Parametry Ścieków Komunalnych: Definicje i Normy w Oczyszczalniach
- Szczegóły
Woda jest podstawowym dobrem, które należy do wszystkich i ma służyć wszystkim. Ścieki to wody wykorzystane w celach bytowych lub gospodarczych, które są ostatecznie odprowadzane do wód lub gruntu. Ciecze określane jako ścieki, zazwyczaj zawierają liczne zanieczyszczenia o zróżnicowanym charakterze. Stanowią one nieodłączny element działalności ludzkiej i mogą mieć istotny wpływ na środowisko naturalne oraz zdrowie publiczne.
Klasyfikacja Ścieków
Ze względu na miejsce powstawania oraz skład chemiczny ścieków, dokonano ich klasyfikacji, którą zdefiniowano w ustawie Prawo Wodne, precyzując poszczególne rodzaje ścieków.
- Ścieki bytowe (ścieki bytowo-gospodarcze): To ścieki pochodzące z budynków mieszkalnych, obiektów zamieszkania zbiorowego i miejsc użyteczności publicznej, które powstają na skutek ludzkiego metabolizmu oraz funkcjonowania gospodarstw domowych. Ścieki bytowe jak sama nazwa wskazuje pochodzą z wszelkich obiektów przeznaczonych na pobyt ludzi, a co się z tym wiąże wyposażonych w węzły sanitarne (toalety, umywalnie, wanny, prysznice) oraz kuchnie czy aneksy kuchenne. Wobec tego w ich skład wchodzą: fekalia, a także resztki jedzenia, detergenty czy mydła.
- Ścieki komunalne: Są szerszą kategorią niż ścieki bytowe, bo zawierają je w swoim składzie. W mieszaninie ścieków komunalnych oprócz ścieków bytowych mogą występować ścieki przemysłowe albo wody opadowe lub roztopowe. Istotną kwestią w tym przypadku jest transport mieszaniny ścieków wspólnym kolektorem kanalizacji sanitarnej do oczyszczalni ścieków.
- Ścieki przemysłowe: Powstają na terenie zakładu przemysłowego, a ich skład bezpośrednio zależy od profilu produkcji. Wśród różnorodnych ścieków przemysłowych można wyszczególnić ścieki przemysłowe biologicznie rozkładalne z takich sektorów jak.: przetwórstwo mleka, przetwórstwo warzyw i owoców, przetwórstwo zbóż i ziemniaków, browary, produkcja alkoholu i wiele innych. W tych ściekach dominować będą zanieczyszczenia organiczne, w przeciwieństwie do przemysłu np.
Wymogi dotyczące ścieków przemysłowych
Ścieki przemysłowe, aby mogły być przyjęte do urządzeń kanalizacyjnych gminy, muszą być odpowiednio podczyszczone jeszcze na terenie zakładu, w ten sposób, aby spełniać wymagania w zakresie dopuszczalnych wskaźników zanieczyszczeń, według rozporządzenia ministra Budownictwa z 2006 r. Natomiast, jeżeli w ściekach przemysłowych odprowadzanych do kanalizacji można zidentyfikować substancje szczególnie szkodliwe dla środowiska wodnego zgodnie z rozporządzeniem ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z 2019 r.
W sytuacji, gdy w danym rejonie brak jest kanalizacji gminnej lub kanalizacji zakładu sąsiedniego, ścieki bytowe i przemysłowe nie mogą stanowić mieszaniny i muszą być gromadzone w dwóch niezależnych szczelnych zbiornikach, a następnie osobno wywożone wozem asenizacyjnym do stacji zlewnej oczyszczalni ścieków, zgodnie z aktualnym rozporządzenia Ministra Infrastruktury, które weszło w życie w dniu 12 września 2023 r.
Istotną kwestią jest precyzyjna kwalifikacja ścieków, które emitujemy do środowiska. Aby tego dokonać należy kierować się przede wszystkim miejscem ich powstawania, a następnie ich specyficznym składem jak i sposobem ich transportu do odbiorcy lub docelowego odbiornika.
Przeczytaj także: Jak dobrać oczyszczacz powietrza do potrzeb?
Oczyszczanie Ścieków: Normy ChZT i BZT
Woda jest jednym z najcenniejszych zasobów naszej planety. Jej jakość ma kluczowe znaczenie dla zdrowia ludzi, ekosystemów wodnych i całego środowiska. Dlatego tak ważne jest, aby oczyszczanie ścieków, które trafiają do rzek, jezior i morza, było skuteczne i spełniało normy jakości wody.
Wskaźniki ChZT i BZT: Wyjaśnienie terminów
Zanim zagłębimy się w temat przekroczeń ChZT i BZT, warto zrozumieć, czym dokładnie są te wskaźniki.
- ChZT (Chemiczne Zapotrzebowanie na Tlen): To miara ilości substancji chemicznych, które mogą być utleniane w procesie oczyszczania ścieków. Innymi słowy, jest to wskaźnik określający ilość tlenu potrzebnego do utlenienia substancji organicznych w ściekach. Wyraża się go zazwyczaj w mg O2/l (miligramach tlenu na litr).
- BZT (Biologiczne Zapotrzebowanie na Tlen): To miara ilości tlenu zużywanego przez organizmy biologiczne, które rozkładają substancje organiczne w ściekach. Jest to wskaźnik, który ocenia skuteczność procesów biologicznego oczyszczania ścieków. Wyraża się go również w mg O2/l.
Oba te wskaźniki są kluczowe dla oceny jakości wody w procesie oczyszczania ścieków.
Przyczyny Przekroczeń ChZT i BZT
Przekroczenia norm ChZT i BZT w oczyszczalniach ścieków nie są rzadkością i mogą wynikać z różnych czynników. Poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich:
- Wzrost obciążenia oczyszczalni: Jednym z głównych powodów przekroczeń jest zwiększone obciążenie oczyszczalni ściekami. Jeśli oczyszczalnia nie jest w stanie obsłużyć ilości ścieków, które napływają, może to prowadzić do przekroczeń norm.
- Uszkodzenia lub awarie oczyszczalni: Problemy techniczne, takie jak uszkodzenia lub awarie sprzętu, mogą spowodować obniżenie efektywności oczyszczania, co może skutkować przekroczeniem wskaźników.
- Sezonowe zmiany w ładunku zanieczyszczeń: Niektóre oczyszczalnie są narażone na sezonowe zmiany w ilości zanieczyszczeń w ściekach, na przykład w okresie deszczowym. To może prowadzić do przekroczeń norm.
- Obecność substancji chemicznych w ściekach: Niekontrolowane wypuszczanie substancji chemicznych do kanalizacji może zakłócać procesy oczyszczania, prowadząc do przekroczenia wskaźników.
Potencjalne Skutki Przekroczeń ChZT i BZT
Przekroczenia norm ChZT i BZT mają poważne konsekwencje zarówno dla środowiska, jak i zdrowia publicznego:
Przeczytaj także: Wymogi dotyczące przydomowych oczyszczalni ścieków
- Zanieczyszczenie wód naturalnych: Przekroczenia tych wskaźników mogą skutkować wypuszczaniem nieoczyszczonych lub niewystarczająco oczyszczonych ścieków do rzek, jezior i morza. To z kolei może prowadzić do zanieczyszczenia wód naturalnych, co zagraża ekosystemom wodnym i organizmom żyjącym w nich.
- Zagrożenie zdrowia publicznego: W ściekach mogą znajdować się patogeny i substancje toksyczne, które stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzi korzystających z wód naturalnych do celów rekreacyjnych lub spożywczego.
- Naruszenia przepisów: Przekroczenia norm ChZT i BZT mogą prowadzić do naruszeń przepisów regulujących ochronę środowiska, co może skutkować nałożeniem kar finansowych i koniecznością podjęcia działań naprawczych.
Działania Naprawcze i Zapobiegawcze
Przekroczenia norm ChZT i BZT w oczyszczalniach ścieków to poważny problem, który wymaga natychmiastowej uwagi. Jakie działania można podjąć w celu naprawy sytuacji i zapobiegania jej powtarzaniu się?
- Monitorowanie i kontrola: Regularne monitorowanie wskaźników ChZT i BZT jest kluczowe dla szybkiego reagowania na ewentualne przekroczenia. Dzięki temu można zidentyfikować problemy na wczesnym etapie i podjąć odpowiednie działania naprawcze.
- Modernizacja i rozbudowa oczyszczalni: W przypadku zwiększonego obciążenia oczyszczalni konieczne może być jej rozbudowanie lub modernizacja, aby zwiększyć jej wydajność.
- Edukacja i świadomość: Ważne jest, aby społeczność lokalna była świadoma znaczenia oczyszczania ścieków i stosowania odpowiednich praktyk. Edukacja może przyczynić się do zmniejszenia obciążenia ściekami i poprawy jakości wody.
- Zrównoważone praktyki rolnicze i przemysłowe: Redukcja zanieczyszczeń w źródle, na przykład poprzez zastosowanie zrównoważonych praktyk rolniczych i przemysłowych, może zmniejszyć obciążenie oczyszczalni ściekami.
Proces Oczyszczania Ścieków Komunalnych
Oczyszczanie ścieków komunalnych to proces usuwania zanieczyszczeń z wody odpływającej z gospodarstw domowych, instytucji publicznych oraz niewielkich zakładów przemysłowych. Celem jest przywrócenie jakości wody do poziomu bezpiecznego dla środowiska naturalnego i zgodnego z obowiązującymi normami prawnymi.
- Koagulacja i flokulacja: dodawanie koagulantów (np. Koagulanty, np. Flokulanty, np.
- Usuwanie biogenów: redukcja azotu i fosforu poprzez procesy biologiczne (np.
Nadmierna ilość azotu i fosforu w oczyszczonych ściekach prowadzi do eutrofizacji wód powierzchniowych, co objawia się masowym zakwitem glonów i sinic. Proces ten może powodować deficyt tlenu w wodzie, prowadząc do śmierci organizmów wodnych i degradacji ekosystemu.
Mikrozanieczyszczenia: farmaceutyki, hormony, mikroplastiki stanowią nowe wyzwanie dla oczyszczalni ścieków.
Oczyszczanie ścieków komunalnych to złożony proces, który ewoluuje wraz z rosnącymi wymaganiami środowiskowymi i technologicznymi. Dbałość o jakość wód oraz ochronę ekosystemów wymaga stosowania nowoczesnych technologii i ciągłej optymalizacji procesów.
Przeczytaj także: Jakość wody w Goczałkowicach
Parametry Wód Powierzchniowych i Ścieków Oczyszczonych
Odbiornikami ścieków oczyszczonych odprowadzanych przez oczyszczalnie ścieków w Polsce w zdecydowanej większości są wody powierzchniowe. Z raportu Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska z 2023 roku wynika, że z pośród ponad czterystu skontrolowanych oczyszczalni komunalnych 90,1% odprowadza ścieki do wód a pozostałe 9,1 % do ziemi.
Podstawowe Wskaźniki
W roku 2002 Ministerstwo Środowiska wydzieliło trzy klasy wód powierzchniowych przeznaczonych do spożycia ujmowanych przez zakłady uzdatniania wody. W tym wpisie opiszę pięć ogólnych wskaźników dopuszczających odprowadzanie ścieków do odbiorników z ograniczeniem do kategorii A3. Wskaźnikami podstawowymi są: temperatura, zawiesiny ogólne, BZT5, ChZT, OWO i ph.
- Temperatura: Ma istotny wpływ na samooczyszczanie wód, szczególnie w okresie letnim kiedy to w podwyższonej temperaturze obniża się rozpuszczalność tlenu w wodzie powodując jego deficyt a w skrajnych przypadkach nawet warunki beztlenowe doprowadzając do zjawiska potocznie nazywanego przyduchą.
- Zawiesiny ogólne: To wszystkie zawieszone substancje pływające naturalne m.in. piasek czy glina oraz te wprowadzone ze ściekami. Przepisy ograniczają ten wskaźnik do dopuszczalnej wartości 35 mg/l dla oczyszczalni od 2000 RLM, poniżej 2000 RLM - dopuszcza się 50 mg/l.
- BZT5, ChZT i OWO: Zanieczyszczenia określane jako BZT5, ChZT i OWO to zawartość zanieczyszczeń organicznych mających istotny wpływ na zawartość tlenu w odbiornikach. Dopuszczalne wartości albo minimalny procent redukcji tychże zanieczyszczeń dla oczyszczonych ścieków uzależnione są od ich wielkości (RLM).
- Odczyn ph: W wodach powierzchniowych zwykle waha się w przedziale 6,5-8,5. Ścieki odprowadzane z oczyszczalni komunalnych najczęściej mają wartość ph około 7, natomiast dopuszcza się wartości od 6,5 do 9.
Związki Biogenne
Związki biogenne a więc azot ogólny (azot organiczny, azot amonowy, azot azotynowy, azot azotanowy) i fosfor ogólny to wskaźniki eutroficzne które jak łatwo możemy się domyślić są odpowiedzialne za zjawisko eutrofizacji wód - zakwitu glonów.
- Azot amonowy: Najbardziej toksyczny jest amoniak w formie niezjonizowanej NH3 który może powstawać w nieco wyższym ph od 8, wyższej temperaturze i przy niskim stężeniu rozpuszczonego tlenu z NH4. Stężenie azotu amonowego w formie NH4 w wodzie do picia nie może przekraczać 0,5 mg N/l, jego wyższe stężenie obniża skuteczność dezynfekcji wody, po za tym może sprzyjać rozwojowi bakterii i glonów w sieci wodociągowej.
- Azot azotanowy: Na azot ogólny składa się również azot azotanowy którego także trzeba uważnie pilnować ponieważ obecny w wodzie pitnej może być przyczyną choroby groźnej dla niemowląt i dzieci powodującej zanik zdolności hemoglobiny do przenoszenia tlenu (zamiast hemoglobiny powstaje methemoglobina), choroba ta zwana jest methemoglobinemią.
Wskaźniki Nieorganiczne
Do wskaźników nieorganicznych zaliczamy twardość wody, chlorki, siarczany, sód, potas, substancje rozpuszczone, żelazo.
- Twardość wody: Nie ma dużego wpływu na wody powierzchniowe i życie organiczne w nich.
- Chlorki: Jednak zawartość chlorków w zbyt dużym stężeniu powoduje zanik życia mikroorganizmów i większych organizmów w słodkowodnych wodach powierzchniowych w tym w rzekach będących najczęściej odbiornikami oczyszczonych ścieków z oczyszczalni. Zawartość chlorków w wodzie do picia nie może przekraczać 250 mg Cl/l.
- Siarczany: Następny parametr - siarczany, ich wartość w wodzie pitnej nie może przekraczać 250 mg SO4/l, wyższe wartości powodują gorzki smak wody i ponadto mogą mieć właściwości przeczyszczające.
- Sód, potas i substancje rozpuszczone: Zwykle występują w niewielkich ilościach w wodach powierzchniowych i nie stanowi też większego problemu dla oczyszczalni odprowadzających ścieki do odbiorników.
Wskaźniki Toksyczne
To najliczniejsza grupa wskaźników niebezpiecznych do której należą metale ciężkie i siarczki. Zaliczymy tu takie silnie toksyczne pierwiastki jak:
- Arsen: Dopuszczalna wartość w wodach kategorii A3 nie może przekroczyć 0,05 mg As/l
- Bor: Dopuszczalna wartość 1 mg B/l
- Cynk: W wodach powierzchniowych podobnie jak bor w większości pochodzi ze ścieków, w wodach kategorii A3 jego stężenie nie może przekroczyć 5 mg Zn/l, przy tym pierwiastku warto wspomnieć, że jego szkodliwość jest dużo większa dla ryb niż dla człowieka.
- Chrom: To kolejny pierwiastek objęty normą dopuszczalnego stężenia w wodach kategorii A3, dla chromu ogólnego wartość ta nie może przekroczyć 0,05 m Cr/l, jednak w przypadku tego pierwiastka jego toksyczność jest zależna od twardości wody szczególnie w stosunku do organizmów wodnych.
- Kadm: Trafia do odbiorników ze ścieków przemysłowych i może stanowić duże zagrożenie zarówno dla człowieka jak i dla organizmów wodnych, jego bezpieczna wartość w wodach powierzchniowych nie powinna przekraczać 0,005 mg Cd/l.
- Miedź: W wodach naturalnych występuje bardzo rzadko, jej źródłem jest więc przemysł - głównie metalurgiczny, największe stężenie miedzi w wodach kategorii A3 może wynosić 0,5 mg Cu/l.
- Nikiel: Podobnie jak miedź pochodzi z przemysłu metalurgicznego a jego dopuszczalna wartość zależna jest od twardości wody i sięga 0,2 i 0,5 mg Ni/l.
- Ołów: Jest silnie toksycznym metalem ciężkim dla ludzi i zwierząt, gromadzi się w układzie nerwowym, wątrobie, nerkach i kościach, hamuje samooczyszczanie się wód już przy bardzo niskich stężeniach. Dopuszczalne stężenie ołowiu w wodzie pitnej nie może przekroczyć 0,01 mg Pb/l.
- Rtęć: Stężenie rtęci dla wód powierzchniowych kategorii A3 nie może przekroczyć 0,001 mg Hg/l, jej silnie toksyczne działanie hamuje wszelkie procesy biochemiczne, zawartość rtęci w wodach powierzchniowych pochodzi z przemysłu farmaceutycznego, petrochemicznego, z produkcji tworzyw sztucznych, może też pochodzić z zanieczyszczeń atmosferycznych.
- Cyjanki: Silne trucizny, występują w dwóch grupach: proste/wolne i złożone. Ich dopuszczalna wartość w wodach kategorii A3 nie może przekraczać 0,5 mg Cn/l, natomiast stężenie cyjanków prostych/wolnych w wodzie pitnej nie może przekraczać 0,05 mg Cn/l.
- Siarkowodór i siarczki: Są obecne w ściekach komunalnych i przemysłowych. Wiele siarczków ulega hydrolizie z czego powstaje siarkowodór w warunkach niedotlenionych z kolei w warunkach tlenowych związki siarki utleniane są do siarczanów.
Inne Substancje
- Substancje ekstrahujące się eterem naftowym: Czyli tłuszcze organiczne i oleje mineralne. W sytuacjach awaryjnych i w przypadku niekontrolowanych wycieków do wód powierzchniowych są śmiertelnym zagrożeniem dla ptactwa wodnego i innych organizmów przez tworzenie się warstwy błony - filmu uniemożliwiającego pobieranie tlenu z atmosfery. Dopuszczalne stężenia dla ścieków odprowadzanych z oczyszczalni zależne jest od rodzaju ścieków przemysłowych.
- Substancje powierzchniowo-czynne: Dzielimy na trzy rodzaje: anionowe, kationowe i niejonowe. Stosowane są w zasadzie w każdym domu jako detergenty i środki piorące, w dużych stężeniach mogą się przyczynić do podtruwania mikroorganizmów w oczyszczalniach ścieków i powodować problemy eksploatacyjne. W wodach kategorii A3 stężenie substancji powierzchniowo-czynnych anionowych wynosi 0,5 mg/l, niejonowych 2,0 mg/l. W ściekach oczyszczonych wartości te wynoszą odpowiednio: 5 mg/l i 10 mg/l.
- Aldehyd mrówkowy (formaldehyd): Pochodzi z przemysłu z produkcji lakierów, żywic syntetycznych używany w postaci formaliny (36% roztworu wodnego), środka biobójczego mającego negatywny wpływ na mikrobiologię w biologicznych oczyszczalniach ścieków i w procesach samooczyszczania wód powierzchniowych. Maksymalna wartość dopuszczalna dla ścieków oczyszczonych to 2,0 mg/l.
- Fenole: Jako związki organiczne obecne w ściekach ulegają biodegradacji, pochodzą przede wszystkim z koksowni, produkcji syntetyków, środków chemicznych, w wodzie kategorii A3 nie powinny przekraczać stężenia 0,1 mg/l.
- Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne: Pochodzą głównie z przemysłu petrochemicznego, farmaceutycznego, gumowego, powstają także przy spalaniu węgla, gazu, ropy, drewna i odpadów a więc jako składnik smogu/powietrza trafiają również do wód. Są to związki silnie toksyczne dla organizmów wodnych, bardzo wolno ulegają rozkładowi i tylko w warunkach tlenowych, dla ludzi długotrwałe narażenie na WWA może powodować rozwój chorób nowotworowych płuc i skóry.
Raport Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska
Wracając do informacji z raportu Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska z początku artykułu zgodnie z posiadanymi pozwoleniami z 427 skontrolowanych oczyszczalni: 388 (90,9 %) odprowadza ścieki do wód a pozostałe 39 (9,1 %) do ziemi.
Zdecydowana większość komunalnych oczyszczalni biorących udział w kontrolach pod kątem oceny spełnienia warunków w zakresie jakości i ilości ścieków wprowadzonych do wód lub do ziemi określonych w pozwoleniach wodnoprawnych wykazywała prawidłowości w funkcjonowaniu układów oczyszczania oraz dotrzymywała dopuszczalnych wartości w ściekach oczyszczonych. Niemniej jednak najczęstsze przekroczenia wartości granicznej jeśli już miały miejsce, stwierdzono dla wskaźnika podstawowego BZT5 oraz wskaźników eutroficznych tj. azotu ogólnego i fosforu ogólnego.
Przykładowy skład ścieków z mycia rurociągów do transportu mleka
Tabela 2a Przykładowy skład ścieków z mycia rurociągów do transportu mleka.
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| ChZT | [Wartość] |
| BZT5 | [Wartość] |
| Azot ogólny | [Wartość] |
| Fosfor ogólny | [Wartość] |
tags: #parametry #ścieków #komunalnych #oczyszczalnia #definicje #normy

