Occidental greywater/pl

System oczyszczania szarej wody składa się z beczek o pojemności 55 galonów. Jest to w zasadzie pięciostopniowy system oczyszczania szarej wody z osadem czynnym . Szara woda jest przetwarzana biologicznie i ponownie wykorzystywana do celów dekoracyjnych.

Zamiast pisać ogólny poradnik dotyczący tego typu systemu oczyszczania szarej wody, zacznę od artykułu w stylu „oto, co zrobiłem”.

Klient mieszka w regionie o dużym natężeniu suszy w północnej Kalifornii, gdzie studnia wysycha w miesiącach letnich. Duże zbiorniki buforowe pokrywają całoroczne zapotrzebowanie na wodę. Jednak w porze suchej woda musi być dowożona kilkakrotnie cysternami. Celem tego systemu szarej wody jest zminimalizowanie wpływu nawadniania pół akra ozdobnego terenu wokół domu poprzez recykling zużytej wody. W zależności od pogody, szacuje się, że tygodniowe zapotrzebowanie na wodę do pielęgnacji ogrodu wynosi od 100 do 200 galonów (ok. 370-700 litrów). System musi być łatwy w utrzymaniu, łatwy w obsłudze i mieć wystarczającą ilość wody do regularnego podlewania. Musi również zaspokajać 100% zapotrzebowania na wodę w porze suszy.

Dom jest dwupiętrowy. Szara woda produkowana na piętrze ma wystarczającą wysokość podnoszenia, aby grawitacyjnie zasilić cały proces oczyszczania planowanego systemu. Odpływy na piętrze są zbyt niskie dla grawitacyjnego systemu oczyszczania szarej wody i nie będą częścią tego planu oczyszczania. Na piętrze znajduje się duża kuchnia ze zmywarką, pralką i dwiema łazienkami. Na piętrze znajduje się również mała kuchnia i jedna łazienka. Większość potencjału szarej wody powstaje na piętrze.

Wszystkie odpływy szarej wody na drugim piętrze zostały ponownie podłączone do wspólnej rury. Zainstalowano zawór trójnikowy, który kieruje szarą wodę albo do systemu oczyszczania szarej wody, albo do szamba. Na poniższym zdjęciu dwa zawory określają kierunek przepływu wody. Lewy zawór (w środku zdjęcia) opada do szamba. Prawy zawór kieruje do systemu oczyszczania szarej wody. Każda modernizacja systemu oczyszczania szarej wody powinna uwzględniać możliwość powrotu do pierwotnego systemu.

Jeśli mieszkańcy muszą używać chemicznych środków czyszczących, które spłyną do kanalizacji, możliwość przejścia na szambo uratuje zdrowie biologicznego systemu oczyszczania szarej wody. Ponadto, jeśli system szarej wody wymaga konserwacji, naprawdę miło jest nie mieć do czynienia z wtórną wodą. Ten system szarej wody jest wyłączany w miesiącach deszczowych. Podczas instalacji instalacji wodno-kanalizacyjnej należy przestrzegać lokalnych przepisów. Większość z nich ma swoje uzasadnienie. Ta modernizacja zapewnia pełną wymaganą wentylację rur i spełnia lub przekracza minimalne wymagania dotyczące spadku rur. Gdzieś w internecie wyszukałem Kalifornijskie Standardy Mieszkaniowe i Komercyjne. Normy te wymagają, aby każda średnica rury mniejsza lub równa 2" miała spadek 1/4" na stopę. A każda średnica rury większa lub równa 3" miała spadek 1/8" na stopę.

Z zaworu trójnikowego szara woda przepływa rurą o średnicy 4 cali do komór przetwórczych (45-galonowych beczek) w wycofanym z użytku kurniku.

Aby umożliwić otwarcie pokrywy pierwszego bębna, rura spustowa obraca się w górę i na zewnątrz za pomocą zestawu dopasowanych adapterów rurowych z gwintem męskim i żeńskim, nachylonych na rurę 4-calową. Są one na tyle luźno gwintowane, aby mogły się swobodnie obracać, i na tyle mocno, że ich tarcie utrzymuje rurę spustową w żądanej pozycji.

Rura spustowa została zaprojektowana tak, aby zapewnić dość szczelne połączenie z pokrywą beczki. Chciałem zminimalizować ryzyko nieprzewidzianych czynników zewnętrznych, które mogłyby zanieczyścić system.

To serce systemu oczyszczania szarej wody. Szara woda wpływa rurą spustową po lewej stronie i staje się coraz czystsza w miarę przepychania jej przez kolejne bębny od lewej do prawej.

W większości przypadków za czyszczenie odpowiada zdrowa flora bakteryjna tlenowa. Po wstępnym zasiedleniu pożytecznymi bakteriami, konieczne jest intensywne napowietrzanie, aby system działał prawidłowo. Pierwszy bęben, zawierający najbardziej zanieczyszczoną wodę, jest napowietrzany najintensywniej. Docelowa wydajność dla pierwszych dwóch bębnów wynosi 300 litrów na godzinę (l/h). To około 7,5 l/h na galon wody, co jest zbliżone do docelowej wydajności napowietrzania dla komunalnych systemów oczyszczania ścieków z osadem czynnym. Kolejne dwa bębny otrzymują około 240 l/h, czyli 6 l/h/gal.

Jedną z różnic tego systemu od typowego systemu osadu czynnego jest brak oddzielnego okresu sedymentacji. Zanieczyszczenia z odpływów przydomowych i duże kłaczki osiadają na dnie każdego bębna. Częścią regularnej konserwacji jest spuszczanie osadu gromadzącego się na dnie każdego bębna dwa lub trzy razy w okresie letnim. Na poniższym zdjęciu, 2-calowe rury i zawory ułatwiają tę konserwację. Otwieraj po kolei każdy zawór na około 10-15 sekund. Na dnie każdego bębna zainstalowano odpływ podłogowy o rozmiarach przemysłowych. Kilka stóp ciśnienia wody, duże odpływy i rury spustowe tworzą odpowiednie podciśnienie, a osad jest odsysany. Odpływy prowadzą do pobliskiego starego dębu.

Uwaga dodatkowa

Pisząc to, pomyślałem o ulepszeniu tego połączonego systemu napowietrzania i osadzania. W obecnej formie woda na wylocie z tego systemu jest dość klarowna. Aby jednak go jeszcze bardziej ulepszyć, gdy tylko będę miał okazję, podniosę kamień napowietrzający z dna, stopniowo wyżej w każdym bębnie. Napowietrzanie z kamieni napowietrzających powoduje znaczne turbulencje (sprawdź poniższy rysunek) przy ich prędkościach przepływu, więc tylko największe kłaczki i zanieczyszczenia osiadają na dnie. Obszar bez turbulencji pod kamieniami napowietrzającymi umożliwiłby lepsze osiadanie i czystszą wodę na wylocie. W pierwszym bębnie podniosę kamień tylko o kilka cali. Im głębiej napowietrzane, tym większe stężenie rozpuszczonego tlenu ze względu na zwiększone ciśnienie wody i czas kontaktu pęcherzyków z wodą przed dotarciem do powierzchni. Podniosę kamień napowietrzający o około 15 centymetrów w drugim bębnie i około 30 centymetrów w dwóch ostatnich bębnach. Nie obliczyłem tego, ale przypuszczam, że wysoki przepływ tlenu w tych beczkach sprawi, że różnica wysokości będzie dość nieznaczna. Ruch pęcherzyków powietrza w górę utrzyma cykl przepływu wody przez bęben, który będzie stale transportował natlenioną wodę z góry w dół, poniżej aeratora. Zatem poniżej aeratorów woda będzie stale płynąć, ale turbulencje powyżej nie zapobiegną osadzaniu się większych kłaczków. DODATEK: Podniesienie kamieni napowietrzających zgodnie z opisem poprawiło klarowność wody i nie wydaje się mieć żadnych wad.

Dalszy...

Przepływ wody z bębna do bębna odbywa się przez 1-calową rurę irygacyjną przepuszczoną przez otwór 15/16 cala i kolano 90 stopni (zobacz kolano między dwoma bębnami poniżej). Wymaga to pewnej siły, aby przepuścić rurę irygacyjną, ale uszczelnienie jest wodoszczelne i oszczędza koszt drogich złączek grodziowych, które są zwykle używane do gwintowania otworu w zbiorniku. Dodatkowo, otwory te są wiercone na łuku, gdzie bęben zaczyna zwężać się w kierunku pokrywy. Znajdowanie się na łuku zmusza rurę irygacyjną do pochylenia się w dół do wody, minimalizując ryzyko przedostawania się olejów i powierzchniowego szlamu z bębna do bębna. A ponieważ kłaczki mają tendencję do tonięcia, a nie unoszenia się na powierzchni, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo, że spłyną rurą irygacyjną do następnego bębna.

W ostatnim bębnie woda wypływa do kolejnej rury irygacyjnej, tej skierowanej ku górze (patrz zdjęcie poniżej po prawej). Prowadzi ona do 500-galonowego zbiornika magazynowego. Otwór w tej rurze jest umieszczony wyżej niż we wszystkich pozostałych rurach łączących bębny i ustala poziom wody we wszystkich bębnach. W miarę jak szara woda wpływa z domu do systemu, jest stopniowo przepychana przez system i wypływa na powierzchnię ostatniego bębna. Obecnie ta rura ociera się o powierzchnię ostatniego bębna, który jest dość oczyszczony i czysty, ale myślę, że zamiast tego założę na tę rurę kolanko, aby pobierać wodę z głębokości cala lub dwóch poniżej powierzchni.

Woda wypływa z kurnika do 500-galonowego zbiornika magazynowego, znajdującego się około 9 metrów w dół zbocza. Tutaj widać rurę łączącą beczkę ze zbiornikiem magazynowym, odpływ konserwacyjny, rurę powrotną sprężonej, oczyszczonej szarej wody, prowadzącą z powrotem do domu, oraz wąż napowietrzający prowadzący do beczek.

Tutaj woda z beczek wpływa do zbiornika. Druga rura to odpływ przelewowy, który obecnie również prowadzi do starego dębu. Ponieważ jednak nadmiar wody jest oczyszczany, myślę o planach skierowania jej do szeregu pobliskich, obecnie nieużywanych stawów ogrodowych. Pierwszy, mały staw będzie służył jako ozdobne mokradło, zanim woda spłynie do większego stawu w pobliżu.

Zbiornik magazynowy jest również natleniony, aby utrzymać warunki tlenowe, utrzymując wodę „zdrową” do momentu wykorzystania do nawadniania krajobrazu. Zbiornik magazynowy jest napowietrzany z szybkością około 2300 lph. Około 4,5 lph/gal. Minął ponad rok od zbudowania obecnego systemu i jestem bardzo zadowolony z wydajności pompy powietrza. To pompa napowietrzająca staw Airtech 40. Twierdzą, że produkują najbardziej wydajne pompy powietrza na rynku i jest to jedyna firma, jaką udało mi się znaleźć, która otwarcie publikuje swoje krzywe wydajności. Możesz ją zobaczyć zamontowaną na górze zbiornika ciśnieniowego studni Flotec. Przypadkowo pasują do siebie. Airtec nie ma zatwierdzenia UL do użytku na zewnątrz, więc widzisz ją z moją prowizoryczną obudową pompy, która chroni ją przed wodą, która mogłaby przeciekać z dachu woliery i służy również jako przegroda, zapobiegająca przedostawaniu się kurzu do filtra powietrza pompy . Mam nadzieję, że filtr powietrza będzie dzięki temu dłużej służył. Obudowa to przycięte 5-galonowe wiadro zamontowane na elemencie lampy, co zapobiega jego kontaktowi z wibrującą pompą. Pompa jest dość cicha, chyba że ma coś, co mogłoby wibrować.

System pokazany tutaj przy wylocie ze zbiornika magazynowego to pompa strumieniowa Flotec o mocy ¾ KM, zbiornik ciśnieniowy Flotec o pojemności 40 galonów dostarczający ciągłe ciśnienie wody 30–50 psi do kilku kranów przeznaczonych do wody szarej w domu w celu nawadniania.

Niedawno dodałem wyłącznik pływakowy i oddzielny wyłącznik do pompy strumieniowej. Wyłącznik pływakowy jest widoczny w wodzie o głębokości zaledwie około 25 cm. Jest on przymocowany do podłoża, aby otworzyć obwód, gdy poziom wody spadnie do około 10 cm. Nie zamyka obwodu, dopóki poziom wody nie osiągnie około 25 cm.

Niedawno dopływ szarej wody został przełączony do systemu kanalizacyjnego w celu przeprowadzenia prac konserwacyjnych, ale nie został przywrócony po ich zakończeniu. Nawadnianie kontynuowano normalnie, opróżniając zbiornik magazynowy, a pompa strumieniowa pracowała przez dwa dni bez wody. Zrobiło się gorąco i stopiło adaptery PCV wchodzące i wychodzące z pompy. Na szczęście pompa nie wymagała wymiany, ponieważ posiada wbudowany wyłącznik temperaturowy, który wyłącza się, zanim jej własne elementy się stopią lub przepalą. Wymieniono jedynie instalację hydrauliczną otaczającą pompę. Wyłącznik pływakowy po prostu odcina zasilanie pompy, gdy poziom w zbiorniku spadnie zbyt nisko, zapobiegając tego typu problemom w przyszłości. Zainstalowałem również ręczny wyłącznik do pompy strumieniowej, po tym jak zdałem sobie sprawę, że każda konserwacja pompy strumieniowej wiąże się z wyłączeniem zasilania pompy powietrza. Teraz napowietrzanie wszystkich beczek i zbiornika magazynowego nie musi być przerywane, jeśli konieczne są jakiekolwiek prace przy pompie strumieniowej. Zdjęcie (powyżej po prawej) przedstawia wyłącznik główny i wyjście zasilające pompę powietrza powyżej oraz skrzynkę rozdzielczą pompy strumieniowej poniżej. Wyłącznik pływakowy jest podłączony szeregowo do tej dolnej skrzynki rozdzielczej. Instrukcje obsługi wszystkich urządzeń są zapakowane w woreczek strunowy i przymocowane zszywkami do ściany, dla wygody, na wypadek gdyby ktoś mniej obeznany z systemem musiał z nim pracować w przyszłości.

Wymiana instalacji hydraulicznej w tym przypadku była dość prostym zadaniem, dzięki pewnemu wcześniejszemu planowaniu podczas budowy systemu. Patrząc wstecz na szczegółowe zdjęcie pompy strumieniowej, czerwony zawór na wylocie ze zbiornika pozwolił mi na pracę nad instalacją hydrauliczną bez utraty wody ze zbiornika. Szybkozłączki (szare, o większej średnicy) przed i za pompą pozwoliły na wymianę tylko tych sekcji, które zostały uszkodzone przez przegrzanie. Ponadto, połączone adaptery rurowe z gwintem męskim i żeńskim przed manometrem uchroniły mnie przed koniecznością wymiany całego zespołu manometru. Wracając do pompy powietrza, podczas projektowania pneumatycznej instalacji hydraulicznej do kamieni napowietrzających, użycie rury irygacyjnej wydawało się najbardziej opłacalnym sposobem na pokrycie dystansu blisko 50 stóp. Na poniższym zdjęciu wąż irygacyjny (wymagający zacisku rurowego) jest wsunięty na dyszę pompy powietrza.

Do wkręcenia rurki irygacyjnej użyłem dziurkacza i standardowych 1/8-calowych ostrzy do nawadniania kropelkowego. Następnie użyłem droższej, winylowej rurki, zazwyczaj używanej do kamieni napowietrzających. Większość kamieni napowietrzających ma nyple 1/4 cala. Zaoszczędziłem na adapterach, wsuwając po prostu 1/8-calową winylową rurkę do 1/4-calowej winylowej rurki, jak widać na zdjęciu poniżej. Pierwszy kamień napowietrzający jest większy i ma nypel 3/8 cala.

Z pewnością nie jest to najwytworniejszy model i prawdopodobnie ma drobne przecieki, ale działa.

Raz w miesiącu otwórz dwa pierwsze bębny i usuń oleje, które się nagromadziły, za pomocą skimmera basenowego. Większość znajduje się w pierwszym bębnie, a w drugim bębnie zazwyczaj są tylko ślady.

Jak wspomniano wcześniej, odessaj osad z dna beczek. Otwórz każdy zawór, po kolei, na 5-10 sekund. Wyczyść kamienie napowietrzające. Wyłącz pompę napowietrzającą. Wyciągnij kamienie napowietrzające z beczek i zbiorników. Zanurz każdy kamień napowietrzający przez minutę lub dwie w kwasie solnym (środek do czyszczenia filtrów basenowych) w plastikowym pojemniku (trawi szkło). Wymagana ochrona oczu i skóry. Przeczytaj etykietę.

Sprawdź wzrokowo wszystkie instalacje hydrauliczne, przewody elektryczne i pompę strumieniową. Wyczyść lub wymień filtr powietrza w pompie powietrza. Przestaw zawory spustowe z szamba na system szarej wody.

Włącz zasilanie systemu.

Zaszczep system pożytecznymi bakteriami tlenowymi. Wystarczy jedna butelka K-87 (patrz poniżej). Gdy pierwsza beczka będzie co najmniej w połowie pełna, wlej kilka łyżek stołowych. Zaszczep system ponownie, gdy woda dotrze do zbiornika, równomiernie rozlewając zawartość butelki między cztery beczki. Używam bioreaktora mydła Roebic Laboratories K-87. Lokalny sklep z narzędziami ma w ofercie kilka produktów Roebic. Kiedy zaczynałem budować ten system, zadzwoniłem do firmy i zapytałem, który z ich produktów zawiera najwięcej bakterii tlenowych. K-87 był ich odpowiedzią. Patrząc teraz na ich stronę internetową, wygląda na to, że dodali idealny produkt do swojej linii – Air-O-Pak.

Przełącz zawory spustowe na system septyczny.

Wyczyść kamienie napowietrzające.

Wyszoruj ścianki każdego bębna i zbiornika za pomocą szczotki z długim trzonkiem. Całkowicie opróżnij bębny i zbiornik. Pozostaw je otwarte do całkowitego wyschnięcia, a następnie zamknij do następnego sezonu suszy. Wyłącz zasilanie systemu.

Rozważam dodanie trochę pożywki bakteryjnej do dwóch ostatnich bębnów, co stworzy znacznie większą powierzchnię, do której bakterie będą mogły przylegać. Niskie koszty eksploatacji i łatwa konserwacja to wymagania tego systemu. Jednym z pomysłów, o którym słyszałem, który mi się podoba i który rozważam, jest ponowne wykorzystanie starych plastikowych butelek po napojach. Dna muszą być odcięte, aby mógł przez nie przepływać napowietrzona woda. Mniejsze butelki mają większą powierzchnię w stosunku do objętości niż większe butelki. Wrzucanie butelek bezpośrednio do zbiorników sprawiłoby, że czyszczenie i konserwacja byłyby uciążliwe. Zastanawiam się, czy są dostępne duże (około 10-galonowe) plastikowe worki siatkowe, takie jak większe wersje cebuli, w których często sprzedaje się cebulę w supermarkecie. Napełnienie jednego z nich plastikowymi butelkami bez dna i powieszenie ich w bębnie na haku przymocowanym do pokrywy mogłoby się sprawdzić. Byłoby łatwo je wyjąć i łatwo wymienić. A puste butelki nic nie kosztują.

W końcu udało mi się oddać szarą wodę do laboratorium. Pobrałem próbkę szarej wody z węża, którym podlewam trawnik, po około 5 minutach odkręcania. Pozwoliłem wodzie płynąć, aby usunąć wszelkie zastoje, które mogły gromadzić się w wężu i rurach.

Wybrałem trzy testy, które dałyby całkiem niezłe pojęcie o ogólnej jakości wody: biologiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT), chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) i liczbę bakterii grupy coli w kale. Chciałbym mieć całkowitą liczbę bakterii grupy coli, a także wykonać wszystkie cztery testy szarej wody przed jej przepłynięciem do systemu, dla porównania. Ale same trzy testy kosztowały 150 dolarów amerykańskich, więc poszedłem na kompromis. Testy wykonano 5 września 2007 roku; koniec lata. Studnia w tym domu była sucha od kilku miesięcy i kupowano wodę pitną. Gospodarstwo domowe było więc bardzo oszczędne w zużyciu wody. Ogólnie rzecz biorąc, oszczędzanie oznacza mniejsze rozcieńczenie brudu i mydła trafiającego do systemu szarej wody. Możemy więc założyć, że uzdatniana woda była brudna. Nie wiem, jak bardzo brudna, ponieważ nigdy jej nie testowałem; była prawdopodobnie gorsza niż normalnie i znacznie gorsza niż wynik dla uzdatnionej wody.

Przepraszam, że nie przeprowadziłem badań, aby wyjaśnić, co oznaczają te liczby. Jeśli ktokolwiek z Państwa czytających to zna się na badaniu jakości wody i mógłby podzielić się swoją wiedzą, byłbym wdzięczny.

• 
  Rys. 1: Zawory szarej wody i ścieków pod domem.
• 
  Rys. 2: Rurociągi prowadzące do systemu szarej wody.
• 
  Rys. 3: Rura do odprowadzania szarej wody biegnąca wzdłuż ogrodzenia. (nachylenie jest spadkowe, ale wygląda inaczej, ponieważ ogrodzenie jest bardziej strome niż rura)
• 
  Rys. 4: Szara woda w pierwszym zbiorniku.
• 
  Rys. 5: Wszystkie cztery zbiorniki do oczyszczania szarej wody o pojemności 55 galonów.
• 
  Rys. 6: Napowietrzanie w pierwszych dwóch zbiornikach na szarą wodę o pojemności 55 galonów. (Najwięcej pęcherzyków powietrza pojawia się w pierwszym zbiorniku.)
• 
  Rys. 7: Pomiary osadów dla wszystkich czterech zbiorników na szarą wodę o pojemności 55 galonów.
• 
  Rys. 8: Przetworzona szara woda opuszczająca system oczyszczania i kierująca się do 500-galonowego, napowietrzanego zbiornika retencyjnego.