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.

1 2  następne »