OCZYSZCZALNIE ŚCIEKÓW WR6-WR50

Przydomowe oczyszczalnie ścieków w technologii WTR, modele WR6 do WR50 (dla RLM – Równoważna Liczba Mieszkańców), przeznaczone są do oczyszczania ścieków bytowych pochodzących z takich obiektów jak domy jednorodzinne, mieszkania, budynki wielorodzinne, hotele, pensjonaty, restauracje, szkoły, pola namiotowe, a także niewielkie zakłady produkcyjne. Urządzenia te wykonane są z polipropylenu i dostarczane w zestawie z pokrywą.

Parametry techniczne przydomowej oczyszczalni ścieków WR 6-WR50

Konstrukcja przydomowej oczyszczalni ścieków WR

2. ZASADA DZIAŁANIA PRZYDOMOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW WR

W przydomowych oczyszczalniach ścieków WR, opartych na technologii WTR, proces oczyszczania odbywa się biologicznie, w warunkach beztlenowych i tlenowych, z zastosowaniem wtórnej sedymentacji. Celem tego etapu jest oddzielenie oczyszczonej wody od osadu czynnego w specjalnych osadnikach wtórnych. Cały proces technologiczny obejmuje osadnik wstępny, strefę anaerobową, obszary denitryfikacji i nitryfikacji oraz końcowy osadnik wtórny. Strefy beztlenowa, anaerobowa i denitryfikacji są zintegrowane w formie pionowego labiryntu.

Oczyszczanie zachodzi w systemie niskiego obciążenia osadu czynnego, co sprzyja pełnej nitryfikacji związków azotowych, ich denitryfikacji oraz biologicznemu usuwaniu fosforu. Nitryfikacja pozwala na utlenienie zredukowanych form azotu, podczas gdy denitryfikacja przekształca je w tlenek i wolny azot – przy czym źródłem węgla są zawarte w ściekach związki organiczne.

Dzięki pracy w warunkach dużego stężenia osadu czynnego możliwe jest osiągnięcie wymaganych norm jakościowych oczyszczonej wody – zarówno pod względem zawiesin, jak i pozostałości zanieczyszczeń azotowych i fosforowych. W pionowym labiryncie (strefach anaerobowej i denitryfikacyjnej) ścieki przemieszczają się w sposób pulsacyjny w górę i w dół, co sprzyja ich mieszaniu z osadem czynnym.

Po denitryfikacji, ścieki trafiają do strefy nitryfikacyjnej, gdzie są napowietrzane przy pomocy dyfuzorów umieszczonych w jej dolnej części. Powietrze dostarczane jest przez dmuchawę, co pozwala utrzymać osad w zawieszeniu. Następnie mieszanina osadu i ścieków trafia do dolnej części osadnika wtórnego, gdzie osad opada, a oczyszczona woda przepływa przez jego zagęszczoną warstwę i wydostaje się przez odpływ z regulatorem.

W osadniku wtórnym znajduje się również mechanizm kontrolujący przepływ i zapobiegający przelewowi. Może on czasowo przyjąć większą ilość ścieków niż standardowo przewidziano w technologii, wypierając wodę szybciej. Regulator wyposażony jest w filtr ochronny oraz przelew awaryjny, który umożliwia odprowadzenie nadmiaru oczyszczonej wody do środowiska – do gruntu, cieków powierzchniowych lub systemu odwodnienia.

Dopływ powietrza do dyfuzorów oraz podnośników powietrznych (A, B, C) i regulatora przepływu sterowany jest zaworami 1–5, umieszczonymi na kolektorze rozdzielającym powietrze.

3. WYPOSAŻENIE MECHANICZNE I ELEKTRYCZNE

W skład wyposażenia mechanicznego oczyszczalni ścieków wchodzi: kosz osadowy, dmuchawa,
rozdzielacz powietrza z zaworami, podnośniki powietrzne A, B, C oraz dyfuzor napowietrzający.

Kosz osadowy

Kosz osadowy pełni funkcję wstępnej separacji zanieczyszczeń ze ścieków – większe cząstki biodegradowalne, takie jak papier czy resztki organiczne, ulegają stopniowemu rozkładowi w wyniku kontaktu z osadem czynnym. Proces ten wspomagany jest przez powietrze dostarczane pod ruszt za pomocą podnośnika powietrznego C, który inicjuje rozdrabnianie, burzenie i wirowanie mieszaniny w obszarze 2a.

Rozdzielacz powietrza i zawory regulacji

Dopływ powietrza do podnośników powietrznych A, B i C, regulatora odpływu oraz dyfuzora napowietrzającego może być kontrolowany za pomocą zaworów 1, 2, 3, 4 i 5, umieszczonych na rozdzielaczu powietrza.
Zawór 1 odpowiada za doprowadzenie powietrza do dyfuzora w strefie nitryfikacji i powinien pozostawać w pełni otwarty podczas całej pracy oczyszczalni.

Zawór 2 – odpowiada za regulację przepływu powietrza do podnośnika powietrznego A, który obsługuje wewnętrzną recyrkulację w strefie beztlenowej. Zawór ten powinien być stale częściowo otwarty, aby zapewnić ciągły powrót osadu z końca strefy denitryfikacji oraz przepływ mieszaniny ścieków przez górną krawędź przegrody ze strefy 2b do 3a. Siła przepływu musi być wyważona – ani zbyt słaba, ani zbyt intensywna.

Zawór 3 – reguluje dopływ powietrza do podnośnika C. Powinien być otwarty w takim stopniu, by w strefie 2a (kosz osadowy) powstawał delikatny, lecz ciągły wir mieszający zawartość.

Zawór 4 – steruje pracą podnośnika powietrznego B, który odpowiada za recyrkulację osadu z dna osadnika wtórnego do strefy denitryfikacyjnej (3a). Zawór ten musi być nieprzerwanie częściowo otwarty, aby osad stale przemieszczał się w obiegu nad i pod przegrodami strefy denitryfikacji. Ważne jest, by przepływ między strefami denitryfikacji i nitryfikacji utrzymywał się na optymalnym poziomie – nie za słaby, ale też nie zbyt silny.

Zawór 5 – obsługuje dopływ powietrza do regulatora odpływu. Powinien pozostawać otwarty przez cały czas i ustawiony tak, aby co 1–2 sekundy generował pojedynczą bańkę powietrza, która służy do czyszczenia membrany. W przypadku zatkania siatki (gdy oczyszczona woda odprowadzana jest przez przelew awaryjny), należy ją oczyścić poprzez całkowite otwarcie tego zaworu.

Doprowadzenie powietrza 6 – zapewnia transport powietrza z dmuchawy do rozdzielacza powietrza, który następnie rozprowadza je do poszczególnych zaworów.

Dmuchawa
Dmuchawa stanowi jedyny element ruchomy w całym systemie. Jest to urządzenie membranowe o napędzie elektromagnetycznym, charakteryzujące się wysoką trwałością i niskimi kosztami eksploatacyjnymi. Jej działanie jest sterowane za pomocą timera, który cyklicznie uruchamia pompowanie powietrza, zapewniając odpowiedni rytm pracy systemu.

Dyfuzor
Dyfuzor służy do napowietrzania ścieków i jest zamontowany na dnie strefy nitryfikacyjnej. Wykonany z wysokiej jakości materiałów – elastycznej, przepuszczalnej membrany EPDM, polipropylenu oraz stali nierdzewnej – zapewnia efektywną aerację. Żywotność membrany wynosi około 6 lat.

Podnośniki powietrzne odpowiadają za mieszanie, cyrkulację oraz recyrkulację osadu czynnego i ścieków w systemie oczyszczania. Funkcje te realizują trzy podnośniki oznaczone jako A, B i C.

Podnośnik powietrzny A odpowiada za wewnętrzną recyrkulację mieszaniny osadu czynnego i ścieków z dolnej części strefy 3b do osadnika wstępnego oraz częściowo do strefy beztlenowej (2a).

Podnośnik powietrzny B służy do transportu osadu czynnego, który opadł na dno osadnika wtórnego, z powrotem do strefy denitryfikacji (3a), umożliwiając jego ponowne wykorzystanie w procesie oczyszczania.

Podnośnik powietrzny C wykorzystywany jest do mieszania i rozdrabniania ścieków na kracie umieszczonej w koszu osadowym (2a), wspomagając ich wstępną obróbkę.

Timer (sterownik) odpowiada za sterowanie pracą systemu napowietrzania. Wybór odpowiedniego programu uzależniony jest od aktualnego trybu pracy oczyszczalni oraz od stopnia wypracowania osadu czynnego. Czas trwania cykli napowietrzania dobierany jest indywidualnie dla każdej instalacji, w zależności od ilości i charakterystyki ścieków oraz na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych. W standardowej konfiguracji stosowany jest zalecany tryb pracy dmuchawy: 15 minut pracy, następnie 15 minut przerwy.

Zmiana trybu pracy oczyszczalni powinna odzwierciedlać długoterminowe zmiany w liczbie i aktywności domowników – na przykład narodziny dziecka czy wyjazd dzieci na wakacje. W sytuacji, gdy zmniejsza się ilość ścieków dopływających do oczyszczalni, zaleca się przełączenie systemu na tryb z krótszym czasem napowietrzania. Pojawienie się nieprzyjemnego zapachu może świadczyć o niedostatecznym oczyszczeniu ścieków – w takim przypadku należy zwiększyć intensywność pracy dmuchawy, przechodząc o jeden stopień wyżej w ustawieniach.

Ustawianie sterownika sekwencyjnego
Tarcza sterownika podzielona jest na 96 równych segmentów w formie małych czarnych przycisków – każdy z nich odpowiada 15 minutom. Cztery przyciski odpowiadają jednej godzinie. Aby prawidłowo ustawić cykl pracy dmuchawy, należy obrócić tarczę w taki sposób, by wskazywała aktualny czas. Wciśnięcie przycisku oznacza włączenie dmuchawy na dany odcinek czasu.

Regulator odpływu

Urządzenie zapewnia równomierny wypływ ścieków również w czasie chwilowego zwiększenia dopływu, np. podczas kąpieli czy zmywania. Zgromadzona woda odpływa z oczyszczalni w sposób ciągły, ze średnim natężeniem 3 litry na minutę, przez odpowiednio skalibrowany otwór w ograniczniku przepływu.

W celu utrzymania drożności membrany zastosowano zawór 5, który reguluje dopływ powietrza do ogranicznika. Aby zapewnić skuteczne samooczyszczanie odpływu, dopływ powietrza musi być ustawiony tak, aby co 1–2 sekundy pojawiała się przynajmniej jedna bańka powietrza, przepłukująca membranę i zapobiegająca jej zatkaniu.

4. MONTAŻ PRZYDOMOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW WR

Proces instalacji oczyszczalni ścieków przebiega etapami:

• określenie odpowiedniego miejsca montażu,
• umieszczenie oczyszczalni w gruncie,
• podłączenie rur doprowadzających i odprowadzających ścieki,
• instalacja obudowy dmuchawy i doprowadzenia prądu,
• zastosowanie zabezpieczeń przed uszkodzeniami mechanicznymi.

✓ Wybór lokalizacji

Oczyszczalnia musi zostać zakopana pod ziemią. Ze względu na zmienne warunki gruntowe, projekt powinien być dostosowany do konkretnego terenu przez specjalistów.

Należy zwrócić uwagę na:

• Wysoki poziom wód gruntowych – w takim przypadku konieczne może być dodatkowe wzmocnienie konstrukcji, np. przez zamontowanie jej w kręgach żelbetowych lub przytwierdzenie do betonowej płyty. Nie należy całkowicie opróżniać zbiornika w takich warunkach.
• Niskie temperatury – same ścieki nie zamarzają, ale rury wlotowe i odpływowe należy odpowiednio zabezpieczyć.
• Dostęp powietrza – dmuchawa powinna być umieszczona maksymalnie 5 metrów od oczyszczalni.

✓ Instalacja oczyszczalni

Przed przystąpieniem do montażu należy:

• sprawdzić kompletność i stan dostarczonych elementów (brak uszkodzeń po transporcie),
• zastosować dźwig z pasami podczas rozładunku.

Podczas samego montażu:

• wykopać dół o 20 cm głębszy i 50 cm szerszy niż zbiornik,
• ułożyć betonową podstawę grubości 15–20 cm,
• umieścić zbiornik za pomocą dźwigu,
• sukcesywnie wypełnić oczyszczalnię wodą (50 cm do każdej strefy), aż woda zacznie wypływać przez rurę odpływową,
• zasypać zbiornik drobnym piaskiem równomiernie z każdej strony.

Oczyszczone ścieki można odprowadzać m.in. do studni chłonnej, rowu, cieku wodnego, drenażu lub tunelu rozsączającego. Jeśli odbiornik znajduje się na terenie prywatnym i zachowane są wymagane odległości, nie potrzeba uzyskiwać pozwolenia wodnoprawnego. W przeciwnym razie – jest ono wymagane.

✓ Podłączanie rur

Zbiornik posiada standardowe przyłącza o średnicach d-110 lub d-160. Rury należy zabezpieczyć przed uszkodzeniem.

