Co się działo przed powstaniem oczyszczalni ścieków? Historia i ewolucja systemów kanalizacyjnych

Ewolucyjne zmiany trybu życia ludzi z wędrownego na osadniczy, większe skupiska ludności i powstawanie coraz bardziej zwartej zabudowy wymusiły postęp w zakresie dostarczania wody. Pierwsze skupiska ludności powstawały nad rzekami, do których wrzucano powstające odpady. Z chwilą opanowania przez grupy społeczne technicznych możliwości wykorzystania do potrzeb życiowych również wody gruntowej z kopanych studni, konieczność lokowania skupisk ludzkich w pobliżu zbiorników z wodą przestała być problemem. Niestety, kumulacja powstających odpadów stała się bardziej uciążliwa.

Większość rozwiniętych cywilizacji świata powstała nad rzekami i morzami np. egipska nad Nilem, chińska nad Żółtą Rzeką, fenicka i rzymska nad basenem Morza Śródziemnego, a indyjska i pakistańska w dolinie rzek Gangesu i Indusu. Takie położenie geograficzne wymuszało stosowanie i utrzymywanie kanałów nawadniających oraz systemów przeciwpowodziowych takich jak w gospodarce mezopotamskiej. Zastosowane rozwiązania hydrologiczne zwiększały plony z upraw, dając podstawę do wyżywienia dużej ilości mieszkańców i rozkwitu silnej gospodarki oraz kultury. Próby opanowania żywiołu wody przyczyniły się do osiągnięcia wysokiego poziomu wiedzy z zakresu inżynierii, dzięki czemu już w starożytnych Chinach próbowano regulować rzeki.

Początki nowoczesnych rozwiązań w Warszawie

Historia układu przesyłowego, którym transportowane są ścieki z części lewobrzeżnej Warszawy do oczyszczalni ścieków na Białołęce, zaczęła się w 1995 r. Wtedy powstał Masterplan dla Warszawy oraz pojawił się pomysł na budowę syfonu pod Wisłą.

  • 1995-1997 - powstanie Planu Generalnego dla Wodociągów i Kanalizacji, czyli tzw. Masterplanu. Plan został przygotowany przez firmy SOGREAH i Safege. Stanowił część Programu Poprawy Warszawskich Usług Wodociągowych i Kanalizacyjnych.
  • 1999 - Rada Warszawy (Uchwała Rady Miasta nr XVI/147/99 z dnia 20.10.1999) zdecydowała o rozbudowie i modernizacji oczyszczalni ścieków „Czajka” oraz budowie układu przesyłowego. Zarzucono definitywnie projekt budowy oczyszczalni ścieków „Pancerz”.

Proponowane rozwiązania w Masterplanie obejmowały budowę dwóch kolektorów o średnicy wewnętrznej ok. 2 m do syfonu pod Wisłą. Raport prof. Błaszczyka z Politechniki Warszawskiej zakładał przejście kolektora z ul. Marymonckiej w dwa rurociągi pod Wisłą o średnicy wewnętrznej ok. 1,4 m każdy, znajdujące się w tunelu o średnicy 3 m. Następnie ścieki miałyby trafić do dwóch pompowni (Żerań i Nowodwory). Z kolei retencja ścieków miała się odbywać w nowym kolektorze w ul.

Realizacja projektu układu przesyłowego pod Wisłą

Czerwiec 2005 - studium wykonalności przedsięwzięcia „Zaopatrzenie w wodę i oczyszczanie ścieków w Warszawie - Faza III” opracowane przez CEWOK Sp. z o.o., PROEKO Sp. z o.o. i Biprowod-Warszawa Sp. z o.o. Celem tej części przedsięwzięcia miała być budowa układu przesyłowego ścieków o długości ok.

Przeczytaj także: Oczyszczanie powietrza: Ozonowanie czy adsorpcja?

Rurociąg po wyjściu z kolektora Burakowskiego miał zostać zlokalizowany poniżej planowanego Mostu Północnego, co uzgodniono z Regionalnym Zarządem Gospodarki Wodnej w Warszawie (RZGW). Ścieki miały być transportowane pod dnem Wisły i za pomocą syfonu przedostać się do przepompowni na prawym brzegu. Rurociąg miał być podwójny, każda rura miała mieć średnicę wewnętrzną ok. 1,6 m. Miał być poprowadzony wewnątrz rur osłonowych o średnicy wewnętrznej ok.

  • 08.07.2005 - uchwała Rady Miasta nr LVI/1521/2005 w sprawie złożenia wniosku do Komisji Europejskiej o dofinansowanie Projektu Faza III. We wniosku została uwzględniona budowa układu przesyłowego o długości 10,5 km.
  • 09.12.2005 - decyzja Komisji Europejskiej nr 2005PL16CPE003 ws.
  • 16.02.2006 - podpisanie umowy na opracowanie projektu układu przesyłowego ścieków pod Wisłą. Projekt ma przygotować konsorcjum firm: DHV POLSKA Sp. z o.o.(Lider), Grontmij Polska Sp. z o.o., ILF Consulting Engineers Polska Sp. z o.o. i Prokom Sp.

Czerwiec 2006 - opracowanie przez Prokom Sp. z o.o. dokumentu pt. „Wstępne porównanie wariantów przejścia syfonu pod Wisłą”, zawierającego m.in. zestawienie porównawcze kosztów zaopiniowane przez ekspertów z Politechniki Wrocławskiej i Politechniki Świętokrzyskiej.

Opinia przygotowana w tym czasie przez RZGW wskazuje, że rozpatrywanie wariantów, w których niezbędne będzie wykonanie komór pośrednich na obszarze międzywala Wisły może praktycznie uniemożliwić uzgodnienie projektu. Wówczas została wyrażona zgoda na zaprojektowanie i wykonanie obudowy o średnicy wewnętrznej 4,5 m w technologii tunelowej, czyli na przeprowadzenie syfonu pod Wisłą.

  • 17.09.2009 - odbiór projektu budowlanego układu przesyłowego wraz z syfonem pod dnem Wisły wykonanego przez konsorcjum firm: DHV POLSKA Sp. z o.o.(Lider), Grontmij Polska Sp. z o.o., ILF Consulting Engineers Polska Sp. z o.o. i Prokom Sp.
  • 22.07.2010 - podpisanie umowy na roboty budowlane układu przesyłowego ścieków pod Wisłą z konsorcjum firm: Przedsiębiorstwo Robót Górniczych “METRO” Sp. z o.o.(Lider), Hydrobudowa Polska S.A., Hydrobudowa 9 S.A.
  • 20.12.2012 - formalne zakończenie robót budowlanych związanych z budową syfonu pod Wisłą. Obiekt został przejęty po przeprowadzonym rozruchu, który miał miejsce latem 2012 r.

Przydomowe oczyszczalnie ścieków jako alternatywa

Przydomowa oczyszczalnia ścieków to system, który poza tym, że gromadzi ścieki, przyczynia się do ich oczyszczania. Odkażanie jest możliwe dzięki bakteriom, które są wpuszczane do zbiornika, gdzie szkodliwe związki są zamieniane w substancje mineralne. Wypuszczenie takich ścieków do ziemi jest nieszkodliwe, a co więcej, odbywa się bez poniesienia dodatkowych kosztów przez właściciela nieruchomości.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków posiada więcej zalet niż w przypadku szamba, które wbrew pozorom jest częściej stosowaną metodą pozbywania się płynnych odpadów. Pierwszą fundamentalną przewagą przydomowej oczyszczalni ścieków nad szambem jest to, iż dół z fekaliami nie oczyszcza substancji w niej zawartych. Kolejnym atutem, który wskazuje na przodownictwo systemu przydomowej oczyszczalni nad szambem, jest to, iż w tym drugim przypadku zbiornik musi być regularnie opróżniany. Ponadto transportowanie szamba wiąże się z pozostawieniem przez pojazd asenizacyjny znaczącego śladu węglowego, który szkodzi środowisku. Także sam przewóz jest kosztownym przedsięwzięciem, za które musi zapłacić właściciel.

Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru

Kiedy można zastosować przydomową oczyszczalnię?

Zastosowanie przydomowej oczyszczalni ścieków jest możliwe:

  • w razie braku warunków przyłączenia sieci wodociągowej i kanalizacyjnej,
  • jeżeli ilość ścieków nie przekracza 5 m3 na dobę; jeżeli ilość ścieków jest większa od 5 m3, to ich gromadzenie lub oczyszczanie wymaga pozytywnej opinii właściwego terenowo inspektora ochrony środowiska.

Spełnienie ww. warunków nie jest wymagane w przypadku działek przeznaczonych pod budowę budynków rekreacji indywidualnej oraz budynków inwentarskich i gospodarczych na wsi, jeżeli właściwy organ w decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu nie określił takich wymagań.

Katalog przesłanek dopuszczalności przyjęcia rozwiązania w postaci przydomowej oczyszczalni ścieków rozszerzany jest ponadto przez ustawę z dnia 18 lipca 2001 r. - Prawo wodne, która określa w art. 42 ust. 4, iż taki system indywidualny powinien być stosowany:

  • w miejscach, gdzie budowa systemów kanalizacji zbiorczej nie przyniosłaby korzyści dla środowiska lub
  • powodowałaby nadmierne koszty.

Przydomowa oczyszczalnia ścieków - na co zwrócić uwagę podczas jej zakładania?

Podejmując się budowy oczyszczalni ścieków, powinno się zwrócić uwagę na następujące elementy:

  • Rozmiar oczyszczalni: należy dobrać odpowiednią wielkość pod zapotrzebowania domowników. Można to określić ilością zużywanej wody w danym gospodarstwie domowym.
  • Rozmiar osadnika: służy do oczyszczania zebranych ścieków. Aby fekalia były odpowiednio oczyszczone, powinny przebywać w osadniku co najmniej trzy doby. Dlatego warto wziąć pod uwagę to, ile w ciągu 72 h jedna osoba z gospodarstwa jest w stanie wytworzyć ścieków.
  • Materiał, z jakiego wykonany jest osadnik: należy zwrócić uwagę na szczelność i trwałość konstrukcji. Ważne, aby ścieki nie przeciekały do ziemi.

Kiedy nie można założyć przydomowej oczyszczalni?

Budowa domowej oczyszczalni ścieków jest zabroniona w momencie, gdy budynek znajduje się aktualnie na terenach objętych przez sieć kanału ściekowego.

Przeczytaj także: Wszystko o uzdatnianiu wody

Oczyszczalnia ścieków Klimzowiec - przykład nowoczesnej instalacji

Oczyszczalnia ścieków Klimzowiec jest obiektem z podwyższonym usuwaniem związków biogennych, takich jak azot i fosfor. Czynnikiem czyszczącym jest osad czynny. Jest to kłaczkowata zawiesina, w której żyją setki różnych gatunków mikroorganizmów (bakterii, grzybów, pierwotniaków).

Pierwszym etapem oczyszczania ścieków jest oczyszczanie mechaniczne. Urządzenia służące do tego celu znajdują się w całości po stronie położonej na terenie Chorzowa. Ścieki, dopływające do oczyszczalni ujęciem ścieków surowych, kierowane są na kraty rzadkie, gdzie zatrzymywane są zanieczyszczenia pływające o dużych gabarytach, powyżej 40 mm (gałęzie, opony itp). Powstające skratki usuwane są do kontenera i przekazywane odbiorcy odpadów do odzysku. Następnie ścieki przepływają do budynku krat gęstych, oczyszczanych mechanicznie, gdzie zatrzymywane są zanieczyszczenia pływające w postaci liści, worków, papierów, itp., o wielkości powyżej 6 mm.

Kolejnym urządzeniem w ciągu mechanicznego oczyszczania ścieków są piaskowniki poziome, dwukorytowe. Ścieki przepływają przez piaskownik ze stałą prędkością, około 0,3 m/s. W takich warunkach, łatwoopadalna zawiesina mineralna, czyli zanieczyszczenia wielkości piasku, opadają na dno piaskownika.

Ostatnim urządzeniem na drodze oczyszczania mechanicznego są osadniki wstępne, gdzie następuje usunięcie zawiesin organicznych łatwoopadających. Przepustowość hydrauliczna części mechanicznej wynosi maksymalnie 7800 m3/h. Część biologiczna oczyszczani może przyjąć 5600 m3/h ścieków. Ich nadmiar zostanie zgromadzony w zbiornikach retencyjnych, o łącznej pojemności 2 000 m3, znajdujących się przed osadnikami wstępnymi.

Po oczyszczeniu mechanicznym ścieki dopływają do pompowni ścieków. W pompowni zabudowane są cztery pompy wirowe o wydajności 1800 m3/h każda. Pompy służą do przepompowania ścieków na reaktory biologiczne.

Ścieki z pompowni ścieków przepompowywane są do komory predenitryfikacji i defosfatacji, gdzie rozpoczyna się proces biologicznego usuwania fosforu. W komorze tej, w warunkach beztlenowych, odbywa się proces biologiczny, polegający na uwalnianiu fosforu przez bakterie odpowiedzialne za jego usuwanie, tak aby w komorach napowietrzania, pracujące tam bakterie mogły zaabsorbować większą ilość cząsteczek fosforu.

Następnie ścieki dopływają do trzech komór denitryfikacji, w których prowadzony jest jeden z etapów usuwania związków azotu. W strefie niedotlenionej (anoksycznej) odbywa się biochemiczna przemiana azotynów i azotanów do postaci tlenków azotu i postaci gazowej N2, częściowo usuwanego do atmosfery.

Po komorach denitryfikacji, mieszanina ścieków i osadu czynnego, dopływa do pięciu komór nitryfikacji. W komorach tych, w warunkach tlenowych (aerobowych) zachodzi proces nitryfikacji, w wyniku którego wytwarzają się azotyny i, przy dobrze pracującym procesie, azotany. W każdej z komór tlenowych, znajduje się na dnie ruszt tlenowy, zbudowany z 1800 dyfuzorów. Do dyfuzorów doprowadzone jest powietrze ze stacji dmuchaw, w której zabudowane są cztery dmuchawy odśrodkowe. Powietrze przez dyfuzory wypływa w postaci bardzo drobnych pęcherzyków, dzięki czemu tlen w nim zawarty łatwo przenika do osadu. W komorach tlenowych następuje biologiczne oczyszczenie ścieków.

Mieszanina oczyszczonych ścieków i osadu czynnego dopływa do sześciu osadników wtórnych, w których następuje oddzielenie osadu od ścieku oczyszczonego. Osad opada na dno osadnika, skąd zgarniacz denny spycha go do leja osadowego. Ściek oczyszczony odpływa do wylotu rzeki Rawy, osad przepływa do pompowni osadów.

Nowoczesne technologie oczyszczania ścieków

Powstanie na początku XX wieku oczyszczalni ścieków opartych na osadzie czynnym spowodowało dynamiczny rozwój tego typu oczyszczalni w wersji przepływowej. Jedną z metod, która pojawiła się i bardzo szybko rozwijała były rowy biologiczne z napowietrzaniem powierzchniowym szczotkami Kessenera.

W latach osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych, wobec zaostrzenia norm prawnych związanych z usuwaniem związków biogennych, pomimo uzyskiwanych coraz lepszych wyników ekonomicznych i efektywnego procesu napowietrzania, rozwiązanie zostało w znacznym stopniu wyparte z rynku przez metody oparte na napowietrzaniu drobnopęcherzykowym.

Firma EKO-KOMPLEKS od lat 90 ubiegłego wieku, obok oczyszczalni pracujących w oparciu o napowietrzanie drobnopęcherzykowe, projektuje, wykonuje i promuje instalacje pracujące w technologii niskoobciążonego osadu czynnego z napowietrzaniem powierzchniowym aeratorami o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych.

Ścieki dopływające do oczyszczalni po procesie oczyszczania mechanicznego trafiają do bioreaktora złożonego z komory beztlenowej wyposażonej w mieszadło oraz cyrkulacyjnej komory napowietrzania z aeratorami powierzchniowymi o osi poziomej, w której pomimo braku przegród mechanicznych powstają strefy aerobowe i anoksyczne, co pozwala na symultanicznie prowadzenie procesu nitryfikacji i denitryfikacji. Rozwiązanie to umożliwia skuteczne usuwanie związków węgla, fosforu i azotu.

Do napowietrzania stosujemy, w zależności od głębokości komory, aeratory o średnicach wirników od 0,7 do 1,0 m. Wydajności napowietrzania dla proponowanych aeratorów wynosi od 2,2 do 2,4 kgO2/KWh, w ściekach.

Proces ten pozwala na oczyszczenie ścieków zgodnie z parametrami wymaganymi przepisami prawa dla oczyszczalni poniżej 100 000 RLM tj. BZT5 poniżej 15 mg/j, ChZT poniżej 125 mg/l, zawiesiny ogólne poniżej 35 mg/l, fosfor ogólny poniżej 2mg/l, azot ogólny poniżej 15 mg/l. W eksploatowanych oczyszczalniach większość wymienionych parametrów osiąga wyniki jednocyfrowe. Z komorami osadu czynnego współpracują osadniki wtórne i pompownia osadu recyrkulowanego.

W kraju pracuje szereg oczyszczalni z napowietrzaniem za pomocą aeratorów powierzchniowych o osi poziomej w komorach cyrkulacyjnych. Są to obiekty zarówno duże, o przepustowości 20 - 90 tys. m3/d, w tym trzy miasta wojewódzkie, jak i obiekty mniejsze, od 100 m3/d do 10 tys. Szczególnie można ją polecić dla obiektów komunalnych o przepływach do 10 tys. m3/d, jak również dla przemysłu, m.in.

tags: #co #się #działo #przed #powstaniem #oczyszczalni

Popularne posty: