Pobierz pełny numer miesięcznika Rynku Instalacyjnego 7-8/2017

WYDANIE BEZPŁATNE - ZAREJESTRUJ konto w portalu 

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

 


Czego jeszcze nie wiesz o pompie cyrkulacyjnej »

niezawodna pompa cyrkulacyjna

Energooszczędna, elektroniczna pompa cyrkulacyjna do instalacji ciepłej wody użytkowej. Gwarantuje (...) czytam więcej »

 


Optymalizacja zurzycia energii na dużej powierzchni » Jak skutecznie mierzyć zużycie gazu »
 systemy gazomierz

 


Czym skutecznie ugasisz pożar »

hydranty


 


Chcesz wkrętarkę? Weź udział w konkursie » Na czym polega technologia klejenia kontaktowego »
klej do izolacji zaawansowana technologia w instalacji

Dynamiczny rozwój polskiego i europejskiego rynku izolacji jak również rosnąca presja na wysoką efektywność energetyczną budynków sprawia, iż rynek (...) czytam więcej »

 


Jesteś instalatorem wentylacji? Wybierz smart pomiary! Na czym to polega »

 smart pomiary

Profesjonalna technologia pomiarowa dla instalatorów wentylacji, klimatyzacji, chłodnictwa i ogrzewnictwa czytam więcej »

 


Dobierz właściwy system klimatyzacji do pomieszczenia » Szukasz zaawansowanego systemu instalacyjnego? Obejrzyj film »
niezbędne elemnty wentylacji zaawansowana technologia w instalacji
W ostatnich latach wykonaliśmy ogromną pracę wykorzystując nowoczesne technologie chcąc dotrzeć nie tylko z innowacyjnymi produktami, ale także z atrakcyjnym przekazem o (...) czytam więcej »
Rozliczne wymagania względem techniki wyposażenia budynków stają się coraz bardziej kompleksowe. Precyzyjne planowanie i przemyślane w najdrobniejszym szczególe rozwiązania pomagają w ich spełnieniu (...) czytam 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.

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 »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Bez wysiłku, prosto na Twoją skrzynkę:
- nowości techniczne i wydarzenia branżowe
- praktyczne porady ekspertów.
4/2018

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 4/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Energia z nieczynnych kopalń
  • - Fotowoltaika prosumencka w Polsce
Zobacz szczegóły
DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o. DAB PUMPS POLAND Sp. z o.o.
DAB oferuje innowacyjne rozwiązania technologiczne , zapewniające niezawodność, efektywność oraz optymalizację zużycia energii w...
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