Właściwości osadów ściekowych, Scieki
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
3 Wła ś ciwo ś ci osadów ś ciekowych oraz wybrane sposoby ich unieszkodliwiania i utylizacji Józef Malej Politechnika Koszali ń ska Recenzent: Gra Ŝ yna Wasiak Instytut Ochrony Ś rodowiska - Warszawa 1. Wst ę p Oczyszczone ścieki – w róŜnym stopniu – odprowadzane są najczęściej do wód powierzchniowych. Wody powierzchniowe, zarówno stojące jak i pły- nące, mogą przyczyniać się do rozprzestrzeniania się mikroorganizmów choro- botwórczych, co zilustrowano w tabeli 4. Osady i inne odpady z oczyszczalni ścieków (jak np. skratki, piasek z piaskownika) stanowią skoncentrowane sku- pisko róŜnych mikroorganizmów, w tym drobnoustrojów chorobotwórczych, pasoŜytów przewodu pokarmowego i róŜnych form przetrwalnikowych. Osady i inne odpady z oczyszczalni ścieków mogą stanowić potencjalne zagroŜenie dla ludzi i zwierząt – w przypadku niewłaściwego ich zagospodarowania, niezgod- nego z odnośnymi przepisami gromadzenia i usuwania poza teren oczyszczalni. W literaturze są opisywane liczne przypadki skaŜenia wód powierzchniowych groźnymi drobnoustrojami chorobotwórczymi, które przedostały się z nieodpo- wiednio oczyszczonych ścieków lub występujących zaniedbań przy gromadze- niu i usuwaniu odpadów ściekowych. Bardzo zróŜnicowane są okresy przeŜywalności mikroorganizmów cho- robotwórczych w środowisku naturalnym, w glebie i na roślinach – co ilustrują tabele 5 i 6. W procesie oczyszczania ścieków a zwłaszcza podczas przeróbki osa- dów ściekowych następuje tylko częściowe unieszkodliwienie mikroorgani- zmów chorobotwórczych. Ilustrację skuteczności usuwania tych mikroorgani- zmów w róŜnych procesach oczyszczania ścieków przedstawiono w tabeli 7. Józef Malej 2. Unieszkodliwianie i wykorzystanie osadów ś ciekowych 2.1. Metody unieszkodliwiania i wykorzystania osadów ściekowych Unieszkodliwienie osadów ściekowych moŜe być połączone z gospo- darczym ich wykorzystaniem. ZaleŜy to od charakterystyki fizyczno- chemicznej i mikrobiologicznej a zwłaszcza od zawartości: Û substancji organicznych, Û składników nawozowych (głównie azot, fosfor, potas), Û metali cięŜkich, Û toksycznych związków organicznych i mineralnych, Û organizmów chorobotwórczych. Osady z biologicznego procesu oczyszczania ścieków obfitują w sub- stancję organiczną, azot, fosfor, wapń, magnez, siarkę oraz mikroelementy niezbędne do Ŝycia roślin i fauny glebowej. Osady ściekowe wykazują duŜą wartość glebotwórczą i nawozową [Siuta 1999]. Zawartość składników nawo- zowych w osadach z oczyszczalni komunalnych w Polsce przedstawia tabela 1. Przyrodnicze uŜytkowanie osadów ściekowych moŜe polegać na zasto- sowaniu ich do [Siuta 1999]: · nawoŜenia gleb i roślin, · melioracyjnego uŜyźniania gleb, · rekultywacji gruntów bezglebowych, · biologicznego (roślinnego utrwalania powierzchni pylących i rozmywanych przez wody opadowe, · produkcji kompostu i preparatów nawozowych. „Analizuj ą c cechy i własno ś ci osadów ś ciekowych nale Ŝ y zawsze mie ć na uwadze tak Ŝ e ostateczne ich zagospodarowanie. Osady z ogromnej wi ę kszo ś ci polskich oczyszczalni ś cieków mo Ŝ na wykorzysta ć w rolnictwie, le ś nictwie czy ogrodnictwie. Decyduj ą ce jednak s ą dwa czynniki: Û zawarto ść metali ci ęŜ kich w osadach, Û stan higieniczno-sanitarny osadów.” [Kempa 1995]. Przegląd procesów przeróbki osadów przedstawiono na rys. 1. W krajach europejskich dominuje rolnicze wykorzystanie i składowanie osadów. W Stanach Zjednoczonych w sposobie postępowania z osadami ście- kowymi dominuje: 72 Ś rodkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Ś rodowiska Wła ś ciwo ś ci osadów ś ciekowych oraz wybrane sposoby ich unieszkodliwiania ... Û wykorzystanie przyrodnicze, w tym rolnicze 21÷30%, Û składowanie na wysypiskach 12÷35%, Û spalanie, dotyczy oczyszczalni o duŜej przepustowości od 38 000 m 3 /d, 3÷20%, Û kompostowanie 11÷19%, Û inne 12÷17%, Û zrzut do oceanu l÷4%. Zawartość substancji organicznych w osadach zaleŜy od rodzaju ście- ków i stosowanych procesów w czasie obróbki osadów: Û osady surowe zawierają 75÷85% substancji organicznych w suchej masie, Û osady stabilizowane zawierają około 50% substancji organicznych w s.m. Substancje organiczne zawarte w osadach mogą decydować o sposobie ich zagospodarowania lub unieszkodliwiania np. przez spalanie. Przeprowadzone rozpoznanie w krajowych oczyszczalniach – przez In- stytut Ochrony Środowiska wykazało, Ŝe tylko na 50% badanych oczyszczalni mechaniczno-biologicznych i 40% oczyszczalni mechanicznych istnieje moŜli- wość przejściowego składowania osadów [Bernacka, Pawłowska 1996]. Stoso- wane sposoby postępowania z osadami pokazano w tabelach 1 i 2. Ze wszystkich analizowanych oczyszczalni osady w 40% wywoŜone są na składowiska odpadów komunalnych. W oczyszczalniach mechaniczno- biologicznych (III i IV grupa) odsetek ten zwiększa się do ponad 45%. W prawie 8 procentach oczyszczalni osady wywoŜone są na wydzielone składowiska. Są to głównie osady z oczyszczalni grupy II i IV. Na terenie oczyszczalni składowany jest mały odsetek osadów. Są to osady z około 4% oczyszczalni, głównie grupy I i II. NaleŜy zwrócić uwagę, Ŝe od kilkunastu lat stosowane są osady ście- kowe do rekultywacji wysypisk. W porównaniu z poprzednimi latami coraz więcej osadów wykorzystywanych jest do rekultywacji nieuŜytków, niwelacji terenów, rekultywacji składowisk przemysłowych czy hałd. Poza sposobem rozkładania (rozprowadzania) warstwy osadów odwodnionych na powierzchni gruntu w coraz większym zakresie stosowana jest metoda hydroobsiewu. Polega ona na wysokodynamicznym nanoszeniu kompozycji siewnych, środków uŜyź- niających oraz substancji antyerozyjnych na terenach jałowych lub zdegrado- wanych. W technice tej, opracowanej w Instytucie Dróg i Mostów, osady ście- kowe stosowane są jako nośniki mieszanek siewnych, a jednocześnie jako środki uŜyźniające i antyerozyjne. Metodę hydroobsiewu stosuje się m.in. przy zadrzewianiu skarp obwodnic, autostrad oraz składowisk odpadów elektrownia- nych, popiołu i ŜuŜla [Siuta 1996, 1997, 1999, 1999]. Ś rodkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Ś rodowiska 73 Tabela 1. Zawartość składników nawozowych w osadach ściekowych z oczyszczalni komunalnych w Polsce na podstawie badań IUNG przeprowadzonych w latach 1993÷1999 [Maćkowiak 1999] Table 1. Content of fertilising components in sewage sludge from municipal sewage treatment plants in Poland on the basis of research of IUNG done in 1993÷1999 [Maćkowiak 1999] Zawartość w %% suchej masy N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO Na 2 O 1993 16 3,51 1,38 7,84 2,54 0,10 4,91 0,31 0,08 0,69 4,38 1,66 7,49 0,49 0,19 0,78 0,18 0,05 0,69 1994 9 4,75 2,40 8,35 3,07 1,90 4,44 0,20 0,06 0,39 2,49 0,63 6,08 0,69 0,48 0,98 0,09 0,05 0,17 1995 13 3,13 0,30 5,91 2,55 1,00 3,85 0,27 0,08 0,46 4,56 1,95 8,11 0,51 0,28 0,96 0,10 0,02 0,21 1996 26 2,23 0,12 7,10 2,85 0,22 6,64 0,29 0,03 0,99 3,27 0,11 7,35 0,48 0,04 1,12 0,10 0,02 0,29 1997 15 2,93 1,26 5,88 3,59 0,60 7,28 0,41 0,05 0,96 4,89 0,21 6,90 0,77 0,14 1,54 0,12 0,02 0,34 1998 51 3,30 0,57 8,31 3,34 0,52 7,10 0,35 0,03 1,10 1,81 0,37 5,40 1,25 0,38 1,55 0,16 0,03 0,55 1999 27 3,78 2,18 6,47 3,35 1,42 7,03 0,33 0,08 0,73 1,82 0,54 3,20 0,82 0,33 1,81 0,15 0,07 0,23 1993-1999 157 3,37 0,12 8,35 2,96 0,10 7,28 0,31 0,03 1,10 3,01 0,37 8,11 0,74 0,04 1,81 0,12 0,02 0,55 Produkt pocz ą tkowy Produkt k o ń cowy do utylizacji lub usuwanie Rys. 1. Schemat gospodarki osadowej [Kempa, Bień 1995] Fig. 1. Diagram of sludge management [Kempa, Bień 1995] [ Pobierz całość w formacie PDF ] |