Oczyszczalnia jest to zespół urządzeń i obiektów technologicznych, których wykorzystanie prowadzi do usunięcia ze ścieków zanieczyszczeń. Zasada działania oczyszczalni ścieków z założenia jest bardzo prosta. Jednak proces ten jest o wiele bardziej skomplikowany. Dowiedzmy się zatem, na jakiej zasadzie działają oczyszczalnie ścieków PWiK Sp. z o.o. w Olkuszu i w jaki sposób oczyszczane są napływające do nich ścieki.
Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Olkuszu oczyszcza ścieki w dwóch oczyszczalniach ścieków zlokalizowanych w Olkuszu na ul. Wspólnej 33 oraz w Bukownie na ul. Puza 5A.
Oczyszczalnia ścieków w Olkuszu (Rys.1) oczyszcza dopływające do niej siecią kanalizacyjną ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe pochodzące z Olkusza i okolic (od około 40 tyś. mieszkańców) oraz nieczystości ciekłe ze zbiorników bezodpływowych i osadników w instalacjach przydomowych oczyszczalni ścieków dowożone pojazdami asenizacyjnymi głównie z terenu gmin Olkusz, Bukowno, Bolesław i Klucze.
Rys.1 Oczyszczalnia ścieków w Olkuszu
Czy wiesz, że do oczyszczalni w Olkuszu dopływa średnio około 5 tyś. m3 ścieków na dobę, co daje w ciągu roku około 1,8 mln m3 (dane za 2021 rok).
Jak oczyszczane są ścieki na oczyszczalni ścieków w Olkuszu?
Oczyszczalnia ścieków w Olkuszu jest oczyszczalnią przepływową, mechaniczno-biologiczną o podwyższonym usuwaniu biogenów umożliwiającym zwiększoną redukcję azotu i fosforu.
Pierwszy, wstępny etap oczyszczania ścieków nazywa się oczyszczaniem mechanicznym. Ma na celu oddzielenie od ścieków większych zanieczyszczeń (m.in. śmieci, zawiesin mineralnych i organicznych oraz tłuszczów).
• Ścieki wpływając na oczyszczalnie najpierw przepływają przez kraty rzadkie i gęste (Rys. 2) na których odbywa się proces cedzenia, który polega na zatrzymywaniu większych zanieczyszczeń pływających lub wleczonych (m.in. śmieci wyrzucanych do toalety!!!).
• Kolejnym urządzeniem przez który przepływają ścieki jest piaskownik (Rys.3), w którym osadzają się zanieczyszczania mineralne głównie piasek i drobne kamienie.
Rys.3 Piaskownik
• Następnym etapem jest usunięcie ze ścieków zawiesin organicznych oraz tłuszczy w osadniku wstępnym radialnym (Rys.4). Oddzielenie zawiesin następuje w wyniku ich opadania na dno osadnika (tzw. sedymentacji), a tłuszczów w wyniku ich wynoszenia na powierzchnię (tzw. flotacji). W osadniku wstępnym kończy się pierwszy, wstępny etap oczyszczania, który pozwala przygotować ścieki do właściwego, biologicznego oczyszczania ścieków.
Rys.4 Osadnik wstępny radialny
W procesie oczyszczania biologicznego wykorzystywany jest tzw. osad czynny czyli kłaczkowata zawiesina mikroorganizmów głównie bakterii oraz pierwotniaków (Rys. 5). Ścieki w tzw. komorach biologicznych mieszane są z osadem czynnym. Mikroogranizmy tworzące osad czynny rozkładają zanieczyszczenia obecne w ściekach wykorzystując procesy biologiczne zachodzące podczas ich rozwoju (m.in. odżywiania, oddychania).
Rys.5 Osad czynny
Aby zapewnić właściwą redukcję zanieczyszczeń w ściekach należy zapewnić jak najlepsze warunki do rozwoju w/w mikroorganizmów poprzez m.in. odpowiednie mieszanie, napowietrzanie, odbiór nadmiaru produkowanej biomasy.
Podstawowymi urządzeniami do oczyszczania ścieków w części biologicznej są komory biologiczne oraz osadniki wtórne.
• Ścieki oczyszczone mechanicznie z osadnika wstępnego kierowane są do komory predenitryfikacji i defosfatacji (Rys.6). W komorze predenitryfikacji następuje częściowa fermentacja osadu i wydzielenie lotnych kwasów tłuszczowych niezbędnych do biologicznego usuwania związków fosforu i azotu. W komorze defosfatacji zachodzą warunki beztlenowe, w których następuje uwolnienie fosforu z mikroorganizmów osadu do ścieków (I etap defosfatacji). Fosfor ten jest później pobierany przez bakterie tlenowe w komorze tlenowej i zakumulowany w biomasie osadu czynnego (II etap defosfatacji). Rezultatem w/w procesów jest zmniejszenie zawartości fosforu w ściekach.
Rys.6 Komora predenitryfikacji i defosfatacji
• Z komory predenitryfikacji i defosfatacji ścieki kierowane są do 4 bloków biologicznych (Rys.7). Każdy blok podzielony jest na 3 strefy: nitryfikacji, zmienną i denitryfikacji. W każdej z tych stref panują odmienne warunki, które zapewniają zachodzenie właściwych procesów oczyszczania m.in. nitryfikacji, denitryfikacji, defosfatacji. Obecny w ściekach azot amonowy jest przekształcany w procesie nitryfikacji do azotanów. Te z kolei na drodze denitryfikacji są redukowane do azotu cząsteczkowego N2, który trafia do atmosfery. Rezultatem w/w procesów jest zmniejszenie zawartości azotu w ściekach.
• Z bloków biologicznych mieszanina ścieków z osadem czynnym kierowana jest do 2 osadników wtórnych (Rys.8), w których następuje oddzielenie osadu czynnego od ścieków w wyniku opadania ( tzw. sedymentacji) osadu na dno osadników. Sklarowane ścieki oczyszczone odpływają przez przelewy pilaste umieszczone na obwodzie osadników wtórnych do kanału odprowadzającego je do odbiornika. Odbiornikiem ścieków oczyszczonych jest kanał Roznos, którym ścieki oczyszczone płyną do rzeki Białej, a następnie do rzeki Przemszy.
Ścieki oczyszczone wprowadzane do odbiornika podlegają kontroli jakościowej. Badania wykonuje zewnętrzne akredytowane laboratorium.
Rys.8 Osadniki wtórne
Oczyszczalnia ścieków w Bukownie (Rys.9) oczyszcza dopływające do niej siecią kanalizacyjną ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe pochodzące z miasta Bukowna i miejscowości Podlipie, Międzygórze i Krążek gminy Bolesław (od około 11 tyś. mieszkańców).
Rys.9 Oczyszczalnia ścieków w Bukownie
Czy wiesz, że do oczyszczalni w Bukownie dopływa średnio około 850 m3 ścieków, co daje w ciągu roku około 313 tyś m3 (dane za 2021 rok).
Jak oczyszczane są ścieki na oczyszczalni ścieków w Bukownie?
Oczyszczalnia ścieków w Bukownie jest oczyszczalnią typu SBR, mechaniczno-biologiczną o podwyższonym usuwaniu biogenów.
Do podstawowych urządzeń części mechanicznej oczyszczalni ścieków należy krata mechaniczna gęsta, sitopiaskownik i osadniki Imhoffa.
• Ścieki wpływając na oczyszczalnie przepływają przez kratę mechaniczną gęstą (Rys. 10), która zatrzymuje większe zanieczyszczenia.
Rys.10 Krata mechaniczna
• Następnie ścieki tłoczone są do sitopiaskownika (Rys.11), który zatrzymuje zanieczyszczenia mineralne.
Rys.11 Sitopiaskownik
• Z sitopiaskownika ścieki są kierowane do osadników Imhoffa. Następuje tu oddzielenie zawiesin w wyniku ich sedymentacji na dno osadników do tzw. komory fermentacyjnej.
Kolejnym etapem oczyszczania ścieków jest oczyszczanie biologiczne, które odbywa się w tzw. sekwencyjnych biologicznych reaktorach (SBR) (Rys.12). SBR-y są to komory osadu czynnego, gdzie cały proces oczyszczania oraz separacji ścieków oczyszczonych od kłaczków osadu zachodzi cyklicznie w jednym zbiorniku. Brak jest osadnika wtórnego. Na oczyszczalni znajdują się dwa w/w reaktory. Do usunięcia zanieczyszczeń wykorzystuje się podobnie jak na oczyszczalni w Olkuszu mikroorganizmy tzw. osad czynny. W pracy każdego reaktora możemy wyróżnić następujące fazy:
• napełnianie komory ściekami
• napowietrzanie (biologiczna reakcja)
• sedymentacja (oddzielenie osadu czynnego od oczyszczonych ścieków)
• dekantacja (odprowadzanie sklarowanych ścieków)
Rys.12 Sekwencyjne biologiczne reaktory (SBR)
