Wpływ oczyszczalni ścieków na środowisko
- Szczegóły
Oczyszczanie ścieków przemysłowych jest nieodłącznym elementem działań mających na celu ochronę środowiska. W Polsce, jak i w wielu innych krajach, oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska wodnego. Ich głównym zadaniem jest usuwanie zanieczyszczeń z odprowadzanych ścieków, aby zapobiec negatywnemu wpływowi na grunt i wody podziemne. Kluczowym aspektem jest dążenie do zrównoważonego oczyszczania, uwzględniającego zarówno efektywność procesów, jak i minimalizację negatywnego wpływu na środowisko. Wpływ przemysłowego oczyszczania ścieków na środowisko jest złożonym zagadnieniem, które wymaga uwzględnienia zarówno korzyści, jak i potencjalnych skutków ubocznych.
Korzyści z oczyszczania ścieków
Jedną z kluczowych korzyści oczyszczania ścieków przemysłowych jest ochrona wód powierzchniowych. Procesy usuwania zanieczyszczeń, takie jak substancje chemiczne czy metale ciężkie, przyczyniają się do poprawy jakości wód odprowadzanych do rzek, jezior i oceanów. Efektywne oczyszczanie ścieków przyczynia się do zrównoważonego wykorzystania zasobów wodnych. Unikanie emisji toksycznych substancji do wód przyczynia się do ochrony zdrowia publicznego. Zanieczyszczenia w wodzie mogą bowiem przenikać do łańcucha pokarmowego, wpływając na jakość pożywienia i zdrowie ludzi.
Oczyszczalnie ścieków odgrywają kluczową rolę w ochronie środowiska, szczególnie w zakresie jakości wód, gleby oraz zdrowia ekosystemów. Zapobiegają eutrofizacji, czyli nadmiernemu wzbogaceniu wód w substancje biogenne (np. azot, fosfor). Eliminacja patogenów (bakterii, wirusów, pasożytów) zmniejsza ryzyko rozprzestrzeniania się chorób przenoszonych przez wodę, np. Nowoczesne oczyszczalnie ścieków przetwarzają biogaz (np. Oczyszczona woda może być używana do celów przemysłowych, rolniczych lub jako woda technologiczna (np. Oczyszczalnie ścieków umożliwiają spełnienie regulacji środowiskowych na poziomie krajowym i międzynarodowym, np. Oczyszczalnie ścieków mają fundamentalne znaczenie dla ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Ich działanie pozwala na poprawę jakości wody, ograniczenie ryzyka chorób, redukcję emisji gazów cieplarnianych oraz ponowne wykorzystanie surowców.
Potencjalne skutki uboczne i wyzwania
Jednym z potencjalnych skutków ubocznych oczyszczania ścieków jest generowanie osadów ściekowych. Choć osady te są często poddawane dalszym procesom, ich składowanie może stwarzać ryzyko dla środowiska. Niektóre zaawansowane technologie oczyszczania mogą wymagać znacznych ilości energii, co wiąże się z emisją gazów cieplarnianych. Systemy oczyszczania są podatne na przecieki i awarie, które mogą skutkować uwolnieniem substancji chemicznych do środowiska. Sam proces oczyszczania może wpływać na życie wodne, zwłaszcza jeśli nie jest dostosowany do specyfiki lokalnych ekosystemów.
Jednak budowa i eksploatacja oczyszczalni stanowią coraz większe wyzwanie dla gmin z powodu wysokich kosztów doprowadzenia kanalizacji sanitarnej w danej miejscowości, które są finansowane przez samorządy. Z powodu braku dostępu do kanalizacji coraz więcej użytkowników prywatnych decyduje się na montaż przydomowych oczyszczalni ścieków.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Przydomowe oczyszczalnie ścieków
W ostatnich latach w Polsce można zaobserwować rosnącą popularność indywidualnych oczyszczalni ścieków jako alternatywy dla zbiorczych systemów kanalizacji. W roku 2015 zbudowano około 200 tysięcy takich instalacji, 8 lat później szacuje się, że ich liczba się podwoiła.
Nowe przepisy dotyczące przydomowych oczyszczalni ścieków
W 2016 roku wprowadzono w życie przepisy regulujące między innymi montaż i użytkowanie przydomowych oczyszczalni ścieków - Unijną Dyrektywę 91/271/EWG. W 2023 roku natomiast trwają pracę nad jej uaktualnieniem. Obecnie Komisja Europejska pracuje nad uaktualnieniem dyrektywy, zapowiedzianym na 26 października br., obejmującym szereg nowych zmian i wyzwań dla sektora ściekowego w Polsce, które mają zostać wprowadzone w życie do 2040 roku. Zarządzenie to ma również wpływ na przydomowe oczyszczalnie ścieków.
Dotychczasowe przepisy często nie obejmowały tych systemów, co prowadziło do zróżnicowanej jakości oczyszczania ścieków na obszarach wiejskich i podmiejskich. Jednak w ramach nowej dyrektywy, planuje się wprowadzenie bardziej rygorystycznych wymagań dotyczących przydomowych oczyszczalni ścieków, aby zapewnić ich skuteczne działanie i minimalizować negatywny wpływ na środowisko. Nowe przepisy będą nakładały obowiązek instalacji i utrzymania oczyszczalni spełniających określone standardy jakości. Będzie się to odnosić zarówno do nowo instalowanych, jak i istniejących systemów.
Ponadto nowa dyrektywa może wprowadzać bardziej precyzyjne wymagania dotyczące technologii stosowanych w przydomowych oczyszczalniach ścieków. Będzie to obejmować zarówno procesy mechaniczne, jak i biologiczne, mające na celu skuteczne usuwanie zanieczyszczeń. Wprowadzenie nowych przepisów dotyczących przydomowych oczyszczalni ścieków ma na celu zapewnienie większej spójności i ochrony środowiska.
Wdrażanie tych przepisów będzie wymagało ścisłej współpracy pomiędzy władzami lokalnymi, operatorami oczyszczalni ścieków oraz właścicielami nieruchomości, aby zapewnić skuteczną implementację i utrzymanie przydomowych oczyszczalni ścieków zgodnie z nowymi normami.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Rozwiązania technologiczne
W kontekście wspomnianych wyzwań oraz przepisów firma Kingspan oferuje kompleksowe rozwiązania oczyszczania ścieków, które są dostosowane do różnych potrzeb i warunków lokalnych oraz wskazań dyrektywy. Przykładem innowacyjnych produktów są oczyszczalnie ścieków Biocell, Klargester BioFicient®, Klargester BioTec oraz Klargester BioDisc®, które zostały zaprojektowane z myślą o efektywnym oczyszczaniu ścieków surowych i minimalizacji emisji nieprzyjemnych zapachów. Dzięki zaawansowanym technologiom te systemy oczyszczania ścieków osiągają imponujące wyniki w redukcji BZT5 na poziomie aż 97,5%, zapewniając wysoki standard jakościowy oczyszczonych ścieków.
Zagrożenia związane ze ściekami i sposoby radzenia sobie z nimi
Korzystanie z wody w celach bytowo-gospodarczych oraz jej używanie w zastosowaniach przemysłowych powoduje powstawanie ścieków zawierających wiele potencjalnie niebezpiecznych dla środowiska naturalnego substancji, które przedostając się do gleby i wód powierzchniowych czy gruntowych mogłyby powodować ryzyko zniszczenia lokalnych ekosystemów i stać się przyczyną zatruć oraz rozwoju chorób. W grę wchodzi tu przede wszystkim obecność wirusów i bakterii np. powszechnie występujące pałeczki Escherichia coli, pierwotniaków, jak choćby lamblii, jak również form przetrwalnikowych płazińców i obleńców. Problemem byłaby także wysoka zawartość związków azotu i fosforu oraz rozpuszczonych gazów, w tym pochodzących z częściowego rozkładu materii organicznej np. siarkowodoru czy amoniaku. W ściekach znajdują się też metale ciężkie, mogące się pojawić głównie w nieczystościach przemysłowych, a więc ołów, arsen, kadm, chrom i rtęć.
Procesy oczyszczania ścieków pozwalają na usunięcie z nich nie tylko tzw. skratków, czyli składników o największych rozmiarach, ale także substancji zawieszonych i częściowo rozpuszczonych. Stosując metody mechaniczne, chemiczne i biologiczne można pozbyć się wszelkich zagrożeń i doprowadzić do sytuacji, w której woda odprowadzana zwykle do wód powierzchniowych lub gruntowych nie będzie stanowiła żadnego kłopotu. Trzeba jednak pamiętać, że praca oczyszczalni wiąże się z koniecznością zapewnienia bezpieczeństwa obsługującym ją pracownikom, którzy mogą być narażeni na kontakt z substancjami szkodliwymi, a także wyeliminowania uciążliwości w postaci towarzyszących niekiedy pracy poszczególnych systemów odorom.
Negatywne oddziaływanie oczyszczalni ścieków na środowisko
Oczyszczalnie ścieków oprócz pozytywnej roli służącej ochronie środowiska naturalnego mogą także negatywnie oddziaływać na otaczające środowisko, w tym głównie na ludzi, zwierzęta i rośliny. Zagrożenie zdrowia ludzi ma przy tym często istotne znaczenie. Mimo takich informacji zawartych w Dzienniku Ustaw, wiele oczyszczalni ścieków nie bada i nie ocenia potencjalnych źródeł uciążliwości oraz negatywnych skutków oddziaływania na środowisko zewnętrzne. Sporadycznie prowadzone są również na terenach oczyszczalni oceny ryzyka związane z biologicznymi czynnikami szkodliwymi dla zdrowia pracowników.
W zależności od pochodzenia, ścieki dzielimy na bytowe, komunalne i przemysłowe. Specyficznym rodzajem ścieków przemysłowych są ścieki produkowane przez branżę spożywczą. Zawierają one duże ilości wody, liczne substancje organiczne (głównie białka, węglowodany, tłuszcze), mineralne (m.in. związki azotu, fosforu, chlorki, siarczany), drobnoustroje (np. bakterie, wirusy, grzyby, pasożytnicze protisty) i zwierzęta pasożytnicze (np. płazińce, obleńce). Ze względu na skład niektórych ścieków odprowadzanych z przemysłu spożywczego bezpośrednio do systemu kanalizacji, oczyszczalnie mogą mieć problemy z usunięciem wszystkich zanieczyszczeń. Na różnych etapach oczyszczania ścieków emitowane są bioaerozole, które mogą zawierać patogenne drobnoustroje. Mogą one negatywnie wpływać zarówno na pracowników oczyszczalni, jak i mieszkańców okolicznych terenów.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Różne rodzaje ścieków są głównie mieszaniną zużytej wody (około 99%), licznych substancji płynnych, stałych, gazowych, radioaktywnych, koloidów i zawiesin, a także drobnoustrojów. Powstają one na terenach miejskich, rolniczych oraz w zakładach przemysłowych i cechują się różnym stopniem zanieczyszczenia.
Wśród ścieków przemysłowych ważną rolę odgrywają ścieki pochodzące z przemysłu spożywczego. Podstawowymi składnikami ścieków spożywczych są substancje organiczne (głównie białka, węglowodany, tłuszcze), mineralne (m.in. związki azotu, fosforu, chlorki, siarczany), drobnoustroje (np. bakterie, wirusy, grzyby, pasożytnicze protisty) i zwierzęta pasożytnicze (np. płazińce, obleńce).
Istotnym składnikiem ścieków z przemysłu spożywczego są także popłuczyny z warzyw i owoców zawierające m.in. glebę wraz z nawozami organicznymi i mineralnymi, środki ochrony roślin, leki, produkty fermentacji i przyprawy, a także detergenty i środki dezynfekcyjne. Rodzaj i ładunek zanieczyszczeń zawartych w tych ściekach zależy m.in. od ilości zużytej wody i branży przemysłu spożywczego, gdyż inny jest np. skład ścieków z przemysłu mięsnego i drobiarskiego, rybnego, tłuszczowego i mleczarskiego, a zdecydowanie inny z owocowo-warzywnego, ziemniaczanego, cukrowniczego, spirytusowego, z browarów, czy przemysłu produkującego napoje. Odzwierciedleniem stopnia zanieczyszczenia ścieków są określone parametry fizyczno-chemiczne, m.in. BZT5 (g O2/m3), ChZT (g O2/m3), zawiesina ogólna (g/m3), fosfor ogólny (g/m3), azot ogólny (g/m3) i odczyn pH.
We wszystkich ściekach występuje mieszanina licznych związków chemicznych. Do najczęściej wykrywanych organicznych składników ścieków zalicza się: białka (40-60%), węglowodany (25-50%), tłuszcze i oleje (ok. 10%), żywice, barwniki, fenole, produkty naftowe, detergenty, pestycydy itp. Składnikami nieorganicznymi są zwykle zasady, kwasy nieorganiczne, metale ciężkie (ołów, miedź, rtęć, cynk, kadm, chrom), a także jony siarczanowe, chlorkowe, azotanowe, fosforanowe, węglanowe, amonowe oraz rozpuszczone gazy (tlen, siarkowodór, dwutlenek węgla, azot, metan, chlor). Różnorodne związki organiczne i nieorganiczne nadają ściekom określone cechy fizyczne, takie jak mętność, barwa, zapach, obecność zawiesiny.
Oczyszczalnie ścieków stwarzają liczne uciążliwości dla człowieka i środowiska, a ich charakter zależy m.in. od typu oczyszczalni, ilości oczyszczanych ścieków, lokalizacji w terenie oraz rodzaju i ilości mikroorganizmów występujących w ściekach. Źródłem uciążliwości są także: hałas związany z pracą np. pomp, wirówek, transportem ścieków dowożonych, wywozem kontenerów z piaskiem i skratkami, produkty uboczne powstające w trakcie oczyszczania ścieków np.
Ścieki, skratki, piasek oraz osady ściekowe są miejscem bytowania licznych mikroorganizmów, w tym patogennych, pochodzących od ludzi, zwierząt i roślin. Za najbardziej niebezpieczny uważa się bezpośredni kontakt człowieka ze ściekami, jednak należy pamiętać także o tym, że w czasie oczyszczania ścieków wiele drobnoustrojów, toksyn oraz metabolitów unosi się do powietrza tworząc w ten sposób często bardzo szkodliwe bioaerozole.
Bioaerozole uwalniane w trakcie oczyszczania ścieków stwarzają bezpośrednie zagrożenie dla pracowników oczyszczalni, gromadzą się na powierzchni gleby, przenoszone są wraz z wiatrem na okoliczne tereny i mogą powodować skażenie roślin, zwierząt i wód powierzchniowych, a także mogą docierać do ludzi żyjących w bezpośrednim lub dalszym sąsiedztwie z oczyszczalnią ścieków. Aerozole biologiczne emitowane przez oczyszczalnie ścieków mogą wywoływać zarówno niegroźne podrażnienia czy dolegliwości, a także mogą powodować reakcje alergiczne, toksyczne, infekcje, a nawet choroby zakaźne.
Prawidłowo funkcjonujące oczyszczalnie ścieków mają na celu zarówno usunięcie zanieczyszczeń chemicznych i fizycznych zawartych w ściekach, wyeliminowanie drobnoustrojów, w tym form patogennych, jak i ograniczenie potencjalnej emisji drobnoustrojów do otaczającego środowiska zewnętrznego. Obecnie w Polsce nie ma aktów prawnych nakazujących dezynfekcję wszystkich ścieków, mimo, że takie przepisy obowiązują w innych państwach.
Dyrektywa dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych
Podstawowym aktem prawnym regulującym usługi ściekowe na poziomie Unii Europejskiej jest dyrektywa 91/271/EWG z 21 maja 1991, dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych. Została ona przyjęta m.in. w celu ochrony zasobów wodnych przed eutrofizacją[1]. Dyrektywa nakłada obowiązek budowy infrastruktury kanalizacji sanitarnej dla aglomeracji liczących co najmniej 2 000 RLM (równoważna liczba mieszkańców) oraz jej rozwijania w stosunku do zwiększającej się liczby użytkowników. Określa także proces gospodarowania ściekami, które muszą być odprowadzone do komunalnych oczyszczalni. W nich, ścieki powinny być poddane standardowym procesom technologicznym usuwającym związki organiczne i cząstki stałe. Dyrektywa wymaga także wtórnego oczyszczania ścieków w celu usuwania związków azotu i fosforu, tzw. biogenów. Oczyszczone ścieki, o ograniczonej zawartości zanieczyszczeń odprowadzane są do środowiska. W regionach szczególnie wrażliwych na eutrofizację, aby zapewnić dodatkową ochronę ekosystemów, przepisy są zaostrzane przez normy dotyczące usuwania biogenów.
W ciągu ostatnich 30 lat jakość wód w Unii Europejskiej znacząco się poprawiła, głównie dzięki wdrożeniu unijnych regulacji dotyczących oczyszczania ścieków komunalnych. Zgodnie z oceną Komisji Europejskiej z 2019 roku, wskaźnik odprowadzenia i oczyszczania ścieków w UE wynosi 98%, a ponad 90% ścieków jest przetwarzanych zgodnie ze standardami określonymi w przepisach unijnych[2].
Najważniejsze zmiany w dyrektywie dotyczące oczyszczania ścieków komunalnych
Nowa dyrektywa zobowiąże państwa członkowskie UE do podłączenia wszystkich źródeł ścieków bytowych powstających w mniejszych aglomeracjach liczących 1 000 - 2 000 RLM do systemu infrastruktury kanalizacyjnej. Wymóg ten musi zostać spełniony do 31 grudnia 2035 roku. Ponadto, do końca 2039 roku, państwa członkowskie będą zobowiązane do modernizacji oczyszczalni obsługujących co najmniej 150 000 RLM, aby spełniały unijne normy oczyszczania trzeciego stopnia, w zakresie usuwania związków biogennych. Zasady te zostaną rozszerzone na oczyszczalnie obsługujące co najmniej 10 000 RLM do roku 2045.[4]
Oczyszczanie czwartego stopnia, które pozwala na usunięcie szerokiej gamy mikrozanieczyszczeń, stanie się obowiązkowe dla oczyszczalni obsługujących ponad 150 000 RLM. Jeśli chodzi o oczyszczalnie obsługujące powyżej 10 000 RLM dla nich będzie to obowiązkowe w przypadku gdy ocena ryzyka wykaże taką konieczność. Do 31 grudnia 2033 roku państwa członkowskie będą zobowiązane opracować plany zintegrowanego gospodarowania ściekami komunalnymi dla aglomeracji o co najmniej 100 000 RLM. Dodatkowo, do końca 2027 roku, będą musiały sporządzić i opublikować wykaz obszarów wrażliwych na eutrofizację, zawierający informacje o wrażliwości na fosfor i azot. Wykaz ten będzie aktualizowany co 6 lat, począwszy od 31 grudnia 2033 roku.4
W ramach zasady rozszerzonej odpowiedzialności producenta, wytwórcy farmaceutyków i kosmetyków (określonych w załączniku III dyrektywy) będą musieli pokryć co najmniej 80% kosztów związanych z oczyszczaniem czwartego stopnia.4
Nowa dyrektywa wprowadzi również wymóg osiągnięcia neutralności energetycznej oczyszczalni ścieków obsługujących co najmniej 10 000 RLM. Będą one zobowiązane do stopniowego zwiększania udziału energii ze źródeł odnawialnych w swoim bilansie energetycznym wygenerowanej w oczyszczalni lub poza nią. 4
Wdrażanie nowej dyrektywy zostało rozłożone na okres 20 lat. Wiele zależy od aktów delegowanych i wykonawczych, które Komisja Europejska przyjmie w celu doprecyzowania i harmonizacji obowiązków państw członkowskich. Komisja szczególnie podkreśla konieczność redukcji emisji gazów cieplarnianych w sektorze gospodarki ściekowej oraz zmniejszenia zużycia energii, które obecnie stanowi około 0,8% całkowitego zużycia energii w Unii Europejskiej[5]. Ważnym aspektem jest również poprawa zarządzania osadami, z naciskiem na efektywny odzysk azotu, fosforu i cennych substancji organicznych. Spełnienie wymagań nowej dyrektywy ściekowej, wymagać będzie kolejnych inwestycji, które powinny zostać poprzedzone zarówno analizą ekonomiczną, jak i środowiskową.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #wpływ #na #środowisko
