Funkcja napowietrzania w oczyszczalni

Etapy oczyszczania ścieków

Natlenianie ścieków jest niezbędne, jeżeli chcemy żeby zostały przerobione do postaci bezpiecznej dla lokalnego środowiska. Prawie każda oczyszczalnia, niezależnie od szczegółowych rozwiązań technicznych, wykorzystuje kilka etapów oczyszczania:

  1. W osadniku gnilnym ścieki są poddawane podstawowej fermentacji beztlenowej.
  2. Po procesie fermentacji są rozkładane na część stałą i płynną. Stała będzie ponownie fermentowana lub wybierana w postaci nieprzerobionego osadu.
  3. Płynna jest przefiltrowana do komory napowietrzającej. To na tym etapie musimy zadać pytanie jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni.

Dalej woda z oczyszczonych ścieków będzie odprowadzona do studni chłonnej. Może też zostać przelana bezpośrednio do wód powierzchniowych lub wykorzystana do prac gospodarskich i podlewania ogrodu.

Znaczenie napowietrzania

Mówiąc najprościej napowietrzanie sprawia, że bakterie tlenowe sprawniej rozkładają nieczystości, co za tym idzie cały proces zachodzi bardziej wydajnie. To przyspiesza i poprawia usuwanie zanieczyszczeń ze ścieków i zapobiega nadmiernemu gromadzeniu osadu. Dobrze ustawiona komora napowietrzająca zmniejsza ryzyko zaburzenia równowagi biologicznej między organizmami i wystąpienia procesów gnilnych (w warunkach beztlenowych).

Dodatkowym atutem oczyszczalni z napowietrzaniem jest zmniejszenie przykrego zapachu. Rozkład tlenowy, jeżeli jest ustawiony optymalnie, nie tworzy takiego odoru jak beztlenowy. Jeżeli więc zastanawiacie się co zrobić, żeby nie śmierdziało z oczyszczalni, to zapewnienie dobrego natleniania ścieków może być najlepszą odpowiedzią. O tym jakie dokładnie powinno być zagęszczenie tlenu w bioreaktorze powiemy w dalszej części artykułu.

Oprócz doprowadzenia dużej ilości tlenu do bioreaktora warto pomyśleć o systemie odpowietrzania. Sprawdzi się nie tylko jako element oczyszczalni, ale jako usprawnienie pracy szamba. Do szamba i do oczyszczalni można użyć kominów odpowietrzających, które prowadzą wytworzone gazy na poziomie dachu (wentylacja pionowa). Innym sposobem jest kominek wentylacyjny w pokrywie. Więcej na ten temat znajdziecie w innych artykułach na naszej stronie.

Trzy sposoby napowietrzania

Napowietrzanie ścieków można przeprowadzić na kilka sposobów. Najczęściej stosuje się jeden z trzech – mechaniczny, czystym tlenem lub sprężonym powietrzem. To ostatnie jest najbardziej popularne w przydomowych oczyszczalniach biologicznych, ze względu na skuteczność i łatwość dopasowania technologii do niewielkich rozmiarów reaktora.

Jak widać istnieje wiele powodów, dla których wiedza jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni może być przydatna również w przydomowych oczyszczalniach. Poza tym warto wiedzieć jak dobrać odpowiedni sprzęt do konkretnej oczyszczalni i jak zamontować dyfuzor. Jeżeli mamy taką możliwość, tę ostatnią czynność najlepiej zostawić profesjonalistom. Źle zamontowany dyfuzor może nie doprowadzać powietrza do całego zbiornika, co powoduje gnicie części nienatlenionej. Dlatego tak ważny jest ruch osadu i ścieków w bioreaktorze. Dobrze ustawiona cyrkulacja powietrza pozwala zachować ruch w zbiorniku. Dzięki temu większość nieczystości ma większe szanse na szybkie rozłożenie przez bakterie.

Jaki napowietrzacz do oczyszczalni?

Dmuchawa, sprężarka czy kompresor?

Bioreaktor z napowietrzaniem to podstawa prawidłowego działania oczyszczalni biologicznej. Istnieje kilka różnych sposobów dostarczania tlenu do ścieków. W oczyszczalniach przydomowych zwykle wykorzystuje się napowietrzanie sprężonym powietrzem z mieszaniem lub bez mieszania. Urządzeniem najchętniej wykorzystywanym do tego sposobu napowietrzania jest dmuchawa lub sprężarka, często nazywana też kompresorem. Mówiąc bardziej profesjonalnie – sprężarka jest rodzajem napowietrzacza, który znacząco zmniejsza objętość powietrza (spręża je), natomiast klasyczna dmuchawa doprowadza powietrze, tylko nieznacznie zwiększając jego ciśnienie. W poradnikach i na stronach producentów można się jednak spotkać z wymiennym stosowaniem tych nazw. Sprężarka i inne napowietrzacze mogą mieć bardzo różną budowę.

