Temat: Indywidualne systemy oczyszczania ścieków a problemy ochrony wód podziemnych.

Transkrypt

1 Temat: Indywidualne systemy oczyszczania ścieków a problemy ochrony wód podziemnych. Budowa indywidualnych lub zbiorowych systemów zaopatrzenia ludności w wodę wiąże się z wytwarzaniem ścieków, których utylizacja jest konieczna, jeśli chcemy chronić środowisko w tym wody podziemne, przed zanieczyszczeniem uniemożliwiającym ich użytkowanie. Stosowany system zbiorowego zaopatrzenia w wodę, powinien być powiązany z systemem zbiorczej kanalizacji, odprowadzającej surowe ścieki komunalne do oczyszczalni. W przypadku, gdy ścieki indywidualnych użytkowników wód podziemnych nie trafiają do oczyszczalni komunalnych niezbędne jest zastosowanie indywidualnych systemów oczyszczania ścieków. Ścieki o których mowa w poniższym opracowaniu to ścieki bytowe pochodzące z budynków przeznaczonych na pobyt ludzi i terenów usługowych, powstające w szczególności w wyniku ludzkiego metabolizmu oraz funkcjonowania gospodarstw domowych. Indywidualny system oczyszczania ścieków to zespół urządzeń wraz z niezbędnymi obiektami technologicznymi, służącymi do ich oczyszczania, a następnie odprowadzania ich do gruntu lub wód. Bardzo często w języku potocznym używane jest sformułowanie przydomowa oczyszczalnia ścieków, jednak w żadnym z aktów prawnych dotyczącym budowy i eksploatacji indywidualnych systemów oczyszczania ścieków pojęcie takie nie występuje. Zgodnie z prawem wodnym w miejscach, w których budowa systemów kanalizacji zbiorczej nie przyniosłaby korzyści dla środowiska lub powodowałaby nadmierne koszty, należy stosować systemy indywidualne. Dlatego też w przypadku, gdy na 1 km sieci kanalizacyjnej przypada mniej niż 120 mieszkańców, właściciele gruntów mają prawo do budowy indywidualnych systemów oczyszczania ścieków. Z uprawnienia tego najczęściej korzystają mieszkańcy rozproszonej zabudowy wiejskiej, zaopatrujący się w wodę z własnych ujęć wód podziemnych. Stanowisko Ministerstwa Środowiska z dnia 20 marca 2012 r. dotyczące interpretacji przepisów ustawy z dnia i czerwca 2011 r - Prawo Geologiczne i Górnicze odnoszące się do wykonywania ujęć wód podziemnych stanowi, iż w sytuacji, gdy jest wykonywany otwór dowolnej głębokości, ale w celach, których osiągnięcie nie wymaga posiadania dokumentacji hydrogeologicznej, np. na potrzeby zwykłego korzystania z wód, przepisów Prawa Geologicznego i Górniczego nie stosuje się. W ten sposób zostały ujednolicone przepisy Prawa Geologicznego i Górniczego oraz Prawa Wodnego. Aby rozpocząć budowę oczyszczalni ścieków wymagane jest uzyskanie pozwolenia na budowę, jednak w przypadku indywidualnych systemów oczyszczania ścieków, w warunkach, kiedy ich wydajność nie przekracza 7,50 m 3 /dobę, pozwolenie takie nie jest wymagane. Podstawę prawną tej kwestii stanowi Ustawa Prawo Budowlane z dn. 7 lipca 1994 r. 1

2 Podstawowym aktem prawnym regulującym sposób odprowadzania, ilość, pochodzenie oraz miejsce zrzutu ścieków jest Ustawa z dnia 18 lipca 2001r. Prawo wodne. Wyróżnia się trzy, podstawowe rodzaje korzystania z wód: powszechne, zwykłe, szczególne. W kontekście indywidualnych systemów oczyszczania ścieków istotny jest rodzaj korzystania z wód zwykły i szczególny. O zwykłym korzystaniu z wód mówimy wtedy, kiedy woda podziemna jest używana przez właściciela gruntu jedynie dla potrzeb własnych, gospodarstwa domowego oraz indywidualnego gospodarstwa rolnego w wielkości do 5m 3 /dobę. Oczyszczalnie ścieków, które spełniają ten warunek nie wymagają uzyskania pozwolenia wodnoprawnego, gdyż nie są urządzeniami wodnymi. Jednak zaliczane są do instalacji mogących negatywnie oddziaływać na środowisko, z których emisja wymaga zgłoszenia właściwemu organowi ochrony środowiska. Obowiązek ten wynika bezpośrednio z Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 22 grudnia 2004 roku w sprawie rodzajów instalacji, których eksploatacja wymaga zgłoszenia. Szczególne korzystanie z wód to takie, które wykracza poza zwykłe. W takim przypadku konieczne jest uzyskanie decyzji administracyjnej - pozwolenia wodnoprawnego. W sytuacji, gdy ścieki odprowadzane są do gruntu lub wód niestanowiących własności właściciela gruntu (działki), również istnieje konieczność uzyskania pozwolenia wodno-prawnego, niezależnie od ilości wprowadzanych oczyszczonych ścieków. Wymienione wyżej obostrzenia prawne mają na celu ograniczenie ilości oczyszczonych ścieków, wprowadzanych do wody lub gruntu. Wprowadzanie zbyt dużych ilości mogłoby spowodować zmiany fizykochemiczne wód podziemnych, czy powierzchniowych. Odprowadzanie ścieków do gruntu lub wody normuje Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków bytowych i komunalnych do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Określone zostały następujące dopuszczalne wartości wskaźników: pięciodobowe biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT 5 )- 40 mg O 2 /l, chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT Cr )- 150 mg O 2 /l, zawiesiny ogólne- 50 mg/l, azot ogólny- 30 mg N/l, fosfor ogólny- 5mg P/l. Wskaźniki dotyczące azotu oraz fosforu dotyczą jedynie ścieków wprowadzanych do jezior oraz zbiorników retencyjnych. Tzw. ścieki czarne zawierają w sobie bardzo duży ładunek azotu (głównie w postaci mocznika) którego utlenione związki (azotany) są podstawowym zagrożeniem jakości wód podziemnych. Miarą zawartości łatwo rozkładalnych, organicznych związków węgla (np. węglowodanów) jest biochemiczne zapotrzebowanie na tlen mierzone w próbce ścieków w temperaturze 20⁰C najczęściej przez 5 dób. Związki te rozkładane są w reakcjach enzymatycznych głównie na CO 2 i H 2 O. Chemiczne zapotrzebowanie na tlen jest to ilość tlenu potrzebna do utleniania większości związków organicznych i nieorganicznych zawartych w ściekach przez silny utleniacz najczęściej dwuchromian potasu (K 2 Cr 2 O 7 ). Azot ogólny jest sumą 2

3 wszystkich form azotu: organicznego, amonowego i azotanowego. Klaudia Bukowska, HiGI Regulacje dotyczące wskaźników, jakimi muszą charakteryzować się oczyszczone ścieki mają dać gwarancję, iż po ich wprowadzeniu do środowiska nie dojdzie w nim do znaczących zmian, a w przypadku, kiedy dotrą one do warstwy wodonośnej nie pogorszą jej jakości. Procesy, jakie zachodzą w czasie oczyszczania ścieków możemy podzielić na dwa główne etapy oczyszczania- beztlenowego oraz tlenowego. Etap beztlenowy zachodzi w tak zwanym osadniku gnilnym, który jest pierwszym zbiornikiem systemu. Następuje w nim wstępne oczyszczenie ścieków w wyniku mechanicznego oddzielenia zanieczyszczeń poprzez procesy opadania i wypływania, a także procesy związane z fermentacją osadu (działanie bakterii oraz innych mikroorganizmów beztlenowych). Oczyszczanie tlenowe to etap drugi, w czasie, którego najważniejszą rolę odgrywają mikroorganizmy tlenowe. Dzięki nim zachodzą kolejne procesy biochemiczne. Etap ten zachodzi podczas wykorzystania złoża biologicznego lub drenażu. Następnie oczyszczone ścieki wprowadzane są do odbiornika, którym może być woda lub ziemia. Ze względu na technologię działania wyróżniamy pięć głównych typów indywidualnych systemów oczyszczania ścieków: z drenażem rozsączającym, z filtrem piaskowym, z filtrem gruntowo-roślinnym, ze złożem biologicznym, z komorą osadu czynnego. Lokalizacja indywidualnego systemu oczyszczania ścieków nie może być przypadkowa, kwestie te reguluje ustawa Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Osadnik gnilny (o pojemności do 10m 3 ) powinien być oddalony od budynków przeznaczonych na pobyt ludzi o 5 metrów, natomiast od sąsiednich działek, dróg oraz ciągów pieszych - co najmniej 2 metry. W przypadku drenażu rozsączającego wymagane jest zachowanie 30 metrów odległości od studni z wodą pitną, 2 metrów od granicy działki oraz 1,5m od poziomu wód gruntowych. Zachowanie odległości 30 m od studni wiąże się z potrzebą zagwarantowania dobrej jakości ujmowanej w studni wody podziemnej, która mogłaby być pogorszona w przypadku gdy w zasięgu leja depresji znajdzie się drenaż rozsączający. Niestety przepis ten nie definiuje istotnych warunków jakimi jest kierunek spływu wód podziemnych oraz możliwość doczyszczenia się ścieków w obrębie strefy aeracji. W przypadku budynków, granicy działki oraz dróg i ciągów pieszych obostrzenie dotyczące ich odległości od drenu wydaje się być słuszne ze względu na możliwość znacznego podniesienia się poziomu wód podziemnych (lej odwrócony) w bezpośrednim sąsiedztwie drenu. Bardzo ważnym elementem, dla prawidłowego funkcjonowania indywidualnego systemu oczyszczania ścieków, jest rodzaj gruntu w jakim zostanie zainstalowany oraz odległość drenu rozsączającego od warstwy wodonośnej. Odpowiedni grunt pozwala na wykorzystanie go jako 3

4 drugiego elementu oczyszczania ścieków - doczyszczanie tlenowe, co ma miejsce głównie w oczyszczalniach drenażowych. Do tego celu nadają się jedynie utwory przepuszczalne, które zapewniają odpowiednio długi przepływ, niezbędny w procesie oczyszczania. W przypadku występowania utworów bardzo dobrze przepuszczalnych, ścieki mogą nie zdążyć oczyścić się, w takiej sytuacji jako rozwiązanie problemu można zastosować dodatkową, wspomagającą warstwę filtracyjną. Polega to na usunięciu gruntu rodzimego i budowie w powstałym wykopie filtra piaskowego wydłużającego czas pobytu ścieków w strefie aeracji. Optymalne zagłębienie drenażu wynosi 0,5 0,6 m poniżej poziomu terenu, ponieważ na tej głębokości istnieją najlepsze warunki rozwojowe błony biologicznej. Nie należy układać urządzeń rozsączających zbyt głęboko, maksymalnie 0,8 do 0,9 m, ponieważ zmniejsza się jakość oczyszczania ze względu na pogorszenie warunków tlenowych i zanik masy biologicznej. Głębokie występowanie warstwy wodonośnej sprzyja samooczyszczeniu się ścieków przed przedostaniem się do niej. Zatrzymanie ścieków w złożu gruntowym przy jednoczesnym napowietrzaniu powoduje rozwój mikroorganizmów, które dokonują rozkładu zanieczyszczeń. Jednocześnie w gruncie zachodzą chemiczne reakcje strącania zanieczyszczeń nieorganicznych, które w zależności od panujących warunków (ph, zawartość tlenu w gruncie) mogą być gromadzone lub wymywane. Rozpoznania gruntu i określenia jego przydatności dla indywidualnego systemu oczyszczania ścieków powinien dokonać geolog, jednak kwestia ta nie jest regulowana prawnie, stąd w wielu przypadkach właściciele tego typu systemów ze względów ekonomicznych rezygnują z rozpoznania geologicznego. Ponadto producenci indywidualnych systemów oczyszczania ścieków zalecają właścicielom wykonanie samodzielnie testu perkolacyjnego, po wykonaniu którego możemy określić klasę przepuszczalności gruntu. Następnie na podstawie klasy przepuszczalności można określić możliwość, bądź też nie, wykonania indywidualnego systemu oczyszczania ścieków. W przypadku braku wykonania rozpoznania gruntu bądź też w wyniku niewłaściwie przeprowadzonego testu perkolacyjnego najczęstszym i najbardziej kosztownym błędem jest źle dobrany sposób utylizacji ścieków. Konsekwencją tego typu działań zwykle jest, w przypadku gruntów bardzo dobrze przepuszczalnych, przedostawanie się niedoczyszczonych ścieków do warstw wodonośnych (zbyt szybka filtracja).w przypadku gruntów nieprzepuszczalnych nie dochodzi do właściwego natlenienia w strefie aeracji (i tym samym doczyszczania ścieków). Kolejną sytuacją jest instalacja oczyszczalni w miejscu, gdzie zwierciadło wód podziemnych występuje bardzo płytko lub teren jest podmokły, w takim wypadku niedoczyszczone ścieki wprowadzane są bezpośrednio do warstwy wodonośnej, a droga, którą pokonują jest zbyt krótka oby doszło do ich doczyszczenia. We wszystkich wyżej wymienionych przypadkach konsekwencją jest zanieczyszczenie wód. 4

5 Powszechnie stosowaną metodą szybkiej, szacunkowej oceny zdolności oczyszczających gleb i skał jest empiryczna metoda Rehse oparta na doświadczeniach laboratoryjnych i obserwacjach terenowych, która jest użyteczna w przypadku punktowych ognisk zanieczyszczeń biologicznych i chemicznych (nietrwałych i silnie sorbowanych). Do takich zanieczyszczeń można zaliczyć podczyszczone ścieki bytowe i komunalne. Metoda ta uwzględnia zdolności oczyszczające skał w strefie aeracji zależne od jej litologii, długości drogi przepływu w warstwie wodonośnej, niezbędną dla oczyszczenia wód oraz wartości współczynnika filtracji. Wykazuje ona, iż w przypadku piasków, pospółek i żwirów zachowanie odległości 1,5 m pomiędzy drenem a zwierciadłem wody nie gwarantuje całkowitego oczyszczenia ścieków w strefie aeracji. Podobnie nie zawsze gwarantuje ich oczyszczenie w warstwie wodonośnej na odcinku 30 m dzielących studnię od drenu. Aby oczyszczalnia mogła pracować prawidło i w wymaganym stopniu oczyszczać ścieki, wszystkie jej elementy również muszą pracować prawidłowo. Bardzo często błędy przyczyniające się do zanieczyszczenia środowiska powstają już w czasie montażu. Wynikają one z użycia tańszych i mniej trwałych materiałów (kwestia nieregulowana żadną ustawą prawną) oraz niedbalstwem w czasie instalacji. Najczęściej są to: niewłaściwe spadki na rurach, nieszczelnie wykonane połączenia, uszkodzenia powstałe bezpośrednio podczas montażu, brak lub złe wykonanie obsypki osadnika gnilnego i innych kluczowych elementów oczyszczalni. Kolejne błędy mogą być popełniane również w czasie eksploatacji, najczęstszym zaniedbaniem jest niestosowanie biopreparatów. Aby procesy oczyszczania zachodzące w osadniku mogły przebiegać właściwie konieczna jest obecność odpowiednich mikroorganizmów, dla których związki zawarte w ściekach stanowią pożywkę. Dlatego też już od początku funkcjonowania oczyszczalni należy systematycznie stosować biopreparaty i aktywatory biologiczne, które zmniejszają ryzyko zatorowania przepływu w rurach, poprawiają pracę osadnika gnilnego oraz podnoszą jego wydajność, a co za tym idzie parametry podczyszczonych ścieków wypływających z osadnika. Konsekwencją niestosowania biopreparatów jest również nadmierna kolmatacja gruntu, która prowadzi do zmniejszenia przepuszczalności hydraulicznej gleby. Powstaje ona w wyniku kumulowania się substancji organicznych, tworzących trudno przepuszczalną warstwę. Objawem jej wystąpienia jest stagnacja ścieków na powierzchni filtra oraz w rurach drenażowych. W ten sposób indywidualne systemy oczyszczania ścieków stają się punktowym źródłem zanieczyszczeń. Ścieki w łatwy sposób przedostają się do gruntu, a następnie do warstw wodonośnych czy wód powierzchniowych. Wymieniane wyżej usterki są często trudne do wykrycia, stąd przez długi czas może następować emisja ścieków do gruntu i wód podziemnych, znacznie wpływając na pogorszenie ich jakości. Szczególnie krytycznym przypadkiem jest sytuacja w której w pobliżu wadliwie działającego systemu występują studnie, z których pobierana jest np. 5

6 woda pitna. Klaudia Bukowska, HiGI Ponadto na niewłaściwe działanie indywidualnej oczyszczalni ścieków mogą wpłynąć zdarzenia losowe takie jak powodzie, szkody górnicze, trzęsienia ziemi czy wady fabryczne urządzeń. Każdy użytkownik indywidualnego systemu jest odpowiedzialny finansowo za naprawienie ewentualnych szkód w środowisku, w sytuacji kiedy jego instalacja nie działała prawidłowo. Zgodnie z prawem Ochrony Środowiska, kto powoduje zanieczyszczenie środowiska, ponosi koszty usunięcia skutków zanieczyszczenia, oraz kto może spowodować zanieczyszczenie środowiska również ponosi koszty zapobiegania temu zanieczyszczaniu. Eksploatacja instalacji lub urządzenia nie powinna powodować przekroczenia standardów emisyjnych, oraz powodować pogorszenia stanu środowiska w znacznych rozmiarach lub zagrożenia życia lub zdrowia ludzi. Dlatego też obowiązkiem każdego właściciela, w myśl powyższych przepisów, powinno być okresowe pobieranie i badanie próbek z oczyszczalni w celu monitoringu pracy instalacji. Natomiast obowiązkiem gminy jako organu, którego obowiązkiem jest zapobieganie negatywnemu oddziaływaniu na środowisko powinno być egzekwowanie wymagań zawartych w Prawie Ochrony Środowiska i rozporządzeniu w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Podsumowując, indywidualne systemy oczyszczania ścieków stają się coraz bardziej popularne pomimo, że powinny być stosowane jedynie w wyjątkowych przypadkach - pojedyncza, odległa zabudowa, miejsce lokalizacji oddalone od wód powierzchniowych, niski poziom wód gruntowych. Niestety stwierdzenie, czy indywidualny system oczyszczania ścieków został prawidłowo wykonany oraz czy jest właściwie eksploatowany jest bardzo trudne do sprawdzenia przez organy zajmujące się kontrolą w zakresie ochrony środowiska i w związku z tym istnieje niebezpieczeństwo, że nieprawidłowa eksploatacja oczyszczalni oraz duże zagęszczenie tego typu obiektów stanie się źródłem zanieczyszczeń środowiska gruntowo-wodnego. Nieliczne gminy precyzują wymagania odnośnie: gwarancji działania systemu, posiadania prawnie wymaganych norm na oferowane urządzenia (norma PN-EN ), które weryfikują faktyczne osiąganie deklarowanych przez producenta oczyszczalni parametrów oczyszczania, skuteczności procesu oczyszczania, która obywa się poprzez pobieranie próbek. Niestety weryfikowana jest jedynie jakość oczyszczonych wód które wprowadzane są bezpośrednio do gruntu, a nie jest prowadzona żadnego rodzaju kontrola jakości wód podziemnych w miejscu oraz pobliżu instalacji. Pomimo prowadzenia przez Państwową Służbę Hydrogeologiczną monitoringu jakościowego wód podziemnych, siatka punktów badawczych jest zbyt rzadka aby wykryć lokalizację niewłaściwie działających indywidualnych systemów oczyszczania ścieków. Stąd w mojej opinii nie jest możliwa jednoznacznie pozytywna odpowiedź na pytanie czy wody podziemne w kontekście 6

7 indywidualnych systemów oczyszczania ścieków są właściwie chronione. Stosowane środki zapobiegawcze niewątpliwie zmniejszają zagrożenie zanieczyszczenia wód podziemnych przez indywidulane systemy oczyszczania ścieków, jednak nie gwarantują jego całkowitej likwidacji. Bibliografia: -Błażejewski R.: Kanalizacja wsi. PZITS Poznań, Dz.U nr 62 poz Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska. - Dz.U nr 115 poz Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne. - Dz.U nr 89 poz Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane. - Dz.U nr 130 poz Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 2 lipca 2010 r. w sprawie rodzajów instalacji, których eksploatacja wymaga zgłoszenia - Dz.U nr 75 poz Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. -Dz.U nr 137 poz Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego -Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej, Poradnik dotyczący gospodarki ściekowej w kontekście wykonania krajowego programu oczyszczania ścieków komunalnych. Warszawa, Kerr Robert: Ecological Research Series, Environmental Effects of Septic Tank Systems, Oklahoma, Świgoń Zenon: Indywidualne systemy oczyszczania ścieków - 7