Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Porównanie zasad projektowania oczyszczalni hydrofitowych stosowanych w Europie

Comparison of European guidelines for the design of constructed wetlands
Schemat oczyszczalni z przepływem podpowierzchniowym pionowym [12]
Schemat oczyszczalni z przepływem podpowierzchniowym pionowym [12]

W miejscach o rozproszonej zabudowie, zwłaszcza na terenach wiejskich lub obszarach granicznych miast, budowa kanalizacji zbiorczej oraz podłączenie do niej budynku mieszkalnego wiąże się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi. Na tych terenach alternatywnym rozwiązaniem może być zastosowanie lokalnych lub indywidualnych oczyszczalni hydrofitowych zbierających ścieki z pojedynczych budynków mieszkalnych czy też ich większej liczby.

Ze względu na popularyzację lokalnych i indywidualnych oczyszczalni hydrofitowych oraz powiększający się zakres technologii i sposobów ich wykonania w wielu krajach wydawane są coraz nowsze normy i publikacje zawierające zasady projektowania, budowy i eksploatacji oczyszczalni hydrofitowych.

W Polsce metoda hydrofitowa oczyszczania ścieków jest mało znana, a zasady projektowania są niejasne i często oparte na doświadczeniach sprzed wielu lat. Celem artykułu jest analiza najnowszych wytycznych do projektowania stosowanych w krajach europejskich.

Zasada pracy i rodzaje systemów hydrofitowych

Oczyszczalnie hydrofitowe to wysokosprawne systemy biologicznego oczyszczania ścieków wzorowane na naturalnych ekosystemach bagiennych. Zachodzą w nich procesy podobne do tych, które przebiegają w naturalnych mokradłach, np. sedymentacja, filtracja, wegetacja roślinności oraz działalność bakterii i mikroorganizmów powodujących usuwanie m.in. związków węgla, azotu i fosforu.

Odpowiednie projektowanie i konstruowanie takich obiektów zapewnia dużą kontrolę i intensyfikację procesów, np. możliwość sterowania ilością dopływających i odpływających ścieków stwarza jeszcze bardziej dogodne warunki, pozwalające na sprawniejsze oczyszczanie zanieczyszczeń w porównaniu do naturalnych systemów bagiennych [15, 10].

Przeczytaj także: Skuteczność oczyszczania ścieków w żwirze pod drenażem rozsączającym ścieki >>

Indywidualne właściwości oczyszczalni hydrofitowej, takie jak: występowanie określonych makrofitów, skład dopływających ścieków, warunki środowiskowe oraz hydrauliczne, wpływają na procesy biochemiczne zachodzące w tych systemach [7, 10, 14]. Ich znajomość oraz zrozumienie są niezbędne do prawidłowego projektowania takich obiektów i w konsekwencji ich prawidłowego i bezawaryjnego funkcjonowania.

W złożu hydrofitowym wyróżnia się strefy tlenowe, beztlenowe oraz redukcyjne, które występują w całej objętości złoża wokół korzeni roślin, co stwarza idealne warunki dla rozwoju różnorodnych mikroorganizmów. Występowanie stref o różnej zawartości tlenu pozwala na symultaniczne przeprowadzanie procesów tlenowych (np. nitryfikacji) i beztlenowych (np. denitryfikacji), co zwiększa efektywność takiej oczyszczalni [7, 10, 5].

Zanieczyszczenia doprowadzane wraz ze ściekami znajdują się na różnych stopniach dyspersji (zawiesina, koloidy i substancje rozpuszczone) i podlegają różnym procesom usuwania (tabela 1).

Ze względu na sposób przepływu oraz rodzaj roślinności zasiedlającej obiekty można je podzielić na systemy z powierzchniowym przepływem (ang. FWS – free water surface lub SF – surface flow) oraz systemy z podpowierzchniowym przepływem (VSB – vegetated sub-merged lub SSF – sub-surface flow) o przepływie pionowym (VSSF – vertical sub-surface flow) lub poziomym (HSSF – horizontal sub-surface flow). Różne rodzaje tych systemów mogą być łączone ze sobą, tworząc systemy kombinowane lub tzw. hybrydowe (rys. 1).

W dalszej części artykułu skoncentrowano się na złożach VSSF ze względu na rosnące zainteresowanie takimi systemami – w porównaniu do innych oczyszczalni hydrofitowych wykazują one najwyższą sprawność oczyszczania przy jednoczesnej najmniejszej powierzchni jednostkowej w m2/RM (RM – równoważny mieszkaniec) [14]. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń w poszczególnych systemach przedstawiono w tabeli 2 i 3.

Według definicji podanej w [17] w złożach z podpowierzchniowym przepływem ścieków poziom wody utrzymywany jest poniżej poziomu górnej warstwy filtra, a przepływ odbywa się w zależności od rodzaju filtra w kierunku poziomym lub pionowym.

Ścieki wprowadzane są do oczyszczalni hydrofitowej przez system drenaży rozsączających w taki sposób, żeby umożliwić ich równomierne rozprowadzanie na powierzchni złoża. Następuje filtracja przez matrycę, na którą składa się wypełnienie złoża oraz strefa korzeniowa roślin. W dolnej części systemu znajduje się drenaż pokryty żwirem lub kamieniami, który zbiera podczyszczone ścieki.

Złoża o przepływie pionowym (rys. 2) mają wysoką sprawność usuwania związków organicznych oraz zawiesiny poprzez filtrację. Głównym procesem usuwania azotu jest nitryfikacja ze względu na lepszą dyfuzję tlenu powstałą poprzez rozsączanie ścieków na powierzchni złoża i okresowe zasilanie ściekami. Występują jednak słabe warunki dla denitryfikacji z powodu niedostatecznej liczby stref beztlenowych. Głównym procesem usuwania fosforu jest sorpcja na materiale wypełniającym [15, 10, 12].

Wymiarowanie złóż VSSF według norm i wytycznych

W artykule przedstawiono normy i wytyczne obowiązujące w Danii, Austrii, Niemczech i Francji (tabela 4), porównując najważniejsze parametry przedstawionych w nich systemów VSSF: stopień usuwania zanieczyszczeń (BZT5, ChZT, Zog, Nog, Pog), jednostkową powierzchnie złoża, wysokość złoża oraz liczbę sadzonych roślin.

W tabeli 5 podano obowiązujący w Polsce stopień oczyszczania małej ilości ścieków w zależności od miejsca odprowadzenia na podstawie rozporządzenia w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi [16].

Każda z norm i wytycznych bazuje na wartościach ładunków zanieczyszczeń obowiązujących w poszczególnych krajach – wielkości te zestawiono w tabeli 6.

Wartości przyjmowanych w poszczególnych krajach ładunków BZT5 oraz ChZT są identyczne, a dla azotu ogólnego i fosforu wykazują różnice. We Francji przyjmowane są do projektowania najwyższe ładunki zanieczyszczeń pochodzące od jednego mieszkańca równoważnego. Natomiast w Austrii przyjmuje się najniższy ładunek związków fosforu od RM.

Czytaj dalej: Analiza i porównanie norm >>

   04.11.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl