Przydomowe oczyszczalnie ścieków (POŚ) są powszechnie znane i stosowane na terenach wiejskich od lat. Jednak wiedza na ich temat, nie tylko przeciętnego użytkownika, ale również (co powinno niepokoić) decydentów, a nawet czasem projektantów jest ograniczona, a nierzadko nawet niewystarczająca. Jednym ze skutków tej niewiedzy są różne stereotypy i przekłamania.

Fakty i mity na temat oczyszczalni przydomowej

• Do najbardziej błędnych należy zaliczyć twierdzenie, że przydomowa oczyszczalnia ścieków jest bezobsługowa. Trzeba mieć świadomość, że zależnie od technologii i konstrukcji taka oczyszczalnia wymaga większego lub mniejszego nadzoru.
• Warto jednak pamiętać, że zgodnie z art. 62 Prawa budowlanego każda przydomowa oczyszczalnia jako obiekt budowlany (w tym przypadku – instalacja i urządzenie służące ochronie środowiska) powinna być w czasie jej użytkowania poddawana przez właściciela lub zarządcę kontroli okresowej co najmniej raz w roku.
• W obiegowych opiniach funkcjonuje jeszcze wiele innych błędnych stwierdzeń, jednym z nich, najczęściej wyrażanych przez krytyków POŚ, jest rzekoma szybka kolmatacja drenaży rozsączających, czyli osadzanie się w drenażu drobnych cząstek. Stwierdzenie to, owszem, jest prawdziwe, ale tylko w przypadku systemów źle zaprojektowanych lub źle wykonanych, ewentualnie – też źle eksploatowanych. Jeśli wykonanie drenażu rozsączającego poprzedzone będzie przeprowadzeniem testów perkolacyjnych, określających precyzyjnie, ile ścieków w danym gruncie można oczyszczać, a następnie na etapie projektowania i wykonawstwa odbędzie się wszystko zgodnie z wytycznymi i zasadami dobrej praktyki, a w czasie eksploatacji system będzie odpowiednio chroniony przed zagrożeniem kolmatacją, to może on bezusterkowo funkcjonować ponad 20–30 lat. Znane są też obiekty, które działają już ponad 50 lat.
• Zwykły użytkownik nie musi znać norm i wytycznych, jednak dobrze by było, aby wiedział, że oczyszczalnia powinna być wykonana zgodnie z normą PN-EN 12566, a pracownik firmy serwisującej powinien mieć certyfikat uzyskania kwalifikacji rynkowych w zakresie serwisowania MOŚ poniżej 2000 OLM – to kwestia przyszłości – prawdopodobnie najbliższe 1–2 lata.

Alternatywą dla POŚ jest często zbiornik bezodpływowy (tzw. szambo, szambo ekologiczne). Tu trzeba jednak zwrócić uwagę, że pojęcie ekologiczne oprócz merytorycznego braku uzasadnienia jego zastosowania dla tego urządzenia jest również na wyrost, albowiem jedyny aspekt ochrony środowiska w przypadku tego rozwiązania to szczelność takiego zbiornika.

Proponowane przez producentów rozwiązania indywidualnych systemów oczyszczania ścieków (POŚ) są zróżnicowane pod względem konstrukcji i wymagań eksploatacyjnych. Różnią się zastosowaną technologią, liczbą zbiorników, wymaganiami dot. posadowienia, zużyciem energii i kosztami wywożenia odpadów. Oto najważniejsze rodzaje dostępnych na rynku przydomowych oczyszczalni.

Osadnik gnilny z drenażem

Najprostszy system oczyszczania małych ilości ścieków składa się z dwóch elementów: osadnika gnilnego (OG) i drenażu rozsączającego (DR). Osadnik gnilny to zbiornik wykonany najczęściej z tworzywa, połączony bezpośrednio z przykanalikiem odprowadzającym ścieki z posesji i umieszczony pod powierzchnią gruntu. Pojemność osadnika gnilnego jest zależna od liczby użytkowników instalacji.

Osadnik gnilny jest jednym z najstarszych, o ile nie najstarszym, urządzeniem, stosowanym do oczyszczania małych ilości ścieków. Zazwyczaj, ze względu na brak alternatywy, odpływ z niego kierowany jest do ziemi w formie tzw. drenażu rozsączającego.

Także po przemianie ustrojowej w Polsce (1989 r.) był to najpopularniejszy system z kilku względów – głównie z powodu niskiej ceny i prostej konstrukcji oraz stosunkowo prostego montażu. Do dziś w dużej części gmin w Polsce jest to najpopularniejsze rozwiązanie (stanowi często ponad 80–90% wszystkich POŚ w danej gminie). Dobrze dobrany, prawidłowo wyprodukowany (zgodność z normą PN-EN 12566-1/PN-EN 12566-4), prawidłowo zainstalowany i eksploatowany osadnik może działać przez kilka dziesięcioleci.

Problemem jednak wydaje się nie tyle jego konstrukcja, a raczej istotne ograniczenia w możliwościach kontroli prawidłowej pracy urządzenia. W osadnikach gnilnych, w których nie ma zamontowanych wskaźników zamulenia, zazwyczaj nikt nie kontroluje ilości nagromadzonego osadu i kożucha, co może i często prowadzi do przyspieszonej kolmatacji (zapychania) drenażu rozsączającego (zwłaszcza jeśli przy większej objętości dochodzi do przedwczesnego ich wymywania z OG do DR). Wątpliwości mogą również budzić OG o minimalnej dopuszczalnej objętości czynnej, wynoszącej 2,0 m³, gdyż przy dużych przeciążeniach hydraulicznych (kumulacja używania jednocześnie kilku urządzeń: przyborów sanitarnych, pralki, zmywarki itp.) może zdaniem autorów dochodzić do wzruszenia zalegającego wewnątrz zbiornika osadu i jego wypływu do drenażu. Warto tutaj nadmienić, że norma PN-EN 12566 przewiduje zastosowanie dodatkowego urządzenia doczyszczającego odpływ z osadnika gnilnego (PN-EN 12566-6).

Oprócz wyżej opisanych zalet i wad, dodatkowo istotną wadę OG stanowi konieczność usuwania (najczęściej raz na rok lub dwa) wysoko uwodnionego, niebezpiecznego pod względem sanitarnym osadu.

Ścieki podczyszczone w osadniku gnilnym są zwykle odprowadzane do gruntu za pomocą drenażu rozsączającego. Jest to równolegle ułożony w gruncie system rur, z wykonanymi w odpowiedni sposób otworami, zakończonych kominkami wentylacyjnymi. Długość drenażu przyjmuje się od 5 do 15 metrów na osobę korzystającą z instalacji. Istotne do prawidłowego działania drenażu są przede wszystkim odpowiednia przepuszczalność gruntu, potwierdzona testem perkolacyjnym oraz jego ułożenie z zachowaniem spadku i odległości min. 1,5 m od poziomu wód gruntowych.

Oczyszczalnia z osadem czynnym

W indywidualnych systemach oczyszczania ścieków wykorzystuje się również metody biologiczne, na wzór stosowanych w oczyszczalniach komunalnych. Jednym z rozwiązań jest reaktor biologiczny z osadem czynnym.

Oczyszczalnie w technologii osadu czynnego to systemy mechaniczno-biologiczne, w których czynnikiem biologicznym – oczyszczającym ścieki – są kłaczki osadu czynnego. Reaktor biologiczny poprzedzony osadnikiem wstępnym może pracować w systemie przepływowym – wtedy jest zintegrowany z osadnikiem wtórnym lub w systemie porcjowym, czyli SBR – wtedy pracuje naprzemiennie jako komora reakcji i osadnik. Mieszanina ścieków z osadem wymaga przynajmniej okresowego napowietrzania, ponieważ mikroorganizmy osadu czynnego potrzebują do sprawnego funkcjonowania tlenu rozpuszczonego. Potrzebne jest także okresowe mieszanie w celu zapewnienia dostępu mikroorganizmów do pokarmu w postaci zanieczyszczeń zawartych w dopływających ściekach. Mieszanie można uzyskać dzięki w miarę intensywnemu napowietrzaniu.

Do zalet reaktorów z osadem czynnym można zaliczyć (w optymalnych warunkach) wysoką sprawność oczyszczania oraz możliwość usuwania azotu ogólnego. Technologia ta odznacza się jednak też pewnymi wadami – wrażliwością na zmienność jakościową i ilościową ścieków, nieco większym zużyciem energii na napowietrzanie w porównaniu np. z technologią grawitacyjnych i naturalnie wentylowanych złóż biologicznych, chociaż koszty zużycia energii elektrycznej przez systemy z osadem czynnym lub hybrydowe (wymagające okresowego napowietrzania sprężonym powietrzem) nie są tak wysokie, jak mogłoby się wydawać, większość rozwiązań zużywa nie więcej niż 1 kWh na dobę – co oznacza koszt ok. 30 zł miesięcznie. W niektórych sytuacjach kłopotliwe może być usuwanie osadu nadmiernego (osad przyrasta wraz z upływem czasu na skutek pobierania pokarmu ze ścieków).

Złoże biologiczne

W odróżnieniu od opracowanej już w 1913 r. technologii osadu czynnego, wykorzystującej mikroorganizmy bytujące naturalnie w środowisku w formie zawieszonej biomasy w ograniczonej objętości zbiornika technologia złóż biologicznych opiera się na aktywności biofilmu – formy biocenozy istniejącej w przyrodzie od milionów lat. Jest oparta na biomasie w formie błony obrastającej specjalne podłoże (tzw. nośniki).

Nośniki to materiał mineralny (kiedyś) lub wykonany z tworzyw sztucznych (powszechny obecnie). Ścieki rozsącza się na powierzchni złoża filtracyjnego w postaci kruszywa lub kształtek. Ścieki, przepływając w formie cienkiej warstewki przez pory materiału filtracyjnego, są oczyszczane przez mikroorganizmy błony biologicznej. W najprostszych systemach przepływ ścieków może odbywać się grawitacyjnie, a przepływ powietrza – dzięki naturalnej wentylacji. Reaktor biologiczny wypełniony złożem jest poprzedzony urządzeniem do oczyszczania wstępnego (np. osadnikiem gnilnym), a klarowanie ścieków odbywa się w zblokowanym najczęściej z reaktorem osadniku wtórnym.

Ścieki oczyszczone mogą być odprowadzane do ziemi poprzez drenaż rozsączający lub studnię chłonną alternatywnie do wód powierzchniowych. Eksploatacja takiej oczyszczalni wymaga okresowego usuwania osadu z osadnika wstępnego, do którego zwykle jest recyrkulowany osad z osadnika wtórnego.

Do zalet reaktorów z biomasą utwierdzoną (złóż biologicznych) można zaliczyć stosunkowo małą wrażliwość na zmienność jakościową i ilościową ścieków, stosunkowo małe zużycie energii (w przypadku naturalnej wentylacji), w optymalnych warunkach – dość wysoką sprawność oczyszczania. Technologia ta odznacza się jednak też pewnymi wadami – ograniczonymi możliwościami sterowania warunkami technologicznymi oraz ograniczoną możliwością usuwania azotu ogólnego.

Oczyszczalnie hydrofitowe

Ciekawym rozwiązaniem do oczyszczania małych ilości ścieków są oczyszczalnie hydrofitowe. Oczyszczalnie te (roślinne, gruntowo-roślinne) są złożami (o przepływie poziomym lub pionowym), działającymi podobnie jak złoża biologiczne, z tym że dodatkową, ważną, ale niedecydującą rolę odgrywa roślinność wodolubna, zasiedlająca złoże (trzcina, pałka wodna).

Taka oczyszczalnia, chociaż wymaga odpowiedniej powierzchni terenu (5–10 m² na osobę korzystającą z instalacji), jest łatwa w obsłudze i może działać wiele lat. Zalety złóż to bardzo mała wrażliwość na zmienność jakościową i ilościową ścieków, brak zużycia energii (w przypadku przepływu grawitacyjnego), w optymalnych warunkach dość wysoka sprawność usuwania związków organicznych.

Oczywiście, złoża hydrofitowe odznaczają się też pewnymi wadami, są to bardzo ograniczone możliwości sterowania warunkami technologicznymi, wrażliwość na warunki atmosferyczne (systemy otwarte – wychładzanie, parowanie), w niektórych przypadkach ryzyko kolmatacji, możliwość usuwania azotu ogólnego – raczej tylko w układach dwustopniowych.

Praca bez awarii

Podstawową zasadą, kluczową dla bezawaryjnej pracy (brak kolmatacji) drenaży rozsączających, niestety dość trudną do spełnienia w przypadku osadników gnilnych jako źródła ścieków, jest doprowadzanie ścieków o możliwie jak najniższym stężeniu zawiesin.

Ważnym elementem (na szczęście dość powszechnie stosowanym w nowych modelach OG) jest kosz filtracyjny, zwany często wskaźnikiem zamulenia.

Najbardziej racjonalnym w aspekcie uniknięcia kolmatacji oraz przez wzgląd na ochronę środowiska, niestety też znacząco droższym niż system złożony z OG i DR, wydają się zatem drenaże rozsączające, odbierające ścieki możliwie dobrze oczyszczone w oczyszczalni mechaniczno-biologicznej z zanieczyszczeń, zwłaszcza zawiesin. W takiej sytuacji drenaż działa właściwie tylko jako odbiornik ścieków (oczyszczonych), a nie jako zasadniczy stopień biologicznego oczyszczania.

W kolejnych numerach szczegółowo przyjrzymy się zagadnieniom budowy oczyszczalni w zgodzie z przepisami, a także zasadom prawidłowej obsługi tych instalacji.

To, co najważniejsze

• Przydomowa oczyszczalnia ścieków nie jest bezobsługowa. Zależnie od technologii i konstrukcji taka oczyszczalnia wymaga większego lub mniejszego nadzoru.
• Najprostszy system oczyszczania małych ilości ścieków składa się z dwóch elementów: osadnika gnilnego i drenażu rozsączającego.
• W indywidualnych systemach oczyszczania ścieków wykorzystuje się również metody biologiczne. Jednym z rozwiązań jest reaktor biologiczny z osadem czynnym, wykorzystujący mikroorganizmy bytujące naturalnie w środowisku. Alternatywą jest złoże biologiczne, czyli biomasa w formie błony obrastającej specjalne podłoże.
• Ciekawym rozwiązaniem do oczyszczania małych ilości ścieków są oczyszczalnie hydrofitowe, działające podobnie jak złoża biologiczne, z tym że dodatkową, ważną, ale niedecydującą rolę odgrywa roślinność wodolubna.

Marcin Spychała, Małgorzata Makowska, Maciej Pawlak

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

fot. Kingspan, Haba, Birock, Ecoverde