Nie ma reguły, ani nie ma typowego składu ilości i jakości ścieków miejskich. Każda gmina i miasto ma inny skład i jednostkową ilość ścieków – cytat ten pochodzi ze str. 33 Poradnika eksploatatora oczyszczalni ścieków [Praca zbiorowa pod redakcją Zbysława Dymaczewskiego, Jana A. Oleszkiewicza i Marka M. Sozańskiego, PZiTS Poznań 1997, wyd. II rozszerzone i poprawione] i bardzo dobrze uzasadnia konieczność znajomości zlewni eksploatowanej oczyszczalni ścieków. Od znajomości zlewni ścieków zależy prawidłowe zaprojektowanie obiektów służących do oczyszczania ścieków oraz umiejętna eksploatacja oczyszczalni, w tym radzenie sobie z problemami eksploatacyjnymi.
Eksploatator oczyszczalni powinien wiedzieć jaki rodzaj kanalizacji znajduje się w obszarze zlewni oczyszczalni (ogólnospławna, rozdzielcza, półrozdzielcza), jaka jest jej rozległość, jakiego rodzaju i ile wprowadzanych jest do tej kanalizacji ścieków innych niż socjalno-bytowe, ile jest przepompowni ścieków, czy są zlokalizowane stacje zlewne nieczystości ciekłych.
Niezwykle istotna jest współpraca tzw. służb sieciowych i eksploatatorów oczyszczalni. To „sieciowcy” posiadają największą wiedzę o lokalizacji newralgicznych miejsc na sieci kanalizacyjnej, które mogą generować problemy eksploatacyjne zarówno sieci kanalizacyjnej, jak i oczyszczalni ścieków. Wiedza ta może dotyczyć miejsc narażonych na przeciążenia (możliwa np.: praca pod ciśnieniem i cofanie ścieków do przykanalików) i niedociążenia (narażenie na zagniwanie ścieków i wydzielanie odorów kanalizacyjnych), włączenia ścieków przemysłowych, w tym tych szczególnie problematycznych – zawierających tłuszcze, ropopchodne, substancje barwne, wytwarzające pianę itp.
Podstawy prawne
Eksploatator ma wpływ na to, co się dzieje w zlewni oczyszczalni ścieków, a podstawę prawną do działań w tym zakresie stanowią:
- Ustawa z 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków [t.j.: Dz. U. 2018 poz. 1552 z późn. zm.]. Art. 9 ust. 3: Przedsiębiorstwo wodociągowo-kanalizacyjne jest obowiązane do prowadzenia regularnej kontroli ilości i jakości odprowadzanych ścieków bytowych i ścieków przemysłowych oraz kontroli przestrzegania warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych; art. 10 określa natomiast obowiązki dostawców ścieków przemysłowych.
- Ustawa z 20 lipca 2017 r. Prawo Wodne [t.j.: Dz. U. 2018 poz. 2268 z późn. zm.]. Art. 391 Prawa Wodnego: Obowiązek posiadania pozwolenia wodnoprawnego dotyczy wytwórcy ścieków przemysłowych zawierających substancje szczególnie szkodliwe dla środowiska wodnego określone w przepisach wydanych na pod- stawie art. 100, ust. 1).
- Rozporządzenie Ministra Budownictwa z 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych [t.j.: Dz. U. 2016 poz. 1757].
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z 28 czerwca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, których wprowadzanie w ściekach przemysłowych do urządzeń kanalizacyjnych wymaga uzyskania pozwolenia wodnoprawnego [Dz. U. 2019 poz. 1220].
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z 8 lipca 2019 r. w sprawie dopuszczalnych ilości substancji zanieczyszczających, które mogą być odprowadzane w ściekach przemysłowych [Dz. U. 2019 poz. 1300].
Powyższe przepisy nie tylko umożliwiają, lecz wręcz zobowiązują do kontroli gospodarki wodno-ściekowej w zlewni oczyszczalni ścieków i egzekwowania obowiązków dostawców ścieków przemysłowych.
Znajomość jakości ścieków dopływających do oczyszczalni pozwala między innymi przewidzieć:
- Czy z procesem defosfatacji i denitryfikacji nie będzie problemu – bo do kanalizacji przyjmowane są ścieki z dużą zawartością łatwo przyswajalnego ChZT (ścieki z browaru, mleczarni), ale wtedy należy liczyć się z niebezpieczeństwem puchnięcia osadu – przy nadmiarze łatwo przyswajalnego ChZT osad może puchnąć (nitki lubią łatwy cukier)?
- Czy mogą wystąpić problemy z puchnięciem osadu wywołane np. obecnością tłuszczu w ściekach (tłuszcz oprócz problemów zatorowych, powoduje problemy z sedymentacją, rozwojem np. Nocardii, kolmatacją poletek osadowych)?
- Czy kanalizacja narażona jest na korozję siarczanową?
- Czy należy stosować środki dezodoryzujące?
- Czy oczyszczalnię należy wyposażyć w odtłuszczacz lub piaskownik przedmuchiwany (gdy potencjalnie do oczyszczalni mogą trafiać tłuszcze w ilościach niezgodnych z przepisami prawa)?
- Czy oczyszczalnię należy wyposażyć w zbiornik uśredniająco-wyrównawczy (gdy np. w zlewni oczyszczalni zlokalizowany jest przemysł niewymieniony w załączniku nr 5 do Rozporządzenia Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych [Dz. U. 2019 poz. 1311] (tytuł załącznika nr 5: Sektory przemysłowe, z których odprowadzane ścieki przemysłowe biologicznie rozkładalne)?
- Czy i jaki rodzaj pomiarów on-line jakości ścieków instalować na wlocie do oczyszczalni bądź w newralgicznych punktach sieci kanalizacyjnej (np. pomiar on-line przewodności ścieków, który sprawdza się w przypadku wprowadzania ścieków przemysłowych obciążonych chlorkami)?
Tym bardziej zaskakująca jest treść § 5.3 nowego rozporządzenia [Dz. U. 2019 poz. 1311], zgodnie z którym nie ma, jak to było w dotychczas obowiązującym rozporządzeniu, obowiązku badania ścieków dopływających do oczyszczalni w przypadku gdy w pozwoleniu wodnoprawnym określone są najwyższe dopuszczalne wartości substancji zanieczyszczających, obowiązek badania ścieków dotyczy tylko przypadku gdy w pozwoleniu wodnoprawnym określone są minimalne procenty redukcji substancji zanieczyszczających.
Rzeczywistość wielu, szczególnie mniejszych, oczyszczalni wyglądała do tej pory tak, że ścieki dopływające do oczyszczalni badane były 2–4 razy w roku, co nie stanowi tak naprawdę żadnej wiedzy o ściekach doprowadzanych do oczyszczalni. Gdy dochodzi do modernizacji takich oczyszczalni, to badania te nie mogą być podstawą do wymiarowana obiektów oczyszczalni.
Dlaczego tak ważna jest znajomość zlewni oczyszczalni i jakości powstających w zlewni ścieków?
Dla prawidłowej eksploatacji oczyszczalni ważna jest znajomość jakości dopływających ścieków oraz specyfiki zlewni i kanalizacji, z których te ścieki do oczyszczalni dopływają.
Od rodzaju kanalizacji zależy obecność frakcji rozpuszczalnej rozkładalnej biologicznie w ściekach dopływających do oczyszczalni. W ściekach świeżych niewielką frakcję ChZT stanowi ChZT rozpuszczone, jeszcze mniejszą frakcję stanowią LKT. W chwili zrzutu ścieków do kanalizacji rozpoczyna się kwaśna fermentacja wywołana przez biomasę osiadłą w kanalizacji poniżej poziomu cieczy, zwłaszcza w kanalizacjach o niskich prędkościach przepływu i kolektorach całkowicie wypełnionych. Fermentacja zachodzi zwłaszcza wtedy, gdy ścieki są stężone, temperatura otoczenia wysoka i dodane są substancje łatwo rozkładalne, jak np. ścieki z browaru oraz gdy czas przebywania ścieków w kanalizacji jest długi.
Drugą ważną z punktu widzenia eksploatatora frakcją jest ChZT nierozkładalne cząsteczkowe. W ściekach komunalnych wynosi 15%, ale może wynosić nawet 30÷40%. W takiej sytuacji, gdy w ściekach jest dużo nieopadalnych i nierozkładalnych cząstek, które wbudowują się w biomasę osadu czynnego, powodując konieczność zwiększania zapasu osadu dla utrzymania tej samej aktywnej frakcji biomasy. Zwiększać stężenie można tylko do pewnej, wyznaczonej projektem technologicznym, granicy – ograniczenie stanowią osadniki wtórne, których nie można przeciążyć osadem (nastąpi ucieczka osadu czynnego przez przelewy osadnika), a w niektórych przypadkach wydajność urządzeń napowietrzających.
Jeśli eksploatator nie ma świadomości, jak wielka jest ta frakcja w jego ściekach i stara się zgodnie z instrukcją eksploatacji utrzymywać WO odpowiedni dla nitryfikacji w jego obiekcie, np. WO = 12 dni, czyli codziennie usuwa osad nadmierny jako jedną dwunastą zapasu osadu zgromadzonego w komorze.
Do obliczenia zapasu posługuje się wielkością suchej masy czy zawiesiny i wie jaką część stanowią części organiczne, czyli wydawałoby się, że aktywna biomasa. Tymczasem, w kłaczki osadu wbudowuje się zawiesina organiczna, ale również ta nierozkładalna i tym samym eksploatator nieświadomie przyczynia się do wypłukania biomasy aktywnej, zwłaszcza nitryfikantów (które stanowią zaledwie 10÷15% całej populacji bakteryjnej), skutkiem czego jest wzrost zawartości amoniaku w odpływie z oczyszczalni.
Frakcja nierozkładalnej zawiesiny w dopływie powoduje wzrost ilość produkowanego osadu nadmiernego, a wprowadzanie do kanalizacji piasku, gliny lub innych łatwo cementujących się materiałów powoduje zapychanie rurociągów i pomp, problemy z usuwaniem osadu z lejów osadników wstępnych, a wprowadzane tłuszcze wiążą się z zawiesinami ze ścieków powodując nadmierne obrastanie różnych powierzchni i przelewów.
Na to, co przypływa do oczyszczalni istotny wpływ ma eksploatacja sieci kanalizacyjnej, w tym przepompowni ścieków i stacji zlewnych nieczystości ciekłych. Dlatego mają znaczenie takie zabiegi eksploatacyjne, jak czyszczenie kanalizacji zgodnie z harmonogramami, odcinanie napływu ścieków deszczowych i wód roztopowych w przypadku kanalizacji rozdzielczej, czyszczenie przepompowni i pomp w przepompowni, nadzorowanie dozowania środków dezodoryzujących, skuteczności działania biofiltrów kanalizacyjnych, wpływ ścieków roztopowych na zasolenie i przewodność ścieków, wpływ wód opadowych/roztopowych na przeciążenia hydrauliczne obiektów oczyszczalni, mineralizacja osadów w kanalizacji, zapobieganie zagniwaniu ścieków w kanalizacji (korozja siarczanowa), dozowanie środków chemicznych lub biologicznych, przewietrzanie kanalizacji.
W interesie eksploatatora oczyszczalni ścieków jest:
- uporządkowanie zlewni ścieków, co pozwoli na ograniczenie nieuzasadnionych kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych (np. odcinanie odprowadzania wód opadowych z odwadniania posesji do kanalizacji sanitarnej);
- rozpoznanie rodzajów i ilości ścieków przemysłowych w zlewni oczyszczalni, w tym rodzaje substancji szczególnie niebezpiecznych dla środowiska wodnego, które znajdują się w ściekach przemysłowych;
- kontrola dostawców ścieków wprowadzanych do urządzeń kanalizacyjnych (w przypadku RWO i PWO szczególne znaczenie ma zapobieganie zrzutom metali do kanalizacji).
Podstawowe działanie w tej sprawie musi polegać na współpracy z zakładami przemysłowymi zlokalizowanymi w zlewni oczyszczalni nad poprawą gospodarki ściekowej w tych zakładach.
Usuwanie zanieczyszczeń w miejscu ich powstawania, to mniej problemów i mniejsze koszty eksploatacji zarówno kanalizacji jak i oczyszczalni ścieków, a nawet mniejsze koszty inwestycyjne (np. w jednej z oczyszczalni z powodu napływu do oczyszczalni ścieków obciążonych tłuszczem pochodzącym z przemysłu spożywczego w czasie przebudowy oczyszczalni do mechanicznego ciągu oczyszczania ścieków dobudowano odtłuszczacz. Po zaledwie kilku latach eksploatacji odtłuszczacza zakład spożywczy został zlikwidowany, a odtłuszczacz wyłączony z eksploatacji. Eksploatator oczyszczalni regularnie kontrolował zakład i doprowadził do wyposażenia go w urządzenia podczyszczające, ale te działania nie zabezpieczyły przed incydentalnymi zrzutami ścieków wysoko obciążonych tłuszczem).
Szczególne znaczenie ma treść umów na odbiór ścieków i ich egzekwowanie.
Ważne, by nie były przekraczane dopuszczalne stężenia zanieczyszczeń wynikające z Rozporządzenia Ministra Budownictwa z 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych [t.j.: Dz. U. 2016 poz. 1757] i z zawartych umów na odbiór ścieków.
Należy pamiętać, że oczyszczalnia ścieków komunalnych nie zrzuca do środowiska bezpośrednio ścieków przemysłowych, tylko mieszaninę tych ścieków ze ściekami bytowymi o rozcieńczeniu minimum 10-krotnym. Jeśli jednak ilość ścieków przemysłowych przekracza 10%, to można ograniczać stężenia zanieczyszczeń w ściekach przemysłowych odprowadzanych do kanalizacji. Powyższe ma na celu uzyskanie zabezpieczenia oczyszczalni ścieków komunalnych przed przekroczeniami parametrów załącznika nr 4: Najwyższe dopuszczalne wartości substancji zanieczyszczających dla ścieków przemysłowych do Rozporządzenia Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych [Dz. U. 2019 poz. 1311).
Oczyszczalnie ścieków, na podstawie znajomości zlewni oraz rodzajów i ilości ścieków przemysłowych trafiających do oczyszczalni, powinny mieć:
- ustalony sposób kontrolowania ścieków dopływających do oczyszczalni (pomiary ciągłe, pomiary laboratoryjne, ustalone podstawowe parametry kontrolne, ustalone punkty kontrolne);
- zakres nadzoru prowadzony przez pracowników bezpośredniej eksploatacji oczyszczalni (np.: obserwacja obiektów oczyszczalni, analizowanie wskazań AKP, analizowanie poprawności pracy urządzeń);
- opracowany plan postępowania w sytuacjach kryzysowych spowodowanych awaryjnym zrzutem ścieków przemysłowych do kanalizacji, w tym obowiązek raportowania o zdarzeniu przełożonym,
- zabezpieczenia materiałów dowodowych (pobieranie prób ścieków, dokumentacja fotograficzna).
Przykłady podejmowanych działań w przypadku zakłóceń eksploatacyjnych spowodowanych zdarzeniami poza oczyszczalnią
Dopływ wysoko stężonych ścieków organicznych, którego objawem jest wyraźne zwiększenie zapotrzebowania na tlen w komorach osadu czynnego, można złagodzić za pomocą takich zabiegów, jak:
- zatrzymanie pracy urządzeń odwadniających osad ściekowy, wstrzymanie przyjmowania nieczystości ciekłych;
- zwiększenie natleniania;
- wyłapywanie i wyrównanie stężeń (np. wykorzystanie wyłączonego z ruchu osadnika wstępnego, podniesienie poziomu ścieków w przepompowni, rozcieńczanie ściekami oczyszczonymi);
- włączenie natleniania w komorach zmiennych (nitryfikacja/denitryfikacja);
- zastosowanie strącania wstępnego.
Dopływ substancji toksycznych utrudniających procesy oczyszczania ścieków. Jako wskaźniki obecności substancji toksycznych utrudniających procesy oczyszczania mogą służyć następujące zmiany właściwości ścieków lub tez osadu czynnego: wartość pH, wygląd i kolor, zapach, zmniejszone wartości BZT5 w stosunku do wartości ChZT w dopływie, nienormalnie małe zapotrzebowanie tlenu w komorach osadu czynnego, zmiana obrazu mikroskopowego osadu czynnego.
Aby uniknąć zakłóceń w biologicznym procesie oczyszczania i przy fermentacji osadu, należy w miarę możliwości nie dopuścić do przedostania się do nich substancji trujących lub utrudniających proces oczyszczania ścieków. Należy zastosować, zależnie od zdiagnozowanego zrzutu, opracowane procedury postępowania, np. wyłapywanie, neutralizacja, strącanie, stosowanie środków wiążących, zmniejszenie recyrkulacji zewnętrznej itp.
Dopływ oleju, benzyny lub substancji lotnych. Dopływające substancje należy w odpowiednim miejscu zatrzymać przed biologicznym oczyszczaniem ścieków – najczęściej jest to możliwe w osadniku wstępnym – należy stosować sorbenty, substancje wiążące, odpompowywanie pompą ssącą do zbiorników (przekazanie ich zawartości unieszkodliwiania).
W każdym przypadku należy powiadamiać nadzór i ustalać sposób postępowania w zakresie ustalenia podmiotu odpowiedzialnego za zrzut ścieków, powiadamiać o zdarzeniu kompetentne placówki, pobierać próby ścieków jako dowody rzeczowe, dokumentować zdarzenie wpisami w dzienniku eksploatacji oczyszczalni.
Irena Iwanisik
Specjalista ds. technologii i oczyszczania ścieków. Wydawnictwo Seidel-Przywecki
Źródło: Forum Eksploatatora nr 6/2019
