Uciążliwość zapachowa/Zapachowa uciążliwość emitorów – przykłady/Oczyszczalnie ścieków komunalnych: Różnice pomiędzy wersjami
Usunięta treść Dodana treść
m popr. linku |
m 10 wersji z w:Odory z oczyszczalni ścieków komunalnych |
||
Linia 1:
[[Plik:Oczyszczalnia Nowa Wies.JPG|thumb|200px|Oczyszczalnia ścieków <br />w [[Nowa Wieś (powiat grudziądzki)|Nowej Wsi]]]]
'''Odory z oczyszczalni ścieków komunalnych''' – pojęcie stosowane w odniesieniu do poszczególnych nieprzyjemnie pachnących [[związek chemiczny|związków chemicznych]], [[emisja zanieczyszczeń|emitowanych]] z poszczególnych części [[instalacja (inżynieria środowiska)|instalacji]] do oczyszczania ścieków, albo w odniesieniu do mieszanin wszystkich wonnych związków ([[odorant]]ów), których ilość jest określana [[Olfaktometria#Olfaktometria w inżynierii środowiska|olfaktometrycznie]]. [[strumień zapachowy|Emisję zapachową]] (ilość emitowanych [[Zapach#Zapachy niepożądane ("odory")|odorów]]) wyraża się w [[europejska jednostka zapachowa|jednostkach zapachowych]] emitowanych w jednostce czasu. Określenie wartości emisji zapachowej i [[wskaźniki emisji zapachowej|wskaźników emisji zapachowej]], odniesionych np. do jednostkowej ilości oczyszczanych ścieków lub jednostki powierzchni [[odstojnik]]a ścieków (osadnika), umożliwia obliczanie zasięgu [[standardy zapachowej jakości powietrza|ponadnormatywnej uciążliwości zapachowej]] w otoczeniu oczyszczalni. Obliczenia są wykonywane metodami matematycznego [[modelowanie dyspersji odorantów|modelowania procesu rozprzestrzeniania się odorantów]].
== Procesy biodegradacji biomasy ==
<div style="float:right">
{| class="wikitable" style="float: right;margin-left:1em"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Substancja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Stężenie'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''[[próg węchowej wyczuwalności|Próg <br />wyczuwalności]]'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''[[stężenie zapachowe|Stężenie<br /> zapachowe]]'''
|-
|+ Stężenie zanieczyszczeń nad powierzchnią ścieków komunalnych<ref name="Odory 2002"/> <br /> a)<ref name ="Amoore1983">{{cytuj pismo |nazwisko = Amoore|imię = |autor = J.H.|autor link = |nazwisko2 = Hautala |imię2 = E. |tytuł = Odor as an Aid to Chemical Safety. |url = |czasopismo = J. of App. Toxicol. |wolumin = 3|strony = 272-290|rok = 1983|język = en}}</ref> b)<ref name="Devos1990">{{cytuj książkę |nazwisko = Deyos| imię = M| nazwisko2 =Patte | imię2 =F. | nazwisko3 = Rouault| imię3 =P. | nazwisko4 = Laffort| imię4 = P.| nazwisko5 = Van Gemert| imię5 =L.J. | tytuł = Standardized Human Olfactory Threshold | wydawca = IRL Press at Oxford University Press| miejsce =New York | rok = 1990| język = en|}}</ref>
|align="center" style="background:#f0f0f0;"|–
|align="center" style="background:#f0f0f0;"| ''c'' [ppm]<ref name="Hławiczka">{{cytuj książkę | autor = S. Hławiczka| tytuł = Uciążliwość zapachowa jako element ocen oddziaływania na środowisko |wydawca = Wyd. Politechniki Wrocławskiej | miejsce = Wrocław | rok = 1993|}}</ref>
|align="center" style="background:#f0f0f0;"|''c''<sub>th</sub> [ppm]
|align="center" style="background:#f0f0f0;"|''c''<sub>od</sub> [ou/m<sup>3</sup>] = ''c'' / ''c''<sub>th</sub><ref name="Archiwum 2001">{{cytuj pismo |nazwisko = Kośmider |imię = J.| nazwisko3 =Wyszyński |imię2 = B.|tytuł = Zapachowa uciążliwość oczyszczalni ścieków komunalnych |czasopismo = Archiwum Ochrony Środowiska|wolumin = 27|numer = 3|strony = 69-83|data = 2001|język = pl}}</ref>
|-
