Oczyszczalnia ścieków a rozlewisko i ich wpływ na środowisko w Polsce

W Polsce, podobnie jak w innych krajach, oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska. Truizmem jest stwierdzenie, że oczyszczalnia ścieków to nie perfumeria. Najlepszym więc sposobem uniknięcia problemów odorowych jest właściwa lokalizacja oczyszczalni, oddalona od tzw. terenów wrażliwych.

Rodzaje ścieków i ich charakterystyka

Ścieki to wody zużywane w trakcie działalności człowieka oraz wody pochodzące z opadów i topniejącego śniegu. Ścieki składają się nawet w 99 % z wody. Zanieczyszczenia, które znajdują się w ściekach w istocie zajmują niewielki ich procent. Wszelkiego rodzaju nieczystości, które znajdują się w wodzie, występują w różnych formach - mogą to być substancje stałe, płynne, gazowe. Mogą się znajdować wśród nich nawet te o właściwościach radioaktywnych.

Ścieki dzielimy na:

  • Ścieki bytowo-gospodarcze (komunalne): są to ścieki ściśle powiązane z egzystencją człowieka i powstają w trakcie użytkowania cieczy w domach mieszkalnych, budynkach gospodarczych, miejscach użyteczności publicznej (szkołach, urzędach itp.). Do tego rodzaju ścieków zaliczane są zawiesiny (odchody, wydzieliny, błon śluzowych zwierząt i ludzi, resztki pożywienia), związki organiczne (cukry, białka, tłuszcze), związki chemiczne (środki do mycia, prania, oleje). W raz z odchodami do ścieków przedostają się niebezpieczne wirusy i bakterie chorobotwórcze. Występować tu mogą nawet tak niebezpieczne drobnoustroje, jak bakterie żółtaczki zakaźnej, duru brzusznego, cholery, a także jaja pasożytów np. tasiemca uzbrojonego, nieuzbrojonego, glisty ludzkiej. Najbardziej popularną bakterią pojawiającą się w ściekach jest Escherichia coli, zwana także pałeczką okrężnicy. Mikroby te namnażając się nadmiernie, mogą przyczyniać się do rozwijania się u ludzi takich schorzeń jak: dur brzuszny, dyzenteria a nawet tyfus. Do ścieków wraz odchodami przedostają się również środki farmakologiczne np. antybiotyki, środki antykoncepcyjne (hormony), których obecność może skutecznie utrudniać proces biologicznego oczyszczania ścieków.
  • Ścieki przemysłowe: powstawanie tego rodzaju ścieków związane jest z działalnością zakładów produkcyjnych i usługowych oraz toczących się w ich obrębie procesów technologicznych. Najwięcej zanieczyszczeń spowodowanych jest działalnością przemysłu górniczego, metalurgicznego, paliwowo-energetycznego, włókienniczego, chemicznego, elektromaszynowego, garbarskiego, celulozowego, oraz spożywczego. Ścieki przemysłowe stanowią znaczące zagrożenie dla człowieka i środowiska naturalnego przede wszystkim ze względu na znaczną zawartość substancji toksycznych, środków chemicznych, metali ciężkich, które wywierają fundamentalny wpływ na zmianę właściwości chemicznych wody oraz działają toksycznie na organizmy żywe, powodując ich wymieranie.
  • Ścieki opadowe: pochodzą z opadów oraz roztopów z terenów o utwardzonej i zanieczyszczonej powierzchni (np. terenów przemysłowych, handlowych, miast, portów, lotnisk, baz transportowych, oraz dróg i parkingów), skąd są transportowane za pośrednictwem kanalizacji miejskiej do oczyszczalni.

Ścieki surowe i oczyszczone

  • Ścieki surowe: do tej kategorii zaliczane są wszystkie rodzaje nieczystości, które trafiają do oczyszczalni i jeszcze nie zostały poddane procesowi oczyszczania. W takich ściekach znajdują się zarówno zanieczyszczenia stałe, jak i rozpuszczone w wodzie. Z tego powodu ścieki te zostają poddane oczyszczeniu za pomocą krat i sit w celu wyłapania i pozbycia się zanieczyszczeń mechanicznych, a następnie podawane są oczyszczaniu chemicznemu lub biologicznemu, w zależności od tego, z jakiego źródła dana partia ścieków pochodziła.
  • Ścieki oczyszczone: są to już oczyszczone ścieki, w których nie znajdują się już żadne nieczystości, zarówno mechaniczne, biologiczne, jak i chemiczne. Tak opracowane ścieki są końcowym produktem procesów zachodzących w oczyszczalni. W kolejnym etapie ciecze są wyprowadzane z terenów oczyszczalni do środowiska np. poprzez przepompowanie oczyszczonych ścieków do naturalnych zbiorników wodnych, takich jak rzeki, jeziora czy zbiorniki retencyjne. Po zakończeniu procesu oczyszczania ścieków pochodzących z różnych źródeł, w tym z domów, zakładów przemysłowych, placówek medycznych, ulic i firm, powstają osady ściekowe. Są one bogate w substancje odżywcze i materię organiczną, które mogą zostać wykorzystane w charakterze nawozów, służących użyźnianiu gleby. Niestety, osady zawierają również zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie, patogeny i resztki organiczne, które mogą się przyczyniać do negatywnych skutków ich stosowania np. magazynowania się metali ciężkich w glebie, na której uprawiane są warzywa i owoce. Przed zastosowaniem osadów ściekowych konieczne jest ich oczyszczenie z wszelkiego rodzaju toksyn tak, aby nadawały się do bezpiecznego wykorzystania.

Metody oczyszczania ścieków

Najczęściej stosowanymi sposobami oczyszczania ścieków są:

  • Sposoby mechaniczne: są to procesy oparte na cedzeniu, rozdrabnianiu, sedymentacji i floatacji. Podczas procesu cedzenia stosuje się bariery, którymi są najczęściej kraty. W niektórych przypadkach do tego celu używane są także sita. Dzięki zastosowaniu barier możliwe jest wyłapanie zanieczyszczeń mechanicznych, takich jak: papier, szkło, ubrania, drewno (gałęzie), elementy stalowe. Proces rozdrabniania polega na zmieleniu wszelkich zanieczyszczeń zatrzymanych w kratach lub sitach za pomocą specjalnie do tego zaprojektowanych urządzeń zwanych rozdrabniarkami. Sedymentacja jest to proces mający na celu rozdzielenie zawiesiny. W jej przypadku dana partia ścieków jest przechowywana w odpowiednich zbiornikach, w których zanieczyszczenia mogą swobodnie opaść na dno zbiornika i utworzyć warstwę osadu. Następnie rozdzieloną ciecz można wypompować i poddać dalszemu oczyszczaniu. W procesie flotacji wykorzystuje się preparaty, takie jak: odtłuszczacze, odolejacze oraz urządzenia, np.: osadniki. Powinny być one dokładnie tak zaprojektowane, żeby istniała możliwość zatrzymania zanieczyszczeń oddzielających się od cieczy w trakcie sedymentacji.
  • Sposoby fizyczno-chemiczne: wykorzystuje się w nich procesy: koagulacji, elektrolizy, sorpcji, utleniania, zobojętnienia, i redukcji. Podczas przeprowadzenia tych procesów są wykorzystywane urządzenia do przygotowywania roztworów, magazynowania reagentów, dawkowniki, mieszalniki, filtry i urządzenia do chlorowania.
  • Sposoby biologiczne: polegają na wykorzystywaniu specjalnie wyselekcjonowanych do tego celu mikroorganizmów. Mikroflora bakteryjna w ciągu przebiegu swoich procesów życiowych pobiera ze ścieków zanieczyszczenia i rozkłada je, wykorzystując ich skład w trakcie własnej przemiany materii. W ten sposób jest nawet możliwe oczyszczenie ścieków z zanieczyszczeń ropopochodnych. W wyniku działania drobnoustrojów następuje rozkład związków organicznych na proste związki trwałe. Procesy te prowadzi się w warunkach zbliżonych do naturalnych bądź w warunkach sztucznych.

