6. Naturalne metody oczyszczania ścieków komunalnych.
1. Nawadnianie
2. Irygacja
3. Pola filtracyjne
4. Stawy biologiczne
Ad. 1. Wartość dla rolnictwa posiadają zawarte w ściekach substancje nawozowe (N,P)
i humusowe a przede wszystkim woda. Należy jednak pamiętać, że nawadnianiu ściekami towarzyszy niebezpieczeństwo przenoszenia bakterii, pasożytów a także innych substancji toksycznych. Metodę tą stosuje się tylko sezonowo, a przeważająca ilość wody nie powraca
do odbiornika, lecz zostaje pobrana przez rośliny lub odparowuje. Metodę tą stosuje się zazwyczaj dla małych osiedli lub zakładów i tylko w tych rejonach gdzie ilość opadów w okresie wegetacji roślin jest odpowiednio niska (w Polsce nawadnia się około 11 tys. ha gruntów, a w USA 15 mln ha - głównie wodami powierzchniowymi, podziemnymi lub ściekami oczyszczonymi sztucznymi metodami biologicznymi). Może to być nawadnianie zalewowe, stokowe, bruzdowe, podziemne, deszczowanie. Pola nawadniane dobrze przyjmują ścieki w okresie letniej posuchy. Powinna istnieć oczyszczalnia pracująca przynajmniej w tych okresach, w których ścieki nie mogą być użyte do celów rolniczych.
Ad. 2. W odróżnieniu od nawadniania celem pól irygacyjnych jest oczyszczanie ścieków, osiągane korzyści rolnicze są drugoplanowym zagadnieniem. Pola irygacyjne zakłada się
na gruntach piaszczystych, przepuszczalnych i suchych. Ścieki oczyszczane na polach irygacyjnych powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin. Najlepsze efekty osiąga się w okresie letnim, zaś w innych przypadkach należy stosować dodatkowe urządzenia: osadniki, niekiedy wymagana jest koagulacja, sztuczne biologiczne oczyszczanie ścieków. Zaleca się zakładanie ochronnych stref wokół pól irygacyjnych.
Ad.3. Grunty wykorzystywane do oczyszczania ścieków bez rolniczego ich użytkowania noszą nazwę pól filtracyjnych lub gruntowych. Pola te zakładane są tylko na gruntach piaszczystych
o odpowiedniej przepuszczalności. Pola filtracyjne składają się z szeregu zdrenowanych poletek o wielkości do 0,4 ha, otoczonych groblami, w których ułożone są rurociągi lub koryta
na głębokości 1m, w odstępach 10m. Poletka zalewa się warstwą ścieków 5-10 cm w czasie
15 minut. Częstotliwość zalewania uzależniona jest od stężenia ścieków. Proces przesiąkania powinien być zakończony w ciągu 4 godzin. Redukcja BZT przekracza 90%, a zawartość bakterii zmniejsza się o przeszło 95%. Ścieki są klarowne, nie zagniwają. Ten wysoki stopień oczyszczania uzyskuje się na drodze biochemicznego utleniania zanieczyszczeń. Na ziarnach piasku znajduje się cienka warstwa błony biologicznej, która adsorbuje związki organiczne zawarte w ściekach. Rozkład tych substancji i regeneracja zdolności sorpcyjnych błony biologicznej następuje w czasie przerw między kolejnymi zalewniami. Powietrze zawarte
w porach złoża ulega wymianie podczas każdego zalania poletka, bowiem ścieki wsiąkając powodują wypieranie powietrza.
Ad.4. Stawami biologicznymi nazywa się zbiorniki wodne naturalne bądź sztuczne. Oczyszczanie ścieków powodują organizmy znajdujące się w stawie (bakterie), a w stawach tlenowych także glony.
Rozróżnia się 2 rodzaje stawów biologicznych:
- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach beztlenowych,
- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach tlenowych.
Znacznie większe zastosowanie mają stawy pracujące w warunkach tlenowych. Często dodatkowo natlenia się ścieki.
W zależności od biocenozy tlenowych stawów biologicznych można podzielić je na stawy:
- rybne,
- glonowo-bakteryjne,
- glonowe.
Stawy rybne stosuje się do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłu spożywczego. Do stawów doprowadza się ścieki oczyszczone mechanicznie oraz wodę rozcieńczającą, zasobną w tlen, stężenie tlenu musi być na poziomie 3-4 g/l. Są one eksploatowane od wiosny do jesieni.
Stawy glonowo-bakteryjne mogą przyjmować znacznie więcej ścieków. W okresie zimowym
nie są one opróżniane, lecz pracują jako osadniki gnilne.
Stawy glonowe stosowane są jako końcowy etap oczyszczania ścieków. Glony usuwa się, a staw służy do usuwania substancji pożywkowych: azotanów i fosforanów.
2