Schemat technologiczny oczyszczania ścieków z winiarni przedstawiono na rysunku 1.
Wszystkie zanieczyszczone ścieki poprzez zakładową sieć kanalizacyjną z miejsc powstawania są kierowane grawitacyjnie do kolektora ściekowego 1, skąd pompą zatapialną 2 są dostarczane do oczyszczalni ścieków. Praca pompy 2 jest automatycznie kontrolowana przez panel sterowania 3 w zakresie górnego i dolnego poziomu cieczy. Pojemność komory odbiorczej kolektora 1 pozwala na mechaniczne oczyszczanie ścieków.
Na terenie oczyszczalni ścieki przepływają najpierw do urządzenia do uśredniania osadów ściekowych 4. Nagromadzony płynny szlam ze zbiornika uśredniającego jest okresowo usuwany do zbiornika ciągnika 5 i wywożony na wysypisko. Ścieki, które zostały mechanicznie oczyszczone w kolektorze 1 i w zbiorniku uśredniającym 4, prawie bez wahań kosztów dopływają do głowicy biotanku 6, gdzie na nieruchomym nośniku włóknistym 7 osadzony jest unieruchomiony osad czynny, który dokonuje destrukcji zanieczyszczeń organicznych ścieków, czyli ich oczyszczenia.
Rys.1. Schemat technologiczny oczyszczania ścieków z wytwórni win: 1 - kolektor ścieków; 2 - pompa zatapialna; 3 - panel sterowania pompą; 4 - osadnik; 5 - zbiornik ruchomy do separacji osadów; 6 - biotank; 7 - media włókniste; 8 - aerator podnośnikowy; 9 - dmuchawa powietrza; 10 - mieszadło; 11 - zbiornik kontaktowy; 12- zbiornik korkowy na wybielacz; 13- zbiornik na wybielacz; 14- pompa dozująca; 15- separator powietrza; 16- bąbelkownica; 17- biopond Tlen niezbędny do aktywności życiowej mikroorganizmów tlenowych dostaje się do cieczy dzięki pracy napowietrzaczy typu air-lift 8. W dolnej części napowietrzacza strumieniowego doprowadzane jest sprężone powietrze z dmuchaw 9, a następnie mieszanina powietrza i wody dzięki różnicy ciężaru właściwego unosi się w górę napowietrzacza i rozpryskuje się na powierzchni ścieków w biopunkcie. Powietrze w kontakcie ze ściekami jest natleniane i przemieszcza się w dół obok unieruchomionych mikroorganizmów, które oczyszczają ścieki. Nowe porcje ścieków stopniowo przeciskają ścieki wzdłuż korytarza w kierunku wylotu. W ten sposób, w miarę przemieszczania się ścieków w korytarzach biotworzyw, stężenie zanieczyszczeń w ściekach jest stale redukowane do wartości normatywnych. Biomasa bakteryjna, która gromadzi się na stałym nośniku jest częściowo zjadana przez pierwotniaki i utrzymywana na wymaganym poziomie. Podczas długotrwałej eksploatacji oczyszczalni, pomiędzy mikroorganizmami unieruchomionymi na stałej matrycy ustala się względna równowaga, która zapewnia niski przyrost biomasy.
Woda, która kolejno przeszła przez wszystkie trzy korytarze biotworzywa, poprzez rurę przelewową odprowadzana jest do mieszalnika szczotkowego 10, gdzie za pomocą pompy dozującej 14 dostarczany jest z chlorowni roztwór wapna chlorowanego. Roztwór przygotowuje się w następujący sposób:
Do zbiornika 12 wsypywana jest codzienna dawka wapna wybielającego i rozpuszczana w wodzie użytkowej. Po wymieszaniu wapna z wodą za pomocą mieszadła przez 2 godziny, roztwór odstawia się na 2-3 godziny i dekantuje, wypuszczając roztwór roboczy do zbiorników rozpuszczonych 13. Osad, który zgromadził się w zbiorniku wyrównawczym, jest usuwany przez kurek spustowy w dolnej części aparatu.
Oczyszczona woda jest dezynfekowana poprzez kontakt aktywnego chloru z wodą przez co najmniej 30 minut. Kontakt ten odbywa się w zbiorniku kontaktowym 11, z którego oczyszczone i odkażone ścieki odprowadzane są do zbiornika wodnego przez rurę przelewową.
Schemat technologiczny oczyszczania ścieków w winnicy przewiduje recyrkulację wody oczyszczonej, czyli powrót części wody, która została oczyszczona na początek pierwszego korytarza biotworu. Odbywa się to za pomocą podnośnika strumienia powietrza zainstalowanego na wylocie zbiornika bioretencyjnego. Działanie podnośnika powietrznego jest podobne do działania zbiorników napowietrzających. Mieszanina wodno-powietrzna unosi się przez rurę podnoszącą nad bokiem bioreaktora, jest oddzielana od powietrza, a oczyszczone ścieki są kierowane przez rurę do głowicy bioreaktora.
Recykling wody oczyszczonej zmniejsza podatność oczyszczalni na wahania stężenia zanieczyszczeń i ładunku pierwiastków toksycznych, szczególnie w okresie rozruchu, poprzez rozpuszczenie ścieków.
Osady ściekowe z oczyszczalni ścieków posiadają wysokie właściwości agro-biologiczne. Średni skład chemiczny osadu przefermentowanego z osadem czynnym (po oczyszczeniu ścieków) w % w przeliczeniu na suchą masę wynosi: azot ogólny (N) -3,96; azot niestabilny (N03) - 0,70; fosfor niestabilny (P205) -3,70; potas (K20) - 0,18; wapń (Ca) - 3,29.
Zawartość substancji organicznych, soli, makro- i mikroelementów w osadach ściekowych z oczyszczalni winiarskich wynosi
substancje organiczne, % ................ 37,7
substancje mineralne, % .............. 53,7
azot całkowity, % .............................................. 2,58
fosfor całkowity, % ........................................ 1,3
higroskopijny mokry, % ............ 8,6
Potas, mg/100 g gleby.......................... 62,3
fosfor, mg/100 g gleby............................... 9,9
tytan, mg/1 kg gleby.................................... 1701
miedź, mg/1 kg gleby..................................... 459
mangan, mg/1 kg gleby................... 360
chrom, mg/1 kg gleby........................... 296
bor, mg/1 kg gleby.............................. 196
nikiel, mg/1 kg gleby........................ 106
kobalt, mg/1 kg gleby..................... 135
molibden, mg/1 kg gleby................. 178
cynk, mg/1 kg gleby........................... 2800-3400
ołów, mg/1 kg gleby....................... 160-230
stront, mg/1 kg gleby.................. 160-230
W przypadku zastosowania w agrotechnice bez poprawy właściwości takiego mułu, rozwój roślin zostanie zahamowany. Osad należy ulepszyć poprzez kompostowanie go przez 5 tygodni z resztkami roślinnymi. Pozwoli to na efektywne wykorzystanie osadu czynnego do biologicznej remediacji gleb.
Wprowadzenie biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych w winiarniach pozwoli firmie kierować czystą wodę po oczyszczalniach do jezior, lub oczyszczać ją w warunkach tlenowych i beztlenowych i wykorzystywać do celów technologicznych i technicznych.
