j a k t o d z i a ł a
cieki są to wody zużyte, powstające w wyniku dzia- Dającą się w pełni kontrolować metodą oczysz-
łalnoS
ci bytowej i produkcyjnej człowieka, oraz wo- czania S
cieków jest technologia osadu czynnego. Pole-
Śdy opadowe i inne odpływające do kanalizacji lub ga ona na oczyszczaniu S
cieków poprzez bakterie tle-
zbiorników zamkniętych z terenów zagospodarowa- nowe i mikroorganizmy, przy równoczesnym intensyw-
nych (S
cieki deszczowe, burzowe, hodowlane). nym napowietrzaniu S
cieków. Proces ten może być sto-
R
cieki te zawierają dużą iloS
ć zawiesin oraz sowany zarówno w dużych jednostkach (dla miejsco-
związków organicznych i nieorganicznych. Mogą w nich woS
ci), jak i w małych, dla pojedynczych budynków.
znajdować się także wirusy i bakterie chorobotwórcze Oczyszczalnie takie, pomimo podobnej zasady działa-
oraz jaja robaków pasożytniczych. Skażenie wód po- nia, różnią się między sobą znacznie formą i technolo-
wierzchniowych i podziemnych S
ciekami bytowymi gią budowy.
stanowi poważne zagrożenie higieniczne a także epi-
demiologiczne. Dlatego trzeba je oczyszczać odzy-
skując wodę. OCZYSZCZALNI A
Istnieje wiele typów biologicznych oczyszczalni
S
cieków. Procesy występujące w nich naS
ladują zjawi- DLA MI EJ SCOWOR
CI
ska występujące w przyrodzie, prowadzące do samo-
oczyszczania się wód. W oczyszczalniach S
cieków W oczyszczalniach dużych (do 1290 m3/dobę)
procesy te intensyfikuje się dzięki stworzeniu opty- wykorzystywany jest dwustopniowy, mechaniczno-bio-
malnych warunków rozwoju mikroorganizmów. logiczny proces oczyszczania S
cieków.
OCZYSZCZALNIE ŚCIEKÓW
Ma r e k Ut k i n
R
cieki dopływające do oczyszczalni w pierwszej
Popularne są proste modele z drenażem rozsą- kolejnoS
ci oczyszczane są mechanicznie. W tak zwa-
czającym lub studnią chłonną, stosowane ze względu nym  sicie S
limakowym lub na  kratach schodko-
na niewielką wydajnoS
ć głównie do domów letnisko- wych oddzielane są największe zanieczyszczenia me-
wych i domków jednorodzinnych. W Europie Zachod- chaniczne, większe niż 5 mm (włókna, cząsteczki celu-
niej jednym z najpopularniejszych modeli dla domów lozy, papieru, włosów itp.). Sita mają różną konstrukcję,
jest oczyszczalnia trzcinowa. Ma wiele zalet - jest ta- a wielkoS
ć zatrzymywanych zawiesin zależy od szero-
nia i nie wymaga dostarczania energii z zewnątrz, gdyż koS
ci szczelin. Zatrzymane odpadki po mechanicznym
rosnące na niej trzciny wykonują pracę oczyszczania odwodnieniu trafiają do pojemników, a w końcowym
bez dodatkowego napowietrzania itp. etapie są wywożone na wysypisko odpadów. Następ-
1 2 3 3
5
3
4
7/2005
LEKSYKON
Biokoagulacja  wzajemne przyciąganie i zlepianie się ko-
mórek mikroorganizmów w większe skupiska (kłaczki).
Defosfatacja  jest to proces usuwania fosforu i może być
nie S
cieki przepływają przez napowietrzany piaskow- realizowany jedną z następujących metod: a) chemicznego
nik, w którym zachowana jest stała prędkoS
ć przepły- strącania solami glinu lub żelaza oraz wapnem; b) podwyż-
wu, wynosząca około 0,3 m/s. Przy tej prędkoS
ci pod szonej biologicznej defosfatacji w wyniku wzrostu asymila-
wpływem siły ciążenia, na dno opadają częS
ci mineral- cji fosforu przez biomasę biorącą udział w procesie oczysz-
ne niesione ze S
ciekami (piasek), które kierowane są do czania; c) chemicznego strącania wspomaganego filtracją;
separatora - płuczki piasku. Odwodniony piasek trafia Denitryfikacja  jest to redukcja azotanów i azotynów do
na wysypisko. W dużych oczyszczalniach albo w azotu cząsteczkowego lub jego podtlenku (denitryfikacja
oczyszczalniach obsługujących zakłady przemysłowe i całkowita) lub amoniaku (denitryfikacja częściowa), wywo-
producentów żywnoS
ci, w dalszym etapie mechanicz- łana przez bakterie denitryfikacyjne (denitryfikatory). Za-
nego oczyszczania, S
cieki trafiają do komory czerpnej chodzi w warunkach beztlenowych, przede wszystkim w
pompowni. Pompownia służy do podnoszenia S
cieków glebach o wysokiej zawartości wody i świeżej substancji
odpływających grawitacyjnie z piaskownika do położo- organicznej. W wyniku denitryfikacji następuje zubożenie
nego wyżej odtłuszczacza. Odtłuszczacz to dwukomo- gleby w azot mineralny. Jest korzystnym zjawiskiem przy
rowy, żelbetowy zbiornik. R
rodkowa częS
ć każdej ko- naturalnym oczyszczaniu się wód ściekowych.
mory służy do napowietrzania przy pomocy dennego Sedymentacja  to proces, w którym usuwane są zawiesi-
rusztu rurowego, natomiast boczne częS
ci komory słu- ny mające ciężar właściwy większy niż woda i pod wpły-
żą do zbierania flotowanego tłuszczu. Flotacja jest pro- wem działania sił grawitacji opadają na dno osadnika.
cesem usuwania z wody cząstek o ciężarze mniejszym
2
niż ciężar właS
ciwy wody, bądx
większym przy zasto- W niedotlenionej komorze anoksycznej ,
sowaniu do flotacji powietrza. Ostatnim ogniwem me- w procesie denitryfikacji, czyli usuwania azotu ze S
cie-
1
chanicznego oczyszczania są osadniki wstępne . Są ków, bakterie denitryfikacyjne wykorzystują tlen zawar-
to okrągłe baseny, w których, w wyniku procesu sedy- ty w związkach azotu (azotynach i azotanach) i czerpią
mentacji, na dno opadają zawiesiny tworzące tzw. osad substancje węglowe, dostarczane ze S
ciekami. Dzięki
wstępny. Podlega on częS
ciowej fermentacji. Powstały temu następuje reakcja chemiczna, uwalniającą do at-
na powierzchni kożuch ma za zadanie utrudniać od- mosfery azot w postaci gazowej. RównoczeS
nie nastę-
pływ gazów, które rozpoczynają reakcje fermentacyjne puje utlenianie związków organicznych. W tej komorze
u S
wieżo trafiających do zbiornika osadów. Wydzielony S
cieki zostają wymieszane ze S
ciekami i zawiesiną osa-
osad jest zgarniany za pomocą zgarniaczy, a następnie du czynnego, przepompowanymi z ostatniej komory
odprowadzany do studni osadu wstępnego. napowietrzania. Zapewnia to stałe  zaszczepianie no-
R
cieki pozbawione mechanicznych zanieczysz- wych S
cieków bakteriami, które wytworzyły się w pro-
czeń poddawane są biologicznemu oczyszczaniu, cesie oczyszczania. Osady wtórne w zetknięciu ze
podczas którego zostają z nich wyeliminowane za- S
wieżymi S
ciekami zawierającymi duży ładunek roz-
nieczyszczenia organiczne zawieszone i rozpuszczo- puszczonych zanieczyszczeń wchodzą w proces bioko-
ne. Oczyszczanie biologiczne jest prowadzone przy po- agulacji powodując dodatkowe zwiększenie efektów
mocy OSADU CZYNNEGO. oczyszczania. ZawartoS
ć komory mieszana jest z osa-
W częS
ci biologicznej oczyszczalni, S
cieki naj- dem czynnym przy pomocy mieszadła pionowego wol-
pierw trafiają do komór osadu czynnego, które zgrupo- noobrotowego, wspomaganego energią strumienia
wane są w dwóch równoległych blokach technologicz- S
cieków recyrkulowanych (tj. częS
ci S
cieków zawraca-
nych. Każdy blok technologiczny składa się kolejno z: nych z dalszych zbiorników).
