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

Oczyszczalnie hydrofitowe dla miejscowości turystycznej – studium przypadku

Przyjęta koncepcja systemu hydrofitowego
Trzciny porastające złoże oczyszczalni hydrofitowej są jej ważnym elementem.
Trzciny porastające złoże oczyszczalni hydrofitowej są jej ważnym elementem.
Fot. freeimages.com
Ciąg dalszy artykułu...

Przyjęta koncepcja systemu hydrofitowego

Jako rozwiązanie docelowe i optymalne zdecydowano się przyjąć drugi wariant oczyszczalni, zaprojektowany w systemie francuskim. Nie wymaga on budowy zbiornika buforowego, którego potrzebna wielkość znacząco wpłynęłaby na koszty inwestycyjne. Nie jest również wymagany stopień oczyszczania mechanicznego, co pozwala uniknąć problemów związanych z właściwym odprowadzaniem i zagospodarowaniem osadów ściekowych – unieszkodliwieniem np. na kolejnych poletkach trzcinowych lub wywozem do większej oczyszczalni ścieków.

Na rys. 3 i rys. 4 przedstawiono przekroje przez złoża I i II stopnia. Podane zostały ważniejsze parametry projektowe – zastosowane warstwy wypełnienia (w kolejności od powierzchni złoża do dna) oraz wymiary kwater złóż.

Rys. 3. Przekrój poprzeczny przez złoże I stopnia Źródło: Oprac. własne (K. Skrzypiec, M. Gajewska)
Rys. 3. Przekrój poprzeczny przez złoże I stopnia Źródło: Oprac. własne (K. Skrzypiec, M. Gajewska)
Rys. 4. Przekrój poprzeczny przez złoże II stopnia Źródło: Oprac. własne (K. Skrzypiec, M. Gajewska)
Rys. 4. Przekrój poprzeczny przez złoże II stopnia Źródło: Oprac. własne (K. Skrzypiec, M. Gajewska)
Tabela 2. Ładunki zanieczyszczeń podawane na I i II stopień złóż
Tabela 2. Ładunki zanieczyszczeń podawane na I i II stopień złóż

Parametry pracy oczyszczalni

Obciążenia hydrauliczne, jednakowe dla złóż I i II stopnia, ze względu na identyczne wielkości poszczególnych kwater złóż wynoszą (podano wartości średnie):

  • poza sezonem: 0,01 m3/(m2 · d),
  • w sezonie turystycznym: 0,09 m3/(m2 · d),
  • w sezonie – weekendy: 0,17 m3/(m2 · d).

Ładunki zanieczyszczeń podawane na kolejne stopnie oczyszczania przedstawiono w tab. 2.

Charakterystyka pracy oczyszczalni

Ścieki są dostarczane na złoża w tzw. dawkach hydraulicznych (za pomocą pompy, a dalej na II stopień za pomocą syfonu zainstalowanego w studzience). Zapewnia to optymalny rozkład ścieków w stosunku do całego dostępnego obszaru infiltracji i poprawia dopływ tlenu pomiędzy każdym dawkowaniem ścieków.

Naprzemienne fazy dozowania ścieków i odpoczynku mają także zasadnicze znaczenie dla kontrolowania przyrostu biomasy na materiale filtracyjnym [10, 11].

Ze względu na konieczność zwiększenia stopnia usuwania związków fosforu do wymaganego poziomu zdecydowano się zlokalizować na końcu układu oczyszczania dodatkowy element, tzw. P-filtr, wypełniony specjalnym materiałem, takim jak Rockfos® lub Phoslock®. W reaktywnym ośrodku materiału wypełniającego złoże filtracyjne związki fosforu są sorbowane lub strącane w reakcjach chemicznych.

Zaletą tej technologii jest stosunkowo łatwe jej wdrożenie w postaci mało skomplikowanego złoża o niewielkich rozmiarach 1,5 m×1,5 m [2, 9, 13].

Po przepłynięciu przez poletka hydrofitowe ścieki trafiają do rurociągu zbierającego, następnie do studzienki zbiorczej kontrolnej i dalej grawitacyjnie odprowadzane są do odbiornika – w tym wypadku rowu melioracyjnego, łączącego się dalej ze sztucznymi zbiornikami wodnymi.

Ocena ekonomiczna i efektywności pracy systemu

Zakładając, na podstawie danych z firm budujących takie obiekty w Europie, średni koszt budowy 1 m2 systemu hydrofitowego wynoszący 400 zł, zaprojektowana oczyszczalnia o całkowitej powierzchni 7200 m2 (4320 + 2880 m2) wymagać będzie nakładów w wysokości 2 880 000 zł. Koszty tej oczyszczalni są takie same jak pierwszego zaproponowanego rozwiązania.

W tab. 3 zaprezentowano zbiorcze zestawienie możliwych do uzyskania stężeń zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach przy oczekiwanej efektywności usuwania wskaźników zanieczyszczeń otrzymanych i porównanych z [11, 12].

Tabela 3. Efektywność usuwania zanieczyszczeń w projektowanym systemie hydrofitowym
Tabela 3. Efektywność usuwania zanieczyszczeń w projektowanym systemie hydrofitowym

Na podstawie przyjętych kryteriów poprawności funkcjonowania oczyszczalni w odniesieniu do usuwania charakterystycznych wskaźników zanieczyszczeń można stwierdzić, że projektowany system hydrofitowy zapewni wymaganą efektywność pracy i stopień oczyszczania. Odpowiednio eksploatowana oczyszczalnia ścieków powinna sobie poradzić z większymi obciążeniami ładunkami zanieczyszczeń w okresie sezonu turystycznego.

Podsumowanie

  • Jak wynika z analizy funkcjonowania systemów hydrofitowych, są one odpowiednim rozwiązaniem gospodarki wodno-ściekowej na obszarach, na których występują duże wahania dopływu ścieków do oczyszczalni. Znaczna zmienność obciążeń hydraulicznych oraz obciążeń ładunkami zanieczyszczeń ogranicza możliwość zastosowania innych technologii oczyszczania ścieków.
  • Oprócz aspektu opłacalności finansowej oczyszczalnie hydrofitowe stanowią solidne i wytrzymałe systemy oczyszczania ścieków. Dodatkowo rozbudowywane i ulepszane systemy charakteryzują się zwiększoną skutecznością oczyszczania również przy zmiennych warunkach pracy, jakie występują w małych miejscowościach, szczególnie turystycznych.
  • Zaproponowana koncepcja oczyszczalni dla miejscowości turystycznej w układzie hydrofitowego systemu „francuskiego” jest korzystnym rozwiązaniem zarówno pod względem ekonomicznym, jak i osiąganych efektów usuwania zanieczyszczeń. Fakt, że przy zastosowaniu tej metody nie są wytwarzane osady wstępne ani wtórne oraz brak konieczności budowy zbiornika buforowego przed dopływem ścieków do złóż hydrofitowych, to jedne z ważniejszych czynników, jakimi kierowano się przy wyborze najbardziej odpowiedniego wariantu oczyszczalni.
  • Zarówno na etapie projektowania, jak i wykonawstwa oczyszczalni hydrofitowych konieczna jest niezbędna wiedza inżynierska z zakresu hydrauliki i technologii.

streszczenie

Tematem artykułu jest możliwość zastosowania oczyszczania ścieków bytowych metodą hydrofitową w małych miejscowościach turystycznych. Miejscowości takie charakteryzują się zmienną liczbą mieszkańców w ciągu roku, co wiąże się ze znacznymi wahaniami ilości i jakości dopływających ścieków. W artykule scharakteryzowano i porównano wariantowe konfiguracje oczyszczalni hydrofitowych możliwych do zastosowania jako lokalne oczyszczalnie ścieków w miejscowościach do 10 000 RLM.



abstract

The subject of the article is application of wetland technology for domestic wastewater treatment in small tourist destinations. These localities are characterized by a variable number of residents throughout a year, which results in significant changes in quantity and quality of influent wastewater. The study characterized and compared variant configurations of constructed wetlands suitable for local wastewater treatment plants in towns of up to 10 000 PE (Population Equivalent).

Literatura

1. Boutin C., Prost-Boucle S., Vertical flow constructed wetlands subject to load variations: an improved design methodology connected to outlet quality objectives, IWA 14th International Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control (ICWS2014), October 12–16 2014, Shanghai, China, p. 662–669.
2. Bus A., Karczmarczyk A., Baryła A., Choosing of reactive material for phosphorus removal from water and wastewater on the example of lightweight aggregate Pollytag, „Inżynieria Ekologiczna” nr 39/2014, s. 33–41.
3. Chojnicka A., Gajewska M., Systemy hydrofitowe do oczyszczania ścieków bytowych – projektowanie według zasad francuskich, „Rynek Instalacyjny” nr 11/2014, s. 69–73.
4. Dyrektywa Rady 91/271/EWG z dnia 21 maja 1991 r. dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych.
5. Gajewska M., Obarska-Pempkowiak H., Efficiency of pollutant removal by five multistage constructed wetlands in a temperate climate, „Environment Protection Engineering”, Vol. 37, No. 3, 2011, p. 27–36.
6. Gajewska M., Kopeć Ł., Obarska-Pempkowiak H., Operation of small wastewater treatment facilities in a scattered settlement, Rocznik Ochrony Środowiska, Tom 13 (Tom 1), 2011, s. 207–225.
7. Geneja M., Technologia oczyszczania ścieków. Ścieki bytowe i komunalne. Materiały do wykładu z przedmiotu Technologia Wody i Ścieków, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Technologii Wody i Ścieków, Gdańsk 2014, s. 222–224, 232–233, 244.
8. Heidrich Z., Zasady projektowania przydomowych oczyszczalni ścieków, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” nr 6/2004, s. 209–211.
9. Jóźwiakowski K., Gajewska M. et al., Hybrid Constructed Wetlands for the National Parks in Poland – The Case Study, Requirements, Dimensioning and Preliminary Results, „Natural and Constructed Wetlands Nutrients: heavy metals and energy cycling, and flow”, ed. Jan Vymazal: Springer Nature, 2016, p. 247–267.
10. Masi F., Caffaz S., Ghrabi A., Multi-stage constructed wetlands systems for municipal wastewater treatment, „Water Science Technology”, 67(7), 2013, p. 1590–1598.
11. Masi F., Martinuzzi N. et al., Tolerance to hydraulic and organic load fluctuations in constructed wetlands, „Water Science and Technology” No. 3/2007, p. 39–48.
12. Molle P., Prost-Boucle S., Lienard A., Potential for total nitrogen removal by combining vertical flow and horizontal flow constructed wetlands: A full-scale experiment study, „Ecological Engineering” 34, 2008, p. 23–29.
13. Nastawny M., Jucherski A. et al., Wstępna ocena przydatności wybranych adsorbentów mineralnych do usuwania fosforu ze ścieków bytowych, „Przemysł Chemiczny”, Vol. 94, nr 10/2015, s. 1001–1004.
14. Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E., Kołecka K., Nowe aplikacje technologii hydrofitowej w gospodarce komunalnej, „Technologia Wody” nr 5/2014, s. 39–45.
15. Pierzgalski K., Gajewska M., Porównanie zasad projektowania oczyszczalni hydrofitowych stosowanych w Europie, „Rynek Instalacyjny” nr 9/2014, s. 83–88.
16. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szkodliwych dla środowiska wodnego (DzU 2014, poz. 1800).
17. Vymazal J., Horizontal sub-surface flow and hybrid constructed wetland systems for wastewater treatment, „Ecological Engineering”, 25, 2005, p. 478–490.

Czytaj też: Usuwanie azotu ze ścieków w małej oczyszczalni
Zastosowanie symulacji komputerowej do wyboru strategii eksploatacyjnej >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   31.05.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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