WPŁYW WIOSENNYCH ROZTOPÓW ŚNIEGU NA DOPŁYW WÓD PRZYPADKOWYCH DO OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW BYTOWYCH * Grzegorz Kaczor *



Podobne dokumenty
ODDZIAŁYWANIE WÓD PRZYPADKOWYCH NA STĘŻENIE ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W ŚCIEKACH SUROWYCH I OCZYSZCZONYCH PODCZAS POGODY MOKREJ

OTWORY WE WŁAZACH STUDZIENEK KANALIZACYJNYCH JAKO JEDNA Z PRZYCZYN PRZEDOSTAWANIA SIĘ WÓD PRZYPADKOWYCH DO SIECI ROZDZIELCZEJ

WPŁYW OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH NA TEMPERATURĘ ORAZ OBJĘTOŚĆ ŚCIEKÓW W MAŁYM SYSTEMIE KANALIZACYJNYM

ZASTOSOWANIE METODY TRÓJKĄTA DO OBLICZENIA OBJĘTOŚCI WÓD INFILTRACYJNYCH I PRZYPADKOWYCH W KANALIZACJI SANITARNEJ

POZYSKIWANIE OSADU NADMIERNEGO W STANDARDOWYM UKŁADZIE STEROWANIA OCZYSZCZALNIĄ ŚCIEKÓW

REDUKCJA ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH NA WYBRANYCH OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW WOJEWÓDZTWA PODKARPACKIEGO Z UWZGLĘDNIENIEM WARUNKÓW POGODY SUCHEJ I MOKREJ

S P I S Z A W A R T O Ś C I

WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ODPROWADZANYCH Z UBOJNI TRZODY CHLEWNEJ ORAZ MASARNI NA JAKOŚĆ ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCYCH DO OCZYSZCZALNI

ANALIZA ILOŚCI ŚCIEKÓW ODPŁYWAJĄCYCH Z AGLOMERACJI KANALIZACYJNEJ W SANOKU

OCENA FUNKCJONOWANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W DYNOWIE THE EVALUATION OF WASTEWATER TREATMENT PLANT IN DYNÓW

Uwarunkowania prawne obejmujące zagadnienia dotyczące wprowadzania ścieków komunalnych do środowiska

ANALIZA ZMIENNOŚCI DOPŁYWU ŚCIEKÓW DO OCZYSZCZALNI DLA AGLOMERACJI DĘBICA

WPŁYW WIELKOŚCI DOPŁYWU WÓD OPADOWYCH NA SKŁAD ŚCIEKÓW SUROWYCH W MAŁYM SYSTEMIE KANALIZACYJNYM

STĘŻENIA ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH ODPROWADZANYCH Z WIEJSKICH SYSTEMÓW KANALIZACYJNYCH WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO

ANALIZA EFEKTYWNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI W WOLI DALSZEJ K/ŁAŃCUTA

Włodzimierz MIERNIK Dariusz MŁYŃSKI

Inżynieria Środowiska II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

ŁADUNKI ZANIECZYSZCZEŃ CHARAKTERYZUJĄCE ŚCIEKI POCHODZĄCE Z BUDYNKÓW SZKOLNYCH NA TERENACH WIEJSKICH

Rozwinięciem powyższej technologii jest Technologia BioSBR/CFSBR - technologia EKOWATER brak konkurencji

PROJEKT GOSPODARKA WODNO-ŚCIEKOWA W KRAKOWIE

UNIESZKODLIWIANIE ŚCIEKÓW Z OBIEKTÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA TERENACH NIEZURBANIZOWANYCH

BADANIA PODATNOŚCI ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU CUKIERNICZEGO NA OCZYSZCZANIE METODĄ OSADU CZYNNEGO

SPITSBERGEN HORNSUND

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW TYPU SBR W STERKOWCU-ZAJAZIE

EFEKTYWNOŚĆ PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W KOŁACZYCACH

Ocena pracy oczyszczalni ścieków w Bielsku-Białej w latach An evaluation of sewage treatment plant in Bielsko-Biała in the years

Koncepcja przebudowy i rozbudowy

STORMWATER 2018, Gdańsk

WPŁYW TEMPERATURY POWIETRZA NA TEMPERATURĘ ŚCIEKÓW W KANALIZACJI I REAKTORZE BIOLOGICZNYM

INDYWIDUALNE SYSTEMY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW A OCHRONA WÓD PODZIEMNYCH

SKŁAD PROJEKTU WYKONAWCZEGO:

3.10 Czyszczenie i konserwacja kanalizacji Kontrola odprowadzania ścieków rzemieślniczo-przemysłowych (podczyszczanie ścieków)

ANALIZA ZMIAN ŁADUNKU ZANIECZYSZCZEŃ DOPŁYWAJĄCYCH DO MIEJSKICH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW NA PRZYKŁADZIE MIAST WARSZAWY I LUBLINA

Ankieta dotycząca gospodarki wodno-ściekowej w 2006 r.

rozporządzenia, dla oczyszczalni ścieków komunalnych o RLM poniżej

yszczalni w Szebniach

Wady i zalety systemów kanalizacyjnych

Przydomowe oczyszczalnie biologiczne

SPITSBERGEN HORNSUND

OCENA MOŻLIWOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WPŁYW LOKALIZACJI OCZYSZCZALNI NA TEMPERATURĘ DOPŁYWAJĄCYCH DO NIEJ ŚCIEKÓW INFLUENCE OF TRATMENT PLANT LOCATION ON TEMPERATURE OF INFLOWING SEWAGE

Opis programu studiów

2. Obliczenia ilości ścieków deszczowych

OCENA WPŁYWU WÓD OPADOWYCH NA DZIAŁANIE PRZEPOMPOWNI ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH

Zobowiązania Rzeczypospolitej Polskiej wynikające z Traktatu Akcesyjnego

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: GIS s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

Budowa kanalizacji sanitarnej i odtworzenie drogi w ul. Klikuszówka, os. Nowe i Buflak w Nowym Targu

Nowe prawo wodne oraz jego wpływ na gospodarkę wodami opadowymi i roztopowymi Mariusz Gajda Podsekretarz Stanu Ministerstwo Środowiska

V. Odwodnienia komunikacyjne/retencja i melioracje miejskie Kanalizacja deszczowa, a odbiorniki wód opadowych

WYZNACZENIE OBSZARU I GRANIC AGLOMERACJI DOBRZEŃ WIELKI zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska, z dnia 1 lipca 2010r.

KIERUNKI ROZWIĄZAŃ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW DLA WIEJSKICH JEDNOSTEK OSADNICZYCH

OPIS TECHNICZNY PRZYŁĄCZ KANALIZACYJNY DO BUDYNKU MIESZKALNEGO

ANALIZA ZMNIEJSZANIA WYBRANYCH ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH BYTOWYCH NA PRZYKŁADZIE OCZYSZCZALNI W NOWYM ŻMIGRODZIE

Inwentaryzacja i diagnoza istniejącego systemu odwodnienia miasta

ZMIENNOŚĆ TEMPERATURY ŚCIEKÓW W MAŁYCH SYSTEMACH KANALIZACYJNYCH THE VARIABILITY OF SEWAGE TEMPERATURE IN SMALL SEWER SYSTEMS

BILANS ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCYCH I DOWOŻONYCH DO OCZYSZCZALNI NA PRZYKŁADZIE WYBRANEGO OBIEKTU

Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów. Tom I sieci kanalizacyjne

SPITSBERGEN HORNSUND

Opis programu studiów

Zarządzanie odprowadzaniem wód opadowych przez Aqua S.A. mgr inż. Piotr Dudek wraz z zespołem współpracowników AQUA S.A.

SPITSBERGEN HORNSUND

Validation of the operations of municipal wastewater treatment plant in Piaseczno

Część A: Wodociągi dr inż. Małgorzata Kutyłowska dr inż. Aleksandra Sambor

Przepływ (m 3 /10min) 211,89 12,71 127,13 652,68 525,55

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH O DUŻEJ ZAWARTOŚCI OLEJÓW NA ZŁOŻU BIOLOGICZNYM

ANALIZA ZMIENNOŚCI STĘŻENIA JONÓW CHROMU W ŚCIEKACH DOPŁYWAJĄCYCH DO ZBIORCZEJ OCZYSZCZALNI W NOWYM TARGU

SPITSBERGEN HORNSUND

Opis programu studiów

NIEDOCIĄŻENIA HYDRAULICZNE PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW UNDERLOADING OF HYDRAULIC IN DOMESTIC SEWAGE TREATMENT PLANT

SPITSBERGEN HORNSUND

Nowelizacja ustawy Prawo Wodne

ILOŚĆ DOPŁYWAJĄCYCH ŚCIEKÓW DO OCZYSZCZALNI SBR BIOVAC W KSIĄŻU WIELKIM W LATACH

Charakterystyka dopływu ścieków do oczyszczalni ścieków w miejscowości turystycznej

PROJEKT KANALIZACJI DESZCZOWEJ

GOSPODAROWANIE NIECZYSTOŚCIAMI CIEKŁYMI W POLSCE

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

SPECYFIKACJA TECHNICZNA. Systemy kanalizacyjne

Informacja o opłacie za zmniejszenie naturalnej retencji terenowej

Zgodnie z powyżej przywołanym paragrafem, jego ust. 1, pkt 4 ścieki bytowe, komunalne, przemysłowe biologicznie rozkładalne oraz wody z odwodnienia

