W Polsce systematycznie wzrasta stopień skanalizowania wsi i systemy kanalizacyjne wraz z oczyszczalniami ścieków pojawiają się coraz częściej w małych jednostkach osadniczych, niebędących częściami aglomeracji. Jednak wciąż to w tym obszarze jest najwięcej do zrobienia – ciągle duża liczba miejscowości czeka na rozwiązanie problemu utylizacji ścieków. Nie zawsze możliwe lub opłacalne ekonomicznie jest łączenie systemów kanalizacyjnych poszczególnych wsi we wspólne układy – zachodzi wtedy konieczność budowy lokalnych oczyszczalni. Dla niewielkich przepustowości do wyboru jest kilkach możliwych technologii oczyszczania ścieków: złoże zraszane, złoże zatopione i reaktory z osadem czynnym – przepływowe i SBR. Przy czym oczyszczalnie z przepływowym osadem czynnym pozwalają na osiągnięcie jednocześnie:

•    pełnego, głębokiego oczyszczania ścieków, łącznie z nitryfikacją i denitryfikacją, jeżeli jest taka potrzeba lub wola inwestora;

•    dużej bezawaryjności;

•    pełnej kontroli nad procesem, z możliwością sterowania i dążenia do optymalizacji procesowej i energetycznej.

Potwierdzają to niektóre przedsiębiorstwa wodociągowe, pod opieką których jest kilka oczyszczalni, każda w innej technologii. Kierownictwo tych wodociągów ma więc pełen przegląd technologii spotykanych na rynku.

Doświadczony dostawca

Warunkiem osiągnięcia wymienionych wyżej zalet jest wybór technologii od doświadczonego dostawcy. Najlepiej realizującego również większe obiekty i stosującego na małych oczyszczalniach te same rozwiązania i urządzenia, co na większych, oczywiście z uwzględnieniem skali i koniecznych uproszczeń. Uproszczenie pewnych rozwiązań jest niezbędne, aby koszty odniesione do przepustowości nie osiągały astronomicznych wartości. Jednak podstawowa praca oczyszczalni powinna odbywać się automatycznie i w dostosowaniu do zmieniających się parametrów ścieków, np. praca dmuchaw sterowana przemiennikami częstotliwości w oparciu o wskazania tlenomierza. Podstawowe urządzenia kontrolno-pomiarowe nowej generacji, takie jak tlenomierze optyczne wysokiej klasy, niewymagające częstej interwencji obsługi, kalibrowania, wymiany części czy płynów itp., nie powodują istotnego wzrostu kosztów inwestycji.

Obsługa niewielkiej oczyszczalni ścieków nie wymaga stałej obecności załogi. Warto jednak zapewnić dojeżdżającemu pracownikowi pomieszczenie socjalno-techniczne, wyposażone w WC, biurko, ewentualnie stół warsztatowy itp. oraz umożliwiające kontrolę parametrów pracy z poziomu modułu sterującego z wyświetlaczem. Obecnie standardem jest, aby sterowanie czy kontrola podstawowych parametrów pracy oczyszczalni również były możliwe zdalnie.

Technologia Terce-Flow

Zastosowanie technologii opartej na osadzie czynnym w układzie przepływowym pozwala nawet na małej oczyszczalni osiągnąć pełne oczyszczanie biologiczne. W przypadku wyboru dobrej technologii można – bez dodatkowych nakładów inwestycyjnych – osiągnąć również usuwanie związków azotu i fosforu, nawet bez wydzielania komór denitryfikacji z mieszadłami i nitryfikacji. Technologia Terce-Flow firmy Wilo daje taką możliwość, a przy okazji zapewnia większą odporność procesu na uderzeniowe dopływy ładunków zanieczyszczeń. Jest to szczególnie ważne na małych oczyszczalniach, obsługujących małe zlewnie, gdzie już pojedyncze zdarzenie na sieci (np. zrzut kilku m3 mocno stężonych ścieków) może być mocno odczuwalne.

Technologia Terce-Flow firmy Wilo bazuje na niskoobciążonym osadzie czynnym w układzie przepływowo-kaskadowym, z gradientem stężeń i możliwym do osiągnięcia wysokim stężeniem średnim osadu czynnego – około 6,5 kg/m3 .

Ścieki przepływają przez kaskadę kolejnych komór osadu czynnego (KOCZ), gdzie następuje biologiczny rozkład zanieczyszczeń. W dalszej części procesu trafiają do pionowego osadnika wtórnego (lub kilku osadników). Oczyszczone ścieki odpływają z reaktora, a osad jest zawracany na początek układu (recyrkulacja zewnętrzna).

W ostatniej komorze kaskady KOCZ zamontowany jest układ kaskadowej recyrkulacji wewnętrznej Terce-Flow-RK, zawracający osad z poszczególnych stopni bloku biologicznego na początek układu, wymuszając odpowiedni gradient stężeń. Układ ten działa cyklicznie. Największe stężenie osadu panuje w pierwszej komorze, a w ostatniej jest najniższe. Taki układ zabezpiecza osadnik wtórny przed nadmiernym obciążeniem osadem. Jednocześnie pierwszy stopień kaskady w momentach uderzeniowych dopływów ładunku zanieczyszczeń może pełnić funkcję selektora tlenowego.

Napowietrzanie osadu czynnego realizowane jest za pomocą systemu drobnopęcherzykowego, wyposażonego w dyfuzory dyskowe lub rurowe produkcji Wilo. Rozmieszczenie dyfuzorów zależy od umiejscowienia w kaskadzie i obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń. Ruszty są wykonane ze stali nierdzewnej i mogą być demontowane bez przerywania pracy reaktora.

Powstający w procesie oczyszczania osad nadmierny jest stabilizowany w wydzielonej komorze tlenowej. Komorę tę wyposażono w taki sam system napowietrzania jak KOCZ oraz urządzenia umożliwiające zagęszczanie osadu. Na etapie planowania inwestycji należy pamiętać, że tak mała oczyszczalnia zwykle nie posiada urządzeń do odwadniania osadu. Oznacza to konieczność wywożenia osadu ustabilizowanego, względnie również osadu wstępnego, o stężeniu 1,5-2,5%, do odwadniania na innej oczyszczalni.

Rezerwa magazynowa

W oczyszczalni o przepustowości kilkudziesięciu czy 100 m3/d zwykle stosuje się jeden ciąg technologiczny. Nie ma więc możliwości wyłączenia jednego ciągu i pracy na drugim w przypadku awarii jakiegoś urządzenia. Dlatego warto zadbać o rezerwę magazynową najważniejszych urządzeń, takich jak pompy recyrkulacji osadu czy wyciągalne ruszty napowietrzające.

W obecnym okresie inwestycyjnym, gdzie do wykorzystania są środki z funduszy europejskich oraz takich jak Program Rozwoju Obszarów Wiejskich, warto postawić na rozwiązania w pełni profesjonalne. Również przy realizacji zadań ze środków własnych gmin czy przedsiębiorstw wodociągowych, dobre wykorzystanie pieniędzy jest bardzo ważne.

Artykuł został również opublikowany w nr 4/2019 magazynu Kierunek WODKAN.