The use of multi-criteria analysis for selection of technology for a household WWTP compatible with sustainable development

This paper presents the use of multi-criteria analysis as a tool that helps choosing an adequate technology for a household wastewater treatment plant. In the process of selection the criteria of sustainable development were taken into account. Five municipal mechanical-biological treatment plants were chosen for the comparative multi-criteria analysis. Different treatment technologies, such as sand filter, activated sludge, trickling filter, a hybrid system - activated sludge/trickling filter and a hybrid constructed wetland system VF-HF type (vertical and horizontal flow) were taken into account. The plants’ capacities were 1 m³∙d^-1 (PE=8) and they all meet the environmental regulations. Additionally, a solution with a drainage system was included into the analysis. On the basis of multi-criteria analysis it was found that the preferred wastewater treatment technologies, consistent with the principles of sustainable development, were a sand filter and a hybrid constructed wetland type VF-HF. A drainage system was chosen as the best solution due to the economic criteria, however, taking into consideration the primary (ecological) criterion, employment of such systems on a larger scale disagree with the principles of sustainable development. It was found that activated sludge is the least favourable technology. The analysis showed that this technology is not compatible with the principles of sustainable development, due to a lack of proper technological stability and low reliability.

W pracy przedstawiono sposób wykorzystania analizy wielokryterialnej jako narzędzia pomocniczego do wyboru właściwego rozwiązania technologicznego przydomowej oczyszczalni ścieków. Przy wyborze uwzględniano kryteria zgodne z zasadami zrównoważonego rozwoju. Do porównawczej analizy wielokryterialnej wybrano 5 wariantów przydomowych, mechaniczno-biologicznych oczyszczalni ścieków. Porównywano systemy z filtrem piaskowym, z osadem czynnym, ze złożem biologicznym zraszanym, system hybrydowy - osad czynny ze złożem biologicznym oraz hybrydowy system hydrofi towy typu VF-HF (z pionowym i poziomym przepływem ścieków). Analizowano rozwiązania o przepustowości 1 m³∙d^-1 (Równoważna Liczba Mieszkańców - RLM = 8), spełniające wymagania przepisów ochrony środowiska. Dodatkowo także rozwiązanie z zastosowaniem drenażu rozsączającego. Na podstawie analizy wielokryterialnej stwierdzono, że najbardziej korzystnymi rozwiązaniami technologicznymi, zgodnymi z zasadami zrównoważonego rozwoju, są systemy z filtrem piaskowym i hybrydowe systemy hydrofi towe typu VF-HF. Przy znacznej przewadze kryteriów ekonomicznych, jako najbardziej korzystne rozwiązanie wybrany został system z drenażem rozsączający, jednak biorąc pod uwagę kryterium nadrzędne (ekologiczne), aby zachować zasadę zrównoważonego rozwoju, należałoby wykluczyć możliwość stosowania tych rozwiązań na większą skalę. Stwierdzono, że najbardziej niekorzystnym jest rozwiązanie technologiczne z wykorzystaniem osadu czynnego. Wykonana analiza wykazała, że stosowanie tej technologii jest niezgodne z ideą zrównoważonego rozwoju. Jest to spowodowane brakiem odpowiedniej stabilności technologicznej i niewielką niezawodnością działania.