✓ Montaż obudowy dmuchawy i instalacja elektryczna

Dmuchawa i timer powinny znajdować się w suchym pomieszczeniu (np. garażu, piwnicy). Gdy to niemożliwe, można obok zbiornika zamontować polipropylenową skrzynkę. Powinna ona wystawać 10–15 cm ponad powierzchnię gruntu.

Przewód elektryczny musi być poprowadzony w zakopanym kanale ochronnym z polietylenu, zapewniającym zasilanie 60 W. Gniazdko powinno znajdować się maksymalnie 2,5 m od dmuchawy.

UWAGA: Należy chronić dmuchawę przed wilgocią – jej zawilgocenie skutkuje utratą gwarancji. Rurę powietrzną łączącą dmuchawę z rozdzielaczem należy zakopać lub zabezpieczyć mechaniczną osłoną.

✓ Zabezpieczenia przed uszkodzeniami

Podczas uruchamiania oczyszczalni konieczne jest równomierne napełnienie wodą wszystkich stref zbiornika, aby uniknąć odkształceń. Dmuchawa wymaga standardowego napięcia 230/400 V, dlatego podczas wszelkich prac należy zachować standardowe środki ostrożności.

Zalecenia:

Zabrania się poruszania się pojazdami nad oczyszczalnią – grozi to jej uszkodzeniem.

Pokrywa oczyszczalni powinna być stale zamknięta.

Przed serwisowaniem instalacji należy odłączyć zasilanie – dmuchawa może się automatycznie uruchomić.

5. URUCHOMIENIE PRZYDOMOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW WR

Po zakończeniu montażu oczyszczalnia powinna zostać odpowiednio uruchomiona. Aby rozpocząć pracę, konieczne jest napełnienie jej dojrzałym osadem czynnym pobranym z działającej oczyszczalni, który posiada wskaźnik osadu nie mniejszy niż 150 ml/g, a optymalna zawartość wynosi 300–500 ml/g. Osad musi być świeży, najlepiej użyty w ciągu 24 godzin od pobrania.

Istnieje również możliwość uruchomienia systemu bez dodawania osadu. W takim przypadku dmuchawę włącza się bez ustawionego timera, jednak proces „wyrastania” osadu może potrwać nawet 30–45 dni.

Do prawidłowego uruchomienia oczyszczalni należy:

• włączyć dmuchawę i odpowiednio ustawić zawory na rozdzielaczu powietrza,
• równomiernie rozprowadzić osad czynny pomiędzy wszystkimi strefami, zapewniając jego przepływ ze strefy denitryfikacji do nitryfikacji. Zapobiega to zastojowi i gniciu osadu w strefie denitryfikacji oraz umożliwia jego natlenienie.

Po tych czynnościach oczyszczalnia jest gotowa do przyjmowania i oczyszczania ścieków.

6. CHARAKTERYSTYKA OCZYSZCZONYCH ŚCIEKÓW

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 roku, dotyczącym wymagań przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz regulującym substancje szczególnie szkodliwe dla środowiska wodnego (Dz.U. z 16.12.2014, poz. 1800), ścieki oczyszczone z oczyszczalni o obsłudze poniżej 2000 RLM (położonych poza obszarami aglomeracji) i odprowadzane do ziemi lub urządzeń wodnych, nie mogą przekraczać określonych wartości stężeń zanieczyszczeń.

▪ BZT5 = 40mg/l
▪ CHZT = 150mg/l
▪ Zawiesina = 50mg/l
▪ Fosfor ogólny = 5mg/l
▪ Azot ogólny = 30mg/l

Dla ścieków bytowo-gospodarczych lub przemysłowych o charakterze ścieków bytowych przy stężeniach wskaźników:

▪ BZT 5 do 400 mg/l
▪ ChZT do 880 mg/l
▪ Zawiesiny ogólnej do 400 mg/l
▪ Fosforu ogólnego do 8 mg/l
▪ Azotu ogólnego do 67 mg/l

Wskaźniki powyższych zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych przez oczyszczalnię WR kształtują się następująco:

▪ BZT 5 4,4 mg/l – 98,9%
▪ ChZT 30 mg/l – 96,6%
▪ Zawiesiny ogólnej 6 mg/l – 98,5%
▪ Fosforu ogólnego 3,7 mg/l – 55,4%
▪ Azotu ogólnego 10 mg/l – 85,1%

i spełniają warunki określone w załączniku Nr 2 Rozporządzenia Ministra Środowiska poz.1800 z dnia 18.11.2014r. a więc mogą być odprowadzone bezpośrednio do środowiska bez dalszego oczyszczania.

Schematy biologicznysch oczyszczalni ścieków WR6K- WR20K