Tekst źródłowy strony Ekoogrodnictwo/Nawadnianie/Przydomowe oczyszczalnie ścieków

<center>
{| id="toc" style="margin: 0 2em 0 2em;"
|-
| style="background:#ccccff" align="center" | <center> [[Ekoogrodnictwo/Płodozmian | << Płodozmian]] - '''[[Ekoogrodnictwo|Spis treści]]''' - [[Ekoogrodnictwo/Nawożenie | Nawożenie >>]] </center> 
|-
| style="font-size: 90%;" | 
<center>'''[[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie|NAWADNIANIE OGRODU]]'''</center>
[[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie/Retencja|Zwiększanie naturalnej retencji]] - [[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie/Zapotrzebowanie|Zapotrzebowanie na wodę]] - [[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie/Przydomowe oczyszczalnie ścieków|Przydomowe oczyszczalnie ścieków]]
----
|}
</center>

<br>

Przydomowa oczyszczalnia ścieków, w skrócie POS, jest elementem, który znajdzie zastosowanie w każdym gospodarstwie domowym. Proponowane rozwiązanie jest o tyle ważne w kontekście nawadniania ogrodu, że pozwala na odzyskanie wody zużytej w gospodarstwie i po oczyszczeniu wykorzystanie jej właśnie do nawodnień. 

{{wikipedia|Przydomowa oczyszczalnia ścieków|przydomowych oczyszczalni ścieków}}

=== Typy małych oczyszczalni ===
Przydomowe oczyszczalnie ścieków składają się z osadnika oraz z części, gdzie ścieki oczyszczane są biologicznie, poprzez aktywną mikroflorę. Najtańszym rozwiązaniem tego typu jest drenaż rozsączający, jednakże nie daje on możliwości powtórnego wykorzystania oczyszczonej wody. Daje także najsłabsze efekty oczyszczania ścieków. Nieco droższym typem oczyszczalni jest oczyszczalnia hydrofitowa (hydrobotaniczna), gdzie w oczyszczaniu mają swój udział rośliny. W niniejszym rozdziale przedstawię obliczenia i praktyczne porady dotyczące budowy tego typu oczyszczalni. 

Aby oczyszczona woda nadawała się do nawadniania należy przestrzegać wszystkich zasad eksploatacji oczyszczalni. Stosowanie silnych chemicznych środków w domu jest w takim wypadku niedozwolone.

=== Budowa oczyszczalni a prawo ===
Oczyszczalnia i jej umiejscowienie muszą spełniać określone wymogi. Aby wybudować oczyszczalnię, potrzebujemy także odpowiednich zezwoleń. O aspektach prawnych możemy dowiedzieć się z dokumentu [http://www.ekoprom.com.pl/poradnik/POS_poradnik.pdf Poradnik przydomowych oczyszczalni ścieków]. 

=== Osadnik gnilny ===
Aby ścieki były oczyszczone w możliwie dużym stopniu, konieczne jest najpierw ich mechaniczne podczyszczenie w osadniku gnilnym. Jednym z najprostszych rozwiązań jest monolityczny dół gnilny, który można z betonu zbudować bezpośrednio na miejscu posadowienia oczyszczalni. W pewnych warunkach istnieje możliwość zaadoptowania starych szamb, jeżeli spełniają one określone wymogi. Istnieją także inne rodzaje osadników, np. budowane z prefabrykowanych kręgów betonowych, jednakże dla potrzeb niniejszej publikacji, pozostaniemy przy dołach monolitycznych. 

Doły gnilne powinny składać się co najmniej z dwóch komór, co zapewnia lepsze oddzielenie osadu i kożucha (tłuszcze zawarte w ściekach). Tabela w arkuszu obliczeniowym przedstawia optymalne rozmiary komór dla określonej liczby osób, od których ścieki będą odprowadzane. Zakłada ona przeciętne zużycie wody na poziomie około 100 litrów/na osobę/na dobę, co jednak często jest wielkością zawyżoną, zwłaszcza w terenach wiejskich. Jeżeli propagujemy oszczędne używanie wody, ta ilość może być nawet o połowę mniejsza. Podobnie w przypadku, gdybyśmy stosowali np. tzw. suche toalety, gdzie nie potrzeba wody do ich spłukiwania, ilość ta będzie jeszcze mniejsza (do spłuczki zużywa się w zależności od szacunków około 40% całej używanej wody). 

Powyższy problem można rozwiązać w prosty sposób, manipulując częstotliwością opróżniania osadnika, koniecznego zabiegu. Jeżeli przyjmiemy rozmiary dołu gnilnego podane w tabeli, konieczność usuwania osadu będzie różna, w zależności od ilości wody, jaką zużywamy. Przy zużyciu 100 litrów/na osobę/ na dobę osad będzie należało opróżniać corocznie, przy ilości o połowę mniejszej - co dwa lata. Jeżeli nie używamy spłuczek w toaletach, ilość osadu będzie jeszcze mniejsza, a czas pomiędzy kolejnymi opróżnieniami znacznie się wydłuży.

=== Rozmiary oczyszczalni hydrobotanicznej ===
Budowa POS w małym ogrodzie mija się z celem, najmniejsza zalecana powierzchnia poletka to 20 m², dlatego istnienie oczyszczalni hydrobotanicznej ma znaczenie tylko w większych ogrodach. Oczywiście powierzchnia nie będzie wykorzystywana bezproduktywnie - z poletka uzyskuje się bowiem biomasę, którą w zależności od gatunku roślin można wykorzystać jako lokalne źródło opału lub materiał do wytwarzania biogazu. 

W warunkach klimatycznych Polski zaleca się stosowanie systemów z podpowierzchniowym przepływem ścieków. Projektując taki system, należy przestrzegać następujących warunków:

1. Przekrój poprzeczny złoża, który będzie zalany ściekami, określa się wzorem:

<math>F_p= {Q \over k_s \cdot S}</math>
* Q - średnia dobowa ilość ścieków dostarczana do żłoża, równa około 80-100 litrów na osobę, czyli 0,08 - 0,1 m³·d<sup>-1</sup>
* k<sub>s</sub> - obciążenie hydrauliczne, dla zalecanych piasków kwarcowych o porowatości 40% k<sub>s</sub> = 350 m³·m<sup>-2</sup>·d<sup>-1</sup>
* S - nachylenie złoża, zaleca się przyjmować w granicach S≥0,01; powinno spełniać warunek:
<math>S={8,6 \over k_s}</math>
* 8,6 - zalecana prędkość przepływu przez przekrój pionowy wypełnienia w cm·d<sup>-1</sup>
2. Głębokość złoża h<sub>z</sub> jest różna w zależności od stosowanego gatunku roślin i głębokości korzenienia się. Wg różnych zaleceń minimalna miąższość złoża na wlocie nie powinna być mniejsza od 0,3 m, lepsze są jednak wartości powyżej 0,5 m. Przykładowo głębokość korzenienia się ''trzciny pospolitej'' wynosi 0,6 metra, ''situ wyniosłego'' 0,76 metra, natomiast w przypadku stosowania ''wierzby krzewiastej'' może być jeszcze większa i dochodzić do 1,2 metra lub więcej, co jest bardzo korzystne ze względu na możliwość przemarzania złoża. 
3. Do obliczenia powierzchni złoża służy wzór:

<math>F_{VSB}={Q \cdot (ln S_0 - ln S_t) \over k_1 \cdot h_z \cdot p}</math>

* S<sub>0</sub> - średnie [[w:BZT|BZT]]<sub>5</sub> ścieków wstępnie oczyszczonych w osadniku, waha się w granicach 150-200 gO<sub>2</sub>·m<sup>-3</sup>
* S<sub>t</sub> - wymagane przepisami [[w:BZT|BZT]]<sub>5</sub> ścieków oczyszczonych, wynosi 25-30 gO<sub>2</sub>·m<sup>-3</sup>
* p - porowatość materiału wypełniającego złoże, zalecane p=0,3-0,4
* k<sub>1</sub> - stała szybkość reakcji, różna w zależności od średniej dobowej temperatury w złożu (dla porowatości 0,4):

{|class="wikitable"
|'''T (°C)'''
|20
|10
|5
|3
|-
|'''k<sub>1</sub> (d<sup>-1</sup>)'''
|1,5
|0,578
|0,359
|0,297
|}

{{infobox|Hydrofitowe oczyszczalnie powinny spełniać następujące zasady ogólne:
* obciążenie hydrauliczne bez uwzględnienia opadów ≤40 mm·d<sup>-1</sup>
* jednostkowa powierzchnia rzutu poziomego złoża ≥5 m² na osobę
* najmniejsza powierzchnia poletka 20 m²
* miąższość złoża minimalnie 0,3-0,6 m na wlocie, 0,6 jako wartość średnia
* uziarnienie materiału wypełniającego d<sub>10</sub> ≥ 0,2 mm, <math>d_{10} \over d_{60}</math> ≤ 5
* uszczelnienie folią PE lub PVC grubości ≥ 1 mm i/lub gliną ciężką, warstwą ≥ 30 cm
* spadek powierzchni złoża - 0, zwierciadła ścieków - 2-5% oraz dna złoża - 0,5-1%}}

Dla ''wierzby krzewiastej'' i złoża o średniej głębokości 1,2 m wypełnionego materiałem o porowatości 40%, wielkość poletka oczyszczalni powinna wynosić 20 m², przy liczbie osób mniejszej od 14 i założonym zużyciu wody 100 litrów na osobę na dobę. Jeżeli zużycie wody jest mniejsze, np. 60 litrów na osobę na dobę, oczyszczalnia taka może wystarczyć nawet dla 22 osób. Jak widać, dla małych zbiorowisk ludzi obliczenia wielkości złoża są zbyteczne, wystarczy przyjąć minimalną zalecaną powierzchnię 20 m², która jest w stanie przyjąć w warunkach zimowych 1,3 m³ ścieków dziennie.

W celu dokonania szczegółowych obliczeń polecam skorzystać z arkusza kalkulacyjnego, który zawiera także orientacyjne rozmiary dołów gnilnych:

>>[http://docs.google.com/leaf?id=0BwHaHP6-em6TNzQ1YWQ1MjktZDE2ZC00NDE5LThjZDYtNDUyM2UyYzZjMzgx&hl=pl POBIERZ]<<

=== Zbiorniki na oczyszczone ścieki ===
Ostatnim etapem oczyszczania powinien być staw, do którego odprowadzane są ścieki z oczyszczalni hydrobotanicznej. Zbiorniki i stawy mają wiele zalet i warto przeznaczyć na nie miejsce, zwłaszcza w dużych ogrodach. Umiejscowione w najniższych partiach mogą zbierać wodę ze spływów powierzchniowych, a zaciszne tereny będą sprzyjać rozwojowi flory i fauny. 

Staw może też służyć jako zbiornik na wodę deszczową lub jako bufor, w przypadku gdy pierwszy zbiornik się przepełni. Staw należy zaprojektować w taki sposób, aby znalazło się w nim miejsce na rośliny bagienne, takie jak np. ''pałka wodna'', które mają spory udział w oczyszczaniu wody. W odpowiednio dużych stawach możemy nawet hodować niektóre gatunki ryb. W pobliżu znajdzie się miejsce na lubiące wilgoć rośliny, a dobrze byłoby też, gdyby gdzieś nieopodal był główny warzywnik, który można nawadniać wodą ze stawu. Nie wolno podlewać warzyw do konsumpcji wodą z oczyszczalni ze względu na zagrożenie skażeniem bakteriami e-coli i innymi chorobotwórczymi drobnoustrojami . 

<hr>
[[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie/Zapotrzebowanie|<< Zapotrzebowanie wodne roślin]] --- [[Ekoogrodnictwo/Nawadnianie|Nawadnianie ogrodu]]