Jak funguje bio kanalizace?

Biologické čištění odpadních vod je účinný způsob odstraňování organických látek s využitím aktivity mikroorganismů. Tuto metodu lze použít jak v každodenním životě, tak v průmyslových podnicích. Čištění bakteriemi se úspěšně kombinuje s mechanickými a chemickými vlivy, které mají větší vliv na anorganické sloučeniny. Biologické čištění je založeno na přirozeném procesu, je uměle vytvořeno, aby bezpečně odstranilo nečistoty.

Jak funguje metoda biologické léčby?

Čištění pomocí mikroorganismů se obvykle provádí po mechanickém odstranění kontaminantů. Nerozpustné částice se vysrážejí a zbývající látky podléhají dalšímu zpracování.

Podstata práce je založena na schopnosti určitých bakterií rozkládat organické sloučeniny. V důsledku toho vznikají jednoduché látky jako voda, oxid uhličitý a metan. Mikrobi a prvoci využívají výsledné produkty k udržení svých vlastních životních funkcí.

Mikroorganismy získávají energii také z dusíku, který je obsažen v odpadních vodách ve formě sloučenin amoniaku a dusičnanů. Složení minerálních solí zahrnuje fosfor a draslík, které jsou nezbytné pro výživu bakterií. Bohatý obsah těchto látek v odpadních vodách způsobuje intenzivní množení mikrobů, čímž dochází k přirozenému čištění v nádržích.

Z čeho se skládá domovní odpadní voda?

Moderní domy musí mít vodovodní a kanalizační systémy. První lidé používají k pití a domácím potřebám a pomocí druhé odstraňují kontaminovanou tekutinu. A přestože hladina nečistot v odpadní vodě nepřesahuje 1 %, nelze ji znovu použít, dokud nebude vyčištěna.

Složení odpadní vody se významně liší v závislosti na umístění a době odběru vzorků. Kapalina obvykle obsahuje pevné i rozpustné prvky. Anorganické látky mohou být eliminovány jednoduchým filtrem, ale organické látky vyžadují složitější přístup. Pokud nejsou přijata opatření, existuje riziko rozkladu biologických sloučenin, což vede k tvorbě hnusného zápachu a kazení vody.

Odpadní vody mohou obsahovat zbytky tuků, detergentů, fosfátových a chloridových sloučenin, dusíku, síranů a petrochemických produktů. Tyto látky samy nikam nezmizí, proto se k jejich odstranění používá biologické čištění odpadních vod.

Zvláštní pozornost by měla být věnována tomuto problému ve venkovských domech, které nejsou připojeny k centralizovanému zásobování vodou. Na jejich stránkách se obvykle nachází studna a žumpa. Za nepříznivých okolností mohou nevyčištěné odpadní vody skončit v kohoutku, což povede k riziku otravy všech obyvatel.

Metody čištění odpadních vod

Existují dva hlavní způsoby čištění domácích a průmyslových odpadních vod – přírodní a umělé. Malé objemy kapaliny lze čistit za přirozených podmínek, ale v současné době vyžaduje velká množství kontaminované vody další úpravu. Obvykle se používá celá řada umělých metod a jako doplněk se používá přírodní očista. Běžné způsoby čištění odpadních vod:

• Mechanické. V této fázi se používají filtry a usazování vody. K tomuto účelu se používají speciální mřížky, síta a lapače. Po prvotním čištění se kapalina posílá do usazovací nádrže, kde se po určité době vysrážejí anorganické látky. Ve všech moderních systémech prochází voda tímto stupněm čištění, ale nestačí k úplnému odstranění všech nečistot. Chemické a biologické složky nelze tímto způsobem eliminovat.
• Chemikálie. Jedná se o použití speciálních činidel, která reagují s látkami ve vodě a vedou k tvorbě nerozpustné sraženiny. V důsledku toho je možné téměř úplně zbavit pevných částic a organický obsah je snížen nevýznamně.
• Fyzikálně-chemické. Jedná se o kombinaci dvou předchozích metod, která umožňuje působit na všechny druhy kontaminantů. Nejčastěji používané metody jsou koagulace, extrakce a elektrolýza.
• Biologický. Для этого метода нужны микроорганизмы, которые естественным образом очищают воду от органических примесей в процессе своей жизнедеятельности.

Biologické metody čištění odpadních vod

Čištění vody mikroorganismy probíhá v následujících zařízeních:

• Aero nádrže;
• Biofiltry;
• Stanice biologického čištění;
• Membránové bioreaktory;
• Biologické rybníky.

Aerotanky

Taková zařízení na čištění biologických odpadních vod jsou navržena pro mechanicky ošetřenou kapalinu, která interaguje s aktivovaným kalem umístěným v nádrži. Proces se odehrává ve speciálních kontejnerech sestávajících z několika oddělení a vybaven provzdušňovacími systémy. Aktivovaný kal obsahuje mnoho bakterií, které se živí organickým odpadem. Aby jejich život fungoval, vyžadují vhodné podmínky, které jsou neustále udržovány v nádrži.

Bakterie potřebují především kyslík, aby se mohly množit. Při stálém přísunu vzduchu začnou mikroorganismy nasávat organické látky z vody, čímž nádrž přirozeně čistí. Časem se organické zásoby snižují a začíná se snižovat i spotřeba kyslíku. V tomto okamžiku se kapalina přesune do následujících sekcí.

V dalších úsecích je voda upravována pomocí speciálních nitrifikačních bakterií, které přeměňují dusík obsažený v amonných solích na dusitany. V jezírku je také jiný druh mikroba, který absorbuje dusitany. V důsledku tohoto procesu se tvoří dusičnany. Nakonec, po úplném zpracování sloučenin, odpadní voda vstupuje do sekundární usazovací nádrže. Zde aktivovaný kal tvoří sediment a čistá kapalina se pohybuje do nádrží.

Membránový bioreaktor

K biologickým metodám čištění odpadních vod patří využití membránového bioreaktoru. Úlohou membrán je vytvořit jakousi bariéru pro kontaminanty, které jimi procházejí. Tyto prvky jsou trubkové, duté vlákno a plochý rám. Kromě mechanické filtrace se využívá činnost mikroorganismů.

Membránový reaktor lze použít jak v konečné fázi čištění kapaliny, tak pro přípravné čištění před nanofiltrací. Tímto způsobem je možné účinně odstranit přebytečné soli z odpadních vod.

Biofiltry

Biofiltry se často používají pro biologické čištění odpadních vod ve venkovských domech. Toto malé zařízení obsahuje nádobu s nakládacím materiálem obsahujícím mikroorganismy. Činnost bakterií probíhá na podobném principu jako provzdušňovací nádrže – organická hmota se úspěšně rozkládá na jednoduché prvky, které slouží jako potrava pro mikroby.

Zařízení se dělí do dvou skupin: dvoustupňová a s kapkovou filtrací. Druhý typ se vyznačuje nízkou produktivitou, ale zároveň produkuje nejúčinnější čištění odpadních vod. Dvoustupňová zařízení jsou rychlejší, ale kvalita bude průměrnější. Obě zařízení obsahují pouzdro, rozdělovač, drenáž a rozvody vzduchu.

Biologická čistírna odpadních vod

Toto zařízení je vyrobeno ve formě konstrukce se čtyřmi komorami, ve kterých dochází k postupnému čištění odpadních vod pomocí aktivovaného kalu a kyslíku. Po průchodu všemi odděleními je voda prakticky čistá a lze ji znovu použít pro domácí nebo průmyslové potřeby.

Velké množství oddělení nezabere příliš místa, takže samotná stanice je kompaktní a snadno ovladatelné zařízení. Snadno se přenáší a instaluje. Tato metoda biologického čištění odpadních vod vyžaduje pravidelnou údržbu zařízení, aby bylo zajištěno, že bude nadále efektivně fungovat. Části jednotky by měly být pravidelně omyty pomocí vysokotlaké myčky. Poté je nutné zařízení restartovat.

biologických jezírek

Poměrně jednoduchý a ziskový způsob odstranění kontaminantů v kapalině zahrnuje její samočištění v otevřených nádržích vytvořených uměle. Zde je důležité zajistit dobrou cirkulaci vzduchu, protože bakterie potřebují k přežití kyslík. Z tohoto důvodu by hloubka nádrže neměla být větší než 1 metr.

Značná velikost rezervoáru umožňuje, aby se voda dobře ohřívala, takže mikroorganismy se aktivují a rychleji absorbují organické sloučeniny. Toto biologické čištění odpadních vod je účinnější v létě a s klesající teplotou se oxidační proces zpomaluje. Když nastanou mrazy, mikroorganismy usnou a již nemohou vykonávat svou práci. V zimě a pozdním podzimu proto nemá smysl využívat biologická jezírka.

Nádrže tohoto typu jsou rozděleny do tří typů:

• S ředěním – odpadní voda se mísí s říčními vodami;
• Nádrže s několika stupni bez ředění – kapalina vstupuje do nádrže po určité době usazování, často se používá kaskádový způsob jejich umístění;
• Rybníky na čištění odpadních vod.

Metody se liší v době, kterou trvá úplné vyčištění vody. Ředicí jezírka dokážou vypustit kapalinu za dva týdny, zatímco vícestupňovým nádržím trvá odstranění kontaminantů asi měsíc.

Doléčování

Po biologických metodách čištění vody může být okamžitě přenesena do půdy nebo znovu použita pro technické potřeby. Někdy se kapalina uvolňuje do vodních útvarů, ale nejčastěji prvky, které obsahuje, mohou poškodit ekosystém. Z tohoto důvodu průmyslové odpadní vody vyžadují další čištění, než mohou být znovu použity. Během dodatečného čištění probíhají následující procesy:

• Snížení množství suspendovaných látek;
• Snížení obsahu dusíku, fosforu a dalších chemických sloučenin;
• Dezinfekce;
• Přidávání kyslíku do vody, která bude použita pro rybářská zařízení.

Nástroj pro hloubkové čištění je obvykle bioreaktor se zaplavenou zátěží. Někdy se tato oblast používá jako nitrifikátor.

Konkrétní typ zařízení se volí na základě místních podmínek a požadované kvality čištění kapaliny. Ve většině případů je nutné částečně přebudovat provedení hloubkového čištění.

Jak fungují bakterie

Odpadní voda se čistí pomocí aerobních a anaerobních mikroorganismů. Rozdíl je v použití kyslíku k čištění kapaliny. Každá metoda zahrnuje použití speciálního mechanismu.

Aerobní čištění

Vyrábí se pomocí biofilmu nebo aktivovaného kalu. Odpadní voda vstupuje do jímky nebo nádrže obsahující bakterie a poté je do systému přiváděn kyslík, což způsobuje oxidaci organické hmoty. Paralelně probíhá nitrifikace sloučenin. Proces se několikrát opakuje, než se kapalina začne usazovat. Přebytečný kal se posílá ke zpracování a část se vrací zpět do systému. Čistá voda prochází dodatečným čištěním nebo vstupuje do nádrže.

Anaerobní léčba

Pokud odpadní voda obsahuje mnoho organických látek, pevných látek a aktivovaného kalu, lze ji čistit pomocí metanogeneze, ke které dochází za účasti anaerobních bakterií. Při této metodě se kapalina zpracovává v nádrži s mikroorganismy, což vede k produkci metanu a oxidu uhličitého. Plyny jsou poté odstraněny a sediment prochází do odstředivky, kde se odděluje kal. Poté se čistá voda vrací do nádrže a kal se suší, dezinfikuje a používá ke kompostování.

Výhody a nevýhody metody

Biologické čištění odpadních vod má významné výhody:

• Malé množství odpadních látek. V důsledku zpracování vznikají jednoduché sloučeniny, které lze z kapaliny snadno odstranit. Vznikající metan se využívá k vytápění budov a půda se hnojí kalem.
• Autonomní provoz zařízení. Nevyžadují přidávání činidel a procesy může ovládat 1 osoba.
• Dostupné náklady na metodu ve srovnání s jinými metodami čištění kapalin.
• Ekologický a přirozený proces. Toto čištění nepoškozuje přírodní zdroje ani ekosystémy.

Metoda má také nevýhody:

• Je obtížné udržet stálý počet mikroorganismů. Snížení jejich počtu povede k nedostatečně účinnému čištění odpadních vod.
• Výstavba léčebných zařízení může vyžadovat velké množství finančních prostředků. Časem se investice vrátí.
• Důležitost přísného dodržování technologie čištění kapalin. Odchylka od pravidel povede ke snížení účinnosti metody.
• Ne všechny druhy organické hmoty lze recyklovat. Toxické látky mohou zničit bakterie, proto je důležité pečlivě otestovat vodu na jejich přítomnost a toxiny rychle odstranit.

Závěr

Použití biologického čištění umožňuje efektivně odstraňovat nečistoty z odpadních vod bez poškození životního prostředí. Jedná se o dostupnou a oblíbenou metodu pro domácí i průmyslové potřeby.

K provádění hloubkového čištění odpadních vod, které jsou konečným produktem lidské činnosti, je zapotřebí systém čistíren – bioodpadní vody. Upozorňujeme, že se jedná o systém a ne o volně stojící nádrž. Obvykle je tento typ sběru a likvidace odpadních vod organizován pro malá zařízení – chaty, venkovské domy, myčky aut atd. Tedy pro ty objekty, které z nějakého důvodu nelze napojit na centralizovanou kanalizaci. Nebo to prostě není ziskové.

