OCENA PRACY ZMODERNIZOWANEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TREPCZY W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM

WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2017 (X XII). T. 17. Z. 4 (60) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS ISSN 1642-8145 s. 95 110 pdf: www.itp.edu.pl/wydawnictwo/woda Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2017 Wpłynęło 10.03.2017 r. Zrecenzowano 21.09.2017 r. Zaakceptowano 25.09.2017 r. A koncepcja B zestawienie danych C analizy statystyczne D interpretacja wyników E przygotowanie maszynopisu F przegląd literatury OCENA PRACY ZMODERNIZOWANEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TREPCZY W WOJEWÓDZTWIE PODKARPACKIM Anna MŁYŃSKA 1) BEF, Krzysztof CHMIELOWSKI 2) A, Dariusz MŁYŃSKI 2) CD 1) Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska 2) Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji, Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej S t r e s z c z e n i e Niezależnie od jakości ścieków surowych dopływających do lokalnych oczyszczalni dąży się do tego, aby zachodzące w nich procesy oczyszczania zapewniały wymagany stopień eliminacji zanieczyszczeń. W przeciwnym razie może to wskazywać na potrzebę przeprowadzenia modernizacji obiektu. Oczyszczalnia ścieków komunalnych, będąca przedmiotem niniejszego opracowania, poddana została przebudowie m.in. w celu osiągnięcia lepszej skuteczności zachodzących procesów technologicznych. Na podstawie dokonanych w 2015 r. pomiarów wybranych parametrów fizykochemicznych ścieków surowych i oczyszczonych, obejmujących BZT 5, ChZT, zawiesinę ogólną, azot ogólny (N og. ) i fosfor ogólny (P og. ), można stwierdzić, że modernizacja obiektu przyniosła zamierzony efekt. Każdorazowo oczyszczone ścieki odprowadzane do rzeki San spełniały wymagania jakościowe regulowane przez obowiązujące prawo, a wyznaczone średnie wielkości procentowej redukcji wskaźników zanieczyszczeń (R BZT5 = 98,9%, R ChZT = 94,0%, R zaw.og. = 98,6%, R N og. = 85,0%, R Pog. = 97,5%) świadczą o wysokiej efektywności zachodzących procesów oczyszczania. Słowa kluczowe: jakość ścieków, modernizacja, oczyszczalnia ścieków, redukcja, wskaźniki zanieczyszczeń Do cytowania For citation: Młyńska A., Chmielowski K., Młyński D. 2017. Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy w województwie podkarpackim. Woda-Środowisko- -Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) s. 95 110.

96 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) WSTĘP Skład ścieków komunalnych odprowadzanych z terenów aglomeracji może znacząco różnić się od siebie, na co bardzo duży wpływ ma m.in. profil prowadzonej działalności przemysłowej oraz udział ścieków poprodukcyjnych. Skład ścieków bytowo-gospodarczych w większości przypadków jest do siebie zbliżony i dlatego też, nie mając badań własnych, można posługiwać się średnimi wielkościami poszczególnych parametrów fizykochemicznych, określonymi np. przez HEIDRICHA i KOZAKA [2009] na podstawie przeprowadzonych w 2008 r. badań, czy wartościami prezentowanymi przez innych autorów [MIKSCH, SIKORA 2010] (tab. 1). Zakłada się przy tym, że wskaźniki jednostkowe zużycia wody na jednego mieszkańca będą do siebie zbliżone. Tabela 1. Średnie wartości stężeń zanieczyszczeń w ściekach bytowo-gospodarczych Table 1. The average concentrations of pollutants in domestic sewage Wskaźnik zanieczyszczenia ścieków Pollutant indicator of sewage Jednostka Unit Stężenie Concentration HEIDRICH, KOZAK [2009] MIKSCH, SIKORA [2010] BZT 5 BOD 5 mg O 2 dm 3 440 430 ChZT COD mg O 2 dm 3 940 860 Zawiesina ogólna Total suspended solids mg dm 3 420 395 Azot ogólny (N og. ) Total nitrogen (N tot.) mg N og. dm 3 mg N tot. dm 3 80 95 Fosfor ogólny (P og. ) Total phosphorus (P tot. ) mg P og. dm 3 mg P tot dm 3 14 20 Źródło: opracowanie własne na podstawie: HEIDRICH, KOZAK [2009] i MIKSCH, SIKORA [2010]. Source: own elaboration based on HEIDRICH, KOZAK [2009] and MIKSCH, SIKORA [2010]. W przypadku ścieków przemysłowych nie jest możliwe przyjmowanie uśrednionych wartości głównych wskaźników zanieczyszczeń, ponieważ w różnych gałęziach przemysłu kształtują się na bardzo zróżnicowanych poziomach [HEIDRICH, WITKOWSKI 2015; KRÓLIKOWSKA i in. 2015]. Niemniej jednak, niezależnie od składu i rodzaju odprowadzanych do oczyszczalni ścieków, konieczne jest, aby zachodzące w nich procesy i ich parametry technologiczne zapewniały taką jakość ścieków, która będzie zgodna z wymaganiami stawianymi ściekom oczyszczonym kierowanym do naturalnych odbiorników wodnych lub gruntowych. Obowiązującym w Polsce aktem prawnym regulującym najwyższe, dopuszczalne stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych odprowadzanych do wód odbiornika lub ich wymaganą, minimalną redukcję jest Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. [Rozporządzenie MŚ 2014]. W sytuacji, gdy jakość ścieków odpływających z oczyszczalni ścieków nie spełnia sta-

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 97 wianych im wymagań, konieczne staje się poszukiwanie przyczyn niedostatecznego efektu oczyszczania. Okazać się może, że w ciągu technologicznym oczyszczalni znajdują się obiekty funkcjonujące w sposób nieprawidłowy, co jest skutkiem np. złego stanu technicznego niektórych urządzeń bądź niewłaściwego dostosowania technologii unieszkodliwiania ścieków do ich ilości lub jakości. Do oceny podatności ścieków surowych na procesy biologicznego oczyszczania, przydatne jest określenie i przeanalizowanie wzajemnych relacji między poszczególnymi wskaźnikami zanieczyszczeń. Tego typu analizę w swojej pracy przeprowadzili m.in. CHMIELOWSKI i in. [2016]. Zestawione wartości BZT 5 i ChZT w postaci stosunku BZT 5 /CHZT stanowią wskaźnik określający podatność bądź oporność obecnych w ściekach surowych związków organicznych na rozkład biologiczny [MIKSCH, SIKORA 2010] (tab. 2). Tabela 2. Ocena podatności na biologiczny rozkład materii organicznej Table 2. The assessment of the biodegradability of organic matter BZT 5 /ChZT BOD 5 /COD Podatność ścieków na rozkład biologiczny The susceptibility of sewage to biodegradation >0,5 łatwa easy 0,4 0,5 średnia medium 0,2 0,4 słaba weak <0,2 materia nierozkładalna non-degradable matter Źródło: opracowanie własne na podstawie: MIKSCH, SIKORA [2010]. Source: own elaboration based on MIKSCH, SIKORA [2010]. Podobnie również wzajemne relacje między wartościami BZT 5 a stężeniami związków biogennych umożliwiają ocenę podatności ścieków na procesy biologicznego usuwania związków azotu (1) oraz związków fosforu (2), które najefektywniej zachodzą wówczas, gdy [HEIDRICH, WITKOWSKI 2015]: BZT 5 /N og. 4 (1) BZT 5 /P og. 25 (2) Celem badań była ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków komunalnych w Trepczy. Na podstawie dokonanych w 2015 r. pomiarów wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych i oczyszczonych, dokonano analizy jakościowej ścieków unieszkodliwianych w sanockiej oczyszczalni, a tym samym, analizy skuteczności eliminacji zanieczyszczeń po zakończeniu prac modernizacyjnych obiektu, co miało miejsce pod koniec 2013 r., w celu weryfikacji, czy jego przebudowa pozytywnie wpłynęła na zachodzące procesy oczyszczania. Zakres badań obejmował analizę zmian wartości BZT 5, ChZT, zawiesiny ogólnej, azotu

98 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) ogólnego (N og. ) i fosforu ogólnego (P og. ) w ściekach przed i po procesach oczyszczania wraz z osiągniętym stopniem redukcji każdego ze wskaźników, a także ocenę podatności ścieków surowych na rozkład biologiczny. OBIEKT BADAŃ Oddalona o ok. 2 km na północ od miasta Sanok Trepcza jest miejscowością wchodzącą w skład gminy wiejskiej Sanok, zlokalizowanej na terenie powiatu sanockiego, w województwie podkarpackim (rys. 1). Rys. 1. Lokalizacja Trepczy na mapie: a) Polski, b) województwa podkarpackiego, c) gminy Sanok; źródło: opracowanie własne Fig. 1. Trepcza localization on the map of the: a) Poland, b) Podkarpackie Voivodeship, c) Sanok Community; source: own elaboration Eksploatowana od 1993 r. oczyszczalnia ścieków w Trepczy o RLM 75 920, ma za zadanie unieszkodliwianie ścieków komunalnych, przemysłowych i opadowych dopływających częściowo ogólnospławnym systemem kanalizacji grawitacyjnej z terenu miasta Sanok oraz z niektórych miejscowości wchodzących w skład gminy. W sanockiej oczyszczalni procesom oczyszczania poddawane są także ścieki dowożone, które stanowią jednak niespełna 0,2% całkowitej ilości unieszkodliwianych tam ścieków. Analizowany obiekt jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną o przepustowości hydraulicznej 15 000 m 3 d 1 (przepływ średni dobowy dla pogody bezdeszczowej), wykorzystującą technologię biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego wraz ze zintegrowanym systemem usuwają-

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 99 cym związki azotu i fosforu. Maksymalny dobowy dopływ ścieków do obiektu w okresach pogody deszczowej określony został na poziomie 28 000 m 3 d 1 [FOL- TA 2010; KZGW 2015; Urząd Miasta Sanoka 2013]. Po kilkunastu latach eksploatacji obiektu, w 2011 r., oczyszczalnia poddana została gruntownej modernizacji, głównie w celu sprostania wymagań w zakresie redukcji związków biogennych, ale także w celu usprawnienia gospodarki osadowej oraz rozwiązania problemów eksploatacyjnych i unowocześnienia przestarzałych obiektów i urządzeń [FOLTA 2010]. Obecną strukturę sanockiej oczyszczalni ścieków zaprezentowano na rysunku 2. Rys. 2. Uproszczony schemat technologiczny oczyszczalni ścieków w Trepczy; źródło: opracowanie własne Fig. 2. A simplified technological scheme of the Wastewater Treatment Plant in Trepcza; source: own elaboration

100 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) Ścieki doprowadzane systemem kanalizacyjnym poddawane są w pierwszej kolejności procesom mechanicznego oczyszczania w urządzeniach takich, jak: kraty gęste, piaskowniki napowietrzane i osadniki wstępne, z których to ścieki kierowane są do części biologicznej. Reaktor biologiczny występuje w postaci dwóch niezależnie funkcjonujących ciągów technologicznych, składających się z komór predenitryfikacji, defosfatacji, denitryfikacji i nitryfikacji. Po procesach biologicznego oczyszczania w reaktorach biologicznych, ścieki przepływają do trzech pracujących równolegle osadników wtórnych radialnych, skąd sklarowane ścieki oczyszczone odpływają komorą pomiarową do odbiornika, który stanowi rzeka San (przepływ średni niski SNQ = 7,80 m 3 s 1, III klasa czystości). Powstałe osady (nadmierny osad czynny oraz osad wstępny z osadników wstępnych), kierowane są do zagęszczaczy grawitacyjnych, a następnie do komór fermentacyjnych. Po procesie fermentacji osady odwadniane są na prasie taśmowej, a następnie higienizowane wapnem [FOLTA 2010; Urząd Miasta Sanoka 2013]. MATERIAŁ I METODA BADAŃ Analizę jakości ścieków unieszkodliwionych w 2015 r. w oczyszczalni w Trepczy przeprowadzano na podstawie danych pozyskanych od eksploatatora obiektu. Obejmują one zmierzone wielkości wybranych wskaźników zanieczyszczeń, takich jak: BZT 5, ChZT, zawiesina ogólna, azot ogólny (N og. ) oraz fosfor ogólny (P og. ), zarówno w ściekach surowych, jak i w ściekach oczyszczonych. Próbki ścieków surowych i oczyszczonych pobierano zgodnie z obowiązującymi normami (PN-74/C-04620/11, PN-EN 25667-2:1999). Pomiar BZT 5 wykonano zgodnie z normą PN-EN 1899-1:2002, natomiast ChZT oznaczane było z użyciem fotometru. Pomiar zawiesiny ogólnej wykonano zgodnie z normą PN- EN 872:2007. Pomiaru stężenia azotu ogólnego i fosforu ogólnego także dokonano z wykorzystaniem fotometru. Łącznie analizy fizykochemiczne przeprowadzono dla 26 serii pomiarowych, w których pobrano 52 próbki ścieków. Próbki ścieków pobierane były średnio co dwa tygodnie. WARTOŚCI WSKAŹNIKÓW ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH SUROWYCH I OCZYSZCZONYCH Średnie wartości poszczególnych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych i oczyszczonych, kształtujące się na przestrzeni poszczególnych miesięcy 2015 r. oraz na tle dopuszczalnych wartości, które mogą zostać odnotowane w ściekach odprowadzanych do wód odbiornika przedstawiono na rysunkach 3 5. Dodatkowo, szczegółowej analizie poddano skład ścieków surowych, wyznaczając

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 101 wartości podstawowych statystyk opisowych (tab. 3). Objęły one swym zakresem miary położenia (wartość minimalna, średnia, maksymalna, mediana i rozstęp) oraz miary rozproszenia (odchylenie standardowe i współczynnik zmienności). Wartości te wyznaczono według zasad podanych w pracy MŁYŃSKIEGO i CHMIELOW- SKIEGO [2017], wykorzystując do obliczeń program Microsoft Excel. Według wymagań Rozporządzenia Ministra Środowiska [Rozporządzenie MŚ 2014], oczyszczalnia ścieków w Trepczy (RLM 75 920) zalicza się do czwartej wydzielonej grupy oczyszczalni (RLM z zakresu 15 000 99 999), a zatem zakłada się, że odprowadzone z niej ścieki powinny się charakteryzować wskaźnikami zanieczyszczeń na poziomach nieprzekraczających: BZT 5 15,0 mg O 2 dm 3, ChZT 125,0 mg O 2 dm 3, zawiesina ogólna 35,0 mg dm 3, azot ogólny (N og. ) 15,0 mg N og dm 3, fosfor ogólny (P og. ) 2,0 mg P og dm 3. PODATNOŚĆ ŚCIEKÓW SUROWYCH NA PROCESY BIOLOGICZNEGO OCZYSZCZANIA Dysponując wielkościami poszczególnych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni w Trepczy, dokonano oceny ich podatności na procesy biologicznego oczyszczania na podstawie zależności przedstawionych w tabeli 2., oraz na podstawie zależności (1) i (2). PROCENTOWA REDUKCJA (R) WSKAŹNIKÓW ZANIECZYSZCZEŃ Bazując na odnotowanych wartościach wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych i oczyszczonych, wyznaczono osiągnięte w 2015 r. wielkości procentowej redukcji każdego z nich (R) według przedstawionej zależności (3), po czym zobrazowano je na wykresie znajdującym się na rysunku 6. Csur. Cocz R 100(%) (3) C sur. gdzie: R = procentowa redukcja danego wskaźnika zanieczyszczeń, %; C sur = stężenie danego wskaźnika zanieczyszczeń w ściekach surowych, mg dm 3 ; C ocz. = stężenie danego wskaźnika zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych, mg dm 3.

102 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) WYNIKI BADAŃ W niniejszej pracy, w pierwszej kolejności dokonano analizy wartości badanych wskaźników zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni w Trepczy w 2015 r. W tabeli 3. zestawiono wyznaczone wartości podstawowych statystyk opisowych, charakteryzujących jakość ścieków surowych poddanych procesom oczyszczania. Tabela 3. Podstawowe statystyki opisowe wskaźników zanieczyszczeń ścieków surowych dopływających do oczyszczalni w Trepczy Table 3. Basic descriptive statistics for pollutants indicators of raw sewage inflowing to the Wastewater Treatment Plant in Trepcza Statystyka opisowa Descripitive statictic Symbol BZT 5 BOD 5 Wskaźnik zanieczyszczenia ścieków Pollutant indicator of sewage ChZT COD zawiesina ogólna total suspended solids mg O 2 dm 3 mg dm 3 Średnia Average x 684,3 1 612,7 931,1 71,8 22,2 Mediana Median m e 550,5 1 224,0 760,0 69,1 19,9 Minimum x min 249,0 400,0 170,0 36,6 7,8 Maksimum Maximum x max 2 275,0 6 500,0 3 130,0 131,5 61,3 Odchylenie standardowe Standard deviation σ 465,1 1 261,3 604,7 20,1 10,5 Współczynnik zmienności Coefficient of variation V 0,68 0,78 0,65 0,28 0,47 Rozstęp Range R o 2 026,0 6 100,0 2 960,0 94,9 53,5 Liczba próbek Number of samples N 26 26 26 26 26 Źródło: opracowanie własne. Source: own elaboration. N og. N tot. P og. P tot. PODSTAWOWE WSKAŹNIKI ZANIECZYSZCZEŃ BZT 5, CHZT I ZAWIESINA OGÓLNA Wartości BZT 5 i ChZT w ściekach surowych dopływających w 2015 r. do oczyszczalni w Trepczy wyniosły średnio 684,3 mg O 2 dm 3 dla pierwszego z wymienionych wskaźników oraz 1612,7 mg O 2 dm 3 dla ChZT (tab. 3). Powiązując te wielkości z wartościami zestawionymi w tabeli 2, można stwierdzić, że unieszkodliwiane w tym czasie ścieki na obiekcie w Trepczy charakteryzowały się średnią podatnością na rozkład biologiczny (BZT 5 /ChZT = 0,42). Zauważa się także, że zmienność obydwu parametrów w ściekach surowych ukształtowała się na wysokim poziomie (V BZT5 = 0,68, V ChZT = 0,78) (tab. 3). Ponadto można stwierdzić, że dopływające do sanockiej oczyszczalni nieczystości w największym stopniu były obciążone ładunkiem zanieczyszczeń organicznych w maju, natomiast w najmniejszym stopniu w lutym (rys. 3).

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 103 Rys. 3. Średnie miesięczne wartości BZT 5 i ChZT w ściekach dopływających do oczyszczalni w Trepczy oraz w ściekach oczyszczonych odnotowane w 2015 r.; źródło: opracowanie własne Fig. 3. Average monthly BOD 5 and COD values in sewage inflowing to the Wastewater Treatment Plant in Trepcza and in treated sewage noted in 2015; source: own elaboration Skontrolowane wielkości BZT 5 i ChZT w ściekach oczyszczonych wskazują na to, że każdorazowo odprowadzane do rzeki San ścieki sprostały wymaganiom odnoszącym się do dopuszczalnej zawartości materii organicznej. Największą średnią wartość BZT 5 w ściekach po procesach oczyszczania, równą 10,0 mg O 2 dm 3, odnotowano w grudniu była ona mniejsza od wartości dopuszczalnej (15,0 mg O 2 dm 3 ), regulowanej przez Rozporządzenie Ministra Środowiska o 33%, natomiast największa średnia wartość ChZT (99,0 mg O 2 dm 3 ), mniejsza o nieco ponad 20% od wartości maksymalnej (125,0 mg O 2 dm 3 ), pochodzi z lipca (rys. 3). Średnie wartości procentowej redukcji analizowanych wskaźników zanieczyszczeń (R BZT5 i R ChZT ) kształtowały się na bardzo wysokich poziomach, wynoszących odpowiednio blisko 99,0% oraz 94,0% (rys. 6), co świadczy o wysokiej skuteczności pracy obiektu w odniesieniu do eliminacji obecnej w ściekach materii organicznej. Koncentracja zawiesiny ogólnej w ściekach surowych poddawanych procesom oczyszczania na oczyszczalni w Trepczy także charakteryzowała się znaczną zmiennością (V zaw.og. = 0,65), osiągając w analizowanym roku średnią wartość na poziomie nieco ponad 930,0 mg dm 3 (tab. 3). Największą średnią miesięczną koncentrację zawiesiny ogólnej w ściekach dopływających do obiektu odnotowano w maju (2725,0 mg dm 3 ), natomiast najmniejszą w listopadzie (485,0 mg dm 3 ) (rys. 4).

