Analiza metod ustalania warunków wprowadzania ścieków komunalnych do odbiorników w wybranych państwach

Transkrypt

1 prof. dr hab. inż. Elena Neverova-Dziopak, mgr inż. Michał Preisner: AGH Akademia Górniczo- Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, paw. C-4, Kraków, elenad@agh.edu.pl, preisner@agh.edu.pl Analiza metod ustalania warunków wprowadzania ścieków komunalnych do odbiorników w wybranych państwach Streszczenie W artykule została przedstawiona analiza porównawcza istniejących metodologii będących podstawą do ustalania warunków wprowadzenia oczyszczonych ścieków komunalnych do odbiorników oraz regulacji prawnych, dotyczących kryteriów ich oczyszczania w wybranych państwach ze szczególnym uwzględnieniem wymaganego poziomu usuwania związków biogennych. Analiza przedstawionych w pracy podejść do ustalania warunków odprowadzania ścieków do wód powierzchniowych w różnych państwach potwierdziła skomplikowany charakter zagadnień w zakresie normowania jakości wody oraz ustalania dopuszczalnych ładunków zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska wodnego wraz ze ściekami komunalnymi. W artykule zdefiniowano założenia bazowe istniejących podejść metodologicznych w zakresie opracowania standardów jakości ścieków oczyszczonych. Przedstawiono sposób ustalania warunków wprowadzenia ścieków do odbiorników w państwach członkowskich Unii Europejskiej oraz w krajach należących do byłego Związku Radzieckiego. Przeanalizowano wady i zalety stosowanych metodologii oraz współczesne tendencje w zakresie opracowywania kryteriów oczyszczonych ścieków komunalnych w różnych państwach. Analizowane zagadnienia zilustrowano przykładami wymogów prawnych dotyczących obowiązującego stopnia oczyszczania ścieków komunalnych istniejących w państwach unijnych oraz w krajach nienależących do UE. Słowa kluczowe: ścieki komunalne, standardy jakości ścieków oczyszczonych, odbiornik ścieków, regulacje prawne, metodologia ustalania warunków odprowadzania ścieków Abstract The paper presents a comparative analysis of existing methodologies which are the basis for determining of the conditions of treated urban wastewater discharge into water recipients and the legal regulations regarding the criteria for their treatment in selected countries, with particular concern to the required level of nutrients removal. The analysis of the approaches to determining the conditions of wastewater discharge to surface waters in different countries presented in the paper, confirmed the complex nature of the issues concerning the water quality rating and establishing the permissible loads of pollutants discharged into the aquatic environment with municipal wastewaters. This paper determines the basic assumptions of the existing methodological approaches in the development of effluent quality standards. The methods of setting the permissible conditions for wastewater discharge into water recipients in the member states of the European Union and the countries of the former Soviet Union are presented.

2 The analysis of advantages and disadvantages of the existing methodologies and modern trends in the development of the criteria for treated wastewater utilities in different countries was carried out. These issues are illustrated with examples concerning the legal requirements relating to the required degree of existing municipal wastewater treatment in EU countries and in countries outside the EU. Key words: municipal wastewater, effluent quality standards, recipient of sewage, legal regulation, methodology for setting the conditions for wastewater discharge. Wstęp Na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci w wyniku wzmożonej urbanizacji i rozwoju infrastruktury wodociągowo-kanalizacyjnej ładunek zanieczyszczeń wprowadzanych wraz ze ściekami do wód powierzchniowych w wielu przypadkach przekracza ich zdolności asymilacyjne, powodując zaburzenie naturalnych procesów samooczyszczania. W związku z tym ochrona wód obecnie polega głównie na ograniczaniu ładunków zanieczyszczeń zawartych w ściekach wprowadzanych do odbiorników. Szczególna uwaga, którą zwraca się obecnie na usuwanie związków azotu i fosforu jest odzwierciedleniem wzrastającego problemu związanego ze zjawiskiem eutrofizacji wód powierzchniowych, a uznanego za priorytetowy problem w różnych państwach. Pod koniec ubiegłego stulecia problem zanieczyszczenia wód powierzchniowych stał się na tyle poważnym, że wiele państw europejskich wprowadziło ograniczenie na zawartość substancji zanieczyszczających w oczyszczonych ściekach komunalnych wprowadzanych do środowiska wodnego w postaci maksymalnych dopuszczalnych stężeń lub stopnia ich redukcji. W taki sposób wymagania normatywno-prawne dotyczące ścieków komunalnych stały się narzędziem ochrony środowiska wodnego przed negatywnymi skutkami zanieczyszczenia i eutrofizacji w celu zapewnienia odpowiedniego stopnia bezpieczeństwa ekologicznego wód powierzchniowych. Państwa nienależące do Unii Europejskiej stosują inne podejście przy ustalaniu warunków wprowadzania ścieków do odbiorników. Posiadają własne wymagania, które często różnią się od wymagań unijnych lub ustalają bardziej szczegółowe standardy jakości ścieków oczyszczonych odprowadzanych do konkretnych odbiorników z uwzględnieniem ich właściwości hydrodynamicznych. Celem niniejszego artykułu jest analiza porównawcza istniejących metodologii będących podstawą do ustalania warunków wprowadzenia ścieków do odbiorników oraz regulacji prawnych, dotyczących kryteriów oczyszczania ścieków komunalnych w wybranych państwach ze szczególnym uwzględnieniem wymaganego poziomu usuwania związków biogennych. 1. Regulacje unijne i ich implementacja do prawodawstwa państw członkowskich Prawodawstwo w Unii Europejskiej jest niezwykle rozbudowane w kontekście ochrony i kształtowania środowiska i obejmuje praktycznie wszystkie sfery działalności gospodarczej i społecznej. Ochrona wód należy do najlepiej rozwiniętego elementu unijnej polityki ekologicznej. Pierwsze akty prawne w tym zakresie zostały wydane już w latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia i dotyczyły standardów jakości wód naturalnych. Są to 2

3 dyrektywy unijne 75/440/EWG, 76/160/EWG, 78/659/EWG, 79/923/EWG i 98/83/EC [1-5]. Jakość ścieków oczyszczonych reglamentują natomiast dyrektywy: 76/464/EWG, 91/271/EWG i 91/676/EWG [6-8]. W 2000 roku większość zagadnień z zakresu ochrony wód została włączona do Ramowej Dyrektywy Wodnej (RDW) [9]. Głównym dokumentem dotyczącym jakości oczyszczonych ścieków komunalnych wprowadzanych do odbiorników w państwach UE jest tzw. unijna Dyrektywa Ściekowa w sprawie oczyszczania ścieków komunalnych [7]. Dokument ten reglamentuje sposób oraz wymagany poziom ograniczenia zawartości zanieczyszczeń w ściekach przed ich wprowadzeniem do odbiorników w celu ochrony ekosystemów wodnych w państwach członkowskich. Wymagany stopień redukcji zawartości zanieczyszczeń w ściekach komunalnych, zgodnie z unijną Dyrektywą Ściekową, został ustalony w zależności od wielkości aglomeracji, wyrażonej przez równoważną liczbę mieszkańców (RLM), typu odbiornika ścieków i jego wrażliwości na eutrofizację. Piętnaście państw członkowskich zidentyfikowało wszystkie jednolite części wód powierzchniowych na swoim terytorium jako obszary wrażliwe, są to: Austria, Belgia, Republika Czeska, Dania, Estonia, Łotwa, Litwa, Luksemburg, Holandia, Polska, Słowacja, Szwecja, Finlandia, Bułgaria i Rumunia. Kolejnych jedenaście państw uznało niektóre ze swoich obszarów jako wrażliwe i są to: Cypr, Niemcy, Węgry, Słowenia, Hiszpania, Francja, Grecja, Irlandia, Włochy, Portugalia i Wielka Brytania. Malta wszystkie akweny wodne na swoim terytorium zaliczyła do obszarów niepodatnych na eutrofizację [7]. Wymagania dotyczące ścieków komunalnych wprowadzone przez Dyrektywę 91/271/EWG, obowiązujące kraje członkowskie przedstawia tabela 1. Tabela 1. Wymagania dotyczące ścieków komunalnych odprowadzanych z oczyszczalni do środowiska wodnego na terenie UE [7]. Table 1. Requirements for discharges from municipal wastewater treatment plants into the aquatic environment in the EU [7]. Nazwa wskaźnika Stężenie, / Minimalny procent redukcji, % BZT ChZT Zawiesiny ogólne 35 (więcej niż RLM) 90 (więcej niż RLM) 60 ( RLM) 70 ( RLM) Fosfor ogólny (dla obszarów 2 ( RLM) wrażliwych) 1 (więcej niż RLM) 80 Azot ogólny (dla obszarów wrażliwych) 15 ( RLM) 10 (więcej niż RLM) Po ukazaniu się unijnej Dyrektywy Ściekowej nastąpiło zrewidowanie wcześniej obowiązujących norm w państwach członkowskich i dokonano nowelizacji prawodawstwa w zakresie ochrony środowiska wodnego Transpozycja Dyrektywy Ściekowej do polskiego prawodawstwa Przeniesieniem prawodawstwa UE w zakresie polityki wodnej do prawa polskiego jest, między innymi, ustawa z dnia 18 lipca 2001 roku Prawo wodne [10]. Wymogi Unii Europejskiej dotyczące oczyszczonych ścieków komunalnych znalazły swoje transpozycje do prawodawstwa polskiego w postaci Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 3

4 2006 roku [11]. Jednak obowiązujące obecnie w Polsce Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 roku [10] oraz z dnia 28 stycznia 2009 roku [12] nie odzwierciedlają w pełni wymogów określonych w Dyrektywie Ściekowej w zakresie wymaganych standardów oczyszczania ścieków komunalnych. Aktualnie trwają prace nad nowym rozporządzeniem, które umożliwi pełną implementację dyrektywy unijnej [13]. Projektowane rozporządzenie zakłada obowiązek stosowania podwyższonej eliminacji związków biogennych we wszystkich oczyszczalniach w aglomeracjach powyżej RLM. Oznacza to w praktyce, że jeśli w aglomeracji takiej znajduje się kilka oczyszczalni, to każda z nich musi stosować technologię wzmożonego usuwania substancji biogennych. Efektem tych zmian będzie także korekta dopuszczalnych norm zawartości związków azotu i fosforu w ściekach oczyszczonych zgodnie z wytycznymi Dyrektywy Rady 91/271/EWG. Porównanie wymagań zawartych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. oraz projektowanych zmian przedstawia tabela 2. Nazwa wskaźnika Azot ogólny Fosfor ogólny Tabela 2. Zmiany dotyczące jakości ścieków oczyszczonych (na podstawie [14]) Table 2. Changes of treated wastewater quality (based on [14]) RLM n/n wartości nienormowane Maksymalne stężenie, mg/l Minimalny stopień redukcji, % Obecnie Projekt nowego Projekt nowego obowiązujące rozporządzenia rozporządzenia rozporządzenie Obecnie obowiązujące rozporządzenie < n/n n/n n/n n/n n/n n/n > < n/n n/n n/n n/n n/n n/n > Wytyczne dotyczące jakości ścieków oczyszczonych w Niemczech Najważniejszymi przepisami w zakresie gospodarki ściekowej w Niemczech są m. in. Federalna Ustawa o Uporządkowaniu Gospodarowania Wodą (WHU), Ramowe Rozporządzenia w sprawie granicznych wartości zanieczyszczeń w ściekach wprowadzanych do wód powierzchniowych, Krajowe Prawo Wodne, wytyczne unijne i inne regulacje prawne. Aby wytyczne unijne mogły nabrać mocy prawnej wymagają one implementacji do niemieckiego prawa federalnego lub krajowego. Wprowadzone w życie Ramowe Rozporządzenie o ściekach z dnia 1 stycznia 1990 roku ustala standardy ich jakości dla pięciu klas oczyszczalni w zależności od wielkości ładunku BZT 5 w ściekach dopływających (załącznik 1 do rozporządzenia) [15]. Ścieki na odpływie z komunalnych oczyszczalni w Niemczech powinny odpowiadać określonym wymaganiom, które przedstawiono w tabeli 3. Tabela 3. Kryteria jakości ścieków oczyszczonych obowiązujące w Niemczech [15] Table 3. Quality criteria of treated wastewater in Germany [15] 4

5 Klasa oczyszczalni ChZT, mg/l, -N, N całk., P całk., mg/l mg/l mg/l mg/l Klasa 1 BZT <60 kg/d n/n n/n n/n Klasa 2 BZT <300 kg/d n/n n/n n/n Klasa 3 BZT <1200 kg/d n/n Klasa 4 BZT <6000 kg/d Klasa 5 BZT >6000 kg/d Prawodawstwo niemieckie pozwala na ustalanie odmiennych wewnętrznych przepisów administracyjnych dotyczących jakości ścieków oczyszczonych, zależnych nie tylko od wielkości oczyszczalni, ale także od rodzaju i właściwości odbiornika ścieków. Przykładowo w Bawarii warunki wprowadzenia ścieków do odbiorników ustalane są na podstawie wewnętrznych przepisów administracyjnych. Podobny sposób postępowania obowiązuje w Północnej Nadrenii-Westfalii. Zaostrzone wymagania stawiane są z kolei ściekom wprowadzanym do Jeziora Bodeńskiego. Zatem graniczne wartości zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych mogą różnić się od ustalonych przez niemieckie Ramowe Rozporządzenie o ściekach. Aktualnie, wymagania dotyczące zawartości substancji biogennych rozwijają się w kierunku bardziej restrykcyjnego ograniczenia zawartości fosforu ogólnego w oczyszczalniach od RLM oraz azotu amonowego w oczyszczalniach powyżej RLM [15] Wytyczne dotyczące ścieków oczyszczonych we Francji Transpozycja unijnej Dyrektywy Ściekowej we francuskie prawodawstwo w 1994 roku skutkowało ustaleniem wymagań dotyczących ścieków komunalnych odprowadzanych do odbiorników w zależności od ich wrażliwości na eutrofizację oraz równoważnej liczby mieszkańców. Warunki wprowadzenia ścieków do odbiorników na terenie Francji przedstawia tabela 4. Tabela 4. Wymagania dotyczące jakości ścieków komunalnych we Francji [16] Table 4. Quality requirements for municipal effluent in France [16] Podatność akwenu na eutrofizację Zwykły Wrażliwy Liczba RLM > Dowolna Dowolna Powyżej > Wskaźniki jakości ścieków BZT BZT ChZT Zawiesina ogólna Azot ogólny Fosfor ogólny Maksymalne stężenie, mg/l Minimalny stopień redukcji, % Jednak lokalne standardy jakości ścieków oczyszczonych ustalane przez odpowiednie organy administracji lokalnej z uwzględnieniem priorytetowych rodzajów użytkowania wód odbiorników (zaopatrzenie w wodę, rybołówstwo lub rekreacja) mogą różnić się od normatywów Dyrektywy Ściekowej. We Francji, lokalne standardy jakości ścieków są ustalane na podstawie planów zagospodarowania przestrzennego. Przy wprowadzeniu ścieków do estuariów lub stref przybrzeżnych mórz wymagania dotyczące jakości ścieków 5

6 oczyszczonych są zróżnicowane w zależności od sposobu użytkowania tych wód (turystyka, rekreacja, akwakultura itd.). 2. Warunki odprowadzania ścieków w państwach nienależących do UE Państwa nienależące do Unii Europejskiej, będące wcześniej częścią Związku Radzieckiego, wyróżnia odmienne podejście dotyczące wprowadzania ścieków do wód powierzchniowych. Metodologia ustalania warunków wprowadzania ścieków do odbiorników o różnej kategorii użytkowania bazuje na założeniu, że poziom ich oczyszczania powinien zapewnić normatywną jakość wody w przekrojach kontrolnych. Dla każdej oczyszczalni ścieków ustala się maksymalną dopuszczalną do odprowadzania wielkość ładunku poszczególnych zanieczyszczeń z uwzględnieniem rodzaju i właściwości konkretnego odbiornika, kategorii jego użytkowania i konstrukcji wylotu ścieków. Stopień oczyszczania ścieków określa się z uwzględnieniem stopnia zmieszania ścieków z wodą odbiornika oraz jakości wody powyżej miejsca wprowadzenia ścieków [17,18]. Powyższe podejście nadal stosowane jest m. in. w Rosji, Ukrainie, Białorusi, Mołdawii, Kazachstanie, Uzbekistanie i innych państwach byłego Związku Radzieckiego [19-23]. Coraz częściej w wyniku wysokiego stopnia zanieczyszczenia środowiska wodnego, standardy jakości ustalone dla wód powierzchniowych stanowiących odbiornik ścieków odnoszone są bezpośrednio do ścieków wprowadzanych do tych wód, czyli nie uwzględnia się w tym przypadku stopnia wymieszania ścieków wodami odbiornika Metodyka ustalania dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń w ściekach w Federacji Rosyjskiej Standardy jakości wód powierzchniowych w Federacji Rosyjskiej są ustanawiane w zależności od kategorii ich użytkowania i stanowią podstawy do ustalenia warunków wprowadzania ścieków do wód powierzchniowych (tabela 5). Tabela 5. Standardy jakości wody dla różnych kategorii użytkowania w Federacji Rosyjskiej (na podstawie [17,18,24]) Table 5. Water quality standards for various categories of water usage in Russian Federation (based on [17,18,24]) Wskaźnik jakości wody BZT ChZT Zawiesina ogólna Kategoria użytkowania wody Źródło zaopatrzenia w wodę Obiekty rybołówstwa przemysłowego Rekreacja i sporty wodne Źródła zaopatrzenia w wodę Rekreacja i sporty wodne Rekreacja i sporty wodne Hodowla ryb łososiowatych Rekreacja i sporty wodne Hodowla ryb karpiowatych Stężenie, mg/l BZT 3 BZT 3 BZT ,25* 0,25* 0,75* 0,75* 6

7 Azot Fosfor Obiekty rybołówstwa przemysłowego Obiekty rybołówstwa przemysłowego Wody oligotroficzne Wody mezotroficzne Wody eutroficzne NH 0,39 NO 0,02 NO " 9,1 PO -P 2,0 0,05 0,15 0,2 * Zawartość zawiesiny ogólnej w przekroju kontrolnym nie powinna zwiększyć się więcej niż o 0,25 mg/l (lub 0,75 mg/l) w stosunku do zawartości zawiesiny występującej w odbiorniku przed zrzutem ścieków Oprócz powyższych wytycznych na mocy zobowiązań międzynarodowych w ramach Komisji Helsińskiej HELCOM oczyszczalnie znajdujące się w obszarze zlewiska Morza Bałtyckiego obowiązuje przestrzeganie nie tylko regulacji prawnych Federacji Rosyjskiej, ale również wymagań HELCOM. Zaleceniami HELCOM 28E/5 z dnia 15 listopada 2007 roku jest ustalenie minimalnego stopnia redukcji i granicznych wartości dla trzech podstawowych wskaźników: BZT 5, azotu ogólnego i fosforu ogólnego. Wymagania HELCOM, podobnie jak i wymagania unijne zostały opracowane z uwzględnieniem wielkości RLM i stale ulegają nowelizacji w kierunku jeszcze większego ograniczenia ładunków zanieczyszczeń odprowadzanych z oczyszczalni, zwłaszcza ładunków substancji biogennych. Kolejna rewizja standardów jakości ścieków jest planowana przez HELCOM w 2015 roku. Najbardziej rygorystyczne wymagania HELCOM stawia oczyszczalniom o RLM powyżej (tab. 6) [25]. Tabela 6. Zalecenia HELCOM dla oczyszczonych ścieków komunalnych pochodzących z aglomeracji powyżej RLM [25] Table 6. HELCOM recommendation for treated municipal wastewater from agglomerations over PE [25] Wskaźnik Maksymalne wartość w ściekach oczyszczonych, mg/l Minimalny stopień redukcji, % BZT Fosfor ogólny 0,5 90 Azot ogólny 10 (8*) * wg zobowiązań MPWiK Sankt Petersburga Normy rosyjskie przewidują nieco inny zestaw normowanych wskaźników i ustalają dopuszczalne wartości następujących parametrów: BZT całkowite, azot amonowy, azotyny, azotany oraz fosforany. Jednolite części wód powierzchniowych na terenie Federacji Rosyjskiej zlokalizowanych w basenie Morza Bałtyckiego zostały zaliczone do obiektów rybołówstwa przemysłowego, wobec których obowiązują najbardziej rygorystyczne normy [26]. W związku z tym maksymalne stężenia substancji zanieczyszczających w ściekach oczyszczonych ustalone są na poziomie ich granicznych wartości w wodach użytkowanych jako obiekty rybołówstwa (tab. 5). Na tle zaleceń HELCOM normy rosyjskie są w odniesieniu do BZT 5 bardziej rygorystyczne, jednak decydujące znaczenie mają normatywy Komisji Helsińskiej ustalone dla substancji biogennych. 7

8 2.2. Standardy jakości ścieków oczyszczonych na Ukrainie Poziom oczyszczania ścieków komunalnych na Ukrainie ustala się na podstawie granicznych wartości wybranych podstawowych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach. Natomiast w przypadku użytkowania wód, jako obiektów rybołówstwa przemysłowego normy zawartości mineralnych form azotu są ustalane w odniesieniu do wód odbiornika. Kryteria zawartości fosforu w ściekach, jak i w wodach powierzchniowych nie są obecnie opracowane. Tabela 7. Warunki odprowadzania ścieków ustalone przez prawodawstwo obowiązujące na Ukrainie (na podstawie [17,18,24]) Table 7. Effluent discharges conditions established by Ukrainian legislation (based on [17,18,24]) Wskaźnik jakości wody/ścieków Dopuszczalna wartość Stężenie, mg/l BZT w ściekach 15 ChZT w ściekach 80 Zawiesina ogólna w ściekach 15 Azot w obiektach rybołówstwa przemysłowego NH 0,39 NO 0,02 NO " 9,10 Fosfor n/n n/n 2.3. Standardy jakości ścieków oczyszczonych na Białorusi Cele i podstawowe zasady normowania i standaryzacji w zakresie środowiska wodnego na Białorusi są zawarte w Kodeksie Technicznym, pod nazwą: Porządek ustanowienia normatywów dopuszczalnych zrzutów substancji chemicznych i innych zanieczyszczeń w składzie ścieków [27]. Wymagania dotyczące jakości oczyszczonych ścieków pod względem podstawowych wskaźników zanieczyszczeń przedstawia tabela 8. Dopuszczalne wartości zanieczyszczeń są ustalone w zależności od RLM, określonej na podstawie jednostkowego ładunku BZT. Tabela 8. Wymagania dotyczące jakości ścieków oczyszczonych obowiązujące na Białorusi (na podstawie [27]) Table 8. Requirements for treated wastewater existing in Belarus (based on [27]) Liczba RLM ChZT, mg/l, Zawiesina, N ogólny, -$ mg/l mg/l, mg/l mg/l < n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n 20 4,5 > n/n 15 2,0 P ogólny, mg/l Dopuszczalne zawartości pozostałych zanieczyszczeń w ściekach wprowadzanych do odbiorników oraz wymagany stopień ich redukcji są ustalane z uwzględnieniem natężenia dopływu ścieków, tłowych stężeń zanieczyszczeń w odbiorniku oraz jego zdolności asymilacyjnej zgodnie z wytycznymi zawartymi w Kodeksie technicznym na podstawie 8

9 metodologii obowiązującej w pozostałych państwach byłego Związku Radzieckiego [17,18,24]. 3. Analiza istniejących zasad normowania jakości ścieków oczyszczonych w różnych państwach Analiza przedstawionych w pracy podejść do ustalania warunków odprowadzania ścieków do wód powierzchniowych w różnych państwach potwierdza skomplikowany charakter zagadnień z zakresu normowania jakości wody oraz ustalania dopuszczalnych ładunków zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska wodnego wraz ze ściekami komunalnymi. Metodologia opracowywania wymagań dotyczących jakości odprowadzanych ścieków bazuje na różnych założeniach, i mogą one być ustalane jako: standardy technologiczne zalecające zastosowanie określonych układów technologicznych lub procesów, bez określenia dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń w oczyszczonych ściekach; dopuszczalne stężenia zanieczyszczeń (BZT, ChZT, zawiesina, azot i fosfor itd.) w ściekach, które powinno się osiągnąć w procesie oczyszczania, ustalone na poziomie krajowym, regionalnym lub lokalnym; jednolite standardy jakości ścieków oczyszczonych obowiązujące na terenie całego państwa; normy środowiskowe dotyczące wody w odbiorniku, które nie powinny być przekroczone w wyniku wprowadzenia oczyszczonych ścieków. Przeprowadzona analiza wykazała zasadnicze różnice metodologiczne przy ustalaniu warunków wprowadzenia ścieków do odbiorników w państwach unijnych i byłych republikach Związku Radzieckiego, a później Wspólnoty Niepodległych Państw. W państwach Unii Europejskiej obowiązują jednolite standardy jakości ścieków oczyszczonych w postaci maksymalnie dopuszczalnych wartości wskaźników zanieczyszczeń lub minimalnego stopnia ich redukcji. Jest to obecnie najczęściej spotykana procedura, która charakteryzuje się prostotą, łatwą implementacją standardów oraz daje możliwość zapewnienia ich formalnego przestrzegania. Niestety, stosowanie takiego podejścia ma też ujemne strony, ponieważ w niektórych przypadkach prowadzi ono do zbyt restrykcyjnych wymagań i ponoszenia nieuzasadnionych wysokich kosztów oczyszczania ścieków lub odwrotnie - do wprowadzenia niedostateczne oczyszczonych ścieków do odbiornika [28]. Obecnie można zauważyć tendencję do odchodzenia od unitarnych norm jakości wód i ścieków, obowiązujących na całym obszarze poszczególnych państw na rzecz ich zróżnicowania z uwzględnieniem właściwości odbiorników. To znalazło swoje odzwierciedlenie w uzależnieniu stopnia eliminacji zanieczyszczeń ze ścieków od wielkości aglomeracji i podatności wód na eutrofizację. W wielu państwach unijnych opracowano również lokalne normy zawartości zanieczyszczeń w ściekach. Wspólną cechą, która charakteryzuje ostatnie zmiany w prawodawstwie różnych państw jest zaostrzenie wymagań dotyczących jakości oczyszczonych ścieków komunalnych w związku z pogarszającym się stanem wód powierzchniowych. Ze względu na konieczność 9

10 zapobiegania powszechnie postępującej eutrofizacji, zmiany te dotyczą głownie zawartości związków biogennych. Należy zauważyć, że w państwach unijnych normowane są przeważnie stężenia azotu ogólnego, rzadziej azotu amonowego (tab. 2, 3, 4). Przykładowo w Danii zawartość azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych nie może przekroczyć 8 mg/l, a fosforu ogólnego - 1,5 mg/l. W Holandii także dopuszczalna zawartość azotu ogólnego została ustalona na poziomie 10 mg/l, a fosforu ogólnego do 1,5 mg/l. W Szwajcarii zawartość azotu amonowego w ściekach oczyszczonych nie może przekraczać 0,65 mg/l. W Stanach Zjednoczonych zawartość azotu ogólnego nie może wynosić powyżej 10 mg/l [29]. W Polsce projektowane zmiany do Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 r. dotyczącego jakości ścieków oczyszczonych również zmierzają w kierunku bardziej rygorystycznych wymagań dla ścieków odpływających z dużych aglomeracji. Przewidują one minimalny stopnień redukcji azotu ogólnego na poziomie 70-80% i fosforu ogólnego na poziomie 80% we wszystkich aglomeracjach powyżej RLM. Porównanie standardów jakości ścieków oczyszczonych dla oczyszczalni o różnych klasach wielkości w wybranych państwach unijnych zestawiono w tabeli 9. Tabela 9. Zestawienie dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych obowiązujących w Polsce, Francji i Niemczech na tle wytycznych UE Table 9. Comparison of permissible concentrations of pollutants in treated wastewater in Poland, France and Germany against the EU regulations Wskaźniki, mg/l ChZT, mg/l Zawiesina, mg/l N ogólny, mg/l P ogólny, mg/l Klasa I II III IV V I II III IV V I II III IV V I II III IV V I II III IV V oczyszczalni UE n/n n/n n/n n/n Polska Niemcy n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n n/n 2 1 Francja n/n n/n n/n n/n n/n *Klasy oczyszczalni ścieków wg RLM w UE, Polsce i Francji: I klasa <2000, II klasa , III klasa , IV klasa , V klasa > Klasy oczyszczalni ścieków w przeliczeniu na RLM w Niemczech: I klasa <1000, II klasa , III klasa , IV klasa , V klasa > Analiza zasad ustalania warunków odprowadzania ścieków w wybranych państwach nienależących do UE, będących w przeszłości częścią Związku Radzieckiego, pozwoliła wyodrębnić zasadniczo inne podejście, polegające na ustalaniu warunków wprowadzenia ścieków do odbiorników w oparciu o normy środowiskowe, ustalone dla odbiorników różnej kategorii użytkowania. Takie podejście jest bardziej skomplikowane i wymaga obliczenia dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń w odniesieniu do każdej oczyszczalni, ale pozwala uwzględniać właściwości odbiornika i jego pojemność asymilacyjną. W przypadku omawianych w artykule państw niebędących członkami UE można zauważyć nowe tendencje w rozwoju nowoczesnych strategii normowania jakości ścieków i wyodrębnić dwa bazowe modele rozwoju systemu ochrony wód przed zanieczyszczeniem ściekami. Pierwszy model zakłada odejście od poprzedniego sposobu ustalania warunków wprowadzenia ścieków i przejście na system mieszany. Oznacza to w praktyce, że w przypadku ścieków przemysłowych warunki są ustalane z uwzględnieniem najlepszych 10

11 dostępnych technologii, natomiast w odniesieniu do ścieków komunalnych w oparciu o standardy UE z wyznaczeniem maksymalnym dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń lub minimalnych stopni ich redukcji. Drugi model przewiduje modernizację istniejącego systemu opartego na normach środowiskowych z eliminacją jego wad i wdrożeniem niektórych elementów systemu unijnego, jak przykładowo redukcja liczby normowanych wskaźników oraz wprowadzenie mniej restrykcyjnych norm dla niektórych wskaźników lub ich zaostrzenie w przypadku innych [17]. Porównanie istniejących wymagań w zakresie ścieków oczyszczonych w państwach byłego Związku Radzieckiego zestawiono w formie tabelarycznej (tab. 10). Tabela 10. Zestawienie standardów jakości ścieków oczyszczonych w Federacji Rosyjskiej, Ukrainie i Białorusi Table 10. Comparison of treated wastewater standards in Russian Federation, Ukraine and Belarus Państwo, mg/l ChZT, mg/l Zawiesina, mg/l N, mg/l P, mg/l Rosja (wprowadzenie do obiektów rybołówstwa 2,25 15 n/n N min - 9,5 P min - 2 przemysłowego) Rosja (w zlewni Morza Bałtyckiego) n/n N og - 10(8*) P og - 0,5 Ukraina N min - 9,5 n/n Białoruś N og - 15 P og - 2 * wg zobowiązań MPWiK Sankt Petersburga Podsumowanie W pracy przedstawiono analizę założeń metodologicznych stanowiących bazę do ustalania warunków wprowadzenia oczyszczonych ścieków komunalnych w państwach członkowskich Unii Europejskiej i byłych republikach Związku Radzieckiego. Sformułowano cztery bazowe założenia, w oparciu o które mogą być określane warunki odprowadzenia ścieków do odbiorników. Stwierdzono zasadnicze różnice, charakteryzujące prawodawstwo w zakresie kryteriów jakości ścieków i sposobów ich ustalania. Akty normatywno-prawne w większości państw unijnych charakteryzują jednolite kryteria ścieków oczyszczonych obowiązujących na terenie całego państwa. Natomiast w analizowanych państwach nienależących do UE warunki odprowadzania ścieków są opracowywane w oparciu o normy środowiskowe w wodzie odbiornika, które nie powinny być przekroczone w wyniku wprowadzenia oczyszczonych ścieków. Analiza danych literaturowych w tematyce dotyczącej stosowanych założeń metodologicznych przy ustalaniu warunków wprowadzenia ścieków komunalnych do wód powierzchniowych oraz dokumentów prawnych i istniejących kryteriów jakości ścieków oczyszczonych w różnych państwach pozwoliła skonstatować, że pozostaje jeszcze wiele nierozwiązanych i ważnych kwestii w tym zakresie. Każde z istniejących założeń metodologicznych stanowi podstawę do ustalania warunków wprowadzenia ścieków do wód powierzchniowych ma swoje zalety i wady. Natomiast w miarę rozwoju technologii oczyszczania ścieków, metod oceny pojemności asymilacyjnej wód powierzchniowych i postępu w badaniach naukowych nad transformacją zanieczyszczeń w środowisku wodnym oraz nad ich oddziaływaniem na 11

12 ekosystem wodny stosowane obecnie metody ustalania warunków wprowadzania ścieków do odbiorników oraz kryteria jakości ścieków oczyszczonych powinny ulęgać ciągłej nowelizacji. Literatura [1] Council Directive 75/440/EEC of 16 June 1975 concerning the quality required of surface water intended for the abstraction of drinking water in the Member States. [2] Council Directive 76/160/EEC of 8 December 1975 concerning the quality of bathing water. [3] Council Directive 78/659/EEC of 18 July 1978 on the quality of fresh waters needing protection or improvement in order to support fish life. [4] Council Directive 79/923/EEC of 10 November 1979 on the quality required of shellfish waters. [5] Council Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. [6] Council Directive 76/464/EEC of 4 May 1976 on pollution caused by certain dangerous substances discharged into the aquatic environment of the Community. [7] Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste-water treatment. [8] Council Directive 91/676/EEC of 12 December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources. [9] Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. [10] Ustawa Prawo Wodne z dnia 18 lipca 2001 r. (Dz.U Nr 115 poz. 1229) [11] 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 (Dz. U. Nr 137 poz. 984). [12] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 28 stycznia 2009 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzeniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U nr 27 poz. 169). [13] Projekt Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego [14] B. KOSZEWSKA: Dyrektywa 91/271/EWG dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych, a prawo polskie, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Warszawa [15] J. BEVER, A. STEIN, H. TEICHMANN: Zaawansowane metody oczyszczania ścieków Eliminacja azotu i fosforu, sedymentacja i filtracja, Oficyna Wydawnicza Projprzem-EKO Bydgoszcz [16] Memento technique de l eau, Dixieme edition. Degremont, Degremont S.A., Rueil- Malmaison, [17] Metodiczeskije ukazania po razrabotke normatiwow predelno dopustimych sbrosow wrednych wieszestw w powierchnostnyje wodnyje obiekty (Utochnionnaja redakcja). Moskwa: Ministerstwo prirodnych resursow Rossii, 1999, s. 14. [18] Prawiła ochrany powierchnostnych wod (Typowyje położenia). Moskwa: Goskomprirody SSSR, 1991, s. 35. [19] Establishing a dynamic system of surface water quality regulation: Guidance for countries of Eastern Europe, Caucasus and Central Asia. OECD, March 2011 (draft). [20] P. BUIJS: Guidelines for use and implementation of the new system of surface water quality standards. Water Governance in the Western EECCA countries, [21] P. BUIJS: Proposed system of surface water quality standards for Moldova: Technical Report. OECD,

13 [22] K razwiriju regionalnego sotrudniczestwa po obezpieczeniju kaczestwa wody w Centralnej Azji.Diagnosticzeskij dokład i plan razwirija sotrudniczestwa. Ewropejskaja ekonomiczeskaja komissija OON w sotrudniczestwie z regionalnym centrom Centralnoj Azji, [23] Metodyka prowiedienia technologiczeskogo kontrola raboty soorużenij po oczistkie stocznych wod. Agenstwo Respubliki Kazachstan po Dela, stroitelstwa i zilisznokomunalnogo choziajstwa. Astana, [24] E.S. GOGINA: Udalenie biogennych elementow iż stocznych wod. Moskowskij gosudarstwiennyj stroitelnyj uniwersytet, Moskwa, 2010, ISBS [25] HELCOM Recommendation 28E/5 Municipal wastewater treatment, HELCOM Baltic Sea Action Plan adopted on 15 November 2007 in Krakow, Poland by the HELCOM Extraordinary Ministerial Meeting. [26] A.N. NIKOLAJEW, E.M. KRUCZICHIN, O.M. MAKRUSZEWA: Obespieczenie rosyjskich normatywow i trebowanij Helcom po sarosu azota i fosfora w Basejn Baltijskogo moria. _trebovanij_helkom_po_sbrosu_azota_i_fosfora_v_bassejn_baltijskogo_morja [27] Techniczeskij kodeks ystanowiwszejsia praktyki TKP (02120). Ochrana okrużajuszej sredy i prirodopolzowanie. Poriadok ustanowienia normatiwow dopustimych sbrosob chimiczeskich i innych wieszestw w sostawie stocznych wod/ Ministerstwo prirody, Minsk, [28] Environmental Regulations and Standards, from: [29] J.K. BLACKALL: Integrating process engineering and microbiology tools to advance activated sludge wastewater treatment research and development, Re-Views in Environmental Science & Bio/Technology,