W ostatnich latach w Polsce zauważa się znaczący postęp w technologii systemów odwadniania dróg oraz metod ochrony środowiska gruntowo-wodnego. Na krajowym rynku istnieje wiele firm, które oferują kompleksowe rozwiązania w tym obszarze. Wybór odpowiedniego sposobu odprowadzania i oczyszczania spływów powierzchniowych stanowi istotne wyzwanie techniczne. Projektując odwodnienia należy uwzględnić różne czynniki determinujące wybór systemu, takie jak parametry spływów powierzchniowych (ilość i jakość), koszty eksploatacji urządzeń oraz wymagania ekologiczne dla danego terenu.
Należy zdawać sobie sprawę, że skutki wynikające ze stosowania nieskutecznych urządzeń do oczyszczania spływów z dróg są zbyt poważne, aby bagatelizować ten problem. W celu ochrony środowiska gruntowo-wodnego przed zanieczyszczeniami z dróg, istnieją pewne kluczowe zasady:
- Stosowanie rowów przydrożnych obsianych trawą jest skutecznym sposobem na oczyszczanie spływów powierzchniowych. Jednak stosowanie rowów o charakterze szczelnym (nieprzepuszczalnym) nie zawsze jest wskazane.
- Należy unikać stosowania różnych sposobów oczyszczania w jednym rozwiązaniu, czyli na przykład jednoczesnego używania piaskowników, separatorów koalescencyjnych i innych zbiorników. Zdecydowanie lepiej wybrać jedną, skuteczną metodę.
- Kluczowa jest prawidłowa i terminowa konserwacja urządzeń podoczyszczających wodę deszczową. Przed dokonaniem wyboru systemu odwadniającego konieczna jest analiza kosztów eksploatacji i utrzymania urządzeń do oczyszczania spływów. Zaniedbania w konserwacji tych urządzeń często prowadzą do niekontrolowanego zanieczyszczenia środowiska gruntowo-wodnego.
Wody opadowe spływające z utwardzonych powierzchni dróg i autostrad często zawierają substancje ropopochodne i inne oleje, które są szkodliwe dla środowiska. Aby oddzielić te substancje od wody wprowadzanej do zbiorników wodnych oraz od ścieków, stosuje się separatory substancji ropopochodnych. Dostępne są różne rodzaje tych urządzeń, które dobiera się w zależności od wielkości obszaru zlewni oraz rodzaju obiektu.
Rodzaje osadników stosowanych przy drogach publicznych
W kontekście dróg publicznych, stosuje się różne rodzaje separatorów w celu oczyszczania wód opadowych i ścieków. Oto dwa główne rodzaje separatorów:
- Separatory zawiesin (osadniki): Te urządzenia służą do usuwania zawiesiny o gęstości większej niż 1 kg/dm³ z wód opadowych i ścieków. Osadniki przede wszystkim pomagają w usunięciu trudno opadających zanieczyszczeń ze strumienia wód opadowych i ścieków. Dodatkowo, chronią one przed nadmiernym dopływem zawiesin do kolejnych urządzeń w procesie technologicznym, takich jak separatory substancji ropopochodnych lub zbiorniki retencyjne.
- Separatory substancji ropopochodnych: Te urządzenia służą do oczyszczania wód opadowych i ścieków technologicznych poprzez oddzielanie i magazynowanie cieczy lekkich o gęstości nie większej niż 0,95 g/cm³. Substancje ropopochodne, takie jak benzyna i oleje, są typowymi zanieczyszczeniami obecnymi w wodach opadowych i ściekach. Separatory substancji ropopochodnych pomagają w ich skutecznym usunięciu i oddzieleniu od innych składników wody, co przyczynia się do poprawy jakości wód i ochrony środowiska.
Oba rodzaje separatorów są istotnymi elementami infrastruktury przy drogach publicznych, pomagając w redukcji zanieczyszczeń środowiska i zapewniając ochronę wód powierzchniowych przed szkodliwymi substancjami.
Typy osadników
Istnieją dwa główne typy osadników, które można wybrać w zależności od rodzaju zlewni i wymaganego poziomu oczyszczania ścieków: osadniki poziome i osadniki wirowe. Oto krótka charakteryzacja obu tych typów osadników:
► Osadniki poziome
Zasada działania
Osadniki poziome wykorzystują zjawisko sedymentacji, które polega na opadaniu cięższych cząstek stałych i zawiesin w wodzie pod wpływem grawitacji. Osadnik poziomy pozwala na oddzielenie zawiesiny od ścieków poprzez rozdzielenie dwóch faz: ścieków i zawieszonych w nich cząstek o gęstości większej niż gęstość wody.
Wlot
Osadnik poziomy jest wyposażony w deflektor na wlocie, co zwiększa efektywność jego działania poprzez lepsze rozprowadzenie ścieków po powierzchni urządzenia i zmniejszenie tzw. “martwych stref”.
► Osadniki wirowe
Zasada działania
Osadniki wirowe wykorzystują siłę odśrodkową do oddzielania zanieczyszczeń od ścieków. Dzięki tej sile, która powstaje w wyniku wirowania płynu, możliwe jest skuteczne oddzielenie drobnych cząstek zawiesiny od wody. Osadniki wirowe są efektywne zwłaszcza przy dużych obciążeniach hydraulicznych.
Deflektor
Podobnie jak osadniki poziome, osadniki wirowe również wykorzystują deflektor na wlocie, który zwiększa efektywność usuwania zanieczyszczeń, poprawiając rozprowadzenie ścieków po powierzchni urządzenia i redukując obszary o ograniczonej wymianie wody.
Osadniki poziome i osadniki wirowe są stosowane w różnych warunkach i w zależności od potrzeb oczyszczania ścieków. Osadniki poziome są bardziej odpowiednie do zastosowań, gdzie sedymentacja jest głównym procesem usuwania zanieczyszczeń, podczas gdy osadniki wirowe są preferowane w przypadkach, gdzie konieczne jest skuteczne oddzielenie małych i lekkich cząstek zawiesin przy dużym przepływie wody. Oba rodzaje osadników są istotne w procesach oczyszczania ścieków i pomagają w utrzymaniu czystości wód powierzchniowych.
Rodzaje separatorów stosowanych przy drogach publicznych
W zależności od rodzaju zlewni, warunków pracy urządzenia oraz wymaganego poziomu oczyszczania ścieków, stosuje się separatory substancji ropopochodnych w dwóch technologiach: lamelowej i koalescencyjnej. Oto opis obu tych technologii:
► Separatory koalescencyjne
Zasada działania
Separatory koalescencyjne wykorzystują zjawisko grawitacyjnego rozdziału olejów i wody, a także koalescencji, czyli łączenia się małych kropli oleju w większe krople. Zawiesina mineralna obecna w ściekach jest osadzana poprzez sedymentację i filtrację w materiale koalescencyjnym. Konstrukcja separatora umożliwia spokojny przepływ zanieczyszczonych wód, co jednocześnie sprzyja rozdzieleniu strumienia ścieków na substancje ropopochodne (magazynowane w separatorze) i wodę. Lżejsze od wody zanieczyszczenia ropopochodne wypływają na powierzchnię i gromadzą się, tworząc warstwę. Małe krople oleju mineralnego, które same nie są w stanie unosić się na powierzchni, łączą się w większe krople poprzez koalescencję, co ułatwia ich rozdział grawitacyjny. Zatopiony wylot separatora zapobiega wydostawaniu się oddzielonych zanieczyszczeń do odbiornika ścieków.
► Separatory lamelowe
Zasada działania
Separatory lamelowe oddzielają substancje ropopochodne, wykorzystując procesy flotacji (uniesienie zanieczyszczeń na powierzchnię) i sedymentacji (opadanie zanieczyszczeń na dno). Zanieczyszczone wody wpływają do separatora poprzez komorę wlotową, która zapewnia spokojny przepływ i kieruje strumień ścieków. Rozdział zanieczyszczeń zachodzi w trakcie wielowarstwowego przepływu zanieczyszczonych wód przez pakiety lamelowe. Oczyszczone ścieki trafiają do komory odpływowej, która jest wyposażona w zabezpieczenie przed przelewaniem zawartości komory separacji w przypadku podpiętrzenia ścieków w urządzeniu, na przykład w wyniku cofnięcia ścieków z odbiornika. Ta technologia umożliwia również zatrzymanie łatwo sedymentujących zawiesin, które gromadzą się na dnie komory separacji.
Oba rodzaje separatorów substancji ropopochodnych są skonstruowane w taki sposób, że pomagają w efektywnym usuwaniu olejów i innych substancji ropopochodnych z wód opadowych i ścieków. Wybór między technologią lamelową a koalescencyjną zależy od specyficznych potrzeb i warunków w danym miejscu, takich jak rodzaj zanieczyszczeń, obciążenie hydrauliczne i dostępne przestrzenie.
