Profil zmian stężenia ortofosforanów podczas oczyszczania ścieków i przeróbki osadów ściekowych

Wykorzystanie znajomości profilu zmian stężenia związków biogennych w oczyszczalniach ścieków stanowi istotny warunek ich projektowania. Wykorzystywanie zintegrowanych układów do usuwania ze ścieków związków azotu oraz fosforu wprowadziło znaczące zmiany w projektowaniu i eksploatacji tzw. gospodarki osadowej oczyszczalni. Dane statystyczne wskazują, że na 207 ankietowanych polskich oczyszczalni ścieków blisko 83% stosuje proces osadu czynnego i 80% z tych obiektów pracuje w systemie pełnego lub częściowego biologicznego usuwania związków biogennych - tzw. układy wysokoefektywnego usuwania fosforu (enhanced biological phosphorus removal) [1]. Uzyskując wyższą skuteczność oczyszczania ścieków, jednocześnie zwiększa się ilość osadów kierowanych do unieszkodliwiania oraz zmienia ich parametry jakościowe, wynikające m.in. z dużej akumulacji fosforu w komórkach bakterii. Podczas unieszkodliwiania osadów w warunkach beztlenowych (fermentacja metanowa), nawet 60% fosforu usuniętego ze ścieków może zostać wtórnie uwolniona podczas hydrolizy polifosforanów do cieczy osadowej. Stężenie fosforu wzrasta w bardzo szerokim zakresie, na co ma wpływ duża zmienność jakościowa osadów oraz problemy z utrzymaniem stabilności procesów ich unieszkodliwiania. Przykładowy zakres stężenia fosforu w oczyszczalni ścieków w Białymstoku wynosił od 20 do 435 mg Pog/L w cieczy osadowej z zagęszczaczy grawitacyjnych, natomiast z komór fermentacji od 18 do 590 mg Pog/dm3 [2÷3]. Ciecz osadowa ponadto charakteryzuje się wysoką zawartością związków organicznych, zawiesin ogólnych trudno opadających i koloidalnych, gazów rozpuszczonych (metan, amoniak, CO2, H2S), metali ciężkich i tłuszczów oraz amoniaku, którego stężenie może osiągnąć nawet kilkaset gramów na metr sześcienny. W cieczy pofermentacyjnej stwierdza się ponadto duże stężenia lotnych kwasów tłuszczowych (LKT), węglanów oraz kationów potasu i magnezu [4÷5]. Rosnąca ilość uwalnianego fosforu w cieczy osadowej, przy równie dużym stężeniu azotu amonowego oraz udziale jonów magnezu stanowi także źródło wytrącającego się twardego osadu fosforanu amonowo-magnezowego MgNH4PO4ź6H2O, czyli struwitu [6]. Powszechnym sposobem oczyszczania cieczy osadowej, powstającej podczas przeróbki osadów jest jej zawracanie do oczyszczalni ścieków. Pod względem ilościowym wody osadowe stanowią jedynie kilkuprocentowy udział w ogólnym bilansie ilościowym ścieków. Jednakże ładunek zanieczyszczeń, szczególnie związków biogennych, jaki jest w ten sposób zawracany może dochodzić nawet do kilkudziesięciu procent ogólnego ładunku dopływającego do oczyszczalni. Nieregularne, okresowe oraz zmienne jakościowo dopływy, wynikające z cykliczności oraz różnej efektywności pracy urządzeń gospodarki osadowej mogą stanowić problem dla stabilności pracy oczyszczalni oraz jej eksploatacji. Szczególnie ujawnia się to przy braku monitoringu związków fosforu podczas poszczególnych faz oczyszczania ścieków i przeróbki osadów [7]. W prezentowanym artykule autorzy przedstawili profil zmian stężenia ortofosforanów podczas oczyszczania ścieków oraz unieszkodliwiania osadów ściekowych miejskiej oczyszczalni "Jamno", ze szczególnym uwzględnieniem wód osadowych.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku