Budujemy Dom
Instalacje / Woda i kanalizacja / Artykuły

Oczyszczalnie gruntowo-korzeniowe

Oczyszczalnie gruntowo-korzeniowe (inaczej hydrobotaniczne) buduje się w Polsce od ponad dwudziestu lat. Są najbardziej proekologiczną metodą oczyszczania ścieków. Stanowią zarazem skuteczny sposób ich utylizacji dla wsi, małych osiedli i prywatnych domów.

Przekrój przez oczyszczalnię
Przekrój przez oczyszczalnię (rys. wg Esos) - widok ogólny
Podstawową rośliną wykorzystywaną w tych oczyszczalniach jest trzcina pospolita. Oprócz niej sadzi się wierzbę krzewiastą (wiklinę), pałkę wodną lub sitowie. Rośliny odżywiają się składnikami znajdującymi się w ściekach, dzięki czemu ulegają one rozkładowi.

Proces oczyszczania obejmuje także redukcję związków biogennych (użyźniających) – związków fosforu i azotu, które stanowią zagrożenie dla wód powierzchniowych.

Oczyszczalnie gruntowo-korzeniowe mają wiele zalet. Należą do nich:

  • długa żywotność (co najmniej 50 lat);
  • niezawodna praca;
  • odporność na nierównomierny dopływ ścieków, zmianę ich składu i stężenia zanieczyszczeń;
  • eksploatacja tania i prawie bezobsługowa;
  • znaczne zmniejszenie wskaźnika BZT5, określającego zapotrzebowanie drobnoustrojów na tlen w celu prowadzenia procesu rozkładu związków organicznych – o 95-98%;
  • dość duża redukcja zawartości azotu i fosforu – 50-80%;
  • brak zużycia energii elektrycznej lub małe jej zużycie.

Dodatkową zaletą jest to, że system korzeniowy trzciny pobiera wodę z oczyszczanych ścieków, a jej system oddechowy ją odparowuje. Dzięki temu latem odpływ oczyszczonych ścieków do gruntu może się równać prawie zeru. To zjawisko jest również wykorzystywane do rozkładu osadów ściekowych w oczyszczalniach trzcinowych.

Za wadę tych oczyszczalni niektórzy uważają to, że należy pod nie przeznaczyć dość dużą powierzchnię terenu. Średnio wynosi ona od 5 do 7 m²/mieszkańca w zależności od metody oczyszczania). Oznacza to, że oczyszczalnia projektowana dla rodziny 4-osobowej ma powierzchnię 20-30 m².

Z drugiej jednak strony trzcina tworzy malownicze skupisko roślin, mile widziane niemal w każdym ogrodzie. Innym ograniczeniem jest to, że zakładaną efektywność redukcji zanieczyszczeń oczyszczalnia osiąga dopiero po 2-3 latach. Ponadto zimą jej efektywność obniża się o 10-20%, co musi zostać uwzględnione przy obliczaniu jej powierzchni.

Oczyszczalnie hydrobotaniczne są tanie w eksploatacji i wymagają niewielkiego nakładu pracy ze strony właściciela, chociaż wielu z nich ma takie obawy.

Przekrój przez oczyszczalnię
 Przekrój przez oczyszczalnię (rys. wg Esos) – z pokazaniem systemu korzeniowego trzciny

Oczyszczalnie roślinne

W Polsce popularne są dwie metody oczyszczania:

  • z wypełnieniem żwirowym (metoda Brixa);
  • z wypełnieniem gruntem rodzimym z dodatkami (metoda Kikutha); ich dobór i skład zależą od firmy oferującej technologię.
Oprócz tego oczyszczalnie gruntowo-korzeniowe, będące rodzajem filtra piaskowego, mogą mieć przepływ ścieków poziomy, pionowy lub mieszany, albo – według innej klasyfikacji – przepływ powierzchniowy, podpowierzchniowy lub kombinowany.

Innym kryterium podziału oczyszczalni jest rodzaj roślin, wykorzystywanych do oczyszczania ścieków. W Polsce najczęściej stosuje się oczyszczalnie z przepływem podpowierzchniowym, filtrem poziomym i obsadzone trzciną.

Budowa i działanie oczyszczalni gruntowo-korzeniowej

Oczyszczalnie hydrobotaniczne zbudowane są z osadnika gnilnego i filtra gruntowo-roślinnego.

Zadaniem osadnika gnilnego jest:
  • usunięcie ze ścieków dużych zanieczyszczeń i łatwo opadających na dno substancji mineralnych;
  • magazynowanie wytrącanych osadów, które pod warstwą ścieków podlegają procesowi fermentacji beztlenowej;
  • oddzielenie tłuszczów i zanieczyszczeń pływających na powierzchni w postaci kożucha. Ważne, aby wypływające z niego ścieki były dobrze oczyszczone; od tego zależy skuteczność drugiego etapu oczyszczania, czyli filtra gruntowo-roślinnego.
Filtry są najczęściej zbudowane ze specjalnie dobranych składników mineralnych i organicznych. W metodzie „żwirowej” Brixa wykorzystuje się piasek i żwir o różnej granulacji. W metodzie „glebowej”, czyli Kikutha, do wykonania filtra wykorzystuje się grunt o dużej zawartości cząstek ilastych, wymieszany z materiałem organicznym: kompostem, słomą, korą itd. Konkretny materiał dobiera firma projektująca oczyszczalnię. Od tego, z czego zostanie zbudowany filtr, zależy efekt oczyszczania, zwłaszcza stopień usunięcia związków biogennych.

Na filtrze powstaje lokalny ekosystem, w którym udział w oczyszczaniu ścieków biorą zarówno mikroorganizmy, jak i rośliny. Ich rozrastający się system korzeniowy stanowi środowisko bogate w bakterie tlenowe i beztlenowe. Zawarte w ściekach substancje organiczne są przez mikroorganizmy rozkładane na substancje proste, jak woda, dwutlenek węgla lub azot gazowy. Rośliny dostarczają tlen do rozkładu związków organicznych, a pobierają związki biogenne. Wilgotny teren i obfita flora przyciągają ptaki, płazy i owady.

Schemat budowy oczyszczalni trzcinowej
 Schemat budowy oczyszczalni trzcinowej

Zasada działania oczyszczalni jest podobna do pracy filtra piaskowego. Z jednej strony drenażem rozsączającym wpuszczamy ścieki do złoża, z drugiej strony je zbieramy. Ścieki są równomiernie, za pomocą perforowanych rur, rozprowadzane wzdłuż złoża na całej jego szerokości. Grubość warstwy filtracyjnej wynosi 60-70 cm. Teren, po którym mają płynąć ścieki, oraz obydwa dreny – rozprowadzający i zbierający – obsypuje się warstwą tłucznia lub grubego żwiru. Zagłębienie filtra zależy od głębokości, na jakiej są doprowadzone ścieki z osadnika gnilnego.

Wykop pod oczyszczalnię należy uszczelnić folią na całej powierzchni, łącznie z bokami, chyba że budujemy ją na gruncie nieprzepuszczalnym. Folię układa się do wysokości napełnienia filtra. Powinna być ułożona na wyrównanym podłożu piaszczystym. Oczyszczalnię można zbudować, jeżeli poziom wody gruntowej znajduje się co najmniej 1 m poniżej dna oczyszczalni. Odległość oczyszczalni od budynków mieszkalnych powinna być nie mniejsza niż 25 m. Pod budowę oczyszczalni najlepiej nadają się tereny o ujednoliconej topografii i spadku 1-5%.

Filtry gruntowo-roślinne są złożonymi ekosystemami, rozwijającymi się z upływem lat. Po sezonie zimowym trzcina szybko odradza się i przebija się przez własne obumarłe liście, które w porze zimowej stanowiły dodatkową izolację złoża. Dzięki temu złoże zimą pracuje efektywniej, niż by pracowało, gdyby nie miało takiej naturalnej izolacji. W glebie rozwijają się te rodzaje bakterii i grzybów, które są potrzebne do rozkładu ścieków. Jeżeli zmienią się stężenie lub rodzaj zanieczyszczeń, do akcji wkroczą inne szczepy bakterii i grzybów.

Oczyszczalnia trzcinowa nada działce szczególny charakter
Oczyszczalnia trzcinowa nada działce szczególny charakter
(fot. archiwum BD)

Dzięki temu oczyszczane ścieki mogą mieć zmienny skład. Zimą nitryfikacja (utlenianie amoniaku do azotanów) zachodzi o 20-25% wolniej. Dlatego, projektując oczyszczalnię, trzeba ją powiększyć o rezerwę na zimę. Ważny jest odpowiedni współczynnik filtracji złoża. Na to mają wpływ właśnie korzenie trzciny, które powodują spulchnianie gleby.

Oczyszczalnię najlepiej jest zbudować w miejscu nasłonecznionym i osłoniętym przed wiatrem. Dzięki temu nastąpi intensywniejszy wzrost roślin rosnących w oczyszczalni i bardziej skuteczny rozkład ścieków.

Eksploatacja

Do obsługi złoża należy kontrola poziomu ścieków i ewentualne jego obniżanie zimą, w celu zapobiegania przemarzaniu ścieków na powierzchni. Ważne jest też, żeby korzenie były przykryte wodą, by rośliny nie obumarły.

Oczyszczone ścieki mogą być odprowadzane albo do gruntu, za pomocą drenażu rozsączającego, albo do wód powierzchniowych. Eksploatacja jest bardzo prosta. Co pewien czas osady z osadnika wstępnego usuwa się na specjalne poletka lub wywozi wozem asenizacyjnym i od czasu do czasu płucze się rurociągi.

Trzciny
 (fot. Istockphoto.com)

Trzciny się nie kosi. Po kilku latach ze słomy trzcinowej na powierzchni poletek tworzy się kilkudziesięciocentymetrowa warstwa ocieplająca, doskonale wspomagająca oczyszczanie ścieków. Oczyszczalnie wymagają szczególnej pielęgnacji jedynie przez pierwsze dwa-trzy lata.

Należy wtedy usuwać chwasty, spulchniać wypełnienie złoża w miejscach zbyt mocno udeptanych i dbać o sadzonki trzciny, gdyż nie są one jeszcze dobrze ukorzenione.

Co z osadem?

Osady powstające w takiej oczyszczalni mogą być odwadniane i unieszkodliwiane również przy użyciu trzciny. Posadzenie roślin bagiennych powoduje trzykrotne zwiększenie ilości odparowywanej wody z powierzchni gruntu, co można wykorzystać do odwadniania osadów. System korzeniowy i kłącza rozrastając się zapewniają dotarcie tlenu do całej warstwy osadu oraz przyśpieszają odpływ cieczy osadowych.

Ponadto utrzymuje się drożność warstwy drenażowej, znajdującej się pod osadem. Tak jak w przypadku ścieków, osady ulegają rozkładowi na czynniki pierwsze, dzięki strefom tlenowym i beztlenowym, co powoduje częściowe uwolnienie wody zawartej w strukturze ścieków. Na takich poletkach można osiągnąć nawet dziewięćdziesięciokrotną redukcję objętości osadu.



Jeżeli idea oczyszczalni hydrobotanicznej wzbudziła zainteresowanie Czytelników, warto skonsultować się z firmą oferującą takie rozwiązania. Część prac przy oczyszczalni można wykonać samemu, co pozwoli w dużym stopniu obniżyć koszty. Jednak współpraca ze specjalistą-praktykiem, który ma doświadczenie w budowie podobnych obiektów, zaprocentuje skutecznym oczyszczaniem ścieków przez wiele lat.

 

Iwona Małkowska

aktualizacja: 2009-10-02

Dodaj komentarz

Zdaniem naszych Czytelników

Ja mam oczyszczalnię od 2 lat i oszczędność w stosunku do utrzymania szamba jest niesamowicie nieporównywalna i opłacalna.

Gość: Mateusz Gliwice

27 Sty 2014, 13:49

spotkałem się z tym rozwiązaniem szamba gruntowo-korzeniowego i byłem bardzo zaskoczony tym że nie wydziela żadnych przykrych zapachów i chciałbym skontaktować się z osobą która ma szerszą wiedzę na ten temat.Z GÓRY DZIĘKUJĘ
e-mail:a.guciokonrad@wp.pl

Gość: gucio-z

17 Lut 2013, 09:43


Jednokomorowe szambo może nam czasem słuzyć jako osadnik wstępny gdy jego wielkość nie przekracza w znacznym stopniu 3-dobowej pojemności wytwarzanych ścieków, przed poletkiem trzcinowym proponuję wówczas zainstalować
w zależności od ilości wytwarzanych ścieków zbiornik od równej do 2-krotnie mniejszej pojemności do usuniecia zawiesin
i stosując na jego wylocie filtr lamellowy mozemy z powodzeniem zainstalować filtr trzcinowy.

Przykłady naszych instalacji oczyszczalni trzcinowych:



Piotr Rosa
EKOFIL


ekofil

19 Lut 2010, 13:46

Pokaż wszystkie komentarze Chcesz wiedzieć więcej - zajrzyj na Forum.BudujemyDom.pl
Najbardziej znane marki
Oczyszczalnie ścieków
Odwodnienia i drenaż
Firma Aquaphor otwiera swój nowy zakład produkcyjny na terytorium UE
Firma Aquaphor otwiera swój nowy zakład produkcyjny na terytorium UE 15 grudnia 2014 r., w miejscowości Narva (Estonia), odbyło się oficjalne otwarcie nowo powstałej fabryki Westaqua-Invest OÜ, produkującej ...
Promocja sygnalizatorów szamba HPD dla naszych Czytelników
Promocja sygnalizatorów szamba HPD dla naszych Czytelników Każda osoba, która do końca grudnia 2014 r. kupi sygnalizator ALERT GMS II na stronie www.hpd.com.pl wpisując w "Dodatkowych informacjach" ...
TECElogo - nowy system połączeń do instalacji sanitarnych i grzewczych
TECElogo - nowy system połączeń do instalacji sanitarnych i grzewczych Oszczędność czasu, możliwość demontażu, wytrzymałość oraz brak konieczności użycia drogich narzędzi - to tylko wybrane zalety nowej ...
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.
Dlaczego warto się zapisać?
Aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x

Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej. Do rozdania mamy 50 egzemplarzy. Ty otrzymasz jeden z nich całkowicie za darmo.     
Dlaczego warto się zapisać?
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl;
- zapowiedź tematu tygodnia oraz raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wymień się doświadczeniami i informacjami z innymi czytelnikiami budującymi własny dom

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze
  •  
    Vademecum Domu Energooszczędnego
  •  
    ABC Budowania
  •  
    Dom Polski
  •  
    Wnętrza
Wydanie tabletowe