Uciążliwość zapachowa/Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady/Oczyszczalnie ścieków komunalnych

Spis treści
1Oczyszczalnie ścieków komunalnych 2Produkty biodegradacji biomasy 3Olfaktometryczne oceny emisji zapachowej 4Prognozowanie zasięgu uciążliwości ponadnormatywnej

Oczyszczalnie ścieków komunalnych

Oczyszczalnia ścieków

Oczyszczalnie ścieków należą do grupy instalacji, których zapachowa uciążliwość dla mieszkańców otoczenia jest największa. Świadczą o tym np. wyniki analiz liczby skarg wpływających do różnych urzędów.

Obliczanie zasięgu nieakceptowalnej uciążliwości w otoczeniu projektowanych oczyszczalni metodami matematycznego modelowania dyspersji w atmosferze wymaga stosowania wartości wskaźników emisji wyznaczonych w instalacjach tego samego typu, co instalacja projektowana (np. stopień hermetyzacji, rodzaje stosowanych urządzeń dezodoryzujących). Wskaźniki mogą być odniesione np. do jednostkowej ilości oczyszczanych ścieków lub jednostki powierzchni odkrytego odstojnika ścieków (osadnika).

Produkty biodegradacji biomasy

Poza oczyszczalniami ścieków w grupie obiektów najczęściej zaskarżanych znajdują się np. składowiska odpadów komunalnych, kompostownie, fermy hodowlane i zakłady przetwarzające odpady (np. rybne i mięsno−kostne). W wymienionych obiektach odory powstają wskutek naturalnych procesów biodegradacji biomasy (roślinnej i zwierzęcej), np. rozkład białek. Produktami rozkładu biomasy są wieloskładnikowe mieszaniny zanieczyszczeń powietrza (odorantów i związków bezwonnych). Są to mieszaniny związków chemicznych, które mają różne właściwości zapachowe, np.:

• rodzaj zapachu,
• wysokość progu węchowej wyczuwalności,
• szybkość zmian intensywności zapachu wraz ze zmianami stężenia (współczynniki w równaniach psychofizycznych).

Od wymienionych cech substancji zależy stopień odczuwanej uciążliwości, związany z siłą i rodzajem zapachu. Zanieczyszczone powietrze zawiera dwutlenek węgla, wodór, metan oraz takie związki, jak np.:

• związki siarki (zapach zepsutych jaj, cebuli, czosnku, zgniłej kapusty), np. siarkowodór, tiole (merkaptany), sulfidy (np. sulfid dimetylowy, DMS, disulfidy (np. dimetylowy i dietylowy) i inne związki siarkoorganiczne
• związki azotu, np. amoniak, aminy (zapach amoniaku lub rybi, np. trimetyloamina), dwuaminy (np. kadaweryna i putrescyna, ”jady trupie”),
• związki tlenu, o bardzo zróżnicowanych np. alkohole, aldehydy, ketony, estry, kwasy tłuszczowe.

Rodzaj i ilość odorantów, uwalnianych do powietrza, zależy od rodzaju rozkładającej się biomasy i od etapu oraz warunków biodegradacji. W suchej słomie zbóż zawartość azotu związanego np. w formie białek, aminokwasów, kwasów nukleinowych, wynosi np. 0,4–0,8%, w roślinach motylkowych – 1,5–3,5%, w odchodach kurzych – 1,6%, w mączce kostnej – 4%, w odpadkach z fabryk jedwabiu naturalnego – ok. 12%. Ogólna zawartość siarki w biomasie jest dużo mniejsza, ponieważ tylko nieliczne aminokwasy zawierają siarkę (cystyna, cysteina, metionina). Mimo to zapach związków siarki może w istotnym stopniu wpływać na zapach mieszaniny produktów biodegradacji biomasy, ze względu na bardzo niskie progi węchowej wyczuwalności.

Odoranty o nieprzyjemnym zapachu i niskich progach jego wyczuwalności powstają przede wszystkim w warunkach beztlenowych, pod wpływem bakterii anaerobowych.

• 
  Disulfidy
• 
  Putrescyna
• 
  Kadaweryna

• 
  Trimetyloamina
• 
  Indol
• 
  Skatol

Stężenie zanieczyszczeń nad powierzchnią ścieków komunalnych; a) b)

Substancja	Stężenie	Próg wyczuwalności	Stężenie zapachowe
–	c [ppm]	cth [ppm]	cod [ou/m3] = c / cth
siarkowodór	1,1·10-3–0,78	a) 0,008 b) 0,018	0,09–65
metanotiol	1,0·10-3–0,55	a) 0,002 b) 0,001	0,07–393
etanotiol	1,6·10-5–7,4·10-2	a) 0,00076 b) 0,0011	0,011–85
n-propanotiol	7,5·10 -5–1,6·10 -3	a) – b) 0,001	0,075–1,6
n-butanotiol	8,2·10 -4–6·10 -3	a) 0,00097 b) 0,0014	0,68–5
sulfid dimetylowy	1,5·10 -3–2·10 -2	a) 0,0023 b) 0,0023	0,65–8,7
sulfid dietylowy	2,5·10-4–6·10-4	a) – b) 0,004	0,063–0,15
disulfid dietylowy	5,4·10-5	a) – b) 0,00043	0,013
amoniak	1,9·10-2–5,5	a) 5,2 b) 5,75	0,003–1,0
metyloamina	3,3	a) 3,2 b) 0,02	13,2
trimetyloamina	1,7	a) 0,00044 b) 0,002	1810
pirydyna	1,3·10-2–0,82	a) 0,17 b) 0,084	0,11–6,8
indol	brak danych	a) – b) 0,000032	(?)
skatol	7,5·10-8–1,9·10-2	a) – b) 0,000565	10 -4–33,6
acetamid (etanoamid)	brak danych	a) – b) 60	brak danych
kwas masłowy (butanowy)	2,8 10-4–5,6·10-4	a) – b) 0,004	0,07–0,14
kwas walerianowy (pentanowy)	6·10-4	a) – b) 0,005	0,12
fenol	4,7·10-2–0,65	a) 0,04 b) 0,109	0,71–9,9
p-krezol	4,7·10-4	a) – b) 0,0018	0,26

Olfaktometryczne oceny emisji zapachowej

Zapachu mieszaniny powstających związków nie można przewidzieć na podstawie wyników chemicznej analizy jakościowej] i ilościowej. W czasie wydawania pozwoleń zintegrowanych na prowadzenia działalności w danym miejscu bierze się pod uwagę wyniki olfaktometrycznych pomiarów emisji zapachowej (np. wskaźniki emisji zapachowej z podobnych instalacji) oraz sposób zagospodarowania terenu otoczenia inwestycji i oceny zapachowej jakości powietrza (np. opinie mieszkańców i wyniki pomiarów terenowych), np. skalowania intensywności zapachu.

Strefa oczyszczalni	Stężenie zapachowe cod [ou/m³]
dopływ ścieków i oczyszczanie mechaniczne (zależnie od rodzaju ścieków i stanu kanalizacji)	30–1000
oczyszczanie biologiczne	5–120
obróbka osadów	100–1000000

Pomiary emisji ze źródeł zorganizowanych są wykonywane metodą olfaktometrii dynamicznej, zgodnie z normą europejską PN–EN 13725. W normie podano również, w formie załącznika informacyjnego, zalecenia dotyczące sposobów pobierania próbek ze źródeł powierzchniowych, np. odkrytych odstojników lub składowisk osadów.

Na podstawie badań uciążliwości 226. miejskich biologicznych oczyszczalni ścieków, wykonanych w 80. XX w.(D. Eitner, 1984), stwierdzono, że uciążliwość jest spowodowana najczęściej emisjami ze strefy dopływu ścieków i wstępnego oczyszczania oraz stref obróbki osadów. W ostatniej strefie stężenie zapachowe osiągało wartość 10⁶ ou/m³.

Oszacowania emisji zapachowej z oczyszczalni ścieków są wykonywane również metodami pośrednimi, na podstawie ocen stężenia zapachowego w otoczeniu zakładu. Wykonywane są długofalowe pomiary całoroczne, we wszystkich sytuacjach meteorologicznych, występujących w skali roku (zobacz: róża wiatrów)), albo pomiary skrócone do kilku lub kilkunastu różnych sytuacji. W pierwszym przypadku ocenia się zapachową jakość powietrza w stałych punktach regularnej siatki pomiarowej, w drugim – w punktach leżących w „smudze zanieczyszczeń” (po stronie zawietrznej względem oczyszczalni). Modele rozprzestrzeniania się odorantów pozwalają określić jaka wartość emisji zapachowej odpowiada wartościom stężenia zapachowego, stwierdzonym w otoczeniu („odwrócone modelowanie rozprzestrzeniania się”).

Na podstawie wyników badań skróconych stwierdzono np. że zapachowa z zakładu oczyszczającego 12 tys. m³ ścieków na dobę (bez oczyszczalni biologicznej, z komorą beztlenowej fermentacji osadów) wynosi ok. 30 tys.ou/s, a wskaźnik emisji: ok. 216000 ou/m³ ścieków lub ok. 250 ou/g usuwanego osadu. Wyznaczona wartość emisji pozwoliła określić częstość występowania w otoczeniu zakładu zapachu co najmniej rozpoznawalnego (% godzin roku).

Zasięg uciążliwości oczyszczalni 12 tys. m³/24 h z odkrytymi osadnikami

A – pompownia, B – komora przelewowa, C – piaskownik, D – osadnik, E – kanał, F,G – zagęszczacze osadu, H – stacja wirówek, I,J – składowiska osadów

• 
  Częstość (% czasu) występowania zapachu rozpoznawalnego w otoczeniu (doba)
• 
  Częstość (% czasu) występowania zapachu
  rozpoznawalnego w otoczeniu (rok)

Prognozowanie zasięgu uciążliwości ponadnormatywnej

W celu określenia, czy w określonej odległości od zakładu zapachowa uciążliwość jest „ponadnormatywna” (może być uznana za akceptowalną), porównuje się obliczone wartości częstości występowania rozpoznawalnego zapachu z odpowiednimi standardami zapachowej jakości powietrza. W Polsce wydanie takich przepisów mieści się w zakresie kompetencji ministra ds. środowiska.

Przypisy

---

Powrót do spisu treści