Przegląd septika “Twer”: budowa, zasada działania, zalety i wady

Na obszarach z zabudową jednorodzinną brak centralnej kanalizacji nie jest rzadkością. Utylizacja ścieków staje się problemem właścicieli domów, którzy coraz częściej wolą urządzić własny system oczyszczania. Jednym z takich rozwiązań może być oczyszczalnia Twer, realizująca pełny cykl obróbki ścieków.

Proszę przyznać, że zanim zdecydują się Państwo na zakup oczyszczalni, konieczne jest poznanie budowy urządzenia, zrozumienie zasady jego działania oraz zapoznanie się z eksploatacyjnymi zaletami i wadami. Wszystkie te kwestie zostały szczegółowo opisane w artykule.

Jak zbudowana jest stacja oczyszczania “Twer”

Oczyszczalnia Twer to lokalna stacja pełnego oczyszczania ścieków bytowych. Wewnętrzna objętość oczyszczalni jest podzielona na komory robocze, w których zachodzi osadzanie, separacja mechaniczna i biodekompozycja cieczy.

Główne elementy systemu:

• obudowa;
• system przegród rozdzielających i częściowo zanurzonych z otworami i wycięciami, dzięki którym woda przepływa z sekcji do sekcji;
• kompresor;
• rurociągi powietrzne z odpowiednią armaturą odcinającą;
• aeratory;
• airlifty;
• włazy rewizyjne z izolacją;
• rurociąg wlotowy i wylotowy;
• pion wentylacyjny (odpowietrzający).

W urządzeniu praktycznie nie ma czego zepsuć. Jedynym energozależnym agregatem zapewniającym pracę urządzenia jest sprężarka – montowana w domu. Elementy systemu są wykonane z polimerów, dlatego nie podlegają korozji ani rozkładowi przez mikroorganizmy, są odporne na agresywne środowiska.

Cechą charakterystyczną oczyszczalni Twer jest to, że przelewanie cieczy z jednej sekcji do drugiej odbywa się przez otwory lub narożne wycięcia w górnej części przegród. Nie ma żadnych przelewowych króćców ani rurociągów, co eliminuje ryzyko ich zatkania i przepełnienia komór ściekami (+)

W systemie ścieki kolejno przechodzą przez sześć stref:

1. Komora septyczna, czyli osadnik wstępny;
2. Reaktor anaerobowy;
3. Aerotenk;
4. Osadnik wtórny;
5. Reaktor tlenowy (aerotenk II stopnia);
6. Osadnik trzeciego stopnia.

Bioreaktory są napełniane dyszami szczotkowymi. Aeratory są instalowane w dolnej części komór osadnika napowietrzanego i bioreaktora tlenowego.

Podnośniki powietrzne (air-lifty) znajdują się w osadnikach wtórnym i trzeciorzędnym i są połączone rurociągiem osadu z komorą septyczną.

Czym jest obudowa?

Obudowa szamba to szczelny zbiornik wykonany z wytrzymałego polipropylenu. Ten materiał konstrukcyjny nie podlega korozji ani żadnemu rodzajowi erozji, nie wchodzi w reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w glebie i ściekach.

Po bokach obudowy biegną poziome żebra usztywniające, które w połączeniu z elastycznością polipropylenu pozwalają zbiornikowi spokojnie wytrzymać nacisk gruntu.

Przy prawidłowym montażu z utworzeniem wokół wykopu gęstej poduszki piaskowej, nawet mrozowe pęcznienie i nierównomierne wyciskanie poszczególnych warstw gruntu nie zaszkodzi obudowie szamba.

Na końcach obudowy, w dolnej części, znajdują się skrzydła obciążające. Pełnią one rolę „kotwic”, nie pozwalając konstrukcji wypłynąć przy wysokim poziomie wód gruntowych.

Specjalny kształt zbiornika – trapezoidalny z zaokrąglonym gładkim dnem – jest wygodny w obsłudze. Wewnątrz zbiornika nie ma martwych stref, a osad można czyścić nawet samodzielnie za pomocą siatek. Sekcje robocze stacji są rozmieszczone naprzemiennie w kierunku poziomym, dlatego zbiornik jest wydłużony i ma stosunkowo niewielką wysokość.

Ta cecha umożliwia umieszczenie szamba w górnych warstwach gruntu, co zmniejsza nakłady pracy przy robotach ziemnych i pozwala na korzystanie z instalacji nawet przy bardzo wysokim poziomie wód gruntowych.

W górnej części zbiornika znajdują się jeden lub dwa, w zależności od wersji, włazy inspekcyjne. Dzięki ich dużym rozmiarom szambo Tver jest jedną z najłatwiejszych w obsłudze instalacji wśród dostępnych na rynku stacji głębokiego oczyszczania.

Duże włazy inspekcyjne umożliwiają łatwe przeprowadzanie przeglądów konserwacyjnych i, w razie potrzeby, dotarcie do każdej strefy i każdego elementu stacji oczyszczania

Budowa bioreaktorów

Ponieważ znaczna część pracy przy oczyszczaniu ścieków z zanieczyszczeń jest wykonywana przez mikroorganizmy, w szambie należy zapewnić optymalne warunki do ich wzrostu i rozmnażania. Dokładnie taką funkcję pełnią oba bioreaktory w szambie Tver.

Fizyczną możliwość tworzenia biofilmu zapewnia obciążenie biologiczne. Jego główną funkcją jest, przy minimalnych własnych rozmiarach, stworzenie jak największej wolnej powierzchni dla zasiedlenia kolonii bakterii.

W bioreaktorach stacji oczyszczania Tver stosuje się obciążenie szczotkowe. Nasadki przypominają kształtem zwykłą szczotkę domową, stąd wzięła się ich nazwa.

Kształt elementów obciążenia sprzyja narastaniu osadu czynnego i równomiernemu rozmieszczeniu mikroflory. Ponadto nie zapychają się one, jak porowate obciążenia biologiczne.

Powierzchnia właściwa nasadek szczotkowych wynosi 50–60 m²/m³. Chemicznie stabilne materiały polimerowe, z których są wykonane, są całkowicie bezpieczne dla mikroorganizmów i środowiska.

Włókna polimerowe nasadek szczotkowych są elastyczne i wytrzymałe – nie pękają i nie kruszą się pod wpływem mechanicznego oddziaływania

W bioreaktorze beztlenowym osiedlają się kolonie bakterii, które żyją i rozmnażają się bez dostępu powietrza. Do ich życia wystarczy dopływ odpowiedniej ilości materii organicznej.

W bioreaktorze tlenowym zapewniane są warunki dla mikroorganizmów żyjących tylko w obecności tlenu. W tym celu w zbiorniku instaluje się aerator.

Czym jest aerator?

Aerator to urządzenie, które nasyca zawartość szamba aktywnym składnikiem powietrza – tlenem. W najprostszej postaci jest to po prostu perforowana rurka, z jednej strony podawane jest pod ciśnieniem powietrze, a z drugiej zainstalowana jest zaślepka.

Gaz jest wypychany przez otwory i, zgodnie z prawami fizyki, unosi się do góry. Ponieważ aerator jest instalowany na samym dnie, cała objętość sekcji wypełnia się pęcherzykami powietrza. Tlen rozpuszcza się w wodzie i umożliwia istnienie bakteriom tlenowym.

Jeżeli jednak dopływ powietrza ustanie, ciecz zacznie wpływać do rurki aeratora, co jest niedopuszczalne. Dlatego na rurkę nakłada się specjalną folię. Powietrze z wewnątrz swobodnie przechodzi przez mikropory, tworząc najmniejsze pęcherzyki, które dobrze nasycają wodę tlenem. W przeciwnym kierunku woda nie przesącza się.

Rurkę aeratora w septykach pokrywa się perforowaną membraną o jednostronnej przepuszczalności. Zapobiega to dostawaniu się wody do aeratora przy zatrzymaniu pracy systemu.

Jak działa taki system kanalizacyjny?

Proces zorganizowany jest w trybie przepływowym – ciecz przechodzi wszystkie etapy oczyszczania grawitacyjnie. Dlatego odłączenie prądu nie staje się katastrofą – komory nie przepełniają się, a stacja kontynuuje działanie i przeprowadza jakościowe oczyszczanie przez co najmniej dobę.

Takie cechy konstrukcyjne pozwalają efektywnie wykorzystywać septyk Twer zarówno do domku letniskowego z sezonową lub okresową eksploatacją, jak i do domu ze stałym zamieszkaniem.

W zbiorniku ścieki przechodzą cztery stopnie dokładnego oczyszczania biologicznego.

Osadzanie pierwotne i fermentacja anaerobowa

Rurociągami kanalizacyjnymi nieczystości trafiają do osadnika wstępnego, gdzie następuje sedymentacja, separacja mechaniczna i rozpoczyna się obróbka przez mikroorganizmy. Hydrobionty dostają się tu wraz ze ściekami, z bioreaktora beztlenowego, a także wraz z osadem czynnym z osadnika wtórnego i trzeciorzędowego.

Pod działaniem bakterii duże ciężkie struktury ulegają rozkładowi i następuje rozwarstwienie ścieków według ciężaru właściwego. Ciężkie, słabo rozpuszczalne cząstki osiadają na dnie, lekkie frakcje tłuszczowe unoszą się ku powierzchni.

Osad i błona tłuszczowa również są stopniowo przetwarzane, ale zajmuje to więcej czasu. W efekcie pozostaje tylko stały osad, który należy wypompować.

Następna sekcja to bioreaktor beztlenowy, w którym skoncentrowane są kolonie bakterii beztlenowych. Trafia tu stosunkowo czysta woda ze środkowej warstwy komory septycznej.

Ze względu na dużą zawartość materii organicznej, w przestrzeni zładu zachodzi fermentacja i osadzanie się osadu na włóknach. Hydrobionty rozkładają trudno utlenialne i złożone związki organiczne do prostych.

Podobny proces separacji zachodzi w osadniku wstępnym stacji oczyszczania. Do następnej sekcji trafia już sklarowana ciecz.

Utlenianie i tlenowy rozkład materii organicznej

Woda z prostymi zawiesinami trafia do następnej sekcji – komory napowietrzania, gdzie odbywa się stała aeracja. W środowisku nasyconym tlenem i składnikami odżywczymi zaczynają działać bakterie tlenowe. Wykorzystują one prostą materię organiczną jako pożywienie do podtrzymania metabolizmu. W rezultacie woda nasyca się aktywnymi zawiesinami.

Na dno komory napowietrzania wysypuje się warstwę żwiru. Osadzają się na nim pozostałości metabolizmu bakterii (metabolity), a także część materii organicznej. Dzięki temu tworzy się środowisko do rozmnażania i wzrostu bakterii beztlenowych oraz następuje formowanie osadu czynnego.

Wraz z pęcherzykami powietrza ponownie się unosi, a bakterie kontynuują pracę w całej objętości komory. Następnie ta „wzburzona” ciecz trafia do osadnika wtórnego. Proces uspokaja się, cząsteczki opadają.

Osadnik wtórny i komora napowietrzania to połączone sekcje, dlatego osad czynny, opadając, wraca do komory napowietrzania. Sklarowana woda przez górne przelewy trafia dalej – do bioreaktora tlenowego.

W komorze bioreaktora stworzone są warunki do wzrostu i rozmnażania ogromnych kolonii bakterii tlenowych. Woda nasycona tlenem i resztkami materii organicznej przechodzi przez biologiczne złoże szczotkowe, w którym zachodzą te same procesy, co w komorze napowietrzania. Tylko znacznie aktywniej.

Lwia część osadu czynnego osadza się na włóknach szczotek i jest przetwarzana przez bakterie aż do całkowitego rozkładu.

Osad czynny to płatki o barwie szarej, ciemnobrązowej i ciemnoszarej – zooglea. Są to skupiska żywych mikroorganizmów i stałego nośnika, pokryte wspólną śluzowatą otoczką.

Neutralizacja toksycznych związków

Oprócz materii organicznej i nierozpuszczalnych ciężkich zawiesin w ściekach bytowych znajdują się substancje toksyczne. W środkach myjących i czyszczących, używanych do kąpieli, prania, mycia naczyń lub sprzątania, zawarte są fosforany i związki azotowe.

Rozpuszczają się w wodzie i nie opadają, nie są rozkładane przez bakterie. Wylewanie wody zawierającej toksyczne związki do gruntu jest zabronione – grozi to naruszeniem ekologii.

Do ich neutralizacji w dolnej części sekcji bioreaktora umieszczona jest warstwa wapienia. Reaguje on z fosforanami i związkami azotowymi, tworząc nierozpuszczalne sole, które wytrącają się w osad.

Końcowe osadzanie i dezynfekcja

Ostatni etap oczyszczania to osadzanie wody w osadniku trzeciorzędowym. Tutaj osadzają się pozostałe metabolity i obojętne sole powstałe z połączenia fosforanów i wapienia. W wyniku przejścia przez wszystkie komory ścieki są całkowicie oczyszczone z zanieczyszczeń – stopień oczyszczenia wynosi 98%.

Proces oczyszczania ścieków bytowych składa się z czterech stopni oczyszczania: separacja mechaniczna, fermentacja i rozkład złożonych substancji na proste, utlenianie i tlenowy rozkład materii organicznej, końcowe osadzanie i dezynfekcja (+)

W trzecim osadniku trzeciorzędnym czysta woda jest dezynfekowana. W tym celu do specjalnego pływaka umieszcza się tabletki zawierające chlor.

Oczyszczoną wodę można odprowadzać na teren i do naturalnego zbiornika wodnego. Jednak tendencje oszczędzania zasobów coraz bardziej rozprzestrzeniają się nie tylko w Europie, ale także u nas.

Dlatego coraz więcej oszczędnych gospodarzy używa oczyszczonych ścieków ponownie – do podlewania, celów technicznych lub gospodarczych.

Utylizacja nadmiaru osadu czynnego

Przy wystarczającej ilości składników odżywczych przyrost biomasy bakterii tlenowych jest bardzo intensywny. Powstaje przy tym dużo osadu czynnego. Do utylizacji jego nadmiaru w osadnikach wtórnym i trzeciorzędnym zainstalowano aerolifty.

Aerolift to pompa strumieniowa, która podnosi ciecz za pomocą sprężonego powietrza. Konstrukcja jest bardzo prosta – składa się z dwóch rur i kompresora. Jedną rurą doprowadzane jest powietrze pod ciśnieniem. Jest ona podłączona do dolnej części drugiej rury zanurzonej w wodzie.

Powstaje emulsja powietrzno-wodna – ciecz wypełniona pęcherzykami powietrza. Jej masa właściwa jest mniejsza niż masa właściwa otaczającej rurę wody.

Dzięki temu unosi się ona w górę rury – gęstsza woda po prostu wypycha lżejszą mieszaninę powietrzno-wodną. Zawiesiny zawarte w wodzie również stają się częścią emulsji i skutecznie się podnoszą.

Dwa aerolifty zainstalowane w osadniku Twer wraz z cieczą unoszą nadmiar osadu czynnego z sekcji komory napowietrzania i osadnika trzeciorzędnego. Rurociągiem osadowym mieszanina jest przepompowywana do komory osadczej. Cykl się zamyka.

Im więcej pęcherzyków powietrza w mieszaninie, tym jest lżejsza. W związku z tym taka mieszanina lepiej się unosi, a przepompowywanie jest bardziej efektywne.

Zalety i wady systemu oczyszczania

Sepyki Twer mają swoje zalety i wady, jak każde urządzenie techniczne. Jednak liczba zalet znacząco przeważa, dzięki czemu te oczyszczalnie są szeroko i z powodzeniem stosowane.

Zalety konstrukcji:

• Całkowite oczyszczanie wody odbywa się w jednym zbiorniku – nie są wymagane żadne dodatkowe urządzenia do doczyszczania.
• Septyk o odpowiednio dobranej wydajności oczyszcza ścieki w 98% – taką wodę można odprowadzać na teren, do zbiornika wodnego lub wykorzystywać do celów gospodarczych.
• Obudowa septyku wykonana jest z wysokowytrzymałego materiału polimerowego, odpornego na korozję i erozję, co zapewnia długą żywotność urządzenia.
• Nie ma potrzeby ciągłego stosowania bioaktywatorów – bakterie w septyku regenerują się samodzielnie i aktywnie namnażają.
• Przewidziano oczyszczanie z toksycznych fosforanów i związków azotu.
• Odpompowanie stałych osadów osadu przeprowadza się raz w roku lub rzadziej.
• Septyk Twer można stosować nawet przy nieregularnym użytkowaniu – dzięki kombinowanej metodzie oczyszczania przerywany cykl nie obciąża nadmiernie osadu czynnego, a w przypadku braku zasilania septyk przechodzi w tryb uśpienia.
• W septyku ciecz nie przemieszcza się przez rury lub węże, więc nie ma ryzyka zatykania systemu.
• Konstrukcja spokojnie wytrzymuje uderzeniowe zrzuty ścieków bez utraty jakości oczyszczania.
• Duże włazy inspekcyjne umożliwiają łatwe przeprowadzanie przeglądów systemu, konserwacji i odpompowania stałego osadu.
• Sprężarka znajduje się wewnątrz pomieszczenia – jest to wygodne w konserwacji i znacznie przedłuża żywotność urządzenia.
• Kompaktowe wymiary i niewielka waga umożliwiają samodzielne instalowanie septyku Twer bez użycia ciężkiego sprzętu.