Rodzaje dmuchaw

Najchętniej stosowanym rozwiązaniem w oczyszczalniach ścieków są dmuchawy membranowe. Dmuchawa membranowa spręża powietrze, trafiające następnie rurociągami do dyfuzorów. Stąd w postaci drobnych pęcherzyków powietrze trafia do ścieków. Zwykle zaleca się zamontować sprężarkę, która wytwarza małe pęcherzyki powietrza. Ich wielkość oraz głębokość zanurzenia dyfuzora mają wpływ na prędkość wynurzania i czas działania. Liczne zalety i szeroka dostępność sprawiają, że dmuchawy membranowe stanowią 90% tego typu urządzeń w przydomowych i przemysłowych oczyszczalniach. Głównym atutem jest przystępna cena i wszechstronne działanie.

Dmuchawy można też podzielić ze względu na budowę lub sposób działania. Czytelnicy mogą się spotkać z określeniem dmuchawy walcowe. Inną opcją są dmuchawy śrubowe. Te ostatnie są bardziej oszczędne energetycznie, dzięki znacznemu sprężaniu powietrza. Nie zawsze są zalecane ze względu na wytwarzanie bardzo wysokiego ciśnienia, które może grozić nadciśnieniem tam gdzie potrzebne byłoby niższe.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków oraz porady, jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni
Jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni - praktyczne porady i wskazówki

Dmuchawy bocznokanałowe działają sprężając powietrze za pomocą wirnika, umieszczonego w bocznym kanale. Są znane z wysokiej efektywności energetycznej, cichej pracy i odporności na zanieczyszczenia. Ze względu na cichą pracę poleca się je do oczyszczalni, znajdujących się w pobliżu budynków mieszkalnych (przy zachowaniu przepisowych odległości oczywiście).

Poza tym istnieje podział na dmuchawy promieniowe i osiowe. Różnica jest taka, że dmuchawa osiowa pracuje bardzo sprawnie i stabilnie. Ma jednak bardziej złożoną budowę i jest droższa. Ze względu na prostą budowę i niższą cenę to właśnie dmuchawy o budowie promieniowej cieszą się większą popularnością.

Ile energii potrzeba do natleniania ścieków?

Jeżeli mamy możliwość doboru sprężarki do oczyszczalni ścieków, to warto wziąć pod uwagę zużycie energii. Według danych statystycznych nawet ponad 50% całej energii pobieranej przez oczyszczalnię jest wykorzystywane przez dmuchawę. Dokładne proporcje zależą od wydajności urządzenia i sposobu jego działania. Sama moc jest dobierana do rodzaju i wielkości oczyszczalni. Jeżeli nie mamy pewności co do odpowiedniej mocy, najlepiej kierować się wskazówkami producenta.

Innym rozwiązaniem, które zaoszczędzi nam dużo pracy, jest zamontowanie oczyszczalni z wbudowaną sprężarką. Mając gotowy zestaw nie musimy zastanawiać się jaki napowietrzacz do oczyszczalni będzie najlepszy. Zamiast tego możemy po prostu skupić się na właściwych ustawieniach natleniania ścieków.

Jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni?

Większość ustawień to kwestia doboru urządzenia

Oczyszczalnia z napowietrzaniem nie będzie działać prawidłowo, jeżeli nie dobierzemy lub nie ustawimy odpowiednio parametrów. Jak ustawić napowietrzanie oczyszczalni? Najważniejszym parametrem będzie stężenie powietrza na metr sześcienny. Minimum, które pozwala funkcjonować bakteriom w reaktorze, to 1g02/m3. Optymalne są 2 gramy tlenu na metr sześcienny. Jeżeli dopuścimy do spadku natężenia poniżej 0,3g02/m3  to procesy rozkładu tlenowego w ogóle ustaną. Naszym celem będzie więc utrzymanie się na poziomie między zagęszczeniem 1 a 2 gramy tlenu na metr sześcienny. Trzeba uważać również na zbyt wysokie stężenie tlenu. To zaburza normalne funkcjonowanie bakterii i sprawia, że z oczyszczalni może zacząć się dobywać nieprzyjemny zapach.

Kluczowe jest dobranie odpowiedniej dmuchawy do szamba lub oczyszczalni. Przede wszystkim istotne jest to w oczyszczalniach biologicznych. Warto też wybrać model z  możliwością ustawienia napowietrzania cyklicznego, np. po 2 godziny napowietrzania z 1 godziną przerwy.

Jeżeli mamy jakiekolwiek wątpliwości co do sposobu ustawienia urządzenia najlepiej jest poradzić się producenta, sprawdzić w manualu urządzenia lub zatrudnić profesjonalistę.

Źródła:

  1. Agnieszka Kowalska, Dmuchawy powietrza do oczyszczalni - co musisz o tym wiedzieć? https://tumw.pl/dmuchawy-powietrza-do-oczyszczalni-co-musisz-o-tym-wiedziec, dostęp 04.03.2024
  2. Dmuchawy śrubowe czy dmuchawy walcowe, https://pl.kaeser.com/serwis/kaeser-blog/dmuchawy-srubowe-czy-walcowe.aspx, dostęp 04.03.2024
  3. Napowietrzanie oczyszczalni przydomowej – co trzeba wiedzieć? https://jpr-aqua.pl/blog/napowietrzanie-oczyszczalni-przydomowej-co-trzeba-wiedziec, dostęp 04.03.2024
ikona podziel się Przekaż dalej