Zastosowanie systemów hydrofitowych w gospodarce komunalnej. Magdalena Gajewska, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Transkrypt

1 Zastosowanie systemów hydrofitowych w gospodarce komunalnej Magdalena Gajewska, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

2 Plan prezentacji Definicja i zasada pracy systemów hydrofitowych Zastosowanie Koszty Republika Czeska, oczyszczanie wody basenowej, Foto M. Gajewska Austria, złoża pionowe dla 300RLM, Foto M. Gajewska

3 Oczyszczalnie hydrofitowe systemy, których praca naśladuje warunki hydrauliczne i siedliskowe naturalnych ekosystemów bagiennych Hydrofitowa metoda oczyszczania - proces biologiczny z udziałem różnorodnych mikroorganizmów, zasiedlonych w rozwiniętym systemie korzeni i kłączy roślin wodnych i wodolubnych Złoża pionowe we Francji, foto M. Gajewska Wetland Forum,

4 BIOCHEMICZNE Usuwanie doprowadzonych zanieczyszczeń w różnorodnych procesach jednostkowych Sedymentacja Filtracja Sorpcja FIZYCZNE Procesy biochemiczne w szerokim zakresie potencjału utleniającoredukującego Pobór przez rośliny i mikroorganizmy

5 Korzyści z zastosowania systemów hydrofitowych: odporność na zmiany obciążeń hydraulicznych konkurencyjne koszty w stosunku do tradycyjnych rozwiązań naturalny wygląd umożliwiający łatwe wkomponowanie w krajobraz nie powstają wtórne osady ściekowe skuteczne usuwanie zawiesiny ogólnej i substancji organicznej możliwość usuwania związków biogennych i refrakcyjnych prosta obsługa i eksploatacja w okresie letnim transpiracja wody 4-8 mm H 2 O/d

6 Wady zastosowania systemów hydrofitowych: 1. Wymagana duża powierzchnia ALE systemy francuskie to tylko 2,0 m 2 /RLM złoża natleniane 0,7 m 2 /RLM 2. Długi okres wpracowania?! 3. Projektowanie systemów oparte na rzetelnej wiedzy, Eksploatacja zgodna z projektem i zasadami

7 SYSTEMY HYDROFITOWE Z przepływem podpowierzchniowym SSF Z przepływem powierzchniowym FWS Z poziomym przepływem SSHF Z pionowym przepływem SSVF SYSTEMY HYBRYDOWE!!!

8 Systemy hydrofitowe stosowane są w gospodarce komunalnej do: Oczyszczania różnego rodzaju ścieków (bytowych, przemysłowych, opadowych) Podczyszczania i renaturalizacji ścieków w celu ponownego ich wykorzystania Odwadniania i stabilizacji osadów ściekowych Oczyszczania ścieków o niekorzystnym składzie np. odcieki ze składowisk odpadów Usuwania ze ścieków zanieczyszczeń specyficznych w tym mikrozanieczyszczeń organicznych (farmaceutyki, hormony, WWA)

9 W wielu krajach Europy wdrożone zostały zalecenia dot. oczyszczania ścieków w systemach hydrofitowych Francja sekwencyjne złoża pionowe do oczyszczania ścieków surowych Dania wytyczne z 2005 roku (Brix i Johansen, 2005) dot. stosowania złóż VSSF dla mniej niż 30 RLM Austria Őnorm 2505, Niemcy DWA-A262 Schemat indywidualnego systemu do oczyszczania ścieków z zastosowaniem pojedynczego złoża pionowego w Danii (Brix & Johansen2005).

10 System Francuski

11 Oczyszczalnia hydrofitowa do wód opadowych : oczyszczania ścieków deszczowych w miejscu ich powstawania, stworzenie pojemności retencyjnej spłaszczenie i zmniejszenie fali odprowadzanej wody opadowej skuteczne usuwanie zanieczyszczeń w tym zawiesin

12 Badania i aplikacje w Polsce Metoda hydrofitowa: w indywidualnym gospodarstwie domowym w oczyszczaniu odcieków o wysokich stężeniach zanieczyszczeń w oczyszczaniu ścieków deszczowych W odwadnianiu i stabilizacji osadów ściekowych

13 Oczyszczalnie przydomowe poniżej 50LM przepływ < 5 m 3 /d, [Jóźwiakowski, 2012] Parameter Inflow [mg dm -3 ] Effluent [mg dm - 3 ] Efficiency [%] Zawiesina og ,7 96,5 BZT ,9 99,4 ChZT ,7 98,6 N og ,7 P og 18,2 0,6 96,7

14 Konfiguracje systemów przydomowych zastosowanych w Gminie Stężyca Projekt NORWAT

15 % % % Efektywność usuwania zanieczyszczeń w przydomowych oczyszczalniach, Stężyca [Obarska Pempkowiak i in., 2015] 100 Materia organiczna, ChZT Azot ogólny I II III configuration Fosfor ogólny I II III configuration I II III configuration

16 Skuteczność usuwania w sezonie wegetacyjnym i poza wegetacyjnym, Gajewska &Obarska-Pempkowiak, 2011, % w egetacyjny i po w egetacyjny Zaw.og ChZTcr BZT5 Pog Nog N-NH4+ Norg

17 Kryteria wyboru małych oczyszczalni ścieków wg Mucha i Mikosz, 2009

18 Porównanie różnych rozwiązań stosowanych w oczyszczalniach przydomowych, Gajewska i in., 2016 Facility Investment costs Operation costs The efficiency of pollutants removal Primary septic tank Secondary septic tanks DRENAZ FILTR PIASKOW OSAD CZYNN ZŁOŻA ZRASZANE OCZYSZCZA LNIA HYDROFITO WA OH, STSTEM FRANCUSK low low high high high high low low high high low low low mean high high high high

19 ANALIZA EKONOMICZNA DLA MIEJSCOWOŚCI 180 RLM, Gajewska i in., 2016 Opcja l- konwencjonalna oczyszczalnia z siecią kanalizacyjną (grawitacyjna i ciśnieniową) Opcja II- przydomowe oczyszczalnie ścieków w technologii hydrofitowej (SS VFI-SS V F II- System francuski) Opcja III- zbiorniki szczelne Output data used for calculation Option l Option II Option III Number of people (pe) Number of households Number of sewer connections Number of people connected to sewerage system Number of pumping units Number of septic tanks The length of gravitational network [m] The length of pressurized network [m] Number of local wastewater treatment plant 1 0 0

20 PODSUMOWANIE KOSZTÓW INWESTYCYJNYCH I EKSPLOATACYJNYCH ANALIZOWANYCH TRZECH OPCJI, Gajewska i in., 2016 Option Koszty inwestycyjne na RLM [PLN] Koszty inwestycyjna na gospodarstwo domowe[pln] Koszty eksploatacji na mieszkańca [PLN] Koszty eksploatacyjne na 1m 3 ścieków [PLN] Option l Option II Option III

21 PODSUMOWANIE W wyniku zastosowania systemów hydrofitowych są zapewnione następujące efekty: 1.Efekt rzeczowy powstają obiekty 2.Efekt ekologiczny systemy zapewnią wieloletnią ochronę środowiska i przyczynią się do znacznego ograniczenia emisji zanieczyszczeń, w tym ograniczenia emisji CO 2 3.Efekty krajobrazowe obiekty dobrze wkomponowane w krajobraz stosowane rodzime gatunki roślin, m.in..: manna mielec, trzcina pospolita i wierzba 4.Efekty ekonomiczne znacznie tańsze w eksploatacji 5.Efekty edukacyjne ścieżki dydaktyczne, wiedza użytkowników

22 Wniosek Systemy hydrofitowe stanowią alternatywne, zrównoważone rozwiązania dla konwencjonalnych systemów ochrony wód i oczyszczania ścieków stosowanych w gospodarce komunalnej

23

24 Wetland Forum,

25 Wetland Forum,

26 Wetland Forum,