KWALIFIKACJA CHM5 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 29.
Ścieki o stężeniu BZT<sub5 wynoszącym 600 mgO2/dm3 są odprowadzane kolektorem do oczyszczalni. Jaka jest wielkość dopływającego ładunku BZT5 jeżeli natężenie przepływu ścieków w miejscu pomiaru wynosi 3 m3/s?
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany do obliczania ładunku biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT5) w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ładunek chwilowy oblicza się ze wzoru: stężenie × przepływ. Ponieważ 1 mg/dm3 = 1 g/m3, to 600 mg O2/dm3 = 600 g O2/m3. Przy przepływie 3 m3/s otrzymujemy 600 × 3 = 1800 g O2/s. Pozostałe wyniki wynikają z błędnego przeliczenia mg↔g lub dm3↔m3.

Pełne wyjaśnienie:

Wielkość dopływającego ładunku BZT5 (w czasie) to ilość "substancji tlenochłonnej" dopływająca w jednostce czasu. Dla ładunku chwilowego (na sekundę) stosuje się prostą zależność:

Ładunek [masa/czas] = stężenie [masa/objętość] × przepływ [objętość/czas]

Najważniejszym krokiem jest poprawne przeliczenie jednostek stężenia:

  • 1 dm3 = 0,001 m3
  • 1 mg = 0,001 g
  • Z tego wynika praktyczna równość: 1 mg/dm3 = 1 g/m3

Dlatego stężenie 600 mg O2/dm3 można bezpośrednio zapisać jako 600 g O2/m3.

Następnie mnożymy przez natężenie przepływu:

  • 600 g O2/m3 × 3 m3/s = 1800 g O2/s

Odpowiedź "1800 gO2/s" jest poprawna, bo zachowuje zgodność jednostek i właściwy rząd wielkości.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "1,8 gO2/s" zwykle wynika z nieuprawnionego podzielenia przez 1000 (jakby 600 mg/dm3 traktować jak 0,6 g/m3).
  • "180 gO2/s" to typowy błąd o czynnik 10 (np. omyłka w mnożeniu 600×3 lub w zapisie stężenia).
  • "0,8 gO2/s" wskazuje na kumulację błędów przeliczeniowych i brak kontroli jednostek.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zawsze sprawdź rząd wielkości. Przy stężeniu setek mg/dm3 i przepływie kilku m3/s wynik w setkach–tysiącach g/s jest naturalny.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
BZT5 to biochemiczne zapotrzebowanie tlenu w 5 dób, czyli ilość tlenu potrzebna mikroorganizmom do rozkładu związków organicznych w próbce. Im wyższe BZT5, tym większe obciążenie organiczne ścieków i większe wymagania wobec procesu biologicznego w oczyszczalni.
Stosuje się zależność: ładunek = stężenie × przepływ. Stężenie musi być w masie na objętość (np. g/m3), a przepływ w objętości na czas (np. m3/s). Wynik będzie w masie na czas (np. g/s). Kluczowe jest poprawne przeliczenie jednostek.
Ponieważ 1 m3 = 1000 dm3, a 1 g = 1000 mg. W ułamku mg/dm3 oba czynniki 1000 "znoszą się" przy przeliczeniu na g/m3. To praktyczne uproszczenie bardzo często wykorzystuje się w analizie ścieków.
Dla stężenia BZT5 typowo spotyka się mg O2/dm3 (równoważne g O2/m3). Dla ładunku używa się np. g/s, kg/h lub kg/d. Na egzaminie trzeba umieć przechodzić między tymi jednostkami, kontrolując czynniki 1000 i 86400.
Ładunek chwilowy ma jednostkę na sekundę (np. g/s), a dobowy na dobę (np. kg/d). Jeśli w treści jest przepływ w m3/s, to naturalnie liczysz g/s. Aby uzyskać dobę, trzeba jeszcze pomnożyć przez 86400 s/d oraz zwykle przeliczyć gramy na kilogramy.
Najczęstsze są: błędne przejście mg↔g (brak lub nadmiar czynnika 1000), mylenie dm3 z m3, oraz wpisanie stężenia w niewłaściwej postaci (np. 0,6 zamiast 600). Dobrym nawykiem jest zapisanie każdej wielkości z jednostką i skracanie jednostek w trakcie rachunku.
To nie masa tlenu rozpuszczonego, tylko ekwiwalent tlenu potrzebny do utlenienia (biologicznego rozkładu) zanieczyszczeń organicznych w próbce. Dlatego w jednostce występuje O2. W obliczeniach ładunku traktuje się to jak "masę w przeliczeniu na tlen" dopływającą w czasie.
Przepływ m3/s oznacza ogromne objętości w krótkim czasie. Nawet umiarkowane stężenie (setki mg/dm3) przemnożone przez kilka m3/s daje setki lub tysiące gramów na sekundę. To realistyczne w przypadku kolektorów doprowadzających ścieki do oczyszczalni.
Zrób szybki test rzędu wielkości: 600 mg/dm3 ≈ 600 g/m3. Gdy przepływ to 3 m3/s, to w 1 s płynie ok. 3 m3, czyli 3×600 g ≈ 1800 g. Jeśli wychodzi kilka gramów lub miliony gramów, to prawdopodobnie jest błąd przeliczeń.
Ćwicz schemat: (1) zapisz dane z jednostkami, (2) sprowadź do spójnego układu (np. g/m3 i m3/s), (3) zastosuj ładunek = stężenie×przepływ, (4) sprawdź jednostki i rząd wielkości. Pomaga też zapamiętanie równości: 1 mg/dm3 = 1 g/m3.
info

Około 45% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Ładunek chwilowy oblicza się ze wzoru: stężenie × przepływ."

Źródła:

  • Metcalf & Eddy (Tchobanoglous, Stensel i in.), "Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery", rozdziały dot. charakterystyki ścieków i ładunków zanieczyszczeń, wydania nowsze (podręcznik akademicki).
  • BIPM, "The International System of Units (SI Brochure)", sekcje dot. przedrostków i jednostek masy/objętości (mg, g, m3, dm3). https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp: 2026-02-27).
  • Henze, van Loosdrecht, Ekama, Brdjanovic, "Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design", część dot. wskaźników zanieczyszczeń i bilansów (ładunek = stężenie × przepływ).

Materiały:

  • Podręczniki z inżynierii sanitarnej i technologii oczyszczania ścieków (działy: wskaźniki zanieczyszczeń, bilanse ładunków)
  • Zadania rachunkowe z przeliczania jednostek w analizie środowiskowej
  • Materiały dydaktyczne o interpretacji wskaźników jakości ścieków (BZT, ChZT, zawiesina)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego