ŚWIATOPOGLĄD

Ekologia

Artykuły na tematy ekologiczne

2005-11-25 Kałuski Bogusław
Ekologia. - Część 7. Schemat i opis działania oczyszczalni ścieków (zbiorczej).
Ziemia planeta ludzi

Jak działa oczyszczalnia ścieków?                                                                                
 

Podstawowym warunkiem umożliwiającym oczyszczanie ścieków jest ujęcie ich w systemie kanalizacji. Tylko w ten sposób mogą być efektywnie dostarczane do odpowiednich instalacji oczyszczających. Właściwa oczyszczalnia ścieków składa się z wielu części.

 


 


 


 


 


zobacz powiększenie schematu >>

1.         Pierwszy etap to oczyszczanie mechaniczne. Ścieki trafiają najpierw na kratownice. Zatrzymywane grube zanieczyszczenia, takie jak papier, butelki, gałęzie itp. automatycznie oddzielane są od substancji ciekłych.

2.         Drugi etap to osadnik piaskowy, gdzie w rozszerzającym się kanale, zwalnia się prędkość przepływu ścieków. Dzięki temu grubsze zawiesiny mineralne, takie jak piasek i żwir, mogą osiąść na dnie, z którego już łatwo jest je systematycznie wybierać.

3.         W instalacjach wstępnych woda powinna pozostawać około 2 godziny. We wielkich prostokątnych lub okrągłych zbiornikach lżejsze zawiesiny mogą osiąść na dnie w postaci szlamu. Ten szlam zostaje odsączony, zagęszczony (10) i przeniesiony do komór gnilno - fermentacyjnych (l 1).

W fazie oczyszczania mechanicznego oddzielonych zostaje ok. 30% ogółu substancji  zanieczyszczających. Etap drugi to oczyszczanie biologiczne.

4.         Wstępnie oczyszczona woda z osadników zostaje poddawana procesom w zasadzie znanym z natury. Do osadników z osadem czynnym doprowadza się tak dużo tlenu, że powstają warunki korzystne dla mikroorganizmów, przede wszystkim bakterii. Zadaniem bakterii jest przerobienie substancji zawartych w ściekach w substancje nieorganiczne. Dzieje się to w ten sposób, że pewne elementy ścieków zostają przez bakterie wchłonięte i z pomocą tlenu przerobione w dwutlenek węgla, wodę i sól. Bakterie te rozmnażają się wraz z powstawaniem szlamu. Z czasem mieszanina szlamowa zostaje odprowadzona do osadników wtórnych.

5.         Osad kłaczkowaty osiada w osadnikach wtórnych i albo trafia jeszcze raz do osadników z osadem czynnym (4) albo, po odsączeniu i zagęszczeniu, trafia do komór gnilno - fermentacyjnych (10 i 11).

Po przejściu fazy mechanicznej i biologicznej ze ścieków oddzielone jest do 90% zanieczyszczeń rozkładalnych biologicznie. Można wtedy przejść do trzeciego etapu oczyszczania. W związku z tym, że ścieki zawierają takie substancje jak fosforany i azotany, które mogą być przyswajane przez rośliny jako pożywienie, możliwe jest oczyszczanie wtórne.

6.         Dodając odczynniki strącające i mieszając je dokładnie ze ściekami uruchamia się oczyszczanie chemiczne.

 7.         Ścieki zawierające fosfaty trafiają z osadników wtórnych (5) najpierw do zbiorników flokulacyjnych (7). Dodane środki chemiczne wywołują koagulację roztworu koloidalnego. Cząstki koloidalne łączą się w większe zespoły, co powoduje wytracanie się osadu lub przechodzenie w żel.

8.         Resztki zanieczyszczeń mogą osadzić się w osadnikach wtórnych, a po odsączeniu i zagęszczeniu są dostarczone do komór gnilno-fermentacyjnych (11). Opisany tutaj etap nazywa się wytrącaniem końcowym (jako przedłużenie oczyszczania biologicznego).

Dzisiejsze techniki oczyszczania ścieków kładą nacisk na procesy biologiczne. Dzięki temu można ograniczyć stosowanie chemicznych środków wytrącających.

W oczyszczaniu ścieków konieczne są jednak jeszcze następne etapy.

9.         Oczyszczoną wodę przepuszcza się przez stację filtrów. W tym momencie ścieki są zwykle na tyle oczyszczone, że mogą być odprowadzone do naturalnych zbiorników wody. W oczyszczalni ścieków pozostały jednak osady i szlamy. Teraz trzeba zająć się nimi.

10.       W punktach 3, 5 i 8 szlam zawiera mniej więcej 98% wody. Za pomocą zagęszczania (10) zawartość wody obniża się do 96% i w ten sposób objętość spada o połowę.

11.       Teraz szlam dostarczany jest do komór gnilno - fermentacyjnych. W odcięciu od powietrza zachodzą tu procesu fermentacyjne, wywoływane przez bakterie w temperaturze 35°C. W efekcie uzyskujemy gaz pofermentacyjny, który w 2/3 składa się z metanu i w 1/3 z dwutlenku węgla.

12.       Gaz otrzymywany w komorach fermentacyjnych może być gromadzony i służyć do zaspokajania potrzeb energetycznych oczyszczalni ścieków.

W jednym z poprzednich artykułów opisywałem już właściwości metanu. Wiadomo, że jest to gaz wywołujący efekt cieplarniany. Jeżeli więc przy oczyszczalni ścieków znajdują się instalacje do spalania metanu po to, żeby np. ogrzewać znajdujące się tam budynki, to w ten sposób przyczyniamy się do ochrony atmosfery ziemskiej.

12.       Po około czterech tygodniach w szlamie przestają zachodzić procesy gnilne i traci on swój specyficzny zapach; jest wtedy w zasadzie bez zapachu. Można go wreszcie całkowicie odwodnić. Robi się to przez filtrację w wirówkach lub poprzez hałdowanie. Taki szlam, jeżeli nie zawiera metali ciężkich - co niestety często się zdarza - mógłby być używany do nawożenia terenów rolniczych. Często też spala się go w elektrowniach cieplnych; to spalanie odbywa się często z domieszką odpadów z gospodarstw domowych.

W ostatnich jednych czasach w USA i Europie Zachodniej odchodzi się od budowy spalarni śmieci. Spalarnie śmieci emitują do atmosfery dużo gazów trujących. Jeżeli zaś budować dodatkowe instalacje zapobiegające temu, inwestycje stają się zbyt kosztowne. Górę bierze tendencja do składowania śmieci w super szczelnych wysypiskach, w nadziei, że z czasem będzie możliwe stosowanie skutecznych technologii do ich przerabiania i skutecznego unieszkodliwiania.

Opisana powyżej oczyszczalnia jest standardowym modelem małych oczyszczalni budowanych w zachodnich państwach Europy oraz w USA. Nie jest to jakiś cud techniki, lecz zwykła codzienność.

c.d.n.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Bogusław Kałuski 1993 i 08.05.2005

Zobacz też:
Kałuski Bogusław
Metody odprowadzania ścieków z domów jednorodzinnych. Rodzaje oczyszczalni przydomowych. Szamba. Systemy drenażowe. Oczyszczalnie sekwencyjne SBR.
http://www.swiatopoglad.kaluski.biz/ekologia.php?id=58


 

na górę