Celem pracy było określenie ilościowego i jakościowego występowania kwasów fulwowych (KF) w różnych miejscach układu technologicznego mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków. Głównym zamierzeniem realizacji pracy było przedstawienie charakterystyki ilościowej i jakościowej KF wyekstrahowanych z różnych miejsc układu technologicznego wybranej oczyszczalni ścieków oraz przeprowadzenie bilansu ilości KF doprowadzanych i odprowadzanych z oczyszczalni ścieków oraz reaktora biologicznego.
W obliczu poważnego problemu, jakim jest niedobór wody pitnej oraz możliwości rozwiązania tego problemu wykorzystując nowoczesne technologie przekształcające ścieki w wodę pitną istotne jest ciągłe poszerzanie wiedzy na temat składu ścieków oraz jego wpływu na zdrowie i życie człowieka. Ze względu na fakt, iż w komunalnych oczyszczalniach ścieków substancje humusowe (SH) odprowadzane są wraz ze ściekami oczyszczonymi do wód powierzchniowych ważne jest określenie ilości i miejsca występowania kwasów fulwowych (KF). Zagadnienie to jest szczególnie istotne, ponieważ kwasy humusowe (KH), w tym KF określają właściwości organoleptyczne wód powierzchniowych. Dodatkowo zanieczyszczenia organiczne pochodzenia naturalnego, w których skład wchodzą KF mogą być prekursorami ubocznych produktów procesów utleniania i dezynfekcji (UPPUiD) powstających w zakładach uzdatniania wody (ZUW). Stanowi to istotną kwestię dla środowiska oraz zdrowia ludzkiego. Największy problem mogą stanowić KF, które są rozpuszczalne w całym zakresie pH, w związku z tym łatwo przedostają się z oczyszczalni ścieków do wód powierzchniowych, które ujmowane są na cele pitne.
Materiałem badawczym były KF wyekstrahowane ze ścieków: mechanicznie i biologicznie oczyszczonych oraz ścieków i osadów ściekowych pobranych z komory: predenitryfikacji, defosfatacji, denitryfikacji i nitryfikacji z Oczyszczalni Ścieków Płaszów w Krakowie. Na podstawie badań wykazano, że występują minimalne różnice w budowie wyizolowanych KF. Charakterystyka KF wyekstrahowanych z Oczyszczalni Ścieków Płaszów jest zbieżna z KF występującymi w innych miejscach: wodach powierzchniowych, podziemnych czy też glebach. Najbardziej zbliżonymi pod względem składu pierwiastkowego do danych literaturowych były KF wyekstrahowane ze ścieków biologicznie oczyszczonych.
Wyniki badań przedstawione w pracy doktorskiej potwierdziły, że część KF adsorbowana jest na osadzie czynnym, natomiast lżejsze frakcje pozostają w oczyszczonych ściekach. W związku z powyższym jednoznacznie potwierdzono główną tezę podjętej pracy badawczej.
The work analyzes fulvic acids (FA) in terms of their quality and quantity at various locations of the biological wastewater treatment plant. The key purpose was to follow the quality and quantity characteristic of FA extracted at various sites of the wastewater treatment plant. Additionally, FA mass balance around the wastewater treatment plant and the biological reactor was performed.
A serious problem of a drinking water shortage and its possible solutions, involving modern technologies that turn wastewater into drinking water, require broad studies on a wastewater characteristic and its impact on human health and life. Since humic substances (HS) are discharged along with the wastewater treatment plant effluent directly to surface waters the amount of FA as well as a point of their origin should be closely monitored. This issue is especially important because humic acids (HA), including FA, impact organoleptic properties of surface waters. In addition, organic pollutants of natural origin e.g. FA may serve as precursors to the oxidation and disinfection by-products (formed at water treatment plants), which pose significant environment and health problems. Especially the FA may be an issue, since they remain soluble in the entire pH range and therefore can easily pass from wastewater treatment plants to surface waters serving as a potable water source.
The FA were extracted from wastewater after its mechanical and biological treatment as well as from wastewater and sludge taken from the following sections of the biological reactor: predenitrification, dephosphatation, denitrification and nitrification. It was shown that there were minimal differences in a structure of the isolated FA and a characteristics of FA extracted from the Płaszów Wastewater Treatment Plant was similar to the one observed for FA extracted from surface waters, groundwater or soils. The elemental composition of FA extracted from the plant effluent showed the closest match to the literature data. . Similar results were observed while analyzing the composition, the structure and properties of FA extracted from wastewater and wastewater sludge.
The research confirmed that a part of FA is adsorbed on an activated sludge while the lighter fractions are remain in the treated wastewater. Due to the above, the main thesis of the undertaken research work was clearly confirmed.
