą drenażu rozsączającego do filtra gruntowo-roślinnego. Jego forma może być różna, w zależności od warunków lokalnych. Filtr od spodu powinien być uszczelniony folią o  zalecanej grubości 1 mm.

Filtr gruntowo-roślinny posiada kilka warstw, np.: 

• warstwę dolną o grubości około 20 cm, wykonaną ze żwiru płukanego o granulacji 2 – 16 mm, w szczególnych przypadkach 2 – 32 mm, 
• warstwę środkową o grubości ok. 50 cm, o składzie: piasek lub żwir drobny o  granulacji do 2 mm; jeśli grunt rodzimy (czyli ziemia z wykopu) charakteryzuje się  dobrą przepuszczalnością może zostać ona wykorzystana do wykonania tej warstwy 
• warstwę górną o grubości 20 – 25 cm, wykonaną z piasku i dobrze przepuszczalnej  ziemi z dodatkiem składników organicznych, np.: wiórów, słomy lub kory w stosunku  4:1 lub 3:1 (stosunek ziemi do składników organicznych) 

Po doczyszczeniu w filtrze ścieki są zbierane przez drenaż. Są to zazwyczaj rury PCV (o  średnicy 100 bądź 110 mm) z nacięciami, bądź rury tzw. melioracyjne, albo giętkie, służące  do odwadniania terenów. W rzadkich przypadkach profiluje się dno filtra tak, aby woda  samoczynnie spływała do określonego miejsca, z którego dalej jest odprowadzana do  odbiornika. Oczyszczone ścieki mogą trafić do wody płynącej, stojącej lub do gruntu za  pośrednictwem studni chłonnej lub drenażu rozsączającego. 

Na filtrze gruntowo-roślinnym zdecydowanie zaleca się stosowanie roślin  charakterystycznych dla ekosystemów bagiennych, np.: Trzcina pospolita (Phragnites  communis), Pałka wodna (Typha sp.), Sit (Juncus sp.), Turzyca (Carex sp.), Manna mielec  (Glyceria maxima), Kosaciec żółty (Iris pseudocorus), Wierzby krzewiaste (Salix cinerea,  Salix peuntandra). 

Możliwe jest również stosowanie innych gatunków bytujących w odmiennych  ekosystemach, niemniej rośliny powinny charakteryzować się: intensywnym przyrostem w  ciągu roku, łatwością adaptacji w danym środowisku i warunkach klimatycznych,  odpornością na szkodniki, rozwiniętym systemem korzeniowym. 

Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo- roślinnym: 

• prosta konstrukcja, 
• bardzo wysoka sprawność (redukcja zanieczyszczeń),
• możliwość wykorzystania (zagospodarowania) filtra jako elementu dekoracyjnego na  działce, 
• możliwość wykorzystania lokalnej roślinności bagiennej, 
• duża odporność na nierównomierność, a nawet okresowy brak w dopływie ścieków, ∙ możliwość wykorzystania istniejącego szamba (o ile jest ono szczelne), ∙ możliwość wykorzystania gospodarczego oczyszczonych ścieków 

Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo- roślinnym: 

• stosunkowo duża powierzchnia działki niezbędna do jej instalacji, 
• wysoki koszt zakupu folii, pompy, wypełnienia filtra, 
• konieczność zakupu roślin do nasadzeń na filtrze. 

Oczyszczalnie ze złożem biologicznym

W technologii złóż biologicznych można wyróżnić kilka podstawowych rozwiązań  konstrukcyjnych: 

1. Złoża zalewane to pierwszy i najstarszy rodzaj złóż biologicznych. Złoża zalewane były  zbiornikami najczęściej żelbetowymi, wypełnionymi materiałem naturalnym np. kamieniem,  lawą wulkaniczną czy koksem hutniczym. Złoże takie było okresowo zalewane wstępnie  oczyszczonymi ściekami. Po kilkugodzinnym kontakcie z błoną biologiczną na wypełnieniu  ścieki były odprowadzane jako oczyszczone. Obecnie złoża zalewane nie znajdują  zastosowania, gdyż sprawność ich jest mała i szybko zasklepiają się zatrzymanymi osadami. Zostały one wyparte przez złoża zraszane (przez które ścieki stale przesączają się, bez  zatapiania złoża, dzięki czemu możliwa jest stała wymiana powietrza). 
2. Złoża zraszane są to obecnie najczęściej spotykane konstrukcje złóż biologicznych. Złoże  zraszane to zbiornik szczelny najczęściej o przekroju okrągłym. W przypadku niewielkich  oczyszczalni ścieków większość obecnych konstrukcji złóż biologicznych zraszanych  budowanych jest w oparciu o laminaty i inne tworzywa sztuczne. Zasada działania złóż  biologicznych zraszanych jest prosta. Ścieki doprowadzane są od dołu złoża i grawitacyjnie  lub pompowo doprowadzane są ponad złoże do zraszacza obrotowego lub specjalnej dyszy  rozbryzgowej. System zraszania złoża rozprowadza ścieki równomiernie po powierzchni  złoża. Oczyszczone ścieki zbierane są pod złożem i odprowadzane do osadnika wtórnego.  Napowietrzanie ścieków odbywa się poprzez kontakt ścieków z powietrzem atmosferycznym  podczas zraszania złoża. Złoża otwarte wykorzystują różnicę temperatur powietrza i ścieków,  która wytwarza pewien ciąg kominowy. W konstrukcjach zamkniętych nieprzerwany dopływ  powietrza zapewnia wentylator umieszczony w obudowie złoża. 
3. Złoża zanurzone (zalane) jest rodzajem złoża biologicznego stale umieszczonego pod  powierzchnią ścieków. W tych konstrukcjach najczęściej wykorzystuje się pakietowe  wypełnienia z tworzyw sztucznych. Tlen wymagany do procesów biologicznych dostarczany  jest w formie sprężonej poprzez dyfuzory umieszczone pod złożem. 
4. Złoża tarczowe (obrotowe) to rodzaj oczyszczalni z ruchomym wypełnieniem. Złoże tworzy  szereg tarcz umieszczonych współosiowo. Tarcze są częściowo umieszczone w ściekach.  Ruch obrotowy tarcz pozwala na dostarczenie tlenu atmosferycznego wymaganego do  procesów tlenowego rozkładu oraz dostarczenie materii organicznej ze ścieków. Nadmiar  błony biologicznej usuwany jest w osadniku umieszczonym pod obracającymi się tarczami  lub odprowadzany do wydzielonego osadnika wtórnego. 
5. Złoża zawieszone (fluidalne) można uznać za system hybrydowy łączący w sobie cechy  osadu czynnego i złóż biologicznych. Lekkie kształtki wykonane z tworzyw sztucznych  utrzymywane są w toni ścieków przy użyciu sprężonego powietrza lub mieszadeł. Takie  rozwiązanie pozwala prowadzić procesy oczyszczania ścieków w sposób bardzo podobny do  technologii osadu czynnego. Możliwość transportu masy biologicznej pomiędzy reaktorami o  zmiennym stężeniu tlenu pozawala także na usuwanie fosforu na drodze biologicznej. 

Rys. 3. Schemat przydomowej oczyszczalni ścieków ze złożem biologicznym

Rozwiązania takie stosowane są w niektórych krajach dla oczyszczania bardzo małych ilości  ścieków. Obecnie można także spotkać takie rozwiązania na większych oczyszczalniach  ścieków pracujących w technologii osadu czynnego. Wprowadzenie do reaktorów z biomasą  zawieszoną niewielkich kształtek lub innego materiału umożliwiającego rozwój  mikroorganizmów prowadzi do zwiększenia koncentracji materii biologicznej, co ma  znaczący wpływ na szybkość usuwania zanieczyszczeń ze ścieków 

Tabela 3. Zestawienie wybranych przydomowych oczyszczalni ścieków ze złożem biologicznym [24, 28, 29, 30].

Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo- roślinnym: 

• duża odporność na nierównomierności w dopływie ścieków, 
• wysoka odporność na zmienne temperatury zewnętrzne (zarówno wysokie jak i niskie)  - co jest związane m.in. z dobrą konstrukcją (izolacją) zbiornika i dużą stabilnością  zachodzących procesów biologicznych w złożu, 
• wysoka redukcja zanieczyszczeń (powyżej 95%), 
• brak konieczności posiadania fachowej wiedzy i sprawowania nadzoru nad  zastosowanym systemem (okresowe przeglądy raz, dwa razy w roku, może dokonać  osoba, która zapozna się uważnie z instrukcją obsługi i eksploatacji), 
• długa żywotność urządzeń (ponieważ są wykonane najczęściej z tworzyw sztucznych  o wzmocnionej konstrukcji), 
• niskie koszty eksploatacji; ewentualnym kosztem może być zakup specjalnych  biopreparatów wspomagających procesy oczyszczania w szczególnych  okolicznościach, 
• niewielka powierzchnia potrzebna do zamontowania złoża biologicznego  (uwzględniając osadnik, zbiornik ze złożem oraz rurę łączącą obydwa zbiorniki – ok.  1,5 - 2 m), potrzebujemy ok. 8 m2 (przy założeniu stałej liczby mieszkańców - 5 osób  lub osadnika o pojemności 2 m3). Zachowując powyższe założenia, oczyszczalnia  drenażowa zajęłaby ok. 72 - 80 m2. 

Główną wadą oczyszczalni ze złożem biologicznym jest konieczność  czyszczenia/przepłukiwania wypełnienia złoża, bądź wymiany części mechanicznych  potencjalnie najbardziej narażonych na zużycie.

Oczyszczalnie z osadem czynnym

Budowa tego rodzaju oczyszczalni jest zbliżona do oczyszczalni ze złożem biologicznym.  W pierwszej fazie następuje podczyszczenie ścieków w osadniku gnilnym. Następnie ścieki  przepływają do drugiego zbiornika. Składa się on z dwóch komór: komory osadu czynnego i  osadnika wtórnego. W nim następuje drugi etap doczyszczania ścieków. W odróżnieniu od  wcześniej opisywanych rozwiązań mikroorganizmy odpowiedzialne za rozkład zanieczyszczeń zawartych w ściekach, nie osiadają na żadnym podłożu, lecz unoszą się  swobodnie w zbiorniku zwanym komorą reakcji - jest to inna nazwa komory osadu czynnego.Dla zapewnienia prawidłowego funkcjonowania tego typu rozwiązań niezbędny jest stały  dopływ tlenu. W tym celu w zbiorniku, w którym zaszczepione zostały kłaczki osadu,  montuje się na dnie 30 specjalne membrany, przez które pompa napowietrzająca dostarcza  tlen. Takie rozwiązanie oprócz napowietrzenia samych ścieków, powoduje stałe unoszenie się  kłaczków osadu. Zapewnia to bardzo wysoką redukcję zanieczyszczeń zawartych w ściekach.  Następnie ścieki przepływają do drugiej komory - osadnika wtórnego, w którym oddziela się  pozostały osad. W prawidłowo funkcjonującej oczyszczalni powierzchnia i ilość kłaczków  osadu czynnego wzrasta, dlatego jego nadmiar jest zawracany pompką recyrkulacyjną do  osadnika wstępnego, z którego z kolei okresowo jest usuwany. Osad powinien zostać  poddany odpowiednim procesom unieszkodliwiania i przeróbki.

Rys. 4. Schemat przydomowej oczyszczalni ścieków z osadem czynnym

Oczyszczone ścieki mogą  być bezpośrednio odprowadzane do wód lub gleby poprzez drenaż bądź studnię chłonną.  Oczyszczalnie z osadem czynnym charakteryzują się wysoką sprawnością w zakresie redukcji  rozpuszczonych substancji organicznych, nieopadalnych zawiesin i cząstek koloidalnych. W  znacznym stopniu zmniejszana jest też zawartość w ściekach wirusów, bakterii i innych  organizmów żywych.

Gorsze efekty uzyskuje się, jeżeli chodzi o usuwanie rozpuszczonych substancji nieorganicznych (związki azotu i fosforu). Mimo tego, iż oczyszczalnia z osadem  czynnym charakteryzuje się wysoką sprawnością, to jej istotną wadą jest duża wrażliwość na  nierównomierności dopływu ścieków i ich skład, a także na okresowe braki prądu (przerwy w  pracy pomp i dmuchaw napowietrzających). 

Tabela 2. Zestawienie wybranych przydomowych oczyszczalni ścieków z osadem czynnym [21, 25, 26, 27].

Główne zalety oczyszczalni z filtrem gruntowo- roślinnym: 

• wysoka redukcja zanieczyszczeń zawartych w ściekach (w znacznym stopniu zachodzi  także unieszkodliwienie wirusów, bakterii, oraz innych mikroorganizmów), ∙ mała powierzchnia niezbędna do jej montażu, 
• długa żywotność urządzeń, 
• bardzo dobre napowietrzenie ścieków (przez co uzyskujemy wyższą redukcję  zanieczyszczeń), 
• równomierne i stabilne oczyszczanie ścieków , 
• możliwość gospodarczego wykorzystania ścieków oczyszczonych. 

Główne wady oczyszczalni z filtrem gruntowo- roślinnym: 

• wyższe koszty związane z eksploatacją, związane z poborem energii elektrycznej,  ewentualnym zakupem preparatów wspomagających procesy oczyszczania oraz z  pracą pompy przepompowującej osad, 
• duża wrażliwość na nierównomierności w dopływie ścieków, 
• duża wrażliwość na okresowy brak energii elektrycznej, 
• konieczność przeszkolenia potencjalnego użytkownika co do prawidłowej eksploatacji  oczyszczalni (np.: co do konieczności unikania stosowania niektórych preparatów  chemicznych mogących szczególnie negatywnie oddziaływać na mikroorganizmy  stanowiące osad czynny, wyłączania pomp napowietrzających, itp. ), 
• potencjalnie większa awaryjność elementów mechanicznych.

Porównanie poszczególnych oczyszczalni

Oczyszczalnie ścieków są urządzeniami służącymi do oczyszczania ścieków przed ich odprowadzeniem do środowiska. Istnieje kilka rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków, z różnymi schematami budowy, które mogą być stosowane w zależności od warunków lokalnych i potrzeb użytkownika. Oto porównanie wad i zalet poszczególnych typów oczyszczalni ścieków:

Oczyszczalnia ścieków z drenażem rozsączającym:

Wady: Wymaga odpowiednio przepuszczalnego gruntu do prawidłowego działania. Może być podatna na zanieczyszczenia, szczególnie jeśli woda gruntowa jest silnie zanieczyszczona.

Zalety: Prosta konstrukcja i stosunkowo niskie koszty inwestycyjne. Dobra efektywność oczyszczania przy odpowiednim doborze gruntu.

Oczyszczalnia ścieków z filtrem piaskowym:

Wady: Wymaga regularnego czyszczenia i konserwacji. Może być podatna na zatkanie się, szczególnie jeśli ścieki zawierają duże ilości zawiesin.

Zalety: Skutecznie usuwa zanieczyszczenia mechaniczne i niektóre substancje organiczne. Może być stosowana w różnych warunkach glebowych.

Oczyszczalnia ścieków z filtrem gruntowo-roślinnym:

Wady: Wymaga odpowiedniej gleby i dostępu do wody gruntowej. Może wymagać większej powierzchni działki.

Zalety: Skutecznie oczyszcza ścieki za pomocą mikroorganizmów obecnych w glebie i roślinach. Może pełnić również funkcję ozdobną, ze względu na obecność roślin.

Oczyszczalnia ścieków ze złożem biologicznym:

Wady: Wymaga systematycznego monitorowania i konserwacji. Może być wrażliwa na wahania obciążenia ściekami.

Zalety: Bardzo skuteczna w usuwaniu substancji organicznych i azotu z ścieków. Może być stosowana w różnych warunkach glebowych.

Oczyszczalnia ścieków z komorą osadu czynnego:

Wady: Wymaga regularnego opróżniania komory z osadu. Może wymagać większej powierzchni działki.

Zalety: Skutecznie usuwa zanieczyszczenia stałe z ścieków. Może być stosowana w przypadku wysokich obciążeń organicznych.

Wybór odpowiedniego typu oczyszczalni

Warto pamiętać, że wybór odpowiedniego typu oczyszczalni ścieków powinien być dostosowany do indywidualnych warunków lokalnych, takich jak rodzaj gruntu, dostępność wody gruntowej i preferencje użytkownika. Przed podjęciem decyzji o wyborze oczyszczalni ścieków zaleca się skonsultowanie z profesjonalistą w dziedzinie budownictwa sanitarnego lub specjalistą ds. ochrony środowiska.

FAQ / OCZYSZCZALNIE PRZYDOMOWE RODZAJE BUDOWA

10 najczęściej zadawanych pytań dotyczących oczyszczalni ścieków

1. Jak działają oczyszczalnie ścieków?

   Oczyszczalnie ścieków działają poprzez przepuszczanie ścieków przez różne etapy procesu oczyszczania, w których następuje rozkład zanieczyszczeń przez mikroorganizmy lub ich oddzielenie od ścieków za pomocą filtrów lub separatorów.

2. Jakie są rodzaje oczyszczalni ścieków?

   Istnieje wiele rodzajów oczyszczalni ścieków, takich jak oczyszczalnie przydomowe, oczyszczalnie komunalne, oczyszczalnie przemysłowe. Rodzaj oczyszczalni zależy od skali i rodzaju zanieczyszczeń.

3. Jakie są zalety oczyszczalni przydomowych?

   Oczyszczalnie przydomowe pozwalają na oczyszczenie ścieków w miejscu ich powstania, co przyczynia się do ochrony środowiska i uniezależnienia od kanalizacji miejskiej. Są bardziej ekonomiczne i elastyczne w stosunku do indywidualnych potrzeb.

4. Czy oczyszczalnie ścieków są ekologiczne?

   Tak, oczyszczalnie ścieków odgrywają istotną rolę w ochronie środowiska, ponieważ usuwają zanieczyszczenia i substancje szkodliwe z ścieków, zanim trafią do wód powierzchniowych lub podziemnych.

5. Jak często należy konserwować oczyszczalnie ścieków?

   Oczyszczalnie ścieków wymagają regularnej konserwacji i przeglądów, w zależności od rodzaju oczyszczalni i jej obciążenia. Zazwyczaj zaleca się okresowe czyszczenie, konserwację i kontrolę parametrów działania.

6. Czy oczyszczalnie przydomowe mogą być stosowane na obszarach wiejskich?

   Tak, oczyszczalnie przydomowe są często stosowane na obszarach wiejskich, gdzie nie ma dostępu do kanalizacji miejskiej. Pozwalają na samodzielne oczyszczenie ścieków w sposób przyjazny dla środowiska.

7. Czy oczyszczalnie ścieków wymagają pozwolenia?

   Tak, w większości przypadków budowa i eksploatacja oczyszczalni ścieków wymaga uzyskania odpowiednich pozwoleń i zgodności z przepisami lokalnymi oraz ochrony środowiska.

8. Jakie są koszty związane z budową oczyszczalni ścieków?

   Koszty budowy oczyszczalni ścieków zależą od rodzaju oczyszczalni, jej wielkości, lokalizacji i innych czynników. Mogą być one zróżnicowane, ale inwestycja w oczyszczalnię ścieków jest zazwyczaj opłacalna z perspektywy długoterminowej.

9. Czy oczyszczalnie ścieków mogą być używane w przypadku dużej liczby użytkowników?

   Tak, oczyszczalnie ścieków mogą być skalowane dla większej liczby użytkowników poprzez zastosowanie większych pojemności i bardziej zaawansowanych technologii oczyszczania.

10. Jak dbać o oczyszczalnię ścieków?

    Oczyszczalnia ścieków wymaga regularnej konserwacji i dbałości o jej elementy, takie jak filtry, separator tłuszczów czy pompy. Ważne jest monitorowanie jej działania, przestrzeganie zaleceń producenta i podejmowanie działań konserwacyjnych w przypadku potrzeby.

Podsumowanie

Przydomowe oczyszczalnie ścieków są istotnym elementem infrastruktury sanitarno-ekologicznej w domach jednorodzinnych. Działają one na zasadzie stopniowego oczyszczania ścieków z różnych zanieczyszczeń. Wybór konkretnego rodzaju oczyszczalni zależy od indywidualnych potrzeb i warunków lokalnych. Wszystkie rodzaje oczyszczalni mają na celu skuteczne usunięcie zanieczyszczeń i ochronę środowiska naturalnego. Przed instalacją oczyszczalni należy uzyskać odpowiednie pozwolenia i zgodności z lokalnymi przepisami i regulacjami.