Aerobt behandlingssystem
Ett aerobt reningssystem ( ATS ), ofta kallat ett aerobt septiksystem, är ett småskaligt avloppsreningssystem som liknar ett septiktanksystem , men som använder en aerob process för matsmältningen snarare än bara den anaeroba processen som används i septiska system. Dessa system finns vanligtvis på landsbygden där offentliga avlopp inte är tillgängliga och kan användas för en enskild bostad eller för en liten grupp av hem.
Till skillnad från det traditionella septiska systemet, producerar det aeroba behandlingssystemet ett högkvalitativt sekundärt avloppsvatten, som kan steriliseras och användas för ytbevattning. Detta medger mycket större flexibilitet vid placeringen av lakningsfältet, samt minskar den erforderliga storleken på lakningsfältet med så mycket som hälften.
Bearbeta
ATS-processen består i allmänhet av följande faser:
- Förbehandlingssteg för att avlägsna stora fasta ämnen och andra oönskade ämnen.
- Luftningsstadiet, där aeroba bakterier smälter biologiskt avfall.
- Sedimenteringsstadiet tillåter osmält fast material att sedimentera. Detta bildar ett slam som regelbundet måste avlägsnas från systemet.
- Desinfektionssteg, där klor eller liknande desinfektionsmedel blandas med vattnet, för att producera en antiseptisk effekt. Ett annat alternativ är UV-desinfektion, där vattnet utsätts för UV-ljus inuti en UV-desinfektionsenhet.
Desinficeringssteget är valfritt och används där ett sterilt avloppsvatten krävs, till exempel när avloppsvattnet fördelas ovan jord. Desinfektionsmedlet som vanligtvis används är tabletter av kalciumhypoklorit , som är speciellt gjorda för avfallsbehandlingssystem. Tabletterna är avsedda att bryta ner snabbt i solljus. Stabiliserade former av klor kvarstår efter att avloppsvattnet har spridits och kan döda växter i lakfältet.
Eftersom ATS innehåller ett levande ekosystem av mikrober för att smälta avfallsprodukterna i vattnet, kan alltför stora mängder föremål som blekmedel eller antibiotika skada ATS-miljön och minska behandlingens effektivitet. Osmältbara föremål bör också undvikas, eftersom de kommer att byggas upp i systemet och kräver mer frekvent slamavlägsnande.
Typer av aeroba behandlingssystem
Småskaliga aeroba system använder i allmänhet en av två konstruktioner, system med fast film eller kontinuerligt flöde, suspenderade tillväxtaeroba system (CFSGAS). Förbehandlingen och avloppshanteringen är likartad för båda typerna av system, och skillnaden ligger i luftningssteget.
Fasta filmsystem
System med fast film använder ett poröst medium som ger en bädd för att stödja biomassafilmen som smälter avfallsmaterialet i avloppsvattnet. Designen för system med fasta filmer varierar mycket, men delas in i två grundläggande kategorier (även om vissa system kan kombinera båda metoderna). Det första är ett system där mediet flyttas i förhållande till avloppsvattnet, växelvis nedsänkt filmen och exponerar den för luft, medan den andra använder ett stationärt medium, och varierar avloppsvattenflödet så att filmen växelvis sänks ned och exponeras för luft. I båda fallen måste biomassan exponeras för både avloppsvatten och luft för att den aeroba rötningen ska ske. Själva filmen kan vara gjord av vilket lämpligt poröst material som helst, såsom formad plast eller torvmossa . Enkla system använder stationära medier och förlitar sig på intermittent, gravitationsdrivet avloppsvattenflöde för att ge periodisk exponering för luft och avloppsvatten. Ett vanligt rörligt mediasystem är den roterande biologiska kontaktorn (RBC), som använder skivor som roterar långsamt på en horisontell axel. Nästan 40 procent av skivorna är nedsänkta vid varje given tidpunkt, och axeln roterar med en hastighet av ett eller två varv per minut.
Kontinuerligt flöde, suspenderade tillväxtaeroba system
CFSGAS-system, som namnet antyder, är designade för att hantera kontinuerligt flöde och ger inte en bädd för en bakteriefilm, utan förlitar sig snarare på bakterier suspenderade i avloppsvattnet. Suspensionen och luftningen tillhandahålls vanligtvis av en luftpump, som pumpar luft genom luftningskammaren, vilket ger en konstant omrörning av avloppsvattnet utöver syresättningen. Ett medium för att främja bakterietillväxt av fixerad film kan läggas till vissa system som är utformade för att hantera högre än normala nivåer av biomassa i avloppsvattnet.
Eftermonterade eller bärbara aeroba system
En annan allt vanligare användning av aerob behandling är för sanering av misslyckade eller misslyckade anaeroba septiska system, genom att eftermontera ett befintligt system med en aerob funktion. Denna produktklass, känd som aerob sanering, är utformad för att åtgärda biologiskt misslyckade och sviktande anaeroba distributionssystem genom att avsevärt minska det biokemiska syrebehovet (BOD5) och totala suspenderade fasta ämnen (TSS) i avloppsvattnet. Minskningen av BOD5 och TSS vänder den utvecklade biomattan. Vidare strömmar avloppsvatten med högt löst syre och aeroba bakterier till distributionskomponenten och smälter biomattan.
Kompostering av toaletter
Komposteringstoaletter är utformade för att endast behandla toalettavfall, snarare än allmänt avloppsvatten från bostäder, och används vanligtvis med vattenfria toaletter snarare än spoltoaletter som är förknippade med ovanstående typer av aeroba behandlingssystem. Dessa system behandlar avfallet som ett fuktigt fast ämne, snarare än i flytande suspension, och separerar därför urin från avföring under behandlingen för att bibehålla den korrekta fukthalten i systemet. Ett exempel på en komposttoalett är clivus multrum ( latin för 'lutande kammare'), som består av en lutande kammare som separerar urin och avföring och en fläkt för att ge positiv ventilation och förhindra att lukt tränger ut genom toaletten. Inuti kammaren bryts urinen och avföringen oberoende av varandra, inte bara av aeroba bakterier, utan också av svampar , leddjur och daggmaskar . Behandlingstiderna är mycket långa, med en minsta tid mellan bortskaffande av fast avfall på ett år; under behandlingen minskar volymen av det fasta avfallet med 90 procent, varvid det mesta omvandlas till vattenånga och koldioxid. Patogener elimineras från avfallet genom de långa varaktigheterna under ogästvänliga förhållanden i behandlingskammaren.
Jämförelse med traditionella septiska system
Luftningssteget och desinficeringssteget är de primära skillnaderna från ett traditionellt septiksystem ; i själva verket kan ett aerobt reningssystem användas som en sekundär rening av septiktankavlopp. Dessa steg ökar den initiala kostnaden för det aeroba systemet, och även underhållskraven jämfört med det passiva septiska systemet. Till skillnad från många andra biofilter kräver aeroba behandlingssystem en konstant tillförsel av elektricitet för att driva luftpumpen, vilket ökar de totala systemkostnaderna. Desinfektionstabletterna måste bytas ut med jämna mellanrum, liksom de elektriska komponenterna (luftkompressor) och mekaniska komponenter (luftspridare). avloppsvatten av högre kvalitet än en septiktank, och därför kan lakfältet vara mindre än det för ett konventionellt septiksystem, och utflödet kan släppas ut i områden som är alltför miljökänsliga för septiksystem. Vissa aeroba system återvinner avloppsvattnet genom ett sprinklersystem och använder det för att vattna gräsmattan där bestämmelserna godkänns.
Avloppsvattenkvalitet
Eftersom avloppsvattnet från en ATS ofta släpps ut på lakningsfältets yta är kvaliteten mycket viktig. En typisk ATS kommer, när den fungerar korrekt, att producera ett avlopp med mindre än 30 mg/liter BOD5, 25 mg/L TSS och 10 000 cfu/ml fekala koliforma bakterier . Detta är tillräckligt rent för att det inte kan stödja en biomatta eller "slem"-lager som en septiktank.
ATS-avloppsvatten är relativt luktfritt; ett korrekt operativsystem kommer att producera avloppsvatten som luktar unket, men inte som avloppsvatten. Aerob behandling är så effektiv för att minska lukter att det är den föredragna metoden för att minska lukt från gödsel som produceras av gårdar.