14. CZYNNOŚCI SERWISOWE

Rozwiązania dla budownictwa i infrastruktury

Wykorzystanie modeli symulacyjnych do planowania modernizacji kanalizacji deszczowej w Bydgoszczy. Marcin Skotnicki Paweł Kwiecień

BUDOWA SIECI KANALIZACJI SANITARNEJ W MIEJSC. JEŻÓW ETAP II. - Część 1-

Tomasz Nowak Diagnozowanie miejskich systemów kanalizacyjnych : doświadczenia własne. Problemy Rozwoju Miast 1/1-2, 39-43

UTRZYMANIE ELEMENTÓW SYSTEMÓW ODWADNIAJĄCYCH ULICE PODDANYCH OBCIĄŻENIOM OD POJAZDÓW

HOBAS. Poprawa funkcjonowania systemów kanalizacji deszczowej poprzez zastosowanie podziemnych zbiorników retencyjnych. Aleksandra Wojcik Marek Mathea

WSTĘPNA CHARAKTERYSTYKA SYSTEMU KANALIZACYJNEGO W GŁOGOWIE

USUWANIE ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW TYPU TURBOJET I BIOCOMPACT

PROJEKT WYKONAWCZY. TOM 2/2 Projekt kanalizacji deszczowej

SPITSBERGEN HORNSUND

SPITSBERGEN HORNSUND

Wprowadzenie. Danuta WOCHOWSKA Jerzy JEZNACH

Efektywność techniczna i ekologiczna technologii bezwykopowych

ANALIZA PRACY KANALIZACJI DESZCZOWEJ LOTNISKA W MIEJSCOWOŚCI ŁASK NA PODSTAWIE MODELU HYDRAULICZNEGO.

Nakłady na środki trwałe służące ochronie środowiska i gospodarce wodnej w Polsce w 2012 r.

Transkrypt:

Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 10 (2) 2011, 27 34 WPŁYW WIOSENNYCH ROZTOPÓW ŚNIEGU NA DOPŁYW WÓD PRZYPADKOWYCH DO OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW BYTOWYCH * Grzegorz Kaczor * Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Streszczenie. Celem badań było określenie, w jakim zakresie występujące w okresie wiosennym roztopy śniegu wpływają na podwyższenie dopływu wód przypadkowych do oczyszczalni ścieków w systemach kanalizacji rozdzielczej. Badania prowadzono od 1stycznia 2010 do 30 marca 2010 roku w czterech wybranych systemach kanalizacyjnych zlokalizowanych na terenie województwa małopolskiego. W ramach badań prowadzono pomiary godzinowej temperatury powietrza atmosferycznego oraz dobowe pomiary przepływających ścieków. Intensywne roztopy śniegu w roku 2010 rozpoczęły się 19 lutego, a zakończyły 4 marca. Średni udział wód przypadkowych w dopływie ścieków do poszczególnych oczyszczalni w okresie roztopów wynosił od 36,6 do 58,1%. Największe dopływy wód przypadkowych wystąpiły w dniu 1 marca (średnia dobowa temperatura powietrza 6,6 C), a ich udziały w stosunku do przepływu średniego dobowego przy pogodzie bezdeszczowej wyniosły odpowiednio: 56,8% w kanalizacji A, 74,3% w kanalizacji B, 54,7% w kanalizacji C i 76,5% w kanalizacji D. Przedstawione liczby wskazują, że we wszystkich analizowanych systemach kanalizacyjnych ponad 50% przepływu dobowego stanowiły wody przypadkowe wywołane roztopami śniegu. W okresie największych roztopów śniegu, tj. od 19 lutego do 3 marca 2010 roku, do badanych systemów kanalizacyjnych dopłynęły wody przypadkowe w ilości: 3641 m 3 w kanalizacji A, 6926 m 3 w kanalizacji B, 1854 m 3 w kanalizacji C i 5846 m 3 w kanalizacji D. Za przyczynę dopływu wód roztopowych do kanalizacji uznano otwory we włazach studzienek rewizyjnych oraz nielegalne podłączenia rynien dachowych lub wpustów podwórzowych do kolektorów sanitarnych. Słowa kluczowe: ścieki, kanalizacja, oczyszczanie ścieków, studzienki, wody przypadkowe Adres do korespondencji Corresponding author: dr inż Grzegorz Kaczor, Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, e-mail: rmkaczor@cyf-kr.edu.pl. * W pracy wykorzystano wyniki badań projektu badawczego własnego Nr NN 305 073236, finansowanego ze środków na naukę, realizowanego w latach 2009 2012.

28 G. Kaczor WSTĘP Głównym celem kanalizacji rozdzielczej jest zebranie i odprowadzenie z jednostki osadniczej ścieków powstałych w wyniku spełniania funkcji życiowych przez mieszkańców oraz ścieków przemysłowych i przetwórczych [Heidrich i in. 2008]. Do kanalizacji rozdzielczej, oprócz wymienionych ścieków, trafiają także w sposób niezamierzony tzw. wody obce, do których zalicza się głównie wody przypadkowe i infiltracyjne. Wody przypadkowe to przede wszystkim wody opadowe (występujące po intensywnych opadach deszczu) lub roztopowe (pochodzące z tajania śniegu), przedostające się przez techniczne lub wentylacyjne otwory w pokrywach włazów do wnętrza studzienek kanalizacyjnych albo odprowadzane nielegalnie ze spustów rynien dachowych i wpustów podwórzowych do kanalizacji sanitarnej [Łomotowski i Szpindor 1999, Błażejewski 2003, Karpf i Krebs 2005, Kaczor i Bergel 2008]. Do przypadkowych zalicza się także kierowane do kanalizacji w sposób zamierzony lub niezamierzony wody odprowadzane podczas wykonywanych prac budowlanych, porządkowych (spłukiwanie ulic, mycie pojazdów) lub remontowych, wody chłodnicze, a także wodę wyciekającą do przyborów sanitarnych z nieszczelnej armatury czerpalnej w budynkach [Tchobanoglous i in. 2003, Karpf i Krebs 2005, Strategien... 2005]. Wody infiltracyjne to głównie wody gruntowe, napływające do kanalizacji w wyniku uszkodzenia przewodów, niewłaściwych lub uszkodzonych połączeń rur oraz nieszczelności ścian i dna studzienek kanalizacyjnych [Kuliczkowski i in. 2004, Franz i in. 2007, Ellis i Bertrand-Krajewski 2010]. Dopływ wód infiltracyjnych do kanalizacji następuje wtedy, gdy przewody ułożone są w gruncie poniżej zwierciadła wody gruntowej. Dopływ tych wód do kolektorów ściekowych nasila się po intensywnych opadach deszczu i jest największy wczesną wiosną oraz późną jesienią ze względu na wysoki poziom wód gruntowych [Błażejewski 2003]. Duży dopływ wód przypadkowych do kanalizacji może przynieść szereg niekorzystnych skutków w działaniu samej sieci, jak również oczyszczalni ścieków. Przy intensywnych opadach deszczu przepełniona ściekami i wodami przypadkowymi kanalizacja bywa okresowo przeciążona hydraulicznie, co może powodować rozszczelnienie połączeń przewodów lub w ekstremalnych sytuacjach wypływ ścieków przez włazy studzienek na powierzchnię terenu. Dopływ wód przypadkowych do oczyszczalni może wywierać niekorzystny wpływ na procesy technologiczne, w których istotne jest zachowanie stałych prędkości przepływu oraz określonego czasu zatrzymania ścieków. Obniżeniu ulega sprawność działania takich urządzeń, jak piaskowniki, osadniki wstępne i wtórne oraz bioreaktory. Wody obce powodują znaczne rozcieńczenie ścieków surowych, co wpływa negatywnie na procesy zachodzące w komorach osadu czynnego. Przy ekstremalnych dopływach wód przypadkowych, następujących po ulewnych opadach, zachodzi niebezpieczeństwo wynoszenia osadu czynnego z komór reaktora biologicznego oraz zsedymentowanego z osadników wtórnych, co stwarza zagrożenie zanieczyszczenia wód odbiornika. Zwiększone wskutek dopływu wód obcych przepływy ścieków powodują wzrost kosztów eksploatacyjnych związanych ze zużyciem energii na ich transport i napowietrzanie [Kaczor i Satora 2003]. W okresie roztopów wiosennych docierające do kanalizacji wody przypadkowe powodują przechłodzenie ścieków na ten problem zwracają uwagę Acta Sci. Pol.

Wpływ wiosennych roztopów śniegu na dopływ wód przypadkowych... 29 m.in. Kroiss i Prendl [1996], Michalska i Pecher [2000] oraz Franz [2007]. Według przeprowadzonych przez nich badań dopływ wód przypadkowych do kanalizacji w okresie roztopów wiosennych może powodować obniżenie temperatury ścieków nawet o 6 C. Wpływa to szczególnie negatywnie na skuteczność procesów biologicznych związanych z usuwaniem ze ścieków związków azotu. Mając na uwadze negatywne oddziaływanie wód przypadkowych pochodzących z topniejącego śniegu na temperaturę ścieków surowych, a w konsekwencji na aktywność osadu czynnego, bardzo istotne jest określenie ich ilości w okresie roztopów wiosennych. CEL, ZAKRES I METODYKA BADAŃ Badania miały wykazać, w jakim zakresie występujące w okresie wiosennym roztopy śniegu wpływają na podwyższenie dopływu wód przypadkowych do oczyszczalni ścieków w systemach kanalizacji rozdzielczej. Pomiary prowadzono od 1 stycznia do 30 marca 2010 roku w czterech wybranych systemach kanalizacyjnych. Do badań wytypowano cztery systemy kanalizacji rozdzielczej zlokalizowane w województwie małopolskim, odprowadzające ścieki do oczyszczalni obsługujących do 2000 RLM (Równoważna Liczba Mieszkańców). Należy zaznaczyć, że niewielkie systemy kanalizacyjne, charakteryzujące się małymi średnicami przewodów oraz ograniczonym zasięgiem sieci, są potencjalnie bardziej wrażliwe na oddziaływanie wód obcych przy incydentalnie zwiększonych przepływach ścieków w porównaniu z dużymi zbiorczymi systemami o większych możliwościach retencyjnych. Trzy badane systemy kanalizacyjne zlokalizowane są w powiecie krakowskim, a jeden w powiecie wielickim. Ogólną charakterystykę poddanych badaniom kanalizacji oraz oczyszczalni ścieków przedstawiono w tabeli. Kryterium doboru obiektów do badań stanowiła wstępna analiza charakterystyki dobowych przepływów ścieków dowodząca ich wyraźnego wzrostu w okresie intensywnych opadów deszczu, co wskazywało, że wybrane systemy zasilane są dopływami wód przypadkowych. Pomiar dobowej ilości przepływających ścieków wykonywano podobnie na terenie poszczególnych oczyszczalni za pomocą ultradźwiękowej sondy poziomu zwierciadła nad przelewem trójkątnym. Okres intensywnych roztopów śniegu zaobserwowano w terminie od 19 lutego do 3 marca 2010 roku. Przed wystąpieniem roztopów grubość pokrywy śnieżnej na obszarze terenu badań zawierała się w przedziale od 35 do 38 cm. Udział wód przypadkowych w dobowych dopływach ścieków do oczyszczalni obliczono na podstawie wzoru (1) [Pecher 1998, Strategien... 2005]: gdzie: Q d dobowy dopływ ścieków do oczyszczalni, m 3 d 1, Q bd średni dobowy dopływ ścieków podczas pogody bezdeszczowej, m 3 d 1. (1) Formatio Circumiectus 10 (2) 2011

30 G. Kaczor Tabela. Podstawowe parametry charakteryzujące analizowane obiekty badań Table. Basic parameters characterising the analysed research objects Charakterystyka badanego systemu kanalizacyjnego Characteristics of the analysed sewer system Materiał, z jakiego wykonana jest kanalizacja Material of the sewer system construction Długość sieci (bez przyłączy), m Network length (without connections), m Średnice przewodów, mm Pipe diameters, mm Typ bioreaktora oczyszczalni, do której odprowadzane są ścieki Type of treatment plant bioreactor Obciążenie hydrauliczne oczyszczalni przy przepływie średnim dobowym, % Treatment plant hydraulic load at the average daily flow, % Kanalizacja A Sewer system A PCV PVC Oznaczenie systemu kanalizacyjnego Symbol of the sewer system Kanalizacja B Kanalizacja C Sewer system B Sewer system C kamionka stoneware kamionka stoneware Kanalizacja D Sewer system D kamionka stoneware 16 200 4590 8730 10 620 200 400 250 400 250 300 200 300 reaktor przepływowy flow reactor reaktor przepływowy flow reactor reaktor przepływowy flow reactor reaktor przepływowy flow reactor 68 95 95 40 Przepływ średni dobowy, m 3 d 1 406,4 435,9 230,5 219,1 Average daily flow, m 3 d 1 Przepływ średni dobowy przy pogodzie bezdeszczowej, m 3 d 1 Average daily flow at rainless weather, m 3 d 1 268,1 274,4 181,3 158,5 Przepływ średni dobowy ścieków przy pogodzie bezdeszczowej obliczono na podstawie dni, w których opad atmosferyczny nie przekraczał 1 mm, a ostatni opad większy od 1 mm wystąpił nie później niż 5 dni przed tym czasookresem. Wykorzystana w niniejszych badaniach metoda obliczeń ilości wód infiltracyjnych i przypadkowych w kanalizacji przedstawiona jest szczegółowo w pracach Pechera [1998], Ellisa i Bertrand-Krajewskiego [2010] oraz Franza [2007]. Okres rozpoczęcia roztopów śniegu ustalono na podstawie średniej dobowej temperatury powietrza atmosferycznego oraz obserwacji w terenie. Temperaturę powietrza atmosferycznego mierzono w odstępach godzinowych za pomocą elektronicznego czujnika z rejestratorem typu Smart Button firmy ACR (dokładność pomiaru do 0,1 C). Acta Sci. Pol.

Wpływ wiosennych roztopów śniegu na dopływ wód przypadkowych... 31 WYNIKI BADAŃ I ICH ANALIZA Intensywne roztopy śniegu w roku 2010 rozpoczęły się 19 lutego, a zakończyły 4 marca (rys.). Średnia dobowa temperatura powietrza w okresie roztopów zawierała się w przedziale od 0,5 do 6,6 C. We wszystkich badanych systemach kanalizacyjnych od 19 lutego do 20 lutego 2010 roku zaobserwowano wzrost dobowych dopływów ścieków do oczyszczalni od 31,5% dla kanalizacji B do 118,3% w przypadku kanalizacji A w stosunku do wartości średniej przed rozpoczęciem tajania śniegu. Przełożyło się to na udział wód przypadkowych w dopływie do oczyszczalni wyniósł on od 19,1 do 35,3% w zależności od obiektu. Od 21 lutego do 22 lutego średnia dobowa temperatura powietrza obniżyła się do 0,2 C, przez co udział wód przypadkowych w tych dniach uległ zmniejszeniu, w przypadku niektórych obiektów nawet do 10%. Od 23 lutego nastąpił ponowny wzrost średniej dobowej temperatury powietrza, co wpłynęło na intensywność tajania śniegu oraz wzrost dopływu wód przypadkowych do analizowanych oczyszczalni. Największe dopływy wód przypadkowych miały miejsce w dniu 1 marca (średnia dobowa temperatura powietrza 6,6 C), a ich udziały w przepływie średnim dobowym wyniosły odpowiednio: 56,8% w kanalizacji A, 74,3% w kanalizacji B, 54,7% w kanalizacji C i 76,5% w kanalizacji D. Przedstawione liczby wskazują, że we wszystkich analizowanych systemach kanalizacyjnych ponad 50% przepływu dobowego stanowiły wody przypadkowe wywołane roztopami śniegu. Średni udział wód przypadkowych w dopływie ścieków do poszczególnych oczyszczalni w całym okresie roztopów wynosił 40,0% w kanalizacji A, 58,1% w kanalizacji B, 36,6% w kanalizacji C i 53,7% w kanalizacji D. Rys. Udział wód przypadkowych w odpływie ścieków z poszczególnych kanalizacji w okresie wiosennych roztopów śniegu na tle średniej dobowej temperatury powietrza atmosferycznego Fig. Percentage of snowmelt inflow in each sewer system sewage outflow during spring snowmelt season compared to the average daily air temperature Formatio Circumiectus 10 (2) 2011

32 G. Kaczor Od 4 marca średnia dobowa temperatura powietrza spadła ponownie poniżej 0 C, co zatrzymało końcową już fazę topnienia zgromadzonego na powierzchni terenu śniegu. Przez kolejne 9 dni, gdy średnia dobowa temperatura powietrza sięgała od 1,5 do 6,9 C, udział wód przypadkowych w dopływie ścieków do oczyszczalni ulegał obniżeniu, jednak tylko w przypadku kanalizacji A zmniejszył się do stanu przed wystąpieniem roztopów. Dla pozostałych obiektów najniższe udziały wód przypadkowych wynosiły od 8,2 do 22,4%. Od 13 do 14 marca miała miejsce ostania faza topnienia pozostałego śniegu, która spowodowała ponowny wzrost dopływu wód obcych do analizowanych kanalizacji. Udział wód przypadkowych w dobowym dopływie ścieków w tych dniach wyniósł: 26,9% w kanalizacji A, 57,8% w kanalizacji B, 52,1% w kanalizacji C i 54,4% w kanalizacji D. Od 16 marca 2010, pomimo wzrostu temperatury powietrza, udział wód przypadkowych ulegał sukcesywnemu obniżaniu, co wskazywało na zakończenie procesu roztopów i stopniowy odpływ zretencjonowanych w przewodach kanalizacyjnych wód pośniegowych. PODSUMOWANIE W okresie największych roztopów śniegu, tj. od 19 lutego do 3 marca 2010 roku do badanych systemów kanalizacyjnych dopłynęły wody przypadkowe w ilości: 3641 m 3 w kanalizacji A, 6926 m 3 w kanalizacji B, 1854 m 3 w kanalizacji C i 5846 m 3 w kanalizacji D. Średni dobowy dopływ samych wód przypadkowym w analizowanym okresie tajania śniegu wynosił od 142,6 m 3 d 1 w systemie kanalizacyjnym C do 532,8 m 3 d 1 w systemie kanalizacyjnym B. Przedstawione liczby wskazują, że ilość przedostających się do kanalizacji rozdzielczej wód roztopowych jest zatrważająco wysoka i powoduje duże problemy eksploatacyjne. Gdzie należy upatrywać przyczyn takiej nieszczelności sieci? Na pewno można wykluczyć dopływy wód obcych przez uszkodzenia ścian przewodów lub ich połączeń pod powierzchnią terenu. Przy zamarzniętym w tym okresie gruncie nie ma możliwości bezpośredniej infiltracji wód roztopowych do poziomu niwelety dna kolektorów ściekowych. Z dużą pewnością jako przyczynę dopływu wód roztopowych do kanalizacji można podać nielegalne podłączenia rynien dachowych lub wpustów podwórzowych do kolektorów sanitarnych oraz otwory we włazach studzienek rewizyjnych. W terenie często można zauważyć włazy studzienek kanalizacyjnych usytuowane poniżej poziomu jezdni lub chodnika. Stan taki jest wynikiem uszkodzenia zwieńczenia studzienki przez ciężkie pojazdy, wywołać go też mogą lokalne naprawy nawierzchni ulicy lub powierzchni chodnika. W powstałym w ten sposób zagłębieniu zbierają się spływające po powierzchni terenu wody deszczowe lub roztopowe, które następnie przedostają się do wnętrza studzienki przez otwory wentylacyjne lub służące do podnoszenia pokrywy włazu [Kaczor 2009], a także przez styk włazu ze zwieńczeniem studni. Potwierdzają to badania przeprowadzone w Niemczech, które wykazały, że od 18 do 56% wód przypadkowych przedostaje się do kolektorów ściekowych przez włazy studzienek kanalizacyjnych [Karpf i Krebs 2005, Franz 2007]. Do działań związanych z uszczelnieniem sieci kanalizacyjnej powinna zachęcać analiza finansowa. Zwiększone o wody obce przepływy ścieków powodują wzrost kosz- Acta Sci. Pol.

Wpływ wiosennych roztopów śniegu na dopływ wód przypadkowych... 33 tów eksploatacyjnych, związanych ze zużyciem energii na ich transport i napowietrzanie [Hayes 1996, Kaczor i Satora 2003]. Badania przeprowadzone w Turyngii w 1990 roku wykazały, że w 60% badanych oczyszczalni ścieków znaczną część dopływu stanowiły wody przypadkowe oraz infiltracyjne. Oszacowano, że zmniejszenie dopływu tych wód do kanalizacji pozwoliłoby na roczną redukcję kosztów eksploatacyjnych o 30% [Strategien... 2005]. Przy przeciwdziałaniu dopływom wód przypadkowych do kanalizacji istotna jest także intensyfikacja działań w zakresie wykrywania i eliminowania nielegalnych podłączeń przewodów deszczowych do kolektorów sanitarnych. Działaniom tym powinna towarzyszyć odpowiednia akcja edukacyjna prowadzona wśród użytkowników sieci, uświadamiająca wpływ nieświadomych lub szkodliwych działań na funkcjonowanie systemów odprowadzania i unieszkodliwiania ścieków. Oczywiście najlepszym i jedynie skutecznym sposobem wyeliminowaniem nielegalnych działań związanych z pozbywaniem się wód opadowych z terenu prywatnych posesji jest jednoczesna budowa kanalizacji sanitarnej i kanalizacji deszczowej. Wskazują na to doświadczenia zarówno w Polsce, jak i w innych krajach. Reasumując, należy mieć nadzieję, że przedstawione wyniki badań dostarczą dodatkowych argumentów w dyskusji nad poprawą stanu technicznego kanalizacji sanitarnej w Polsce w związku z koniecznością realizacji postanowień Ramowej Dyrektywy Wodnej oraz ochrony przed zanieczyszczeniami wód powierzchniowych i podziemnych. PIŚMIENNICTWO Błażejewski R., 2003. Kanalizacja wsi. PZITS Oddz. Wielkopolski Poznań. Ellis B., Bertrand-Krajewski J.-L., 2010. Assessing Infiltration and Exfiltration on the Performance of Urban Sewer Systems. IWA Publishing London. Franz T., 2007. Spatial classification methods for efficient infiltration measurements and transfer of measuring results. Dissertation Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, TU Dresden. Dresdner Bericht 28. Franz T., Rutsch M., Krebs P., Frehmann T., Bertrand-Krajewski J.-L., Cardoso M.A., Ellis B., Giulianelli M., Gujer W., Pliska Z., Pollert J., Pryl K., 2007. Untersuchung und Bewertung von In- und Exfiltration undichter Abwasserkanäle. Das EU-Forschungsprojekt APUSS. KA Abwasser Abfall 54(4), 353 361. Hayes P.A., 1996. Total Catchment Management for Sanitary Sewer Overflows in Sydney, Australia. National Conference on Sanitary Sewer Overflows (SSOs). Environmental Protection Agency Washington, 520 528. Heidrich Z., Kalenik M., Podedworna J., Stańko G., 2008. Sanitacja wsi. Wydawnictwo Seidel- -Przywecki Sp. z o.o. Warszawa. Kaczor G., 2009. Otwory we włazach kanalizacyjnych jako jedna z przyczyn przedostawania się wód przypadkowych do kanalizacji sanitarnej. Infrastr. Ekol. Ter. Wiej. 9, 155 163. Kaczor G., Bergel T., 2008. Wpływ wód przypadkowych na ładunki zanieczyszczeń dopływających do oczyszczalni i odprowadzanych do odbiornika. Przem. Chem. Sigma-Not 87(5), 476 478. Kaczor G., Satora S., 2003. Problem wód przypadkowych w wiejskich systemach kanalizacyjnych województwa małopolskiego. Inż. Rol. 3(45), 2, 35 46. Karpf C., Krebs P., 2005. Assessment of Extraneous Water Inflow in Separated Sewer Networks. Proc. 10th ICUD Conference, Copenhagen, Danmark, 21 26 August. Kroiss H., Prendl, L., 1996. Einfluss von Fremdwasser auf Abwasserreinigungsanlagen. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft 140, 71 90. Formatio Circumiectus 10 (2) 2011

34 G. Kaczor Kuliczkowski A., Zwierzchowski D., Kania M., 2004. Nieprawidłowości hydrauliczno-eksploatacyjne kanałów badanych techniką video. Gaz Woda Tech. Sanit. 1, 24 28. Łomotowski J., Szpindor A., 1999. Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków. Arkady Warszawa. Michalska A., Pecher K.H., 2000. Betriebliche und kostenmäßige Auswirkung des Fremdwassers auf Kanalisation und Kläranlage. Gewässerschutz Wasser Abwasser 177, 1 27. Pecher R., 1998. Fremdwasseranfall im Kanalnetz -ein wasserwirtschaftliches Problem? Korrespondenz Abwasser 12 (45), 2250 2258. Strategien zur effizienten Fremdwassererkennung und Schadensbehebung in Abwasserkanälen Handlungsanleitung für eine effektive Eigenkontrolle, 2005. Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt. Freistaat Thüringen. www.thueringen.de (11.2010). Tchobanoglous G., Burton F., Stensel D., 2003. Wastewater Engineering. Treatment and Reuse. Metcalf & Eddy. McGraw-Hill Boston. IMPACT OF SPRING SNOWMELT ON INFLOWS TO THE HOUSEHOLD SEWAGE TREATMENT PLANT Abstract. The aim of the study was to define the scope of the spring snowmelt impact on the increase of inflow to the separated sewer system sewage treatment plant. The research was carried out from 1 st January 2010 to 31 st March 2010 in four selected sewer systems located in the Lesser Poland voivodeship. Hourly air temperature and daily sewage flow measurements were performed. Intensive snowmelts in 2010 began on 19 th February and ended on 4 th March. The average inflow percentage in the sewage discharge to each treatment plant during the snowmelt season reached from 36.6% to 58.1%. The highest inflows occurred on 1 st March (average daily air temperature 6.6 C), and their percentage compared to the average daily flow at the rainless weather reached respectively: 56.8% in the sewer system A, 74.3% in the sewer system B, 54.7% in the sewer system C and 76.5% in the sewer system D. These numbers indicate that inflow caused by the snowmelts constituted over 50% of the daily flow in all analysed sewer systems. The following amount of inflow was discharged into the analysed sewer systems during the greatest snowmelts, i.e. from 19 th February to 3 rd March 2010: 3641 m 3 into the sewer system A, 6926 m 3 into the sewer system B, 1854 m 3 into the sewer system C and 5846 m 3 into the sewer system D. Openings in the inspection chamber manholes as well as illegal connections of gutters and yard inlets to the sanitary sewers were considered as the cause of melt-water discharge into the sewer systems. Key words: sewage, sewer system, sewage treatment, manholes, infiltration and inflow Zaakceptowano do druku Accepted for print: 29.04.2011 Acta Sci. Pol.