| align="left"|[[siarkowodór]]||1,1·10<sup>-3</sup>–0,78||align="left"|a) 0,008 <br />b) 0,018||0,09–65
|-
| align="left"|[[metanotiol]]||1,0·10<sup>-3</sup>–0,55||align="left"|a) 0,002<br /> b) 0,001||0,07–393
|-
| align="left"|[[etanotiol]]||1,6·10<sup>-5</sup>–7,4·10<sup>-2</sup>||align="left"|a) 0,00076 <br />b) 0,0011||0,011–85
|-
| align="left"|[[n-propanotiol]]||7,5·10 <sup>-5</sup>–1,6·10 <sup>-3</sup>||align="left"|a) – <br />b) 0,001||0,075–1,6
|-
| align="left"|[[n-butanotiol]]||8,2·10 <sup>-4</sup>–6·10 <sup>-3</sup>||align="left"|a) 0,00097 <br />b) 0,0014||0,68–5
|-
| align="left"|sulfid dimetylowy||1,5·10 <sup>-3</sup>–2·10 <sup>-2</sup>||align="left"|a) 0,0023 <br />b) 0,0023||0,65–8,7
|-
| align="left"|[[sulfid dietylowy]]||2,5·10<sup>-4</sup>–6·10<sup>-4</sup>||align="left"|a) –<br />b) 0,004||0,063–0,15
|-
| align="left"|[[disulfid dietylowy]]||5,4·10<sup>-5</sup>||align="left"|a) – <br />b) 0,00043||0,013
|-
| align="left"|[[amoniak]]||1,9·10<sup>-2</sup>–5,5||align="left"|a) 5,2 <br />b) 5,75||0,003–1,0
|-
| align="left"|[[metyloamina]]||3,3||align="left"|a) 3,2 <br />b) 0,02||13,2
|-
| align="left"|[[trimetyloamina]]||1,7||align="left"|a) 0,00044 <br />b) 0,002||1810
|-
| align="left"|[[pirydyna]]||1,3·10<sup>-2</sup>–0,82||align="left"|a) 0,17 <br />b) 0,084||0,11–6,8
|-
| align="left"|[[indol]]||brak danych||align="left"|a) – <br />b) 0,000032||(?)
|-
| align="left"|[[skatol]]||7,5·10<sup>-8</sup>–1,9·10<sup>-2</sup>||align="left"|a) –<br />b) 0,000565||10 -4–33,6
|-
| align="left"|[[acetamid]] <br />(etanoamid)||brak danych||align="left"|a) – <br />b) 60||brak danych
|-
| align="left"|[[kwas masłowy]] <br />(butanowy)||2,8 10<sup>-4</sup>–5,6·10<sup>-4</sup>||align="left"|a) – <br />b) 0,004||0,07–0,14
|-
| align="left"|[[kwas walerianowy]] <br />(pentanowy)||6·10<sup>-4</sup>||align="left"|a) –<br />b) 0,005||0,12
|-
| align="left"|[[fenol]]||4,7·10<sup>-2</sup>–0,65||align="left"|a) 0,04 <br />b) 0,109||0,71–9,9
|-
| align="left"|p-[[krezol]]||4,7·10<sup>-4</sup>||align="left"|a) – <br />b) 0,0018||0,26
|}
Oczyszczalnie ścieków należą do grupy [[instalacja (inżynieria środowiska)|instalacji]], których zapachowa uciążliwość dla mieszkańców otoczenia jest największa. Świadczą o tym np. wyniki analiz liczby skarg wpływających do różnych urzędów<ref name= ″Siwek″>{{cytuj pismo |nazwisko = Siwek|imię = Urszula|tytuł = Klasyfikacja źródeł uciążliwości zapachowej powietrza na podstawie analizy skarg ludności|czasopismo = Materiały Symp.: ''Intergrated Air Quality Control for Industrial and Commercial Sectors''|strony = 291–301|rok =1997 |wydawca = Ekochem|miejsce =Szczecin}}</ref><ref name = "skargi 2006_2007">{{cytuj pismo |nazwisko = Kołodziej-Nowakowska |imię = M.|tytuł = Rozpatrywanie skarg na uciążliwość odorową przez Inspekcję Ochrony Środowiska |url = http://www.zut.edu.pl/fileadmin/pliki/odory/RTP_Miedzyzdroje_2008/Rozp_skarg_na_uciazl_odor_przez_IOS_.zip|czasopismo = Materiały Seminarium RTP 26398 nt. Ograniczanie uciążliwości odorowych w Polsce | data = 2008-03-31 | wydawca = WIOŚ Szczecin |miejsce = Międzyzdroje |język = pl|data dostępu = 2010-11-03}}</ref><ref name="Odory 2002">{{cytuj książkę | autor = J. Kośmider| autor2 = B. Mazur-Chrzanowska | autor3 = B.| tytuł = Odory |url = http://www.zut.edu.pl/index.php?id=5483 | wydanie = 1 | wydawca = Wydawnictwo Naukowe PWN | miejsce = Warszawa| rok = 2002| isbn = 978-83-01-14525-5|}}</ref> . Poza oczyszczalniami ścieków w tej grupie 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 [[biodegradacja|biodegradacji]] [[biomasa|biomasy]] (roślinnej i zwierzęcej), np. rozkład [[białka|białek]].
Produktami rozkładu biomasy są wieloskładnikowe mieszaniny [[zanieczyszczenie powietrza|zanieczyszczeń powietrza]] (odorantów i związków bezwonnych). Są to mieszaniny związków chemicznych, które mają różne właściwości zapachowe, np.<ref name="Odory 2002"/>:
* rodzaj zapachu
* wysokość [[Zapach#Próg węchowej wyczuwalności|progu węchowej wyczuwalności]]
* szybkość zmian intensywności zapachu wraz ze zmianami stężenia (współczynniki w [[prawa psychofizyczne w olfaktometrii|równaniach psychofizycznych]])
{{Galeria|Nazwa= Niektóre odoranty|wielkość=150|pozycja=left
|Plik:Trimethylamine-3D-balls.png|[[Trimetyloamina]]
|Plik:Diaminobutane.png|<small>[[Putrescyna]]</small>
|Plik:Cadaverine-2D-skeletal.png|<small>[[Kadaweryna]]</small>
|Plik:Disulfide general formula.svg| <small>[[Disulfidy]]</small>
|Plik:Indole_numbered.svg|<small>[[Indol]]</small>
|Plik:Skatole.svg|<small>[[Skatol]]</small>
}}
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.<ref name="Odory 2002"/>:
* związki siarki (zapach zepsutych jaj, cebuli, czosnku, zgniłej kapusty), np. [[siarkowodór]], [[tiole]] (merkaptany), [[tioetery|sulfidy]] (np. [[siarczek dimetylu|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 i warunków biodegradacji. W suchej słomie zbóż zawartość [[azot]]u, 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 [[siarka|siarki]] w biomasie jest dużo mniejsza, ponieważ tylko nieliczne aminokwasy zawierają siarkę ([[cystyna]], [[cysteina]], [[metionina]]). Mimo to [[związki siarkoorganiczne|zapach związków siarki]] może w istotnym stopniu wpływać na zapach mieszaniny produktów biodegradacji biomasy, ze względu na bardzo niskie progi węchowej wyczuwalności<ref name="Odory 2002"/>.
Odoranty o nieprzyjemnym zapachu i niskich progach jego wyczuwalności powstają przede wszystkim w warunkach beztlenowych, pod wpływem bakterii [[anaerob]]owych.
== Olfaktometryczne oceny emisji zapachowej ==
Zapachu mieszaniny powstających związków nie można przewidzieć na podstawie wyników [[chemiczna analiza jakościowa|chemicznej analizy jakościowej]] i [[chemiczna analiza ilościowa|ilościowej]]<ref name="Odory 2002"/>. 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 [[instalacja (inżynieria środowiska)|instalacji]])<ref>{{cytuj pismo |nazwisko = Merecka |imię = B.: |url = |tytuł = Pozwolenia zintegrowane dla emisji odorów|czasopismo = Wodociągi - Kanalizacja |numer = 10|strony = 36-38|data = 2007|język = pl}}</ref><ref>{{cytuj pismo |nazwisko = Merecka |imię = B | url = |tytuł = Ocena zapachowego oddziaływania oczyszczalni ścieków |czasopismo = Wodociągi - Kanalizacja 2007|wolumin = |numer = 10|strony = 40-42|data = 2007|język = pl}}</ref> oraz sposób zagospodarowania terenu otoczenia inwestycji i oceny zapachowej jakości powietrza (np. [[Olfaktometria#Badania socjologiczne|opinie mieszkańców]] i wyniki [[Olfaktometria#Olfaktometria terenowa|pomiarów terenowych]]), np. [[Olfaktometria#Zastosowania prawa Webera-Fechnera|skalowania intensywności zapachu]]<ref>{{cytuj pismo |nazwisko = Kośmider |imię = J.| tytuł = Uciążliwość zapachowa. Metodyka terenowych oznaczeń stężenia odorów w powietrzu na przykładzie fermy norek|czasopismo = Archiwum Ochrony Środowiska|wolumin = 24|numer = 2 |strony = 19-32|data = 1998|język = pl}}</ref>.