Existuje jeden důležitý faktor týkající se ekonomické stránky problému. V každém případě je biologická odpadní voda ekonomičtější a jednodušší na instalaci a údržbu než napojení zařízení na centrální kanalizační systém. V současné době výrobci těchto komplexů nabízejí poměrně širokou škálu produktů různých kapacit. Existují malé modely, které mohou sloužit jednomu bodu. A jsou tu poměrně velké komplexy, které dokážou zajistit nepřetržitý svoz a likvidaci odpadu od 550 uživatelů. Takové modely jsou obvykle instalovány v chatových vesnicích, kam se nedostane centrální kanalizační potrubí.

Když vyvstane otázka volby, mnoho spotřebitelů začne pochybovat – proč používat takový komplex, jako je bioodpad, když si můžete koupit levnější verzi v obchodech? Řeč je o septicích. Cokoli říkáte, z hlediska vnějších ukazatelů se obě možnosti od sebe prakticky neliší. Jedná se o nádoby z vysokopevnostního plastu se dvěma trubkami – vstupní a výstupní. Ale podobnost je pouze vnější. Podle principu fungování a konstrukce se jedná o zcela odlišné jednotky.

Co je septik

Septik je běžná sedimentační komora rozdělená na komory. Splašky a výkaly, procházející každým oddělením, zpomalují jejich pohyb. Vlivem gravitačních sil se těžké částice usazují na dně nádrže a tím vyčištěná voda opouští septik. Mějte ale na paměti, že čištěná voda obsahuje až 40 % kontaminantů, které by se neměly dostat do životního prostředí. Proto je povoleno další čištění.

K tomu je nutné uspořádat buď filtrační pole nebo další filtrační septik. Za prvé je to další finanční a časová investice. Za druhé, kvůli vysoké hladině podzemní vody není možné instalovat další prvky dodatečné úpravy. Septik proto v některých případech není zařízením, které zaručuje kvalitu odvádění odpadních vod.

Instalace biokanalizačního systému

Biologické čistírny odpadních vod jsou komplexem skládajícím se z několika nádrží, z nichž každá má svůj vlastní účel. Mimochodem, stupeň čištění v takové instalaci dosahuje 98%. Voda vycházející z nádrže může být použita k zalévání rostlin. Doma ho samozřejmě nevyužijete, ale na zahradu nebo zeleninovou zahrádku se docela hodí.

Odborníci zaručují, že při správném provozu komplexu bude kvalita čištění vždy vysoká. Důležitou složkou kvality je těsnost konstrukce jako celku. Mírné snížení tlaku a splašky budou proudit do země a poté do podzemních vod. Pokud se tak stane, pak není třeba mluvit o kvalitě likvidace.

Procesy probíhající uvnitř nádob mají fyzikální a chemický obsah. Fyzikálními procesy jsou sedimentace, ke které dochází i v septicích. Chemický je účinek mikroorganismů na organické složky odpadních vod, v důsledku čehož se tyto rozkládají. Věnujte však pozornost skutečnosti, že v systémech biologických odpadních vod existuje proces vracení bakterií. K tomu dochází v sekundární usazovací nádrži, kde se vyčištěná voda odděluje od bakterií a ty se vrací do nádrže k recyklaci.

Nyní to vše porovnejte s prací septiku. K rozkladu v něm dochází i pomocí bakterií, ty se však spolu s vyčištěnou vodou dostávají do filtračních polí, která se jimi postupně zanášejí. Po několika letech bude nutné pole buď přesunout na jiné místo, nebo vyčistit odstraněním vrchní vrstvy půdy a vrstvy filtračních materiálů. A to je další peněžní investice.

Složení biologické čistírny odpadních vod

Bioodpadní voda, nebo přesněji, bioodpadní zařízení se skládá ze tří nádrží:

1. Septik. Jedná se o sběrnou nádrž, kam proudí odpadní voda. Zde se shromažďuje veškerá kontaminovaná voda a těžké částice se oddělují a usazují. Jedná se o obyčejný septik sestávající ze tří komor s přepážkami. Po naplnění první komory odpad proudí přes přepážku do druhé. A tak dále. Vysrážené částice se hromadí na dně nádoby a tvoří kal, který vlivem bakterií postupně hnije. Musí se dvakrát ročně vyčistit pomocí čističek odpadních vod a odvézt na místo likvidace. Vezměte prosím na vědomí, že 10-15% kalu je ponecháno k vytvoření podmínek pro růst bakterií.
2. Biofiltry. Jedná se o speciální kazety, kterými prochází odpadní voda k dalšímu čištění. V tomto oddělení probíhá aerobní čištění bez přítomnosti kyslíku. K tomuto účelu se používají bakterie, které se nazývají bioaktivátory. Do komory se musí přidávat jednou za měsíc. Mimochodem, právě s biofiltry se zcela odstraní zápach, usadí se malé lehké částice a voda se vyčistí. Aby kazety fungovaly efektivně, dochází k jejich čištění jednou ročně pod vlivem tlaku vody.
3. Prefabrikovaná studna. Vyčištěná odpadní voda přeměněná na vyčištěnou vodu se shromažďuje ve speciální nádrži, kde je instalováno odčerpávací čerpadlo. Pomocí posledně jmenovaného se odstraňuje voda. Může být použit k zalévání výsadeb a také sveden do dešťové nebo drenážní kanalizace.

Nyní pár slov o výhodách. Bioodpadní vody v soukromém domě jsou řešením mnoha problémů. V první řadě je to ochrana životního prostředí. Moderní požadavky na životní prostředí jsou obzvláště přísné. Takže porušovatelé budou čelit vysokým pokutám a soudním řízením. Vyplatí se riskovat a setkávat se se zástupci regulačních úřadů? Asi ne.

Výhody bioodpadních vod

Venkovní kanalizace – instalace

1. Vysoký stupeň čištění, dosahující až 98 %. To vám umožní používat vyčištěnou vodu pro zavlažování nebo vypouštění do otevřených vodních útvarů. Odborníci se domnívají, že takovou vodu lze bez následků „poslat“ i do rybníků.
2. Jednoduchost procesu instalace. Nízká hmotnost instalace, pohodlné tvary a absence těžkých součástí a sestav umožňují provádět instalaci ručně bez speciálního vybavení. Nejsou potřeba žádné další stavební materiály.
3. Spolehlivost a životnost provozu. Konstrukce instalace nemá žádné pohyblivé části, což znamená, že není nutná žádná údržba nebo opravy. Jediné, co je nutné, je propláchnutí nádrží a výměna membrány kompresoru. A tělo instalace má vysoké pevnostní charakteristiky, takže se nebojí těžkých nákladů.
4. Vysoká těsnost konstrukce. Výrobci používají při výrobním procesu speciální typ svařování, který zajišťuje nejen pevnost spojů, ale i zaručenou těsnost.
5. Vysoká provozní úroveň. Co to znamená? V odpadních vodách a odpadech jsou přítomny různé agresivní látky. Mohou to být domácí chemikálie, takzvané salvy, velké množství odpadních vod a podobně. I dlouhá přestávka v provozu může negativně ovlivnit technické vlastnosti instalace. To vše není děsivé pro systém biologické odpadní vody. Navíc funguje tiše a bez nepříjemných pachů, což je měřítko pohodlí.
6. Jedná se o ekonomický typ instalace. Systémy biologického čištění jsou klasifikovány jako energeticky závislé. Spotřeba elektřiny je ale tak malá, že nemá smysl s ní počítat. Například pro dům, kde žije 10 lidí, je instalován systém, který spotřebuje pouze 60 wattů. V případě několika desítek (až stovek) uživatelů je spotřeba elektřiny do 2,0 kilowattů.
7. Šetrnost k životnímu prostředí. Všechny nádrže jsou vyrobeny ze speciálního polymeru – integrálního pěnového polypropylenu. Má slušné fyzické, technické a provozní vlastnosti. To je nejen vysoká pevnost a odolnost vůči korozním procesům, ale také biologická inertnost a vynikající tepelně izolační vlastnosti.
8. Dobré vybavení. V takových instalacích se používají pouze osvědčené komponenty a vysoce kvalitní díly. Jedná se o pneumatické ventily, kompresory, fóliové provzdušňovače, elektronické monitorovací a řídicí jednotky. Výrobci zaručují nepřetržitý provoz instalací po dobu až 15 let.

Závěr na toto téma

Bioodpadní voda dnes vstupuje do našich životů jako hlavní prvek organizace kanalizační sítě venkovských domů. Mnozí již pochopili, že počáteční investice se velmi rychle vrátí pouze díky efektivnímu odvádění a likvidaci odpadních vod a splašků. A v tomto ohledu nemá biologická léčba obdoby. Nikomu proto nevadí jeho poměrně vysoká cena. Dává tedy smysl tomuto systému věnovat pozornost, pokud jste se rozhodli začít stavět vlastní bydlení.