Streszczenie:

Nieoczyszczone ścieki bytowe na terenach wiejskich stanowią nadal poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Brak jednoczesnej budowy systemów wodociąg-gowych i kanalizacyjnych na terenach wiejskich przyczynił się do powstania znacznych dysproporcji pomiędzy zaopatrzeniem w wodę, a odprowadzeniem ścieków. Ścieki surowe wprowadzone do naturalnego odbiornika powodują szybką degradację życia w odbiorniku i przyczyniają się do zachwiania równowagi biologicznej w środowisku. Ścieki nieoczyszczone mogą doprowadzić do pogorszenia jakości wody w studniach indywidualnych, a nawet doprowadzić do całkowitego jej skażenia. Na terenach gdzie nie można zastosować kanalizacji zbiorczej alternatywą pozostaje budowa dołów asenizacyjnych lub przydomowych oczyszczalni ścieków. Rozwój przydomowych oczyszczalni ścieków w Polsce obserwuje się od kilkudziesięciu lat. W roku 1998 zarejestrowanych przydomowych oczyszczalni było 4000, podczas gdy w 1999 roku liczba ta wzrosła do 18054 szt. Intensywny wzrost obserwowano w latach kolejnych, gdzie w 2008 roku zarejestrowanych było 51 943 szt. w 2010 roku liczba ta wzrosła do około 81 tysięcy szt. a w 2011 roku zarejestrowano około 103 tysiące szt. W najbliższych latach przewiduje się gwałtowny wzrost nowo budowanych przydomowych oczyszczalni ścieków. Celem pracy była analiza skuteczności oczyszczania ścieków bytowych w przydomowej oczyszczalni z wykorzystaniem zmodyfikowanego filtru żwirowo-piaskowego o przepływie pionowym. Cel pracy został zrealizowany poprzez wykonanie wstępnych badań laboratoryjnych z wykorzystaniem modelu wycinkowego „M1" w skali 1:1, a następnie wykonanie prototypu zmodyfikowanego filtru „F1" w terenie i określenie skuteczności działania w warunkach terenowych. Na tej podstawie autor zaproponował nowatorskie rozwiązanie, zmodyfikowany filtr żwirowo-piaskowy o przepływie pionowym. Obecnie trwają procedury związane ze zgłoszeniem patentowym prototypu zmodyfikowanego filtru żwirowo-piaskowego.
Autorskie rozwiązanie filtru piaskowego o przepływie pionowym polegało na:
- wprowadzeniu przed właściwą warstwą filtracyjną (piaskową) warstwy zabezpieczającej z drobnego żwiru,
- zastosowaniu innowacyjnego układu rozprowadzającego ścieki w postaci
autorskiego rozwiązania,
- zmniejszeniu powierzchni filtru w stosunku do rozwiązań klasycznych.
Klasyczne filtry piaskowe o przepływie pionowym zajmują znaczą powierzchnię (25-30 m2 dla pięcioosobowego gospodarstwa). W pracy podjęto próbę zmniejszenia wymiarów filtru w planie. Ważnym elementem modyfikacji złoża jest zaprojektowanie odpowiedniego systemu rozprowadzania ścieków tak, aby wykorzystać warstwę filtracyjną w jak najwyższym stopniu. Rozstawa drenów rozprowadzających ścieki po powierzchni
złoża filtracyjnego w konwencjonalnych rozwiązaniach jest bardzo duża i wynosi nawet 200 cm. Przy miąższości właściwej warstwy filtracyjnej wynoszącej od 60 do 100 cm może dochodzić do nierównomiernego obciążenia złoża filtracyjnego. Poprzez zwiększenie wykorzystania warstwy filtracyjnej oraz wprowadzenie dodatkowej warstwy zabezpieczającej (z drobnego żwiru) można znacznie zmniejszyć wymiaryfiltru piaskowego o przepływie pionowym, przy równoczesnym zachowaniu jakości filtratu na dopuszczalnym poziomie.