2. Природне біологічне очищення стічних вод

Існують два види біологічного очищення: природне та штучне. Природне біологічне очищення передбачає використання ґрунтових методів очищення і очищення стічних вод в біологічних ставках.

Споруди ґрунтової очистки

Ґрунтові методи очищення базуються на використанні як біологічних (гниття, біоокиснення), так і фізичних (випарювання, фільтрування, виморожування) процесів. Споруди ґрунтової очистки використовують переважно для очищення побутових стічних вод. При використанні способу ґрунтового очищення слід брати до уваги наступне:

• тип ґрунту;

• рівень залягання ґрунтових вод;

• рельєф місцевості;

• середньорічну кількість опадів;

• санітарно – гігієнічні вимоги;

• витрати і склад стічних вод.

За продуктивністю їх поділяють на:

• малі – пропускна здатність до 1 тис м³;

• середні - пропускна здатність до 50 тис м³;

• великі - пропускна здатність понад 100 тис м³.

Малі споруди ґрунтової очистки за конструкцією – фільтрувальні колодязі, пісочно – щебеневі фільтри, фільтрувальні траншеї з природним або штучним шаром ґрунту.

Середні споруди біологічної очистки – поля підземного зрошення і підземної фільтрації.

Великі споруди біологічної очистки – землеробські поля зрошення, комунальні поля зрошення і поля наземної фільтрації.

На рисунку 1 зображена схема очисних споруд з полями зрошення при цілорічному прийманні очищених стічних вод з сезонним регулюванням їх подачі. Землю поливають лише в період вегетації, а після його закінчення стічні води надходять до ставків – накопичувачів, місткість яких дорівнює 6-ти місячним витратам стічної води.

Біологічні ставки

Великого поширення набули біологічні ставки та лагуни — штучно створені водойми, в яких очищення відбувається завдяки природним процесам самоочищення. Ці процеси іноді трохи стимулюються додатковою примусовою, здебільшого механічною, аерацією. Окиснювальна здатність біоставків і лагун Дуже невисока, функціонують вони переважно в теплу пору року, займають величезні території, забруднюють повітря, поверхневі водойми та підземні водоносні горизонти. Процеси, що відбуваються в них, є практично некерованими і малоефективними.

Біологічні ставки поділяють на аеробні, анаеробні та проміжні (факультативно аеробні).

Аеробні біологічні ставки в свою чергу поділяють на аеробні з природною аерацією (глибина до 1 м) і аеробні зі штучною аерацією (глибина до 3 м). Найбільш поширеними спорудами є аеробні ставки з природною аерацією.

Розрахунок часу перебування стічних вод у аеробному ставку з природною аерацією можна зробити за наступною формулою:

Т = (В х Св х Н) / 1000 F x S

де В – калорійність сухої речовини водоростей, кал/мг, приймають за 4,61;

Св – концентрація водоростей, мг/л;

Н – глибина ставка, см;

F – коефіцієнт використання сонячної енергії водоростями;

S – енергія сонячної радіації, кал/см² на добу.

Використання споруд ґрунтового очищення стічних вод для знешкодження навіть побутових стічних вод слід розцінювати як анахронізм, що свідчить про відсутність гігієнічної та екологічної культури. Спроби очищати промислові стічні води ґрунтовими методами можна віднести до екологічних злочинів, бо таке очищення супроводжується і забрудненням повітря, і проникненням токсичних речовин у підземні водоносні горизонти, і виведенням на тривалий час, а іноді й назавжди, значних земельних площ із сільськогосподарського вжитку. Ґрунтові методи, очевидно, можна використовувати тільки для глибокого доочищення (наприклад, від залишкових концентрацій фосфору та інших біогенних речовин) ретельно очищених слабкомінералізованих стічних вод.