plik pdf 8.00MB - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

ciekawe realizacje
Oczyszczalnia roślinno-wodna
Układy oczyszczania ścieków naśladujące naturalne procesy samooczyszczania się wód skutecznie
przyczyniają się do efektywnego oczyszczania ścieków i ochrony czystości wód powierzchniowych.
Wysokie tempo rozwoju wiejskich systemów zaopatrzenia
w wodę, związane z sukcesywnym zwiększaniem się na wsi liczby
zabudowań i coraz wyższym standardem wyposażenia w urządzenia
sanitarne, powoduje stały wzrost ilości odprowadzanych
ścieków z wiejskich jednostek osadniczych. Stwarza to konieczność
modernizacji już istniejących lub budowy nowych systemów
kanalizacji i oczyszczania ścieków na terenach wiejskich [1, 2, 6,
10]. Potrzeba usuwania zanieczyszczeń ze ścieków wynika z konieczności
racjonalnego gospodarowania zasobami wodnymi,
właściwej ochrony wód przed nadmiernym zanieczyszczeniem
oraz utrzymania ich odpowiedniego stanu sanitarnego [1, 6, 8].
Głównym zadaniem procesu oczyszczania ścieków jest doprowadzenie
ich do takiego stanu, aby stężenie i rodzaj zanieczyszczeń mieściły
się nie tylko w dopuszczalnych granicach, ale także aby w końcowej
fazie usuwania zanieczyszczeń wykorzystać w maksymalny sposób
naturalny proces samooczyszczania. Jest to uzasadnione względami
ekonomicznymi oraz właściwym, oszczędnym gospodarowaniem
wodą. Aby warunek ten mógł być spełniony, a proces samooczyszczania
stanowił faktycznie końcowy etap oczyszczania ścieków, muszą
być spełnione określone warunki. Najważniejszym warunkiem jest
sprawne działanie ekosystemu, tzn. funkcje metaboliczne biocenozy
i obieg materii w łańcuchu troficznym muszą się odbywać bez zakłóceń
[3, 4, 5, 7]. Najczęstszą przyczyną niespełnienia tego warunku
jest nadmierne obciążenie odbiornika ściekami lub jego degradacja
przez wprowadzanie ze ściekami substancji wysokotoksycznych. Przykładem
mogą tu być metale ciężkie, substancje promieniotwórcze lub
substancje ropopochodne. Ten stan powoduje częściowe lub całkowite
zniszczenie
ekosystemu i biologicznego
procesu
samooczyszczania.
Nadmiar zanieczyszczeń
wprowadzany
do odbiornika
spowodowany
jest w głównej mierze
niewystarczającą
liczbą dobrze
pracujących oczyszczalni
ścieków [6, 7,
9, 11].
Współczesne metody
oczyszczania
Hiacynt wodny, Wikipedia
ścieków charakteryzują
wieloetapowe procesy, które można podzielić na proces:
mechaniczny, biologiczny, chemiczny oraz na procesy łączne
[1, 5, 7, 8, 11, 13].
Wymienione wyżej metody podlegają różnym modyfikacjom, do
których należy m.in. metoda hydrobotaniczna oczyszczania ścieków.
Hydrobotanicze oczyszczanie ścieków opiera się na wykorzystaniu
w procesie oczyszczania procesów sorpcji biologicznej
za pomocą odpowiednio dobranych roślin [3, 4, 11, 13]. Przykładem
metody hydrobotanicznego oczyszczania ścieków jest
oczyszczalnia roślinno-wodna.
Materiał i metody
Badania przeprowadzono w zaprojektowanej i skonstruo-wanej laboratoryjnej
oczyszczalni roślinno-wodnej, która wykorzystuje energię
słoneczną i całościowe procesy biologiczne charakterystyczne dla środowiska
roślin usadowionych stacjonarnie w układzie hydroponicznym.
Procesy te opierają się w głównej mierze na biologicznej redukcji
organicznych składników ścieków poprzez pobieranie ich przez system
korzeniowy roślin.
W zaprojektowanej laboratoryjnej oczyszczalni roślinno-wodnej
ścieki przechodzą przez zespół zbiorników – reaktorów biologicznych,
w których w procesie oczyszczania ścieków uczestniczy
system korzeniowy roślin, kształtująca się w bioreaktorze
mikroflora bakteryjna oraz fito- i zooplankton. Przepływ ścieków
pomiędzy poszczególnymi zbiornikami odbywa się zgodnie z zasadami
hydrodynamiki. Przepływ ścieków pomiędzy poszczególnymi
zbiornikami regulowano za pomocą regulatora przepływu,
zainstalowanego na wypływie z każdego zbiornika.
Badania przeprowadzono z udziałem ośmiu roślin wodnych, tj.
trzciny wodnej (Phragmites australis), pałki szerokolistnej (Typha
latifolia), hiacynta wodnego (Eichhornia crassipes), pistii rozetkowej
(Pistia stratiotes), osoki aloesowatej (Stratiotes aloides), rzęsy
drobnej (Lemna minor), moczarki kanadyjskiej (Elode canadensis)
i rogatka sztywnego (Ceratophyllum demersum).
W badaniach wykorzystano ścieki surowe i oczyszczone. Ściek
syntetyczny sporządzono wg [14] i zgodnie z PN-87/C-04616.10
odpowiadają swoim składem wymaganiom stawianym przeciętnym
ściekom bytowo-gospodarczym (komunalnym).
Wykonano oznaczenia: BZT5 – zgodnie z PN-84/C-04579.04 metodą
manometryczną, ChZT – zgodnie z PN-85/C-04578.03 metodą
dwuchromianową, azotu ogólnego – zgodnie z PN-84/C-04576.01,
fosforu ogólnego – zgodnie z PN--84/C-04573.01, ogólnej liczby
bakterii i grzybów w ściekach surowych i oczyszczonych metodą
płytkową – zgodnie z PN--75/C-04615.03.
listopad 09 [67]
81