Oczyszczalnia hydrofitowa - jak działa. Wybieramy rośliny hydrofitowe
Roślinne oczyszczalnie ścieków nazywane są hydrofitowymi, naturalnymi, korzeniowymi lub hydrobotanicznymi, ponieważ w procesie oczyszczania ścieków biorą udział nie tylko mikroorganizmy, ale też rośliny wieloletnie związane ze środowiskiem wodnym.
Oczyszczalnie hydrofitowe naśladują systemy przyrodnicze i wykorzystują naturalne procesy zachodzące w przyrodzie. Są przyjazne dla środowiska, gdyż nie trzeba stosować w nich żadnych środków chemicznych. Dodatkowe atuty oczyszczalni hydrofitowej to:
- po pierwsze „samoobsługowość", bo zazwyczaj nie wymagają angażowania użytkowników w obsługę,
- po drugie bardzo niski koszt eksploatacji, bo zużywają niewielką ilość energii (pompy) lub nie zużywają jej wcale.
- po trzecie i bardzo ważne - uzdatniają wodę do II klasy czystości.
Oczyszczalnie hydrofitowe możemy podzielić na dwie grupy:
- oczyszczalnie hydrofitowe z filtrem gruntowo-korzeniowym
- oczyszczalnie hydrofitowe z fitoreaktorem
W obu przypadkach pierwsza część procesu oczyszczania wody przebiega podobnie i odbywa się w osadniku wstępnym, natomiast różny jest sposób oczyszczania wtórnego.
Przeczytaj też: Przydomowe oczyszczalnie ścieków: rodzaje, sposób działania, ceny >>>
Oczyszczalnia hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym
W oczyszczalni hydrofitowej z filtrem gruntowo-korzeniowym podczyszczone ścieki transportowane są do filtra gruntowo-korzeniowego, czyli niecki wyłożonej grubą folią, wypełnionej rodzimą glebą i obsadzonej roślinami wodnymi lub gatunkami występującymi na terenach bagiennych i okresowo zalewanych. Najczęściej jest to trzcina pospolita, oprócz niej sadzi się pałkę wodną i sitowie, oraz wierzbę krzewiastą (wiklinę).
Zasada działania takiego filtra jest prosta: korzenie roślin przerastają złoże i zapewniają dopływ tlenu do jego głębszych warstw. Dzięki temu rozwijają się w nim mikroorganizmy tlenowe uczestniczące w procesie rozkładu zawartych w ściekach substancji organicznych (ich udział w procesie oczyszczania może wynosić 85-90%).
Przepływ ścieków przez złoże odbywa się bez udziału urządzeń mechanicznych. Rozwiązania są różne: firmy proponują oczyszczalnie hydrofitowa z filtrem gruntowo-korzeniowym z przepływem poziomym (powierzchniowy lub podpowierzchniowy), pionowym lub mieszanym. Mogą być ze spadkiem lub bez, różnią się miąższością (głębokością) złoża, materiałem wypełniającym, budową i usytuowaniem wlotu ścieków i wylotu oczyszczonej wody oraz techniką sadzenia roślin. Wypełnieniem może być piasek, żwir, grys, keramzyt, a nawet słoma.
W procesie czyszczenia wody istotny jest odpowiednio długi czas kontaktu ścieków ze złożem czyli powinny płynąć wolno. Ważne jest więc, by niecka filtra miała odpowiednio dużą powierzchnię (przyjmuje się, że zależnie od rozwiązania jest to 5-15 m² na jednego mieszkańca). Dopiero gdy ścieki przepłyną przez całe złoże i zostaną poddane procesom uruchomionym przez materiały wypełniające oraz przez rośliny, mogą być odprowadzone z poletka poza oczyszczalnię (konieczna jest okresowa kontrola stopnia oczyszczenia).
Przeczytaj też:
Studnia chłonna, czyli jak zagospodarować deszczówkę lub ścieki z oczyszczalni biologicznej >>>
Koniecznie trzeba pamiętać, że niedobór tlenu w złożu (spowodowany przez zamarznięcie powierzchni wody lub niedrożne złoże) może spowodować obumieranie roślin i śmierć mikroorganizmów, a to znacznie zmniejszy wydajność oczyszczalni. Trzeba też mieć świadomość, że pełną efektywność taka oczyszczalnia gruntowo-korzeniowa osiąga dopiero po 2-3 latach, gdy posadzone rośliny odpowiednio się rozrosną.
Autor: Anita Konieczna
Oczyszczalnie hydrofitowe naśladują systemy przyrodnicze i wykorzystują naturalne procesy zachodzące w przyrodzie
Oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem
Skuteczność działania oczyszczalni hydrofitowej z fitoreaktorem wynika z zaproszenia do współpracy organizmów stanowiących znaczną część piramidy troficznej: od roślin charakterystycznych dla stref przybrzeżnych wód stojących i płynących oraz mokradeł, przez bakterie i bezkręgowce, po małże. Bioróżnorodność zwiększa odporność systemu na nieoczekiwane niedogodności, jak choćby niska temperatura.
Jak działa oczyszczalnia hydrofitowa z fitoreaktorem? Ścieki podczyszczone w trójkomorowym osadniku wstępnym tłoczone są do fitoreaktora - zbiornika w kształcie walca średnicy 2 m i wysokości 2 m (wykonanego z polietylenu) W jego wnętrzu osiowo umieszczony jest drugi walec o takiej samej wysokości, ale mniejszej średnicy – 0,8 m. W dolnej części mniejszego walca znajduje się otwór, dzięki któremu tworzy on z większym walcem system naczyń połączonych (poziom cieczy jest w nich jednakowy).
Kanał cyrkulacyjny, czyli przestrzeń między walcami, do głębokości 1,3 m wypełnia się wielofunkcyjnym złożem biologicznym wykonanym z pozwijanej siatki polietylenowej o dużej wytrzymałości. Służy ona też jako oparcie dla korzeni porastających ją roślin, ale przede wszystkim zapewnia korzystne środowisko do rozwoju błony biologicznej. Pozostała pod złożem pusta przestrzeń o wysokości 0,7 m to kanał cyrkulacyjny dla krążących ścieków. Mniejszy, wewnętrzny walec jest wypełniony złożem filtracyjnym (na przykład keramzytem) i pełni funkcję osadnika wtórnego.
Ruch ścieków w fitoreaktorze wymuszany jest przez niewielką pompę mamucią, która jednocześnie napowietrza ścieki i unosi zawiesinę w kierunku złoża biologicznego z wierzchu obsadzonego roślinami. Cząsteczki zawiesiny osadzają się tworząc błonę biologiczną, którą żywią się organizmy wodne. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie trzeba usuwać osadu, bo jest rozkładany i wykorzystywany w całości. Wymuszenie ruchu zawiesiny i konstrukcja, w której kanały cyrkulacyjne stanowią system naczyń połączonych sprawia, że brak świeżych ścieków (nocą lub podczas nieobecności właścicieli) nie obniża skuteczności oczyszczania.
Przeczytaj też:
Budowa przydomowej oczyszczalni ścieków - 6 ważnych zasad >>>
Oczyszczalnię z fitoreaktorem można porównać do szybko płynącego, dobrze natlenianego strumienia. Podczyszczone ścieki krążą pod złożem roślinnym z prędkością 1-2 m na sekundę, co powoduje szybki tlenowy rozkład i mineralizację związków organicznych i stałe usuwanie zawiesiny. Ścieki w oczyszczalni hydrofitowa z fitoreaktorem nie zamarzają. Na fitoreaktor trzeba przeznaczyć około 9 m² terenu, nie wymaga określonego rodzaju gruntu, oraz na jego zainstalowanie nie ma wpływu poziom wód gruntowych.
Budowa oczyszczalni zgodnie z prawem - pozwolenie czy zgłoszenie
Według Prawa budowlanego oczyszczalnię ścieków o przepustowości do 7,5 m³/dobę można wybudować bez pozwolenia, trzeba tylko zgłosić taki zamiar w starostwie. Przyjmuje się, że średnie zużycie wody przez jedną osobę wynosi 160 l/dobę, z czego wynika, że bez specjalnych zezwoleń można zbudować oczyszczalnię dla 46 osób.
Rośliny do oczyszczalni hydrofitowej
Podstawową grupę roślin wykorzystywanych w oczyszczalniach hydrofitowych stanowią gatunki zasilające strefy przybrzeżne wód stojących i płynących, tereny okresowo zalewane oraz tereny bagienne.
- W oczyszczalniach gruntowo-korzeniowych wykorzystuje się gatunki szybko rosnące i odporne, jak trzcina pospolita, pałka wodna, mozga trzcinowata oraz wierzba krzewiasta.
- W fitoreaktorach zestaw wykorzystywanych gatunków jest bardziej urozmaicony: to nie tylko trzcina pospolita, pałka wodna, mozga trzcinowata, ale też tatarak zwyczajny, manna mielec, turzyca sztywna, sitowie igłowate, oraz pięknie kwitnące: kosaciec żółty, knieć błotna, niezapominajka błotna, kuklik zwyczajny, strzałka japońska.
Rośliny do oczka wodnego - czym obsadzić ogrodowe oczko wodne >>>