komór denitryfikacji (anoksycznych), których zada- Czasem, na początku ciągu technologicznego, do-
niem jest redukcja związków azotu, budowywana jest beztlenowa komora defosfatacji,
komór nitryfikacji (tlenowych), w których przebiega gdzie następuje uwalnianie fosforu ze związków orga-
proces utleniania związków amonowych. Są one wy- nicznych biomasy. Aby zintensyfikować jego redukcję do-
posażone w system głębokiego napowietrzania drob- dawany jest do S
cieków siarczan żelazowy. Komory te
nopęcherzykowego z dmuchawami umożliwiającymi mogą działać jedynie w ciepłych porach roku, gdyż w
płynną regulację iloS
ci dostarczonego tlenu, stosow- temperaturze  10�C, procesy w niej już nie zachodzą. Jed-
nie do iloS
ci zanieczyszczeń dopływających do nak w większoS
ci obiektów fosfor jest usuwany razem ze
oczyszczalni związkami azotowymi w komorach anoksycznych.
Osad czynny  jest to zespół mikroorganizmów (biocenoza), złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych i pier-
wotniaków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki organiczne występujące w S
ciekach na substan-
cje proste, m.in.: dwutlenek węgla, wodę i amoniak, który zostaje utleniony do azotanów; mikrofauna zaS
, odżywia-
jąc się bakteriami i grzybami, reguluje ich iloS
ć. Proces oczyszczania S
cieków osadem czynnym polega na wykorzy-
staniu przemian metabolicznych mikroorganizmów aerobowych (tlenowych) swobodnie pływających w napowie-
trzonych S
ciekach. Organizmy te tworzą kłaczkowato-gąbczastą zawiesinę, która spełnia taką samą rolę co błona
biologiczna. Mikroorganizmy tworzące zawiesinę, w pierwszej fazie powodują biokoagulację zanieczyszczeń, które
następnie absorbują i utleniają. Oczyszczanie S
cieków osadem czynnym prowadzone jest w zbiornikach zaopatrzo-
nych w urządzenia napowietrzające i mieszające osad ze S
ciekami. Efekt oczyszczania S
cieków wzmaga dodatek
węgla aktywnego dosypanego do komór napowietrzania (większa redukcja związków azotu, zmniejszenie zabar-
wienia, pienienia się, odorów, lepsza sedymentacja osadu). Podobne rezultaty daje dodatek soli glinkowych. Nad-
mierne stężenie substancji toksycznych może spowodować S
mierć mikroorganizmów wchodzących w skład osadu
czynnego, a tym samym uniemożliwić biologiczne oczyszczanie S
cieków. Podczas biologicznego oczyszczania, za-
23
2
3
nieczyszczenia stają się pokarmem dla okreS
lonych grup bakterii. Mikroorganizmy przetwarzają związki organiczne
do końcowych produktów gazowych i wody, a także następuje przyrost masy tych organizmów.
MA
ODY TECHNIK
7/2005
j a k t o d z i a ł a
3
Następnie, w komorach napowietrzania
S
cieki są poddawane zasadniczemu biologicznemu
oczyszczaniu. Pod wpływem tlenu, następuje niemal
dwukrotny przyrost masy osadu czynnego, czyli masy
mikroorganizmów, z równoczesnym rozkładem biolo-
gicznym organicznych składników S
cieków. Po zakoń-
czeniu procesów biologicznego oczyszczania S
cieki
wraz z osadem doprowadzane są do osadników wtór-
4
nych . Zadaniem osadników jest oddzielenie osadu
czynnego od oczyszczonych S
cieków. Zatrzymany osad
czynny w większoS
ci zawracany jest do układu techno-
logicznego, natomiast nadmiar (tzw. dzienny przyrost
osadu) usuwany jest z ciągu technologicznego oczysz-
czania S
cieków i poddawany przeróbce jako tzw. osad
nadmierny.
R
cieki pozbawione zawiesiny przepływają przez
przelew powierzchniowy (pilasty), służący do odprowa- Trzy nitki drenażowe. Fot. Nevexpol
dzenia sklarowanych S
cieków oczyszczonych (pozba-
wionych już osadu) - równomiernie z całego obwodu są równomiernie rozprowadzane do gruntu. Ziemia (gle-
osadnika wtórnego. Następnie spływają kanałem gra- ba) działa jak filtr - zatrzymuje zawiesiny, które są
witacyjnym do odbiornika S
cieków. większe od jej mikroporów. W glebie zachodzi też prze-
Zgarniacz zrzuca osad z dna zbiornika do leja kształcenie substancji mineralnych i organicznych
osadowego, skąd odpływa on grawitacyjnie do pom- w rozpuszczalne w wodzie związki mineralno-organicz-
powni osadu nadmiernego, a następnie okresowo do ne. W wyniku podziemnego rozsączania S
cieków nastę-
5
wydzielonej komory stabilizacji tlenowej . Do ko- puje częS
ciowe zamulenie warstwy filtrującej (kolmata-
mory stabilizacji tlenowej doprowadzane jest sprężone cja). W tych rejonach, bogatych we florę bakteryjną,
powietrze z głównego przewodu powietrznego. Osad dopływająca ciecz jest filtrowana i poddawana osta-
po stabilizacji jest wywożony, poddaje się go odwad- tecznemu oczyszczeniu. Najwięcej drobnoustrojów roz-
nianiu mechanicznemu, albo suszy na poletkach osado- kładających zanieczyszczenia organiczne jest w po-
wych i wykorzystuje jako nawóz. wierzchniowej warstwie gleby. Rozkład zanieczyszczeń
musi się odbywać w S
rodowisku odpowiednio dotlenio-
nym. Przyspiesza to rozwój biomasy bakterii glebo-
OCZYSZCZALNI E wych. Ważne jest zatem, aby warstwa gruntu biorąca
udział w procesie oczyszczania nie była zalewana wo-
PRZYDOMOWE dą gruntową, ani nie była podtapiana przez S
cieki
wprowadzane drenażem. Dlatego też pod drenażem
Każda przydomowa oczyszczalnia to urządzenie, musi znajdować się odpowiednio gruba warstwa do-
w którym podczas dwuetapowego procesu odbywa się brze przepuszczalnego gruntu.
oczyszczanie S
cieków. Pierwsza częS
ć oczyszczania za- DługoS
ć i liczba ciągów drenarskich zależy od
chodzi, niezależnie od rodzaju oczyszczalni, w osad- iloS
ci S
cieków dopływających, czyli od liczby stałych
niku gnilnym. Drugi etap jest uzależniony od rodzaju użytkowników oczyszczalni. Pojedynczy ciąg nie powi-
urządzenia. Może to być np. drenaż rozsączający, filtr nien być dłuższy niż 20 m. W przydomowej oczyszczal-
ze złożem gruntowo-roS
linnym, filtr piaskowy, hydropo- ni są to zwykle trzy, rzadziej dwa lub cztery ciągi. Rury
niczny lub biologiczny. Oczyszczanie biologiczne może drenażowe układa się najczęS
ciej na głębokoS
ci około
też zachodzić w zbiorniku, w którym S
cieki są napo- 40 cm pod powierzchnią terenu, ze spadkiem 0,5-1,5%,
wietrzane lub, tak jak w omawianej wczeS
niej dużej zgodnie z kierunkiem przepływu S
cieków i otacza war-
oczyszczalni, w bioreaktorze z osadem czynnym. stwą kruszywa. Minimalna głębokoS
ć ułożenia drenażu
to 35 cm, a maksymalna - około 80 cm. OdległoS
ć mię-
D R E N A Ż R O Z S Ą C Z A J Ą C Y dzy ciągami to minimum 1,5 m. Każdy z drenów musi
być zakończony studzienką napowietrzającą (zwaną
Jest to układ perforowanych rur, ułożonych też kominkiem napowietrzającym). Zapewnia ona do-
pod powierzchnią terenu (tak zwanych drenów), któ- pływ tlenu, który jest potrzebny do prawidłowego
rymi S
cieki wstępnie oczyszczone w osadniku gnilnym przebiegu procesów oczyszczania S
cieków. Studzienki
Drenaż rozsączający - przekrój podłużny
osadnik gnilny
kominek napowietrzający
studzienka rozprowadzająca
24
2
4
zwierciadło wody gruntowej rury drenażowe
MA
ODY TECHNIK
7/2005
Młody Czytelniku! Wstydem naszego kraju jest polski  wynalazek  szambo bez dna.
