Ilość ścieków komunalnych
Jednym z podstawowych problemów w technologii oczyszczania ścieków jest ilość ścieków doprowadzanych do oczyszczalni z istniejącej lub projektowanej zlewni. W ponizszym artykule postaram się przedstawić podstawowe informacje dotyczące ilości ścieków bytowych produkowanych przez gospodarstwa domowe oraz niektórych budynków usługowych.
Ilość ścieków bytowych, a więc ścieków z gospodarstw domowych można przyjąć równą zużyciu wody. Wyjątek stanowi budownictwo jednorodzinne oraz obszary wiejskie, gdzie część wody zużywana jest np.: na podlewanie ogródków lub mycie samochodów, a więc nie jest wprowadzana do kanalizacji sanitarnej. Ilość wody zużytej i nie wprowadzanej do kanalizacji można oszacować na około 5-10% ogólnego zużycia wody w gospodarstwie domowym [Heidrich, 1998].
Jednostkowa ilość ścieków odprowadzana z gospodarstw domowych może być bardzo różna i osiąga w skrajnych przypadkach od 50 (dm3)/(M·d) do nawet 250(dm3)/(M·d) [Heidrich,1998].
Ilość ścieków produkowanych w gospodarstwach domowych zależy od wielu czynników, a w szczególności od:
- standardu wyposażenia mieszkań w przybory sanitarne,
- stanu technicznego przyborów sanitarnych,
- sposobu przygotowania ciepłej wody,
- sposobu rozliczania za zużytą wodę (wg wskazań urządzeń pomiarowych lub ryczałtowo),
- wieku, zamożności mieszkańców oraz ich przyzwyczajeń i trybu życia,
- pory dnia, roku, itp.
W gospodarstwach domowych minimum ilości ścieków przypada na ogół we wczesnych godzinach rannych, a maksimum we wczesnych godzinach popołudniowych. Drugie mniejsze minimum może wystąpić w późnych godzinach popołudniowych [Hartman, 1999].
Średnie wartości zużycia wody w gospodarstwach domowych określa Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie określenia przeciętnych norm zużycia wody [Dz. U. Nr 8 poz. 70, 2002]. Dane te przedstawiono w tabeli 1.
| Wyposażenie mieszkania w instalacje | Przeciętne normy zużycia wody | ||
|---|---|---|---|
| dm3/(j.o.·doba) | dm3/(j.o.·miesiąc) | ||
| * Wartości niższe odnoszą się do budynków podłączonych do zbiorników bezodpływowych na terenach nieskanalizowanych, a wartości wyższe odnoszą się do budynków podłączonych do sieci kanalizacyjnych. | |||
| Wodociąg bez ubikacji i łazienki (brak kanalizacji), pobór wody ze zdroju podwórzowego lub ulicznego. | 30 | 0,9 | |
| Wodociąg, ubikacja bez łazienki. | 50-60* | 1,5-1,8* | |
| Wodociąg, zlew kuchenny, wc, brak łazienki i ciepłej wody. | 70-90* | 2,10-2,70* | |
| Wodociąg, ubikacja, łazienka, lokalne źrodło ciepłej wody (piecyk węglowy, gazowy – gaz z butli, elektryczny, bojler). | 80-100* | 2,4-3,0* | |
| Wodociąg, ubikacja, łazienka dostawa ciepłej wody do mieszkania (z elektrociepłowni, kotlawni osiedlowej lub blokowej). | 140-160* | 4,2-5,4* | |
Niektóre obiekty usługowe, bądź użyteczności publicznej, charakteryzują się dużą zmiennością ilości produkowanych ścieków w ciągu doby, lub roku. Znamiennym przykładem są szkoły w których ścieki produkowane są głównie w czasie przerw lekcyjnych. W soboty, niedziele oraz w czasie przerw świątecznych i wakacyjnych, praktycznie nie ma odpływu ścieków.
W miejscowościach turystycznych obserwować można nawet kilkuset procentowy wzrost ilości odprowadzanych ścieków w okresie wakacyjnym [Myszograj i Panek, 2007]. Jednostkowe normy zużycia wody dla obiektów innych niż gospodarstwo domowe zawarto w przytaczanym wcześniej rozporządzeniu. Wybrane wartości zestawiono w tabeli 2.
| Rodzaj obiektu | Jednostka odniesienia | Przeciętne normy zużycia wody | |
|---|---|---|---|
| dm3/(j.o.·doba) | dm3/(j.o.·miesiąc) | ||
| Przyjmuje się, że przeciętne podlewanie upraw odbywa się w ciągu: 1)15 dni/miesiąc w okresie 15 kwietnia – 15 września 2)20 dni/miesiąc w ciągu całego roku |
|||
| Podlewanie ogórdków przydomowych i upraw rolniczych. | |||
| Ogródek przydomowy, działka rekreacyjna1) | m2 | 2,5 | nie określa |
| Uprawy w szklarniach i tunelach foliowych2) | m2 | 4,0 | nie określa |
| Oświata i nauka. | |||
| Przedszkola dzienne | 1 dziecko | 40,0 | 1,0 |
| Przedszkola tygodniowe, miesięczne | 1 dziecko | 150,0 | 4,5 |
| Szkoły ze stołówką | 1 uczeń | 15,0 | 0,45 |
| Szkoły bez stołówki | 1 uczeń | 25,0 | 0,8 |
| Sport i turystyka. | |||
| Pensjonaty i domy wypoczynkowe kategorii I | 1 miejsce noclegowe | 200,0 | 6,0 |
| Pensjonaty i domy wypoczynkowe kategorii II | 1 miejsce noclegowe | 150,0 | 4,5 |
| Pensjonaty i domy wypoczynkowe kategorii III | 1 miejsce noclegowe | 100,0 | 3,0 |
| handel, gastronomia i usługi. | |||
| Bary | 1 miejsce | 100,0 | 3,0 |
| Kawiarnie i bary kawowe | 1 miejsce | 150,0 | 4,5 |
| Sklepy ze sprzedażą gotowych produktów spożywczych (sklepy spożywcze, mięsne, itp.) | 1 zatrudniony | 30,0 | 0,9 |
W praktyce inżynierskiej wykorzystuje się dwie metody prognozowania ilości ścieków. Dla oczyszczalni nowo projektowanych stosowana jest metoda współczynników jednostkowych. W sytuacji, gdy rozważamy modernizację istniejącej oczyszczalni ścieków, najczęściej stosuje się metodę pomiarów bezpośrednich.
Metoda współczynników jednostkowych jest stosowana przy opracowywaniu bilansu jakościowego i ilościowego ścieków dopływających do oczyszczalni [Łomotowski i Szpindor, 2002].
Na podstawie obserwacji w czynnych oczyszczalniach ścieków bytowych i przemysłowych ustala się następujące wielkości :
- roczny dopływ ścieków Qr,
- czas w jakim powstają ścieki tp, (dla ścieków bytowo-gospodarczych przyjmuje się 365 dni, dla innych rodzajów ścieków od 100 do 335 dni),
- maksymalny dobowy dopływ ścieków Qdmax,
- maksymalny i minimalny godzinowy dopływ ścieków (Qhmax, Qhmin).
Na podstawie tych danych ustala się następujące wartości charakterystyczne:
- średni dobowy dopływ ścieków:
- dobowy współczynnik nierównomierności dopływu ścieków:
- maksymalne i minimalne godzinowe współczynniki dopływu ścieków:
Wartości współczynników nierównomierności Ndmax oraz Nhmax zestawiono tabeli 3. Współczynnik minimalnego godzinowego dopływu ścieków przyjmuje wartości Nhmin=0,0-0,6 co zależy w znacznym stopniu od charakteru jednostki osadniczej oraz stanu technicznego sieci kanalizacyjnej.
Metodę pomiarów bezpośrednich stosuje się, gdy system kanalizacyjny jest eksploatowany oraz dostępne są archiwalne dane dotyczące ilości ścieków. Z badań prowadzonych dla szeregu oczyszczalni wynika, że zmiany składu, jak i ilości ścieków mają charakter cykliczny tworząc szereg czasowy.
| Wielkość jednostki osadniczej (liczba mieszkańców – LM) |
Współczynniki nierównomierności | |
|---|---|---|
| Nhmax | Ndmax | |
| <2000 | 3,0 | 2,4 |
| 2001-5000 | 3,0 | 2,0 |
| 5001-10000 | 2,66 | 1,6 |
| 10001-20000 | 2,4 | 1,6 |
| 20001-100000 | 2,0 | 1,33 |
| >100000 | 1,5 | 1,33 |
Niemieckie wytyczne projektowania ATV A131 oraz ATV A122 [1991] zalecają przyjmowanie następujących wartości dotyczących ilości ścieków:
- jednostkowa średnia dobowa ilość ścieków:
- jednostkowa maksymalna godzinowa ilość ścieków:
- ogólny współczynnik nierównomierności spływu ścieków:
Bibliografia
Hartman, L. (1999). Biologiczne oczyszczanie ścieków (wyd. drugie). Warszawa: Instalator Polski.
Heidrich, Z. (1998). Przydomowe oczyszczalnie ścieków. Poradnik. Warszawa: Centralny Ośrodek Informacji Budownictwa.
Myszograj, S., i Panek, E. (2007, maj). Bilansowanie ilości ścieków. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, strony 9-12.
Łomotowski, J. i Szpindor, A. (2002). Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków. Warszawa: Arkady.
