Pobierz plik

KOMUNALNE OSADY ŚCIEKOWE –
POCHODZENIE I WYKORZYSTANIE
W UPRAWIE WIERZBY ENERGETYCZNEJ
dr inż. Andrzej Klasa, Katedra Chemii Rolnej
i Ochrony Środowiska; Uniwersytet WarmińskoMazurski w Olsztynie
Nieodłącznym „produktem” oczyszczania ścieków
w komunalnych oczyszczalniach są osady
ściekowe.
Stanowią niewygodny problem dla wszystkich
(zarządzających oczyszczalniami, opinii
publicznej, organizacji społecznych) ponieważ:
jest ich dużo,
mają niezbyt przyjemny zapach (bardzo delikatnie
powiedziane),
nie ma jak dotąd jednej powszechnie
akceptowanej metody ich zagospodarowania lub
unieszkodliwienia.
Ilość osadów dochodzi do 3% (w zależności od
stosowanej technologii oczyszczania od 1-3%)
objętości ścieków dopływających do oczyszczalni,
ale zawierają one ponad połowę ładunku
zanieczyszczeń.
Nakłady na przetworzenie osadów mogą sięgać
nawet 50% wartości kosztów oczyszczania
ścieków.
Pod względem zagrożenia sanitarno-higenicznego
są to jedne z najgroźniejszych odpadów
wytworzonych przez człowieka, bowiem mogą tam
licznie występować jaja pasożytów i bakterie
chorobotwórcze.
Stanowią one różnorodną mieszaninę
mikroorganizmów żywych i martwych oraz
składników organicznych i mineralnych.
Składniki organiczne stanowić mogą nawet
50% masy odwodnionych osadów.
Osady ściekowe są płynnym konglomeratem,
który podlega procesom rozkładu i humifikacji
zanim stanie się ustabilizowaną substancją
organiczną
Jak problem osadó
osadów widzi społ
społeczeń
eczeństwo
Czarna błotnista śmierdząca maź. Wygląda i śmierdzi jak
g....... Faktycznie jest odchodem miasta. Odpadem
działalności wydalniczej 2 milionów ludzi i 200 000 małych
zakładów pracy + kilkadziesiąt większych
http://www.rakstop.engo.pl/www/osad.htm.
Do lasu oddalonego kilkaset metrów od domów firma
wywozi odpady z oczyszczalni ścieków. Mieszkańcy
protestują, nie zgadzając się na wywózkę, zapowiadają
nawet blokadę drogi wiodącej przez wieś. Każdego dnia o
godz. 5-6 rano albo późnym wieczorem, między 22 a 23,
przyjeżdżają dwa wielkie tiry. Każdy zostawia po 40 ton
odpadów. Nietrudno trafić na działkę, gdzie są składane
odpady, bo odrażający odór roznosi się po okolicy. W
poniedziałek, 13 sierpnia, blisko setka mieszkańców
zablokowała tirom wjazd
http://odpady.org.pl/articles.php?id=1113.
Można więc stwierdzić, że społeczeństwo żąda
budowy nowych i modernizacji starych oczyszczalni
ścieków natomiast nie akceptuje faktu, że im więcej
oczyszczalni i im lepsza ich sprawność tym więcej
produkują one osadów ściekowych!!!!
Najgroźniejsze patogeny występujące w osadach
ściekowych i wywoływane przez nie schorzenia
Patogen
Wywoływana choroba
Escherichia coli
zapalenie jelit
Salmonella typhi
tyfus
Mycobacterium tuberculosis
gruźlica
Enterowirusy Polwirus
zapalenie opon mózgowych
Jaja nicieni, tasiemców, przywry,
pierwotniaki
liczne schorzenia pasożytnicze
Skażenie chemiczne osadów ściekowych przez
metale ciężkie
Głównymi źródłami metali ciężkich w osadach ściekowych są
ścieki przemysłowe i spływy powierzchniowe. Problem z tymi
pierwiastkami sprowadza się do tego, że im wyższy efekt
eliminacji metali ciężkich tym bardziej intensywne ich
kumulowanie w osadach ściekowych.
W procesach mechanicznego oczyszczania dochodzi do
40% usunięcie metali, a w układzie biologicznomechanicznym nawet do 50-80% pierwotnej zawartości w
ściekach.
Zawartość niektórych metali ciężkich w osadach z krajowych
oczyszczalni ścieków mg/1 kg s.m.
Wahania zawartości metali ciężkich w osadach
Metale
ciężkie
mechanicznych
mechaniczno-biologicznych o przepustowości m3/h
40-2000
2001-10000
10001-40000
>40000
Chrom
10-672
9-1140
2-750
4-320
4-320
Kadm
0-40,4
0-19,4
0-236
0-1032
0-330
Ołów
0-860
0,2-605
3-329
0-620
0-520
Cynk
3-3300
438-4225
22-7228
28-10300
20-8070
Dyrektywa 199/31/EC
Celem jej przyjęcia było ograniczenie produkcji
metanu na składowisku odpadów komunalnych.
Według ustaleń tej dyrektywy Państwa UE muszą
wprowadzać regulacje prawne mające na celu
ograniczenie składowania osadów ściekowych
(jak i innych odpadów biodegradowalnych) na
wysypiskach. Dyrektywa mówi wprost, że
zakazuje się składowania odpadów płynnych tj. o
zawartości wody powyżej 95%.
ROZPORZĄDZENIE
MINISTRA ŚRODOWISKA
z dnia 1 sierpnia 2002 r. w
sprawie komunalnych osadów
ściekowych (Dz. U.02.134.1140 z
dnia 27 sierpnia 2002 r.)
Rozporządzenie określa:
1. warunki, jakie muszą być spełnione
przy wykorzystywaniu komunalnych
osadów ściekowych;
2. dawki komunalnych osadów
ściekowych, które można stosować
na gruntach;
3. zakres, częstotliwości i metody
referencyjne badań komunalnych
osadów ściekowych i gruntów, na
których osady te mają być
stosowane.
Decydujące
Decyduj ce o dopuszczeniu do
rolniczego stosowania są
s dwa
czynniki:
zawartość
metali ciężkich
zawarto
ci kich w
osadach,
stan higienicznohigieniczno-sanitarny osadó
osadów.
ZA
CZNIK Nr 4do
Rozporządzenia Ministra z dnia 1 sierpnia 2002 r.
DAWKI KOMUNALNYCH OSADÓW
Cel wykorzystywania komunalnych
osadów ciekowych
Rolnictwo
Rekultywacja:
Dawka komunalnych
osadów ciekowych w Mg
suchej masy/ha
Uwagi
do 10
dawka w ci gu 5 lat
zabieg jednokrotny lub
dwukrotny
gruntów na cele
rolne
200
zale nie od zawarto ci
materii organicznej (do 3%)
zabieg jednokrotny z jedno- lub
wielorazowym wprowadzaniem
osadu do gruntu
terenów na cele
nierolne
do 200
zabieg jednokrotny z jedno- lub
wielorazowym wprowadzaniem
osadu do gruntu
do 250
dawka na pierwsze 3 lata
zabiegi wielokrotne
Uprawa ro lin przeznaczonych do
produkcji kompostu
do 10
dawka w kolejnych
dalszych latach
Uprawa ro lin nieprzeznaczonych
do spo ycia i produkcji pasz
do 250
dawka na pierwsze 3 lata
do 10
dawka w kolejnych
dalszych latach
zabiegi wielokrotne
Ilości metali ciężkich, które mogą być
wprowadzone z komunalnym osadem
ściekowym w ciągu roku do gleby, średnio w
okresie 10 lat, nie mogą przekroczyć:
1) ołowiu (Pb) – 1 000 g/ha/rok;
2) kadmu (Cd) - 20 g/ha/rok;
3) rtęci (Hg) - 10 g/ha/rok;
4) niklu (Ni) - 200 g/ha/rok;
5) cynku (Zn) – 5 000 g/ha/rok;
6) miedzi (Cu) – 1 600 g/ha/rok;
7) chromu (Cr) – 1 000 g/ha/rok.
Z powodów ograniczeń
przyrodniczych i prawnych
surowe osady ściekowe nie
mogą być stosowane dlatego
przed ich użyciem na polu
muszą być one poddane
wstępnej przeróbce
Ponieważ związki organiczne zawarte w
osadach ulegają łatwo rozkładowi i wydzielają
przykre zapachy stąd też podstawowy cel
przeróbki osadów to mineralizacja związków
organicznych prowadząca do stabilizacji osadów
oraz zmniejszenia ich objętości co osiąga się w
procesach odwadniania oraz suszenia.
Osady odwodnione
Kompostowanie
Spalanie, zgazowywanie
Wapnowanie
Wykorzystanie przyrodnicze
Suszenie
Współspalanie
w cementowniach
z węglem
z odpadami
Możliwości zagospodarowania (unieszkodliwienia) osadów ściekowych
Zagospodarowanie przyrodnicze osadów
ściekowych
Ten kierunek jest ze wszech miar słuszny środowiskowo i
powinny istnieć mechanizmy ekonomiczne promujące taki
sposób zagospodarowania osadów ściekowych szczególnie
na wysoką, zwykle ponad 60% zawartość materii organicznej
dotyczy odkażonych i ustabilizowanych osadów ściekowych
do:
oagrotechnicznego przetwarzania na kompost,
okompostowania osadów i wykorzystania kompostów,
oroślinnego utrwalania gruntów bezglebowych,
orekultywacji gleb zdegradowanych,
oużyźniania gleb i do bezpośredniego nawożenia roślin na
terenach rolniczych.
oprodukcji mat i trawników darniowych.
Kompostowanie osadów ściekowych
z dodatkiem materiału
strukturotwórczego
bez dodatku materiału
strukturotwórczego
kompostowanie w
pryzmach, stosach
kompostowanie w
reaktorach
kompostowanie
statyczne
Technologie kompostowania osadów ściekowych
kompostowanie
dynamiczne
Agrotechniczne przetwarzanie na kompost osadów
ściekowych
Występuje w praktyce w następujących wariantach:
produkcję kompostów z plonów roślin uprawianych na
gruntach nawożonych osadami,
produkcja kompostu z roślin plus dodatek osadu,
roślinne odwodnienie osadów w celu nadania im
ziemistej konsystencji oraz zmniejszenie
uciążliwości dla środowiska.
Zawartość składników pokarmowych w osadach i oborniku
[% s.m.] – Maćkowiak [2004]
Składnik
Średnio
Min.
Max.
Obornik
bydlęcy
Obornik
trzody
ch.
N
3,37
0,12
8,35
2,56
2,65
P2O5
2,96
0,10
7,28
1,50
1,98
K2O
0,31
0,03
1,10
3,40
3,45
Koszty eksploatacyjne różnych metod
unieszkodliwiania osadów
Metoda unieszkodliwiania
Koszt (€ na 1 Mg)
Składowanie
40 – 300
Suszenie
150 – 400
Stosowanie rekultywacyjne
75 – 200
Wykorzystanie rolnicze
75 – 200
Kompostowanie
120 - 400
Wierzba energetyczna jako właściwa opcja do
wykorzystania osadów ściekowych
roślina niepaszowa i nieżywościowa;
duże zapotrzebowanie na składniki pokarmowe;
doświadczenia innych krajów (Wielka Brytania, Szwecja,
Estonia i kilka miejsc w Polsce)
możliwości uzyskania przez rolników dodatkowych
dochodów z oczyszczalni ścieków za utylizację osadów
ściekowych;
oszczędność na nawozach sztucznych (ekonomiczna i
środowiskowa);
więcej informacji projekt BIOPROS www.biopros.info; film
video, konsultacja [email protected]