Oczyszczalnie ściekówOczyszczalnie ścieków

Oczyszczalnie ścieków pracujące w technologii niskoobciążonego osadu czynnego z napowietrzaniem powierzchniowym aeratorami o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych

Powstanie na początku XX wieku oczyszczalni ścieków opartych na osadzie czynnym spowodowały dynamiczny rozwój tego typu oczyszczalni w wersji przepływowej. Jedną z metod, która pojawiła się i bardzo szybko rozwijała były rowy biologiczne z napowietrzaniem powierzchniowym szczotkami Kessenera. Starania o coraz bardziej efektywne i energooszczędne napowietrzanie, doprowadziły do zastosowania aeratorów powierzchniowych o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych z regulacja intensywności napowietrzania poprzez zmianę zanurzenia łopatek.

W latach osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych, wobec zaostrzenia norm prawnych związanych z usuwaniem związków biogennych, pomimo uzyskiwanych coraz lepszych wyników ekonomicznych i efektywnego procesu napowietrzania, rozwiązanie zostało w znacznym stopniu wyparte z rynku przez metody oparte na napowietrzaniu drobnopęcherzykowym. Ale czy słusznie?

Firma EKO-KOMPLEKS od lat 90 ubiegłego wieku, obok oczyszczalni pracujących w oparciu o napowietrzanie drobnopęcherzykowe, projektuje, wykonuje i promuje instalacje pracujące w technologii niskoobciążonego osadu czynnego z napowietrzaniem powierzchniowym aeratorami o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych. W ostatnich latach notujemy wzrost zainteresowania tego typu oczyszczalniami, dla przepływów od paruset do kilku tysięcy m3/d.

Jak działa oczyszczalnia pracująca w technologii niskoobciążonego osadu czynnego z napowietrzaniem powierzchniowym aeratorami o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych?

Ścieki dopływające do oczyszczalni po procesie oczyszczania mechanicznego trafiają do bioreaktora złożonego z komory beztlenowej wyposażonej w mieszadło oraz cyrkulacyjnej komory napowietrzania z aeratorami powierzchniowymi o osi poziomej, w której pomimo braku przegród mechanicznych powstają strefy aerobowe i anoksyczne, co pozwala na symultanicznie prowadzenie procesu nitryfikacji i denitryfikacji. Rozwiązanie to umożliwia skuteczne usuwanie związków węgla, fosforu i azotu . Parametry pracy komór dobierane do wymaganych efektów oczyszczania kształtują się zazwyczaj na poziomie:

• obciążenie osadu – 0.06 – 0,08 kg BZT₅/kg suchej masy osadu
• stężenie osadu – 3,5 – 4,5 kg/m³
• obciążenie komory – 0,21 – 0,36 kg BZT₅/m³/dobę

Do napowietrzania stosujemy, w zależności od głębokości komory, aeratory o średnicach wirników od 0,7 do 1,0 m. Wydajności napowietrzania dla proponowanych aeratorów wynosi od 2,2 do 2,4 kgO2/KWh, w ściekach. Sterowanie procesem odbywa się za pomocą przelewów ruchomych zamontowanych na odpływie z komory napowietrzania, zmieniających poziom ścieków w zależności od stężenia tlenu w komorze

Proces ten pozwala na oczyszczenie ścieków zgodnie z parametrami wymaganymi przepisami prawa dla oczyszczalni poniżej 100 000 RLM tj. BZT5 poniżej 15 mg/j, ChZT poniżej 125 mg/l, zawiesiny ogólne poniżej 35 mg/l, fosfor ogólny poniżej 2mg/l, azot ogólny poniżej 15 mg/l. W eksploatowanych oczyszczalniach większość wymienionych parametrów osiąga wyniki jednocyfrowe. Z komorami osadu czynnego współpracują osadniki wtórne i pompownia osadu recyrkulowanego. Praca układu sterowana jest automatycznie i wymaga minimalnej ilości aparatury kontrolno-pomiarowej.

Czym charakteryzuje się proponowane rozwiązanie

1. Rozwiązanie jest proste zarówno w budowie jak i eksploatacji.

1. Niskie koszty inwestycyjne, możliwość budowy bioreaktora jako zbiornika prefabrykowanego jak i zbiorników wylewanych na budowie.
2. Usuwanie zarówno związków węgla jak i związków biogennych.
3. Tlenowa stabilizacja osadu nadmiernego, w znacznym stopniu zachodzi bezpośrednio w komorze osadu czynnego, co sprawia, że proces odwaniania osadu nadmiernego nie jest źródłem odorów
4. Szerokie przykrycia betonowe stanowisk aeratorów zatrzymują aerozole i chronią przed oddziaływaniem niskich temperatur
5. Duża elastyczność układu pozwala na znaczne, gwałtowne zmiany obciążenia zarówno ładunkiem jak i ilością ścieków..
6. Energochłonność oczyszczenia ścieków na poziomie 0,75 – 0,85 KWh/m3 ścieków oczyszczonych
7. Dostęp do urządzeń napowietrzających jest możliwy bez zatrzymywania pracy komory osadu czynnego.
8. Układ technologiczny wymaga niewielkiej ilości urządzeń i aparatury kontrolno-sterującej co zmniejsz koszty inwestycji i eksploatacji
9. Aeratory napowietrzające cechuje bardzo długi okres eksploatacji a ich sprawność pozostaje cały czas taka sama.

W kraju pracuje szereg oczyszczalni z napowietrzaniem za pomocą aeratorów powierzchniowych o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych. Są to obiekty zarówno duże, o przepustowości 20 – 90 tys. m3/d, w tym trzy miasta wojewódzkie, jak i obiekty mniejsze, od 100 m3/d do 10 tys. m3/d.

W świetle naszych doświadczeń komory cyrkulacyjne z napowietrzaniem aeratorami o osi poziomej są doskonałym rozwiązaniem oczyszczalni dla gmin i mniejszych miast, ze względu na proste rozwiązania i łatwą eksploatację, co przekłada się na niskie koszty inwestycji i późniejszej eksploatacji.
Szczególnie można ją polecić dla obiektów komunalnych o przepływach do 10 tys. m3/d, jak również dla przemysłu, m.in. mleczarskiego, mięsnego.