|
Publikacje GCB w Tyliczu |
|
Efektywność usuwania azotu ze ścieków bytowych w zraszanych złożach keramzytowych o różnym obciążeniu hydraulicznym i różnym ładunku substratu organicznego.
Jucherski A. Nastawny M. Celem 8-letnich badań (2004–2012), prowadzonych w warunkach klimatu górskiego, było porównanie i ocena efektów usuwania azotu ze ścieków bytowych w dwóch konstrukcyjnie podobnych urządzeniach ze zraszanymi złożami z wypełnieniem z granulatów keramzytowych. Analizowano zmiany N-NH4, N-NO3, Ntot w obiektach pracujących w różnych warunkach temperatury, obciążenia hydraulicznego i ładunku substratu organicznego (BZT5). W warunkach większego obciążenia złoża 2 substratem organicznym (średnie BZT5=78,60 g O2·m–2·d–1) efektywność nitryfikacji (h=80% K20= 0,543 d–1) była mniejsza niż w mniej obciążonym (średnie BZT5=46,35 gO2·m–2·d –1) złożu 1. h= 91%, a K20= 2,398 d–1. Odwrotnie zaś w warunkach większego obciążenia złoża 2. substratem organicznym efektywność denitryfikacji i szybkość usuwania azotu SUZ były większe h= 30%, SUZ= 7,86 g∙m–2∙d–1) niż w złożu 1. mniej obciążonym substratem organicznym h = 11%, SUZ = 1,55 g∙m–2∙d1). Procesy nitryfikacji w złożach można zintensyfikować przez zmniejszenie obciążenia ich powierzchni ładunkiem organicznym, dopasowując konstrukcyjnie zraszane powierzchnie do większego stężenia zanieczyszczeń organicznych w ściekach odpływających z wiejskich osadników gnilnych. Słowa kluczowe: hybrydowe oczyszczalnie hydrofitowe, ścieki bytowe, złoża keramzytowe, oczyszczalnie zagrodowe, warunki górskie
Quasi-techniczne instalacje ze złożami gruntowo-roślinnymi w ściekowej sanitacji indywidualnej na terenach przyrodniczo cennych w Karpatach w monografii pod red. Janusza R. Raka pn. Wybrane aspekty ochrony wód i gospodarki wodnej Południowo-Wschodniej Polski, Wschodniej Słowacji i Zachodniej Ukrainy.
Jucherski A. Wydawnictwo Muzeum Regionalnego im. Adama Fastnachta Obszary górzyste Karpat, dzięki swym unikalnym walorom przyrodniczym i pełnieniu istotnej dla kraju funkcji hydrologicznej, wymagają szczególnej ochrony przed zanieczyszczeniami pochodzącymi z nieuporządkowanej działalności rolniczej i bytowej. Ogromne braki i potrzeby w wyposażeniu wiejskiej infrastruktury sanitarnej oraz trudne wymogi formalne związane z uzyskaniem środków finansowych sprawiają, że budowa na wsi wyłącznie systemów sanitarnych „miejsko podobnych” jest praktycznie niemożliwa. Alternatywą dlagospodarki ściekowej - opartej o powszechnena wsi zbiorniki (szamba) z „okresowym wybieraniem i wywożeniem” gromadzonych tam nieczystości fekalnych do punktów zlewnych - są małe oczyszczalnie ścieków o zasięgu lokalnym oraz mikro oczyszczalnie zagrodowe. Prefabrykowane urządzenia zagrodowe, odtwarzające w mikroskali procesy oczyszczania stosowane w wielkogabarytowych instalacjach typu miejskiego, są często procesowo niedopasowane do specyfiki zmiennych warunków ściekowych, przy tym są mało energooszczędne, i w efekcie bardzo zawodne w wiejskiej eksploatacji użytkowej. Jedną ze skutecznych alternatyw, w stosunku do tych rozwiązań, są quasitechniczne instalacje oczyszczające wykorzystujące odpowiednio istotę działania systemów gruntowo-roślinnych (hydrofitowych). Muszą być one jednak zmodyfikowane oraz przystosowane pod względem techniczno-funkcjonalnym i technologicznym do właściwości topograficzno-lokalizacyjnych i do środowiskowych wymagań wiejskich terenów górzystych. W pracy przedstawiono przykłady takich rozwiązań, opracowanych przez ITP – Górskie Centrum Badań i Wdrożeń w Tyliczu Słowa kluczowe: tereny górzyste, ochrona zasobów wodnych, oczyszczanie ścieków, górskie oczyszczalnie gruntowo-roślinne
Zagrożenia i potrzeby ochrony obszarów źródliskowych na terenach wiejskich gminy wykorzystywanych na cele rolnicze oraz leżących poza zasięgiem zbiorczej sieci sanitarnej. Jucherski A. Gospodarka Wodno-ściekowa w specyfice Gminy Uzdrowiskowej Krynica-Zdrój, s.45-62, 2012 (materiały pokonferencyjne) Racjonalna i efektywna gospodarka wodno - ściekowa i nawozowa w każdym domu i gospodarstwie na terenie gminy jest podstawowym i niezbędnym warunkiem utrzymania lokalnych składników zasobowych środowiska przyrodniczego, przede wszystkim: wód i gleby, w stanie niepogorszonym. Polska, z zachowaniem właściwych proporcji, należy – niestety – do krajów o najuboższych zasobach wodnych w Europie. W tym niedostatku, tylko tereny górzyste – jako jedyne w kraju – są obszarami, które obdarzone unikalnymi walorami przyrodniczymi odgrywają szczególną, lub wręcz dominującą rolę w tworzeniu bilansu wodnego Polski. Wysoki potencjał wodotwórczy terenów górzystych wynika, przede wszystkim, z dwukrotnie wyższych (od średniej krajowej) wysokości opadów atmosferycznych oraz bogatej okrywy roślinnej, szczególnie leśnej, wspomagającej naturalne procesy ich terenowego magazynowania. Jednakże pomimo wytwarzania wodnej nadwyżki bilansowej – dostępność do zasobów wodnych na terenach górzystych jest lokalnie bardzo zróżnicowana, a w niektórych rejonach występuje nawet stały lub okresowy deficyt wody pitnej. Wynika to, między innymi, z tego, że potencjalne źródła pozyskiwania wody pitnej z sieci potoków i rzek, charakteryzujących się, z natury, znaczną sezonową zmienności przepływów, zmuszają – wobec postępującego ich zanieczyszczania – do wykorzystywania w coraz większym zakresie podziemnych zasobów wodnych, a te w wielu zaludnionych rejonach Karpat są ubogie.
Quasi-techniczne oczyszczalnie ścieków w ochronie zasobów wody na wiejskich terenach górzystych. Jucherski A., Walczowski A. Ochrona obszarów źródliskowych na przyrodniczo cennych wiejskich terenach górzystych wymaga stosowania skutecznych i komplementarnych systemów oczyszczania ścieków bytowych, w tym rozwiązań indywidualnych. Przedstawiono wyniki wieloletnich (2005–2011) badań quasi-technicznej instalacji oczyszczającej technologicznej propozycji Górskiego Centrum Badań i Wdrożeń w Tyliczu, przykładu rozwiązania problemu ścieków bezpośrednio w zagrodzie wiejskiej. Instalacja składa się z osadnika przepływowego, urządzenia ze zraszanym złożem ze spiekanych granulatów gliniasto-ilastych (keramzyt) oraz stokowego złoża filtracyjnego gruntowo-roślinnego. Średnie wieloletnie wyniki skuteczności zmniejszania wskaźników i stężenia zanieczyszczeń w oczyszczanych ściekach, określone odpowiednio w okresach: wiosenno-letnich i jesienno-zimowych: 99,5 i 95,0% (N-NH4); 87,0 i 73,8% (NC); 88,7 i 83,6% (P-PO4); 98,9 i 98,8 (BZT5) 91,3 i 92,9% (ChZT) oraz 76,1 i 79,6% (zawiesina og.) są na poziomie rekomendacji i wymagań Komisji Helsińskiej HELCOM i Szwecji. Odniesienie uzyskanych wyników do poziomu wymagań ustanowionych w celu ochrony wód Bałtyku uznano za najbardziej właściwe. Słowa kluczowe: górska oczyszczalnia gruntowo-roślinna, obszary górzyste, ochrona środowiska, tereny wiejskie, zasoby wodne.
Wpływ wybranych makrofitów na skuteczność oczyszczania ścieków w stokowych złożach filtracyjnych gruntowo-roślinnych. Jucherski A., Walczowski A. Większe rośliny wodnolubne, tzw. makrofity, są nieodłączną cechą systemów szuwarowo-bagiennych, których właściwości środowiskowe są z powodzeniem wykorzystywane w różnorodnych, technicznych układach oczyszczalni ścieków gruntowo-roślinnych, tzw. hydrofitowych. Rola tych roślin polega tu, nie tyle na ich bezpośrednim udziale w biochemicznych mechanizmach oczyszczania, ale głównie na ich fizycznej obecności w układzie oczyszczalni i tworzeniu w nim sprzyjających warunków do utrzymania i intensyfikacji działania tych mechanizmów. Części nadziemne makrofitów chronią powierzchnie złóż przed przyrostem glonów, tworzą tam w lecie mikroklimat, a w zimie są cieplnym ich izolatorem. Zdolne do asymilacji pierwiastków biogennych są jednocześnie siedliskiem dla organizmów żywych, a w końcowym efekcie wzbogacają estetykę lokalizacji oczyszczalni. Podziemne ich części (kłącza i korzenie) stabilizują przypowierzchniowe warstwy złoża przed erozją, uwalniają do ryzosfery tlen – co wspomaga procesy biodegradacji materii organicznej i nitryfikacji - pobierają substancje biogenne, a także uwalniają antybiotyki [Brix 1996]. Rodzaj makrofitu, charakter dynamiki jego metabolizmu oraz pokrój i zasięg systemu korzeniowego w złożu, a tym samym wielkość powierzchni wykorzystywanej do rozwoju osiadłej biomasy bakteryjnej, biorącej bezpośredni udział w procesach oczyszczania – decydują o znaczeniu jego obecności w układzie. Wśród wielu znanych układów oczyszczalni hydrofitowych [Pempkowiak i inni 2010], specyficznym rozwiązaniem technologicznym, stosowanym w systemach „górskich” quasinaturalnych oczyszczalni ścieków rozwijanych badawczo przez ITP – GCB w Tyliczu [Jucherski, Walczowski 2010] są stokowe złoża gruntowo-roślinne – rozwiązania techniczne, w których budowie wykorzystano ideę i właściwości śródłąkowych młak górskich. Stokowe złoże gruntowo-roślinne jest zbudowane w
postaci roślinnego pasa, wykonanego Podczas badań udziału roślin w efektach usuwania ładunków N i P ze ścieków oczyszczanych w stokowych złożach gruntowo-roślinnych, porośniętych mieszankami różnych roślin wodnolubnych z dominacją manny wodnej lub mozgi trzcinowatej, stwierdzono, że przez zbiór roślin można usunąć tylko od 5% do 13% – N i od 3,5% do 7% – P z ilości tych składników dostarczonych do oczyszczalni wraz ze ściekami w ciągu roku [Jucherski 2000]. W niniejszej pracy przedstawiono efektywność oczyszczania ścieków, w wybranych wskaźnikach i składnikach zanieczyszczeń, w badaniach poletkowych przeprowadzonych na polowym stanowisku składającym się z czterech segmentów odpowiadających wycinkom powierzchni stokowych złóż gruntowo-roślinnych, obsadzonych tu jednorodnie: manną wodną, mozgą trzcinowatą oraz trzciną (jedno poletko bez nasadzeń), zasilanych ściekami z jednakowym obciążeniem hydraulicznym ich powierzchni.
Ocena efektywności napowietrzania ścieków w osadniku wstępnym i jej wpływ na technologiczną skuteczność quasinaturalnych oczyszczalni ścieków gruntowo-roślinnych Jucherski A., Walczowski A. Wyniki badań aeratora napowietrzającego ścieki w III komorze osadnika gnilnego wchodzącego w skład wybranej quasinaturalnej instalacji oczyszczającej typu gruntowo-roślinnego, chociaż nie upoważniają do formułowania wniosków ogólnych, to jednak w konkretnym przypadku badawczym pokazują, że korzyści z zastosowania tego urządzenia w osadniku są wątpliwe, zarówno pod względem technologicznym jak i ekonomicznym. Pojedynczy aerator tego typu zastosowany w osadniku, chociaż stwarzał
dobre warunki tlenowe w strefie napowietrzania, czego wyrazem była
zauważalna mineralizacja zanieczyszczeń organicznych Z przeprowadzonych badań wynika wniosek, że wyposażenie osadnika w tego typu aerator jest przedsięwzięciem kosztownym, a tak zestawiony układ urządzeń nie spełnia funkcji samodzielnej oczyszczalni. Stosowane w instalacji badawczej złoże filtracyjne z wypełnieniem keramzytowym góruje zdecydowanie nad aeratorem zarówno pod względem skuteczności technologicznej, jak również jest od niego zdecydowanie energooszczędne. Wprowadzenie aeratora do osadnika jako dodatkowego urządzenia wspomagającego w nim procesy oczyszczania, nie miało praktycznie żadnego wpływu na końcowy poziom skuteczności oczyszczania ścieków w oczyszczalni, w której ten osadnik funkcjonował.
|
|
|