Oczyszczalnie trzcinowe, czyli chrząszcz brzmi w trzcinie

Tekst: Anna Grunwald Konsultacje: Marcin Gąsiorowski
05.07.2010 00:00
A A A
Oczyszczalnie trzcinowe nie tylko są bardzo skuteczne, ale pięknie wyglądają, a oczyszczoną w nich wodą można podlewać ogród lub zasilać sadzawkę.
Są jednymi z najsprawniejszych oczyszczalni ścieków i nie tylko znakomicie oczyszczają ścieki, lecz mogą być także ozdobą ogrodu. Z porośniętego trzciną filtra wypływa woda, która nadaje się do powtórnego wykorzystania - na przykład do podlewania ogrodu czy do oczka wodnego. Można ją też odprowadzać do gruntu.

Zwykle stosuje się dwie grupy oczyszczalni korzeniowych: z filtrem o przepływie poziomym, inaczej horyzontalne, lub pionowym, czyli wertykalne - efektywniejsze od horyzontalnych. Filtry wertykalne redukują nie tylko BZT5* (patrz: słowniczek 'Co to znaczy', na końcu tekstu) i ChZT** (patrz: 'Co to znaczy') w stopniu znacznie wyższym niż wymagany przepisami (wymagany BZT5<30, a w tych filtrach uzyskuje się zwykle<5 - wyniki poparte badaniami wykonanymi na zlecenie federalnego urzędu środowiska w 1994 r.), ale wzbogacone odpowiednim wypełnieniem usuwają ze ścieków ponad 95% fosforu i ponad 90% azotu, co oznacza tzw. trzeci stopień oczyszczania, jakiego nie wymaga się od małych oczyszczalni.

Oczyszczalnia działa prawie jednakowo przez cały rok. Zimą jej sprawność spada nieznacznie, bo o 10%. Jest odporna na zmianę składu i stężenia zanieczyszczeń oraz ilości dopływających ścieków.

Budowa i działanie oczyszczalni

Osadnik, czyli oczyszczanie wstępne. Ścieki domowe wpływają do osadnika przepływowego, w którym muszą pozostawać około trzech dni.

Tu wytrącają się z nich osady, które opadają na dno, część produktów fermentacji w formie kożucha unosi się na powierzchni, a część rozkłada się na prostsze związki rozpuszczalne w wodzie. Płynne zanieczyszczenia przepływają dalej. Osadnik powinien mieć właz z pokrywą, umożliwiający wybieranie osadów, oraz otwór dekompresyjny do odprowadzania gazów powstałych podczas fermentacji. Pojemność osadnika powinna być taka, by na każdego mieszkańca domu przypadało ok. pół metra sześciennego.

Filtr glebowo-korzeniowy, czyli doczyszczanie ścieków. Z osadnika ścieki przepływają do filtra glebowo-korzeniowego szczelnie odizolowanego od gruntu. Filtr wypełnia się zwykle różnymi warstwami materiałów filtracyjnych - na przykład kruszonego keramzytu (może być też dodawana do niego kora drzew i słoma), ale główną warstwą jest odpowiednio dobrany piasek - najczęściej płukany, o współczynniku infiltracji wyższym niż 10-3, co odpowiada frakcji piasków grubych. Materiały te mogą być wzbogacane dodatkowym wypełnieniem. Grubość warstw i skład wypełnienia powinien dobrać fachowiec do rodzaju i ilości oczyszczanych ścieków. Filtr obsadza się roślinami - najczęściej trzciną. Wbrew temu, co się powszechnie sądzi, rośliny tylko w niewielkim stopniu przetwarzają związki zawarte w ściekach - zatrzymują z nich jedynie 15-20%. Pełnią one jednak inną ważną funkcję: dzięki temu, że ich korzenie wrastają głęboko w warstwę filtracyjną, utrzymują dobrą przepuszczalność hydrauliczną złoża, są siedliskiem potrzebnych bakterii i doprowadzają tlen w głąb filtra.

Oczyszczanie ścieków w filtrze polega zatem w głównej mierze na filtracji mechanicznej oraz biologicznym rozkładzie ścieków w wyniku działania bakterii (tzw. błony biologicznej) pokrywających złoże. W całym złożu zachodzą równolegle reakcje łączenia się substancji zawartych w ściekach z różnymi związkami zawartymi w warstwie filtracyjnej oraz reakcje wytrącania się produktów tych reakcji. W górnej części filtra oraz wokół korzeni, gdzie dociera tlen, zachodzą reakcje tlenowe, a w pozbawionych tlenu przestrzeniach między korzeniami - reakcje beztlenowe. W wyniku tych reakcji białka są rozkładane, a powstające w efekcie tego azotany przetwarzane są do azotu cząsteczkowego, który przenika do powietrza. Fosforany są przekształcane w nierozpuszczalne związki, a związki siarki - do stabilnej postaci atomowej, dość neutralnej dla środowiska.

Zastosowanie materiałów wzbogacających poprawia efektywność filtrów. Jeśli na przykład złoże wzbogaci się minerałami ilastymi lub jonitami wymiennymi*** (np. zeolit****), to będzie zachodziło zjawisko adsorpcji, co zapewni lepsze oczyszczanie ścieków oraz usuwanie z nich azotu i fosforu. Dodanie związków wapnia i żelaza sprzyja wytrącaniu się nierozpuszczalnych związków fosforu.

W zależności od rodzaju filtra należy przewidzieć różną jego powierzchnię; w przeliczeniu na każdego mieszkańca powinno to być przynajmniej:

- 3,5-4 m2 filtra wertykalnego,

- 5-7 m2 - horyzontalnego.

Wielkość z danego zakresu zależy od zastosowanego rodzaju i frakcji materiału filtracyjnego. Im lepsze będzie miał właściwości filtracyjne, tym mniejszą z wymaganych powierzchni może mieć filtr, ale w małych oczyszczalniach zawsze warto dobrać powierzchnię "z zapasem" - uwzględniając wizyty gości lub zimowe obniżenie sprawności oczyszczalni.

Dozowanie ścieków. Dobrze, gdy ścieki przepływają do filtra porcjami - albo za pośrednictwem pompy, albo - co jest rozwiązaniem droższym, ale niezawodnym - przez dozownik z przelewem grawitacyjnym (po napełnieniu dozownika komora się przechyla i wypuszcza do filtra porcję ścieków). Pompa lub dozownik mogą być umieszczone w wydzielonej komorze osadnika albo w osobnej studzience za osadnikiem. Do pompy trzeba doprowadzić prąd elektryczny.

Studzienka kontrolno-regulacyjna. Służy do kontrolowania jakości ścieków wypływających z filtra gruntowo-korzeniowego oraz do regulowania poziomu ścieków w filtrze.

Odbiornik ścieków. Ścieki wypływające z filtra przez studzienkę najlepiej odprowadzać do zbiornika wodnego (oczka wodnego lub rowu), gdzie zostaną natlenione i całkowicie doczyszczone. Wody tej można również używać do podlewania ogrodu (najlepiej roślin ozdobnych i trawnika). Innym wariantem jest rozsączanie w gruncie ścieków wypływających ze studzienki.

Eksploatacja

Oczyszczalnie glebowo-korzeniowe wymagają zabiegów pielęgnacyjnych - zwłaszcza w początkowym okresie eksploatacji. Firmy zajmujące się ich montażem dostarczają przyszłym użytkownikom dokładną instrukcję obsługi.

Rozruch. Podczas rozruchu filtr zwykle zalewa się wodą lub spiętrzonymi ściekami, by nie dopuścić do rozwoju chwastów. Poziom ścieków reguluje się za pomocą giętkiej rury w studzience kontrolnej. W czasie rozruchu do osadnika oczyszczalni lub do miski klozetowej można też wsypać odpowiednią dawkę preparatów bakteryjnych.

Czyszczenie. Osadnik czyści się 1-2 razy do roku.

Ścinanie roślin. Ścina się je późną jesienią i pozostawia na złożu jako ochronę termiczną na czas zimy.

Ocieplanie na zimę. W rejonach bardzo zimnych (np. Polska południowa, Suwalszczyzna) filtr można dodatkowo przykryć słomą lub folią plastikową.

Stosowanie preparatów bakteryjnych. Zwykle nie jest konieczne, choć można używać ich do rozruchu oczyszczalni i w sytuacjach awaryjnych - gdy ktoś z domowników przechodzi kurację antybiotykową, lub gdy na powierzchni filtra widać ścieki gromadzące się na skutek okresowego przeciążenia lub nadmiernego nagromadzenia się mułu pochodzenia organicznego czy bakterii (tzw. kolmantacja, czyli zatkanie warstwy filtracyjnej). Preparat bakteryjny wsypuje się wtedy wprost do osadnika lub do muszli klozetowej w domu. W takiej sytuacji pomaga również okresowe wyłączenie złoża na 2 tygodnie (np. na czas urlopu).

Ograniczenia w gospodarstwie domowym. W domu, z którego ścieki odprowadzane są do oczyszczalni przydomowej - w tym również roślinnej, należy unikać stosowania środków czyszczących reklamowanych jako bakteriobójcze, gdyż mają one negatywny wpływ na żyjące w niej mikroorganizmy.

Oczyszczalnia zgodnie z prawem

Pozwolenie czy zgłoszenie? Oczyszczalnie o przepustowości do 7,5 m3/dobę nie wymagają pozwolenia na budowę - wystarczy zgłoszenie w starostwie (zgodnie z DzU z 1994 nr 89 poz. 414).

Wprowadzanie ścieków do gruntu lub wód na własnej działce. Jeśli ścieków jest mniej niż 5 m3/dobę, zgodnie z ustawą Prawo Wodne ich odprowadzanie na własną działkę nie wymaga pozwolenia wodno-prawnego, lecz jedynie zgłoszenia odpowiedniemu organowi ochrony środowiska, tj. wójtowi, burmistrzowi lub prezydentowi miasta.

Odprowadzanie ścieków poza obręb posesji. Odprowadzanie ścieków do wód powierzchniowych poza posesją wymaga zgody właścicieli tych wód, a także zgody właścicieli terenów, przez które mają być poprowadzone rury odprowadzające ścieki. W takiej sytuacji trzeba też uzyskać pozwolenie wodno-prawne.

Rozpoczęcie budowy oczyszczalni. Do robót można przystąpić, jeśli w terminie do 30 dni od daty zgłoszenia właściwy organ (starosta) nie wniesie co do tego sprzeciwu. Oczyszczalnia powinna zostać wykonana przez specjalistę, zgodnie z projektem.

Wymagane odległości

Chociaż poprawnie zbudowana oczyszczalnia glebowo-korzeniowa jest odizolowana od gruntu i ścieki opuszczają ją dopiero po oczyszczeniu (nie stwarzają więc zagrożenia ani dla gleby, ani wód gruntowych), w przepisach polskich wymaga się zachowania takich samych odległości, jakie dotyczą oczyszczalni z drenażem rozsączającym. Normy europejskie są pod tym względem dużo łagodniejsze i nie wymagają tak dużych odległości od wód gruntowych i ujęć wody.

Odległość osadnika od domu (od okien i drzwi) - minimum 5 m, ale dopuszcza się umieszczenie go bezpośrednio przy domu pod warunkiem, że odpowietrzenie wyprowadzi się przez instalację kanalizacyjną co najmniej 0,6 m powyżej górnej krawędzi okien i drzwi zewnętrznych.

Odległości odbiornika ścieków od:

- studni - minimum 30 m, jeśli ścieki mają być rozsączane w gruncie; minimum 15 m, jeśli mają być odprowadzane do odizolowanego od gruntu zbiornika, oczka wodnego lub rowu;

- drzwi i okien - minimum 3 m;

- granicy działki - minimum 2 m;

- poziomu wód gruntowych - minimum 1,5 m, jeśli ścieki mają być rozsączane w gruncie

Ile to kosztuje

Oczyszczalnia dla 4-5-osobowej rodziny:

- gruntowo-korzeniowa - 13-14,5 tys. zł

- roślinna w zbiornikach - 13-18 tys. zł

- z drenażem rozsączającym - 8-12 tys. zł

- z osadem czynnym - 15-22 tys. zł

- ze złożem biologicznym - 8-17 tys. zł

Co to znaczy

*BZT5 (biologiczne zapotrzebowanie na tlen) - wskaźnik czystości wody, który określa, ile tlenu potrzeba do utlenienia substancji organicznych zawartych w wodzie w czasie pięciu dób i w temperaturze 20°C. Określa więc pośrednio stężenie substancji organicznych w wodzie. Przekroczenie dopuszczalnej wartości BZT5 oznacza nadmiar związków organicznych, co może powodować niedobór tlenu w wodzie.

**ChZT (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) - wskaźnik czystości wody, który określa ilość tlenu potrzebną do utlenienia substancji organicznych i nieorganicznych zawartych w wodzie na drodze chemicznej.

***Jonity wymienne - materiał filtracyjny, który podczas przepływania przezeń wody lub ścieków wchodzi w reakcję z płynem i wymienia pewne jony zawarte w wodzie lub ściekach na jony zawarte w jonicie. Wspomaga oczyszczanie wody i ścieków.

****Zeolit - minerał (glinokrzemian) o właściwościach filtracyjnych, sorpcyjnych i jonowymiennych. Stosowany do oczyszczania wody i ścieków.

Inne oczyszczalnie przydomowe

Roślinne - oprócz oczyszczalni z filtrami gruntowo-korzeniowymi można też stosować oczyszczalnie składające się z osadnika i zbiornika wypełnionego złożem (są to dwa zbiorniki o wysokości i średnicy około 2 m każdy) i porośniętego różnymi roślinami bagiennymi. Ścieki dopływające do złoża są w specjalny sposób napowietrzane. Oczyszczalnia wymaga zasilania prądem. Można ją zainstalować nawet na małej działce.

Z drenażem rozsączającym - najtańsze i najpopularniejsze, choć najmniej doskonałe, bo nie zapewniają kontroli nad jakością oczyszczania. Składają się z osadnika oraz drenażu rozsączającego ścieki do warstwy filtracyjnej, skąd po przefiltrowaniu i oczyszczeniu spływają do gruntu. Złoże filtracyjne powinno być wymieniane mniej więcej co 20 lat. Oczyszczalnie te można stosować pod warunkiem, że odległość drenażu od wód gruntowych wyniesie minimum 1,5 m, a od ujęcia wody - 30 m.

Z osadem czynnym lub ze złożem biologicznym - składają się z osadnika oraz zbiornika, w którym mikroorganizmy pływają w wodzie (osad czynny) lub rozwijają się na specjalnym wypełnieniu komory (złoże biologiczne). W oczyszczalniach tych stosuje się specjalne systemy napowietrzania - zwykle zasilane prądem. Nadają się na małe działki. Oczyszczalnie takie (zwłaszcza z osadem czynnym) są wrażliwe na zmiany składu ścieków lub ich ilości.

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład



Zobacz także
Skomentuj:
Zaloguj się

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX