SANITACJA GOSPODARSTW ROLNICZYCH PODSTAWOWYM WARUNKIEM ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU TERENÓW WIEJSKICH Andrzej Jucherski Andrzej Walczowski Sierpień 2009 r. ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW ŚCIEKOWYCH W GOSPODARSTWACH ROLNICZYCH O ZABUDOWIE LUŹNEJ I ROZPROSZONEJ WSI
Materiale ale seminarului de instruire din cadrul proiectul „Satul moldovenesc – modul de organizare a activităţilor agroturistice” este realizat în Republica Moldova, Polonia, VIII-IX.2009
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SANITACJA GOSPODARSTW ROLNICZYCH
PODSTAWOWYM WARUNKIEM ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU
TERENÓW WIEJSKICH
Andrzej Jucherski
Andrzej WalczowskiSierpień 2009 r.
ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW ŚCIEKOWYCH W GOSPODARSTWACH ROLNICZYCH O ZABUDOWIE
LUŹNEJ I ROZPROSZONEJ WSI
IBMER – GCB W TYLICZU jest placówką naukową prowadzącą działalność rozwojową i badawczo-wdrożeniową w szerokim zakresie techniki rolniczej i infrastruktury technicznej wsi górskiej, wdrażającą i upowszechniającą nowatorskie rozwiązania techniczno-organizacyjne bezpośrednio w gospodarstwach rolniczych makroregionu południowo-wschodniego.
UWARUNKOWANIA, POTRZEBY I SPOSOBY ROZWIĄZANIA PROBLEMÓW ZWIĄZANYCH Z GOSPODARKĄ NAWOZOWO-ŚCIEKOWĄ W GÓRSKICH GOSPODARSTWACH ROLNYCH
Woda jest podstawą życia człowieka, a nieograniczony dostęp do jej zasobów jest wyzwaniem dla rozwoju cywilizacyjnego ludzkości.
Średnie zasoby wodne w Europie wynoszą 4560 m3 na rok na jednego mieszkańca.
Zasoby te są bardzo zróżnicowane w poszczególnych krajach.
Zasoby wodne w Polsce wynoszą 1580 m3/osobę.rok i należą do najniższych w Europie.
Polska, Belgia, Niemcy są w grupie krajów o bardzo małych zasobach wodnych 1000÷2000 m3/osobę.rok.
Zasoby wodne Mołdawii wynoszą 2777 m3/osobę.rok, przy czym pobór wody w tym kraju jest większy od zasobów odnawialnych.
Konieczność ochrony wód przed zanieczyszczeniami występującymi na terenach wiejskich jest podstawowym zadaniem władz i mieszkańców.
Większość państw europejskich (oprócz Mołdawii i Ukrainy) mieści się w zasobach średnich i powyżej średnich 5000÷20000 m3/osobę.rok.
Pojedyncza zagroda rolnicza jest potencjalnym zagrożeniem dla lokalnego środowiska wodnego, w przypadku gdy prowadzona w niej gospodarka nawozowo-ściekowa nie spełnia wymogów sanitarnych.
ZAGROŻENIA
Średnie ilości bakterii fekalnych wydalanych dzienne przez człowieka i różne gatunki zwierząt hodowlanych wg Hutona (liczebność = n x 109). Za: Kuczew-skim K., Łomotowskim J. kanalizacja w zagrodzie. Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie 1/1989
Eschcrichia Coli Streptococcus Wyszczególnienie
Liczebność = n x 109
Człowiek
Owca
Krowa
Świnia
Kury
2,0
11,0
5,4
8,9
0,24
0,45
18,00
31,00
230,00
0,62
SKALA ZAGROŻEŃ
Skład fizyko-chemiczny ścieków wytwarzanych w gospodarstwach rolnych
Rodzaj ścieku Wskaźniki
Ścieki domo-w e 1 /
Gnojówka 3i4/
Gnojowica 3/
Soki kiszon-kowe 4i5/
BZT5 [mgO2/dm3] 400 19000 13000 60000
PH 7.1 7.1 7.3 5.3
N og. [mg/dm3] 85 2200 3200 2030
N-NH4 [mg/dm3] 72 brak danych brak danych 590
P [mg/dm3] 20 120 750 470
K [mg/dm3] 52 2100 3800 3970
l/ Źródło : Hus. St., 1995, Badania własne
2/ Źródło : Kutera J., Hus St., 1990
3/ Źródło : Kuczewski K., Łomotowski J., 1989
4/ Źródło : Sikorski M. i Mikołajczak J., 1997
5/ Źródło : Soroko M., 1992
Dzienny ładunek zanieczyszczeń w BZT5 od 1 DJP (500 kg) odpowiada ładunkowi zanieczyszczeń w BZT5 pochodzącemu od 15 R.L.M., a w przypadku 1 DJP trzody chlewnej – 22 R.L.M.
Każde gospodarstwo rolnicze, a szczególnie hodowlane, musi szczególnie wdrażać dobre praktyki rolnicze zarówno w gospodarce ściekowej jak i nawozowej, poprzez racjonalne stosowanie skutecznych metod oczyszczania ścieków bytowych i poprodukcyjnych, a także w czasie magazynowania i gospodarowania nawozami naturalnymi stałymi i płynnymi.
Konieczne jest przy tym wdrażanie innowacyjnych projektów technologicznych dotyczących płyt gnojowych, zbiorników na gnojówkę i zagrodowych oczyszczalni ścieków, które powinny być standardowym wyposażeniem każdego gospodarstwa.
WYMOGI DOBREJ PRAKTYKI ROLNICZEJ W GOSPODARSTWACH HODOWLANYCH
WDRAŻANIE STANDRDÓW DOBREJ PRAKTYKI ROLNICZEJ W GOSPODARCE NAWOZOWO-ŚCIEKOWEJ GÓRSKICH
GOSPODARSTW ROLNICZYCH Z WYKORZYSTANIEM INNOWACYJNYCH TECHNOLOGII IBMER
IBMER – GCB w Tyliczu służy doradztwem i pomocą projektową przy wdrażaniu efektywnych metod budowy płyt gnojowych oraz zbiorników na gnojówkę, a także promuje odpowiednie urządzenia i maszyny do uzdatniania i efektywnego zadawania nawozów naturalnych na użytkach rolnych.
3,0 m2/DJP,
2,0 m3/DJP, Jednostkowe powierzchnie
płyt gnojowych i objętości zbiorników na gnojówkę .
W przypadku zbiorników na gnojówkę bardzo przydatnym urządzeniem jest tzw. forma ślizgowa do „bezzbrojeniowego” wylewania ich ścian.
Tym sposobem można też wykonywać zbiorniki na ścieki bytowe (domowe).
Urządzenie to może być z powodzeniem wykorzystywane w tzw. „gospodarczym systemie” wykonawstwa, bezpośrednio przez rolników inwestorów.
OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW BYTOWYCH
I UTYLIZACJI OSADÓW W GOSPODARSTWACH
ROLNICZYCH
UWARUNKOWANIA I UZASADNIENIE WYBORU KONCEPCJI BADAWCZO-WDROŻENIOWEJ IBMER GCB W TYLICZU
Teoretycznie, systemy kanalizacji obszarowej, doprowadzającej wszystkie ścieki bytowe do oczyszczania w oczyszczalni zbiorczej, trzeba uznać za systemy najbardziej skuteczne w ochronie środowiska przyrodniczego.
Jednakże w praktyce wiejskiej gospodarki ściekowej często się zdarza, że skuteczność tych systemów (zależna od technologicznej sprawności zastosowanych urządzeń) jest zakłócana przez niedozwolone zrzuty ścieków odzwierzęcych, ścieków chemicznych i biologicznie agresywnych, a także nadmiernego dowozu mocno stężonych i zagniłych fekaliów z posesji leżących poza systemem.
Postępujący wzrost opłat za korzystanie z kanalizacji i kłopoty środowiskowe z zagospodarowaniem bardzo uciążliwych osadów stałych mogą również obniżać technologiczną ocenę tych systemów, które jednak zawsze będą uznawane za wygodne i niezawodne źródło dochodu instytucji, które nimi zarządzają.
Ogólnie, zabudowa przestrzenna wsi polskiej nie sprzyja budowie obszarowych systemów kanalizacyjnych.
Prawie 21 % wsi jest w zabudowie rozproszonej (średnie odległości pomiędzy domami wynoszą 120-180 m do max. 500 m).
Około 41 % wsi jest w zabudowie luźnej – rozwleczonej (średnie odległości pomiędzy domami 50 – 70 m do max. 100 m).
Na terenach górzystych Polski (>350 m n.p.m.) dominującymi typami wsi są jednostki osadnicze o zabudowie: łańcuchowej, łańcuchowej z przysiółkami i rozproszonej – razem: ok. 43 % (na terenach typowo górskich – ok. 70 %).
SYTUACJA W POLSCE
Na terenach wiejskich w Polsce działa ok. 2000 oczyszczalni z kanalizacją zbiorczą obsługujących ok. 5 % wsi (ok. 20 % całej ludności wsi).
Szacuje się, że na ogólną liczbę 2.928.000 gospodarstw rolniczych (188.000 na terenach górskich) aż 75 % pozbywa się ścieków bytowych bez oczyszczania.
Ze względu na niekorzystną specyfikę zabudowy wsi polskiej, wieloletnie zaniedbania a stąd na ogromne potrzeby, wprowadzenie na tereny wiejskie wyłącznie „miejskich systemów kanalizacyjnych” jest ze względów ekonomicznych niemożliwe, a często nieracjonalne ze względów technologiczno-środowiskowych.
Obowiązujące w Polsce prawodawstwo wymaga budowy obszarowych systemów kanalizacyjnych z oczyszczalniami zbiorczymi w aglomeracjach o równoważnej liczbie mieszkańców 2000 RLM.
Ustalono jednak, że warunkiem uzasadniającym zamiar budowy w aglomeracjach zbiorczych systemów kanalizacyjnych z oczyszczalni są graniczne wskaźniki D 120 osób/km (kanalizacji) (8 m/osobę) i W 5000 zł/osobę (N.F.O.Ś. i G. W., 2004).
Wytyczne Europejskiego Komitetu Ekonomicznego – Społecznego (2004 r.) określają wielkości jednostkowych wskaźników długości kanalizacji w aglomeracjach miejskich na: D = 500-2000 osób/km (0,5 – 2,0 m/osobę), a na terenach wiejskich: 100-200 osób/km (5-10 mb/osobę).
CO TO SĄ TECHNOLOGIE ”DOPASOWANE” I DLACZEGO ICH POTRZEBUJEMY ?
TECHNOLOGICZNE ”DOPASOWANIE”
OZNACZA, ŻE W KAŻDYM POJEDYNCZYM PRZYPADKU NALEŻY SZUKAĆ ROZWIĄZAŃ, KTÓRE UMOŻLIWIĄ :
ROZWIJANIE EFEKTYWNYCH PROJEKTÓW ZMIERZAJĄCYCH DO ROZWIĄZYWANIA LOKALNYCH PROBLEMÓW,
OSZCZĘDZANIE PIENIĘDZY MOŻE NIE W FAZIE PLANOWANIA, LECZ W FAZIE INWESTOWANIA, A TAKŻE OSZCZĘDZANIA NA KOSZTACH BIEŻĄCYCH,
TWORZENIE MIEJSC PRACY W SKALI LOKALNEJ I REGIONALNEJ
”DOPASOWANE” TECHNOLOGIE
OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW NA TERENACH WIEJSKICH NIE POWINNY PREFEROWAĆ ROZWIĄZAŃ SCENTRALIZOWA- NYCH, KTÓRE SĄ BEZ WĄTPIENIA CELOWE W DUŻYCH AGLOMERACJACH, NIE SĄ JEDNAK NAJKORZY-STNIEJSZE DO ZASTOSOWANIA NA OBSZARACH WIEJSKICH O NIEWIELKIEJ GĘSTOŚCI ZALUDNIENIA ZARÓWNO Z TECHNICZNEGO, JAK I Z FINANSOWEGO PUNKTU WIDZENIA.
WYSOKIE OPŁATY ZA
ODPROWADZANIE ŚCIEKÓW WYNIKAJĄCE Z ZASTOSOWANIA NIEDOPASOWANYCH DO WARUNKÓW ROZWIĄZAÑ TECHNICZNYCH PRZYNOSZĄ PODWÓJNĄ SZKODĘ ROZWOJOWI GOSPODARCZEMU DANYCH REGIONÓW; Z JEDNEJ STRONY PIENIĄDZE WYDAWANE NA WYSOKIE OPŁATY ZA USUWANIE (TRANSPORT) ŚCIEKÓW MOGŁYBY ZOSTAĆ WYKORZYSTANE NA ROZWÓJ GOSPODARCZY W INNYCH DZIEDZINACH, A Z DRUGIEJ STRONY MOGĄ ODSTRASZAĆ ZAKŁADY PRZEMYS£OWE O WYSOKIM ZUŻYCIU WODY DO STARAŃ O LOKALIZACJĘ NA TYCH TERENACH.
Komisja Europejska zaleca stosować na terenach wiejskich tzw. technologie „dopasowane”.
Wszędzie więc tam, gdzie jest to uzasadnione specyfiką lokalnych warunków i potrzeb środowiskowych, a także zabudowy, przedmiotem alternatywnego wyboru powinny być zdecentralizowane systemy oczyszczania ścieków i utylizacji osadów budowane w układach lokalnych – grupowych oraz indywidualnych, w postaci małych i mikro-oczyszczalni ścieków.
Odpowiednio zaprojektowane i starannie eksploatowane lokalne i przydomowe mikro-oczyszczalnie ścieków mogą być równie, a nawet bardziej skuteczne od oczyszczalni typu zbiorczego.
Przydomowe oczyszczalnie ścieków powinny być – zdaniem IBMER – GCB w Tyliczu – jedyną alternatywą dla sanitacji opartej o zbiorniki wybieralne (szamba) i transport asenizacyjny, która to metoda sprzyja złym lub kryminogennym praktykom pozbywania się ścieków lub jest niewykonalna, np. na terenach górzystych w okresie zimowym.
Instytut w Tyliczu, mając do tego podstawy uzasadnione wynikami badań, jest też zdecydowanym przeciwnikiem „metod oczyszczania ścieków” za pomocą zbiorników z tzw. układami przewodów rozsączających, które to urządzenia są często niczym innym, jak tylko urządzeniami do odprowadzania surowych ścieków w głąb podglebia.
Pewną kontrowersję wzbudzają tzw. kontenerowe, fabrycznie kompletowane mikro-oczyszczalnie, odwzorowujące podstawowe procesy stosowane w oczyszczalniach „typu miejskiego”.
Jeden z przykładów, kompaktowej mikrooczyszczalni pracującej w ciągłym procesie technologicznym osadu czynnego.
Urządzenia te są prezentowanie w sposób atrakcyjny na różnych wystawach, jako gotowe do natychmiastowego – jak twierdzą ich producenci – montażu na miejscu lokalizacji i pracują na najwyższym – według nich – poziomie jakości, niezależnie od warunków ich eksploatacji, o których się mało nie mówi.
Jak wynika z badań i obserwacji IBMER w Tyliczu w codziennej praktyce użytkowania tych urządzeń, tego typu zminiaturyzowane, skomplikowane technicznie i obsługowo oczyszczalnie bardzo często zawodzą w realiach specyficznych warunków zagrodowej gospodarki ściekowej.
Przykład nietrafionego wyboru typu oraz braku eksploatacyjnego nadzoru mikrooczyszczalni kontenerowych zainstalowanych
w jednej z Sądeckich wiosek agroturystycznych.
Próbki ścieków odpływających z oczyszczalni:Nr O – ścieki oczyszczone w instalacji IBMER Nr 1, 2, 3 - ścieki „oczyszczone” w wyżej prezentowanych obiektach
W znanych Instytutowi przypadkach ich skuteczność była wręcz zła lub niewystarczająca w stosunku do obowiązujących wymagań, a poniesione nakłady inwestycyjne oraz koszty ich eksploatacji użytkowej w żaden sposób nie uzasadniały takiego wyboru sanitacji
KONCEPCJA TECHNOLOGICZNA IBMER – GCB W TYLICZU LOKALNYCH, GRUPOWYCH
I INDYWIDUALNYCH SYSTEMÓW OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW BYTOWYCH NA TERENACH WIEJSKICH ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM TERENÓW
GÓRZYSTYCH POLSKI.
Podstawą koncepcji są udokumentowane wyniki własnych prac badawczo-rozwojowych oraz przykłady konkretnych wdrożeń instalacji na terenach wiejskich Sądecczyzny.
Koncepcja przewiduje tworzenie zintegrowanych układów technologicznych w postaci naturalnych (quasi technicznych) instalacji dobranych indywidualnie, w odpowiednich konfiguracjach urządzeń składowych, do konkretnych warunków i wymagań ochrony lokalnego środowiska.
A
A - W ielokom orow e osadniki przep ływ ow eB - Złoża zraszane o pionow ym przepyw ie z dachow ym kolektoram i słonecznym iC - Złoża filtracyjne gruntow o-roślinne o poziom ym przepływ ie ściekówD - Stokowe złoża traw iasto-gruntow eE - Serpentynow e row y denitryfikacyjne doczyszczająceF - Staw y do odnow y w odyG - Zbiorn iki w odne na cele gospodarcze
B CD E F
G
Wybór ten dokonywany jest według przedstawionego schematu ideowego.
KRÓTKI OPIS URZĄDZEŃ SKŁADOWYCH
WIELOKOMOROWY OSADNIK PRZEPŁYWOWY
ZAGOSPODAROWANIE OSADÓW
ZŁOŻA FILTRACYJNE ZRASZANE O PIONOWYM PRZEPŁYWIE ŚCIEKÓW
Złoża o przepływie pionowym ścieków
ETAPY WYKONANIA KERAMZYTOWEGO ZŁOŻA O PIONOWYM
PRZEPŁYWIE ŚCIEKÓW
ZŁOŻA O POZIOMYM PRZEPŁYWIE ŚCIEKÓW
STOKOWE ZŁOŻA FILTRACYJNE TRAWIASTO-GLEBOWE
ROWY DENITRYFIKACYJNE – DOCZYSZCZAJĄCE ŚCIEKI
STAWY OGRODOWE ORAZ ZBIORNIKI DO RETENCJI WODY NA CELE GOSPODARCZE
PRZYKŁAD ZAGRODOWEJ INSTALACJI DO OCZYSZCZANIA
ŚCIEKÓW W GÓRSKIM GOSPODARSTWIE ROLNICZYM
SCHEMAT TECHNOLOGICZNY
Okresy wiosenno- letnie 2005÷2008 r.
Okresy jesienno-zimowe 2005÷2008 r.
Azot amonowy [N-NH4]
81,6
30,3 2,6
77,1
18,0 0,40,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
Dopływ ścieków Złoże pionowe Złoże stokowe
[mg/
l]
Azot całkowity [N]
78,626,2
10777
14
103
0,0
50,0
100,0
150,0
Dopływ ścieków Złoże pionowe Złoże stokowe
[mg/
l]
BZT5 [O2]
299
94 3
303
49 30
100
200
300
400
Dopływ ścieków Złoże pionowe Złoże stokowe
[mg/
l]
Fosfor [ P-PO4]
12,410,5
1,3
12,6 12,0
1,7 0,0
5,0
10,0
15,0
Dopływ ścieków Złoże pionowe Złoże stokowe
[mg/l]
Zawiesina
76,7
25,3 15,9
77,1
40,919,3
0,0
20,0
40,060,0
80,0
100,0
Dopływ ścieków Złoże pionow e Złoże stokow e
[mg/l]
ChZT [O2]
359
94 27
340
73 310
100200300400
Dopływ ścieków Złoże pionow e Złoże stokow e
[mg/
l]
Skuteczność zmniejszania wskaźników i składników zanieczyszczeń w oczyszczanych ściekach.
SKUTECZNOŚĆ DZIAŁANIA W WIELOLETNIM OKRESIE BADAŃ
UDZIAŁ IBMER – GCB W TYLICZU WE WDRAŻANIU KONCEPCJI
INDYWIDUALNEJ SANITACJI NA TERENACH POLSKI POŁUDNIOWEJ
W ramach oferty wdrożeniowo-upowszechnieniowej IBMER – GCB w Tyliczu proponuje kontrahentom podpisanie umowy licencyjnej typu Know-How, w ramach której jednorazowo udostępnia (odpłatnie) swoją wiedzę oraz wieloletnie doświadczenie konstrukcyjno-technologiczne w postaci : opracowania koncepcji zdecentralizowanego systemu oczyszczania ścieków, np.: w gospodarstwie, grupie gospodarstw, budynkach użyteczności publicznej, itd.,opracowania dokumentacji techniczno-technologicznej będącej niezbędnym dokumentem do zgłoszenia w Urzędzie zamiaru budowy instalacji oczyszczającej przez inwestora, szkolenia przyszłego wykonawcy nt. szczegółów dotyczących budowy instalacji systemem gospodarczym, eksploatacji i czynności obsługowych niezbędnych do utrzymania gotowości technicznej użytkowanego obiektu,
nadzoru autorskiego przy budowie systemem gospodarczym lub przy ewentualnym udziale firmy budowlanej, projektowania, wykonawstwa i dostawy na miejsce budowy urządzeń wchodzących w skład specjalistycznego, technicznego wyposażenia instalacji oczyszczającej, współpracy z przyszłym użytkownikiem obiektu w kontynuacji uzgodnionej z nim tematyki badawczo-upowszechnieniowej IBMER – GCB w Tyliczu.
OFERTA IBMER
PRZYKŁAD PROJEKTU WDROŻENIOWEGO REALIZOWANEGO W RAMACH UMOWY LICENCYJNEJ
Nasz adres:
Instytut Budownictwa Mechanizacji i Elektryfikacji RolnictwaGÓRSKIE CENTRUM BADAŃ I WDROŻEŃ w Tyliczu
33-383 Tylicz, ul. Pułaskiego 25ATel. (018) 471 13 13