Основні принципи біологічної очистки

Аеробне мікробне співтовариство представлено різноманітними мікроорганізмами, в основному бактеріями, окислюючими різні органічні речовини в більшості випадків незалежно один від одного, хоча окислення деяких речовин здійснюється шляхом соокісленія (кометаболізм). Аеробне мікробне співтовариство активного мулу систем аеробного очищення води представлено винятковим біорізноманіттям. В останні роки за допомогою нових мокулярно-біологічних методів, зокрема специфічних рРНК проб, в активному мулі показано присутність бактерій родів Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, Sphaerotilus, Aeromonas, Pseudomonas, Cytophaga, Flavobacterium, Flexibacter, Halisomenobacter, Artrobacter, Corynebacterium, Microtrix, Nocardia, Rhodococcus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Staphylococcus. Вважається, однак, що до теперішнього часу ідентифіковано не більше 5% видів мікроорганізмів, що беруть участь в аеробного очищення води. Слід зазначити, що багато аеробні бактерії є факультативними анаеробами. Вони можуть рости у відсутності кисню за рахунок інших акцепторів електрона (анаеробне дихання) або бродіння (субстратне фосфорилювання). Продуктами їх життєдіяльності є вуглекислота, водень, органічні кислоти і спирти.

Принцип роботи будь-якої локальної очисної системи каналізації полягає в поетапної очищення стічних вод в декількох камерах. Зазвичай етапу два: попередня (груба) очистка та остаточна (доочищення). Вийшовши по трубах з дому, стоки потрапляють в спеціальну ємність - септик, в якому під дією спеціальних мікроорганізмів, відбувається процес первинного очищення. Протікає він без доступу кисню - анаеробний процес і тому бактерії розщеплюють забруднення в цій ємності - анаеробні бактерії. За санітарними нормами процес цей повинен тривати три дні. Тому обсяг септика роблять в три рази більше добового обсягу стічних вод. На чотирьох жителів, кожен з яких витрачає приблизно 170 - 250 л на добу, необхідний септик об'ємом 2 - 3 м3. Після першого етапу очищення, (в септику) отримуємо осад і на виході рідкі стоки, прояснені приблизно на 50 - 60% в залежності від типу установки. Далі вони відправляються на доочистку, яка може здійснюватися кількома способами.

Септик з природною очищенням.

Якщо грунт у вас піщана і рівень грунтових вод низький (близько 3 м), є можливість використовувати природне очищення, коли стоки по трубах йдуть в грунт маленькими порціями в поле поглинання. Такий тип очищення є найбільш простим в обслуговуванні і практично не має недоліків. Є нюанс - під поле поглинання жертвують яку - то частина ділянки, тому що над ним не можна садити дерева, влаштовувати гараж або дорогу. Дозволяється, правда, розбивати клумби. Для сім'ї з п'яти осіб поле поглинання за нормами має бути 30 м2.
Піщані грунти досить рідкісні, частіше зустрічаються глинисті і суглинки. Але і тут можна влаштувати природне очищення, якщо грунтові води знаходяться досить низько (не вище 1,5 м від поверхні). Для цього, правда, роблять штучний фільтруючий шар з піску і щебеню. Після такого шару очищена вода збирається в труби - приймачі і відводиться в канаву або дренажний колодязь. Але є небезпека, що з часом в такій примітивній системі очищення відбудеться замулювання, тому що поле фільтрації насититися мулом зі стоків.

Септик з штучної очищенням.

А як бути, якщо на ділянці суцільна глина або грунтові води знаходяться досить близько до поверхні? Вибирати систему локальної каналізації з штучної очищенням, в якій після септика стоки доочищаються в біофільтрі або аеротенках. Біофільтр - це компактна ємність, в якій при доступі кисню стоки очищають вже аеробні бактерії. Бактеріям життєво необхідна спеціальна прошарок (засипка) з пористого матеріалу, до якої вони кріпляться. Чим більше поверхня засипки, тим більше на ній наростає біоплівка з бактерій і краще відбувається очищення. Прошарком можуть служити керамзит, шунгізіт, пузолан, кокс і навіть бахромчатий капронові шнури. Треба тільки мати на увазі, що біофільтр теж має властивість замулюватися і, час від часу, вимагає промивання або заміни.
Аеротенк за своїм принципом очищення схожий на біофільтр, але використовується насос або компресор який пропускаючи через рідину кисень. Вважається, що в аеротенках відбувається більш глибоке очищення, ніж в біофільтрі, але система в цілому ускладнюється - за наявності електроустаткування.

Бактерії в септиках локальної каналізації.

Локальні очисні споруди дуже різноманітні за обсягами, конструкцій і алгоритмам, їх об'єднує одна загальна риса - всі вони, як інструмент очищення, використовують мікроорганізми. Треба добре усвідомлювати, що якщо з яких-небудь причин загине мікрофлора системи, процес очищення зупиниться.

Перша причина - нерегулярне експлуатація. Якщо протягом двох - трьох тижнів система з біоочистку не використовується, бактерії гинуть. Бактерії не виносять попадання хлорвмісних речовин, які входять в пральні порошки і засоби для чищення. Певну небезпеку для ніжних мікроорганізмів представляють автоматичні фільтри для пом'якшення і знезалізнення води, що надходить в будинок з свердловини. Ці фільтри один - два рази на тиждень самі себе промивають і непотрібну воду скидають у каналізацію. Така вода може містити марганець, який бактерії теж не виносять.

Найпростіший спосіб відновити мікрофлору очисних споруд - це додати концентрований бактеріальний препарат. Зазвичай в таких препаратах містяться кілька бактеріальних культур і комплекс ферментів. Після внесення бактерії протягом декількох годин заселяють септик і починають переробляти містяться в ньому відходи.

Подібні засоби також ефективно застосовувати під час введення в експлуатацію нових систем очищення, швидкого відновлення процесів очищення після тривалих перерв, а також при пікових навантаженнях на систему і в якості профілактики. Причому бактерії підібрані таким чином, що б в процесі переробки не виділялися неприємні запахи.

Споруди та апарати біологічного очищення

Біологічне очищення може здійснюватися як в природних так і в штучних умовах.
До споруд природного очищення відносяться:
1. Фільтруючі колодязі, використовувані при витраті 1 куб.м на добу і менше, і фільтруючі касети - при витраті 0,5-6 куб.м на добу.
2. Поля підземної фільтрації - при витраті до 15 куб.м на добу і більше.
3. Поля фільтрації - при витраті 1400 куб.м на добу і менше. У цих спорудах, що фільтрує завантаженням є природні грунти, що використовуються безпосередньо на місці (піски, супіски, легкі суглинки).
4. Фільтруючі траншеї, піщано-гравійні фільтри, що застосовуються при витраті
15 куб.м на добу і більше. Зрошувальна і дренажна мережа цих споруд покладена в шарі штучної фільтрує завантаження з привізного грунту. Їх влаштовують за наявності водонепроникних або слабофільтрующіх грунтів.
5. Фільтруючі касети з пропускною спроможністю 0,5-6 куб.м на добу, що застосовуються в слабофільтрующіх грунтах (суглинках) при коефіцієнті фільтрації не менше 0,1 куб.м на добу.
При цілорічної роботи очисної станції природного очищення рекомендується використовувати, якщо задовольняються наступні умови: n середньорічна температура повітря в районі розташування очисної станції не менше 10 ° С; n глибина грунтових вод не менше 1 м від поверхні землі; n наявність вільних площ поблизу малих об'єктів.
При сезонній роботі станції (тільки в літній період) перша умова, що стосується середньорічної температури, виключається.
Однак грунтові методи не завжди прийнятні через несприятливі санітарних, грунтово-грунтових, кліматичних, гідрогеологічних умов.
У зв'язку з цим виникає необхідність в застосуванні споруд штучної біологічної очистки.