104 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) Rys. 4. Średnie miesięczne zawartości zawiesiny ogólnej w ściekach dopływających do oczyszczalni w Trepczy oraz w ściekach oczyszczonych odnotowane w 2015 r.; źródło: opracowanie własne Fig. 4. Average monthly total suspended solids concentrations in sewage inflowing to the Wastewater Treatment Plant in Trepcza and in treated sewage noted in 2015; source: own elaboration Zachodzące w 2015 r. na obiekcie w Trepczy procesy oczyszczania zapewniały wysoki poziom redukcji zawiesiny ogólnej. Wyznaczona średnioroczna wielkość tego parametru wyniosła aż 98,6%, i co więcej, przez cały okres badawczy utrzymywała się na wysokim poziomie (rys. 6). We wszystkich poddanych analizie próbach ścieków oczyszczonych, koncentracja zawiesiny ogólnej nie przekraczała dopuszczalnej wartości (35,0 mg dm 3 ), regulowanej przez obowiązujące prawo [Rozporządzenie MŚ 2014]. Odnotowano bowiem, że stężenie zawiesiny zmieniało się od 4,0 do 16,0 mg dm 3. Największa średnia miesięczna wartość tego parametru w ściekach oczyszczonych przypisywana jest na październik, natomiast najmniejszą odnotowano w styczniu. Ponadto zauważono, że ścieki oczyszczone charakteryzowały się zdecydowanie mniejszą zmiennością stężenia zawiesiny ogólnej niż ścieki surowe (rys. 4). EUTROFICZNE WSKAŹNIKI ZANIECZYSZCZEŃ AZOT OGÓLNY (N og. ) I FOSFOR OGÓLNY (P og. ) Odnotowane w 2015 r. średnie stężenie azotu ogólnego (N og. ) w ściekach odprowadzanych z terenu aglomeracji Sanok było ponad 3-krotnie większe niż stężenie fosforu ogólnego (P og. ) (tab. 3), można więc uznać, że relacje pomiędzy anali-

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 105 Rys. 5. Średnie miesięczne wartości stężenia azotu ogólnego i fosforu ogólnego w ściekach dopływających do oczyszczalni w Trepczy oraz w ściekach oczyszczonych odnotowane w 2015 r.; źródło: opracowanie własne Fig. 5. Average monthly total nitrogen and total phosphorus concentrations values in sewage inflowing to the Wastewater Treatment Plant in Trepcza and in treated sewage noted in 2015; source: own elaboration zowanymi wskaźnikami są zgodne z prawidłowościami przedstawionymi w tabeli 1. Biorąc pod uwagę fakt, że głównym źródłem zanieczyszczeń nieorganicznych w ściekach komunalnych, do których zalicza się także związki azotu i fosforu są ścieki przemysłowe, można stwierdzić, że system kanalizacyjny aglomeracji Sanok nie był obciążony nadmierną ilością ścieków poprodukcyjnych. Koncentracja azotu ogólnego w ściekach surowych w całym okresie badawczym utrzymywała się na stosunkowo wyrównanym poziomie V Nog. = 0,28, natomiast fosfor ogólny charakteryzował się nieco większą zmiennością V Pog. = 0,47 (tab. 3), która mogła być spowodowana ściekami dowożonymi taborem asenizacyjnym. Na podstawie przedstawionych zależności (1) oraz (2) stwierdzono, że skład ścieków surowych umożliwiał właściwy przebieg procesów usuwania związków biogennych, o czym świadczą wyznaczone wielkości BZT 5 /N og. = 9,5 oraz BZT 5 /P og. = 30,8. Procesy biologicznego oczyszczania zachodzące w poszczególnych urządzeniach ciągu technologicznego części biologicznej oczyszczalni ścieków w Trepczy zapewniły bardzo wysoki stopień redukcji fosforu ogólnego, osiągając w ciągu analizowanego roku średnią wartość 97,5%. Z kolei redukcja azotu ogólnego w poszczególnych miesiącach podlegała wahaniom, zmieniała się bowiem od 71,8

106 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) do 91,7%, co dało średnioroczną wartość na poziomie 85,0% (rys. 6). Przyczyną tego mogła być temperatura ścieków dopływających do oczyszczalni. W warunkach niższej temperatury odnotowywano mniejszą skuteczność usuwania azotu ogólnego. W każdej poddanej analizie próbce ścieków po procesach oczyszczania, odnotowane stężenia azotu ogólnego nie przekraczały jego dopuszczalnej koncentracji (15,0 mg N og. dm 3 ), prawnie określanej w Rozporządzeniu Ministra Środowiska, jednakże generalnie utrzymywało się na poziomie ok. 10,0 mg N og. dm 3 bądź większym. Zauważono, że azot ogólny (N og. ) we wszystkich analizowanych miesiącach redukowany był do stosunkowo wyrównanych poziomów. Natomiast wartości stężenia fosforu ogólnego w ściekach oczyszczonych co prawda charakteryzowały się w skali roku większą zmiennością niż zmierzone stężenia azotu ogólnego, jednakże były średnio cztery razy mniejsze od wartości dopuszczalnej, równej 2,0 mg P og. dm 3 (rys. 5). Rys. 6. Procentowa redukcja wskaźników zanieczyszczeń w ściekach unieszkodliwionych w oczyszczalni w Trepczy w 2015 r.; źródło: opracowanie własne Fig. 6. A percentage reduction of the pollutants indicators in sewage treated on the Wastewater Treatment Plant in Trepcza in 2015; source: own elaboration DYSKUSJA WYNIKÓW Analizując skład ścieków surowych dopływających do oczyszczalni w Trepczy można zauważyć, że odbiega on od typowego składu ścieków prezentowanego w literaturze [BŁAŻEJEWSKI 2003]. Ponadto, odnosząc wartości poszczególnych wskaźników zanieczyszczeń do wyników badań przeprowadzonych na obszarze południowej Polski przez KACZORA [2009], stwierdzono że średnie wartości wskaźników w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni w Trepczy były znacznie większe od tych, które przedstawione są w cytowanych badaniach.

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 107 Jak stwierdzono w analizie eutroficznych wskaźników zanieczyszczeń niniejszej pracy, redukcja azotu ogólnego w oczyszczalni w Trepczy ulegała znacznym wahaniom, na co mogła mieć wpływ temperatura ścieków. W warunkach niższej temperatury odnotowywano większe stężenie azotu ogólnego na odpływie. W pracach BUGAJSKIEGO i KACZORA [2008], BUGAJSKIEGO [2011] oraz BUGAJSKIEGO i in. [2015], stwierdzono, że temperatura ścieków jest istotnym czynnikiem wpływającym na procesy redukcyjne azotu w oczyszczalniach, których technologia oparta jest na metodzie osadu czynnego. W temperaturze poniżej 12 C następuje wyhamowanie procesów nitryfikacyjnych, dlatego temperatura ta traktowana jest jako graniczna dla procesów redukcji azotu. Odnosząc wyniki niniejszej analizy do rezultatów przedstawionych w innych pracach, można stwierdzić, że oczyszczalnia w Trepczy funkcjonuje na poziomie zbliżonym do innych obiektów zlokalizowanych na obszarze województwa podkarpackiego. W pracy autorstwa MŁYŃSKIEGO i in. [2016a] dokonano analizy funkcjonowania oczyszczalni ścieków w Jaśle. Zauważa się, że osiągnięte tam uśrednione poziomy redukcji wskaźników zanieczyszczeń były zbliżone do tych, które uzyskano w Trepczy. Ponadto, najniższy odnotowany poziom redukcji w oczyszczalni w Jaśle także dotyczył azotu ogólnego. W badaniach przeprowadzonych przez MŁYŃSKIEGO i in. [2016b] dokonano natomiast oceny funkcjonowania trzech oczyszczalni ścieków zlokalizowanych na terenie powiatu rzeszowskiego. Na poddanych analizie obiektach średnia redukcja badanych wskaźników zanieczyszczeń przekraczała 90,0% bądź oscylowała wokół tej wartości. Podobne rezultaty prezentują także badania przeprowadzone przez MASŁONIA i TOMASZKA [2013], którzy poddali analizie funkcjonowanie oczyszczalni ścieków w Sokołowie Małopolskim. Osiągnięta w analizowanym okresie średnia procentowa redukcja zanieczyszczeń w tym obiekcie ukształtowała się na bardzo wysokim poziomie, przekraczającym 90,0%. WNIOSKI I STWIERDZENIA Przeprowadzona w niniejszej pracy analiza dotyczyła oceny pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy o RLM 75 920. Na podstawie przeprowadzonych badań sformułowano następujące wnioski i stwierdzenia: 1. Skład ścieków surowych dopływających do sanockiej oczyszczalni i odnotowany udział poszczególnych wskaźników zanieczyszczeń sprzyjał procesom eliminującym zawartość materii organicznej i pierwiastków biogennych. Średnie wartości wskaźników zanieczyszczeń w ściekach surowych dopływających do oczyszczalni wynosiły odpowiednio: BZT 5 684,3 mg O 2 dm 3, ChZT 1612,7 mg O 2 dm 3, zawiesina ogólna 931,1 mg dm 3, azot ogólny 71,8 mg N og dm 3, fosfor ogólny 22,2 mg P og dm 3. 2. W ściekach surowych największej zmienności podlegały wielkości ChZT, natomiast w skali roku najmniej zróżnicowane było stężenie azotu ogólnego.

108 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) 3. Odprowadzane do rzeki San ścieki oczyszczone każdorazowo spełniały wymagania odnoszące się do dopuszczalnych wartości analizowanych wskaźników zanieczyszczeń, które mogą zostać odnotowane w ściekach odprowadzanych do środowiska wodnego. Średnie wartości wskaźników zanieczyszczeń w ściekach na odpływie wynosiły odpowiednio: BZT 5 6,2 mg O 2 dm 3, ChZT 70,6 mg O 2 dm 3, zawiesina ogólna 9,9 mg dm 3, azot ogólny 10,0 mg N og dm 3, fosfor ogólny 0,5 mg P og dm 3. 4. Procesy technologiczne zachodzące w oczyszczalni ścieków w Trepczy zapewniły bardzo wysoki stopień redukcji zarówno materii organicznej, jak i nieorganicznej oraz zawiesiny ogólnej. 5. Największą średnią procentową redukcję osiągnięto w przypadku BZT 5 (R BZT5 = 98,9%), natomiast najmniejszą odnotowano w przypadku azotu ogólnego (R Nog. = 85,0%). 6. Przeprowadzona analiza wskazuje na to, że modernizacja oczyszczalni ścieków w Trepczy, a w szczególności przebudowa obiektów części biologicznej, w pozytywny sposób przełożyła się na efekty oczyszczania. 7. Poddana analizie oczyszczalnia w sposób właściwy spełnia swoją funkcję, a zatem można uznać, że parametry technologiczne modernizowanej oczyszczalni zostały odpowiednio dostosowane do charakterystyki ilościowej i jakościowej ścieków odprowadzanych z terenu sanockiej aglomeracji. BIBLIOGRAFIA BŁAŻEJEWSKI R. 2003. Kanalizacja wsi [Sewage system of the village]. Poznań. PZITS Oddział Wielkopolski. ISBN 83-914252-3-1 ss. 351. BUGAJSKI P. 2011. Wpływ temperatury ścieków na wielkość wybranych wskaźników zanieczyszczeń z oczyszczalni działającej w układzie sekwencyjnym SBR [The effect of sewage temperature on values of the selected sewage pollution indexes for the Sequential Batch Reactor (SBR) treatment plant]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2 s. 7 15. BUGAJSKI P., CHMIELOWSKI K., WĄSIK E. 2015. Wpływ opadów atmosferycznych na temperaturę oraz objętość ścieków w małym systemie kanalizacyjnym [Influence of atmospheric precipitations on temperature and volume of wastewater in small sewage system]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 4 s. 1057 1066. BUGAJSKI P., KACZOR G. 2008. Ocena działania wybranych przydomowych oczyszczalni w warunkach zimowych i letnich [Evaluation of operation of some domestic sewage treatment plants under winter and summer conditions]. Przemysł Chemiczny. Nr 5 s. 424 426. CHMIELOWSKI K., BUGAJSKI P., KACZOR G. 2016. Comparative analysis of the quality of sewage discharged from selected agglomeration sewerage systems. Journal of Water and Land Development. No. 30 s. 35 42. FOLTA J. 2010. Raport oddziaływania na środowisko planowanego przedsięwzięcia p.n.: Przebudowa oczyszczalni ścieków w Trepczy w ramach projektu Poprawa gospodarki wodno-ściekowej w aglomeracji Sanok na działce o nr 566/5 w miejscowości Trepcza [Environmental impact report of the planned project: Reconstruction of the Wastewater Treatment Plant in Trepcza as part of the project The improvement of the water and sewage management in Sanok agglomeration on the plot no. 566/5 in Trepcza]. Sanok ss. 130.

A. Młyńska i in.: Ocena pracy zmodernizowanej oczyszczalni ścieków w Trepczy 109 HEIDRICH Z., KOZAK T. 2009. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń charakteryzujące ścieki miejskie [Unitary pollution charge typical of communal sewage]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 12 s. 20 22. HEIDRICH Z., WITKOWSKI A. 2015. Urządzenia do oczyszczania ścieków: projektowanie, przykłady obliczeń [Sewage treatment devices: designing, examples of calculations].warszawa. Wydaw. Seidel-Przywecki. ISBN 978-83-60956-43-4 ss. 336. KACZOR G. 2009. Stężenia zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych z wiejskich systemów kanalizacyjnych województwa małopolskiego [Concentrations of the pollutants in the sewage drained from the rural sewerage systems in Lesser Poland Voivodeship]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 9 s. 97 104. KZGW 2015. Sprawozdanie z wykonania Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych za rok 2015 [Report on the realization of the National Program for Municipal Sewage Treatment for 2015] [online]. Warszawa. Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej [Dostęp 20.01.2017]. Dostępny w Internecie: http://www.kzgw.gov.pl/index.php/pl/materialy-informacyjne/programy/ krajowy-program-oczyszczania-sciekow-komunalnych KRÓLIKOWSKA J., KRÓLIKOWSKI A., ŻABA T. 2015. Kanalizacja: podstawy projektowania, wykonawstwa i eksploatacji [Sewerage: the basis of design, construction and operation work]. Kraków. Wydaw. PK. ISBN 978-83-7242-8493 ss. 664. MASŁOŃ A., TOMASZEK J.A. 2013. Analiza pracy oczyszczalni ścieków w Sokołowie Małopolskim [The evaluation of wastewater treatment plant in Sokołów Małopolski]. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury. Nr 60 s. 193 207. MIKSCH K., SIKORA J. 2010. Biotechnologia ścieków [Sewage biotechnology]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 978-83-01-16183-5 ss. 237. MŁYŃSKI D., CHMIELOWSKI K. 2017. Analiza funkcjonowania oczyszczalni ścieków w Przysiekach (powiat Jasielski) przy wykorzystaniu wybranych metod statystycznych. W: Zrównoważona gospodarka zasobami przyrodniczymi i kulturowymi na Pogórzu Dynowskim determinantą rozwoju turystyki [Analysis of the functioning Wastewater Treatment Plant in Przysieki (Jasielski County) by selected statistical methods. In: Sustainable management of natural and cultural resources in the Dynowskie Foothills as a determinant of tourism development]. Red. J. Krupa, K. Szpara. Dynów. Wydaw. Związku Gmin Turystycznych Pogórza Dynowskiego. ISBN 978-83-934696-2-8 s. 61 72. MŁYŃSKI D., CHMIELOWSKI K., MŁYŃSKA A., MIERNIK W. 2016a. Ocena skuteczności pracy oczyszczalni ścieków w Jaśle [Evaluation of efficiency of sewage treatment plant in Jasło]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 1 s. 147 162. MŁYŃSKI D., CHMIELOWSKI K., MŁYŃSKA A., NOWAK J. 2016b. Analiza porównawcza pracy wybranych oczyszczalni ścieków powiatu rzeszowskiego [Comparative analysis of operational efficiency of selected sewage treatment of Rzeszowski District. Episteme. T. 1. Nr 30 s. 413 425. PN-74/C-04620/11. Woda i ścieki. Pobieranie próbek. Pobieranie próbek ścieków z otwartych kanałów ściekowych do analizy fizycznej i chemicznej oraz bakteriologicznej [Water and sewage. Collecting samples. Collecting samples of sewage from the open sewers for physical, chemical and bacteriological analysis]. PN-EN 1899-1:2002. Jakość wody. Oznaczanie biochemicznego zapotrzebowania tlenu po n dniach (BZTn). Część 1: Metoda rozcieńczania i szczepienia z dodatkiem allilotiomocznika [Water quality. Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn). Part 1: Method of dilution and vaccination with addition of allylthiourea]. PN-EN 25667-2:1999. Jakość wody. Pobieranie próbek. Wytyczne dotyczące technik pobierania próbek [Water quality. Collecting samples. Guidelines for sampling techniques]. PN-EN 872:2007. Jakość wody. Oznaczanie zawiesin. Metoda z zastosowaniem filtracji przez sączki z włókna szklanego [Water quality. Determination of suspensions. Method with using filtration through fiberglass filters]. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego [Regulation of the Minister of the Environment of 18 No-

110 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 4 (60) vember 2014 on the conditions to be met for the sewage discharging into the waters or to ground and on substances particularly harmful to the aquatic environment]. Dz.U. 2014 poz. 1800. Urząd Miasta Sanoka 2013. Propozycja planu obszaru aglomeracji Sanok z oczyszczalnią ścieków w Trepczy [The proposition of the plan of Sanok agglomeration area with Wastewater Treatment Plant in Trepcza] [online]. Sanok. [Dostęp 20.01.2017]. Dostępny w Internecie: http://www.bip. podkarpackie.pl/attachments/article/1149/918_1.pdf Anna MŁYŃSKA, Krzysztof CHMIELOWSKI, Dariusz MŁYŃSKI THE ASSESSMENT OF WORK OF MODERNIZED WASTEWATER TREATMENT PLANT IN TREPCZA IN PODKARPACKIE VOIVODESHIP Key words: modernization, pollutants indicators, reduction, sewage quality, wastewater treatment plant S u m m a r y Independently of the quality of raw sewage inflowing to domestic wastewater treatment plants, its aim to provide each time a required degree of pollutants elimination during sewage treatment processes. Otherwise, it can indicate on the need for the modernization of the object. Wastewater treatment plant which is a subject of this study was re-build, among others, in order to achieve better effectiveness of technological processes. As it turns out, basis on the performed in 2015 measurements of some physicochemical parameters of raw and treated sewage including BOD 5, COD, total suspended solids, total nitrogen (N tot. ) and total phosphorus (P tot. ), it can be stated that modernization of the analyzed treatment plant provided expected results. Namely, each time, treated sewage discharged to the San river, meet the quality requirements regulated by the applicable standards. Calculated average values of percentage reduction of pollutants indicators (R BOD5 = 98.9%, R COD = 94.0%, R susp.sol. = 98.6%, R N tot. = 85.0%, R Ptot. = 97.5%) indicates on high effectiveness of technological processes of sewage treatment. Adres do korespondencji: mgr inż. Anna Młyńska, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków; e-mail: a.mlynska@gmail.com