SANITARNY ASPEKT WYKORZYSTANIA ŚCIEKÓW I ODCHODÓW

ŚCIEKI

To wody odpadowe, zawierające zanieczyszczenia wprowadzone w wyniku działalności życiowej i produkcyjnej człowieka, oraz wody opadowe (deszczowe, z topniejącego śniegu) i in. spływy do kanalizacji z terenów zagospodarowanych.

W zależności od pochodzenia ścieki dzieli się na ścieki komunalne i ścieki opadowe; a te na różne rodzaje.

Wykorzystanie ścieków:

Ścieki stanowią 15% nawozów wykorzystywanych w rolnictwie.

Wzbogacają glebę w składniki pokarmowe i w zw. org., z których tworzy się próchnica.

Próchnica poprawia strukturę i zwiększa urodzajność gleby. Do takich gleb lepiej dochodzi powietrze i woda.

Ponadto substancje zawarte w nawozach organicznych działają pobudzająco na wzrost i krzewienie się roślin oraz wzbogacają działalność pożytecznych drobnoustrojów glebowych.

Jednym z możliwych rozwiązań wykorzystania osadów ściekowych są instalacje do przerobu osadów na nawóz organiczno-wapienny. Powstaje on pod wpływem dodawania do uwodnionych osadów wapna palonego. Nawóz ten może być stosowany do odkwaszania gleb i poprawiania ich struktury. Jakościowo porównywalny jest z innymi nawozami organicznymi.

Innym sposobem zagospodarowania ścieków są oczyszczalnie „korzeniowo-szuwarowe”. Są to nasadzenia szybko rosnących drzew i krzewów, a szczególnie wierzbowych, których szybki wzrost stymuluje dodatkowo nawadnianie gleby ściekami komunalnymi. Pędy  wierzbowe  rozdrabnia  się  i  brykietuje, uzyskując  w  ten  sposób  paliwo wysokokaloryczne, a równocześnie nieszkodliwe dla środowiska. Pozostały po spaleniu popiół jest bardzo cenny w rolnictwie jako nawóz mineralny.

ŚCIEKI MIEJSKIE

To mieszanina wypływająca z domów i mieszkań ludzkich oraz miejskich urządzeń sanitarnych.

W ich skład wchodzą m.in. niedojedzone resztki pożywienia, odchody ludzkie, brudy z prania, woda ze środkami myjącymi, piorącymi.

Zawierają zawsze dużo materii organicznej i mało środków trujących.

OCZYSZCZALNIA ŚCIEKÓW

To zespół urządzeń do oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych przed odprowadzeniem ich do rzeki, jeziora, morza, gruntu.

Oczyszczalnie dzielimy na:

•lokalne (służą do oczyszczanie niewielkich ilości ścieków)

•centralne (służą do oczyszczania dużych ilości ścieków)

•grupowe (służą do oczyszczania ścieków zbieranych z określonego regionu)

Wrocławska Oczyszczalnia Ścieków „Janówek” to mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków z chemicznym wspomaganiem usuwania związków fosforu oraz pełną gospodarką osadową. Dzięki wybudowaniu WOŚ w dużym stopniu powstrzymana została degradacja środowiska naturalnego, znacznie poprawiła się też czystość wody w Odrze. Do czasu budowy WOŚ największą wrocławską oczyszczalnią były Pola Irygacyjne Osobowice, czyli naturalna oczyszczalnia ścieków, która powstała w XIX w. na północy Wrocławia.

METODY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

1. MECHANICZNE

- to tzw. I stopień oczyszczania

- procesy te mają na celu usunięcie ze ścieków ciał stałych pływających i grubych zawiesin mineralnych oraz organicznych

- polegają na rozdrabnianiu, cedzeniu, sedymentacji, flotacji, wypienianiu i odwirowaniu

- metody mechaniczne mogą zapewnić redukcję zawiesin w granicach 60-70%

- w większości oczyszczalni ścieków stopień mechanicznego oczyszczania ścieków nie może występować samodzielnie z uwagi na niewystarczający stopień oczyszczania ścieków

Urządzenia wykorzystywane w mechanicznym oczyszczaniu ścieków:

- kraty (ręczne, mechaniczne)

- sita

- piaskowniki (usuwanie cząstek mineralnych /piasek, żwir/ w procesie sedymentacji)

- osadniki (oddzielanie pozostałych w ściekach łatwoopadających zawiesin)

- flotatory (urządzenia służące wydzieleniu tłuszczów i olejów ze ścieków)

2. BIOLOGICZNE

Podstawowym celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie ze ścieków biologicznie rozkładalnych zanieczyszczeń.

Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków (osad czynny) lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę (złoża biologiczne).

Osad czynny (błoto aktywne) jest właściwie szlamem, w którym znajdują się duże ilości bakterii tlenowych.

Zasadniczy proces oczyszczania ścieków przeprowadza się w komorach napowietrzania.

Pod wpływem napowietrzania wytwarza się tu charakterystyczny zespół drobnoustrojów - głównie bakterii i pierwotniaków - który utrzymywany w ciągłym ruchu powoduje powstanie kłaczków osadu czynnego. Kłaczki mają strukturę gąbczastą, dzięki czemu tworzą dużą powierzchnię czynną, zdolną do sorbowania związków organicznych znajdujących się w ściekach w postaci rozpuszczonej i koloidalnej. Sorbowane związki organiczne są zużywane jako pożywka, następuje przyrost liczby mikroorganizmów i w wyniku procesów utleniania zwiększenie ilości związków mineralnych.

Rowy utleniające - system, w którym do napowietrzania oraz utrzymania masy ścieków w ruchu służą walce z osadzonymi prętami, które umieszczone są poziomo nad zwierciadłem ścieków albo też wirniki.

Złoże biologiczne (inne nazwy: filtr biologiczny, biofiltr) składa się ze zbiornika wypełnionego materiałem filtracyjnym oraz zraszacza. Materiał filtracyjny to z reguły żużel lub koks. Na nim rozwija się błona biologiczna - warstwa bakterii tlenowych. Zraszacz rozprowadza ścieki po powierzchni złoża. W trakcie przepływu przez warstwę filtracyjną mikroorganizmy adsorbują substancje organiczne zawarte w ściekach i zużywają je do swoich procesów życiowych.

Ścieki oczyszczone wstępnie przekazywane są na odpowiednio przygotowane pola, gdzie dochodzi do ich ostatecznego oczyszczenia.

Pola filtracyjne - to grunty przeznaczone do oczyszczania ścieków, niewykorzystywane rolniczo. Filtracji dokonuje się na glebach piaszczystych o średnicy ziaren 0,2-0,5 mm.
Całe pole dzieli się na poletka o pow. ok. 0,4 ha i zalewa się je co 0,5-4 dni 5-10 cm warstwą ścieków. Ścieki przesączają się przez złoże i oczyszczone odpływają drenami.

Pola irygacyjne - pola, przez które przepuszczane są ścieki komunalne celem naturalnego oczyszczenia. Zakłada się je na gruntach piaszczystych, przepuszczalnych i suchych. Ścieki, które mają być oczyszczane na polach irygacyjnych powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin.

Pola zalewowe - to zalewanie warstwą wody ok. 20 cm pola podzielonego grobelkami na kwatery; woda wsiąka w glebę, a jej nadmiar zastaje odprowadzony do rowów odwadniających. Pola zalewowe zakłada się na terenach płaskich z glebami średnio przepuszczalnymi, gł. na łąkach.

Nawadnianie deszczowniane:

-to nawadnianie pól za pomocą sztucznego deszczu wytwarzanego przez deszczownię

- najbardziej efektywne, najlepiej spełnia warunki pełnego biologicznego oczyszczania ścieków

- jest jedynym systemem umożliwiającym prowadzenie racjonalnej gospodarki na pastwiskach nawadnianych ściekami

Po oczyszczaniu biologicznym ścieków w nawodnionych nim polach dozwolona jest uprawa wszelkich roślin z wyjątkiem truskawek i poziomek.

CHEMICZNE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

To wspomaganie mechanicznego oczyszczania ścieków poprzez działanie koagulantów.

Ścieki mieszane są z roztworem koagulantu, w wyniku czego wytwarzają się kłaczki wodorotlenku glinu lub żelaza, absorbujące zanieczyszczenia zawarte w ściekach i przyśpieszające proces sedymentacji zawiesin w osadniku.

Metody chemiczne stosuje się do usuwania ze ścieków (głównie przemysłowych) substancji nieulegających biologicznemu rozkładowi.

Polegają one na koagulacji, absorpcji i chlorowaniu. Chlorowanie ma na celu unieszkodliwieniu bakterii chorobotwórczych i usunięcie przykrej woni ze ścieków.

!! Rolnicze wykorzystywanie ścieków miejskich stwarza niebezpieczeństwo zakażeń drobnoustrojami chorobotwórczymi płodów rolnych i zwierząt korzystających z pastwisk i łąk nawadnianych.

W ściekach miejskich znajdować się mogą drobnoustroje chorobotwórcze dla ludzi i zwierząt, które dostają się do ścieków wraz z wydalinami. Znaczną rolę w zakażaniu ścieków należy przypisać także gryzoniom, gł. szczurom, które są nosicielami wielu zarazków. Ważną rolę w zakażaniu ścieków odgrywają odpływy ze szpitali, rzeźni i mleczarni.

Najgroźniejsze drobnoustroje chorobotwórcze, mogące czaić się w ściekach:

-pałeczki Salmonella (epidemie, nosicielstwo)

-prątki gruźlicy (rzeźnie, szpitale)

-laseczki wąglika (zakłady utylizacyjne)

-Leptospira (wydaliny nosicieli, gryzonie)

-Brucella

-wirus pryszczycy, Polio, Coxsackie

W ściekach miejskich występują także znaczne ilości innych drobnoustrojów, mogących powodować sporadyczne zachorowania, np.:Klebsiella, E.coli, Proteus

Obok bakterii i wirusów następny problem sanitarny stanowią grzyby, które również są obecne w osadach ściekowych.

Do grzybów, których można się spodziewać w osadach ściekowych należy zaliczyć:

Candida, Cryptococcus, Trichosporon, Aspergillus, Geotrichum, Trichophyton, Epidermophyton

Kolejnym problem sanitarnym jest obecność pasożytów (form dojrzałych, jaj i cyst).

Pierwotniaki:

Balantidium coli, Entamoeba histolytica, Giardia duodenalis

Tasiemce:

Taenia solium, saginata, Hymenolopsis nana, Echinococcus granulosus, Diphylbobothrium latum

Nicienie: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma doudenale, Enterobius americanus, Strongyloides stercoralis, Toxocara, Trichuris

Przywry:

Schistosoma haematobium, Opisthorchis, Dicrocoelium dendriticum, Paragonimus westermani, Fasciola hepatica Clonorchis, Fasciolopsis

Drobnoustroje chorobotwórcze znajdujące się w ściekach ulegają na terenach nawadnianych obumarciu wskutek wielu czynników środowiskowych.

Decydujący wpływ na wyniki tego sposobu oczyszczania ścieków odgrywa rodzaj gleby stanowiącej podłoże procesów biologicznych (najlepsze efekty uzyskuje się na glebach lekkich, o dobrej przewietrzalności i dużej zdolności sorbcyjnej).

Duży wpływ na obumieranie drobnoustrojów chorobotwórczych w glebie wywierają czynniki meteorologiczne, gł. promienie słoneczne.

Zaleca się różne okresy karencji wypasu zwierząt na pastwiskach użyźnianych ściekami.

Regulacje prawne wykorzystania ścieków w rolnictwie:

Ścieki przeznaczone do wykorzystania w rolnictwie muszą być wstępnie oczyszczone, spełniać normy sanitarne i nie mogą zawierać zanieczyszczeń w ilościach przekraczających wartości określone w rozporządzeniu Ministra Środowiska.

Mogą pochodzić wyłącznie od zakładów posiadających pozwolenie wodnoprawne na ich rolnicze wykorzystanie.

Gospodarstwa wykorzystujące ścieki powinny posiadać plany nawożenia, w których uwzględniono ilość składników odżywczych zawartych w dawkach ścieków przeznaczonych do wykorzystania w rolnictwie.

Wykorzystanie ścieków jest zabronione na gruntach wykorzystywanych do uprawy roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi i zwierzęta.

Ścieki nienadające się do nawożeń rolniczych

- wody ściekowe ze szpitali, sanatoriów, wytwórni surowic i szczepionek

- wody ściekowe z rzeźni

- ścieki podejrzane o skażenia radioaktywne

- ścieki budzące zastrzeżenia pod względem
higieniczno-sanitarnym

---