Transcript Oczyszczanie *cieków z ma*ych miejscowo*ci * problemy i mo*liwo*ci

Zofia Sadecka
Instytut Inżynierii Środowiska
Uniwersytet Zielonogórski




Światowa Komisja ds. Środowiska i Rozwoju (The World Commission on
Environment and Development) podała formułę idei zrównoważonego
rozwoju (ekorozwoju): Na obecnym poziomie cywilizacyjnym możliwy jest
rozwój zrównoważony, to jest taki rozwój, w którym potrzeby obecnego
pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych
pokoleń na ich zaspokojenie.
Implementacja idei zrównoważonego rozwoju do działań inżynierii
środowiska, to wprowadzenie i wykorzystywanie najlepszych dostępnych
osiągnięć nauki i techniki (BAT) do poprawy stanu środowiska oraz jakości
życia człowieka.
Szczególnie intensywne działania prowadzi się w celu poprawy jakości wód
powierzchniowych i podziemnych.
Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 2000r.
ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej
tzw. Ramowa Dyrektywa Wodna (RDW) zobowiązuje państwa członkowskie
do racjonalnego wykorzystywania i ochrony zasobów wodnych w myśl
zasady zrównoważonego rozwoju.
Cel ten wynika z wprowadzenia do polityki, zasady zrównoważonego
rozwoju i dotyczy:
 zapobiegania dalszemu pogarszaniu oraz ochronę ekosystemów
wodnych, ekosystemów lądowych i terenów podmokłych,
 promowania zrównoważonego korzystania z wód opartego na
długoterminowej ochronie dostępnych zasobów wodnych,
 dążenia do zwiększonej ochrony i poprawy środowiska wodnego
między innymi poprzez szczególne środki dla stopniowej redukcji
zrzutów, emisji i strat substancji priorytetowych,
 zapewniania
redukcji zanieczyszczenia wód podziemnych i
zapobiegania ich dalszemu zanieczyszczaniu,
 zmniejszenia skutków powodzi i suszy.




Ustawa Prawo wodne,
Ustawa Prawo ochrony środowiska,
Ustawa o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę
i odprowadzaniu ścieków,
oraz Ustawa o odpadach.




Średni roczny odpływ wód powierzchniowych z
terytorium Polski łącznie z dopływami z zagranicy w
latach 2000-2011 wynosił 62,4 km3.
W przeliczeniu na 1 mieszkańca daje to roczny zasób
wód 1600m3, podczas gdy w większości krajów
europejskich zasoby wód słodkich kształtują się na
poziomie przekraczającym 5000 m3 /mieszkańca.
Ponadto zasoby wód powierzchniowych Polski cechuje
duża zmienność czasowa i terytorialna.
Zbiorniki retencyjne w Polsce o łącznej pojemność nie
przekraczającej 8% objętości rocznego odpływu wód z
obszaru kraju, nie zapewniają dostatecznej ochrony
przed okresowymi nadmiarami lub deficytami wody.

Głównymi użytkownikami wody są przemysł,
gospodarka komunalna oraz rolnictwo i leśnictwo.
2000r.
2011r.
 przemysł, nawadnianie w rolnictwie i leśnictwie, stawy rybne, eksploatacja sieci wodociągowych.
2
15
83
wody powierzchniowe
wody kopalniane
wody podziemne



pobór wód na różne cele,
wprowadzanie różnorodnych zanieczyszczeń ze
ściekami komunalnymi i przemysłowymi czy też ze
spływami powierzchniowymi,
oraz przez zmiany morfologiczne i hydrologiczne
wynikające z inwestycji w dziedzinie regulacji rzek,
ochrony przed powodzią czy energetyki.
Poziom zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego
zależy m.in. od charakterystyki danego terenu, stopnia
zaludnienia, uprzemysłowienia oraz rozwiązań w zakresie
gospodarki wodno-ściekowej.
Miasta
80
60
72,2
74,2
74,8
75,2
75,7
60
Wsie
40
20
11,5
19
22,6
23,5
24,8
27,8
2010
2011
0
2000 2005
2008
2009
ludność korzystająca z
sieci kanalizacyjnej
ludnośc korzystająca z
sieci wodociągowej




Jedno z głównych założeń RDW polegające na
zapewnianiu
ograniczenia
zanieczyszczenia
wód
podziemnych i zapobieganiu ich dalszemu pogarszaniu,
ma bezpośrednie odniesienie do terenów wiejskich gdzie
stosuje się indywidualne systemy oczyszczania ścieków.
Podłączenia do systemu sieciowego nie posiadają
wszyscy mieszkańcy wsi, ponieważ część z nich korzysta
z
systemów
indywidualnych
(zbiorników
bezodpływowych lub przydomowych oczyszczalni
ścieków).
Liczba zbiorników bezodpływowych, w których czasowo
gromadzi się ścieki, spadła z około 2 433 tys. w 2009r. do
2 407 tys. w roku 2010.
W tym czasie o 30,4% wzrosła liczba „przydomowych
oczyszczalni ścieków” z około 62 tys. do około 81 tys.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska, właścicielowi nieruchomości przysługuje prawo
wprowadzania oczyszczonych ścieków do gruntu w granicach nieruchomości będącej jego
własnością, pod warunkami :
• ilość ścieków nie przekracza 5,0 m3/d; ( prawo budowlane – 7,5 m3/d)
• BZT5 ścieków dopływających jest redukowane co najmniej o 20 %, a zawartość zawiesin
ogólnych co najmniej o 50 %; ( czy jest to kontrolowane ????????)
• miejsce wprowadzania ścieków oddzielone jest warstwą gruntu o miąższości co
najmniej 1,5 m od najwyższego użytkowego poziomu wodonośnego wód podziemnych.
Podobne warunki, ale z podwyższonymi wymaganiami w zakresie jakości oczyszczonych ścieków,
należy spełnić przy ich odprowadzaniu do urządzeń wodnych :
• ilość ścieków nie przekracza 5,0 m3/d,
• ścieki odpowiadają wymaganiom dla oczyszczalni o RLM od 2 000 do 9 999 określonym
w załączniku nr 1 do rozporządzenia; ( czy jest to kontrolowane ????????)
• miejsce wprowadzania ścieków oddzielone jest warstwą gruntu o miąższości co
najmniej 1,5 m od najwyższego użytkowego poziomu wodonośnego wód podziemnych.
W analizowanych przypadkach nie ma obowiązku usuwania ze ścieków związków
biogennych (azotu i fosforu).
Art. 42 ust. 4 Ustawy Prawo wodne stanowi, że:
„w miejscach, gdzie budowa systemów
kanalizacji zbiorczej nie przyniosłaby korzyści dla
środowiska lub powodowałaby nadmierne koszty,
należy stosować systemy indywidualne lub inne
rozwiązania zapewniające ochronę środowiska.”

Zabudowa wiejskich jednostek osadniczych jest bardzo zróżnicowana, a zatem sposób
rozwiązania problemu oczyszczania ścieków jest i będzie bardzo różny. Największe jednak
znaczenie ma aspekt ekonomiczny czyli koszty budowy, a potem eksploatacji obiektów i
urządzeń.
Na terenach wiejskich możliwe jest zastosowanie dwóch wariantów kanalizacji :
 kanalizację bezodpływową,


kanalizację przepływową ( zbiorczą, grupową , indywidualną)
Schemat kanalizacji przepływowej zbiorczej
Schemat kanalizacji grupowej
Przydomowe oczyszczalnie ścieków to obiekty obsługujące do 50
mieszkańców, o przepływie do 5 m3/d. Wyjątek stanowi Ustawa prawo
budowlane, która do tej grupy zalicza obiekty o przepływie do 7,5 m3/d.
 Do tzw. małych oczyszczalni ścieków zalicza się obiekty o przepływie do
200m3/d. Jest to wartość przyjęta przez Międzynarodowe Stowarzyszenie ds.
Wody (International Water Association IWA).
 Oczyszczanie ścieków z pojedynczych lub zgrupowanych budynków
mieszkalnych realizuje się przez kanalizację indywidualną (przydomową).
Kanalizacja przydomowa może być realizowana jako:

kanalizacja bezodpływowa,

kanalizacja przepływowa.
 Zadaniem kanalizacji bezodpływowej jest gromadzenie ścieków w
szczelnych zbiornikach bezodpływowych.
 Kanalizacja przepływowa polega na oczyszczaniu ścieków w miejscu ich
powstawania, w indywidualnych systemach oczyszczania ścieków (tzw.
oczyszczalniach przydomowych)

KANALIZACJA
BEZODPŁYWOWA
KANALIZACJA
PRZEPŁYWOWA
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie określa szczegółowo warunki techniczne wykonania i
posadowienia indywidualnych systemów oczyszczania ścieków (oczyszczalni przydomowych) w
zakresie niezagrażającym bezpieczeństwu i zdrowiu ludzi.
Istotne zapisy znalazły się w rozdziale 6 i 7 (§ 31.1), w którym określono odległość studni z wodą
przeznaczoną do spożycia przez ludzi (licząc od osi studni):

do najbliższego przewodu rozsączającego kanalizacji indywidualnej, jeżeli odprowadzane są do niej
ścieki oczyszczone biologicznie w stopniu określonym w przepisach dotyczących ochrony wód - 30 m,

do nieutwardzonych wybiegów dla zwierząt hodowlanych, najbliższego przewodu rozsączającego
kanalizacji lokalnej bez urządzeń biologicznego oczyszczania ścieków oraz do granicy pola
filtracyjnego - 70 m.
Ponadto rozporządzenie określa (§ 36.2.), że w zabudowie jednorodzinnej, zagrodowej i rekreacji
indywidualnej odległości urządzeń sanitarno-gospodarczych powinny wynosić co najmniej:

5 m - od okien i drzwi zewnętrznych do pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi przy czym nie
dotyczy to dołów ustępowych w zabudowie jednorodzinnej,

2 m - od granicy działki sąsiedniej, drogi (ulicy) lub ciągu pieszego.
Lokalizacja oczyszczalni przydomowej na działce budowlanej powinna uwzględniać powyższe odległości.
Wyjątek stanowią osadniki przepływowe będące elementem mechanicznego oczyszczania ścieków w
oczyszczalni przydomowej, które mogą być sytuowane w bezpośrednim sąsiedztwie budynków, ale pod
warunkiem wyprowadzenia ich odpowietrzenia co najmniej 0,6 m powyżej górnej krawędzi okien i drzwi
zewnętrznych.
Wg zał. projektowych
Wawrów
Gralewo
Małyszyn
ChZT
71
48,5
23,3
51,7
BZT5
90
61,7
41,1
58,3
Azot amonowy
45
30,7
20,6
28,6
Azot ogólny
57
29,0
35,7
38,4
Fosfor ogólny
66
7,6
27,6
23,5
Średnie stężenia zanieczyszczeń
Wskaźnik
ChZTCr
BZT5
Ogólny węgiel
organiczny
Zawiesina ogólna
Azot ogólny
(Kjeldahla)
Azot amonowy
Azot organiczny
Azot azotanowy
Fosfor ogólny
Fosforany
Dopływ do złoża
Odpływ ze złoża
mg O2
mg O2/dm3
1259,8±1015,8
705,8±515,2
244,6±161,4
134,5±120,8
mg C/dm3
589,4±546,0
79,3±42,9
mg/dm3
543,4±759,7
58,2±49,7
mg Nog/dm3
105,4±29,2
68,2±15,0
77,2±19,7
50,8±9,5
28,1±13,8
17,4±9,0
3,4±2,7
1,3±0,6
16,2±7,5
37,1±16,2
11,5±2,4
29,2±9
/dm3
mg NNH4/dm3
mg/dm3
mg NNO3/dm3
mg/dm3
mg/dm3
m
a
en
94
94
/9
w
5
io
sn
a
95
la
to
95
la
to
98
zi
m
a
99
VI
20
05
VI
I2
00
5
IX
20
05
X
20
05
XI
20
05
I2
00
6
IV
20
06
V
20
06
VI
20
06
VI
I2
00
6
je
si
zi
BZT5, mgO2/dm3
ChZTCr, mgO2 /dm3
2500
80
2000
70
1500
60
50
1000
40
30
500
20
0
ChZT w ś. surowych
BZT 5 w ś. surowych
ChZT w ś. oczyszczonych
2000
1800
2098
1600
80
1400
70
1200
60
1000
50
800
40
600
30
400
20
200
0
10
BZT 5 w ś. oczyszczonych
suteczność usuwania
Skuteczność usuwania, %
3906
Skuteczność usuwania, %
je
si
e
zi n 9
m
4
a
9
w 4/9
io
sn 5
a
9
la 5
to
95
la
to
zi 9 8
w ma
io
sn 9 9
a
2
la 003
to
20
je
si
en 03
20
zi
m 03
a
20
0
VI 4
20
VI 05
I2
00
IX 5
20
0
X 5
20
05
XI
20
0
I2 5
00
IV 6
20
0
V 6
20
06
VI
20
VI 06
I2
00
6
3000
100
90
10
0
suteczność usuwania
Termin
100
90
0
Termin
je
si
e
zi n 9
m
4
a
9
w 4/9
io
sn 5
a
9
la 5
to
9
la 5
to
98
z
w ima
io
9
sn
a 9
2
la 003
to
2
je
si 00
en 3
zi 2 00
m
a 3
20
0
VI 4
20
VI 05
I2
00
IX 5
20
0
X 5
20
05
XI
20
05
I2
00
IV 6
20
0
V 6
20
0
VI 6
20
VI 06
I2
00
6
Fosfor ogólny, mg/dm3
Azot ogólny, mg/dm3
150
40
100
20
0
50
-20
0
Azot og. w ś. surowych
Fosfor og. w ś. surowych
Azot og. w ś. oczyszczonych
25
60
20
40
15
20
10
0
5
-20
-40
0
-60
Fosfor og. w ś. oczyszczonych
suteczność usuwania
Skuteczność usuwania, %
60
35
100
30
80
Skuteczność usuwania, %
je
si
e
zi n 9
m
4
a
9
w 4/9
io
sn 5
a
9
la 5
to
95
la
to
98
zi
m
w
io a 9
sn
a 9
2
la 003
to
2
je
si 00
en 3
20
zi
m 03
a
20
0
VI 4
20
VI 05
I2
00
IX 5
20
0
X 5
20
05
XI
20
05
I2
00
IV 6
20
0
V 6
20
0
VI 6
20
VI 06
I2
00
6
200
100
80
-40
-60
Termin
suteczność usuwania
Termin
Złoże VF-CW
STAW DOCZYSZCZAJĄCY



Analizowano 11 obiektów badawczych zlokalizowanych na terenie gminy
Kamieniec (woj. wielkopolskie), wybranych spośród 200 wybudowanych
oczyszczalni.
Badania prowadzono w cyklu rocznym, z uwzględnieniem usuwania ze
ścieków związków biogennych.
Ocenę wpływu ścieków oczyszczonych na zmiany stężenia związków
biogennych w wodach podziemnych dokonano dla dwóch obiektów
badawczych: oczyszczalni przydomowej VF-CW w miejscowości
Przyborów (woj. lubuskie) oraz Kalek (woj. wielkopolskie).
Średnia skuteczność dla BZT5 - 93%.
P-Pog
[mgPog/dm 3 ]
20
0
PI
P II
ODPŁYW
Zmiany stężeń azotanów i fosforu ogólnego w ściekach oczyszczonych oraz
w wodzie podziemnej z piezometrów kontrolnych (PI, PII) i piezometrów
obciążonych (PIII, PIV) (Przyborów)




W Polsce na terenach niezurbanizowanych przeważa zabudowa
luźna i rozproszona. „Przydomowe” oczyszczalnie w
perspektywie 2015r. mogą obsługiwać kilkanaście procent
ludności zamieszkującej te tereny.
Wymóg usuwania substancji biogennych ze ścieków
obowiązuje dopiero w oczyszczalniach powyżej 15000 RLM.
Dane statystyczne w odniesieniu do grup wielkości miast
wykazują, że we wsiach i miastach poniżej 20000 mieszkańców
żyje w Polsce ponad 51% ludzi.
Oznacza to, że ponad połowa ścieków w Polsce trafiać będzie
do odbiorników bez usunięcia z nich związków biogennych.
Prowadzi to oczywiście do stałego pogarszania jakości i tak
bardzo skromnych zasobów wodnych.