Wady:

• Zależność od zasilania energią;
• Wysoka cena zestawu.

Jednak niemały koszt septyku zwraca się już podczas instalacji – nie trzeba budować studni chłonnych ani wydawać środków na urządzanie pola filtracyjnego.

Montaż stacji oczyszczania Twer często wykonuje się we własnym zakresie. Pozwala to znacznie zaoszczędzić. Koszt takiej konstrukcji nie przekracza kwoty, jaką trzeba by wydać na zakup i instalację systemu oczyszczania opartego na prostym septyku.

Modyfikacje oczyszczalni ścieków “Twer”

Wykonania septyków Twer są klasyfikowane w zależności od ich wydajności – ilości ścieków, którą urządzenie jest w stanie przerobić w ciągu doby. Odpowiednią objętość zbiornika wybiera się, biorąc pod uwagę liczbę osób stale zamieszkujących dom.

Wydajność dostępnych na rynku modyfikacji stacji Twer zaczyna się od 0,35 m³ na dobę – taka będzie odpowiednia dla 1-2 osób. Dalej są wykonania Twer-0,5P i Twer-0,75P – dla 2-3 mieszkańców, Twer-0,85P – dla 3-5 mieszkańców, Twer-1P – dla 4-6 mieszkańców itd.

Litera «P» w oznaczeniu oznacza, że osadnik wykonany jest w plastikowej obudowie.

Maksymalną dobową objętość przerobu dla osadnika z obudową plastikową ma modyfikacja Twer-3P. Taka konstrukcja jest w stanie obsłużyć do 18 osób.

Osadniki o większej wydajności należą do klasy profesjonalnej, ich obudowa wykonana jest ze stali. Wydajność takich urządzeń wynosi od 4,5 do 500 m³ na dobę.

Produkowane są modele z komorami pompowymi. Sekcja z pompą może być ostatnią w kierunku przepływu cieczy przez osadnik. Takie modyfikacje mają literę «N» na końcu kodu oznaczenia – na przykład Twer-1,5PN.

Agregaty pompowe stosuje się do wymuszonego odprowadzenia oczyszczonej wody na powierzchnię terenu lub do studni, gdy poziom rury odpływowej znajduje się powyżej wylotu z osadnika.

Istnieją modele z komorą pompową, która znajduje się przed komorą przyjęcia – osadnikiem wstępnym. Pompa kanalizacyjna przepompowuje nieczystości do komory osadniczej w przypadku, gdy magistrala wychodząca z domu znajduje się wystarczająco nisko pod ziemią – poniżej 60 cm od poziomu powierzchni.

Osadniki z pompą mają w oznaczeniu literę «N» na początku kodu – Twer-1NP.

Istnieją również urządzenia kombinowane – ich oznaczenie ma kod NPN. Na przykład wykonanie Twer-2NPN.

Opcja użycia osadnika z komorą pompową jest optymalna, jeśli na działce występuje bardzo wysoki poziom wód gruntowych. Kopanie głębokiego rowu odprowadzającego wodę w tym przypadku nie ma sensu. Zrzut oczyszczonej wody następuje na powierzchnię gleby (+)

Jeśli kwestia wyboru osadnika jest nadal aktualna, proponujemy zapoznać się z artykułem – Jakie szambo najlepsze dla domu: porównanie popularnych urządzeń oczyszczających

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Budowa i zasada działania osadnika Twer:

Budowa i działanie osadnika Twer, jego zalety w porównaniu z innymi systemami. Porady dotyczące konserwacji na zimę:

Osadnik “Twer”, dzięki swojej uniwersalności, stosowany jest w domach prywatnych i domkach letniskowych, zlokalizowanych na działkach o dowolnym typie gruntu. Bardziej wydajne wykonania przeznacza się do utylizacji ścieków z małych placów produkcyjnych i magazynowych, oddalonych od centralnych sieci.

Proszę podzielić się z czytelnikami swoim doświadczeniem w użytkowaniu osadnika Twer. Proszę opowiedzieć o osobliwościach jego obsługi i eksploatacji. Proszę brać udział w dyskusjach i zadawać interesujące Pana/Panią pytania – blok komentarzy znajduje się poniżej.