29-37 minut 
Oczyszczalnie ścieków 
+48 603 310 919, +48 693 825 147 
Objazdowa 3 62-250 Czerniejewo 
Niuanse technologii oczyszczania
Wybierając przydomową oczyszczalnię, łatwo skoncentrować się na pojemności zbiornika, liczbie mieszkańców, cenie albo deklarowanej skuteczności oczyszczania. Tymczasem jedną z najważniejszych informacji jest technologia zastosowana wewnątrz urządzenia.
To ona decyduje o tym, w jaki sposób ścieki są napowietrzane, kiedy następuje sedymentacja osadu, jak oczyszczona woda opuszcza instalację i ile automatyki potrzeba do sterowania całym procesem.
Na początku trzeba jednak wyjaśnić częste nieporozumienie. SBR nie jest przeciwieństwem technologii osadu czynnego. Reaktor SBR również wykorzystuje osad czynny i żyjące w nim mikroorganizmy.
Różnica polega przede wszystkim na organizacji procesu. W SBR kolejne fazy oczyszczania następują po sobie w określonym cyklu. W oczyszczalni przepływowej procesy mogą zachodzić równolegle w osobnych strefach lub komorach, przez które ścieki przemieszczają się kolejno.
Jaką rolę pełni osad czynny w procesie oczyszczania ścieków bytowych?
Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia z reaktorem SBR, czy przepływową oczyszczalnią biologiczną, właściwe oczyszczanie ścieków opiera się na działalności mikroorganizmów.
Osad czynny jest biologicznie aktywną zawiesiną tworzoną przez mikroorganizmy, które wykorzystują znajdujące się w ściekach związki jako źródło pożywienia.
Gdy zapewnimy im odpowiednie warunki, przede wszystkim właściwą ilość tlenu i prawidłowe obciążenie oczyszczalni, uczestniczą w rozkładzie zanieczyszczeń organicznych.
Dlatego dmuchawa, dyfuzory, komory biologiczne czy układ recyrkulacji nie oczyszczają ścieków „same”. Ich zadaniem jest stworzenie i utrzymanie środowiska, w którym mikroorganizmy mogą skutecznie pracować.
W oczyszczalni VH osad czynny to mieszanina bakterii, pierwotniaków i innych mikroorganizmów uczestniczących w procesach biologicznych.
Najważniejsze pytanie nie brzmi więc: „czy oczyszczalnia ma osad czynny?”, lecz „w jaki sposób urządzenie organizuje pracę osadu czynnego?”. I właśnie tutaj zaczyna się zasadnicza różnica pomiędzy SBR a systemem przepływowym.
Jak działa oczyszczalnia SBR?
Skrót SBR pochodzi od angielskiego określenia Sequencing Batch Reactor, czyli sekwencyjnego reaktora porcjowego. Najważniejsze słowo to właśnie „sekwencyjny”. Oczyszczalnia nie prowadzi wszystkich etapów procesu jednocześnie. Kolejne operacje są wykonywane jedna po drugiej według ustalonego programu.
Najpierw do części roboczej urządzenia trafia określona porcja ścieków. Następnie rozpoczyna się faza biologiczna związana między innymi z napowietrzaniem. Dostarczenie tlenu pobudza mikroorganizmy osadu czynnego i umożliwia intensywny rozkład zanieczyszczeń.
Po zakończeniu tej części cyklu napowietrzanie zostaje wstrzymane, aby osad mógł opaść. Następuje sedymentacja, dzięki której w górnej części reaktora pozostają sklarowane ścieki oczyszczone. Dopiero później mogą zostać odprowadzone w fazie dekantacji. Po zakończeniu jednego cyklu instalacja przygotowuje się do kolejnego.
To trochę inna logika działania niż w urządzeniu, w którym ścieki przez cały czas przemieszczają się pomiędzy osobnymi komorami. W SBR ta sama przestrzeń reaktora może w różnych momentach pełnić różne funkcje.
Poradnik
Raz intensywnie pracuje jako komora biologiczna, później musi zapewnić spokojne warunki potrzebne do opadania osadu, a następnie umożliwić odprowadzenie oczyszczonych ścieków.
Właśnie dlatego czas ma w tej technologii tak duże znaczenie. Poszczególne fazy nie mogą uruchamiać się przypadkowo. Urządzenie musi wiedzieć, kiedy napowietrzać zawartość reaktora, kiedy zakończyć mieszanie, kiedy pozwolić osadowi opaść i kiedy rozpocząć dekantację.
Sterownik w SBR nie jest dodatkiem
Skoro kolejne fazy SBR muszą następować w odpowiedniej kolejności, potrzebny jest system, który będzie nimi zarządzał. Automatyka jest więc integralną częścią sposobu działania reaktora sekwencyjnego.
Sterowanie umożliwia realizację zaprogramowanych cykli i koordynację poszczególnych elementów instalacji. W zależności od konstrukcji urządzenia system może sterować napowietrzaniem, przepompowywaniem ścieków, sedymentacją czy odprowadzaniem oczyszczonej wody. W bardziej rozbudowanych rozwiązaniach stosuje się dodatkowe elementy kontrolne i czujniki.
Czy oznacza to, że automatyka jest wadą? Nie. Automatyzacja pozwala bardzo precyzyjnie organizować proces biologiczny, a to jest jedną z podstawowych cech SBR.
Trzeba jednak pamiętać, że każdy dodatkowy sterownik, elektrozawór, pompa lub czujnik staje się kolejnym podzespołem, którego poprawne działanie może mieć znaczenie dla przebiegu całego cyklu.
Dlatego przed zakupem oczyszczalni SBR warto pytać nie tylko o skuteczność oczyszczania. Równie istotne jest to, jak rozbudowany jest układ sterowania, jakie podzespoły odpowiadają za poszczególne fazy, w jaki sposób sygnalizowana jest awaria i kto może przeprowadzić diagnostykę systemu.
To kwestie, których na pierwszy rzut oka nie widać podczas porównywania dwóch zbiorników stojących obok siebie.
Jak działa przepływowa oczyszczalnia z osadem czynnym?
W przepływowym układzie z osadem czynnym organizacja procesu wygląda inaczej. Zamiast wykonywać wszystkie operacje kolejno w jednej przestrzeni, oczyszczalnia wykorzystuje wydzielone strefy, przez które ścieki przemieszczają się w czasie pracy urządzenia.
Dobrym przykładem takiego podejścia jest technologia VH Premium EKO HOUSE. Ścieki przechodzą w niej przez kolejne przestrzenie odpowiadające za wstępną obróbkę, natlenianie, denitryfikację, ponowne napowietrzanie oraz oddzielenie osadu czynnego od oczyszczonych ścieków.
Po sedymentacji część osadu nie jest usuwana z procesu, lecz wraca do wcześniejszych stref w ramach recyrkulacji.
To właśnie ciągła recyrkulacja pozwala utrzymywać odpowiednią ilość aktywnej biomasy w miejscach, w których jest potrzebna. Osad, który w separatorze opadł na dno, może zostać ponownie skierowany do stref biologicznych zamiast opuszczać instalację wraz z oczyszczoną wodą.
W rozwiązaniach VH przepompowywanie osadu odbywa się za pomocą pomp mamutowych zasilanych powietrzem dostarczanym przez kompresor. Ten sam kompresor uczestniczy także w napowietrzaniu.
SBR pracuje w czasie, system przepływowy – również w przestrzeni
To najprostszy sposób na zrozumienie zasadniczej różnicy pomiędzy obiema technologiami. SBR rozdziela poszczególne procesy przede wszystkim w czasie. Przepływowa oczyszczalnia wielokomorowa może rozdzielać je przede wszystkim pomiędzy kolejne strefy urządzenia.
W reaktorze SBR mamy więc określony rytm: dopływ, reakcja biologiczna, uspokojenie ścieków, sedymentacja i odprowadzenie oczyszczonej partii. W układzie przepływowym ścieki mogą w tym samym czasie znajdować się na różnych etapach procesu – jedna część jest właśnie intensywnie napowietrzana, inna znajduje się w strefie denitryfikacji, a jeszcze inna trafia do separatora.
Dla użytkownika różnica ta może być niemal niewidoczna. W obu przypadkach ścieki wpływają rurą z domu, a po przejściu procesu biologicznego z urządzenia odpływają ścieki oczyszczone. Technologicznie są to jednak dwa odmienne sposoby kontrolowania tej samej biologii.
Co dzieje się z azotem?
Oczyszczanie biologiczne nie polega wyłącznie na dostarczeniu tlenu i „zjedzeniu” zanieczyszczeń przez bakterie. W prawidłowo prowadzonym procesie zachodzą również przemiany związków azotu.
W strefach natlenionych mogą zachodzić procesy nitryfikacji, podczas których związki azotu amonowego są przekształcane w bardziej utlenione formy. Denitryfikacja wymaga z kolei innych warunków i prowadzi do przekształcenia azotanów w azot cząsteczkowy.
Dlatego zaawansowana biologiczna oczyszczalnia musi nie tylko dostarczać tlen, ale także zapewniać odpowiednie warunki w konkretnych etapach lub strefach procesu.
W SBR odpowiednie warunki można tworzyć poprzez zmianę sposobu pracy reaktora w czasie. W oczyszczalni wielokomorowej wykorzystuje się natomiast przestrzenie o różnym charakterze, przez które przepływają ścieki i recyrkulowany osad.
To kolejny powód, dla którego nie można oceniać biologicznej oczyszczalni wyłącznie po liczbie komór albo wielkości zbiornika. Ważniejsze jest to, jak zaprojektowano przepływ, napowietrzanie, sedymentację i recyrkulację oraz czy wszystkie te elementy tworzą jeden kontrolowany proces.
Czy więcej automatyki oznacza lepszą oczyszczalnię?
To jedno z pytań, które warto zadać przed zakupem. Odpowiedź nie brzmi ani „tak”, ani „nie”. Automatyka może bardzo precyzyjnie zarządzać procesem i w technologii SBR jest potrzebna do prawidłowej realizacji kolejnych faz. Jednocześnie większa liczba elementów sterujących oznacza bardziej rozbudowany układ techniczny.
Przepływowy system z osadem czynnym można skonstruować inaczej. Jeżeli przepływ pomiędzy komorami i recyrkulację zapewniają rozwiązania pneumatyczne, ilość elektroniki potrzebnej wewnątrz urządzenia może być mniejsza.
W systemie VH EKO-HOUSE wykorzystuje w tym celu między innymi powietrze z kompresora oraz pompy mamutowe. Dla inwestora istotne jest więc nie hasło „automatyczna oczyszczalnia”, lecz odpowiedź na kilka bardziej praktycznych pytań.
Co dokładnie jest sterowane? Co stanie się po awarii danego elementu? Czy urządzenie pokaże użytkownikowi nieprawidłowość? Czy podstawową kontrolę można wykonać samodzielnie, czy każda diagnostyka wymaga przyjazdu serwisanta?
To właśnie te informacje mówią więcej o późniejszym użytkowaniu niż sama liczba funkcji zapisanych w folderze reklamowym.
A co z nierównym dopływem ścieków?
W domu jednorodzinnym ścieki nigdy nie dopływają idealnie równym strumieniem. Rano i wieczorem instalacja jest zwykle obciążona bardziej, w środku dnia mniej, a podczas wyjazdu domowników dopływ może praktycznie zaniknąć. Z kolei po powrocie kilka osób może w krótkim czasie korzystać z prysznica, pralki, zmywarki i toalety.
Dlatego dobór oczyszczalni do rzeczywistej liczby użytkowników oraz sposobu korzystania z budynku jest ważniejszy niż wybór technologii na podstawie samej nazwy.
Producent wskazuje na możliwość dostosowania sposobu pracy SBR do zmieniającego się obciążenia. Jednocześnie producent opisuje również swoje przepływowe instalacje VH jako rozwiązania przystosowane do nierównomiernego dopływu typowego dla gospodarstw domowych.
Nie należy więc zakładać, że jedno hasło technologiczne automatycznie rozwiązuje problem zmiennego dopływu. Trzeba sprawdzić konkretny model, jego projektową wydajność, dopuszczalne obciążenie oraz sposób działania podczas ograniczonego dopływu ścieków.
Przewymiarowanie oczyszczalni „na zapas” również nie jest uniwersalnym sposobem na poprawę jej pracy. Biologia potrzebuje odpowiednich warunków i właściwego obciążenia, dlatego model powinien być dopasowany do gospodarstwa, a nie wybierany wyłącznie według zasady „większy będzie bezpieczniejszy”.
Sedymentacja – moment, którego nie można pominąć
Po biologicznym rozkładzie zanieczyszczeń trzeba jeszcze oddzielić osad czynny od oczyszczonych ścieków. Bez skutecznej separacji część biomasy mogłaby opuszczać urządzenie wraz z odpływem.
W SBR odbywa się to przez wyodrębnienie odpowiedniej fazy cyklu. Napowietrzanie i intensywne mieszanie ustają, a zawartość reaktora musi się uspokoić, aby osad opadł. Dopiero znad warstwy osadu można odprowadzić sklarowane ścieki. Następnie rozpoczyna się kolejny cykl.
W wielokomorowej instalacji przepływowej za separację odpowiada osobna przestrzeń. W opisanej technologii VH ścieki trafiają do komory separacyjnej, osad sedymentuje na dno, a oczyszczone ścieki opuszczają urządzenie górną częścią odpływu. Osad może następnie zostać przepompowany z powrotem i ponownie włączony do procesu biologicznego.
Cel jest ten sam, ale sposób jego osiągnięcia zupełnie inny. SBR tworzy czas potrzebny do sedymentacji. System przepływowy tworzy osobną przestrzeń, w której sedymentacja może zachodzić podczas pracy pozostałych części oczyszczalni.
Która konstrukcja oczyszczalni jest łatwiejsza w kontroli?
Dla większości właścicieli domu oczyszczalnia ma po prostu działać. Nie oznacza to jednak, że należy ją całkowicie ignorować. Nawet prawidłowo zaprojektowana instalacja biologiczna wymaga okresowej kontroli i serwisu zgodnego z instrukcją producenta.
W systemie SBR prawidłowość działania zależy między innymi od tego, czy sterowanie realizuje kolejne fazy we właściwej kolejności. Jeżeli problem dotyczy programu, czujnika, elektrozaworu lub innego podzespołu sterującego, diagnoza może wymagać wiedzy dotyczącej konkretnego modelu.
Bardziej rozbudowana automatyka reaktora sekwencyjnego może zwiększać znaczenie autoryzowanego serwisu podczas diagnostyki usterek.
W przepływowym układzie wykorzystującym pneumatyczne pompy mamutowe część pracy można ocenić wzrokowo, obserwując napowietrzanie, poziom osadu czy przepływy wewnątrz oczyszczalni.
Nie oznacza to, że urządzenie jest bezobsługowe, ale mniejsza liczba elementów elektronicznych może uprościć konstrukcję i diagnostykę części problemów.
Przed zakupem warto więc poprosić sprzedawcę nie tylko o pokazanie nowej oczyszczalni, ale również o wyjaśnienie jej późniejszej kontroli. Dobre pytanie brzmi: „Co użytkownik powinien sprawdzić sam, a z czym musi wezwać serwis?”.
SBR czy przepływowa oczyszczalnia z osadem czynnym dla domu jednorodzinnego?
Nie istnieje jedna technologia najlepsza w każdej sytuacji. SBR daje możliwość precyzyjnego prowadzenia procesu w kolejnych, zaprogramowanych fazach. To rozwiązanie wykorzystujące automatykę do organizowania pracy biologicznego reaktora.
Jego charakterystyczną cechą jest oczyszczanie kolejnych porcji ścieków w cyklach obejmujących m.in. napowietrzanie, sedymentację i dekantację.
Przepływowa oczyszczalnia z osadem czynnym organizuje proces inaczej. Poszczególne funkcje można rozdzielić pomiędzy kolejne komory lub strefy, a recyrkulacja pozwala przenosić osad czynny tam, gdzie ponownie uczestniczy on w oczyszczaniu.
W rozwiązaniach wykorzystujących pompy mamutowe część transportu wewnątrz urządzenia może odbywać się pneumatycznie, bez montowania elektrycznych pomp w ściekach.
Jeżeli priorytetem inwestora jest sekwencyjna, automatycznie sterowana praca reaktora, SBR jest technologią wartą szczegółowego przeanalizowania.
Jeżeli szczególnie ważne są prosta konstrukcja, ograniczenie liczby elementów elektronicznych wewnątrz urządzenia i ciągły przepływ między wydzielonymi strefami, warto przyjrzeć się przepływowym systemom osadu czynnego.
Nie należy jednak kupować oczyszczalni tylko dlatego, że jej technologia brzmi bardziej nowocześnie albo producent podaje dużą liczbę komór. O wyniku decyduje kompletny układ: prawidłowo dobrana wielkość, sposób napowietrzania, recyrkulacja, separacja osadu, sterowanie oraz właściwa eksploatacja.
Co koniecznie sprawdzić przed podpisaniem umowy?
Przed ostatecznym wyborem trzeba zrozumieć, jak konkretne urządzenie zachowuje się podczas normalnego użytkowania. Warto poprosić sprzedawcę o pokazanie schematu technologicznego i przeprowadzenie przez całą drogę ścieków: od rury dopływowej aż do odpływu.
Jeśli nawet po takim wyjaśnieniu nie wiadomo, gdzie zachodzi napowietrzanie, gdzie osad opada, jak wraca do procesu i co steruje pracą urządzenia, trudno świadomie ocenić oczyszczalnię.
Trzeba również ustalić, jakie elementy wymagają zasilania, które znajdują się wewnątrz zbiornika, jak rozwiązano napowietrzanie i transport osadu oraz jak wygląda reakcja urządzenia na usterkę. Im lepiej inwestor rozumie zasadę działania przed montażem, tym łatwiej później zauważy nietypowe zachowanie oczyszczalni.
Warto także sprawdzić deklarowane właściwości konkretnego modelu, jego przeznaczenie dla określonej liczby użytkowników i dokumentację techniczną. Eko House dla modelu VH6 Premium wskazuje technologię niskoobciążonego osadu czynnego oraz zgodność urządzenia z normą EN 12566-3, a także publikuje również deklarowane wartości redukcji BZT5, ChZT i zawiesiny ogólnej dla poszczególnych modeli.
Nie porównujmy więc wyłącznie dwóch cen, a dwa kompletne sposoby prowadzenia procesu oczyszczania. To właśnie różnice ukryte pod pokrywą zbiornika będą miały znaczenie długo po tym, gdy ekipa montażowa opuści działkę.
SBR i osad czynny – najważniejsza różnica w jednym zdaniu
Jeśli z całego porównania zapamiętamy jedną rzecz, powinna brzmieć tak: SBR również oczyszcza ścieki za pomocą osadu czynnego, ale robi to porcjowo, wykonując kolejne etapy w zaprogramowanym cyklu; przepływowa oczyszczalnia z osadem czynnym rozdziela proces pomiędzy kolejne strefy urządzenia i może prowadzić kilka jego etapów równocześnie.
Oba rozwiązania wykorzystują procesy biologiczne i oba mogą skutecznie oczyszczać ścieki, jeśli zostały właściwie zaprojektowane, dobrane, zamontowane i są prawidłowo eksploatowane.
Dla inwestora prawdziwa różnica zaczyna się więc nie od pytania „SBR czy osad czynny?”, ale od pytania „jak dokładnie ta oczyszczalnia prowadzi proces i czego będzie wymagała ode mnie przez kolejne lata?”.
To pytanie warto zadać przed zakupem. Później technologia pracuje już każdego dnia – choć przez większość czasu pozostaje niewidoczna pod powierzchnią ogrodu.
źródło i zdjęcia: Eko House Technologie Ekologiczne
