Wpływ Oczyszczalni Ścieków na Rzeki – Analiza Badań
- Szczegóły
Podstawowym zadaniem oczyszczalni ścieków jest ochrona ekosystemów wodnych, tj. zintegrowane usuwanie z zanieczyszczonych ścieków związków biogennych, przede wszystkim związków węgla, azotu i fosforu metodami mechanicznymi i biologicznymi.
Właściwa eksploatacja oczyszczalni ścieków polega na osiągnięciu odpowiedniego poziomu oczyszczania ścieków i realizacji procesu technologicznego zgodnie z przyjętą technologią.
Zaburzenia i niesprawności w pracy oczyszczalni ścieków powodują, że do ekosystemów wodnych wprowadzane są zwiększone ilości zanieczyszczeń.
Obserwacje i pomiary są podstawowymi elementami kontroli pracy oczyszczalni. Analiza wyników badań próbek ścieków pozwala na prowadzenie aktualnej analizy sprawności działania oczyszczalni ścieków, ocenę stanu technicznego obiektów i ewentualne podejmowanie czynności technologicznych, np. korekty parametrów technologicznych w poszczególnych stopniach układu technologicznego.
Badania Wpływu Oczyszczalni na Rzekę Prądnik
Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Krakowie prowadzi od 26 lutego 2021 r. kompleksowe działania w związku z zanieczyszczaniem rzeki Prądnik na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Równolegle, od 9 marca prowadzona jest kontrola Gminy Skała będącej użytkownikiem oczyszczalni w Ojcowie oraz od 15 marca, Gminy Sułoszowa będącej użytkownikiem oczyszczalni w Woli Kalinowskiej.
Oczyszczalnia ścieków w Ojcowie jest obecnie instalacją nie spełniającą wymogów jakościowych. Przekroczenia norm nie mają jednak związku z awariami, a brakiem wystarczających rozwiązań technologicznych.
W planach gminy jest przebudowa oczyszczalni ścieków wraz z budową systemu pompowni i sieci grawitacyjno-tłocznej Ojców-Skała.
Jednak w związku z niedotrzymaniem terminów harmonogramu realizacji inwestycji, WIOŚ zobowiązał Gminę Skała do zapłaty części wymierzonych kar. Pozostałe kary zostały odroczone do dnia 31 grudnia 2023 r. pod warunkiem zrealizowania przedsięwzięcia.
Problem Wylotu przy ul. Bł. Salomei
Innym istotnym problemem na terenie Gminy Skała jest wylot przy ul. Bł. Salomei. Czynności kontrolne WIOŚ wykazały nieprawidłowości w postaci braku uregulowań formalnoprawnych związanych z użytkowaniem wylotu.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Badania próbek pobieranych 9 i 24 marca br. przez Centralne Laboratorium Badawcze Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska - Oddział w Krakowie na zlecenie WIOŚ oraz próbki pobranej 27 marca br. przez pracownika Ojcowskiego Parku Narodowego wykazały odprowadzanie tym wylotem nieoczyszczonych ścieków komunalnych.
Wielokrotne przekroczenia norm jakościowych oraz ciągły charakter odpływu świadczył o tym, że przelew burzowy działa niewłaściwie lub że w rozdzielnej nitce kanalizacji opadowej znalazły się ścieki bytowe.
Kontrola Oczyszczalni w Woli Kalinowskiej
Kontrole oczyszczalni ścieków w Woli Kalinowskiej w 2019 r. wykazały niedotrzymanie norm jakościowych dla odprowadzanych ścieków. W związku z tym Małopolski Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska prowadzi postępowanie administracyjne w celu ustalenia opłaty podwyższonej.
Badania odbiornika przeprowadzane przez gminę w roku 2019 wykazały negatywny wpływ na jakość wód rzeki Prądnik.
W 2020 r. WIOŚ przeprowadził dwie kontrole interwencyjne, podczas jednej z nich pobierano chwilową próbkę z wylotu. Badania nie wykazały nieprawidłowej eksploatacji instalacji.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
W 2021 r. CLB na zlecenie WIOŚ dwukrotnie pobierało próbki chwilowe - 26 lutego oraz 30 marca. Badanie pierwszej próbki nie wskazywało na zagrożenia dla środowiska, na podstawie badań drugiej stwierdzono chwilowe ponadnormatywne stężenie mogące wskazywać na niespełnienie norm jakościowych.
Podobne chwilowe ponadnormatywne stężenie stwierdzono w badaniach próbki pobranej przez pracownika Ojcowskiego Parku Narodowego w dniu 24 marca 2021 r.
Należy jednak zaznaczyć, że zarówno przepisy jak i wydawane na ich podstawie pozwolenia odnoszą się do prób średniodobowych i na podstawie poboru chwilowego nie można stwierdzić niedotrzymania norm.
Przepisy skonstruowane są w ten sposób, że ponadnormatywne stężenia w danym momencie nie muszą świadczyć o niedotrzymaniu normy dla przepływu z całej doby.
Z tego powodu CLB w dniach 4-5 maja pobrało próbkę średniodobową ścieków oczyszczonych.
Analiza Pracy Oczyszczalni Ścieków w Żorach
W artykule przedstawiono wyniki analizy pracy oczyszczalni ścieków w Żorach. Wykorzystując dostępne dane z monitoringu procesu technologicznego, dokonano charakterystyki procesu oczyszczania ścieków.
Scharakteryzowano funkcjonowanie części biologicznej i osadowej oczyszczalni, przedstawiono parametry procesowe oraz omówiono efektywność pracy oczyszczalni.
Na podstawie wyników badań laboratoryjnych porównano jakość ścieków dopływających do obiektu, scharakteryzowano ich wpływ na skuteczność oczyszczania w głównym ciągu technologicznym.
Przeprowadzona analiza w aktualnym stanie funkcjonowania oczyszczalni miała na celu wskazanie przestrzeni do optymalizacji procesu technologicznego zorientowanej na poprawę parametrów pracy, jako element przygotowawczy do pełnienia przez oczyszczalnię kolejnych funkcji, tj.
Badania przeprowadzono w mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków w Żorach. Oczyszczanie ścieków odbywa się zgodnie z warunkami zawartymi w pozwoleniu wodnoprawnym znak: IS.6341.3.2013.BP z dnia 1.03.2013 udzielonego przez Prezydenta Miasta Żory.
Aktualny średni dobowy dopływ ścieków surowych do oczyszczalni wynosi 8186 m3/d.
Technologia Oczyszczania Ścieków w Żorach
Oczyszczalnia ścieków zlokalizowana jest w Żorach (woj. śląskie), na lewym brzegu rzeki Rudy w km 43 + 450 jej biegu.
Oczyszczalnia technologicznie jest podzielona na części ściekową i osadową. Część ściekowa podzielona jest na procesy mechanicznego i biologicznego oczyszczania ścieków.
Procesy technologiczne wchodzące w skład oczyszczalni ścieków przedstawiono na rys. 1. Stamtąd ścieki trafiają do komór defosfatacji (DEF). Rozpoczyna się biologiczny etap oczyszczania z udziałem bakterii osadu czynnego wypełniającego DEFy. Tu ma miejsce wtórne uwalnianie fosforu przez bakterie do ścieków celem zintensyfikowania jego poboru na dalszych etapach oczyszczania.
Następne procesy - denitryfikacja i nitryfikacja - mają na celu usunięcie związków azotu. Reakcje te zachodzą w osadzie czynnym reaktorów biologicznych (RBL), podzielonych na strefy beztlenową, przejściową i tlenową, zapewniającą odpowiednie warunki dla tych procesów.
Z komór tlenowych RBL ścieki trafiają do osadników wtórnych (OWT), gdzie dochodzi do rozdziału oczyszczonych już ścieków od osadu czynnego. Osad sedymentowany zawracany jest do komór defosfatacji, a jego nadmiar kierowany do części osadowej oczyszczania ścieków.
Przeróbka i unieszkodliwianie osadów ściekowych odbywa się w dwóch zamkniętych wydzielonych komorach fermentacyjnych (WKF), z odzyskiem biogazu, do których podawany jest osad z osadników wstępnych oraz osad nadmierny po zagęszczeniu w zagęszczarce mechanicznej.
Fermentacja metanowa prowadzona jest w warunkach mezofilowych w temp. 36-37°C, a uzyskany biogaz po odwodnieniu i odsiarczeniu jest wykorzystany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w jednostkach kogeneracyjnych. Istotnym elementem części gazowej jest powłokowy zbiornik biogazu i pochodnia do spalania nadmiaru gazu.
Parametry Pracy Oczyszczalni w Żorach
Analiza parametrów pracy za rok 2016 wykazała nieznaczny wzrost ładunków zanieczyszczeń w ściekach surowych w porównaniu do poprzednich lat.
Zaobserwowano wzrost takich wskaźników jak BZT5, ChZT oraz zawiesin ogólnych w zakresie od 4% do 35%. Z kolei ładunek azotu ogólnego w latach 2014-2015 oraz 2017 był wyższy niż w 2016 roku. W tym samym roku stwierdzono również ponad trzykrotny wzrost ładunku fosforu ogólnego w porównaniu do lat 2014-2015.
Średniodobowy dopływ ścieków za lata 2014-2016 wynosi ok. 7999 m3/d i jest niższy o ok. 1597 m3/d od wartości projektowych.
Średnioroczny ładunek BZT5 ścieków surowych w latach 2014-2017 zawierał się w przedziale od 2134 do 2657 kg/d (rys. 2). Podobne wnioski wyciągnięto dla parametru określającego chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) oraz ilość zawiesin ogólnych. Najwyższe stężenie ChZT w latach 2014-2017 wynosiło 768 g O2/m3. Z kolei maksymalne stężenie zawiesin ogólnych wynosiło 801 g/m3.
Rozpiętość dobowych ładunków azotu ogólnego kształtowała się w zakresie od 474 do 1334 kg/d. W przedstawionym okresie najniższe i najwyższe stężenie Nog w ściekach surowych wynosiło odpowiednio 57,9 oraz 163 g/m3. Wartości te stwierdzono w lipcu oraz w styczniu.
W okresie od 1 stycznia 2016 r. do 23 lutego 2017 r. oczyszczalnia w Żorach pracowała w warunkach typowych dla miejskich obiektów komunalnych, tj. przy zmiennych warunkach obciążeń hydraulicznych.
Ilość ścieków dopływających do oczyszczalni wynosiła od Qd,min = 5157 do Qd,max = 14814 m3/d. Średniodobowe natężenie przepływu ścieków w tym okresie wynosiło Qd,śr = 8186 m3/d. Średnie obciążenie oczyszczalni stanowiło więc 85% obciążenia projektowego.
Najmniej ścieków do oczyszczalni dopływało w styczniu 2016 r. (średnio 7700 m3/d) i 2017 r. (7860 m3/d), w maju i czerwcu 2016 r. (średnio 7486 m3/d). Największy przepływ ścieków odnotowano w lutym i marcu 2016 r. (8821 m3/d), grudniu 2016 r. (9049 m3/d) oraz lutym 2017 r. (9398 m3/d).
Okresy o przepływie ścieków zbliżonym do Qd,śr, to zazwyczaj dni pogodne i bezchmurne. Z kolei powodem przekroczenia średniodobowego dopływu ścieków były duże opady deszczu oraz roztopy.
W trakcie sporządzania bilansu często przyjmuje się jako obciążenie średnie wartość o sześćdziesięcioprocentowym prawdopodobieństwie występowania, natomiast prawdopodobieństwo 85-90% jako obciążenie maksymalne.
Oczyszczalnia ścieków w Żorach została zaprojektowana tak, aby spełniać warunki pozwolenia wodnoprawnego, udzielonego w dniu 1 marca 2013 r. przez Prezydenta Miasta Żory.
Efektywność Oczyszczania Ścieków
Analiza danych odnośnie wskaźników zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych wykazała, że przedmiotowa oczyszczalnia charakteryzuje się wysoką efektywnością oczyszczania ścieków ze związków organicznych.
Ładunek zanieczyszczeń organicznych wyrażony jako ChZT jest redukowany o około 92%, BZT5 o ponad 98%, natomiast zawiesin o około 96%. Oczyszczalnia charakteryzuje się też dość dobrą efektywnością usuwania związków azotu. W tym przypadku efektywność usuwania wynosi 83%.
Zaobserwowano bardzo niskie zawartości fosforu ogólnego w ściekach oczyszczonych, które wahały się od 0 do 0,2 mg P/dm3. Minimalną wartość zawiesin ogólnych oraz ChZT w ściekach oczyszczonych odnotowano w 2015 roku.
Stwierdzono, że okresowo następuje pogorszenie efektywności usuwania związków azotu w oczyszczalni. Wynika to najprawdopodobniej z niskiego obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń organicznych dopływających do oczyszczalni.
Stwierdzenie stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych, notowane na poziomie zbliżonym do wartości określonych w pozwoleniu wodnoprawnym powoduje konieczność podjęcia działań mających na celu utrzymanie wskazanego parametru poniżej określonych progów (np.
Podstawowym warunkiem prawidłowego procesu rozkładu związków biogennych przez mikroorganizmy jest optymalny stosunek składników odżywczych. W praktyce eksploatacyjnej zależności pomiędzy wartościami podstawowych wskaźników jakości ścieków (BZT5, ChZT, OWO, Pog, Nog) pozwalają na ocenę podatności ścieków na rozkład biologiczny.
Miarą biologicznego rozkładu zanieczyszczeń są proporcje ChZT/BZT5. Dobrą efektywność rozkładu obserwuje się zwykle, jeżeli stosunek tych parametrów jest mniejszy od 2. Wyższe wartości stosunku ChZT/BZT5 zmniejszają skuteczność procesu rozkładu biologicznego.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #wpływ #na #rzekę #badania
