Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
1. Oczyszczanie roślinno-gruntowe(gruntowo-roślinne)
To oczyszczalnie hydrobotaniczne wykorzystujące do oczyszczania ścieków roślinność wodną taką jak: trzcina pospolita, pałka wodna, sit, tatarak, lilie i irysy wodne, hybrydy, wierzby, babka wodna, oczerety, rzęsa wodna. Najwięcej składników pokarmowych w swojej biomasie potrafi skumulować rzęsa wodna, dlatego jest ona rośliną często wykorzystywaną do oczyszczania ścieków.
Makrofity są dobrze przystosowane do życia w środowisku wodnym. Posiadają siec przestrzeni powietrznych, które umożliwiają dyfuzyjny transport tlenu z atmosfery przez lisie i łodygi do korzeni i kłączy w glebie pod wodą. Te powodują uwalnianie tlenu do gleby co powoduje tworzenie lokalnych mikrosfer tlenowych wokół podziemnych części roślin.
Równoczesne występowanie stref tlenowych i beztlenowych, gdzie rozwijają się specyficzne, heterotroficzne mikroorganizmy, zwiększa efektywność oczyszczania. W zależności od potencjału redox wyróżnia się strefy :
- przemian N i amoniakalną ( dyfuzja amoniaku do atmosfery, nitryfikacja, denitryfikacja oraz uwalnianie N2 lub NO2),
- siarkowodorową (następuje strącanie nierozpuszczalnych siarczków MC),
- metanową ( rozkładane są węglowodory chlorowane i pestycydy chloropochodne).
Oczyszczalnie roślinno- gruntowe stanowią II stopień oczyszczania, są to budowle umieszczone w sztucznie wykonanej niecce odizolowanej od gruntu folią, gliną, iłem lub bentonitem. Nieckę wypełnia się żwirem wymieszanym z piaskiem lub specjalna mieszanką glebową z dodatkiem substancji chemicznej wspomagającej usuwanie fosforu.
Odbiornikiem oczyszczonych ścieków może być staw usytuowany na terenie gospodarstwa, który spełnia jednocześnie rolę III stopnia oczyszczania. Oczyszczanie powinno być poprzedzone oczyszczaniem wstępnym ( I stopień oczyszczania) w osadnikach Imhoffa, osadnikach gnilnych lub osadnikach wstępnych innego typu.
Oczyszczalnie roślinno- gruntowe- zalety:
-umożliwiają oczyszczanie ścieków w warunkach podobnych do naturalnych ekosystemów bagiennych, co wiąże się z wysokim stopniem usuwania związków biogennych i substancji organicznych,
- są proste w obsłudze i eksploatacji,
- odporne na nierównomierny dopływ ścieków
Oczyszczalnie roślinno- gruntowe- wady:
- duża powierzchnia jednostkowa( dlatego nie można wykorzystywać tej oczyszczalni w miastach).
Usuwanie zanieczyszczeń polega na:
- wykorzystaniu mikrobiologicznych procesów sorpcji zanieczyszczeń,
- chemicznych reakcjach utleniająco- redukcyjnych,
- biologicznej aktywności roślin wodnych gł. makrofitów.
W zależności od przepływu ścieków wyróżnia się:
- system z powierzchniowym przepływem wody- poziom wody ponad powierzchnią gruntu,
- system o podpowierzchniowym przepływie wody- przepływ przez grunt lub złoże o głębokości 0,6- 1,2 m. Przepływające ścieki oczyszczają się przez filtrację, sorpcję ale głównie przez rozkład mikrobiologiczny.
Wyróżnia się 2 odmiany tego systemu:
*Złoże żwirowe z roślinnością bagienną- system korzeniowy aktywny w okresie wegetacyjnym , błona biologiczna aktywna cały czas.
*Filtry gruntowe ze strefą korzeniową roślinności bagiennej.
Wyróżnia się 2 rodzaje złóż:
- o przepływie pionowym,
- o przepływie poziomym ( złoża o głębokości na dopływie ok. 0,6 m zależnie od nachylenia dna złoża i jego długości , jako wypełnienie stosuje się żwir płukany o granulacji 5-10 mm, 6-12 mm, 3-6 mm. Do rozprowadzenia ścieków stosuje się rury z trójnikami, rury pionowe z ruchomą nasadką z przelewem trójkątnym . Rozprowadzenie ścieków odbywa się w warstwie szerokości 0,5 m z kamieni o wymiarach 50- 200 mm umieszczonych w koszu z siatki. Do uszczelniania niszy wykopu pod złoże stosuje się folie, bentonit lub inny materiał ilasty.
W tego typu oczyszczalniach uzyskuje się następujące stopnie redukcji:
BZT5: 57 %, ChZT: 73 %, Nog: 41 %, siarka: 80 %, Pog: 3 %.
Roślinność, która może być wykorzystana w tego typu oczyszczalniach to m.in trzcina pospolita i wierzba.
*Oczyszczalnia wierzbowa- przykład:
I st. oczyszczania- podczyszczenie ścieków w dwukomorowym osadniku gnilnym.
II st. oczyszczania- filtr gruntowo- roślinny (np. o pojemności 180 m3) wykonany jako niecka, której dno i skarpy uszczelnione są folią z tworzywa sztucznego, wypełnienie to rodzimy grunt przepuszczalny, filtr obsadzony wierzba Salix viminalis.
III st. oczyszczania- staw będący odbiornikiem oczyszczonych ścieków.
*Oczyszczalnia trzcinowa- przykład:
I st. oczyszczania- 3- komorowy betonowy osadnik gnilny.
II st. oczyszczania- filtr glebowo- korzeniowy umieszczony w wyfoliowanym wykopie, złoże wypełnione gruntem rodzimym lub torfem, słomą, korą bentonitem, opiłkami żelaza, złoże obsadzone trzciną.
III st. oczyszczania- staw będący odbiornikiem oczyszczonych ścieków.
Zimą wyschnięta trzcinę zaleca się usuwać aby skumulowane związki nie wróciły do środowiska. Nasadzenia wierzbowe należy przycinać, nowe pędy odbijają .
Trzcina jest wykorzystywana raczej w budowie ponieważ nie nadaje się na kompostowanie ze względu na powolny rozkład i nieodpowiedni stosunek azotu do fosforu.
Stosując wierzbę otrzymuje się lepsze efekty oczyszczania:
BZT5: 72 %, ChZT: 88 %, Ncałk: 60 %, Namonowy: 50 %, P: 90 %.
Sama roślinność nie oczyszcza ścieków. W odzie są tez mikroorganizmy rozkładające ścieki. Rośliny są śliskie ponieważ wytwarza się na nich błona biologiczna- dzięki niej ścieki się rozkładają i powstają związki prostsze np. azotany. Woda staje się bogata w związki pokarmowe dla roślin.
Zawiesiny są usuwane w wyniku sedymentacji i filtracji. Azot ogólny eliminowany jest w wyniku procesu: amonifikacji, biologicznej nitryfikacji ( Nitrosomonas i Nitrobacter), denitryfikacji, utlenianiu się amoniaku, poborowi przez rośliny, adsorpcji w glebie. Fosfor w tych oczyszczalniach nie może być zatrzymywany przez sorpcję tylko metodami chemicznymi- solami żelaza i glinu.
2. Piaskowe lub glebowo - roślinne oczyszczalnie poprzedzone osadnikiem gnilnym. Wśród tego typu oczyszczalni można wyróżnić wiele wariantów. Rozpoczynając od najprostszych filtrów piaskowych, poprzez filtry glebowe porośnięte roślinnością, aż do oczyszczalni z filtrem roślinno-glebowym i stawem denitryfikacyjnym. Wszystkie te obiekty są zwykle odizolowane od podłoża za pomocą folii stawowej lub odpowiedniej grubości warstwy gliny. Istnieje jeszcze inny podział takich technologii, na filtry o poziomym lub pionowym przepływie ścieków. Bardziej korzystnym rozwiązaniem ze względów hydraulicznych jest pionowy kierunek przepływu (z góry złoża na dół), który charakteryzuje się większą sprawnością na przestrzeni czasu.
Najkorzystniejszym rozwiązaniem okazuje się być oczyszczalnia z filtrem glebowym i stawem denitryfikacyjnym, zwana roślinno-stawową. W takim obiekcie ścieki są najpierw wstępnie oczyszczane w osadniku gnilnym (na który można zaadaptować istniejący szczelny zbiornik (tzw. szambo), następnie przesączają się przez odizolowany od podłoża filtr roślinno- glebowy i w ostatniej fazie oczyszczania trafiają do stawu, który powoduje dalsze oczyszczanie wód pościekowych. Takie rozwiązania stosowane na terenach wiejskich mają wiele dodatkowych zalet, m.in. możliwość wykorzystywania wody ze stawu do nawadniania pobliskiej zieleni (trawników, drzewek, kwiatów), takie stawy stają się miejscem do życia dla różnych gatunków płazów i roślin wodnych (co zwiększa bioróżnorodność terenu), można w nich prowadzić hodowlę ryb ozdobnych i zagospodarować na sposób przyjemny dla oka, jako miejsce w pobliżu którego chętnie się odpoczywa. Dodatkowe zainstalowanie małej fontanny lub kaskady i posadzenie kwiatów sprawia, że konieczny na wsi obiekt technologiczny - oczyszczalnia ścieków - może stać się miejscem idealnie wkomponowanym w krajobraz wsi, nie pozwalający na pierwszy rzut oka się domyślić, że mamy do czynienia z oczyszczalnią.
3. Właściwości ścieków bytowo gospodarczych.
odczyn pH , sucha masa % sucha m. organiczna %sm azot ogólny %sm azot amonowy %sm fosfor ogólny %sm magnez %sm wapń %sm chrom mg/kg sm cynk mg/kg sm kadm mg/kg sm miedź mg/kg sm nikiel mg/kg sm ołów mg/kg sm rtęć mg/kg sm
Ze względu na pochodzenie i skład chemiczny ścieki dzieli się na:
· ścieki bytowo-gospodarcze - powstają z wód wykorzystywanych w gospodarstwach domowych - do utrzymywania higieny osobistej, spłukiwania urządzeń sanitarnych, przygotowywania posiłków itp. Są bardzo mętne, mają szarożółte zabarwienie, charakterystyczny zapach i odczyn lekko zasadowy. Zawierają 40% zanieczyszczeń nieorganicznych i 60% organicznych w postaci rozpuszczalnej i . 5 tych ścieków wynosi od 200 do 600 mg tlenu/litr, z czego 1/3 występuje w postaci zawiesin organicznych.
· ścieki przemysłowe - zawierają najczęściej rozmaite , będące ubocznym produktem procesów technologicznych stosowanych w zakładach przemysłowych. Problem ścieków występuje szczególnie w , zakładach , , , i . Ich nieoczyszczone ścieki stanowią duże zagrożenie dla odbiorników naturalnych. Na ogół nie stanowią zagrożenia sanitarno-epidemiologicznego, gdyż nie zawierają chorobotwórczych. Wyjątkiem są ścieki z zakładów przemysłu spożywczego, i zakładów odpadów. Mogą one zawierać chorobotwórcze drobnoustroje w różnych postaciach (wegetatywnej i zarodnikowej) i jako takie powinny być poddawane procesom .
· ścieki rolnicze - powstają z wód spływających z pól i gospodarstw wiejskich - zawierają zwykle , oraz zanieczyszczenia . Szczególnie niebezpieczna jest , która może zawierać tysiące razy więcej zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych niż ścieki bytowo-gospodarcze.
· wody opadowe - są ściekami powstającymi z opadów atmosferycznych, zmywających tereny zabudowane. Zawierają duże ilości zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, wiele w postaci zawiesin.
· wody podgrzane - powstają w procesach technologicznych chłodzonych za pomocą wody.
· ścieki komunalne - są mieszaniną ścieków bytowo-gospodarczych i przemysłowych oraz wód opadowych. BZT5 tych ścieków wynosi od 200 do 300 mg tlenu/litr.
4. Stopień zanieczyszczenia wód
określa się za pomocą tzw. wskaźników zanieczyszczenia, który mówi o stężeniu danej substancji w miligramach na 1 dm3 wody. Jednym z najważniejszych wskaźników zanieczyszczenia wód powierzchniowych jest stężenie rozpuszczonego tlenu, które może przyjmować maksymalną wartość 8,9 mg/dm3 - mniejsze stężenie tlenu świadczy o zanieczyszczeniu wód związkami organicznymi, rozkładalnymi biochemicznie; spadek stężenia tlenu poniżej 4 mg/dm3 powoduje obumieranie wielu organizmów wodnych. Innymi wskaźnikami zanieczyszczenia wód naturalnych są: , będące miarą zawartości rozkładalnych biochemicznie związków organicznych; - miara zawartości wszystkich związków organicznych; obecność zawiesin mineralnych i organicznych, a także nieorganicznych i organicznych związków azotu, fosforu.
Ładunek zanieczyszczń-Masa zanieczyszczeń zawartych w ściekach dopływających do urządzeń oczyszczalni w jednostce czasu, równa iloczynowi natężenia przepływu ścieków i stężenia zawartych w nich zanieczyszczeń. Ładunek zanieczyszczeń może być wyrażony np. BZT5, ChZT, zawiesina, lub innymi zanieczyszczeniami charakterystycznymi dla danego rodzaju ścieków.
BZT5 CHZT Zawiesina ogólna N ogólny P ogólny
Do najczęściej występujących organicznych składników ścieków zalicza się: , , , , , barwniki, , , , itp. Składnikami nieorganicznymi są , nieorganiczne, (, , , , , ) a także , , , , chlorkowe, azotanowe, fosforanowe, węglanowe, amonowe it
5. PIASKOWNIKI
Zanieczyszczenia mechaniczne, mineralne generalnie są niezagniwalne, posiadają większą prędkość opadania niż zawiesiny zagniwalne, organiczne i składają z cząstek ziarnistych. W ich skład wchodzi żużel, piasek, drobne kamienie, zmielona kawa itd. które generalnie nazywa się piaskiem. Usuwanie pisaku ze ścieków zachodzi w urządzeniach zwanych piaskownikami i zabezpiecza kolejne obiekty oczyszczalni przed:
*zapychaniem rurociągów
*zacieraniem mechanicznym elementów pomp, a tym samym ich zużyciem,
*kumulacją piasku w komorach napowietrzania i komorach fermentacji prowadzących do zmniejszenia ich pojemności czynnej.
Podstawowym zadaniem piaskowników jest rozdzielenie zawiesin mineralnych od organicznych , które maja być oddzielone w osadniku wstępnym. W większości piaskowników prędkość przepływu ścieków wynosi 0,3 m/s co gwarantuje zatrzymanie piasku pozbawionego zanieczyszczeń organicznych. Prędkości mniejsze przyczyniają się do sedymentacji także zawiesin organicznych, natomiast prędkości przekraczające 0,3 m/s powodują wypłukanie piasku z komór piaskownika.
W zatrzymanych zanieczyszczeniach mineralnych nie powinno być więcej niż 10% (wagowo) zanieczyszczeń organicznych.
.
Wyróżniamy kilka rodzajów piaskowników np.:
1. Piaskowniki o przepływie poziomym
poziome- budowane najczęściej w kształcie koryt przepływowych o prostokątnym, trapezowym lub parabolicznym przekroju poprzecznym. Piaskowniki poziome są najbardziej użyteczne i szeroko stosowane, można je stosować zarówno w dużych jak i małych miastach.
szczelinowe- zalicza się je do urządzeń o przepływie poziomym z wydzieloną komorą magazynowania piasku. Różnica między piaskownikiem poziomym polega na tym, że piaskownik szczelinowy posiada od 3-5 szczelin poprzecznych w dnie kolektora. Przez szczeliny te wpada do komory magazynowania piasek. Piaskowniki szczelinowe stosuje się sporadycznie w małych oczyszczalniach oraz przed bardzo głębokimi zbiornikami czerpalnymi stacji pomp.
2. Piaskowniki o przepływie pionowym
Woda płynie w kierunku pionowym. Budowa tego piaskownika może być uzasadniona w przypadku bardzo ograniczonej powierzchni oczyszczalni lub niekorzystnych warunków fundamentowa...