oczyszczanie wód drogowych

oczyszczanie wód drogowych, PDF, Techniczne, Praktyczne, Wiedza

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
dr in
Ŝ
. Wojciech Zwara
EKOL-UNICON Sp. z o.o., ul. Równa 2, 80-067 Gda
ń
sk
tel. (58) 306-56-78
e-mail: wojciechzwara@ekol-unicon.com.pl
OCZYSZCZANIE WÓD OPADOWYCH W INFRASTRUKTURZE DROGOWEJ
Jednym z podstawowych wymogów przyst
ą
pienia Polski do Unii Europejskiej jest
dostosowanie krajowych przepisów prawnych dotycz
ą
cych polityki ekologicznej, zarz
ą
dzania
ś
rodowiskiem i gospodarki wodnej do wymaga
ń
okre
ś
lonych w dyrektywach Unii.
Wprowadzane i nowelizowane przepisy powoduj
ą
zmiany w podej
ś
ciu m.in. do
rozwi
ą
zywania problemów oczyszczania wód opadowych. Szeroki zakres rozwi
ą
za
ń
mog
ą
cych znale
źć
zastosowanie w tej tematyce powoduje,
Ŝ
e wybór sposobu oczyszczania
wód opadowych powinien by
ć
efektem indywidualnej analizy techniczno-ekonomicznej.
Podstawowym aktem prawnym wprowadzonym w ww. celu jest obowi
ą
zuj
ą
ca od 1
pa
ź
dziernika 2001 ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 Prawo ochrony
ś
rodowiska, która okre
ś
la
standardy jako
ś
ci
ś
rodowiska oraz nakłada obowi
ą
zek kontroli ich osi
ą
gania, a tak
Ŝ
e
podejmowania działa
ń
słu
Ŝą
cych ich nieprzekraczaniu lub przywracaniu. W odniesieniu do
szczegółowych zasad ochrony wód w tej ustawie odwołano si
ę
do przepisów Prawa wodnego.
Ustawa z 18 lipca 2001 Prawo wodne, obowi
ą
zuj
ą
ca od 1 stycznia 2002, reguluje
gospodarowanie zasobami wodnymi, a w szczególno
ś
ci kształtowanie i ochron
ę
zasobów
wodnych, korzystanie z wód oraz zarz
ą
dzanie zasobami wodnymi, zgodnie z zasad
ą
zrównowa
Ŝ
onego rozwoju. Zarz
ą
dzanie zasobami wodnymi ma słu
Ŝ
y
ć
zaspokajaniu potrzeb
ludno
ś
ci, gospodarki, ochronie wód i
ś
rodowiska zwi
ą
zanego z tymi zasobami, a w
szczególno
ś
ci w zakresie ochrony zasobów wodnych przed zanieczyszczeniem, utrzymywania
lub poprawy stanu ekosystemów wodnych i od wody zale
Ŝ
nych.
Prawo ochrony
ś
rodowiska i Prawo wodne
ś
ciekami okre
ś
laj
ą
m.in. wprowadzane do
wód lub do ziemi wody opadowe lub roztopowe, uj
ę
te w systemy kanalizacyjne, pochodz
ą
ce z
powierzchni zanieczyszczonych, w tym z centrów miast, terenów przemysłowych i
składowych, baz transportowych oraz dróg i parkingów o trwałej nawierzchni. Wprowadzanie
wód opadowych lub roztopowych z dróg i parkingów do wód powierzchniowych lub do ziemi
wymaga wi
ę
c uzyskania pozwolenia wodnoprawnego, natomiast przy odprowadzaniu do
urz
ą
dze
ń
kanalizacyjnych odbywa si
ę
na podstawie umowy zawartej z wła
ś
cicielem lub
wskazanym przez niego u
Ŝ
ytkownikiem tych urz
ą
dze
ń
.
Szczegółowe warunki wprowadzania
ś
cieków, w tym wód opadowych i roztopowych,
zostały okre
ś
lone w Rozporz
ą
dzeniu Ministra
Ś
rodowiska z 29 listopada 2002.
Na podstawie tego rozporz
ą
dzenia wody opadowe i roztopowe uj
ę
te w szczelne,
otwarte lub zamkni
ę
te systemy kanalizacyjne:
1)
1
z powierzchni szczelnej terenów przemysłowych, składowych, baz transportowych,
portów, centrów miast, dróg ekspresowych, dróg krajowych i wojewódzkich oraz
parkingów o nat
ęŜ
eniu odpływu co najmniej 15 l na sekund
ę
, na 1 hektar powierzchni
szczelnej,
2) z powierzchni szczelnej obiektów magazynowania i dystrybucji paliw o nat
ęŜ
eniu
odpływu wy
Ŝ
szym od spowodowanego opadem o cz
ę
sto
ś
ci wyst
ę
powania jeden raz w
roku i czasie trwania 15 minut
- powinny by
ć
oczyszczone przed wprowadzeniem do wód lub do ziemi w taki sposób, aby
w odpływie zawarto
ść
zawiesin ogólnych nie była wi
ę
ksza ni
Ŝ
100 mg/l, a substancji
ropopochodnych – nie wi
ę
ksza ni
Ŝ
15 mg/l.
W normie PN-S-02204 Drogi samochodowe – Odwodnienia dróg, podobnie jak w
ww. rozporz
ą
dzeniu, jako miarodajny przepływ słu
Ŝą
cy do wymiarowania oczyszczalni wód
opadowych podano odpływ z opadów o nat
ęŜ
eniu 15 dm
3
/s/ha.
Poza wymienionymi aktami prawnymi zagadnienia zwi
ą
zane z gospodark
ą
wodno-
ś
ciekow
ą
w infrastrukturze drogowej zostały omówione w nast
ę
puj
ą
cych ustawach i
rozporz
ą
dzeniach (Siarkiewicz, 2003; Biernacki, 2003):
- Ustawa z 7.07.1994 Prawo budowlane normuj
ą
ca działalno
ść
obejmuj
ą
c
ą
projektowanie,
budow
ę
, utrzymanie i rozbiórk
ę
obiektów budowlanych w tym m.in. dróg, mostów,
zbiorników i oczyszczalni
ś
cieków,
- Ustawa z 21.02.1985 o drogach publicznych nakazuj
ą
ca zarz
ą
dom dróg m.in.
przeciwdziałanie niekorzystnym przeobra
Ŝ
eniom
ś
rodowiska mog
ą
cym powsta
ć
lub
powstaj
ą
cym w nast
ę
pstwie budowy lub utrzymania dróg,
- Ustawa z 27.04.2001 o odpadach okre
ś
laj
ą
ca zasady post
ę
powania z odpadami w sposób
zapewniaj
ą
cy ochron
ę
Ŝ
ycia i zdrowia ludzi oraz ochron
ę
ś
rodowiska zgodnie z zasad
ą
zrównowa
Ŝ
onego rozwoju, minimalizowaniu ich negatywnego oddziaływania na
ś
rodowisko, a tak
Ŝ
e odzysku lub unieszkodliwianiu odpadów.
- Ustawa z 7.06.2001 o zbiorowym zaopatrzeniu w wod
ę
i zbiorowym odprowadzaniu
ś
cieków podaj
ą
ca zasady i warunki zbiorowego zaopatrzenia w wod
ę
oraz zbiorowego
odprowadzania
ś
cieków, bior
ą
c pod uwag
ę
m.in. ochron
ę
wód, do których odprowadzane
s
ą
ś
cieki komunalne, przed zanieczyszczeniem, a w szczególno
ś
ci spełnienie wymaga
ń
jako
ś
ciowych odnosz
ą
cych si
ę
do tych wód,
- Rozporz
ą
dzenie Rady Ministrów z 24.09.2002 w sprawie okre
ś
lenia rodzajów
przedsi
ę
wzi
ęć
mog
ą
cych znacz
ą
co oddziaływa
ć
na
ś
rodowisko oraz szczegółowych
kryteriów zwi
ą
zanych z kwalifikowaniem przedsi
ę
wzi
ęć
do sporz
ą
dzania raportu
oddziaływania na
ś
rodowisko. Sporz
ą
dzenie raportu jest wymagane m.in. w przypadku
budowy autostrad lub dróg ekspresowych, pozostałych dróg krajowych o długo
ś
ci nie
mniejszej ni
Ŝ
10 km oraz innych dróg publicznych o nie mniej ni
Ŝ
czterech pasach ruchu i
długo
ś
ci nie mniejszej ni
Ŝ
10 km, a mo
Ŝ
e by
ć
wymagane m.in. w odniesieniu do budowy
lub eksploatacji dróg publicznych o nawierzchni utwardzonej o długo
ś
ci nie mniejszej ni
Ŝ
1 km, drogowych przej
ść
granicznych, stacji paliw, stacji obsługi lub stacji remontowych
ś
rodków transportu,
- Rozporz
ą
dzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 2.03.1999 w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiada
ć
drogi publiczne i ich usytuowanie,
Rozporz
ą
dzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z 30.05.2000 w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiada
ć
drogowe obiekty in
Ŝ
ynierskie i ich
usytuowanie oraz Rozporz
ą
dzenie Ministra Infrastruktury z 16.01.2002 w sprawie
przepisów techniczno-budowlanych dotycz
ą
cych autostrad płatnych nakazuj
ą
ce
spełnienie wymaga
ń
ochrony
ś
rodowiska , w tym ochron
ę
wód i gleby przed
zanieczyszczeniami
- Rozporz
ą
dzenie Ministra Gospodarki z 17.11.2000 w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiada
ć
bazy i stacje paliw płynnych, ruroci
ą
gi dalekosi
ęŜ
ne do
transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie okre
ś
laj
ą
ce m.in.
warunki odprowadzania
ś
cieków ze stacji paliw płynnych
2
Zanieczyszczenia wyst
ę
puj
ą
ce w wodach opadowych.
Przy wykonywaniu projektów systemów odwadniania dróg i obiektów im
towarzysz
ą
cych, projektów oczyszczalni wód opadowych konieczna jest znajomo
ść
wska
ź
ników jako
ś
ciowych wód opadowych i roztopowych oraz wymogów dotycz
ą
cych
jako
ś
ci wód odprowadzanych do odbiornika. Głównymi wska
ź
nikami zanieczyszczenia
spływów opadowych z dróg oraz obiektów im towarzysz
ą
cych s
ą
:
- st
ęŜ
enie zawiesiny
- chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT)
- st
ęŜ
enia metali ci
ęŜ
kich
- st
ęŜ
enia substancji ekstrahuj
ą
cych si
ę
eterem naftowym (SEEN)
- st
ęŜ
enia substancji ropopochodnych
- st
ęŜ
enia chlorków
W tabeli 1 podano zakresy i warto
ś
ci
ś
rednie st
ęŜ
e
ń
poszczególnych zanieczyszcze
ń
w
zale
Ŝ
no
ś
ci od rodzaju zlewni .
TABELA 1. Zestawienie parametrów statystycznych wska
ź
ników zanieczyszczenia spływów
opadowych i roztopowych w ró
Ŝ
nych rodzajach zlewni (Sawicka-Siarkiewicz, 2003)
.
Warto
ś
ci zanieczyszcze
ń
Lp
Rodzaj zlewni
ChZT [mgO
2
/l]
St
ęŜ
enie zawiesiny
[mg/l]
St
ęŜ
enie SEEN
[mg/l]
St
ęŜ
enie substancji
ropopochodnych
[mg/l]
St
ęŜ
enie chlorków
[mg/l]
zakres
ś
rednie
zakres
ś
rednie
zakres
ś
rednie
zakres
ś
rednie
zakres
ś
rednie
1. trasy szybkiego
ruchu - opad
14,7-
701,9
157,3
18,2-
806,4
164,6
5,3-25,1
12,8
b.d.*
b.d.
b.d.
b.d.
b.d.
b.d.
2. trasy szybkiego
ruchu – roztopy
155,0-
29237,2
5537,2
119,2-
6224,4
1923,8
7,5-
156,0
48,6
10,6-
38431,8
7425,8
b.d.
b.d.
3. ulice – opad
120,0-
1140,0
420,0
61,5-
2238,0
477,2
1,1-
114,9
30,4
0,6-2,4
1,2
4. ulice – roztopy
746,0-
1210,0
1272,3
794,0-
2285,0
2248,9
3,9-30
17,0
3,7-19,0
11,4
8850,0-
27000,0
9967,1
b.d.
b.d.
2700,0-
11850,0
5. ulice –
ś
nieg
1360,0-
6160,0
3560,0 2140,0-
11118,0
4842,0
57,6-
245,2
151,9
6337,0
b.d.
b.d.
6. stacje paliw –
opad
53,0-
4250,0
656,7
20,0-
1035,0
239,4
0,3-
115,0
30,5
0,3-92,5
20,3
b.d.
b.d.
7. stacje paliw –
roztopy
b.d.
4250,0
b.d.
5310,0
b.d.
103,4
b.d.
82,1
b.d.
b.d.
8. parkingi – opad
16,0-
337,0
191,7
41,6-
716,0
84,6
2,1-3,4
2,3
1,2-2,2
1,7
9. parkingi – deszcz
i roztopy,
ś
nieg
96,0-
3760,0
698,0
95,0-
6814,0
1048,6
8,2-
200,0
21,2
b.d.
3,3
9,5-
3320,0
692,3
b.d.
b.d.
10. dachy – opad
6,4-
200,0
53,4
2,1-
290,0
31,7
0,5-2,4
1,2
0,3-1,9
0,9
b.d.
b.d.
11. dachy – deszcz i
roztopy
b.d.
82,0
b.d.
38,0
b.d.
1,5
b.d.
1,1
* b.d. - brak danych
Na podstawie wyników bada
ń
mo
Ŝ
na stwierdzi
ć
,
Ŝ
e najistotniejszym
zanieczyszczeniem wód opadowych jest zawiesina ogólna, której st
ęŜ
enie przekracza nawet
ponad stukrotnie warto
ść
dopuszczaln
ą
okre
ś
lon
ą
w rozporz
ą
dzeniu Ministra
Ś
rodowiska z
29.11.2002. Zanotowano równie
Ŝ
bardzo wysokie warto
ś
ci ChZT oraz st
ęŜ
enia chlorków,
których obecno
ść
wynikała ze stosowania
ś
rodków odladzaj
ą
cych. W wyniku nast
ę
powała
akumulacji w okresie zimowym zanieczyszcze
ń
w zalegaj
ą
cym
ś
niegu st
ęŜ
enia
zanieczyszcze
ń
wód wzrastały w czasie roztopów.
Okre
ś
lenie jako
ś
ci wód opadowych odprowadzanych ze zlewni oraz dopuszczalnych
st
ęŜ
e
ń
zanieczyszcze
ń
na wylocie do odbiornika umo
Ŝ
liwia wybór metody oczyszczania wód.
3
W tabeli 2 przedstawiono metody oczyszczania i ograniczania charakterystycznych
zanieczyszcze
ń
w spływach powierzchniowych z dróg i obiektów towarzysz
ą
cych.
TABELA 2. Metody oczyszczania i ograniczania charakterystycznych zanieczyszcze
ń
w
spływach powierzchniowych z dróg i obiektów towarzysz
ą
cych.
Wska
ź
nik
Metody ograniczania
Metody oczyszczania
St
ęŜ
enie zawiesiny
ogólnej
- odpowiednie utrzymanie nawierzchni
zlewni (czyszczenie)
- ograniczenie zjawiska erozji przy
pracach remontowych
- kontrola przewozu i składowania
materiałów sypkich
- sedymentacja
- filtracja
St
ęŜ
enie substancji
ropopochodnych
- odpowiednie utrzymanie nawierzchni
zlewni (czyszczenie)
- kontrola stanu technicznego pojazdów
- bezpiecze
ń
stwo ruchu (minimalizacja
katastrof drogowych)
- stosowanie zabezpiecze
ń
przed
zrzutami awaryjnymi
- flotacja
- filtracja
- procesy biologiczne
- adsorpcja
ChZT
- odpowiednie utrzymanie nawierzchni
zlewni (czyszczenie)
- usuni
ę
cie zawiesiny i
substancji ropopochodnych
- procesy biologiczne
St
ęŜ
enie chlorków - ograniczenie stosowania
ś
rodków
zawieraj
ą
cych chlorki
- przestrzeganie przepisów zimowego
utrzymania dróg
- usuwanie
ś
niegu z poboczy dróg
Usuwanie zawiesiny.
W celu zabezpieczenia
ś
rodowiska przed zrzutami zanieczyszcze
ń
, głównie zawiesiny,
spłukiwanych z dróg zalecane jest stosowanie nast
ę
puj
ą
cych urz
ą
dze
ń
:
- zbiorniki retencyjno-infiltracyjne
- zbiorniki infiltracyjne (rys. 1)
- rowy infiltracyjne
- rowy trawiaste lub powierzchnie trawiaste
- piaskowniki, osadniki (rys. 2)
Infiltracja wpływa korzystnie na bilans wody w danym terenie (zmniejsza negatywny
wpływ uszczelnienia powierzchni), a tak
Ŝ
e umo
Ŝ
liwia podczyszczanie wód opadowych w
górnej warstwie gruntu. Z tego powodu obiekty wykorzystuj
ą
ce zasad
ę
infiltracji
powierzchniowej i podpowierzchniowej znajduj
ą
coraz szersze zastosowanie w systemach
odprowadzaj
ą
cych wody opadowe z dróg i obiektów im towarzysz
ą
cych. Na terenach
zurbanizowanych i obiektach towarzysz
ą
cych drogom najcz
ęś
ciej stosowanymi urz
ą
dzeniami
słu
Ŝą
cymi do oczyszczania wód z zawiesiny s
ą
ró
Ŝ
nego rodzaju piaskowniki i osadniki. W
grupie tych urz
ą
dze
ń
mieszcz
ą
si
ę
równie
Ŝ
osadniki wirowe (rys. 2). Urz
ą
dzenia te
wykorzystuj
ą
, pojawiaj
ą
c
ą
si
ę
w wyniku odpowiedniego ukształtowania wlotu, sił
ę
od
ś
rodkow
ą
do zwi
ę
kszenia skuteczno
ś
ci rozdziału zawiesiny ze
ś
cieków. Redukcj
ę
st
ęŜ
enia
zawiesiny o 70-80% uzyskuje si
ę
przy obci
ąŜ
eniu ok. 70 m/h (rys. 3), co umo
Ŝ
liwia 5-10-
krotne zmniejszenie powierzchni urz
ą
dzenia w porównaniu z typowymi osadnikami i
piaskownikami.
4
Rys. 1. Schemat zbiornika infiltracyjnego
Rys. 2. Studnia osadnikowa, osadnik wirowy
120
100
80
60
40
20
0
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
obciąŜenie hydrauliczne (m/h)
Rys. 3. Wykres skuteczno
ś
ci zatrzymywania zawiesiny w osadnikach wirowych V2
Usuwanie zanieczyszcze
ń
ropopochodnych.
muł, iły
piaski
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl