Variable dynamics of sewage supply to wastewater treatment plant depending on the amount of precipitation water inflowing to sewerage network

• Autorzy: Bugajski P. M. , Kaczor G. , Chmielowski K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0019

Warianty tytułu

PL

Zmienność dynamiki dopływu ścieków do oczyszczalni w aspekcie przedostawania się wód opadowych do systemu kanalizacyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper analyzes the effect of precipitation water that inflowing to sanitary sewage system as accidental water on the changes in the total amount of treated sewage. The effects of accidental water supply on the total amount of sewage inflowing to treatment plant were analyzed based on mean daily amounts from the investigated periods and mean daily amounts from incidental supplies. The study was conducted in the years 2010–2015. Six characteristic research periods were identified (one per each calendar year), when the amount of sewage in the sanitary sewage system was greater than during dry weather. The analysis of changes in the amount of sewage supplied to the sewerage system in the six investigated periods revealed that the accidental water constituted from 26.8% to 48.4% of total sewage inflowing to the wastewater treatment plant (WWTP). In exceptional situations, during intense rains, the share of precipitation water in the sewerage system would increase up to 75%. Then, the rainwater inflowing the sewerage system caused hydraulic overloading of the WWTP by exceeding its maximum design supply.

PL

W artykule przedstawiono analizę dotyczącą wpływu wielkości opadów atmosferycznych, które trafiają do kanalizacji sanitarnej jako wody przypadkowe, na zmienność ilości ścieków poddawanych procesom oczyszczania. Analizą dotyczącą wpływu wód przypadkowych na ilość ścieków dopływających do oczyszczalni objęto wartości średnie dobowe z badanych okresów oraz średnie dobowe dopływy ścieków z przypadków incydentalnych. Badania prowadzono w okresie od 2010 do 2015 roku, w którym wyróżniono 6 charakterystycznych okresów badawczych po jednym w każdym roku kalendarzowym, w których stwierdzono zwiększoną ilość ścieków w kanalizacji sanitarnej w porównaniu z ilością ścieków w kanalizacji w okresie pogody bezdeszczowej. W wyniku przeprowadzonej analizy dotyczącej zmienności ilości ścieków w kanalizacji w 6 okresach badawczych stwierdzono, że udział wód przypadkowych stanowił od 26,8 do 48,4% ogólnej ilości ścieków dopływających do oczyszczalni, natomiast w przypadkach incydentalnych w warunkach intensywnych opadów atmosferycznych udział wód opadowych w ogólnej ilości ścieków w systemie kanalizacyjnym wzrastał do 75%. W okresie badań w incydentalnych przypadkach wody opadowe przedostające się do kanalizacji powodowały przeciążenia hydrauliczne obiektu ponad dopływ maksymalny, na jaki została zaprojektowana oczyszczalnia.

Słowa kluczowe

EN

precipitation; precipitation water; sewerage system; wastewater

PL

opad atmosferyczny; system kanalizacyjny; ścieki; wody opadowe

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 33
• Strony: 57--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bugajski P. M.

• University of Agriculture in Kraków, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, Department of Sanitary Engineering and Water Management, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kaczor G.

• University of Agriculture in Kraków, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, Department of Sanitary Engineering and Water Management, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Chmielowski K.

• University of Agriculture in Kraków, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, Department of Sanitary Engineering and Water Management, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• ARNOLD E., BOHM B., WILDEREM P. A. 2000. Application of activated sludge and biofilm sequencing bath reactor technology to treat reject water from sludge dewatering systems: a comparison. Water Science and Technology. No. 41 p. 115–122.
• BARNARD J.L. 2000. Projektowanie oczyszczalni z osadem czynnym usuwających związki biogenne. W: Filozofia projektowania a eksploatacja oczyszczalni ścieków [Designing treatment with activated sludge removal and nutrients. In: Philosophy of design and operation of wastewater treatment plant]. Materiały seminarium szkoleniowego. Kraków. LEM PROJEKT s.c. p. 13–60.
• BUGAJSKI P., CHMIELOWSKI K., KACZOR G. 2016. Wpływ dopływu wód opadowych na jakość ścieków w małym systemie kanalizacyjnym [Influence of the size of flow of rainwater on the composition of raw wastewater in small sewer system]. Acta Scientarium Polonorum. Formatio Circumiectus. No. 15 p. 3–11.
• BUTLER D., DAVIES J.W. 2011. Urban drainage. 2nd ed. London, New York. Spon Press. ISBN 0-203-14969-6 pp. 543.
• CHMIELOWSKI K., BUGAJSKI P., KACZOR G.B. 2016. Comparative analysis of the quality of sewage discharged from selected agglomeration sewerage systems. Journal of Water and Land Development. No. 30 p. 35–42.
• FRANZ T. 2007. Spatial classification methods for efficient infiltration measurements and transfer of measuring results. Dissertation. Dresden. TU. Institut für Siedlungsund Industriewasserwirtschaft. Dresdner Bericht. No. 28. ISSN 1615-083X pp. 233.
• GEIGER W., DREISEITL H. 1999. Nowe sposoby odprowadzania wód deszczowych. Poradnik [New ways of rainwater]. Bydgoszcz. Projprzem-EKO. ISBN 83-906015-4-4 pp. 334.
• ILNICKI P. 2014. Emissions of nitrogen and phosphorus into rivers from agricultural land-selected controversial issues. Journal of Water and Land Development. No. 23 p. 31–39.
• KACZOR G. 2009. Otwory we włazach kanalizacyjnych jako jedna z przyczyn przedostawania się wód przypadkowych do kanalizacji sanitarnej [Holes in the sewage canals’ hatches as one of the cause for the accidental water infiltration to the separate sewer system]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. No. 9 p. 155–163.
• KACZOR G. 2012. Wpływ wód infiltracyjnych i przypadkowych na funkcjonowanie małych systemów kanalizacyjnych [Effect of infiltration and inflow waters on the performance of small sewer systems]. Rozprawa habilitacyjna. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. No. 495. ISSN 1899-3486 pp. 229.
• KACZOR G., BUGAJSKI P. 2007. The influence of incidental waters on the effectiveness of pollution reduction in rural wastewater treatment plant. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 16. No. 2A p. 450–452.
• KACZOR G., BUGAJSKI P. 2012. Impact of snowmelt inflow on temperature of sewage discharged to treatment plants. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 21 p. 381–386.
• KARPF CH., KREBS P. 2011. Quantification of groundwater infiltration and surface water inflows in urban sewer networks based on a multiple model approach. Water Research. Vol. 45 p. 3129–3136.
• KOTOWSKI A. 2006. O potrzebie dostosowania zasad wymiarowania kanalizacji w Polsce do wymagań normy PN-EN 752 i zaleceń Europejskiego Komitetu Normalizacji [The need to adapt the principles of dimensioning of the sewage system in Poland to the requirements of DIN EN 752 and the recommendations of the European Committee for Standardization]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. No. 6 p. 20–26.
• KROISS H., PRENDL L. 1996. Einfluss von Fremdwasser auf Abwasserreinigungsanlagen, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft [Influence of extraneous water on sewage purification plants]. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft. No. 140 p. 71–90.
• MICHALSKA A., PECHER K.H. 2000. Betriebliche und kostenmäßige Auswirkung des Fremdwassers auf Kanalisation und Kläranlage [Operational and cost effect of the waste water on sewerage and sewage treatment plant]. Gewässerschutz – Wasser – Abwasser. No. 177 p. 71–90.
• MŁYŃSKI D., CHMIELOWSKI K., MŁYŃSKA A. 2016. Analysis of hydraulic load of a wastewater treatment plant in Jasło. Journal of Water and Land Development. No. 28 p. 61–67.
• OBARSKA-PEMPKOWIAK H., KOŁECKA K., GAJEWSKA M., WOJCIECHOWSKA E., OSTOJSKI A. 2015. Zrównoważone gospodarowanie ściekami na przykładzie obszarów wiejskich [Sustainable sewage management in rural areas]. Annual Set The Environment Protection. Vol. 17 p. 585–602.
• PAWEŁEK J. 2016. Degree of development and functionality of the water supply and sewage systems in rural Poland. Barometr Regionalny. T. 14. No. 1 p. 141–149.
• PECHER K.H. 2002. Relevanz der Fremdwasserproblematik. [Relevance of the problem of water pollution, Stuttgart reports on urban water management]. Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft. Vol. 169. München. Oldenbourg Industrieverlag GmbH. ISBN 978-3-88251-321-3 pp. 15.
• PECHER R. 1999. Wody przypadkowe w kanalizacji – Problem gospodarki wodnej [Inflow waters in sewage system – Problem of water management]. Gaz, Woda Technika Sanitarna. No. 12 p. 1–6.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego [Regulation of the Minister of Environment of 18 November 2014 on conditions that must be met for the introduction of sewage in to water and soil and on substances particularly harmful to the aquatic environment]. Dz.U. 2014 poz. 1800.
• SŁYŚ D., STEC A., DZIOPAK J. 2015. The analysis of possibilities of using the rainwater harvesting systems in residential buildings in Poland. Part of the series Springer Hydrogeology. Storm Water Management p. 67–81. Online ISBN 978-3-319-25835-5.
• SULIGOWSKI Z. 2000. Kanalizacja [Sewage system]. Olsztyn. Wydaw. UWM. ISBN 83-88343-82-3 pp. 194.
• ŚWIERK W. 2016. Gospodarka wodno-ściekowa w gminie Raba Wyżna [Water and sewage management in the Raba Wyżna commune]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 16. Z. 4 (56) p. 97–123.
• Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków [The act from 7 June 2001 r. about the collective water supply and collective of wastewater systems]. Dz.U. 2001. Nr 72 poz. 747.
• WAŁĘGA A., CUPAK A., PAWEŁEK J., MICHALEC B. 2014. Transformation of pollutants in the stormwater treatment process. Polish Journal of Environmental Studies. No. 23 p. 909–916.
• WANG Y., BIAN J., WANG S., TANG J., DING F. 2016. Evaluating SWAT snowmelt parameters and simulating spring snowmelt nonpoint source pollution in the source area of the Liao River. Polish Journal of Environmental Studies. No. 25 p. 2177–2185.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).