W jaki sposób opady deszczu wpływają na wydajność oczyszczalni?
Woda deszczowa w okresach ulewnych opadów zwiększa ilość ścieków dopływających do oczyszczalni miejskich, gminnych czy wiejskich często w konsekwencji powodując przeciążenia hydrauliczne i wahania. Zwiększony przepływ oczyszczalni za sprawą dopływającej do niej wody deszczowej z czasem doprowadza do problemów w działaniu całego układu oczyszczania. W wielu przypadkach natężenie przepływu przekracza nawet projektową przepustowość negatywnie wpływając na wydajność. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że ściek jest po prostu rozcieńczony i wymaga oczyszczania w mniejszym stopniu z uwagi na niższe stężenie ładunków BZT5, ChZT, Zawiesiny itd. co może się wydawać pozytywne, ale na dalszą metę tak nie jest. Oczyszczanie ścieków to głównie proces biologiczny, a więc zachodzi dzięki żywym organizmom, które do prawidłowego rozwoju potrzebują stałego zaopatrzenia w żywność. Jeżeli podaż pożywienia zostanie zmniejszona, aktywność organizmu spada. W większości przypadków taki stan nie stanowi poważnego problemu, wydajność oczyszczalni (osadu czynnego) jest nieco gorsza, zanim przepływ znowu wróci do normy. Problem zaczyna się jeśli intensywne opady utrzymują się dłużej.
Deszczówka w kanalizacji
Zgodnie z obowiązującą ustawą z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo Wodne, która weszła w życie 1 stycznia 2018 roku i zastąpiła dotychczas obowiązującą ustawę z 18 lipca 2001 roku, wody opadowe i roztopowe utraciły status ścieków, co nie oznacza, że trafia ich mniej do kanalizacji sanitarnej czy ogólnospławnej a tym samym do komunalnych oczyszczalni ścieków, nie oznacza też, że ich dopływ ma mniejsze znaczenie z punktu widzenia technologii oczyszczania.
Przeciążenie hydrauliczne spowodowane deszczem jest poważnym problemem kiedy opady jak wspomniałem wyżej występują przez dłuższy czas, a z takim stanem mamy do czynienia w ostatnich tygodniach w zasadzie w całym kraju. Każda oczyszczalnia ma swoją maksymalną przepustowość a kiedy ta zostanie przekroczona lub układ dłużej działa w zakresie maksymalnej przepustowości, proces także w bioreaktorach ulega pogorszeniu, czasami znacznie. Główny problem oczyszczalni komunalnych to dopływ przypadkowych wód deszczowych trafiających do kanalizacji sanitarnej przez jej nieszczelność oraz nielegalne odprowadzanie przez właścicieli posesji deszczówki z dachów, tarasów i innych powierzchni utwardzonych. Część wód opadowych i roztopowych pochodzi również z funkcjonującej w niektórych miejscowościach kanalizacji ogólnospławnej.
Problemy
Wahania i zwiększony przepływ nieraz dwukrotnie lub więcej aniżeli w porach suchych mają istotny wpływ m.in. na działanie osadników, w tym osadników wtórnych przyczyniając się do ucieczki osadu czynnego. Więcej informacji na temat nieprawidłowości eksploatacyjnych osadników pisałem w artykule Problemy w osadniku wtórnym. Nie da się nie zauważyć, że przeciążenia hydrauliczne spowodowane opadami rozrzedzają osad, zaczyna też gorzej kłaczkować i opadać a proces sedymentacji w osadnikach staje się mniej stabilny. Biologia wymaga stałego zaopatrzenia w żywność, mikroorganizmy potrzebują także pewnej ilości czasu na strawienie pokarmu. Zwiększone obciążenie hydrauliczne sprawia, że mikroorganizmy mają mniej czasu na przyswajanie pożywienia ograniczając tym samym swój rozwój, aktywność enzymatyczną i dalej zdolności sedymentacyjne.
Kolejnym o ile nie najważniejszym czynnikiem szczególnie widocznym w obecnym okresie (jeszcze zimowym) jest wpływ wód deszczowych i roztopowych na temperaturę ścieków dopływających do reaktorów biologicznych komunalnych oczyszczalni ścieków. Dopływ takich ścieków obniża temperaturę. Niska temperatura skutkuje spowolnieniem procesów biologicznych, zwłaszcza procesu przeprowadzanego przez mikroorganizmy nitryfikacyjne redukujące azot amonowy. Obniżenie temperatury tylko o 1-2 oC może mieć znaczący wpływ na nitryfikację powodując jej stopniowe osłabienie a w dalszej perspektywie nawet zanik procesu. Zmienne ilości dopływu wód opadowych np. po ulewnym deszczu to także wahania temperatury w osadniku, prądy związane z różnicą temperatur negatywnie wpływają na proces sedymentacji powodując np. wynoszenie zawiesin z osadnika wtórnego.
Co możemy zrobić?
Na opady atmosferyczne nie mamy wpływu, mało tego w ostatnich latach obserwujemy coraz częściej niebezpieczne zjawiska atmosferyczne w postaci bardzo ulewnych deszczy i burz powodując przeciążenia hydrauliczne w infrastrukturze kanalizacji i w końcowej oczyszczalni ścieków. Dłużej utrzymujące się opady prowadzą nawet do podtopień i powodzi z kolei latem coraz częściej mamy do czynienia z suszą ale to już temat na inny artykuł.
Jak widać, poważnym problemem może być ulewny deszcz. Jednak dopływ przypadkowych ścieków pochodzących z opadów atmosferycznych możemy nieco ograniczyć i tym samym zapobiec w pewnym stopniu negatywnym zjawiskom jakie wywołują. Ograniczenie przeciążeń hydraulicznych i obniżenia temperatury ścieków spowodowane przedostawaniem się wód opadowych do systemów kanalizacyjnych możemy uzyskać uszczelniając istniejącą kanalizację ale także podejmując czy intensyfikując odpowiednie działania polegające na wykrywaniu i usuwaniu nielegalnych połączeń spustów rynien dachowych budynków i studzienek odbierających wody opadowe z powierzchni utwardzonych posesji mieszkańców. Z pewnością bezcenne jest także uświadamianie mieszkańców o negatywnym oddziaływaniu deszczówki na oczyszczalnię ale przede wszystkim przekonywanie ich do zbierania deszczówki i wykorzystywania dla własnych potrzeb jednocześnie oszczędzając wodę pitną. Więcej na temat oszczędzania wody pitnej opisuję w artykule: Marnowanie wody, nie będąc tego świadomym.
Na koniec przypominam, że w przypadku „wypłukania osadu” i pogorszenia się jego właściwości sedymentacyjnych przez nadmierny dopływ ścieków do oczyszczalni spowodowany opadami, szczególnie pomocny będzie preparat Ekobak Microlife DCB 002. Biopreparat ten poprawia sedymentację poprzez szybsze kłaczkowanie osadu czynnego, przyspiesza proces odbudowy i aktywacji mikroorganizmów, w tym nitryfikacyjnych.