Dlaczego należy oczyszczać ścieki?

Istnieje wiele powodów, dla których oczyszczanie ścieków jest niezbędne:

Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie

  • Nieoczyszczone ścieki w dużym stopniu zagrażają środowisku naturalnemu, w szczególności kiedy spora ich ilość przedostanie się bezpośrednio do niego np. przez wylanie ścieków przemysłowych bezpośrednio do rzeki bez uprzedniego ich zneutralizowania. Tego rodzaju zdarzenie przynosi katastrofalne efekty dla flory i fauny danego terenu, może nawet przyczynić się do wieloletniego bądź nieodwracalnego zdegradowania środowiska.
  • Nieczyszczone ścieki w ogromnej mierze stanowią zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia człowieka. Nierzadko znajdują się w nich substancje toksyczne, chorobotwórcze, a nawet radioaktywne, z którymi kontakt jest bardzo groźny.
  • Nie tylko bezpośredni kontakt z surowymi ściekami jest niebezpieczny. Także opary wydzielane przez zanieczyszczone wody stanowią źródło zagrożenia dla organizmów żywych i ich środowiska. Często tego rodzaju wyziewy są silnie toksyczne, przez co są wykazują silną szkodliwość dla zdrowia, a nawet życia znajdujących się w pobliżu organizmów żywych.
  • Z powodu powstawania coraz większej ilości odpadków i ścieków, złe gospodarowanie odpadami może przyczyniać się do zanieczyszczenia bardzo ograniczonych zasobów wodnych, nie tylko w Polsce, ale także w innych krajach. Proces ten skutkuje niebezpieczeństwem w postaci zubożenia zasobów wody pitnej.

Przepuszczalność gruntów i jej znaczenie

Istotnym jest fakt, że przepuszczalność gruntów odgrywa kluczową rolę w efektywnym procesie rozsączania ścieków oczyszczonych w przydomowych oczyszczalniach biologicznych. Okazuje się, że decyzja o inwestycji w oczyszczalnię ścieków, podjęta bez wcześniejszej analizy przepuszczalności gleby, może okazać się nieskuteczna, a nawet szkodliwa dla środowiska. Na szczęście, dzięki postępowi technologicznemu, dostępne są ekologiczne rozwiązania zdolne do efektywnego zarządzania tym wyzwaniem. Przepuszczalność gruntów ma kluczowe znaczenie dla efektywnego oczyszczania ścieków. Test perkolacyjny to standardowe badanie przepuszczalności gruntu, które należy przeprowadzić przed budową oczyszczalni. Klasyfikacja gruntów na podstawie przepuszczalności umożliwia dostosowanie technologii oczyszczania do właściwości gleby. Nieprawidłowa przepuszczalność gleby może prowadzić do problemów z działaniem oczyszczalni. Istnieje wiele technologii rozsączania ścieków, a ich wybór zależy od przepuszczalności gleby.

Aby efektywnie zagospodarować wodę pościekową z oczyszczalni lub wodę deszczową poprzez rozsączanie w gruncie, kluczowe jest zrozumienie właściwości badanego gruntu. Pomocnym narzędziem w tym procesie jest test perkolacyjny, który pozwala określić zdolność gruntu do przesiąknięcia wody. Mimo że nie jest to metoda absolutnie dokładna, dostarcza ona cennych informacji dotyczących potencjalnego zastosowania systemów rozsączających.

Jak przeprowadzić test perkolacyjny?

  1. Przygotowanie terenu:
    • Wstępny wykop: Należy wykonać wykop o głębokości, na której planowana jest dolna część systemu rozsączającego.
    • Wykop pomiarowy: Na dnie wstępnego wykopu przygotowuje się dołek o wymiarach 30 x 30 cm i głębokości 50 cm. Ważne jest, aby dolna część dołka miała przynajmniej 10 cm szerokości. Nie jest wymagane wygładzanie ścianek dołka; należy jedynie usunąć luźną ziemię.
  2. Nawilżanie dołka:

    Dołek należy zalać wodą i poczekać, aż zostanie ona wchłonięta przez glebę. Czynność tę powtarza się kilkakrotnie, aż do momentu, kiedy czas wsiąknięcia wody po przelaniu przekroczy 10 minut. Czas potrzebny na nawilżenie może różnić się w zależności od rodzaju gleby i pory roku, waha się od kilku godzin do całej doby.

  3. Przeprowadzenie testu:

    Po odpowiednim nawilżeniu gleby przystępuje się do właściwego testu, polegającego na obserwacji tempa, w jakim woda opada o 1 cm lub jest całkowicie wchłonięta. Pozwala to ustalić współczynnik filtracji gruntu.

  4. Powtarzalność testu:

    Aby uzyskać bardziej wiarygodne wyniki, zaleca się przeprowadzenie testu co najmniej trzykrotnie i obliczenie średniej z uzyskanych wyników.

    Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania

Jak interpretować wyniki testu?

  • Klasa A: Głównie pospółki, żwiry, kamienie - filtracja do 2 min.
  • Klasa B: Piaski grube i średnie - filtracja od 2 do 18 min.
  • Klasa C: Drobnoziarniste piaski - filtracja od 18 do 180 min.
  • Klasa D: Piaski gliniaste - filtracja od 180 do 780 min.
  • Klasa E: Gliny i skały lite - filtracja powyżej 780 min.

Klasyfikacja gruntów na podstawie przepuszczalności jest istotna przy wyborze odpowiedniej technologii rozsączania ścieków. Dzięki tej klasyfikacji można dopasować system rozsączający do konkretnego rodzaju gruntu, umożliwiając efektywne i skuteczne oczyszczanie ścieków.

Klasyfikacja gruntów pod kątem przepuszczalności

W praktyce, grunty klasyfikowane są na podstawie ich przepuszczalności jako przepuszczalne lub ograniczające przepływ wody. Wśród gruntów o wysokiej przepuszczalności znajdują się przede wszystkim piaski i żwiry, będące reprezentantami materiałów o większych frakcjach. Natomiast grunty o mniejszych frakcjach, takie jak iły, gliny czy pyły, charakteryzują się znacznie słabszą przepuszczalnością, co czyni je mniej przepuszczalnymi dla wody.

Szczegółowy podział skał ze względu na właściwości filtracyjne

Właściwości filtracyjne skał można podzielić zależnie od ich współczynnika filtracji, który może być wyrażony w metrach na sekundę (m/s), metrach na godzinę (m/h), lub w darcy.

Rozróżniamy następujące kategorie:

  • Wysoka przepuszczalność: rumosze, żwiry, piaski gruboziarniste i równoziarniste, oraz skały masywne z bardzo gęstą siecią drobnych szczelin charakteryzują się bardzo dobrą przepuszczalnością, z współczynnikiem filtracji przekraczającym 10^-3 m/s, co odpowiada więcej niż 3,6 m/h.
  • Dobra przepuszczalność: piaski różnoziarniste, średnioziarniste, kruche i słabo spojone gruboziarniste piaskowce, oraz skały masywne z gęstą siecią szczelin mają współczynnik filtracji w zakresie 10^-4 do 10^-3 m/s, co daje od 0,36 do 3,6 m/h.
  • Średnia przepuszczalność: drobnoziarniste piaski i less mają współczynnik filtracji między 10^-5 a 10^-4 m/s, równy 0,036 do 0,36 m/h.
  • Słaba przepuszczalność: pylaste piaski, gliniaste, mułki, piaskowce i skały masywne z rzadką siecią drobnych spękań charakteryzują się współczynnikiem filtracji między 10^-6 a 10^-5 m/s, czyli 0,0036 do 0,036 m/h.
  • Półprzepuszczalne skały: gliny, namuły, mułowce i iły piaszczyste, z współczynnikiem filtracji w zakresie 10^-8 do 10^-6 m/s, co odpowiada 0,000036 do 0,0036 m/h.
  • Skały nieprzepuszczalne: iły, iłołupki, zwarte gliny ilaste, margle ilaste i skały masywne bez szczelin mają współczynnik filtracji poniżej 10^-8 m/s, czyli mniejszy niż 0,000036 m/h.
Charakter przepuszczalności Przykłady materiałów Współczynnik filtracji [m/s] Współczynnik filtracji [m/h]
Bardzo dobra Rumosze, żwiry, gruboziarniste piaski, skały z gęstą siecią drobnych szczelin > 10^-3 > 3,6
Dobra Piaski o różnej ziarnistości, słabo spojone piaskowce gruboziarniste, skały ze szczelinami 10^-4 - 10^-3 0,36 - 3,6
Średnia Drobnoziarniste piaski, less 10^-5 - 10^-4 0,036 - 0,36
Słaba Piaski pylaste, gliniaste, piaskowce, skały z rzadkimi spękaniami 10^-6 - 10^-5 0,0036 - 0,036
Skały półprzepuszczalne Gliny, namuły, mułowce, iły piaszczyste 10^-8 - 10^-6 0,000036 - 0,0036
Skały nieprzepuszczalne Iły, iłołupki, zwarte gliny ilaste, margle ilaste < 10^-8 < 0,000036

Drenaż i studnia chłonna jako elementy przydomowej oczyszczalni ścieków

Dwa kluczowe elementy, które odgrywają ważną rolę w skutecznym funkcjonowaniu takich systemów, to drenaż i studnia chłonna.

Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?

Drenaż

Drenaż w kontekście przydomowych oczyszczalni ścieków jest systemem, który umożliwia bezpieczne odprowadzanie przetworzonych ścieków z oczyszczalni do gruntu. Składa się z perforowanych rur układanych w specjalnie przygotowanych rowach wypełnionych kruszywem o frakcji 16-32 mm , takim jak żwir czy otoczak. System ten rozprasza wodę na większym obszarze, co umożliwia jej naturalne wsiąknięcie do gruntu.

Kluczowym aspektem projektowania systemu drenażowego jest dostosowanie go do warunków gruntowo-wodnych danej działki. Nieprawidłowo zaprojektowany lub wykonany drenaż może nie spełniać swojej funkcji, co w konsekwencji prowadzi do problemów z odprowadzaniem wody i może negatywnie wpłynąć na środowisko.

Studnia chłonna

W przypadku gdy pierwsza warstwa gruntu jest nieprzepuszczalna i tradycyjny drenaż nie jest możliwy lub wystarczający, na ratunek przychodzi studnia chłonna. Jest to specjalnie skonstruowany zbiornik bez dna, do którego odprowadza się oczyszczone ścieki z przydomowej biologicznej oczyszczalni. Budowa studni chłonnej pozwala na bezpieczne odprowadzenie wody pościekowej, bezpośrednio do warstw przepuszczalnych, minimalizując ryzyko słabej absorbcji gruntu.

Studnia chłonna musi być odpowiednio zaprojektowana, biorąc pod uwagę charakterystykę gleby oraz poziom wód gruntowych, aby zapewnić efektywne i bezpieczne infiltracje wód oczyszczonych. Zarówno drenaż, jak i studnia chłonna są nieodzownymi elementami systemów przydomowych oczyszczalni ścieków, które mają kluczowe znaczenie dla ochrony środowiska i efektywnego gospodarowania zasobami wodnymi. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od wielu czynników, w tym od warunków gruntowych i wymogów prawnych. Dlatego tak ważne jest, aby na etapie projektowania skonsultować się ze specjalistami, którzy pomogą dobrać najbardziej optymalne i efektywne rozwiązanie dla Twojego domu.

Odprowadzanie oczyszczonych ścieków w trudnych warunkach gruntowo-wodnych

Oczyszczalnie ścieków typu biologicznego doskonale sprawdzają się w różnorodnych warunkach geologicznych, oferując skuteczne rozwiązania nawet wtedy, gdy standardowe metody rozsączania nie są wystarczająco efektywne. Problemy takie jak wysoki poziom wód gruntowych czy niska przepuszczalność gleby wymagają implementacji innowacyjnych technologii odprowadzania ścieków. Do najbardziej efektywnych należą:

  • Rozsączanie napowierzchniowe z wykorzystaniem zbiorników do gromadzenia wody po oczyszczalni, wyposażonych w pompy, pozwalające na wykorzystanie przetworzonej wody do nawadniania zieleni.
  • Systemy rozsączające realizowane w nasypach, np. przez zastosowanie drenażu, które skutecznie radzą sobie z odprowadzeniem wody w miejscach, gdzie bezpośrednia infiltracja jest niemożliwa.
  • Bezpośrednie odprowadzenie oczyszczonych ścieków do wód powierzchniowych, co jest możliwe tylko po spełnieniu kryteriów ochrony środowiska i regulacji prawnych.

Zarządzanie ściekami z oczyszczalni przydomowych w świetle ustawy Prawo Wodne

Przybliżając kwestię zarządzania ściekami w kontekście obowiązujących przepisów Prawa Wodnego, warto podkreślić, jak ważne jest zrozumienie różnicy między urządzeniami wodnymi wymagającymi zgłoszenia wodnoprawnego (np. studnia chłonna, drenaż rozsączający) a tymi, które takiego obowiązku nie mają. To rozróżnienie ma kluczowe znaczenie dla właścicieli przydomowych oczyszczalni ścieków, którzy dążą do ekologicznego i zgodnego z przepisami gospodarowania odpadami ciekłymi.

Urządzenia wodne vs metody niewymagające zgłoszenia

W świetle ustawy Prawo Wodne, urządzenia takie jak studnie chłonne, drenaże rozsączające, tunele oraz skrzynki rozsączające, klasyfikowane jako urządzenia wodne, wymagają dokonania zgłoszenia wodnoprawnego. Tymczasem praktyki wykorzystujące powierzchniowe rozprowadzanie oczyszczonych ścieków, takie jak zraszanie terenów zielonych, nie są objęte tym obowiązkiem, co otwiera przed użytkownikami nowe możliwości w zakresie zarządzania wodami pościekowymi.

Wymagania dotyczące lokalizacji systemów rozsączających na działce

Zalecenia dotyczące lokalizacji biologicznych oczyszczalni ścieków oraz systemów rozsączających podkreślają konieczność zachowania odpowiednich odległości od różnych elementów infrastruktury i przyrody, aby zapewnić ich bezpieczne i efektywne funkcjonowanie. W kontekście instalacji biologicznych oczyszczalni ścieków bezzapachowych, takich jak model VH6 PREMIUM, które nie wykorzystują osadnika gnilnego, a co za tym idzie, nie generują nieprzyjemnych zapachów, nie istnieją szczegółowe przepisy regulujące minimalną odległość takich urządzeń od budynków mieszkalnych. Regulacje prawne umożliwiają instalację podziemnych, hermetycznie zamkniętych zbiorników osadnikowych w bezpośrednim sąsiedztwie budynków mieszkalnych. Warunkiem jest, aby systemy odpowietrzające były wyprowadzone na wysokość co najmniej 0,6 metra nad najwyższy punkt okien lub drzwi zewnętrznych budynku, zgodnie z obowiązującymi normami (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690).

Poniżej tabela prezentująca zalecane odległości systemu rozsączającego od różnych obiektów na działce:

Element zabudowy/zagospodarowania terenu Odległość od systemu rozsączającego
Granica posesji lub droga 2 metry
Dom Brak norm
Studnia (ujęcie wody) 30 metrów
Rurociągi (gaz, woda) 1,5 metra
Przewody elektryczne 0,8 metra
Drzewa i krzewy 3 metry

tags: #oczyszczalnia #ścieków #a #rozlewisko #wpływ #na

Popularne posty: