Biologiczna analiza osadów ściekowych

W Polsce prawie każda aglomeracja miejska posiada wysokosprawną oczysz­czalnię ścieków lub jest w trakcie jej modernizacji, dlatego ścieki z miast są w większości oczyszczane i nie stanowią zagrożenia dla środowiska. Znacz­nie gorzej wygląda przygotowanie oczyszczalni w zakresie zagospodarowania osadu ściekowego powstającego w trakcie oczyszczania ścieków, stanowiącego ok. 1÷2% masy oczyszczanych ścieków [Rosik-Dulewska 2000].

Łącznie ilość osadów ściekowych pochodzących z przemysłowych i komunalnych oczyszczalni ścieków w 2018 r. wyniosła 1046,5 tys. Mg s.m. [GUS 2019]. Zastosowanie nowoczesnych, efektywniejszych technologii oczysz­czania ścieków powoduje, że ilość ta z każdym rokiem rośnie. Stawia to przed nauką i praktyką rolniczą poważne wyzwanie dotyczące racjonalnego zagospo­darowania tak dużej ilości osadów.

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem zagospodarowania ustabilizo­wanych osadów ściekowych w krajach Unii Europejskiej jest ich stosowanie w rolnictwie [Niemiec, Wójcik 2015]. Za przyrodniczym wykorzystaniem ko­munalnych osadów ściekowych przemawia ich wysoka wartość nawozowa oraz glebotwórcza. Dodatkowo, osady powstające w wyniku oczyszczania ścieków stanowią źródło wielu cennych surowców biogennych nadających się do wyko­rzystania w rolnictwie. Jednak ich zagospodarowanie jest ważnym problemem ekologicznym, między innymi z uwagi na fakt występowania w nich mikroor­ganizmów patogennych oraz jaj pasożytów jelitowych [Kluczek 1995; Paluszak i wsp. 1994].

Ze względu na bezpieczeństwo środowiska konieczna jest systematycznie wykonywana rzetelna analiza biologiczna, mająca na celu z jednej strony ocenę stopnia zakażenia czynnikami biologicznymi osadów ściekowych, a z drugiej ocenę efektywności stosowanych procesów higienizacji. W celu uzyskania wiarygodnych wyników, badania powinny być wykonywane we właściwie wyposażonych laboratoriach, przez personel o odpowiednich kwalifikacjach oraz dużym doświadczeniu w metodykach analiz biologicznych. Realizowane metody badań powinny być właściwie walidowane. Rolą laboratoriów jest prowadzenie systematycznej kontroli jakości wykonywanych badań, tak, aby ich ocena była jak najbardziej rzetelna i dokładna.

Z uwagi na to, że wyniki badań biologicznych w osadach ściekowych są często wykorzystywane do podejmowania decyzji o znaczeniu sanitarnym i eko­nomicznym, ich wiarygodność ma szczególne znaczenie.

Należy także pamiętać, że stosowanie zanieczyszczonych biologicznie osa­dów ściekowych do bezpośredniego nawożenia gleby stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt oraz może powodować ograniczenie jej zdolności uty­lizacji i samooczyszczenia.

Kształtowanie i ochrona zasobów wodnych oraz gospodarowanie wodą jest jednym z najważniejszych strategicznych problemów rozwoju naszego kraju. Problemy ilościowe gospodarki wodnej w Polsce, związane z występowaniem trwałych lub okresowych deficytów, względnie nadmiarów wody, są skutkiem zmienności czasoprzestrzennej opadów atmosferycznych oraz stanu infrastruktury wodno-gospodarczej. Wody opadowe są podstawową częścią zasobów wodnych zapewniających odnawialność zarówno wód powierzchniowych, jak i podziemnych. Wody te powinny być chronione przed zanieczyszczeniem oraz zagospodarowywane i wykorzystywane w miejscu pojawienia się ich, szczególnie na obszarach zurbanizowanych. Zarządzanie wodą pochodzącą z opadów (szczególnie opadu nawalnego) jest jednym z bardziej istotnych czynników warunkujących efektywną gospodarkę wodną na terenach zlewni.

Celem pracy jest przedstawienie możliwości prowadzenia w praktyce analiz baz danych zawierających zapisy z wodomierzy zdalnych pod kątem wykorzystania tych baz do opracowania wzorców rozbiorów mających zastosowanie w dynamicznym modelowaniu pracy sieci wodociągowej. Podejmując badania założono, że wdrożone już w wielu miastach Polski systemy opomiarowania przyłączy wodociągowych z użyciem wodomierzy zdalnych, mogą, po zastosowaniu odpowiednich technik przetwarzania danych, stać się podstawą szybkiej identyfikacji wzorców godzinowych zużycia wody dla charakterystycznych typów odbiorców referencyjnych. Badania weryfikujące powyższą tezę przeprowadzono na bazie szeregów godzinowych rozbiorów wody zarejestrowanych w Warszawie, z wykorzystaniem wodomierzy zdalnych, dla łącznej liczby 21 odbiorców wody, których zaklasyfikowano do 7 kategorii: mieszkalnictwo wielorodzinne, mieszkalnictwo wielorodzinne poszerzone o działalność handlową lub biurową, biurowce, obiekty handlowo-usługowe, dom jednorodzinny, publiczna szkoła podstawowa, ośrodek sportu i rekreacji wyposażony w basen kąpielowy.

W ostatnich latach, branża wodociągowa w Polsce zmieniła rewolucyjnie swoje technologiczne oblicze – miliardy złotych zainwestowane w infrastrukturę firm wodociągowych, tysiące kilometrów nowych sieci, nowe i zmodernizowane stacje uzdatniania wody i oczyszczalnie ścieków pozwoliły polskim firmom wprowadzić standardy techniczne o parametrach jakościowych spotykanych w Europie.  Skala przeobrażeń modernizacyjnych w przedsiębiorstwach wodociągowo-kanalizacyjnych jest ogromna. Ocena realizacji przez Polskę, w tym na przykładzie wybranego miasta, pokazuje skalę tych zobowiązań.

Prawidłowa eksploatacja biologicznych oczyszczalni ścieków opartych na metodzie osadu czynnego wymaga analitycznej kontroli procesu. Istotnym elementem tej kontroli są badania bioindykacyjne, których celem jest identyfikacja zakłóceń procesu oraz źródeł ich powstawania na podstawie wskaźników osadu czynnego. Wskaźnikami procesów i warunków ekologicznych w osadzie czynnym są widoczne pod mikroskopem morfologiczne cechy osadu czynnego takie jak struktura, wielkość i kształt kłaczków osadu czynnego oraz mikroorganizmy biocenozy osadu czynnego. Wśród mikroorganizmów znaczenie indykacyjne mają tzw. grupy funkcyjne tj. drobne wiciowce, ameby nagie i domkowe, orzęski wolnopływające, pełzające i osiadłe oraz wrotki i inne drobne organizmy wielokomórkowe (Metazoa). W ocenie jakości osadu czynnego użyteczne są również cechy osadu do których analizowania nie jest potrzebny mikroskop. Istotne są dające się zaobserwować makroskopowo cechy t.j.: barwa osadu czynnego, jego zapach, właściwości sedymentacyjne i zdolność do wpieniania, a także mętność cieczy nadosadowej. Oparta na badaniu składu występujących w osadzie czyn­nym mikroorganizmów analiza jest niezbędnym, tanim i wiarygodnym narzędziem w praktyce oczyszczania ścieków.

brak opisu

Publikacja jest jedyną na rynku wydawniczym pozycją, szczegółowo prezentującą problematykę związaną z regulaminami dostarczania wody i odprowadzania ścieków. Jest ona niezbędna zarówno dla gmin odpowiedzialnych za uchwalenie tego aktu prawa miejscowego, jak i dla przedsiębiorstw wodociągowo-kanalizacyjnych, które zostały zobowiązane do opracowania i przedłożenia radom gmin projektów regulaminów. Autorzy poruszają nie tylko zagadnienia związane z dotychczasowymi doświadczeniami praktyki w zakresie tworzenia i stosowania regulaminów, ale także zmiany płynące z nowelizacji ustawy o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków, znowelizowanych przepisów prawa budowlanego oraz innych przepisów prawa. Książka obejmuje wzór regulaminu zawierający m.in. propozycje warunków dostawy wody na cele przeciwpożarowe, zasad odbioru przyłączy, zasad zawierania i rozwiązywania umów o zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie ścieków z uwzględnieniem obsługi budynków wielolokalowych, warunki techniczne przyłączenia do sieci. Poszczególne rozdziały wzoru regulaminu są przy tym szczegółowo komentowane przez autorów. Publikacja zawiera również wyciąg z przepisów prawnych istotnych dla tworzenia regulaminu. 

wzrost zapotrzebowania na wodę oraz konieczność odbudowy potencjału wydobywczego powoduje nieomal geometryczny przyrost ilości eksploatowanych studni i pomp głębinowych – maszyn umożliwiających zachowanie ciągłości dostaw kluczowego dla rozwoju społeczeństwa medium. Postępująca zmiana parametrów hydraulicznych wpływa na konieczność okresowego dostosowania sprzętu pompowego, jego wymiany lub przeprowadzenia odpowiedniej regulacji parametrów pracy, co w efekcie końcowym umożliwia racjonalne wykorzystanie zasobów energii.

Aby dobrze chronić wody podziemne, personel zaangażowany w problematykę ochrony ujęć powinien znać wiele różnych konkretnych przykładów zanieczyszczeń, a nie tylko bazować na uogólnionej wiedzy. Upublicznione informacje o zanieczyszczeniach i skażeniach wód podziemnych są bardzo skromne i najczęściej stanowią doniesienia ogólne, nieopisujące wydarzeń, ich tła i okoliczności w jakich powstały. Dokładniejsze poznanie pozwala zrozumieć przebieg i rozmiary skażenia wód, jakie się wydarzyły. Jak wiadomo, ochrona ujęć jest umiejętnością wymagającą przezorności i szerokiej wiedzy, a tę trzeba gromadzić poznając różne przykłady. Dlatego dla Czytelników tej publikacji, spośród około 2000 enuncjacji dotyczących wód podziemnych, zostały wybrane najciekawsze lub charakterystyczne przykłady zanieczyszczeń, cechujące się różnym rozprzestrzenieniem, odmiennymi przyczynami i wystąpieniem w różnych środowiskach. W większości są to informacje o zanieczyszczeniach jakie miały miejsce w drugiej połowie XX wieku, będących wynikiem niedbałości o środowisko z powodu intensywnego rozwoju produkcji przemysłowej. W tym czasie zaniechano dbałości o środowisko i poczyniono wiele szkód, które powinny być zapisane ku przestrodze dla przyszłych pokoleń.

Książka "Urządzenia do oczyszczania ścieków - zasady projektowania i przykłady obliczeń" przeznaczona jest dla projektantów i eksploatatorów miejskich oczyszczalni ścieków oraz studentów wydziałów inżynierii i ochrony środowiska politechnik i akademii rolniczych. W prezentowanej książce podane są zasady projektowania urządzeń do oczyszczania ścieków występujących w miejskich oczyszczalniach ścieków oraz przykłady obliczeń i doboru urządzeń, które mogą się okazać istotną pomocą przy eksploatacji miejskich oczyszczalni ścieków. Do opracowania książki wykorzystano najnowsze wytyczne i zasady projektowania podane w literaturze krajowej i zagranicznej wraz z ich interpretacją, co może się okazać bardzo pomocne przy projektowaniu nowoczesnych rozwiązań oczyszczalni ścieków. Zasady projektowania wzbogacone licznymi przykładami obliczeń obejmować będą urządzenia, które dziś i w przyszłości mogą występować w miejskich oczyszczalniach ścieków. Takie podejście do zagadnienia uporządkuje "rynek" związany z projektowaniem i eksploatacją oczyszczalni ścieków. Praca jest wzbogacona licznymi schematami i rysunkami, co znacznie ułatwi zrozumienie poszczególnych zagadnień cząstkowych.

Wydanie II poprawione  podręcznika - kompendium wiedzy - z technologii bezwykopowych stosowanych obecnie przy inwestycjach w dziedzinie inżynierii środowiska. Książka została opracowana na Politechnice Świętokrzyskiej, uczelni wiodącej w dziedzinie technik bezwykopowych.

W podręczniku opisane są wszystkie technologie budowy i odnowy sieci infrastruktury podziemnej. Czyszczenie i udrażnianie sieci podziemnych, diagnostyka sieci podziemnych, bezwykopowe naprawy przewodów nieprzełazowych i inne.

brak opisu

„Ochrona ujęć wody jest umiejętnością wymagającą przezorności, której nie zastąpią najlepsze przepisy” 

W publikacji przedstawiono problematykę ochrony ujęć wód podziemnych z punktu widzenia urbanistyki, inżynierii sanitarnej i wodociągów, a także omówiono ważniejsze kwestie związane z ruchem wody pod ziemia, by na tym tle wskazać sposoby i uwarunkowania pozwalające na odpowiednie przeciwdziałanie zanieczyszczeniu wody podziemnej ujmowanej dla zaopatrzenia ludności. W szczególności został uwzględniony problem ochrony ujęć na obszarach niedostatecznie izolowanych od zanieczyszczeń infiltrujących z powierzchni terenu. Praktyka wykazuje, że każda studnia przeznaczona do dostawy wody do picia powinna być zabezpieczona:

– na każdej posesji, w sposób szczególnie troskliwy, gdy stanowi studnie przydomowa

– w przypadku studni przeznaczonej do zbiorowego zaopatrzenia w wodę do picia, a wiec studni wodociągowej, publicznej lub innej zaopatrującej większa liczbę użytkowników, przez utworzona wokół niej strefę ochrony bezpośredniej.

Obecnie około połowa studni na ujęciach zaopatrujących skupiska ludności nie ma strefy ochrony bezpośredniej, co jest niedopuszczalne z punktu widzenia bezpieczeństwa publicznego.

Spis treści

1. Wprowadzenie do problematyki
2. Strefy ochrony bezpośredniej ujęć wód podziemnych

2.1. Strefy ochrony bezpośredniej dla studni

2.2. Rozszerzone strefy ochrony bezpośredniej

3. Ochrona warstwy wodonośnej przed infiltracją zanieczyszczeń
4. Ocena stanu czystości wody podziemnej
5. Strefowy system ochrony ujęć wód podziemnych
6. Strefy prewencyjno-sanitarne ujęć wód podziemnych
7. Strefy ochrony pośredniej ujęć wód podziemnych

7.1. Problematyka formalno-prawna związana z ustanowieniem stref ochrony

7.2. Kształty stref ochrony pośredniej i ich granice

7.3. Struktura zagospodarowania stref ochrony pośredniej

7.4. Zależność powierzchni strefy ochrony pośredniej od wydajności ujęcia

7.5. Strefy ochrony pośredniej w terenach górskich

8. Obostrzenia w strefach ochrony pośredniej ujęć
9. Katalog obostrzeń w strefie ochrony pośredniej modelu przykładowego i jego sprawdzenie

na planie zagospodarowania przestrzennego

10. Zagadnienia szczególne

10.1. Ochrona studni kopanej znajdującej się w trudnych warunkach geologicznych

10.2. Ochrona ujęć wody ze źródeł

10.3. Ochrona rozległego ujęcia wód z utworów szczelinowych

10.4. Problem zapewnienia długotrwałego istnienia komunalnych ujęć wód podziemnych

10.5. Wymagania dla obudowy studni

10.6. Ochrona bierna przed zamachem na bezpieczeństwo ujęcia

10.7. Ochrona ujęć wód podziemnych w dotychczasowym ustawodawstwie i w nowym Prawie Wodnym

11. Źródła informacji

Niniejszy Podręcznik, to już trzecie wydanie popularnej w branży książki podejmującej tematykę eksploatacji pomp w wodociągach i kanalizacji. Wydanie to, w stosunku do poprzednich, zostało przez autorów uzupełnione i poprawione.

Autorami książki są cenieni fachowcy, praktycy – konstruktorzy, projektanci i zarazem użytkownicy pomp. Książka jest podsumowaniem wiedzy z zakresu techniki pompowej, ale również udaną próbą podzielenia się z Czytelnikami uwagami oraz doświadczeniami zdobytymi podczas wielu lat pracy zawodowej.

Zakres podejmowanych w książce zagadnień jest kompleksowy, jakkolwiek podzielony na rozdziały, co pozwala Czytelnikowi na lekturę wybranych fragmentów dotyczących poszukiwanych odpowiedzi na często zadawane pytania.

W pierwszych rozdziałach Podręcznika znajdziecie Państwo podstawowe informacje o maszynach przepływowych – pompach wirowych i układach pompowych, wskazówki dotyczące doboru pomp oraz ich zakupu, a także wybrane zagadnienia konstrukcyjne. W kolejnych rozdziałach autorzy już szczegółowo scharakteryzowali pompy stacjonarne, głębinowe, zatapialne oraz pompy do ścieków. Następne rozdziały poświęcone zostały zagadnieniom sterowania, ochrony oraz pracy silników elektrycznych. W końcowych rozdziałach książki omówiono zagadnienia związane z remontami pomp oraz poszczególnych ich elementów, a także efektywnego wykorzystania pomp i ich napędów – w tym też wykorzystania współczesnych metod pomiarowych do monitorowania stanu technicznego maszyn elektrycznych i przepływowych.

Podręcznik można polecić zarówno użytkownikom pomp pragnącym pogłębić swoją wiedzę – szczególnie w zakresie energooszczędnej eksploatacji pomp, studentom uczelni technicznych, jak i słuchaczom studiów podyplomowych. Książka jest napisana przystępnym językiem i będzie doskonałym źródłem wiedzy również dla Czytelników dopiero rozpoczynających swoją przygodę zawodową z techniką pompową.

Tematyka książki, to tylko pozornie wiedza dla specjalistów. Dotyczy ona praktycznie wszystkich. Ocenia się bowiem, że około 20% energii produkowanej na całym świecie wykorzystywana jest do napędu maszyn przepływowych, głównie w technice wodociągowej oraz sanitarnej, a więc obszarów wiedzy, z którymi spotykamy się na co dzień, często nie zdając sobie z tego sprawy. Racjonalne wykorzystanie energii w tym zakresie, to znaczące oszczędności nie tylko dla przedsiębiorstw działających w branży, czy poszczególnych użytkowników sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, ale również możliwe zmniejszenie energochłonności dla gospodarki w skali makro. Zatem, tematyka podjęta w niniejszym podręczniku, to podstawy do energooszczędnego, racjonalnego gospodarowania energią w ważnej dziedzinie życia, a także efektywnego funkcjonowania gospodarki wykorzystującej osiągnięcia współczesnej techniki i technologii.

Życzę wszystkim Czytelnikom owocnego korzystania z wiedzy zawartej w Podręczniku eksploatacji pomp w wodociągach i kanalizacji.

Dr inż. Krzysztof Polak

Kierownik studiów podyplomowych

Eksploatacja Ujęć Wód Podziemnych

na Akademii Górniczo-Hutniczej

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Prezentowana monografia uzupełnia i poszerza tematykę porcjowego biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego w SBR-ach. Przedstawiono w niej historię i rozwój technologii SBR na przestrzeni kilkudziesięciu lat oraz zaprezentowano podstawy technologiczne usuwania związków węgla, azotu i fosforu w procesach biologicznego oczyszczania ścieków o periodycznym systemie pracy. Oprócz zebrania informacji na temat technologii SBR, celem monografii jest zebranie oraz prezentacja przykładowych rozwiązań, w tym również niekonwencjonalnych i innowacyjnych, w zakresie oczyszczania ścieków komunalnych, przemysłowych i specyficznych, jak np. odcieków ze składowisk odpadów i wód osadowych z procesów odwadniania osadów ściekowych. Zaprezentowano wielokierunkowe badania nad systemami porcjowymi w różnych konfiguracjach technologicznych oraz aktualny stan wiedzy z zakresu biologicznego oczyszczania ścieków w reaktorach SBR.

Dodatkowo przedstawiono zagadnienia związanie z wyposażeniem reaktorów porcjowego działania oraz dokonano również porównania metody porcjowej z przepływową wykazując wady i zalety obu rozwiązań. Taka konstrukcja monografii powinna uczynić ją przydatną dla wszystkich, którzy w praktyce zajmują się oczyszczaniem ścieków. Monografia uwzględnia najnowsze doniesienia literatury światowej, osiągnięcia naukowe polskich uczelni wyższych i instytutów badawczych, w tym rezultaty badań własnych autorów.

Odbiorcami publikacji są:

• Studenci i doktoranci kierunków technicznych
• Inwestorzy, projektanci i wykonawcy infrastruktury wodno-ściekowej
• Eksploatatorzy instalacji kanalizacyjnych, szczególnie w małych jednostkach komunalnych
• Wykonawcy oraz producenci instalacji i ich komponentów

:: SPIS TREŚCI ::

 Wprowadzenie

Wykaz ważniejszych skrótów, oznaczeń i symboli

1. Historia i rozwój periodycznego oczyszczania ścieków

2. Ogólna charakterystyka technologii SBR

3. Warianty pracy reaktorów porcjowych

4. Porównanie systemów przepływowych i porcjowych

5. Wyposażenie sekwencyjnych reaktorów porcjowych

5.1. Zbiornik retencyjny

5.2. Komora osadu czynnego - reaktor

5.3. Urządzenia do napowietrzania

5.4. Urządzenia do mieszania

5.5. Urządzenia do odprowadzania ścieków oczyszczonych

5.6. Urządzenia do odprowadzania osadu nadmiernego

5.7. Zbiornik ścieków oczyszczonych

5.8. Aparatura kontrolno-pomiarowa, sterowanie i regulacja reaktorem SBR

6. Biochemiczne przemiany zanieczyszczeń w technologii SBR

7. Niekonwencjonalne rozwiązania sekwencyjnych reaktorów porcjowych

7.1. Systematyka niekonwencjonalnych reaktorów SBR

7.2. Reaktory porcjowe o przepływie ciągłym i półciągłym

7.3. Sekwencyjne reaktory porcjowe o zmodyfikowanej konstrukcji

7.4. Sekwencyjne reaktory porcjowe z tlenową biomasą granulowaną

7.5. Sekwencyjne reaktory porcjowe z błoną biologiczną

7.6. Sekwencyjne reaktory porcjowe z biomasą wspomaganą

7.7. Sekwencyjne bioreaktory membranowe

8. Zastosowanie sekwencyjnych reaktorów porcjowych w oczyszczaniu ścieków

8.1. Celowość stosowania technologii SBR

8.2. Oczyszczanie ścieków komunalnych

8.3. Oczyszczanie ścieków przemysłowych

8.4. Oczyszczanie odcieków ze składowisk odpadów

8.5. Oczyszczanie i podczyszczanie wód osadowych z odwadniania komunalnych osadów ściekowych Bibliografia

Posłowie

Załącznik. Projektowanie systemów SBR – wybrane zagadnienia