Pomiary emisji ze źródeł zorganizowanych są wykonywane metodą olfaktometrii dynamicznej, zgodnie z normą europejską PN–EN 13725<ref>{{cytuj stronę|url=http://www.pkn.pl/index.php?a=show&m=katalog&id=537854&page=1%20 |tytuł=PN-EN 13725:2007: Jakość powietrza. Oznaczanie stężenia zapachowego metodą olfaktometrii dynamicznej |data dostępu=2010-11-04}}</ref>. W normie podano również, w formie załącznika informacyjnego, zalecenia dotyczące sposobów [[Olfaktometria#Pobieranie próbek ze źródeł powierzchniowych|pobierania próbek ze źródeł powierzchniowych]], np. odkrytych odstojników lub składowisk osadów.
<div style="float:left">
{| class="wikitable" style="float: left″
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Strefa oczyszczalni'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''[[Stężenie zapachowe]]''' <br />''c''<sub>od</sub> [ou/m<sup>3</sup><ref name="Odory 2002"/>]
|-
| dopływ ścieków i oczyszczanie mechaniczne<br /> (zależnie od rodzaju ścieków<br /> i stanu kanalizacji)||align="center" | 30–1000
|-
| oczyszczanie biologiczne||align="center"| 5–120
|-
| obróbka osadów||align="center" |100–1000000
|}
</div>
Na podstawie badań uciążliwości 226. miejskich biologicznych oczyszczalni ścieków, wykonanych w 80. XX w.(D. Eitner, 1984)<ref>{{cytuj książkę | autor = J.D. Rutkowski| autor2 = J. Kośmider | autor3 = M. Szklarczyk| tytuł = Substancje odorotwórcze w środowisku | wydawca = Wydawnictwo PIOŚ, Biblioteka Monitoringu | miejsce = Warszawa | rok = 1995}}</ref><ref name="Odory 2002"/>, 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 10<sup>6</sup> ou/m<sup>3</sup>.
{{clear}}
{{Galeria|Nazwa= Zasięg uciążliwości <br /> oczyszczalni 12 tys. m<sup>3</sup>/24 h<ref name="Odory 2002"/> <br /><small>A–pompownia, B–komora przelewowa, C–piaskownik, D–osadnik, E–kanał, F,G–zagęszczacze osadu, H–stacja wirówek, I,J–składowiska osadów</small>|wielkość=250|pozycja=right
|Plik:Oczyszcz 24.svg|Częstość (% czasu) występowania zapachu <br />rozpoznawalnego w otoczeniu (doba)
|Plik:Oczyszcz rok.svg|Częstość (% czasu) występowania zapachu <br />rozpoznawalnego w otoczeniu (rok)
}}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#Róża wiatrów|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). [[modelowanie dyspersji odorantów|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. m<sup>3</sup> ścieków na dobę (bez oczyszczalni biologicznej, z komorą beztlenowej fermentacji osadów) wynosi ok. 30 tys.ou/s, a wskaźnik emisji: ok. 216000 ou/m<sup>3</sup> ścieków lub ok. 250 ou/g usuwanego osadu. Wyznaczona wartość emisji pozwoliła określić częstość występowania w otoczeniu zakładu zapachu co najmniej rozpoznawalnego (% godzin roku).
== 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 [[standardy zapachowej jakości powietrza|standardami zapachowej jakości powietrza]]<ref>{{cytuj pismo |nazwisko = Krajewska |imię = B.|nazwisko2 = Kośmider |imię2 = J. |tytuł = Standardy zapachowej jakości powietrza |czasopismo = Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów |numer = 6 |strony = 181-191 |data = 2005|język = pl}}</ref>. W Polsce wydanie takich przepisów mieści się w zakresie kompetencji ministra ds. środowiska<ref>Prawo ochrony środowiska, art. 222. {{Dziennik Ustaw|rok=2008|numer=25|pozycja=150}}</ref><ref>{{cytuj pismo |nazwisko = J. Kośmider |tytuł = Projektowane standardy zapachowej jakości powietrza i możliwości oceny skutków wprowadzenia regulacji |url = |czasopismo = Ochrona powietrza i problemy odpadów |wolumin = 39 |wydanie = 3|strony = 77-82 |rok = 2005|}}</ref>.
== Zobacz też ==
* [[odory z ferm norek]]
* [[odory z ferm trzody chlewnej]]
* [[odory z produkcji kwasu fosforowego]]
{{Portal|Węch i zapachy}}
{{Przypisy|2}}
[[Kategoria:Odory]]
[[Kategoria:Inżynieria środowiska]]
| |||