ABC oczyszczania ścieków. Sekwencyjny reaktor

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa

Osad czynny (biomasa zawieszona) to zespół mikroorganizmów (biocenoza) złożony z bakterii, grzybów mikroskopowych i pierwotniaków. Mikroflora osadu (bakterie i grzyby) rozkłada związki organiczne występujące w ściekach na substancje proste, m.in.: dwutlenek węgla, wodę i amoniak (który zostaje utleniony do azotanów). Mikrofauna zaś, odżywiając się bakteriami i grzybami, reguluje ich ilość w biocenozie.

Przebieg cyklicznego sposobu pracy oczyszczalni ścieków został po raz pierwszy opisany w 1898 roku przez angielskiego inżyniera Thomasa Wardlea, który w pracy reaktora biologicznego wyróżnił fazę napełniania, fazę napowietrzania, fazę sedymentacji oraz fazę opróżniania, jednak ze względu na niewystarczająco wówczas rozwiniętą technikę sterowania procesami nie mógł znaleźć szerszego zastosowania swojego wynalazku. Proces oczyszczania ścieków osadem czynnym z wykorzystaniem reaktorów sekwencyjnych na wiele lat popadł w zapomnienie. W roku 1914 proces został na nowo opisany przez Arden’a i Lockett’a, a następnie przez wiele lat trwały nad nim prace badawcze. W roku 1952 proces został odkryty na nowo przez Hoovera i Porgesa, a także został dokładnie opisany i wprowadzony do szerszego stosowania. Od 1979 roku technologia SBR wykorzystywana jest w oczyszczalniach komunalnych i przemysłowych. Do przydomowych oczyszczalni ścieków technologia SBR szeroko weszła pod koniec lat 90. XX wieku. Technologia oznaczona jest skrótem „SBR” – Sequencing Batch Reactor, co wskazuje na fakt, iż ścieki są oczyszczane w sposób okresowy (Batch, Reactor), a utlenianie biologiczne i sedymentacja przebiegają bez przerwy w ściśle określonym przedziale czasu, który jest ciągle powtarzany (Sequencing).

Przydomowa oczyszczalnia ścieków SBR (na przykładzie Fluido) wyposażona jest w sekwencyjny reaktor biologiczny (SBR): zmagazynowane w osadniku wstępnym surowe ścieki są stopniowo przesyłane do komory oczyszczania biologicznego, która zawiera mikroorganizmy (osad czynny). W procesie czyszczenia wyodrębnione są dwa etapy: etap buforowania i magazynowania osadu ściekowego oraz etap SBR. Pełen cykl oczyszczania jednej partii ścieków trwa ok. 8 godzin – w tym czasie przez 6 godzin trwa napowietrzanie, a przez 2 godziny sedymentacja. Cykl ten jest sterowany elektronicznym, programowalnym sterownikiem i można go w odpowiedni sposób dostosować do warunków lokalnych. Wartości robocze na sterowniku można optymalizować.

Ścieki bytowe odprowadzane są bezpośrednio do osadnika wstępnego, a pełni on trzy funkcje:

* przejściowe zmagazynowanie ścieków i zapewnienie wolumenu buforowego,

* wstępne oczyszczanie mechaniczne zachodzące poprzez wytwarzanie w procesie sedymentacji „osadu pierwotnego”,

* magazynowanie nowo wytworzonego osadu ściekowego podczas oczyszczania biologicznego (osad wtórny).

W tej części urządzenia zachodzi dalsze biologiczne oczyszczanie ścieków. Agregat składa się z jednostki pływającej wyposażonej w pompę zasilającą (pompę brudnej wody), aerator i pompę czystej wody. Na początku procesu oczyszczania, a także po dwóch i czterech godzinach, określona ilość ścieków z osadnika wstępnego podawana jest do sekcji SBR. Przez kilka sekund pompa zasilająca pompuje wężem do bufora czystą wodę z komory SBR, przez co następuje wentylacja bufora, a ścieki zgromadzone do tej pory w buforze mogą przepłynąć do sekcji SBR. Odbywa się to na zasadzie naczyń połączonych i trwa do czasu, gdy poziomy wody w obu zbiornikach osiągną podobną wysokość. Wyhamowanie niekontrolowanego dopływu ścieków następuje dzięki wentylacji rur w chwili, gdy aerator zostaje uruchomiony. Podczas oczyszczania biologicznego przy udziale pływających mikroorganizmów następuje degradacja lub przekształcenie w biomasę substancji zawartych w ściekach bytowych (osad czynny). Wymagane turbulencje w zbiorniku oraz napowietrzanie zapewnia wyposażony w mieszadło aerator wspomagany przez wdmuchiwanie powietrza. Jest to napowietrzenie okresowe, co oznacza, że w zależności od wielkości urządzenia, aerator pracuje tylko w krótkich okresach czasu pomiędzy dwoma przerwami w działaniu urządzenia.

Po zakończeniu ok. 6-godzinnego etapu napowietrzania rozpoczyna się ok. 2-godzinny etap sedymentacji. Na koniec pompa wody czystej pompuje oczyszczoną wodę do wylotu czystej wody do czasu, gdy osiągnięte zostaje dolne położenie wyłącznika pływakowego lub do zakończenia zaprogramowanego, maksymalnego czasu pompowania. Pompy i aerator zamocowane są do elementu pływającego, który zapewnia optymalną głębokość zanurzenia pompy czystej wody. Minimalny wolumen cieczy w sekcji SBR można regulować już na miejscu instalacji oczyszczalni.

W połowie etapu napowietrzania pompa zasilająca pompuje wodę z sekcji SBR z powrotem do osadnika wstępnego. Woda zawiera mikrobiologiczny osad czynny, a jego ilość odpowiada ilości nowo wygenerowanej podczas cyklu oczyszczania (osad wtórny).

Jeśli podczas cyklu SBR wyłącznik pływakowy po wypompowaniu czystej wody pozostaje w dolnym położeniu przez ponad 6 godzin, a do sekcji SBR nie napłynęły ścieki, jednostka sterująca automatycznie przestawia się na tryb energooszczędny. Oznacza to, że okresy pracy aeratora będą krótsze i ograniczone będą jedynie do podstawowego dostarczenia mikroorganizmów.

W celu zapewnienia ciągłej dostępności reprezentatywnej próbki ścieków, pomimo stosunkowo krótkich faz odprowadzania czystej wody, czysta woda doprowadzana jest wężem do butli probierczej, która posiada przelew przez inny wąż do rury odprowadzającej. Następuje to równolegle z odprowadzaniem czystej wody.

Mariusz Piasny

Tabela. porównawcza kategorii niebezpieczeństwa z zagrożeniami zgodnie z dwoma dyrektywami (starą i nową).

Kategoria niebezpieczeństwa

Piktogram zgodny z dyrektywą 1999/45/WE, wraz z symbolem literowym

Piktogram zgodny z rozporządzeniem 1272/2008

Zagrożenia fizyczne, dla zdrowia i dla środowiska

 

o właściwościach wybuchowych

E  

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/explos.gif

Niestabilne materiały wybuchowe

materiały wybuchowe

materiały samoreaktywne

nadtlenki organiczne

 

o właściwościach utleniających

O 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/rondflam.gif

Gazy, ciecze, ciała stałe utleniające

 

łatwopalne

F+

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/flamme.gif

Gazy, aerozole, ciecze, ciała stałe  łatwopalne, substancje i mieszaniny samoreaktywne,

ciecze, ciała stałe piroforyczne, substancje i mieszaniny samonagrzewające się,

substancje i mieszaniny, które w kontakcie z wodą wydzielają łatwopalne gazy

 

żrące

C 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/acid_red.gif

Działania korodujące na metal,

działania żrące na skórę,

poważne uszkodzenia oczu

 

toksyczne

T +, T 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/skull.gif

Toksyczność ostra

 

drażniące

Xi 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/exclam.gif

Toksyczność ostra, działania drażniące na oczy, skórę;

działania uczulające na skórę,

działania drażniące drogi oddechowe,

skutek narkotyczny

 

uczulające

Xn lub Xi 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/silhouete.gif

Działania uczulające na drogi oddechowe

 

rakotwórcze

T 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/silhouete.gif

Rakotwórczość

 

mutagenne lub działające szkodliwie na rozrodczość

T 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/silhouete.gif

Działania mutagenne na rozrodczość, działania szkodliwe na rozrodczość, działania toksyczne na narządy docelowe narażenie  jednorazowe i powtarzalne

 

 

niebezpieczne dla środowiska

N 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/Aquatic-pollut-red.gif

Stwarzające zagrożenia dla środowiska wodnego

 

 

http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ghs/pictograms/bottle.gif

Gazy pod ciśnieniem

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij