Oczyszczalnia ścieków: Uciążliwości odorowe i metody ich eliminacji
- Szczegóły
Problem występowania odorów w sieciach kanalizacyjnych jest nieodłącznie związany z eksploatacją oczyszczalni ścieków oraz transportem ścieków w systemie kanalizacyjnym.
Źródła i przyczyny powstawania odorów
Powstawaniu uciążliwych zapachów sprzyjają warunki beztlenowe, wydłużony czas przebywania ścieków w sieci oraz wysoka temperatura ścieków, szczególnie w okresie letnim.
Odory w sieciach kanalizacyjnych powstają przede wszystkim w wyniku fermentacji osadów organicznych oraz rozkładu zanieczyszczeń, przy szczególnie wysokim ładunku biologicznego zapotrzebowania na tlen (BZT).
W warunkach beztlenowych mikroorganizmy redukują siarczany i rozkładają związki organiczne, prowadząc do powstawania siarkowodoru (H2S), który stanowi główny składnik uciążliwych odorów. H2S nie tylko odpowiada za nieprzyjemny zapach, ale jest także silnie toksyczny dla pracowników eksploatujących sieć kanalizacyjną - jego stężenia porównywalne są pod względem toksyczności do cyjanowodoru (HCN), co czyni go jednym z poważniejszych zagrożeń w środowisku pracy.
W przypadku sieci kanalizacyjnej często problem uciążliwości zapachowej jest wynikiem przedostawania się do otoczenia związków siarki, przede wszystkim H2S. Siarkowodór powstaje w sieci kanalizacyjnej w wyniku zachodzących w ściekach procesów beztlenowych.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Ze względu na niewielką ilość tlenu w rurociągach ciśnieniowych, to właśnie tam najczęściej dochodzi do zagniwania ścieków. W rurociągu tworzą się warunki anaerobowe, co stwarza idealną sytuację dla bakterii beztlenowych produkujących związki siarki (Krzaczkowski, 2014). Najczęściej siarkowodór przedostaje się do atmosfery w pobliżu studni rozprężnych, podczas wentylacji.
Siarkowodór ma odrażający zapach zgniłych jaj, który jest silny i odczuwalny nawet przy ogromnym rozcieńczeniu np. 1 cm3 H2S na 100 dm3 powietrza. Jest wyczuwalny od 0,18 mg/m3 (Stetkiewicz, 2011).
Siarkowodór nie jest jedynym źródłem mogącym tworzyć uciążliwość zapachową. Mogą to być również takie związki jak: amoniak, merkaptany, sulfidy (tioetery), aminy alifatyczne, indol, aldehydy, ketony oraz kwasy tłuszczowe (Brudniak i inni, 2014). Substancje te mogą się mieszać, co potrafi wzmocnić lub osłabić intensywność zapachową ścieków. Właśnie dlatego w celu określania źródła zapachu zaleca się oznaczanie stężenia zapachowego mieszaniny gazów. Dotychczasowe badania wykazały, że największy wpływ na występowanie uciążliwości zapachowej mają amoniak, siarkowodór, merkaptany, a niekiedy toluen i propanol.
Wpływ odorów na zdrowie
Odory mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Wynika to przede wszystkim z destruktywnego oddziaływania na psychikę człowieka.
Długotrwałe narażenie na uciążliwość zapachową może wywołać depresję, znużenie, problemy oddechowe, bóle głowy, nudności, podrażnienie oczu i gardła.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Odczucia zapachowe są bardzo często subiektywne. Takie samo stężenie zapachu może wywołać u różnych odbiorców odmienne wrażenie dyskomfortu z powodu różnej oceny źródła zapachu, wrażliwości oraz stopnia aktywności.
Odbieranie bodźców zapachowych związane jest także z innymi czynnikami.
Aspekty prawne i regulacje dotyczące odorów
Aktualnie problem uciążliwości zapachowej nie jest w Polsce normowany odpowiednimi przepisami z zakresu ochrony środowiska. Emisje zapachowe nie są zdefiniowane liczbowo, a ich ocena ma charakter indywidualny i subiektywny.
Wobec okresowego pojawiania się uciążliwości zapachowej towarzyszącej stosowanym technologiom dopuszczonym przepisami prawnymi i wydanymi decyzjami administracyjnymi, podnoszony problem wymaga rozwiązań kompleksowych w sferze prawnej.
Ponadto eliminacja uciążliwości odorowej związana jest z modernizacją procesów technologicznych, hermetyzacją obiektów itp. powodujących uciążliwości odorowe, co również powinno być uregulowane prawnie.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Resort środowiska kilkukrotnie podejmował próby uregulowania problemu uciążliwości zapachowej w postaci przepisów prawnych, tzn. w postaci rozporządzenia w sprawie wartości odniesienia substancji zapachowych w powietrzu i metod oceny zapachowej jakości powietrza na podstawie art. 222 ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2016 r. poz. 627, z pózn. zm.) (dalej ustawa Po[).
Jednak po zapoznaniu się zarówno z uwagami otrzymanymi w konsultacjach społecznych, jak również zarzutami dotyczącymi subiektywności metodyki pomiarowej wynikającej z normy EN 13725:2007 Jakość powietrza oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej odstąpiono od kontunuowania prac legislacyjnych.
Następnie pod koniec 2008 r. rozpoczęto prace nad założeniami projektu ustawy o przeciwdziałaniu uciążliwości zapachowej.
Ministerstwo Środowiska zauważając rosnący problem uciążliwości zapachowej, po przeprowadzeniu analiz, próbując wypełnić lukę informacyjną i edukacyjną w tym zakresie opracowało Kodeks przeciwdziałania uciążliwości zapachowej.
Kodeks zawiera zbiór praktyk i działań przyjaznych środowisku, których zastosowanie może przyczynić się do ograniczenia uciążliwości zapachowej.
Choć problem uciążliwości zapachowej w różnych dziedzinach gospodarki jest znany od wielu lat, to niniejszy dokument jest pierwszą w Polsce próbą poszukiwania rozwiązań w tym zakresie.
Działania organów administracji publicznej
Brak norm prawnych dotyczących dopuszczalnych poziomów odorów nie zwalnia organu z obowiązku oceny ich wpływu w postępowaniu środowiskowym; zasada przezorności wymaga uwzględnienia potencjalnych negatywnych oddziaływań zapachowych inwestycji na zdrowie i warunki życia ludzi (NSA z dnia 15 października 2025 r.).
W ramach tego zagadnienia rozważano m.in. określenie minimalnych odległości usytuowania budynków mieszkalnych od zakładów produkcyjnych, chowu i hodowli zwierząt; minimalnej odległości usytuowania budynków mieszkalnych od zakładów produkcyjnych, uzależnionej od wielkości zakładu i liczby sztuk zwierząt/dużych jednostek przeliczeniowych oraz uwarunkowania lokalne, a także charakterystykę substancji i warunki rozprzestrzeniania zanieczyszczeń.
Metody eliminacji uciążliwości odorowych
Niekiedy okresowe płukanie sieci kanalizacyjnej jest wystarczające, aby zapobiec powstawaniu uciążliwości zapachowych i finansowo bardziej opłacalne niż budowa stacji zapobiegającej zagniwaniu ścieków.
Jeśli jednak profilaktyka ta nie przyniesie pożądanych rezultatów, należy zwrócić uwagę na konkretne metody eliminujące uciążliwości zapachowej.
Potrzebne jest także określenie średniego dobowego przepływu ścieków i ich rodzaju (np. ścieki bytowo-gospodarcze, ścieki przemysłowe, ścieki dowożone).
Metody chemiczne
Reagent utleniający dodawany do ścieków ma na celu niedopuszczanie do utworzenia się w przewodach warunków beztlenowych.
Zapewnienie warunków aerobowych zapobiega rozwojowi bakterii beztlenowych, które mają bezpośredni wpływ na tworzenie się siarkowodoru w sieci kanalizacyjnej.
Coraz częściej jednak przewody tłoczne mają tak znaczne długości, iż dawkowanie reagentu nie jest w stanie zapewnić warunków tlenowych w całym odcinku sieci.
Wprowadzenie do sieci związków żelaza nie wyklucza procesu zagniwania ścieków, jednak jony siarki występujące w ściekach zostają związane do nierozpuszczalnego FeS2 (piryt).
Proces ten obniża ilość tworzącego się w przewodach siarkowodoru. Powstały piryt jest naturalnie występującym w przyrodzie minerałem.
Napowietrzanie ścieków
Metoda ta opiera się na wtłaczaniu do przewodu kanalizacyjnego, w którym znajdują się ścieki mogące potencjalnie ulegać zagniwaniu, strumienia sprężonego powietrza.
Jednocześnie, przy takiej inwestycji, należy pamiętać o kosztach eksploatacyjnych wynikających z pobierania energii przez sprężarkę.
Zużycie energii na przetłoczenie ścieków zależy od stężenia zanieczyszczeń w ściekach, wielkości przewodów oraz ewentualnego stopnia przewymiarowania sieci.
Przed zastosowaniem sprężarki powietrza należy dokładnie przeanalizować szczelność rurociągu i wyeliminować lub zautomatyzować pracę zaworów napowietrzająco-odpowietrzających.
Inne metody
Decyzja w sprawie eliminacji lub ograniczenia uciążliwości zapachowej zobowiązywałaby podmiot odpowiedzialny za emisję do podjęcia odpowiednich działań, w szczególności do: (a) zmiany procedur postępowania z materiałami i substancjami wonnymi, (b) zmiany procesu produkcyjnego poprzez zastosowanie w cyklu produkcyjnym substancji i materiałów o mniejszej uciążliwości zapachowej, (c) hermetyzacji procesu poprzez np. budowanie hermetycznych linii produkcyjnych lub ich fragmentów, (d) stosowania urządzeń eliminujących odory, (e) dezodoryzacji, (f) zastosowaniu najlepszych dostępnych technik.
Studium przypadku: Sieć kanalizacyjna w obszarze wiejskim
W artykule przedstawiono problemy pojawiające się podczas eksploatacji sieci kanalizacyjnej grawitacyjno-tłocznej, ze szczególnym uwzględnieniem problemu uciążliwości zapachowej.
Przeprowadzono badania fragmentu sieci kanalizacyjnej w rozproszonym obszarze wiejskim, w pobliżu której występowała uciążliwość zapachowa, zgłaszana przez okolicznych mieszkańców.
Po zastosowaniu metod prewencyjnych (podłączanie kolejnych mieszkańców do sieci kanalizacyjnej oraz jej okresowe płukanie), wykonaniu obliczeń porównujących rzeczywiste wartości przepływu ścieków z projektowymi i przeanalizowaniu stężeń siarkowodoru w studni rozprężnej stwierdzono konieczność zastosowania metod zapobiegania zagniwaniu ścieków wewnątrz sieci.
Przetestowano dwie metody - wtłaczanie do sieci kanalizacyjnej sprężonego powietrza oraz dawkowanie chemii technologicznej.
Efektywność obu metod oceniono poprzez stałe monitorowanie stężenia siarkowodoru w studni rozprężnej.
Przed zastosowaniem obu metod stężenie siarkowodoru wahało się najczęściej w granicach 100-400, a okresowo sięgało 1000 ppm. Wprowadzanie do przewodu tłocznego sprężonego powietrza spowodowało obniżenie stężenia H2S do wartości bliskiej 0 ppm, natomiast dawkowanie reagentu - do około 100 ppm.
W badanym przypadku stwierdzono, że wartości projektowe przepływów są blisko 60-krotnie wyższe od rzeczywistych. Wywnioskowano, że wywołuje to zbyt długie przetrzymanie ścieków w rurociągu tłocznym.
Rzeczywisty czas przetrzymania ścieków na badanym odcinku wynosił 95,7h, czyli blisko 4 doby. Przekroczenie czasu przetrzymania ścieków prowadzi do wystąpienia warunków beztlenowych wewnątrz sieci. Może to powodować zagniwanie ścieków, a następnie korozję siarczanową i występowanie uciążliwości zapachowych wywołanych podwyższonym stężeniem siarkowodoru w pobliżu studni rozprężnych.
Działania Wodociągów Miasta Krakowa S.A. w zakresie ograniczania uciążliwości odorowej
Wodociągi Miasta Krakowa S.A. podejmują działania inwestycyjne w zakresie ograniczenia uciążliwości odorowej. W ramach modernizacji i rozbudowy Oczyszczalni Ścieków Płaszów zrealizowało między innymi hermetyzację oraz dezodoryzację zagęszczaczy grawitacyjnych osadu, hermetyzację budynku pras oraz budynku Stacji Termicznej Utylizacji Osadów.
Zamontowano systemy filtracji powietrza, które oczyszczają ze związków złowonnych powietrze pochodzące z hali stacji zlewnej i zbiornika retencyjnego.
Zamontowano system bariery antyodorowej (zraszanie preparatem neutralizującym odory) w rejonie kanału doprowadzającego ścieki oraz punktu zlewnego.
Na przełomie 2018 i 2019 roku zhermetyzowano kanał dopływowy, stację krat rzadkich i pompownię główną.
Do oczyszczania powietrza złowonnego użyte zostało urządzenie filtrosorpcyjne z węglem aktywnym (zastosowane filtry pozwalają na oczyszczenie ponad 15 tys. m3 powietrza w ciągu jednej godziny).
Uruchomienie instalacji spowodowało znaczne, odczuwalne ograniczenie występowania odorów w rejonie kanału dopływowego.
Dla dezodoryzacji kolektora bieżanowskiego jako docelową, przyjęto technologię biofiltracji na bazie złoża mineralnego. Będzie to biofiltracja na złożu z lawy wulkanicznej.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #uciążliwości #odorowe #metody #eliminacji
