Delovanje male biološke čistilne naprave

Delovanje male biološke čistilne naprave, pogovorno imenovane tudi »biološka greznica«, je zelo podobno delovanju komunalne čistilne naprave, ki je priključena na javno kanalizacijsko omrežje. Biološke čistilne naprave čistijo vodo po principu povratnega živega oziroma aktivnega blata.

Biološko čiščenje po principu povratnega živega blata

Proces biološkega samočiščenja v naravi poteka tako, da se vse organske snovi s pomočjo mikroorganizmov razgradijo. Samočiščenje vod v naravi imenujemo tudi samočistilna sposobnost rek in jezer. Delovanje biološke čistilne naprave posnema in izkorišča princip naravnega samočiščenja vode.

V bazenih in prekatih biološke čistilne naprave, kjer se zadržuje odpadna voda, se vzdržuje visoka koncentracija mikroorganizmov. Mešanici odpadne vode in mikroorganizmov v čistilni napravi pravimo živo (aktivno) blato. Živo blato sestoji iz množice mikroorganizmov (bakterij, gliv, protozojev, metazojev, praživali, kotačnikov, glistic…), ki jim odpadna voda predstavlja vir hrane za preživetje in razmnoževanje. V prostore, kjer se zadržuje živo blato, se vpihuje zrak zato, da mikroorganizmom zagotovimo dovolj kisika za proces aerobnega razgrajevanja. Rezultat aerobnega procesa je razkroj organskih spojin, oksidacija amonijevega dušika in akumulacija fosforja. Mikroorganizmi se med procesom med seboj povezujejo v kosme, ki so zbir manjših delcev, zbranih v večje. Kosmi postajajo gostejši in s tem težji od vode. Pričnejo se usedati na dno čistilne naprave, s tem pa se tvori koncentrirano živo blato. Živo blato je potrebno pomešati s svežo odpadno vodo zato, da pospešimo proces razkrajanja in s tem čiščenja.

Faze biološkega čiščenja v bioloških čistilnih napravah

Sam postopek biološkega čiščenja običajno poteka v treh fazah oziroma prostorih:

1. izvede se mehansko odstranjevanje trdnih delcev večjih premerov. Postopek poteka tako, da se voda precedi skozi grablje in sita. Trdne delce je potrebno redno odstranjevati z mest, kjer se nabirajo, da preprečimo zagozditev;
2. prezračevani bazen ali komora, kjer se odpadna voda pomeša s povratnim živim blatom. Na tej stopnji heterotrofni organizmi presnavljajo raztopljene in drobne neraztopljene snovi, ki se nahajajo v odpadni vodi in vsebujejo ogljik. Ker za aerobno presnovo organskih spojin potrebujejo heterotrofni organizmi kisik, se ta stisnjen, pod tlakom, vpihuje v prezračevani bazen s turbinskimi puhali skozi razpršilce zraka, nameščene na dnu bazena ali komore. Tako se zagotovi aerobne pogoje za življenje mikroorganizmov, s tem ohranjamo kosme živega blata v suspenziji;
3. naknadni usedalnik ali komora, kjer se živo blato loči od očiščene vode. Mikroorganizmi, povezani v kosme, imajo veliko gostoto, zato potonejo na dno usedalnika. Živo blato, ki se usede, povrnemo nazaj v prezračevani bazen, ali pa odstranimo iz bazena z izčrpavanjem. Očiščeno vodo, ki se v tem prostoru dvigne na površje, pred izpustom očistimo plavajočih nerazgrajenih delcev. Čisto vodo lahko spustimo v naravo, npr. v reko, potok ali drugo tekočo površinsko vodo, ali pa preko ponikovalnice.

Prikaz delovanja male biološke čistilne naprave na praktičnem primeru

Delovanje male biološke čistilne naprave prikažimo še praktično, na primer na modelu Aquatech BIOTIC, ki spada v skupino pretočnih malih bioloških čistilnih naprav. Slika št. 1 ponazarja prerez posode male čistilne naprave.

Notranjost čistilne naprave je razdeljena na tri prekate oziroma komore: komora, ki služi kot primarni usedalnik, kamor po dotočni cevi priteče odpadna voda. V tej komori je nameščena tudi ločevalna rešetka (slika št. 2), kjer se opravi ločevanje biološko razgradljivih snovi od biološko nerazgradljivih trdnih snovi večjega premera. Na dnu primarnega usedalnika se že nabira živo blato; komora z živim blatom, ki ima vlogo bioreaktorja, kjer poteka aerobni proces ob izdatnem dodajanju stisnjenega zraka skozi difuzor (razpršilnik) zračnih mehurčkov; komora, ki služi kot naknadni usedalnik, v katerega priteka suspenzija živim blata, kjer se suspendirane snovi ločijo od očiščene vode. Koncentrirana suspenzija se usede in zbira na dnu usedalnika, od koder jo s črpalko vračamo nazaj v komoro z živim blatom na začetek aerobnega procesa. Na površini ostane očiščena voda, ki skozi odtočno cev zapušča posodo čistilne naprave.

Slika 1: mala biološka čistilna naprava – notranjost je razdeljena na tri prekate ali komore

Slika 2: mala biološka čistilna naprava – pogled od zgoraj.

Slika 3: vodni tok v mali biološki čistilni napravi

Po principu delovanja delimo male biološke čistilne naprave na tri vrste:

• pretočne male čistilne naprave;
• male čistilne naprave, ki delujejo po principu biofiltra in prostega vleka;
• SBR biološke čistilne naprave.

Pretočne male čistilne naprave

Delovanje pretočne male čistilne naprave poteka tako, da se odpadna voda očisti s povsem naravnimi procesi, le da se to zgodi v posodi pod kontroliranimi pogoji (brez elektromagnetnih ventilov, brez zapletenejše elektronike, enostavno in cenovno ugodno vzdrževanje, poraba električne energije pa je minimalna). Pretočne male čistilne naprave so najprimernejše za čiščenje odpadnih voda iz stanovanjskih hiš, večstanovanjskih stavb, počitniških objektov, manjših poslovnih stavb in manjših gostinskih lokalov. Priporočamo jih kot rešitev bodisi v primeru, ko je dotok odpadne vode v čistilno napravo vse leto enakomeren, kot tudi v primeru, ko je dotok odpadne vode občasen, sezonski, na primer v počitniških hišicah ali kampih. V to skupino bioloških čistilnih naprav spadajo naslednje kolekcije modelov malih bioloških čistilnih naprav: Aquatech BIOTIC, Aquatech BIOTIC roto in male betonske čistilne naprave TIMMA.

Delovanje male biološke čistilne naprave po principu biofiltra in prostega vleka

Delovanje male biološke čistilne naprave, ki spada v to skupino, je zelo enostavno. Male biološke čistilne naprave iz te skupine ni potrebno priklopiti na vir električne energije, saj se za prezračevanje bioreaktorja ne uporablja kompresorja skupaj z razpršilnikom zračnih mehurčkov. Prezračevanje bioreaktorja se vrši po principu prostega vleka.

Delovanje male biološke čistilne naprave po principu SBR

Delovanje male biološke čistilne naprave, ki spada v to skupino, je nekoliko zahtevnejše. SBR male biološke čistilne naprave so najprimernejše za čiščenje odpadnih voda iz stavb, ko sicer odpadna voda v krajši časovni dobi (dan, teden) priteka neenakomerno, vendar pa se ne pojavljajo večmesečna obdobja, ko odpadna voda ne priteka v čistilno napravo, kot se na primer to dogaja pri počitniških objektih. SBR sistemi so priporočljivi tudi za čiščenje odpadnih voda, kjer se skupaj stekajo odpadne vode iz gospodinjstev, poslovnih prostorov ter gostinskih obratov s prehrano. SBR mala čistilna naprava je sestavljena iz dveh prekatov, postopek čiščenja pa poteka v štirih ločenih fazah v šest urnem intervalu. Učinki čiščenja so zelo primerljivi z ostalimi sistemi.

Proces čiščenja po postopku SBR poteka v štirih fazah:

1. faza prečrpavanja: odpadna voda gre najprej skozi usedalnik (prva komora), kjer se zadržijo netopne, trdne snovi. Od tu naprej gre odpadna voda v rezervoar SBR (druga komora);
2. faza zračenja: dejansko biološko čiščenje z mikroorganizmi se sedaj opravi v rezervoarju SBR. Kratke faze zračenja in mirovanja se menjavajo v nadzorovanem postopku čiščenja. Živo blato se lahko sedaj razvije. Z pomočjo milijonov mikroorganizmov se odpadna voda temeljito očisti;
3. faza mirovanja: sledi faza mirovanja, kjer se živo blato potopi na dno sistema. Tako se očiščen predel vode ustvari na vrhu rezervoarja SBR;
4. faza črpanja očiščene vode: očiščena odpadna voda sedaj potuje v sistem izpusta (tok, reka, morje) ali v ponikovalni sistem. Nato gre del živega blata nazaj iz rezervoarja SBR v prvo komoro.