Część I

Ogólna charakterystyka wód naturalnych

Woda występująca w przyrodzie stanowi wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych, jak również zawiera koloidy i zawiesiny. Substancje znajdujące się w wodzie są pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego. Woda, będąc bardzo dobrym rozpuszczalnikiem, zawiera prawie wszystkie substancje naturalne występujące w skorupie ziemskiej, a także coraz częściej substancje wytwarzane przez człowieka. Stężenia poszczególnych substancji uzależnione są od ich powszechności w przyrodzie i rozpuszczalności w wodzie oraz od wielu różnorodnych procesów fizyko-chemicznych.

Podstawowymi składnikami wód są kationy: wapnia Ca²⁺ sodu Na⁺ magnezu Mg²⁴" oraz aniony: węglanowe HCO₃^-, siarczanowe SO₄^2-, chlorkowe Cl^-, a także krzemionka Si0². Zawartość i proporcje jonów podstawowych zależą od składu chemicznego utworów geologicznych znajdujących się w zlewni. Działalność człowieka może mieć znaczny wpływ na skład chemiczny wód powierzchniowych i podziemnych. Skażenie wód np. substancjami promieniotwórczymi, kwasami i metalami ciężkimi, będące skutkiem arogancji cywilizacyjnej człowieka, ma często bardzo duży i nieprzewidywalny zasięg.

Rodzaje i pochodzenie zanieczyszczeń wód

Głównym źródłem zaopatrzenia ludzi w wodę są wody powierzchniowe, przede wszystkim zaś wody płynące, oraz wody podziemne, zalegające w płytkich warstwach geologicznych. Prawie cała ilość pobieranych przez człowieka wód wraca do wód powierzchniowych w postaci wód zużytych, obciążonych różnymi substancjami mineralnymi i organicznymi. Ładunki zanieczyszczeń wprowadzane do wód powierzchniowych płynących, które są głównym odbiornikiem ścieków pochodzenia antropogenicznego, przyczyniają się do problemów przy dalszym ich użytkowaniu. Zanieczyszczenia wód można podzielić na zanieczyszczenia pochodzenia komunalnego, przemysłowego i rolniczego.

Specyfika funkcjonowania sił zbrojnych, jako organizacji mającej istotny udział w życiu społecznym, powoduje powstawanie określonych rodzajów uciążliwości dla środowiska naturalnego, w tym również dla środowiska wodnego, narażonego na uciążliwości związane z wprowadzaniem ze ściekami określonych ładunków zanieczyszczeń.

Wskaźniki jakości wód

Wskaźniki jakości wody służą do określania przydatności wody do określonych celów. O możliwości użycia wody do zaspokojenia różnorodnych potrzeb decydują rodzaj i ilość zawartych w niej substancji. Podstawowymi grupami wskaźników, stanowiącymi o przydatności wody są:

a) wskaźniki fizyczne - temperatura, barwa, zapach, mętność, smak;

b) wskaźniki chemiczne - odczyn pH, utlenialność, BZT5 - biochemiczne 5-cio dobowe zużycie tlenu, ChZT - chemiczne zużycie tlenu, twardość (ogólna, węglanowa, niewęglanowa, przemijająca), zasadowość oraz zawartości: związków azotu, chlorków, siarczanów, żelaza, manganu, fluoru, gazów rozpuszczonych w wodzie, pierwiastków śladowych, substancji trujących oraz sucha pozostałość i strata po prażeniu,

c) wskaźniki biologiczne - zawartość bakterii w objętości próbki wody.

Wody naturalne prawie zawsze zawierają mikroorganizmy, są nimi zanieczyszczone szczególnie otwarte zbiorniki wodne, do których spływają wody deszczowe oraz do których odprowadzane są ścieki. Intensywność rozwoju bakterii w wodzie uzależniona jest od warunków termicznych, warunków świetlnych, stopnia natlenienia i obfitości substancji pokarmowych. Charakterystykę biologiczną wody wyraża się mianem coli, która określa najmniejszą objętość wody (wyrażoną w cm³), w której znaleziono jedną bakterię pałeczki okrężnicy (Bacterium coli) - bakterię typową dla środowiska jelita grubego w przewodzie pokarmowym człowieka.

Zasady ochrony wód

Najskuteczniejszym sposobem ochrony czystości wód jest niedopuszczenie do ich zanieczyszczenia, a najlepszym sposobem zachowania równowagi wodnej jest oszczędne gospodarowanie zasobami wód. Prawie każde wykorzystanie wody powoduje jej zanieczyszczenie, co w konsekwencji prowadzi do powstania problemu ścieków. Poprawie oszczędności zużycia wody służy mierzenie jej zużycia, co przy regulacjach ekonomicznych w zakresie opłat za wodę, przyczynia się do zmniejszenia zużycia. Celowi temu służy również stosowanie zamkniętych obiegów technologicznych z użyciem wody.

Wody powierzchniowe

Zanieczyszczenie wód powierzchniowych ma swoje źródło głównie w odprowadzaniu ścieków pochodzenia antropogenicznego. Wysoki stopień zanieczyszczenia wód ściekami bytowo-gospodarczymi, przemysłowymi i specyficznymi, doprowadził do wyczerpania się zdolności samooczyszczania wielu rzek. Z badań 40 głównych rzek w Polsce, według kryterium biologicznego, nie ma wód w I klasie czystości, II klasę posiada 1,6%, a III klasę 9,7% rzek. Pozostałe główne rzeki w Polsce są ciekami wodnymi pozaklasowymi (wg badań z 1994 roku). Podstawowymi przyczynami bardzo niskiej jakości wód powierzchniowych są zrzuty ścieków zawierające ładunki zanieczyszczeń nie poddawane redukcji na urządzeniach oczyszczalni ścieków o niskiej efektywności oraz stale rosnąca ilość ścieków pochodzenia komunalnego.

Niewielkie ilości wody będące w dyspozycji w Polsce, a zwłaszcza nieodpowiednia jej jakość, uniemożliwiają spełnianie przez nią funkcji społecznych, gospodarczych i ekologicznych.

Do najważniejszych zanieczyszczeń występujących w wodach powierzchniowych, które pojawiają się w następstwie zrzutu do nich ścieków, można zaliczyć:

-         fosforany i azotany,

-         metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm),

-         substancje powierzchniowo czynne,

-         wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i chlorowcopochodne węglowodorów,

-         pestycydy,

-         fenole,

-         polichlorowane bifenyle (PCB),

-         inne nietoksyczne substancje organiczne,

-         wody podgrzane.

W zależności od pochodzenia, zanieczyszczenia wód można umownie podzielić na:

komunalne, przemysłowe i rolnicze.

Zanieczyszczenia ścieków

Wody zużyte na potrzeby bytowo-gospodarcze ludzi, w procesach produkcyjnych oraz wody opadowe określa się wspólnym mianem ścieków. Odbiornikami ścieków są wody powierzchniowe, a także wierzchnia warstwa gruntu. Możliwości samooczyszczania rzek, które są najczęstszymi odbiornikami ścieków, są z reguły niewystarczające wobec ładunków zanieczyszczeń wprowadzanych do nich wraz ze zrzucanymi ściekami.

Metody oczyszczania ścieków

Procesy oczyszczania ścieków mają na celu doprowadzenie składu fizyko-chemicznego ścieków wprowadzanych do środowiska naturalnego do poziomu dopuszczalnego przepisami prawa, po to aby zminimalizować degradację środowiska do którego zostają one wprowadzone Najważniejszymi procesami technologicznymi w oczyszczaniu ścieków są: sedymentacja zawiesin, sorpcja, biochemiczne i chemiczne utlenianie oraz mineralizacja substancji organicznej.

Proces technologiczny oczyszczania ścieków przyjęło się dzielić na cztery stopnie (etapy oczyszczania):

1. Oczyszczanie mechaniczne - usuwanie zanieczyszczeń stałych poprzez zatrzymywanie ich na kratach i sitach oraz sedymentacja w płaskownikach, osadnikach i odtłuszczaczach

2. Oczyszczanie biologiczne - usuwanie zanieczyszczeń rozpuszczonych w wodzie przy wykorzystaniu organizmów żywych w procesach mikrobiologicznego rozkładu.

3. Oczyszczanie chemiczne - usuwanie głównie związków azotu i fosforu ze ścieków komunalnych oraz innych zanieczyszczeń pochodzenia przemysłowego.

4. Usuwanie zanieczyszczeń resztkowych - odnowa wody.

 

Oczyszczanie mechaniczne sprowadza się do oddzielania, w urządzeniach oczyszczalni ścieków, ciał stałych o wielkości 40 - 100 mm (na kratach rzadkich), 10 - 30 mm (na kratach gęstych i sitach) oraz cząstek większych niż 0,2 mm (w płaskownikach).

 

Oczyszczanie biologiczne jest technicznym naśladownictwem naturalnych procesów zachodzących w przyrodzie. Urządzenia techniczne oczyszczalni ścieków intensyfikują te procesy dzięki stworzeniu warunków optymalnych dla rozwoju mikroorganizmów takich jak bakterie, glony, pierwotniaki, wrotki. Proces biologicznego oczyszczania ścieków może być spowolniony lub nawet zatrzymany przez obecność w ściekach nadmiernych ilości substancji trujących, niską temperaturę lub zbyt niski albo za wysoki odczyn pH.

 

Oczyszczanie chemiczne polega na poddaniu ścieków działaniu koagulantów, powodujących łączenie cząstek koloidów w większe zespoły, wytrącające się w postaci osadów.

 

Odnowa wody jest szeregiem procesów i metod prowadzących w efekcie do takiego stopnia oczyszczenia ścieków, że mogą one być ponownie użyte jako woda pitna i na potrzeby gospodarcze albo nabrać cechy wód naturalnych.

Część II

Historia „Spółki Wodnej Kapuściska”

Spółka Wodna "Kapuściska" , powołana w marcu 1995 roku przez Gminę Bydgoszcz, Zakłady Chemiczne "Zachem" oraz Zakłady Chemiczne "Nitro-Chem" S.A.. Spółka została zarejestrowana w księdze wodnej województwa Kujawsko-Pomorskiego 25 maja 1995 r.

W roku 1996 do Spółki zostały przyjęte Gmina Solec Kujawski i B.Z.P.G. "Stomil" SA.. Większościowymi udziałowcami Spółki są: Gmina Bydgoszcz- 50 procent i Zakłady Chemiczne "Zachem" - 45,4 procent. Spółka Wodna "Kapuściska" została powołana do wybudowania i eksploatacji oczyszczalni ścieków.

Spółka rozpoczęła działalność od aktualizacji "Programu ogólnego kanalizacji ściekowej miasta Bydgoszczy". Autorem opracowania zostało Biuro Projektów Budownictwa Komunalnego z Gdańska wybrane w przetargu nieograniczonym.

Opracowany przez B.P.B.K. Gdańsk "Program ..." posłużył do przejęcia zakresu realizacji inwestycji oraz ustaleniu przepustowości Oczyszczalni "Kapuściska".

W ramach realizacji I etapu oczyszczalni ujęto również kolektory ściekowe ścieków z Bydgoszczy i Solca Kujawskiego wraz z niezbędnymi przepompowniami. Uniknięto w ten sposób problemów z koordynacją przy realizacji robót ściekowych z budową oczyszczalni z innymi inwestorami. Tym samym zapewniono niezbędną ilość ścieków do prowadzenia rozruchu technologicznego oczyszczalni ścieków.

Realizator

Generalnym Realizatorem Inwestycji w systemie "pod klucz" został wyłoniony w przetargu dwustopniowym Mostostal-Export S.A z Warszawy.

Kontrakt podpisany z GRI obejmował opracowanie koncepcji programowo-przestrzennej, projektów budowlanych i wykonawczych, wybudowanie i przeprowadzenie rozruchów: mechanicznego

i technologicznego.

Biurem wiodącym zatrudnionym w ramach Konsorcjum Wykonawczego było Biuro Projektów Gospodarki Wodnej i Ściekowej "Biprowod " Sp. z o.o. w Warszawie.

Kolektory doprowadzające ścieki z Solca Kujawskiego projektował na zlecenie "Biprowod" Warszawa Zakład Inżynierii Wodno-Ściekowej "Agua-Projekt" z Bydgoszczy. Kolektor ściekowy grawitacyjny o 1200 mm wraz z niezbędnymi przepompowniami zaprojektowała Firma Konsultacyjno-Projeketowa Gospodarki Wodno-Ściekowej "Wadis" z Bydgoszczy.

Istotnym zagadnieniem w zakresie realizacji inwestycji było zorganizowanie jej sprawnego finansowania. Jest oczywistym, że założyciele Spółki nie dysponowali wystarczającym kapitałem do sfinansowania całości inwestycji. Inwestor, czyli Spółka Wodna "Kapuściska" - zabiegał o finansowanie inwestycji z wszystkich dostępnych źródeł zewnętrznych w szczególności z funduszy celowych.

Całość inwestycji finansowana jest z następujących źródeł:

środki własne Członków Spółki "Kapuściska"

- 22,14 procent

dotacje

- z Fundacji "EKOFUNDUSZ" w Warszawie - 10,06 procent

- z Gminnego Funduszu Ochrony Środowiska w Bydgoszczy - 0,57 procent

pożyczki

- z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej - 46,95 procent

- z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej - 4,70 procent

- kredyt komercyjny z banku PEKAO S.A. - 15,58 procent

Projekt

Oczyszczalnia została zaprojektowana do oczyszczania ścieków komunalnych z osiedli i miasta Bydgoszczy położonych w części prawobrzeżnej rzeki Brdy / poza Osową Górą i Miedzyniem, Gminy Solec Kujawski oraz ścieków przemysłowych z Zakładów Chemicznych "Zachem" i Zakładów Chemicznych "Nitro-Chem" S.A.

Oczyszczalnia została zaprojektowana na przyjęcie w I etapie ca 43.000 m3/d ścieków komunalnych oraz ca 29.000 m3/d ścieków przemysłowych. Jest to mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków z usuwaniem związków biogennych na drodze biologicznej.

Oczyszczalnia została zaprojektowana w sposób pozwalający na oddzielne oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych. Wybudowano oddzielne ciągi technologiczne, z możliwością kierowania ścieków komunalnych do bioreaktora ścieków przemysłowych jak i odwrotnie. Dotyczy to również rozwiązań gospodarki osadowej. Gospodarka osadowa sprowadza się do fermentacji w zamkniętych komorach fermentacyjnych zagęszczonych osadów: wstępnego i nadmiernych. Przefermentowane osady są odwodniane na wirówkach i używane do rekultywacji wysypiska.

Realizacja

Oddanie do eksploatacji oczyszczalni "Kapuściska" pozwoli na likwidację istniejących wylotów do rzeki Brdy kanałów sanitarnych położonych na jej prawym brzegu.

Tym samym Brda w jej dolnym odcinku przestanie być zanieczyszczana ściekami komunalnymi.

Ponadto do rzeki Wisły, a tym samym do Morza Bałtyckiego, będzie odprowadzany ładunek zanieczyszczeń mniejszy od dotychczasowego w poszczególnych wskaźnikach o ca:

- BZT - 14.160 kg02/d

- ChZT - 25.000 kg02/d

- Zawiesina ogólna - 15.350 kg/d

- Azot ogólny - 3.000 kgN/d

- Fosfor ogólny - 360 kgP/d

Uzyskanie projektowanego efektu ekologicznego przyczyniło się do spełnienia przez Polskę zobowiązań Konwencji Helsińskiej w części dotyczącej likwidacji "gorącego punktu" - Hot Spots Nr 79.

9

---