Uświadamiaj wokół siebie  spryciarzy , że zatruwają własną rodzinę i sąsiadów
(niekiedy do 3 km). A przecież tak łatwo można zrobić domową oczyszczalnię ścieków.
napowietrzające umożliwiają też kontrolę poziomu
S
cieków. Za to studzienkę rozdzielczą montuje się za
osadnikiem gnilnym, a przed układem drenów. Jej za-
daniem jest równomierne rozdzielanie S
cieków do po-
szczególnych ciągów drenarskich.
Na przykład dla domu zamieszkałego przez
cztery osoby przy przeciętnym zużyciu wody około
150 l/osobę na dobę i dla gruntu o dobrej przepusz-
czalnoS
ci wystarczy drenaż długoS
ci 60 m.
Drenaż rozsączający jest prawie bezobsługowy.
Osad oczyszcza się zwykle raz na dwa lata.
F I L T R Z E Z Ł O Ż E M
G R U N T O W O - R O R
L I N N Y M
Są to złoża z zakorzenioną roS
linnoS
cią bagienną,
odizolowane od naturalnego gruntu za pomocą folii lub
gliny.
Oczyszczalnie hydrobotaniczne, z wykorzysta-
niem roS
lin typu bagiennego, są jedną z najprostszych
technologii. Odbiornikiem oczyszczonych S
cieków mo-
że być staw, rzeczka lub oczko wodne.
Jej budowa polega na:
zbudowaniu szczelnego i odpowiednio wyprofilowa-
nego zbiornika. Powierzchnia filtrów w zależnoS
ci od
stopnia wymaganego oczyszczenia S
cieków wynosi
od 5 do 10 m2 na mieszkańca,
wypełnieniu zbiornika odpowiednią mieszanką gle-
bową z dodatkiem surowców mineralnych,
zasadzeniu np. trzciny na powierzchni zbiornika. Kaskadowe złoże gruntowo-korzeniowe. Fot. Esos
Wyprofilowanie zbiornika oraz dobór składników,
jakie zostaną użyte do jego wypełnienia, decydują i korzenie zalane wodą). Dzięki takim zdolnoS
ciom
o prędkoS
ci przepływu S
cieków i w efekcie o czasie ich w ukorzenionej glebie powstaje mieszanka obszarów
przebywania w złożu. Oczyszczanie S
cieków w strefie dobrze i słabo natlenionych, w których zachodzą proce-
korzeniowej jest możliwe dzięki dużej liczbie zamiesz- sy usuwania z przepływających S
cieków związków
kujących tam, różnorodnych mikroorganizmów. W fil- azotu, fosforu i substancji organicznych. Inne składniki
trach tego typu zachodzą te same procesy, jakie zacho- S
cieków np. metale ciężkie są pobierane poprzez glebę,
dzą podczas przesączania S
cieków przez warstwę przez kłącza roS
linne, a osady ulegają całkowitemu
gruntu. Z tym, że warunki oczyszczania są jeszcze lep- zmineralizowaniu.
sze, gdyż strefa korzeniowa roS
lin powoduje lepsze Zimą powierzchnia oczyszczalni może zamar-
udrożnienie i zwiększenie przepuszczalnoS
ci filtra, jak znąć. Jednak pod pokrywą lodową utrzymuje się do-
też większy dostęp do tlenu. Tlen atmosferyczny prze- datnia temperatura. Ponieważ w tym przypadku proce-
nika do systemów korzeniowych i jest wykorzysty- sy oczyszczania S
cieków zachodzą w S
rodowisku ba-
wany przez mikroorganizmy glebowe do rozkładu giennym, oczyszczalnie korzeniowe nie zamarzają.
znajdujących się w S
ciekach substancji organicznych. Notuje się jedynie spadek wydajnoS
ci oczyszczania
Trzcina jako roS
lina bagienna posiada naturalne w okresie zimowym, oceniany na około 20%.
zdolnoS
ci transportowania tlenu z częS
ci nadpowierz- Dziękujemy firmom: Sumax, Esos, Nevexpol, Poz-
chniowej do korzeni. ZdolnoS
ć ta pozwala jej żyć i roz- Plast; Wid-Bud za udostępnie materiałów i pomoc
wijać się nawet w S
rodowisku niedotlenionym (łodyga w opracowaniu tematu.
Oczyszczalnia korzeniowa - przekrój podłużny
trzcina
osadnik gnilny pompownia studzienka kontrolna
25
2
5
złoże gruntowo-korzeniowe
MA
ODY TECHNIK
7/2005