OKREŚLENIE KRYTERIÓW STOSOWANIA OSADÓW … · 19 08 Odpady z oczyszczalni ścieków nie ujęte w...

Określenie kryteriów stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem

1

Politechnika Częstochowska

Instytut Inżynierii Środowiska

OKREŚLENIE KRYTERIÓW STOSOWANIA

OSADÓW ŚCIEKOWYCH POZA ROLNICTWEM

�Sfinansowano ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki

Wodnej na zamówienie Ministra Środowiska�

Częstochowa, listopad 2004


2

Spis treści 1.Cel i zakres pracy .................................................................................................................. 4 2. Wytwarzanie osadów ściekowych ....................................................................................... 4 3. Rodzaje osadów ściekowych ................................................................................................ 5 4. Charakterystyka osadów ściekowych................................................................................. 9

4.1. Charakterystyka osadów komunalnych........................................................................... 9 4.2. Charakterystyka wybranych przemysłowych osadów ściekowych .............................. 12

5. Metody przeróbki osadów ściekowych ............................................................................ 20 5.1. Procesy przeróbki osadów ściekowych realizowane na terenie oczyszczalni ścieków 20

5.1.1. Zagęszczanie osadów ............................................................................................. 20 5.1.2. Biochemiczne procesy stabilizacji osadów ............................................................ 21 5.1.3. Odwadnianie........................................................................................................... 25

5.2. Przygotowanie osadów do wykorzystania .................................................................... 26 6.Kierunki zagospodarowania osadów ściekowych poza rolnictwem ............................... 30

6.1. Wykorzystanie przyrodnicze......................................................................................... 35 6.2.Spalanie i współspalanie osadów ściekowych ............................................................... 39 6.3. Składowanie .................................................................................................................. 45

7. Kryteria stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem dla poszczególnych celów - określenie istotnych parametrów i ich wartości .................................................................. 48

7.1.Transport odpadów......................................................................................................... 50 7.2. Kryteria stosowania osadów ściekowych na cele przyrodnicze.................................... 52 7.3. Warunki bezpośredniego stosowania osadów ściekowych........................................... 71 7.4. Kryteria stosowania osadów ściekowych na cele przemysłowe ................................... 72

Literatura ................................................................................................................................ 84

Załącznik nr 1 Wykaz cytowanych w opracowaniu aktów prawnych


3

WYKAZ SKRÓTÓW

UE Unia Europejska

s.m. sucha masa

s.m.o. sucha masa organiczna

GUS Główny Urząd Statystyczny

KPOŚK Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych

KPGO krajowy plan gospodarki odpadami

RLM równoważna liczba mieszkańców

AOX halogenowe związki organiczne

WWA wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

PCB polichlorowane bifenyle

PCDD/F polichlorowane dibenzodioksyny i furany

PCT polichlorowane trójfenyle

TEQ normowany poziom toksyczności

ADR konwencja dotycząca drogowego przewozu towarów i ładunków

niebezpiecznych Dz.U.1975.Nr 35, poz. 189

BAT najlepsze dostępne techniki

ATT wskaźnik liczebności jaj helmintów


4

1.Cel i zakres pracy

Celem pracy było określenie wymagań dotyczących stosowania osadów ściekowych

poza rolnictwem. W pracy omówiono technologie przetwarzania osadów ściekowych oraz

sposoby ich zagospodarowania. Uwzględniono istniejące podstawy prawne, zarówno prawa

polskiego jak i UE. Praca obejmuje nie tylko komunalne osady ściekowe, ale również osady

wytworzone w poszczególnych działach przemysłu. W ramach pracy określono kryteria

stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem.

2. Wytwarzanie osadów ściekowych

W zależności od rodzaju oczyszczanych ścieków oczyszczalnie dzielimy

na oczyszczalnie ścieków komunalnych i przemysłowych. Do oczyszczania ścieków

komunalnych najczęściej stosuję się metodę osadu czynnego. W klasycznych mechaniczno-

biologicznych oczyszczalniach z wykorzystaniem osadu czynnego ciąg technologiczny składa

się z części mechanicznej: kraty, piaskowniki, osadniki wstępne oraz biologicznej, w skład

której wchodzą komory napowietrzania i osadniki wtórne. Ścieki surowe poprzez system

kanalizacji dopływają do ciągu technologicznego oczyszczalni. Na kratach zachodzi usuwanie

ze ścieków substancji stałych o dużych rozmiarach. Zanieczyszczenia zatrzymane na kratach

(skratki) są, co pewien czas zgarniane, niekiedy prasowane, dezynfekowane, po czym

deponowane na składowiskach odpadów. Małe kraty mogą być czyszczone ręcznie, w

przypadku krat o większych rozmiarach stosuje się mechaniczne urządzenia do zgarniania

skratek. Po przejściu krat ścieki dopływają do piaskowników, gdzie zatrzymywane są cząstki

mineralne jak piasek, żwir, żużel itp. Podobnie jak w przypadku krat, wyróżnia się

piaskowniki czyszczone ręcznie oraz z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych. Stosuje się

również piaskowniki napowietrzane, pełniące dodatkowo rolę odtłuszczacza. W osadnikach

wstępnych dochodzi do zatrzymania zawiesin łatwo opadających, głównie organicznych, w

wyniku procesu sedymentacji. Ponadto w osadnikach wstępnych ze ścieków usuwane są

zawiesiny lżejsze od wody (tłuszcze i części pływające), które flotują ku powierzchni tworząc

kożuch. Osadniki wyposażone są w z zgarniacze usuwające osad z dna do lejów osadowych

oraz wyflotowane z powierzchni osadnika zanieczyszczenia. Osady wstępnie zagęszczone w

leju osadowym odprowadzane są do dalszego unieszkodliwienia.


5

Ścieki pozbawione w osadnikach wstępnych zawiesin łatwo opadających dopływają do

komór napowietrzania, w których zachodzi proces osadu czynnego. Po odpowiednim czasie

kontaktu mieszanina ścieków i osadu czynnego przepływa do osadników wtórnych, w których

dochodzi do oddzielenia kłaczków osadu czynnego od ścieków oczyszczonych. Zagęszczony

w osadnikach wtórnych osad czynny częściowo jest zawracany do komór napowietrzania

(osad recyrkulowany), natomiast część osadu tzw. osad nadmierny odprowadzana jest do

dalszej przeróbki.

Do oczyszczania ścieków przemysłowych, w zależności od rodzaju zanieczyszczenia,

stosuje się różne metody, które generalnie można podzielić na:

• Mechaniczne: sedymentacja grawitacyjna, sedymentacja odśrodkowa, filtracja

ciśnieniowa, filtracja próżniowa, filtracja odśrodkowa, filtracja złożowa, odśrodkowo

grawitacyjne rozdzielanie w hydrocyklonach i inne,

• Fizykochemiczne: koagulacja, współstrącanie, sorpcja, flotacja, wymiana jonowa na

jonitach, elektroliza, elektrodializa, odwrócona osmoza, ultrafiltracja i inne,

• Biologiczne oczyszczanie na złożach biologicznych, metoda osadu czynnego i inne

[1].

Metody mechaniczne są najczęściej pierwszymi operacjami, którym poddawane są ścieki i

mają na celu oddzielenie od nich zanieczyszczeń w postaci zawiesiny. Operacje mechaniczne

stosowane są również do oddzielania osadów powstałych po zastosowaniu innych procesów,

chemicznych czy fizykochemicznych.

Metody fizykochemiczne i chemiczne wykorzystywane są w celu usunięcia ze ścieków

związków koloidalnych i substancji rozpuszczonych. Metodami biologicznymi usuwane są ze

ścieków głównie związki organiczne podatne na biodegradację. Najczęściej wykorzystuje się

je do oczyszczania ścieków przemysłowych łącznie z komunalnymi.

3. Rodzaje osadów ściekowych

Osady ściekowe są definiowane jako faza stała ścieków, złożona ze związków

mineralnych i/lub organicznych, oddzielana od fazy płynnej najczęściej w procesie

sedymentacji. W zależności od zastosowanej technologii oczyszczania ścieków w ciągu

technologicznym każdej oczyszczalni wyróżniamy następujące rodzaje osadów:


6

• Osady wstępne - wydzielone w osadnikach wstępnych w wyniku mechanicznego

oczyszczania ścieków. Są to głównie zawiesiny pochodzące z dopływających ścieków.

Osady te charakteryzują się słabą podatnością na odwadnianie.

• Osady wtórne � wydzielone w osadnikach wtórnych, powstające w wyniku

oddzielania nadmiernego osadu w procesie biologicznego oczyszczania ścieków.

Zasadniczą masę tych osadów stanowią mikroorganizmy. W procesie osadu czynnego

część osadu wtórnego jest zawracana do komory napowietrzania jako tzw. osad

recyrkulowany, cześć natomiast w postaci osadu nadmiernego jest usuwana z układu

oczyszczania.

• Osady z chemicznego strącania � powstające w wyniku chemicznego strącania

zanieczyszczeń, np. związków fosforu lub neutralizacji ścieków. Osady te wydzielane

są w różnych miejscach ciągu technologicznego, zależnie od miejsca stosowania

środków chemicznych.

• Osady z osadników gnilnych � dowożone do oczyszczalni. Są to nieustabilizowane

osady charakteryzujące się słabą podatnością na odwadnianie.

• Osady mieszane � powstają na skutek mieszania osadów wstępnych i wtórnych.

Osady te wydzielane są w osadnikach wstępnych, w sytuacji, kiedy osad nadmierny

zawracany jest do systemu oczyszczania, przed osadniki wstępne.

Wymienione wyżej rodzaje osadów zaliczamy do osadów surowych. Osady po kolejnych

stopniach przetwarzania należą natomiast do następujących grup:

• Osady zagęszczone � osady poddane procesowi zagęszczania,

• Osady po stabilizacji biochemicznej (beztlenowej, tlenowej),

• Osady odwodnione � osady poddane procesowi odwadniania,

• Osady zhigienizowane � poddane procesom prowadzącym do wyeliminowania

z osadów organizmów patogennych (pasteryzacja, wapnowanie, suszenie).

Poniżej przedstawiono rodzaje osadów ściekowych ujęte w katalogu odpadów (tab.1). Tab.1.Rodzaje osadów ściekowych [2]

Kod Grupy, podgrupy i rodzaje odpadów 02 Odpady z rolnictwa, sadownictwa, upraw hydroponicznych,

rybołówstwa, leśnictwa, łowiectwa oraz przetwórstwa żywności 02 02 Odpady z przygotowania i przetwórstwa produktów spożywczych

pochodzenia zwierzęcego 02 02 04 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków


7

02 03 Odpady z przygotowania, przetwórstwa produktów i używek spożywczych oraz odpady pochodzenia roślinnego, w tym odpady z owoców, warzyw, produktów zbożowych, olejów jadalnych, kakao, kawy, herbaty oraz przygotowania i przetwórstwa tytoniu, drożdży i produkcji ekstraktów drożdżowych, przygotowywania i fermentacji melasy (z wyłączeniem 02 07)

02 03 05 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 02 04 Odpady z przemysłu cukrowniczego 02 04 03 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 02 05 Odpady z przemysłu mleczarskiego

02 05 02 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 02 06 Odpady z przemysłu piekarniczego i cukierniczego 02 06 03 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 02 07 Odpady z produkcji napojów alkoholowych i bezalkoholowych (z

wyłączeniem kawy, herbaty i kakao) 02 07 05 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 03 Odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji płyt i mebli,

masy celulozowej, papieru i tektury 03 01 Odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji płyt i mebli 03 01 82 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 03 03 Odpady z produkcji oraz z przetwórstwa masy celulozowej, papieru i

tektury 03 03 11 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 03 03 10 04 Odpady z przemysłu skórzanego, futrzarskiego i tekstylnego 04 01 Odpady z przemysłu skórzanego i futrzarskiego 04 01 06 Osady zawierające chrom, zwłaszcza z zakładowych oczyszczalni ścieków 04 01 07 Osady nie zawierające chromu, zwłaszcza z zakładowych oczyszczalni ścieków 04 02 Odpady z przemysłu tekstylnego 04 02 19* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne1

04 02 20 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 04 02 191

05 Odpady z przeróbki ropy naftowej, oczyszczania gazu ziemnego oraz pirolitycznej przeróbki węgla

05 01 Odpady z przeróbki (np. rafinacji) ropy naftowej 05 01 09* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 05 01 10 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 05 01 09 06 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania

produktów przemysłu chemii nieorganicznej 06 05 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków 06 05 02* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 06 05 03 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 06 05 02 07 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania

produktów przemysłu chemii organicznej

07 01 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania podstawowych


8

produktów przemysłu chemii organicznej 07 01 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 01 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 01 11 07 02 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania tworzyw

sztucznych oraz kauczuków i włókien syntetycznych 07 02 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 02 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 02 11 07 03 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania organicznych

barwników oraz pigmentów (z wyłączeniem podgrupy 06 11) 07 03 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 03 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 03 11 07 04 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania organicznych

środków ochrony roślin (z wyłączeniem 02 01 08 i 02 01 09), środków do konserwacji drewna (z wyłączeniem 03 02) i innych biocydów

07 04 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 04 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 04 11 07 05 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania

farmaceutyków 07 05 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 05 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 05 11 07 06 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania tłuszczów,

natłustek, mydeł, detergentów, środków dezynfekujących i kosmetyków 07 06 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 06 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 06 11 07 07 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania innych nie

wymienionych produktów chemicznych 07 07 11* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 07 07 12 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 07 07 11 09 Odpady z przemysłu fotograficznego i usług fotograficznych 09 01 Odpady z przemysłu fotograficznego i usług fotograficznych 09 01 06* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające srebro 10 Odpady z procesów termicznych 10 01 Odpady z elektrowni i innych zakładów energetycznego spalania paliw (z

wyłączeniem grupy 19) 10 01 20* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 10 01 21 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 10 01 20 10 12 Odpady z produkcji wyrobów ceramiki budowlanej, szlachetnej i

ogniotrwałej (wyrobów ceramicznych, cegieł, płytek i produktów konstrukcyjnych)

10 12 13 Szlamy z zakładowych oczyszczalni ścieków 19 Odpady z instalacji i urządzeń służących zagospodarowaniu

odpadów, z oczyszczalni ścieków oraz z uzdatniania wody pitnej i wody do celów przemysłowych

19 08 Odpady z oczyszczalni ścieków nie ujęte w innych grupach 19 08 05 Ustabilizowane komunalne osady ściekowe


9

19 08 11* Szlamy zawierające substancje niebezpieczne z biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych

19 08 12 Szlamy z biologicznego oczyszczania ścieków przemysłowych inne niż wymienione w 19 08 11

19 08 13* Szlamy zawierające substancje niebezpieczne z innego niż biologiczne oczyszczania ścieków przemysłowych

19 08 14 Szlamy z innego niż biologiczne oczyszczania ścieków przemysłowych inne niż wymienione w 19 08 13

19 11 Odpady z regeneracji olejów 19 11 05* Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków zawierające substancje niebezpieczne 19 11 06 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków inne niż wymienione w 19 11 05

1 w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001r. w sprawie katalogu odpadów pod tymi

kodami zdefiniowano odpady z zakładowych oczyszczalni ścieków natomiast w Europejskim Katalogu odpadów

osady z zakładowych oczyszczalni ścieków.

4. Charakterystyka osadów ściekowych

Szacuje się, że obecnie w Europie wytwarzanych jest 8 mln ton suchej masy osadów

ściekowych. W Polsce zgodnie z danymi GUS komunalne oczyszczalnie ścieków obsługiwały

w 2002 roku 56,7% populacji i wytwarzały ponad 435 tys. ton osadów. Jednocześnie

wytworzono 647 tys. ton osadów przemysłowych.

4.1. Charakterystyka osadów komunalnych

Komunalne osady ściekowe są produktem ubocznym oczyszczania ścieków

komunalnych. Szacuje się, że objętość powstających osadów stanowi około 2 %

oczyszczanych ścieków i zawiera ponad połowę ładunku zanieczyszczeń dopływających wraz

ze ściekami do oczyszczalni. Skład komunalnych osadów ściekowych jest zmienny i zależy

od rodzaju oczyszczanych ścieków, sposobu ich oczyszczania oraz sposobu przeróbki. Udział

ścieków przemysłowych, a także charakter tych ścieków może mieć decydujący wpływ na

jakość powstających osadów.

Osady ściekowe charakteryzują się następującymi właściwościami:

• wysokim uwodnieniem (ponad 99 % dla osadów surowych, 80 � 55 % dla osadów

odwodnionych, poniżej 10 % po termicznym suszeniu),

• wysoką zawartością związków organicznych (około 75 % dla osadów surowych, 45-

55 % dla osadów ustabilizowanych),

• wysoką zawartością związków azotu (2 � 7% s.m.), niższą związków fosforu i potasu,


10

• zróżnicowaną zawartością metali ciężkich, największą charakteryzują się osady

ściekowe z oczyszczalni zlokalizowanych w silnie uprzemysłowionych miastach,

• zróżnicowanym stopniem zagrożenia sanitarnego, największym w przypadku osadów

surowych wstępnych, najmniejszym dla osadów ustabilizowanych i

zhigienizowanych.

Osady komunalne powstające podczas biologicznego oczyszczania ścieków

charakteryzują się dobrymi wartościami nawozowymi. Są one bardzo efektywne w procesach

rekultywacji terenów, gleb zdegradowanych, czy też w kształtowaniu szaty roślinnej

nieużytków. Poniżej przedstawiono charakterystykę właściwości nawozowych osadów na

przykładzie oczyszczalni ścieków �Czajka� w Warszawie [3]. W osadach zbadano stężenie

związków azotu i fosforu oraz wapnia i magnezu. Badania prowadzono od listopada 1999

roku do maja 2000 roku. Otrzymane średnie zawartości w odniesieniu do suchej masy osadu

były następujące:

• Azot ogólny � 3,29 % s.m.,

• Azot amonowy � 0,34 % s.m.,

• Fosfor ogólny � 3,4 % s.m.,

• Wapń � 3,5 % s.m. (tendencja spadkowa),

• Magnez - 0,85 % s.m.

Do głównych cech, które dyskwalifikują osady do dalszego wykorzystania należy zwiększona

zawartość metali ciężkich, silnie toksycznych związków chemicznych pochodzenia

organicznego, organizmów chorobotwórczych i innych.

Metale ciężkie przedostają się do osadów ze ścieków przede wszystkim wskutek sorpcyjnych

właściwości zawiesin. Dostępne dane literaturowe wskazują, że w osadach obecne są

różnorodne formy metali [4]. W tabeli 2 przedstawiono zawartość metali ciężkich w osadach

z 44 oczyszczalni ścieków województwa podlaskiego. Badania realizowane zostały w

Politechnice Białostockiej w latach 1998-2000.

Tab.2. Zawartość metali ciężkich w osadach z oczyszczalni ścieków województwa podlaskiego w latach 1998-2000 [4]

Oczyszczalnie Maksymalna i minimalna zawartość metali ciężkich w osadach mg/kg s.m. grupa liczba Pb Cd Cr Cu Ni Hg Zn

I 32 0,4-92,8 0,08-16,0 2,8-196,0 2,6-128,8 0,4-25,0 0,11-2,45 28-2200 II 5 2,6-67,1 0,28-4,90 7,1-2855 16,8-107,0 7,3-21,6 0,10-3,80 58-2436 III 6 16,3-194,0 0,77-4,12 19,8-62,0 23,0-123,0 6,9-16,1 0,21-5,15 257-1614


11

V 1 27,8-29,3 1,14-2,20 5,4-16,1 94,0-131,2 8,0-8,1 1,0-3,4 910-976 I-IV 44 0,4-194,0 0,08-16,0 2,8-2855 2,6-131,2 0,4-25,0 0,10-5,15 28-2436

Grupa I � oczyszczalnie obsługujące do 2 tys. LRM Grupa II - oczyszczalnie obsługujące 2-10 tys. LRM Grupa III - oczyszczalnie obsługujące 10-50 tys. LRM Grupa IV - oczyszczalnie obsługujące 50-100 tys. LRM Grupa V - oczyszczalnie obsługujące powyżej100 tys. LRM

W Instytucie Ochrony Środowiska przeprowadzono w latach 1998-2002 analizę osadów

ściekowych z województwa podlaskiego pod kątem zawartości mikrozanieczyszczeń

organicznych. Zawartość chlorowcopochodnych związków organicznych AOX w osadach

była w poszczególnych okresach badawczych stosunkowo niska i nie ulegała istotnym

zmianom. W przebadanych osadach z czternastu oczyszczalni średnia zawartość tych

związków w osadach wynosiła od 150 do 360 mg Cl/kg s.m. W osadach z jednej oczyszczalni

stwierdzono znacznie wyższe stężenia, wynoszące kilka tysięcy mg Cl/kg s.m, co było

związane z doprowadzeniem do oczyszczalni ścieków z produkcji PCV. Zawartość AOX w

osadach z czternastu oczyszczalni dla poszczególnych okresów badawczych wynosiła [4]:

Rok 1998 151-357 mg Cl/kg s.m

Rok 1999 183-330 mg Cl/kg s.m

Rok 2001-2002 188-296 mg Cl/kg s.m

Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych mieściła się w granicach

wartości od 2,6 do 17 mg/kg s.m w poszczególnych latach badań. Udział w nich

benzo(a)pirenu wahał się od 2,8 % do 14,2 %. W oczyszczalniach średniej wielkości suma

badanych WWA wyniosła około 5 mg/kg s.m. W oczyszczalniach większych zaobserwowano

niższe stężenia WWA, szczególnie w porównaniu z rokiem 1998. W roku 1999 procentowy

udział benzo(a)pirenu w ogólnej sumie WWA był najwyższy w osadach z większości

oczyszczalni i wyniósł od 4,1 % do 14,2 %. Natomiast w roku 1998 wynosił on od 2,8 % do

8,0 %, a w latach 2001-2002 od 4,8 % do 9,3 %. Zaobserwowano stopniowe obniżanie się

stężenia WWA w osadach ściekowych [4].

W latach 1998-1999 w 90 % próbek stężenie sumy siedmiu polichlorowanych bifenyli PCB

wynosiło 0,32 mg/kg s.m., a w latach 2001-2002 0,09 mg/kg s.m. Zjawisko obniżania się

stężenia PCB w osadach jest wynikiem ograniczonego ich stosowania w różnych gałęziach

przemysłu.

Sanitarne właściwości komunalnych osadów ściekowych mają charakter zmienny i

wynikają z wielu czynników m.in. zależą od standardu życia i stanu zdrowotnego

mieszkańców na danym terenie, rodzaju oczyszczanych ścieków oraz stosowanych metod


12

przeróbki osadów. Wśród wykrywanych w osadach ściekowych organizmów patogennych

dominują bakterie chorobotwórcze, wirusy, grzyby, pierwotniaki oraz jaja pasożytów.

Niebezpieczne dla zwierząt i ludzi może być bakteriologiczne skażenie osadów

ściekowych. Dane literaturowe wskazują na wysokie skażenie osadów bakteriami

patogennymi. W osadach stwierdza się obecność szczególnie niebezpiecznych dla człowieka

drobnoustrojów tj.: pałeczek duru brzusznego � z rodzaju Salmonella, czerwonki � Shigella,

beztlenowych laseczek wywołujących tężec � Clostridium tetani, zgorzel gazową �

Clostridium perfringens, wywołujące zatrucie pokarmowe � Clostridium botulinum oraz

tlenowych laseczek wąglika � Bacillus anthracis, a także prątki gruźlicy � Mycobacterium

tuberculosis. Ponadto w osadach ściekowych stwierdza się należące do bakterii

chorobotwórczych promieniowce wywołujące tzw. promienicę. Jedną z bardzo

niebezpiecznych chorób bydła powoduje spotykana w osadach ściekowych laseczka wąglika

(Bacillus anthracis). Źródłem skażenia mogą być pasze, a nawet pastwisko, zielonka lub

siano z terenów nawadnianych ściekami komunalnymi.

Grzyby izolowane ze ścieków i osadów ściekowych to głównie tzw. grzyby pleśniowe

(Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Mucor czy Rhizopus), występujące powszechnie w wielu

środowiskach zarówno glebowych, jak i wodnych oraz w bezpośrednim sąsiedztwie

człowieka. Jednak, w skład osadów ściekowych wchodzą również typowe dermatofity:

Trichophyton, Microsporum czy Candida. Wymienione grzyby mogą stanowić zagrożenie

zarówno dla ludzi, zwierząt jak i roślin. Pomimo tego, że ścieki czy osady nie są ich

naturalnym siedliskiem, organizmy te, jak Trichophyton mentagrophytes var. mentagrophytes

i Microsporum persicolor, mogą przeżyć przez długi czas na włosach w osadach ściekowych

[5].

Osady zawierają dość duże ilości jaj helmintów. Dominującym rodzajem są jaja

Ascaris (glista ludzka), w mniejszej ilości występują jaja Toxocara (glista psia lub kocia) i

Trichuris (włosogłówka). Żywe jaja helmintów są wykrywane w osadach składowanych przez

1-2 lata. Wyniki badań wskazują, iż dopiero po upływie około 5 lat w składowanych osadach

nie stwierdzono obecności żywych jaj helmintów [6].

4.2. Charakterystyka wybranych przemysłowych osadów ściekowych

Osady ściekowe z przemysłu garbarskiego

W przemyśle garbarskim skóry surowe przekształcane są w skóry wyprawione w wyniku

zastosowania wielu związków chemicznych oraz określonych zabiegów mechanicznych.


13

Proces garbowania wymaga znacznych ilości wody oraz związków chemicznych, które

przechodzą do ścieków [7].

Szeroko stosowanymi substancjami garbującymi są sole chromu. Chrom pozostaje w

wyczerpanych kąpielach, które są następnie oczyszczane i odprowadzane do ścieków [7,8]. W

procesach przeróbki wytwarzanych jest ok. 260 tys. m3 ścieków oraz trudna do oszacowania

ilość osadów ściekowych [9].

Garbarskie osady ściekowe mogą pochodzić z:

• podczyszczania chemicznego ścieków uśrednionych (mieszaniny wszystkich kąpieli

procesu technologicznego),

• biologicznego oczyszczania uśrednionych ścieków podczyszczonych wcześniej

chemicznie (oczyszczanie biologiczne nie poprzedzone podczyszczaniem nie jest

skuteczne),

• podczyszczania chemicznego odrębnych zużytych kąpieli [10].

Różnice w jakości osadów garbarskich zależą od:

- sposobu ich wydzielenia z uśrednionych ścieków,

- rodzaju przerabianych skór,

- zaawansowania technologii przerobu osadów w oczyszczalniach ścieków [10].

Osady powstałe w wyniku podczyszczania chemicznego i odwodnione na poletkach mogą

zawierać od 5-20% s.m. Osady te mogą zawierać 35-85% substancji organicznych w s.m., z

czego od 4-77% stanowią substancje tłuszczowe. W osadach tych znajdują się różne ilości

chromu, jeśli nie występuje recyrkulacja to ilość ta może dochodzić do ponad 1000 mg Cr/kg

s.m. W przypadku recyrkulacji ilość chromu będzie mniejsza w granicach od kilkuset do

tysiąca mg Cr/kg s.m. osadu. Jeśli podczyszczanie jest skuteczne to w osadach z oczyszczania

biologicznego ilość chromu będzie niewielka i powinna mieścić się w granicach od ilości

śladowych do kilkuset mg Cr/kg s.m. [9].

Typowy osad ściekowy z instalacji biologicznego oczyszczania po odwodnieniu zawiera

od 40-75% substancji organicznych, 25-60% substancji nieorganicznych, 21-38% węgla

organicznego, 0,1- 1,6% zw. amonowych, od 1,3-7% azotu organicznego, od 0,06-0,4%

substancji ekstrahujących się eterem, 0,01-0,6% zw. fosforowych, 0,8-5% chromu (III), 0-5%

zw. glinu, od 0,6-12% żelaza, od 1-15 % wapnia oraz 0,7-7% siarczanów. W polskich

garbarniach niewiele osadów pochodzi jednak z oczyszczania biologicznego.

Częściej stosowane jest wytrącanie chromu ze zużytych kąpieli garbujących. Po

wytrąceniu chromu pozostaje duża ilość zanieczyszczeń organicznych i mineralnych [10].


14

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem zagospodarowania garbarskich osadów

ściekowych jest ich składowanie na składowiskach. W celu zminimalizowana kosztów

składowania redukuje się objętość metodami hydrometalurgicznymi lub termicznymi. Procesy

hydrometalurgiczne wytwarzają jednak dodatkowe ścieki, zaś termiczna obróbka wymaga

zastosowania spopielenia, zgazowania czy pirolizy.

Inną metodą zagospodarowania osadów jest ich stapianie. W procesach tych osady

mieszane są z innymi mediami (ceramika, szkło, szkło ceramiczne) w celu uzyskania nowego

produktu. Produkt końcowy jest odporny na działanie czynników środowiskowych i może być

bezpiecznie składowany.

Po zastosowaniu odpowiednich procesów obróbki osady garbarskie mogą być traktowane

tak jak osady komunalne i mogą być wykorzystane przyrodniczo z uwagi na wartości

nawozowe. Poprawiają właściwości fizyczne gleb wpływając na parametry strukturotwórcze.

Kompost, otrzymany na bazie osadów ściekowych pochodzących z garbarni może być

stosowany w szkółkach leśnych oraz do rekultywacji terenów zdegradowanych i nawożenia

gleb lekkich [11].

Osady ściekowe z przemysłu mięsnego

Osady z przemysłu mięsnego są zwykle uciążliwe zapachowo i niebezpieczne z punktu

widzenia sanitarnego, zawierają zwykle śladowe ilości metali ciężkich. Charakter osadów

ściekowych z przemysłu mięsnego związany jest z profilem produkcji w danym zakładzie.

Charakterystykę osadów przedstawiono na przykładzie osadów z oczyszczalni ścieków

jednego z zakładów przetwórstwa mięsnego. Badaniom poddano osady surowe (stanowiące

mieszaninę zagęszczonego osadu wstępnego oraz nadmiernego osadu czynnego) wstępnie

odwodnione na prasie filtracyjnej oraz osady higienizowane wapnem [12]. Przeprowadzona

analiza obejmowała wskaźniki decydujące o glebotwórczej i nawozowej wartości osadów

oraz toksyczne składniki mineralne. Określano również ich charakterystykę bakteriologiczną

oraz parazytologiczną. Właściwości badanych osadów przedstawiono w tabelach 3,4,5.


15

Tab.3. Własności fizyko-chemiczne surowych oraz wapnowanych osadów z przemysłu mięsnego [12]

Osad surowy Osad wapnowany Numer próby Nr próby i dawka CaO, kg/kg s.m. osadu

Wskaźnik

Jednostka

1 2 3 I-1,2 II � 1,31 III � 1,39 IV-1,42 V � 1,53 VI � 2,3 Uwodnienie % 83,29 77,82 84,18 57,8 69,62 52,52 52,01 60,48 55,18 Sucha masa % 16,71 22,11 15,82 42,2 30,38 47,48 47,99 39,52 44,82 Substancje organiczne

% s.m. 78,41 77,44 61,7 13,1 16,48 9,98 8,89 20,06 12,41

Substancje mineralne

% s.m. 21,59 22,56 38,3 86,9 83,52 90,02 91,11 79,94 87,59

Nog. % s.m. 2,72 3,09 3,51 1,1 1,5 1,44 1,42 1,15 1,24 Pog. P2O5

% s.m. % s.m.

0,15 0,34

0,22 0,5

0,12 0,27

0,07 0,15

0,09 0,2

0,1 0,23

0,1 0,23

0,06 0,11

0,04 0,1

K K2O

% s.m. % s.m.

0,05 0,06

0,11 0,13

0,09 0,11

0,04 0,03

0,04 0,03

0,05 0,04

0,04 0,03

0,04 0,03

0,05 0,04

Ca CaO

% s.m. % s.m.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

45,58 64,2

47,43 66,8

48,64 68,5

49 69

50,86 71,2

58,16 82

Mg % s.m. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. Feog. % s.m. 1,06 3,71 8,44 2,1 1,9 1,73 1,71 0,45 2,98 Hg mg/kg s.m. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. Zn mg/kg s.m. 61,66 728 565,1 321,4 307,1 339,24 335,41 26,08 199,48 Ni mg/kg s.m. n.w. 59 55,8 31,2 26,8 27,49 27,2 n.w. 19,7 Pb mg/kg s.m. 0,14 n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. 0,06 n.w. Cu mg/kg s.m. n.w. 67,3 66,5 29,5 21,9 31,36 31,03 n.w. 23,47 Cd mg/kg s.m. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. Cr mg/kg s.m. 0,076 0,01 n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w.


16

Analiza zawartości metali ciężkich wykazała, że osady te zawierają niewielkie ilości

metali ciężkich nie przekraczające norm dopuszczających ich przyrodnicze wykorzystanie.

Tab.4. Zawartość substancji nawozowych w osadach surowych z przemysłu mięsnego i w osadach z komunalnych oczyszczalni ścieków [12]

Wskaźnik Osad surowy z przemysłu mięsnego

Osad z komunalnych oczyszczalni ścieków

Azot ogólny Nog. 2,72 � 3,51 0,8 � 16,9 Fosfor P2O5 0,27 � 0,50 0,5 � 7,0 Potas K2O 0,06 � 0,13 0,05 � 0,7

Porównanie zawartości substancji nawozowych z osadami komunalnymi pozwala na

stwierdzenie, że osady z przemysłu mięsnego należą do mało zasobnych w substancje

nawozowe.

Analiza własności sanitarnych (tab.5) wykazała wysokie skażenie bakteriologiczne

a zwłaszcza parazytologiczne osadów niezhigienizowanych. Osady charakteryzowały się dużą

liczbą jaj helmintów (wskaźnik ATT ok. 3270), natomiast w przypadku osadów komunalnych

wskaźnik ten jest na poziomie 300. W osadach nie wykryto bakterii z rodzaju Salmonella.

Miano coli typu fekalnego, określono na poziomie 10-9-10-6, liczebność Streptococcus

faecalis 6 ⋅ 105 � 8 ⋅107/g, Clostridium perfringens 7 ⋅ 102 - 7⋅104/g. Po procesie higienizacji

osady są bezpieczne pod względem sanitarnym. Kryterium przemawiającym za potencjalnym wykorzystaniem przyrodniczym są

własności glebotwórcze i nawozowe. Zaletą higieniozwanych osadów jest ich struktura, która

po kilku dniach składowania zmienia się z ubitej w sypką i grudkowatą � wygodną do

rozprowadzania w gruncie. Osady pozbawione są przykrego zapachu.


17

Tab.5. Charakterystyka mikrobiologiczna osadów surowych i osadów wapnowanych pochodzących z przemysłu mięsnego [12] Osady surowe Osady wapnowane Numer próby Nr próby i dawka CaO, kg/kg s.m. osadu

I II III IV V VI VII

Wskaźnik

1 2 3 0 1,2 0 1,31 0 1,39 0 1,42 0 1,53 0 2,3 0 2,31

Badania bakteriologiczne Bakterie chorobotwórcze z rodzaju Salmonella w 10 mg

n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w. n.w.

Coli fekalne /miano/ 10-6 10-9 10-9 nb. 10-1 nb. 10-1 nb 10-1 nb 102 nb. 103 nb 103 nb 103

Streptococcus faecalis w 1g 6·105 8·107 5·106 nb <10 nb <10 nb <10 nb <10 nb n.w. nb n.w. nb. n.w.

Clostridium perfringens w 1g 7·102 7·104 9·103 nb. <10 nb <10 nb <10 nb <10 nb n.w nb n.w nb n.w

Badania helmintologiczne inwazyjność jaj /liczba jaj helmintów w 1kg s.m. osadów/

1 2 3 0 1,2 0 1,31 0 1,39 0 1,42 0 1,53 0 2,3 0 2,31

Inwazyjne Oesophagostomum dentatum Nieinwazyjne

n.w. n.w.

n.w. n.w.

700 300

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w n.w.

800 n.w.

n.w. 800

n.w. n.w.

n.w. n.w.

Inwazyjne Ascaris nieinwazyjne

n.w. 200

2700 n.w.

350 150

300 n.w.

300 n.w.

1500 n.w.

1050 450

2020 n.w.

1220 800

1500 n.w.

n.w. 1500

n.w. 200

n.w. 200

2000 n.w.

n.w. 2000

1500 n.w.

n.w. 1500

Inwazyjne Toxocara nieinwazyjne

n.w. n.w.

570 n.w.

n.w. n.w.

20 n.w.

20 n.w.

260 n.w.

180 80

300 n.w.

180 120

200 n.w.

n.w. 200

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

600 n.w.

n.w. 600

Inwazyjne Trichocephalus Nieinwazyjne

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

n.w. n.w.

Inwazyjne Wskaźnik ATT /suma inwazyjnych jaj Ascaris, Toxocara i Trichocephalus w 1 kg s.m. osadu/

0 3270 350 320 320 1760 1230 2320 1400 1700 0 0 0 200 0 2100 0


18

Osady z przemysłu mleczarskiego na przykładzie S.M. Mlekovita

Ścieki mleczarskie dopływają do piaskownika (wyposażonego w mechaniczny zgarniacz

piasku z separatorem) przez kratę schodkową. Pierwszy etap biologicznego oczyszczania

ścieków � defosfatacja realizowany jest w komorze beztlenowej. Do komory tej zawracany

jest również osad z osadnika pośredniego, mieszanie odbywa się za pomocą mieszadeł

szybkoobrotowych. Następnie ścieki przepływają do komory osadu wysokoobciążonego, skąd

po sklarowaniu w osadniku pośrednim kierowane są do komory osadu niskoobciążonego.

W komorze tej przebiega denitryfikacja symultaniczna. Końcowy etap oczyszczania stanowią

4 osadniki radialne, skąd ścieki odprowadzane są do odbiornika [13].

Wytwarzane w procesie oczyszczania ścieków osady poddawane są procesowi

zagęszczania w zagęszczaczu mechanicznym następnie kierowane są do komory stabilizacji

tlenowej. Po procesie stabilizacji osady są odwadniane mechanicznie i higienizowane

wapnem.

Osady uzyskiwane ze ścieków mleczarskich charakteryzują się dużą zawartością

związków biogennych. Zawartość azotu, fosforu stanowi o ich własnościach nawozowych.

Charakterystykę osadów otrzymanych ze ścieków mleczarskich przedstawiono w poniższej

tabeli. W tabeli tej dla porównania zawarto charakterystykę osadów z oczyszczalni

komunalnych (pochodzących z woj. podlaskiego).

Tab.6. Charakterystyka właściwości nawozowych osadów z przemysłu mleczarskiego oraz osadów ze ścieków komunalnych [13]

Wskaźnik

Osady ze ścieków mleczarskich

Osady ze ścieków komunalnych

Azot ogólny g/kg s.m. 45,3 9,2-86,2 Fosfor ogólny g/kg s.m. 60,9 1,3-36,9 Azot amonowy g/kg s.m. 0,02 0,06-8,15 Magnez g/kg s.m. 5,9 1,02-19,9 Wapń g/kg s.m. 73 10-551 Substancje organiczne

% 66 11,2-81,1

pH - 7,23 6,2-12,4

Osady z przemysłu mleczarskiego są bogate w substancje organiczne i nawozowe,

które mogą być wykorzystane jako pełnowartościowy nawóz, zapewniający prawidłowy

rozwój roślin. Powstające w procesie oczyszczania ścieków osady nadmierne są poddawane

procesom przeróbki umożliwiającym ich wykorzystanie w środowisku w postaci nawozu

bądź zastosowane do rekultywacji. Osady te mogą być również wykorzystane do

współkompostowania z odpadami typu zrębki, trociny, słoma w celu uzyskania kompostu.


19

Osady ściekowe z przemysłu ziemniaczanego

Osady ściekowe z przemysłu ziemniaczanego charakteryzują się stosunkowo wysoką

zawartością substancji nawozowych, brakiem zanieczyszczeń chemicznych (np. metali

ciężkich) oraz czystością mikrobiologiczna. W tabeli przedstawiono wyniki badań osadu

ściekowego, pobranego z zakładu przetwarzania ziemniaków w północnej Polsce.

Tab.7. Wyniki analizy chemicznej osadów ściekowych pobranych do badań w 2003r. [14]

Wartość Parametr

Jednostka Osad wstępny Osad biologiczny Osad wapnowany

Azot ogólny mg N/kg s.m. 41 000 61 000 43Azot amonowy mg N/kg s.m. 1764 8 816 23Fosfor ogólny mg P/kg s.m. 3664 32 557 3 325Substancja organiczna

% s.m. 94,9 77,3 25,8

Węgiel organiczny % s.m. 42,6 35,4 18,9Zawartość suchej masy

% 28 10,9 40,7

Gęstość g/cm3 /_ _ 1,10

Wyniki badań fizykochemicznych wykazały, że osady ściekowe z przemysłu ziemniaczanego

charakteryzowały się korzystnymi parametrami nawozowymi z uwagi na zawartość

składników mineralnych i organicznych. Wysoka zawartość związków azotu i fosforu sprzyja

procesom mineralizacji w glebie i umożliwia wykorzystanie tych związków przez rośliny.

Stężenie metali ciężkich w analizowanych osadach nie przekraczała wartości dopuszczalnych

dla potrzeb rolnictwa lub produkcji kompostu. Osady charakteryzowały się niskimi

wartościami pH i dlatego powinny być wapnowane przed ich przyrodniczym

wykorzystaniem. Wapnowanie staje się tu jednocześnie dodatkowym czynnikiem

higienizującym, aczkolwiek w osadach nie stwierdzono obecności organizmów patogennych


20

5. Metody przeróbki osadów ściekowych

5.1. Procesy przeróbki osadów ściekowych realizowane na terenie oczyszczalni ścieków

Do podstawowych sposobów przeróbki osadów realizowanych na terenie oczyszczalni

należą: zagęszczanie, stabilizacja biochemiczna (beztlenowa, tlenowa) oraz odwadnianie

osadów.

5.1.1. Zagęszczanie osadów

Zagęszczanie osadów jest pierwszym procesem w ciągu technologicznym przeróbki

osadów, w którym z osadów usuwana jest woda. W procesie tym uzyskuje się zmniejszenie

objętości osadów, przez co obniża się koszty inwestycyjne i eksploatacyjne kolejnych etapów

przeróbki. W procesie zagęszczania można usunąć jedynie wodę wolną oddzielającą się

samorzutnie od cząstek osadów w procesie odsączania.

Do zagęszczania wykorzystywane są zagęszczacze: grawitacyjne, mechaniczne i

flotacyjne. Przy zagęszczaniu grawitacyjnym siłą powodującą rozdział faz jest siła grawitacji

powodująca sedymentację cząstek stałych. Proces zagęszczania może przebiegać w

osadnikach (wstępnych, wtórnych) lub w wydzielonych zagęszczaczach. Zagęszczacze mogą

pracować w sposób okresowy lub ciągły. W czasie zagęszczania grawitacyjnego zachodzą

procesy sedymentacji i komprymacji cząstek osadu. Zagęszczaniu grawitacyjnemu

poddawane są zwykle osady wstępne, które osiągają zawartość suchej masy rzędu 4-6%.

Istotą zagęszczania mechanicznego jest wprowadzenie do procesu zagęszczania

dodatkowej siły wspomagającej rozdział faz. Jest to siła odśrodkowa w przypadku

zagęszczaczy wirówkowych, filtracja (w przypadku zagęszczaczy sitowo-taśmowych), bądź

połączenie obu tych sił. Zagęszczaniu mechanicznemu poddawane są osady nadmierne. Do

mechanicznego zagęszczania osadu stosowane są zagęszczacze: sitowo-taśmowe, sitowo-

bębnowe, śrubowe oraz wirówki zagęszczające. W większości urządzeń stosuje się

wspomaganie procesu polielektrolitami. Zawartość suchej masy w zagęszczonym osadzie

nadmiernym w zależności od rodzaju urządzenia wynosi od 3-10%. Zaletą zagęszczania

mechanicznego jest efektywność i stabilność procesu.

Zagęszczanie flotacyjne następuje w wyniku wprowadzenia do osadu pęcherzyków

gazu, które unosząc się ku górze porywają ze sobą cząstki osadu i wynoszą je na

powierzchnię. Zagęszczanie flotacyjne stosowane jest w przypadku osadów lekkich,


21

kłaczkowatych, nadmiernych. Najczęściej stosowana jest flotacja ciśnieniowa, podczas której

powietrze jest doprowadzane i sprężane w recyrkulowanej cieczy nadosadowej.

5.1.2. Biochemiczne procesy stabilizacji osadów

Organiczne cząsteczki osadów mogą być rozkładane przez mikroorganizmy

w warunkach tlenowych lub beztlenowych. Rozkład materii organicznej w warunkach

tlenowych nosi nazwę tlenowej stabilizacji osadów, natomiast w warunkach anaerobowych �

fermentacji metanowej. Proces fermentacji metanowej pozwala na odzysk energii, natomiast

tlenowa stabilizacja wymaga doprowadzenia energii z zewnątrz. Wybór metody biologicznej

stabilizacji osadu jest uzależniony od wielkości oczyszczalni oraz od względów

ekonomicznych. Stabilizacja tlenowa, ze względu na niskie koszty inwestycyjne i wysoką

energochłonność jest korzystniejsza dla małych oczyszczalni ścieków (do 18000 m3/d). Dla

dużych i średnich oczyszczalni ekonomiczniejsza jest stabilizacja osadów w procesie

fermentacji metanowej [15,16].

W Polsce aktualnie proces fermentacji metanowej prowadzony jest w 64 %

oczyszczalni mechaniczno biologicznych, stabilizacja tlenowa w 28 % obiektów, natomiast

8 % oczyszczalni nie posiada urządzeń do prowadzenia stabilizacji osadów [17].

Fermentacja osadów

Fermentacja metanowa jest złożonym procesem biologicznym przebiegającym przy

udziale mieszanych grup wzajemnie na siebie oddziaływujących mikroorganizmów. Składa

się na nią szereg przemian biochemicznych przebiegających w układzie, w którym produkt

metabolizmu jednych mikroorganizmów jest substratem dla innych. Przemiany te podzielono

na następujące etapy [18] (rys.1): • Faza I hydrolityczna - jest pierwszym etapem rozkładu związków organicznych.

W wyniku hydrolizy następuje upłynnienie polimerów organicznych. Proces ten

prowadzony jest przez bakterie saprofityczne, które działają na nierozpuszczalne

związki enzymami zewnątrzkomórkowymi. Produktem tej reakcji są rozpuszczalne

monomery. Białka w procesie hydrolizy zostają przekształcone do aminokwasów,

polisacharydy do cukrów prostych, tłuszcze natomiast do alkoholi

wielowodorotlenowych i kwasów tłuszczowych. Jest to proces powolny, dlatego też

jest fazą limitującą przebieg całego procesu fermentacji metanowej.

• Faza II acidogenna (kwaśna) � bakterie prowadzące tę fermentację korzystają

monomerów powstałych w wyniku działalności bakterii hydrolizujących.


22

W tym etapie powstają krótko-łańcuchowe kwasy organiczne (mrówkowy, octowy,

propionowy, masłowy, walerianowy, kapronowy), alkohole (np. metanol, etanol),

aldehydy i produkty gazowe: CO2 i H2. Już w tej fazie powstają związki posiadające

charakter metanogenny (kwas mrówkowy, octowy, metanol, CO2, H2). Mogą one być

bezpośrednio wykorzystywane przez bakterie metanowe i przetwarzane do metanu.

Fermentacja kwaśna charakteryzuje się spadkiem odczynu do pH w zakresie 5,0 � 6,0.

Nie następuje stabilizacja związków organicznych, a odpływ z tej fazy charakteryzuje

się intensywnym zapachem.

• Faza III acetogenna � bakterie acetogenne prowadzą przemianę Faza III acetogenna �

bakterie acetogenne prowadzą przemianę produktów fazy kwaśnej do kwasu

octowego, który może być wykorzystany przez bakterie metanowe do wytworzenia

metanu zgodnie z reakcją:

CH3COOH = CH4 + CO2

Rozkład kwasów organicznych wymaga współpracy różnych gatunków bakterii.

W trakcie rozkładu kwasów tłuszczowych, alkoholi oraz kwasów organicznych

bakterie octanowe uwalniają wodór. W związku z tym, że bakterie te mogą

egzystować tylko przy niewielkim stężeniu wodoru, wymagają one symbiozy

z bakteriami metanowymi zużywającymi wodór.

• Faza IV metanogenna - faza ta jest zdominowana przez bakterie należące do

bezwzględnych beztlenowców charakteryzujących się dużą wrażliwością na zmiany

temperatury i odczynu środowiska. Metan pozyskiwany jest w tej fazie dwoma

drogami: poprzez biologiczny rozkład CH3COOH i redukcję CO2 :

CH3COOH = CH4 + CO2 (bakterie heterotroficzne)

CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O (bakterie autotroficzne ).


23

Polimery organiczne (wielocukry, białka, tłuszcze) rodzaj reakcji

Rozpuszczalne poli i monomery hydroliza

H2 CO2 kwasy kwas alkohole faza kwaśna

organiczne octowy (acidogenna)

faza octanogenna

kwas octowy (octan) faza metanogenna

CH4 CO2

Rys. 1. Fazy anaerobowego rozkładu substancji organicznej [18]


24

Tab.8. Podstawowe parametry mezofilowej fermentacji metanowej [18]

PARAMETR WARTOŚĆ OPTYMALNA WARTOŚĆ EKSTREMALNA

Temperatura, oC 30 � 35 20 � 40

pH 6,8 � 7,4 6,4 � 7,8

Potencjał utleniająco �

redukcyjny, mV -520 do � 530 - 490 do � 550

Lotne kwasy organiczne

mg CH3COOH/dm3 50 � 500 > 2000

Zasadowość, mg CaCO3/dm3 1500 � 3000 1000 � 5000

Czas fermentacji, doby 10 � 15 7 � 30

Skład gazu: [ % obj.]

Metan (CH4)

Dwutlenek węgla (CO2)

65 � 70

30 � 35

60 � 75

25 � 40

Oprócz stabilizacji osadu główną zaletą stosowania fermentacji metanowej jest

pozyskiwanie biogazu. Biogaz może być wykorzystany do zaspokojenia potrzeb

energetycznych procesu oczyszczania ścieków. W pierwszej kolejności biogaz stosowany jest

do ogrzewania komór fermentacyjnych, zaś nadwyżki wykorzystywane są do innych celów

[19]. Zastosowanie generatorów prądotwórczych pozwala uzyskać z 1m3 biogazu � 1,9-2,8

kW energii elektrycznej oraz 3,5-4,9 kW energii cieplnej. Umożliwia to pokrycie

zapotrzebowania na ciepło oczyszczalni w okresie zimowym oraz na 50-100% pokrycie

zapotrzebowania na energię elektryczną [20]. Biogaz z miejskich oczyszczalni ścieków, po

uprzednim oczyszczeniu może być stosowany jako dodatek do rozprowadzanego siecią gazu

systemowego. Może służyć do oświetlania, opalania i gotowania.

Zastosowanie biogazu jako alternatywnego źródła energii pozwala na oszczędności

finansowe. Dlatego obiekt, w którym zastosowano fermentację metanową, może być

samowystarczalny energetycznie, a nakłady inwestycyjne zwracają się po 5-7 latach [21].

Tlenowa stabilizacja osadów oparta jest na rozkładzie masy organicznej w warunkach �głodu

substratowego�, czyli tzw. respiracji endogennej. Proces ten prowadzony jest w wydzielonych

otwartych lub zamkniętych komorach z doprowadzeniem powietrza lub równolegle z

oczyszczaniem ścieków w komorach osadu czynnego w układzie z przedłużonym

napowietrzaniem. Proces stabilizacji tlenowej może być prowadzony w warunkach

naturalnych lub termofilnych.


25

Parametrami technologicznymi procesu są: zawartość tlenu rozpuszczonego, odczyn,

temperatura, szybkość zużycia tlenu oraz wiek osadu, który można utożsamiać z czasem

stabilizacji osadu, określającym z kolei czas przetrzymania osadu w komorze [22]. Wiek

osadu wpływa na szybkość poboru tlenu przez osad oraz na stopień stabilizacji osadu. Ta

wielkość zależy od ubytku suchej masy organicznej osadu. Jeśli zawartość suchej masy

organicznej w osadzie wynosi 69-72 %, to biologicznie rozkładalna sucha masa organiczna

stanowi 60-65% s.m. Zakłada się, że średni stopień rozkładu suchej masy osadu w wyniku

działania komory tlenowej stabilizacji wynosi ok.35% s.m. [23].

Stabilizacja tlenowa może być realizowana również jako stabilizacja nieciągła z

denitryfikacją i zagęszczaniem oraz jako autotermiczna termofilowa stabilizacja tlenowa.

5.1.3. Odwadnianie

Odwadnianie osadów jest ważnym elementem ciągu technologicznego oczyszczalni

ścieków ułatwiającym przeróbkę osadów ściekowych, ze względu na znaczny ubytek masy i

objętości. Odwadnianie osadów może być prowadzone w warunkach naturalnych lub

sztucznych. Najbardziej efektywnym sposobem odwadniania osadów jest odwadnianie w

warunkach sztucznych z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych, których działanie oparte

jest na sile odśrodkowej lub filtracji cieczy przez warstwę osadu.

Efekt odwadniania zależy od zdolności filtracyjnych substancji stałych zawartych w

osadach oraz od warunków prowadzenia procesu. Zastosowanie procesu kondycjonowania

osadów wpływa na polepszenie efektów odwadniania.

Wysoki stopień odwodnienia osadów uzyskuje się w urządzeniach

wysokociśnieniowych: prasach taśmowych, komorowych i membranowych. Z zastosowaniem

nowoczesnej prasy taśmowej można osiągnąć zawartość suchej masy rzędu 28-32%. Prasy

ciśnieniowe komorowe pozwalają uzyskać zawartość suchej masy 30-35%. Najwyższą

zawartość suchej masy otrzymuje się na prasach membranowych 30-38%. Zastosowanie

wirówek pozwala na uzyskanie suchej masy 20-30%.


26

5.2. Przygotowanie osadów do wykorzystania

Priorytetowym sposobem postępowania z osadami ściekowymi jest ich wykorzystanie w

gruntach, w sposób niepowodujący negatywnego oddziaływania na ludzi i środowisko. Aby

osady ściekowe spełniały określone normy związane z ich wykorzystaniem lub składowaniem

najczęściej muszą zostać poddane odpowiednim zabiegom. Należą do nich:

• Wapnowanie

• Kompostowanie

• Hydrofitowe odwadnianie i mineralizacja

• Suszenie

Wapnowanie osadu

Proces wapnowania osadów pozwala uzyskać daleko idącą stabilizację i higienizację

osadów, czyli zniszczenie organizmów chorobotwórczych. Metoda ta stosowana jest głównie

dla osadów z małych i średnich oczyszczalni ścieków. Proces prowadzony jest przy użyciu

wapna palonego (CaO) lub gaszonego (Ca(OH)2). Wzrost temperatury do około 70oC oraz

wysokie pH prowadzi do zniszczenia zanieczyszczeń mikrobiologicznych, dostabilizowania

osadu oraz redukcji jego uwodnienia. Dawka wapna powinna być dobierana zależnie od

rodzaju osadu oraz wymaganego stopnia higienizacji. Utrzymanie wartości pH powyżej 12

przez dwie godziny, a następnie powyżej 11,5 przez następne 22 godziny pozwala na daleko

idącą mineralizację i higienizację osadów. Uważa się, że do stabilizacji osadów wapnem

konieczne jest zastosowanie od 0,5 do 1,2 kg wapna na kg s.m. Ponieważ w Polsce brak jest

wytycznych odnośnie stosowanych dawek, zalecane jest dozowanie wapna na poziomie 0,1

kg/kg s.m.[25] Jednak, dopiero dawka powyżej 0,2 kg/kg s.m. pozwala na uzyskanie

zadawalających efektów. Wapnowany osad jest szczególnie przydatny do zastosowania na

glebach kwaśnych.

Kompostowanie

Kompostowanie osadów ściekowych jest procesem, którego celem jest uzyskanie

materiału o właściwościach nawozu organicznego. Prawidłowo prowadzony proces

kompostowania pozwala ustabilizować osady, zniszczyć organizmy patogenne, zmniejszyć

masę i objętość osadów.


27

Kompostowanie jest procesem zachodzącym w warunkach aerobowych, prowadzącym

do częściowej mineralizacji i humifikacji materii organicznej. W procesie mineralizacji

następuje przemiana substancji organicznych w związki mineralne. W trakcie procesu

mineralizacji następuje utlenienie substancji organicznych do produktów takich jak:

dwutlenek węgla, woda, azotany, fosforany i siarczany [25].

Do kompostowania powinien być przeznaczony materiał o uwodnieniu ≤ 60%. W

przypadku wyższego uwodnienia lokalnie mogą wystąpić procesy beztlenowe. Osad

kompostowany powinien być osadem surowym o zawartości suchej masy maksymalnie od

18-25%, warunki te spełnia osad po mechanicznym odwodnieniu. Osad mieszany jest ze

środkiem strukturotwórczym (korą, trocinami, wiórami) m.in. w celu uzyskania zawartości

s.m. rzędu 40-50 %, nadania osadowi odpowiedniej struktury, zapewnienia lepszego

przepływu powietrza, poprawy stosunku węgla organicznego do azotu [23].

Kompostowanie może być realizowane z wykorzystaniem metody:

- pryzmowej,

- w stosie napowietrzanym,

- tlenowej w wydzielonych reaktorach,

- beztlenowej w reaktorach. Wytwarzany kompost ma właściwą strukturę (ziemistą) i może być stosowany z

wykorzystaniem różnych technik nawożenia, pod warunkiem spełnienia określonych norm

dotyczących jakości kompostu.

Do kompostowania nadają się przede wszystkim osady z oczyszczalni ścieków

przemysłowych przemysłu rolno � spożywczego ze względu na małą zawartość metali

ciężkich. Wymogi dotyczące jakości kompostu i warunki wprowadzania kompostu do obrotu

omówione zostały w rozdziale 7.

Hydrofitowe odwadnianie i mineralizacja

Metoda ta pozwala na znaczną redukcję masy osadów ściekowych i mineralizację zawartych

w nich związków organicznych. Stosowana jest w wielu oczyszczalniach ścieków

komunalnych w Danii, Niemczech, Francji i Belgii, a ostatnio również w Polsce. Najczęściej

wykorzystuje się trzcinę pospolitą (Phragmites australis). W procesie wykorzystuje się

zdolność roślin do tworzenia stref natleniania wewnątrz osadów ściekowych w rezultacie

wzmożonego rozkładu materii organicznej, a także nitryfikacji i denitryfikacji. Trzcina

akumuluje też pierwiastki śladowe, takie jak ołów, kadm i rtęć. Metoda hydrofitowa

stosowana jest głównie w małych oczyszczalniach. Proces ten może być prowadzony na


28

poletkach osadowych o zwiększonej głębokości, podzielonych na kwatery lub w specjalnych

basenach. Dno takich obiektów powinno być wyłożone folią, na której znajduje się warstwa

filtracyjna z drenażem, na niej piasek lub ziemia. Tak przygotowane podłoże obsadza się

roślinnością hydrofilową [4].

Prowadzone od wielu lat badania pozwoliły na opracowanie wytycznych odnośnie

projektowania i eksploatacji poletek trzcinowych. Metoda uważana jest za tanią i prostą w

eksploatacji. W Dani została uznana za jedną z tańszych metod przygotowania osadu do

wykorzystania w rolnictwie i do innych celów gospodarczych.

Zastosowanie tej metody w Polsce jest jednak ograniczone, głównie ze względu na

niekorzystne warunki klimatyczne.

Suszenie

Suszenie osadów ściekowych pozwala wykorzystać je w procesach termicznych

(spalanie, współspalanie) bądź zastosować przyrodniczo (w postaci nawozu) � traktowane jest

wówczas jako metoda odzysku. Jeśli suszenie ma na celu jedynie ustabilizowanie własności

osadów traktowane jest jako metoda unieszkodliwiania

Suszenie osadów ściekowych realizowane w procesach termicznych poza

zmniejszeniem masy osadów do 85-90% s.m. pozwala na usunięcie organizmów

chorobotwórczych oraz nieprzyjemnego zapachu. Do suszenia osadów wykorzystywane są

suszarki konwekcyjne (bezpośrednie), w których czynnik grzewczy styka się bezpośrednio z

materiałem poddawanym suszeniu oraz kontaktowe, w których substancja transportująca

ciepło jest oddzielona ogrzewaną powierzchnią od suszonego materiału. Wyróżnia się

również suszarnie promiennikowe wykorzystujące proces przenoszenia ciepła bez użycia

paliwa, za pomocą promieniowania elektromagnetycznego lub promieniowania

podczerwonego. Obecnie coraz częściej odchodzi się od stosowania suszarek konwekcyjnych,

wg [26] suszenie osadów w niektórych suszarkach bezpośrednich ma wiele wad:

- wysoka temperatura czynnika grzewczego,

- duże zanieczyszczenie gazów odlotowych związkami lotnymi i pyłem,

- możliwość wybuchu pyłów oraz konieczna duża recyrkulacja osadu wysuszonego w

zależności od wymaganego stopnia odwodnienia.

Suszarki pośrednie charakteryzują się rozdziałem osadu od czynnika grzewczego, którym

może być para wodna lub olej. Temperatura suszenia w suszarkach taśmowych wynosi ok.

175ºC, która wraz ze wzrostem suchej masy osadu obniżana jest do 80ºC. Powietrze suszące

recyrkulowane jest w obiegu zamkniętym. Wewnątrz suszarki utrzymywane jest minimalne


29

podciśnienie zapobiegające ewentualnemu wydostawaniu się do otoczenia nieprzyjemnego

zapachu powietrza suszącego. Czas suszenia wynosi około jednej godziny. Do suszenia często

wykorzystywany jest gaz fermentacyjny.

W zależności od technologii, wysuszone osady posiadają formę:

• okrągłych, regularnych, twardych granulek o średnicy 2-6 mm, nierozmywających się w

wodzie, prawie bezwonnych;

• nieregularnie ciętych �makaroników�, twardych o średnicy 2-6 mm, długości 1-2 cm,

nierozmywających się w wodzie, prawie bezwonnych;

• nieregularnych kawałków, prawie bezwonnych, jednakże o mniejszej twardości aniżeli

wyżej opisane, z tendencją do tworzenia pyłu podczas przesypywania czy transportu

[27,28].

Osad w postaci granulek lub makaroników, przy stosowaniu w rolnictwie, może być

równomiernie rozsypany na powierzchni terenu, stopniowo uwalniając substancje nawozowe,

co wpływa korzystnie na wegetację roślin [4].

Suszenie zimnym powietrzem odbywa się w suszarkach półkowych z wędrującymi

poziomo sitowymi taśmami, jedna na drugą. Całość umieszczona jest w obudowanej

komorze, otwartej od dołu. Przez komorę przetłaczane jest za pomocą wentylatora powietrze

o temperaturze otoczenia. Suszenie odbywa się na zasadzie odparowania wody w niskich

temperaturach i suszenia placka do wymaganej wilgotności. Przy długotrwałych spadkach

temperatur do suszarki podawane jest powietrze ogrzane palnikami olejowo-gazowymi.

Powietrze odlotowe nie jest zanieczyszczone, bowiem podczas suszenia nie następuje

podrywanie stałych cząstek osadu. Osad poddawany suszeniu powinien być w wysokim

stopniu odwodniony, do ok. 40% suchej masy, zaś wysuszony osad zawiera 70-95% suchej

masy, w zależności od rodzaju osadu.


30

6. Kierunki zagospodarowania osadów ściekowych poza rolnictwem

Zgodnie z artykułem 5 ustawy o odpadach, każdy wytwórca odpadów powinien:

• zapobiegać powstawaniu odpadów lub ograniczać ilość odpadów i ich negatywne

oddziaływanie na środowisko przy wytwarzaniu produktów, podczas i po zakończeniu ich

użytkowania,

• zapewniać zgodny z zasadami ochrony środowiska odzysk, jeżeli nie udało się

zapobiec ich powstaniu,

• zapewniać zgodne z zasadami ochrony środowiska unieszkodliwianie odpadów,

których powstaniu nie udało się zapobiec lub których nie udało się poddać odzyskowi.

W związku z tym, że podstawowym celem oczyszczania ścieków jest usunięcie z nich jak

największej ilości substancji zanieczyszczających, oddzielanych właśnie w postaci osadów,

nie ma możliwości zapobieganiu ich powstawaniu. Dlatego też największy nacisk powinien

być położony na minimalizację ich ilości, odpowiednie unieszkodliwienie i wykorzystanie.

W ustawie o odpadach przyjęto, że unieszkodliwianie odpadów polega na poddaniu ich

procesom przekształceń biologicznych, fizycznych lub chemicznych w celu doprowadzenia

ich do stanu, który nie stwarza zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub dla środowiska.

Załącznik nr 6 do ustawy do procesów unieszkodliwiania zalicza:

• Składowanie na składowiskach odpadów obojętnych

• Obróbkę w glebie i ziemi (np. biodegradacja odpadów płynnych lub szlamów w glebie i

ziemi)

• Składowanie poprzez głębokie wtryskiwanie (np. wtryskiwanie odpadów, które można

pompować)

• Retencję powierzchniową (np. umieszczanie odpadów na poletkach osadowych lub

lagunach)

• Składowanie na składowiskach odpadów niebezpiecznych lub na składowiskach

odpadów innych niż niebezpieczne

• Lokowanie (zatapianie) na dnie mórz (zgodnie z art. 55, składowanie odpadów jest

zakazane w polskich obszarach morskich)


31

• Obróbkę biologiczną, w wyniku której powstają odpady, (np. fermentacja)

• Obróbkę fizyczno-chemiczną, w wyniku której powstają odpady, (np. parowanie,

suszenie, strącanie)

• Termiczne przekształcanie odpadów w instalacjach lub urządzeniach zlokalizowanych

na lądzie

• Termiczne przekształcanie odpadów w instalacjach lub urządzeniach zlokalizowanych

na morzu

• Składowanie odpadów w pojemnikach w ziemi (np. w kopalni)

Natomiast załącznik 5 ustawy o odpadach określa działania polegające na wykorzystaniu

odpadów w całości lub w części lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji lub

materiałów lub energii wraz z ich wykorzystaniem.

Zaliczono tu m.in.:

• Wykorzystanie jako paliwa lub innego środka wytwarzania energii

• Recykling lub regeneracja substancji organicznych, które nie są stosowane jako

rozpuszczalniki (włączając kompostowanie i inne biologiczne procesy przekształcania)

• Rozprowadzenie na powierzchni ziemi, w celu nawożenia lub ulepszania gleby lub

rekultywacji gleby i ziemi

W ustawie o odpadach zapisano także, że do składowania mogą być kierowane tylko te

odpady, których unieszkodliwienie w inny sposób było niemożliwe z przyczyn

technologicznych lub nieuzasadnione z przyczyn ekologicznych lub ekonomicznych.

W Polsce wciąż głównym kierunkiem zagospodarowania zarówno komunalnych jak i

przemysłowych osadów ściekowych jest ich składowanie (rys.2,3). Przyrodnicze

wykorzystanie kształtuje się na poziomie 15% (osady komunalne) i 21% (osady

przemysłowe), 6% osadów komunalnych i 0,43% osadów przemysłowych jest

kompostowanych. Niecałe 2% (osady komunalne) i 4% (osady przemysłowe) jest

przekształcanych termicznie. Wg informacji uzyskanych w GUS przez autorów opracowania

wytwórcy odpadów w sprawozdaniach dotyczących sposobów zagospodarowania osadów

ściekowych w pozycji �inne� umieszczają: proces odzysku R14 (inne działania prowadzące


32

do wykorzystania odpadów w całości lub części lub do odzyskania z odpadów substancji lub

materiałów, łącznie z ich wykorzystaniem, nie wymienione w punktach od R1 do R13 w

załączniku nr 5 do ustawy o odpadach). Stwierdzenia te wg autorów opracowania są bardzo

lakoniczne i nie odzwierciedlają prawdziwego obrazu istniejącej sytuacji.

15%

6%

44%

6%

30%

2%

wykorzystanieprzyrodnicze

kompostowanie

składowanie

przekształcanietermiczne

przemysłowe

inne

Rys.2. Sposoby zagospodarowania komunalnych osadów ściekowych w Polsce [29]

13%

43%

4%

0,43%

21%

19%wykorzystane nacele przemysłowe

wykorzystanieprzyrodnicze

kompostowane

przekształconetermicznie

składowanie

inne

Rys.3. Sposoby zagospodarowania przemysłowych osadów ściekowych w Polsce [29]


33

Nieco inaczej sytuacja wygląda w poszczególnych województwach (rys.4,5). Najmniejszy

udział składowania komunalnych osadów ściekowych odnotowano w woj. lubelskim i

śląskim, a największy w wielkopolskim i warmińsko-pomorskim. Natomiast najwięcej

osadów ściekowych zostało zagospodarowanych rolniczo w woj. lubelskim, mazowieckim

zachodniopomorskim.

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%110%

Dolnośląs

kie

Kujawsko

-pomors

kie

Lubelskie

Lubusk

ie

Łódz

kie

Małopolsk

ie

Mazowiec

kie

Opolsk

ie

Podkarp

ackie

Podlaskie

Pomorskie

Śląsk

ie

Święt

okrzysk

ie

Warmińs

ko-maz

urskie

Wielkopo

lskie

Zachodn

iopomorsk

ie

POLSKA

inne

w tym na terenie oczyszczalni

składow ane razem

przekształcone termicznie

kompostow ane

w ykorzystane na cele rolnicze

w ykorzystane na cele przemysłow e

Rys.4. Zagospodarowanie osadów komunalnych w poszczególnych województwach [29]

0%

10%20%30%

40%50%60%70%

80%90%

100%

110%

Dolnośląs

kie

Kujawsko

-pomors

kie

Lubelskie

Lubusk

ie

Łódz

kie

Małopolsk

ie

Mazowiec

kie

Opolsk

ie

Podkarp

ackie

Podlaskie

Pomorskie

Śląsk

ie

Święt

okrzysk

ie

Warmińs

ko-maz

urskie

Wielkopo

lskie

Zachodn

iopomorsk

ie

POLSKA

w tym na terenie zakładu

składow ane razem

przekształcone termicznie

kompostow ane

w ykorzystane na cele rolnicze

w ykorzystane na cele przemysłow e

Rys.5. Sposoby postępowania z osadami przemysłowymi w poszczególnych województwach

[29]


34

W związku z zakazem zatapiania osadów ściekowych w morzu (obowiązującym w UE) oraz

koniecznością wprowadzenia dyrektywy 99/31/WE dotyczącej składowisk odpadów, która

przewiduje ograniczenie w składowaniu odpadów ulegających biodegradacji (a więc i osadów

ściekowych) przewiduje się, że głównymi kierunkami zagospodarowania osadów ściekowych

będzie:

• wykorzystanie przyrodnicze

• przeróbka termiczna (głównie spalanie).

Krajowy program oczyszczania ścieków komunalnych (KPOŚK) zakłada, że struktura

sposobów postępowania z osadami w latach 2010-2015 prawdopodobnie ukształtuje się

następująco:

• bezpośrednie wykorzystanie do nawożenia w rolnictwie � 10%,

• wykorzystanie do rekultywacji � 20%,

• kompostowanie � 10%,

• suszenie i spalanie � 20%,

• składowanie � 40%

Jednocześnie KPOŚK zastrzega, że warunkiem prawidłowego rozwoju sposobów stosowania

osadów na gruntach, obejmujących także procesy ich przygotowania do tych celów, jest:

• wdrożenie systemu kontroli jakości osadów,

• utworzenie wyspecjalizowanych jednostek organizacyjnych, których zadaniem byłoby

właściwe zagospodarowanie osadów ściekowych.

Natomiast krajowy plan gospodarki odpadami podaje, że preferowanym kierunkiem

postępowania z osadami ściekowymi będzie kompostowanie. Kierunek ten winien być

preferowany w oczyszczalniach posiadających powiązania z zakładami kompostowania

odpadów komunalnych i z zakładami wytwarzającymi znaczne ilości odpadów organicznych

(np. zakłady wytwarzające korę, trociny). Zakłada się, że ilość osadów kompostowanych

może wzrosnąć nawet do 20% ich całkowitej masy wytwarzanej w kraju. Warunkiem jest

realizacja programu budowy zakładów kompostowania i przygotowanie ich do współpracy z

oczyszczalniami ścieków. Kolejnym preferowanym kierunkiem będzie przyrodnicze


35

wykorzystanie osadów. Zakłada się, że w roku 2014 bezpośrednie wykorzystanie

komunalnych osadów ściekowych w rolnictwie zmaleje do 12% ich wytwarzanej masy.

Jednocześnie zmaleje wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych niekompostowanych

do innych przyrodniczych celów z obecnych 17% do 14%. Łącznie do nawożenia

i użyźniania gruntów w roku 2014 używane będzie 26% osadów bez kompostowania oraz

20% osadów po procesie kompostowania, co razem daje 46% osadów. Kolejnym kierunkiem

zagospodarowania komunalnych osadów ściekowych będzie ich termiczne przekształcanie.

Zakłada się, że w roku 2010 ilość komunalnych osadów ściekowych przekształcanych

termicznie wzrośnie z obecnych 1,6% do 5% w roku 2010 i 8 % w roku 2014.

Natomiast w przypadku składowania osadów ściekowych, przewiduje się, że z obecnych

42,14% powinien nastąpić wzrost do 45 % w roku 2010 i spadek do 39% w roku 2014 (rys.6).

Rys.6. Zmiany w strukturze unieszkodliwiania i wykorzystania osadów z komunalnych

oczyszczalni ścieków wg klasyfikacji GUS [30]

6.1. Wykorzystanie przyrodnicze

Zgodnie z ustawą o odpadach komunalne osady ściekowe mogą być stosowane, jeżeli są

ustabilizowane (tzn. poddane procesom stabilizacji biochemicznej tlenowej lub beztlenowej)

oraz przygotowane odpowiednio do celu i sposobu ich stosowania, w szczególności przez

poddanie ich obróbce biologicznej, chemicznej, termicznej lub innemu procesowi, który

obniża podatność komunalnego osadu ściekowego na zagniwanie i eliminuje zagrożenie dla

środowiska lub zdrowia ludzi.


36

Rys.7. Wykorzystanie przyrodnicze osadów ściekowych

Ze względu na obecność metali ciężkich, mikrozanieczyszczeń organicznych oraz

patogenów wykorzystanie osadów ściekowych jako nawozów do produkcji rolnej (uprawa

zbóż, łąki itp.) czy warzywniczej jest praktycznie możliwe w niewielkim stopniu. Realnym

natomiast jest wykorzystanie osadów do rekultywacji terenów zdegradowanych,

biologicznego utrwalenia powierzchni, poprawienia retencji wodnej (melioracyjne

użytkowanie) oraz ewentualnie jako nawóz do produkcji roślin nieprzeznaczonych do

spożycia przez ludzi.

Nawozowe stosowanie osadów

Osad ściekowy, ze względu na swój organiczny charakter, dostarcza do gleby zarówno

składniki pokarmowe dla roślin oraz poprawia strukturę gleby.

Dawka osadów ściekowych, stosowana jako nawóz do gleb, jest ograniczana poprzez:

• zawartość azotu w osadach,

Osad surowy

Stabilizacja beztlenowa

Higienizacja

Kompostowanie

Wykorzystanie przyrodnicze

Wykorzystanie w rolnictwie

Rekultywacja terenu

Wykorzystanie nawozowe

Utrwalanie powierzchni


37

• zawartość metali ciężkich w osadach,

• zawartość metali ciężkich w glebach,

• obecność organizmów patogennych,

• konsystencję osadu.

Stosowanie osadu jako nawozu powinno nie tylko zapewnić odpowiednie warunki do wzrostu

roślin, ale także zachować równowagę ekologiczną i właściwy stan sanitarny gleb.

Rekultywacyjne użytkowanie osadów

Siuta podaje, że osady ściekowe można stosować na gruntach bezglebowych, takich jak [31]:

• grunty naturalne o zdegradowanej pokrywie glebowo-roślinnej,

• grunty naturalnie pozbawione pokrywy glebowej (np. wyrobiska),

• nasypy (w tym składowiska) mas pochodzenia geologicznego,

• składowiska odpadów przemysłowych,

• składowiska odpadów komunalnych.

Głównym celem rekultywacji glebotwórczej jest ukształtowanie szaty roślinnej, chroniącej

powierzchnię gruntu przed niszczącym działaniem wody, wiatru i słońca oraz chroniącej

klimat lokalny [31].

Rekultywacyjne dawki osadu zależą głównie od [31]:

• użytkowania gruntu zrekultywowanego,

• zamierzonej intensywności użyźnienia gruntu,

• zawartości metali ciężkich w osadzie,

• konsystencji osadu i techniki jego aplikacji,

• ograniczeń wynikających z ochrony środowiska na terenach przyległych

Uważa się, że stosowanie osadów ściekowych na składowiska odpadów przemysłowych

o dużej zawartości metali ciężkich nie powoduje kumulacji tych metali w gruncie

rekultywowanym. Również alkaliczność znacznej części składowisk przemysłowych (np.

paleniskowych) znacznie zmniejsza dostępność metali ciężkich wprowadzanych do gruntu

z osadem [31].


38

Stosowanie osadów ściekowych w celu rekultywacji gruntów zdegradowanych przez

przemysł jest obwarowane szeregiem wymogów formalnych, które szczegółowo omówiono w

rozdziale 7.

Stosowanie osadów do biologicznego utrwalenia powierzchni

Osady ściekowe mogą zostać wykorzystane do utrwalenia powierzchni składowisk popiołów

lotnych i pozostałych odpadów pylących oraz skarp zagrożonych erozją wodną [31]. Osad

ściekowy wraz z nasionami jest rozdeszczowywany na powierzchni gruntu, co pozwala na:

• zespolenie powierzchniowe cząstek złoża w porowatą warstwę (błonę przepuszczalną),

• przyklejenie nasion roślin do podłoża,

• dostarczenie składników pokarmowych dla roślin w początkowym okresie ich życia,

• uzupełnienie składników organicznych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania

mikroorganizmów.

Osad ściekowy dostarcza również wody do kiełkowania roślin oraz pełni funkcje buforujące

na złożach zarówno kwaśnych jak i alkalicznych.

Melioracyjne użytkowanie osadów

Osady ściekowe po wprowadzeniu do gleb zwiększają jej zasobność w próchnicę i składniki

pokarmowe oraz poprawiają retencję wodną, zgodnie z potrzebami roślin.

Osady ściekowe proponowane są do użyźniania gleb (gruntów), [31]:

• rolniczych, ubogich w próchnicę i składniki pokarmowe,

• terenów zieleni miejskiej i przemysłowej,

• szkółek drzew i krzewów,

• plantacji drzew, krzewów i bylin o intensywnej produkcji,

• do użyźniania punktowego, płatowego czy pasmowego.

Przyjmuje się, że zwartość metali ciężkich w osadach stosowanych do użyźniania gleb

nierolniczego użytkowania może być wyższa, ponieważ uprawiane rośliny nie zostaną

przeznaczone do produkcji żywności ani paszy, [31].

Stosowanie komunalnych osadów ściekowych do rekultywacji terenów, oraz w celu

dostosowania gruntów do określonych potrzeb, wynikających z odpowiednich planów lub


39

decyzji wymaga zezwolenia na prowadzenie odzysku odpadów lub zgłoszenie do

prowadzonego przez starostę rejestru. Wymogi te określone zostały w rozporządzeniu

Ministra Środowiska z dnia 11 grudnia 2001 r. w sprawie zakresu informacji podawanych

przy rejestracji przez posiadaczy odpadów zwolnionych z obowiązku uzyskiwania zezwoleń

oraz sposobu rejestracji. Konieczne jest także prowadzenie ewidencji tych odpadów zgodnie z

rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 11 grudnia 2001 r. w sprawie wzorów

dokumentów stosowanych na potrzeby ewidencji odpadów oraz uzyskanie zezwolenia na

prowadzenie działalności w zakresie transportu odpadów.

6.2.Spalanie i współspalanie osadów ściekowych

Osady ściekowe ze względu na ich właściwości energetyczne mogą być spalane lub

współspalane bądź wykorzystywane w przemyśle materiałów budowlanych (produkcja

klinkieru).

Spalanie osadów polega na całkowitym utlenieniu związków organicznych zawartych w

osadach. Jeżeli wartość opałowa związków organicznych w osadach ściekowych nie

wystarcza do odparowania zawartej w nich wody, to wówczas osady mogą być termicznie

przetwarzane tylko z dodatkowym paliwem takim jak węgiel, olej opałowy, biogaz czy słoma.

Osady ściekowe mogą spalać się autotermicznie, jedynie wówczas, gdy są odpowiednio

odwodnione. Dlatego proces spalania powinien być poprzedzony odwadnianiem oraz

ewentualnie podsuszaniem osadów ściekowych.

Rys.8. Schemat termicznego wykorzystania osadów ściekowych [32]


40

Piece fluidalne są najczęściej stosowane do spalania osadów ściekowych. Ich zaletą jest

elastyczność pracy, przy zmniejszonej ilości osadów automatycznie ulega zmniejszeniu ilość

doprowadzanego powietrza. Nie stanowią utrudnienia w czasie remontów ze względu na to,

że w piecu nie ma żadnych części ruchomych [33]. Technologie spalania w złożu fluidalnym

są w chwili obecnej najbardziej rozwiniętymi technologiami pod względem konstrukcyjnym

i technicznym. Technologie mają wiele zastosowań w energetyce opartej na paliwach

węglowych. Technologie te realizowane są ze złożem stacjonarnym, cyrkulacyjnym lub

wirującym.

Piece fluidalne stanowią cylindryczną lub prostokątną komorę. W dolnej części znajduje

się ruszt, a nad nim piaskowe złoże fluidalne. W procesie fluidalnego spalania osadów

materiał inertny, np. piasek utrzymywany jest w stanie zawieszonym w komorze spalania.

Zawieszone złoże działa jak wrząca ciecz rozpostarta na poziomej płaszczyźnie. Takie

warunki spalania zapewniają dobrą dystrybucję powietrza w procesie, wymieszanie złoża

i optymalny kontakt pomiędzy spalanym medium i powietrzem [34]. Wymagania dotyczące

całkowitej likwidacji substancji organicznych zostają praktycznie spełnione w 100%. Na

skutek mechanicznego działania ziaren złoża fluidalnego powstające aglomeraty popiołu

zostają rozdrobnione. Szybkie, wyrównanie się temperatury i wysoki współczynnik wymiany

ciepła powoduje, że spalanie przebiega intensywnie i równomiernie. Czas przebywania

w przestrzeni dopalania jest dostatecznie długi i wystarcza do całkowitego wypalenia. Duża

intensywność spalania powoduje, że wartość opałowa paliwa zostaje całkowicie

wykorzystana, a objętość pozostałości zredukowana do minimum. Do instalacji powinny być

doprowadzone osady o jak największej zawartości suchej masy, z uwagi na autotermiczną

realizację procesu spalania. Oznacza to zazwyczaj konieczność podsuszania mechanicznie

odwodnionych osadów. Odpowiednia zawartość suchej masy jest różna dla różnych osadów i zależy od

zawartości substancji organicznych. Dla biologicznych osadów nadmiernych z komunalnych

oczyszczalni ścieków spalanie autotermiczne można uzyskać spalając osad o zawartości 30%

s.m. Częstym błędem jest suszenie osadów do 90% s.m. a następnie spalanie w piecu

fluidalnym � układ taki jest nie korzystny z powodu strat ciepła [34]

Osady z komunalnych i przemysłowych oczyszczalni ścieków wysuszone do ok. 90%

s.m. mogą być spalane w kotłach rusztowych [35]. W kotłach tych komora spalania zwykle

wyposażona jest w trzy punkty podawania powietrza oraz ruszt ruchomy chłodzony wodą.

Spaliny ulegają dopalaniu w komorze dopalającej, w temperaturze ponad 850ºC i przy czasie


41

zatrzymania 2s. Spaliny mogą być oczyszczane metoda suchą, półsuchą lub mokrą

i opuszczają instalację przez komin. Popiół i żużel paleniskowy usuwany jest okresowo

z dolnej części pieca przez specjalne pochyłe dno. Ciepło wydzielone w procesie spalania

osadów może być wykorzystane do zasilania suszarki osadów. Przy odpowiednim stosunku

wartości kalorycznej osadu oraz stopnia jego odwodnienia, proces może być autotermiczny,

tzn. niewymagane jest dostarczenie dodatkowego paliwa.

Osady ściekowe mogą być spalane odrębnie bądź z innymi odpadami, np. komunalnymi.

Zastosowanie technologii spalania z odpadami komunalnymi jest uzasadnione tam, gdzie już

istnieje bądź jest planowana spalarnia odpadów i ekonomicznie jest uzasadniony transport

odwodnionych osadów [36]. Wg danych literaturowych zaletą takiej, efektywnej

energetycznie, kombinacji spalania odpadów komunalnych i osadów ściekowych jest

możliwość wykorzystania części strumienia ciepła z procesu spalania odpadów komunalnych

do osuszania osadów. Warunkiem jest odpowiednio wysoka wartość opałowa odpadów

komunalnych. Ponadto w dużym stopniu wykorzystywana jest infrastruktura spalarni

odpadów dla realizacji procesu spalania osadów, np. wspólny węzeł oczyszczania spalin,

odżużlacz, składowanie i przerób żużla oraz popiołów. Jednak rozwiązanie to może wiązać

się z problemami wynikającymi z odmiennej charakterystyki i tym samym odmiennych

wymagań, jakie musi spełnić instalacja termicznej przeróbki [37]. Do spalania odpadów

komunalnych najlepsza instalacją jest spalarnia rusztowa z rusztem posuwisto-zwrotnym lub

walcowym. Większość europejskich spalarni odpadów komunalnych ma właśnie taką

konstrukcję. Do osadów ściekowych najczęściej stosowane są instalacje fluidalne, gdyż

konstrukcje tego typu najlepiej nadają się do spalania wilgotnych, maziowatych osadów. Termiczne przetwarzanie osadów ściekowych może być realizowane również na drodze

współspalania z paliwami konwencjonalnymi. Doświadczenia techniczne [37] wykazują, że

możliwe jest bezpieczne współspalanie osadów ściekowych (w postaci wysuszonej)

w elektrowniach, elektrociepłowniach, kotłowniach oraz stosowanie osadów jako paliwa

zastępczego, uzupełniającego strumień paliwa kopalnego w piecach cementowych (do

wypalania klinkieru.

Współspalanie osadów w obiektach energetycznych jest metodą dobrze rozwiniętą

technicznie i z dobrymi efektami stosowaną w wielu krajach np. w Niemczech.

Współspalanie osadów może być realizowane w dwóch rodzajach kotłów, w kotłach

rusztowych oraz pyłowych. Większe doświadczenie eksploatacyjne (pewność ruchowa

i niezawodność), a przede wszystkim spełnienie wymagań prawnych odnośnie

dopuszczalnych emisji, temperatury procesu i czasu przebywania spalin charakteryzuje proces


42

współspalania osadów ściekowych w kotłach energetycznych wyposażonych

w palniki pyłowe. W oparciu o doświadczenia głównie niemieckich elektrociepłowni oraz

realia krajowe sformułowano [38,39] następujące stwierdzenia:

- opalane węglem pyłowe kotły energetyczne są powszechnie stosowane w krajowej

energetyce zawodowej, stanowią bloki pracujące w obciążeniu podstawowym, przez co

eksploatowane są w odpowiednio dużym wymiarze godzin w skali roku,

- duża moc cieplna stosowanych w kraju typowych kotłów energetycznych, spalających

znaczne ilości paliw kopalnych, powoduje, że współspalanie w kotłach pyłowych wraz

z węglem procentowo niewielkich ilości osadu � przeważnie w granicach około 5%

strumienia masy spalanego węgla w przeliczeniu suchą masę osadu � staje się

interesującym zakresem dla termicznego przetwarzania osadów ściekowych

pochodzących z dużych oczyszczalni ścieków,

- proces współspalania osadów ściekowych w kotłach pyłowych został bardzo dobrze

opanowany technicznie (elektrociepłownie w Niemczech) [21] i jego adaptacja do

warunków krajowej energetyki nie powinna stwarzać większych problemów

technicznych,

- nakłady inwestycyjne związane z dozbrojeniem istniejących bloków energetycznych,

a także koszty eksploatacyjne współspalania osadów w pyłowych kotłach energetycznych

są niewątpliwie niższe niż przy zastosowaniu profesjonalnych instalacji pojedynczego

spalania osadów. Doświadczenia niemieckie wskazują, że koszty eksploatacyjne są około

trzy razy mniejsze niż w przypadku bezpośredniego spalania osadów w instalacjach

specjalnie do tego celu zakupionych [40],

- prowadzenie procesu współspalania osadów ściekowych zgodnie z wymaganiami

dyrektywy 2000/76/WE w sprawie spalania odpadów wymaga spełnienia stosunkowo

ostrych jak dla energetyki zawodowej norm emisji pyłu, SO2, NOx, oraz określonych

metali ciężkich, a w szczególności rtęci. Krajowe bloki energetyczne niewyposażone

w efektywne instalacje odsiarczania spalin oraz instalacje redukcji tlenków azotu nie będą

w stanie sprostać tym wymaganiom, stąd też nakłady inwestycyjne na dozbrojenie tych

bloków muszą być zdecydowanie wyższe, co znacznie komplikuje efektywność

ekonomiczną planowanego przedsięwzięcia, emisja zanieczyszczeń musi również spełniać

ograniczenia zawarte w rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r.

w sprawie standardów emisyjnych z instalacji (Dz.U., Nr 163, poz. 1584),

- od strony technicznej nie ma przeszkód, aby współspalać zarówno wysuszony, jak

i uwodniony osad ściekowy. Należy jednak brać pod uwagę akceptację społeczną


43

mieszkańców sąsiadujących z elektrownią czy elektrociepłownią, która w przypadku

osadu uwodnionego będzie zdecydowanie mniejsza. Aspekt akceptacji społecznej jest

jednym z ważniejszych uwarunkowań realizacji procesu współspalania osadów

ściekowych i nie powinien zostać pominięty w ogólnych studiach związanych

z realizacją projektu współspalania osadów ściekowych,

- osady ściekowe pochodzące z komunalnych oczyszczalni ścieków, wykazują minimalne

właściwości toksyczne w stosunku do innych rodzajów odpadów, przez co proces ich

współspalania � realizowany zgodnie z odpowiednimi wymaganiami prawnymi � może

być całkowicie bezpieczny dla środowiska naturalnego. Kierowanie do współspalania

osuszonego i zhigienizowanego osadu oddala ponadto zagrożenie sanitarne, jakie

związane jest z przeróbką osadu uwodnionego,

- proces współspalania osadów ściekowych rodzi często pytanie o skład chemiczny

popiołów, stosowanych jako materiał budowlany i związane z tym ewentualne zagrożenie

dla dalszego sposobu zagospodarowania popiołów, niemieckie doświadczenia wykazują,

że zachowanie odpowiedniej proporcji pomiędzy strumieniem masy węgla i osadu nie

powoduje zmian właściwości popiołów w aspekcie ich budowlanego wykorzystania. Warunkiem współspalania osadów w piecach obrotowych w przemyśle cementowym jest

wstępne całkowite osuszenie osadów (co jest związane z zużyciem energii na ich wysuszenie)

i ich odpowiednio wysoka wartość opałowa [37]. Zaletą procesu współspalania jest

immobilizacja znacznej ilości zanieczyszczeń w klinkierze. Dlatego metoda ta polecana jest

dla osadów charakteryzujących się znaczną zawartością metali ciężkich.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 marca 2002 r. w sprawie wymagań

dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów, które weszło w

życie z dniem 27 kwietnia 2002 r., określa wymagania dotyczące prowadzenia procesu

termicznego przekształcania odpadów oraz sposoby postępowania z odpadami powstałymi w

wyniku tego procesu. Jego przepisy stosuje się do wszelkich instalacji i urządzeń

przekształcających termicznie odpady, z odzyskiem i bez odzysku energii, wykorzystujących

procesy (§2):

! spalania,

! pirolizy, zgazowania, plazmowe, inne, w których produkty powstające w ich trakcie

poddawane są spaleniu.


44

Podczas procesu termicznego przekształcania odpadów minimalna temperatura w

komorze spalania nie może być niższa niż 1100°C w przypadku odpadów zawierających

powyżej 1% związków chlorowcoorganicznych przeliczonych na chlor, zaś dla pozostałych

odpadów - nie niższa niż 850°C (§3). Proces powinien być prowadzony w sposób

zapewniający utrzymywania gazów spalinowych w komorze spalania przez co najmniej 2

sekundy przy zawartości co najmniej 6% tlenu (§4).

Przekształcanie termiczne odpadów powinno zapewniać odpowiedni poziom ich

przekształcenia (§5), wyrażony jako maksymalna zawartość nieutlenionych związków

organicznych. Jej miernikiem mogą być całkowita zawartość węgla organicznego w żużlach i

popiołach paleniskowych nie przekraczająca 3% lub udział części palnych w żużlach i

popiołach paleniskowych, tzw. strata przy prażeniu, nie przekraczający 5% (obowiązująca

norma PN - 77/G - 04528.02 "Paliwa stałe. Oznaczanie składu chemicznego popiołu, strata

przy prażeniu"). Wymaganie to stosuje się od dnia 1 stycznia 2006 r. do instalacji, do

użytkowania których przystąpiono przed dniem 1 stycznia 2003 r., natomiast dla nowych

instalacji - od dnia 1 stycznia 2003 r. (§18 ust. 1).

Warunki panujące w piecach cementowych pozwalają na bezpieczne spalanie bardzo

wielu odpadów organicznych. Wymagania stawiane odpadom przez przemysł cementowy są

następujące [37]:

- wartość opałowa paliwa odpadowego (wysuszonego osadu ściekowego) nie może być

niższa od 11,5 MJ/kg � tylko w takim przypadku cementownia może zmniejszyć zużycie

paliwa kopalnego �węgla,

- zawartość chloru nie może przekraczać 5% (masowo) masy wprowadzanych odpadów.

Główne zalety spalania osadów ściekowych w piecach cementowych to:

- temperatura spalania w piecach cementowych przekracza 1450ºC, osiągając

niejednokrotnie 1800ºC, co zapewnia całkowitą destrukcję materii organicznej,

- czas przebywania gazów w piecu cementowym wynosi od 4 � 10 sekund

(w temperaturze powyżej 1450ºC), co jest czasem znacznie dłuższym niż w przypadku

konwencjonalnych spalarni osadów ściekowych,

- proces spalania prowadzony jest w środowisku silnie alkalicznym, dzięki czemu wiązaniu

chemicznemu ulegają kwaśne składniki gazów spalinowych, powstałe podczas spalania

odpadów (HCl, HF, SO2, Cl2),

- bardzo duża bezwładność cieplna wyklucza awaryjną, niekontrolowaną emisję

zanieczyszczeń, np. na skutek chwilowego zaniku płomienia,


45

- niepalne części paliw odpadowych, w tym metale ciężkie ulegają wbudowaniu

w strukturę wypalanego klinkieru, przez co ich emisja jest minimalna,

- brak obserwowanego wpływu dodatku paliw na emisje zanieczyszczeń z pieca

cementowego,

- spaleniu mogą być poddawane zarówno odpady stałe, jak i ciekłe [37].

Przedstawione powyżej wymagania i zalety procesu spalania odpadów są zgodne z

cytowanym wcześniej rozporządzeniem a nawet bardziej rygorystyczne, co warunkuje

bezpieczne unieszkodliwianie odpadów.

Więcej szczegółowych wymagań, dotyczących współspalania osadów ściekowych

w cementowniach zamieszczono w rozdziale 7.

Procesy pirolizy, zgazowania

Pozostałe procesy termicznego przetwarzania osadów takie jak np. piroliza,

zgazowanie lub kombinacja tych procesów należą do rozwiązań o bardzo małej skali aplikacji

przemysłowych. Charakteryzują się one wysokim stopniem ryzyka inwestycyjnego.

Realizacja tych procesów wiąże się z koniecznością doprowadzania energii i wielu

przypadkach bilans energetyczny może być ujemny [32].

6.3. Składowanie

Zgodnie z ustawą o odpadach do składowania mogą być kierowane tylko te odpady,

których unieszkodliwienie w inny sposób było niemożliwe z przyczyn technologicznych lub

nieuzasadnione z przyczyn ekologicznych lub ekonomicznych. Określono także szereg

zakazów dotyczących składowania odpadów, m.in. nie wolno składować odpadów

występujących w postaci ciekłej, w tym odpadów zawierających wodę w ilości powyżej 95%

masy całkowitej z wyłączeniem szlamów. Osady kierowane na składowiska muszą zostać

poddane procesom stabilizacji i odwodnienia.

Dodatkowo składowanie wiąże się z uiszczeniem opłaty za korzystanie ze środowiska. Jej

wysokość zależy od rodzaju odpadu i od stanu uregulowań formalno prawnych obiektu, na

którym składowane są odpady.

W Dyrektywie Rady 99/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. o składowaniu odpadów wprowadzono

założenia dotyczące obniżenia zawartości składników ulegających biodegradacji kierowanych

na składowiska. Przyjęto, że w ciągu dwóch lat od momentu wejścia ustawy w życie

w poszczególnych krajach zostaną opracowane krajowe programy redukcji ilości składników


46

odpadów komunalnych ulegających biodegradacji. Założono także konieczne terminy

osiągnięcia poszczególnych etapów redukcji:

• do 2010 roku obniżenie ilości składowanych odpadów ulegających biodegradacji

do ilości nie większej niż 75 % ilości odpadów komunalnych ulegających

biodegradacji wytworzonych w 1995,



biodegradacji wytworzonych w 1995,



biodegradacji wytworzonych w 1995.

Aby ograniczyć zawartość składników organicznych kierowanych na składowiska poleca

się zastosować ich kompostowanie. W wyniku kompostowania nastąpi zmniejszenie masy

odpadów o około 30 %, a powstały kompost zostanie zagospodarowany przyrodniczo.

W Decyzji Rady z dnia 19 grudnia 2002 r. ustanawiającej kryteria i procedury akceptacji

odpadów na składowiskach zgodnie z artykułem 16 i Załącznikiem II do Dyrektywy

1999/31/WE (2003/33/WE) zostały określone kryteria i procedury akceptacji odpadów na

składowiskach zgodnie z zasadami dyrektywy 99/31/WE. W sekcji 1 Załącznika �Kryteria

i procedury akceptacji odpadów na składowiskach� określono procedurę określania

możliwości akceptacji odpadów na składowiskach. Procedura ta obejmuje podstawową

charakterystykę, testy zgodności i weryfikację na składowisku. Podstawowa charakterystyka

obejmuje m.in. podstawowe informacje na temat odpadów (rodzaj i pochodzenie, skład

konsystencja, reakcja na wymywanie). Tylko w przypadku, jeżeli podstawowa

charakterystyka odpadów wykazuje, że spełniają one kryteria dla danej klasy składowisk,

uważa się, że takie odpady mogą zostać przyjęte na składowisko danej klasy. Za poprawność

danych ujętych w charakterystyce przyjmuje odpowiedzialność wytwarzający odpady lub,

w przypadku jego braku, osoba odpowiedzialna za gospodarkę odpadami. W sekcji 2

określono kryteria akceptacji odpadów na składowiskach każdej klasy, w tym kryteria

dotyczące składowania podziemnego. Przyjęto następujące klasy składowisk odpadów:

składowiska odpadów obojętnych, składowiska odpadów innych niż niebezpieczne,

składowiska odpadów niebezpiecznych Większość odpadów (w tym również odpady

ulegające biodegradacji muszą spełniać wartości graniczne dla wymywania. W eluatach

podlegać analizie będą wybrane metale ciężkie (As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Se,

Zn), chlorki, fluorki, siarczany, indeks fenolowy, całkowity węgiel organiczny, rozpuszczony


47

węgiel organiczny, stałe związki rozpuszczone, wybrane węglowodory. W przypadku

odpadów niebezpiecznych możliwych do przyjęcia na składowiskach odpadów innych niż

niebezpieczne przyjęto, ze stabilność i niereaktywność (danego odpadu) oznacza, że

podatność tegoż odpadu na wymywanie nie ulegnie niekorzystnej zmianie w dłuższej

perspektywie w warunkach składowiska i przewidywanych wypadkach:

- w samych odpadach (np. poprzez biodegradację),

- pod wpływem warunków otoczenia,

- wskutek wpływu innych odpadów.

W przypadku kryteriów akceptacji dla składowania podziemnego ustalono, że do odpadów

niedopuszczalnych, których nie wolno składować pod ziemią należą odpady ulegające

biodegradacji. Dodatek B do niniejszej decyzji zawiera przegląd opcji składowania odpadów

przewidzianych w dyrektywie w sprawie składowisk. Ustalono trzy najważniejsze

podkategorie składowisk dla odpadów innych niż niebezpieczne: składowiska dla odpadów

nieorganicznych o niskiej zawartości składników organicznych/ulegających biodegradacji

(B1), składowiska dla odpadów organicznych (B2) oraz składowiska dla mieszanych

odpadów innych niż niebezpieczne ze znaczną ilością materiałów zarówno

organicznych/ulegających jak i nieorganicznych. Jeżeli odpady są niebezpieczne, wówczas

proces obróbki może umożliwić spełnienie kryteriów dotyczących umieszczania odpadów

stabilnych, niebezpiecznych i niereaktywnych na składowiskach odpadów innych niż

niebezpieczne w wydzielonych częściach dla odpadów nieorganicznych o niskiej zawartości

składników organicznych/ulegających biodegradacji.


48

7. Kryteria stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem dla

poszczególnych celów - określenie istotnych parametrów i ich wartości

Już pod rządami poprzedniej ustawy o odpadach obowiązywały w Polsce zasady

postępowania z odpadami, określone w dyrektywie ramowej w sprawie odpadów. Każdy

podmiot, którego działalność mogła spowodować powstawanie odpadów zobowiązany był do

takiego jej organizowania, aby:

• zapobiegać powstawaniu odpadów,

• wykorzystywać w sposób bezpieczny dla środowiska te odpady, których powstaniu

nie udało się zapobiec,

• zapewnić zgodny z zasadami ochrony środowiska sposób postępowania z odpadami,

których powstaniu nie udało się zapobiec lub których nie udało się wykorzystać.

W ustawie zdefiniowano wykorzystanie odpadów jako ich użycie w celach przemysłowych,

w tym energetycznych, budowlanych oraz jako surowców wtórnych; lub w celach

nieprzemysłowych, w szczególności do kształtowania powierzchni gruntów, nawożenia lub

ulepszania gleby. Ogólne zasady postępowania z odpadami obowiązują także pod rządami

nowej ustawy o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. Natomiast takie pojęcia, jak

wykorzystywanie w celach przemysłowych lub w celach nieprzemysłowych, przestały

obowiązywać z chwilą wejścia w życie tej ustawy.

Wraz z nową ustawą pojawiło się pojęcie odzysku odpadów, które oznacza wszelkie działania

polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub w części, lub prowadzące do odzyskania

z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystania. Działania związane

z prowadzeniem odzysku nie mogą powodować zagrożenia dla życia lub zdrowia ludzi albo

dla środowiska. Rodzaje procesów odzysku zamieszczone są w załączniku Nr 5 do ustawy.

Szczególnym rodzajem odzysku jest recykling, który polega na powtórnym przetwarzaniu

substancji lub materiałów, zawartych w odpadach. W ustawie wyróżniono recykling

organiczny, przez który rozumie się obróbkę tlenową, w tym kompostowanie, lub beztlenową

odpadów, które ulegają rozkładowi biologicznemu w warunkach kontrolowanych, przy

wykorzystaniu mikroorganizmów. W wyniku tego procesu powstaje materia organiczna lub

metan. Recykling organiczny nie jest traktowany jako termiczne przekształcanie odpadów.

Odpad, którego powstaniu nie udało się zapobiec, może być poddany procesom odzysku lub

zostać unieszkodliwiony. Oba te działania muszą być zgodne z wymogami ochrony


49

środowiska oraz planami gospodarki odpadami. Przy podejmowaniu decyzji, co do sposobu

gospodarowania odpadami uwzględnia się warunki technologiczne, ekologiczne oraz

ekonomiczne. Ważne jest też uzyskanie akceptacji społecznej na lokalizację przedsięwzięcia

służącego wykorzystaniu odpadów oraz zamierzony sposób postępowania z odpadem.

Rys.9. Czynniki wpływające na zagospodarowanie odpadów

Możliwe sposoby wykorzystania komunalnych osadów ściekowych wynikają

ze wspomnianego wyżej załącznika Nr 5 �PROCESY ODZYSKU� do ustawy z dnia

27 kwietnia 2001 r. o odpadach. Są to:

R1 � wykorzystanie jako paliwa lub innego środka wytwarzania energii,

R3 � recykling lub regeneracja substancji organicznych, które nie są stosowane jako

rozpuszczalniki (włączając kompostowanie i inne biologiczne procesy przekształcania),

R10 � rozprowadzanie na powierzchni ziemi, w celu nawożenia lub ulepszania gleby lub

rekultywacji gleby i ziemi.


50

Z wymienionych wyżej procesów odzysku R1 można uznać jako zagospodarowanie osadów

na cele przemysłowe, natomiast R3 i R10 jako zagospodarowanie osadów na cele

nieprzemysłowe w rozumieniu dawnej ustawy o odpadach (rys.10).

Rys. 10. Kryteria ekologiczne zagospodarowania osadów

7.1.Transport odpadów

Najczęściej procesy odzysku osadów ściekowych, takie jak kompostowanie, rozprowadzanie

na powierzchni ziemi, czy też wykorzystanie jako źródła energii, mają miejsce poza

obiektami oczyszczalni ścieków. Niezbędny jest wówczas transport osadów ściekowych.

W przypadku osadów o wysokim stopniu uwodnienia jest to przesył rurami kanalizacyjnymi,

jednak najczęściej jest to transport kołowy. W takim przypadku muszą być przestrzegane,

określone w ustawie o odpadach, wymogi dotyczące transportu odpadów.

Prowadzenie działalności w zakresie transportu odpadów wymaga posiadania zezwolenia

udzielanego decyzją właściwego organu ochrony środowiska. Organem właściwym do


51

wydania takiej decyzji jest, co do zasady starosta. Jeżeli działalność w zakresie transportu jest

równocześnie związana z działalnością w zakresie odzysku lub unieszkodliwiania albo

zbierania odpadów, wówczas nie ma obowiązku odrębnego uzyskiwania decyzji na transport.

W takim przypadku warunki transportu są dodatkowo określone w decyzji na gospodarowanie

odpadami.

Zezwolenie na transport odpadów wydawane jest na wniosek podmiotu zainteresowanego

prowadzeniem takiej działalności. Właściwym terenowo do wydania zezwolenia na transport

odpadów jest starosta właściwy ze względu na miejsce siedziby lub zamieszkania podmiotu

zamierzającego prowadzić działalność w zakresie transportu odpadów.

Starosta wydaje zezwolenie na prowadzenie działalności w zakresie transportu odpadów po

zasięgnięciu opinii wójta, burmistrza, prezydenta miasta.

Wniosek o wydanie decyzji na prowadzenie działalności w zakresie transportu odpadów

powinien zawierać:

1) wyszczególnienie rodzajów odpadów, przewidywanych do transportu,

2) oznaczenie obszaru prowadzenia działalności,

3) wskazanie sposobu i środka transportu,

4) przedstawienie możliwości technicznych i organizacyjnych, gwarantujących

należyte wykonywanie działalności,

5) przewidywany okres prowadzenia działalności w zakresie transportu odpadów.

Jak wynika z rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 23

grudnia 2003 r. w sprawie rodzajów odpadów, których zbieranie lub transport nie wymagają

zezwolenia na prowadzenie działalności, dla każdego rodzaju osadów ściekowych istnieje

obowiązek posiadania zezwolenia właściwego organu ochrony środowiska na prowadzenie

działalności w zakresie ich zbierania i transportu.

Zezwolenie na prowadzenie działalności w zakresie transportu odpadów, wydawane w drodze

decyzji, powinno zawierać:

1. rodzaje odpadów /według katalogu odpadów,

2. oznaczenie obszaru prowadzenia działalności /najczęściej terytorium

całego kraju,

3. sposób i środki transportu,

4. dodatkowe warunki, niezbędne dla potrzeby ochrony zdrowia i życia ludzi

lub ochrony środowiska /szczególnie w przypadku transportu odpadów

niebezpiecznych,

5. czas obowiązywania zezwolenia / nie dłużej, niż 10 lat.


52

Transport odpadów powinien odbywać się w sposób bezpieczny dla ludzi i środowiska,

zgodnie z wymogami ustawy z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym.

Transport odpadów niebezpiecznych, zgodnie z art. 11 ust. 4 ustawy o odpadach, odbywać się

powinien z zachowaniem przepisów obowiązujących przy transporcie towarów

niebezpiecznych, to jest zgodnie z ustawą z dnia 28 października 2002 r. o przewozie

drogowym towarów niebezpiecznych. Środki transportu, wykorzystywane do przewozu

odpadów niebezpiecznych, muszą posiadać niezbędne dokumenty, spełniające wymogi

rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie świadectwa

dopuszczenia pojazdów do przewozu niektórych towarów niebezpiecznych. Podmiot

prowadzący działalność w zakresie transportu odpadów niebezpiecznych musi wypełniać

określone wymagania techniczne i organizacyjne. Używane pojazdy muszą posiadać

świadectwa dopuszczenia pojazdu do transportu odpadów niebezpiecznych, kierowcy muszą

posiadać świadectwa ADR, wśród pracowników muszą być osoby, posiadające świadectwa

potwierdzające status doradcy d/s bezpieczeństwa w transporcie towarów niebezpiecznych.

7.2. Kryteria stosowania osadów ściekowych na cele przyrodnicze

Kompostowanie zostało uznane w krajowym planie gospodarki odpadami (KPGO) za

preferowany kierunek postępowania z komunalnymi osadami ściekowymi. Ze względu na

wymogi technologiczne, a także znaczne koszty kompostowania samych osadów ściekowych,

KPGO zakłada, że kompostownie będą stanowić odrębne instalacje, powiązane

z oczyszczalniami ścieków i podmiotami, wytwarzającymi duże ilości odpadów

organicznych, takich jak kora, trociny itp.

Prowadzenie odzysku osadów ściekowych poprzez zastosowanie procesów

R3 (kompostowanie) wymaga:

• dotrzymania warunków technicznych i środowiskowych przez obiekty kompostowni

(procedury oceny oddziaływania na środowisko, obszar ograniczonego użytkowania),

• zachowania wymogów związanych z oceną jakości nawozów organicznych,

• przestrzegania określonych wymogów dotyczących rekultywacji terenów, na których

występuje zanieczyszczenie gleby lub ziemi albo niekorzystne przekształcenie

naturalnego ukształtowania terenu .

Kompostownie, jako instalacje do unieszkodliwiania lub odzysku odpadów, zaliczane są do

przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko w rozumieniu ustawy z dnia


53

27 kwietnia 2001 r. � Prawo ochrony środowiska. W takim przypadku konieczne jest

przeprowadzenie przez właściwy organ ochrony środowiska postępowania w sprawie oceny

oddziaływania na środowisko. Dopiero w wyniku takiego postępowania organ może

stwierdzić, czy jest konieczne sporządzenie raportu o oddziaływaniu na środowisko.

Wynikiem postępowania w sprawie oceny oddziaływania na środowisko może być konkluzja,

że mimo zastosowania dostępnych rozwiązań technicznych, technologicznych

i organizacyjnych, nie mogą być dotrzymane standardy jakości środowiska poza terenem, do

którego inwestor posiada tytuł prawny. W takim przypadku niezbędne będzie utworzenie

wokół kompostowni obszaru ograniczonego użytkowania /art. 135 ustawy.

Zgodnie z ustawą o odpadach, odzysk lub unieszkodliwianie odpadów mogą odbywać się

tylko w miejscu wyznaczonym w trybie ustawy o zagospodarowaniu przestrzennym,

w instalacjach lub urządzeniach, których eksploatacja nie powoduje przekroczenia

standardów emisyjnych.

Kompost uzyskany w takich instalacjach może być wykorzystany do zakładania i konserwacji

terenów zieleni miejskiej, rekultywacji składowisk odpadów, rekultywacji terenów

poprzemysłowych o wysokim stopniu zanieczyszczenia.

Przy ocenie możliwości zgodnego z prawem wykorzystania kompostu uzyskanego z osadów

ściekowych, należy uwzględnić następujące ustawy i rozporządzenia:

# ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. � Prawo ochrony środowiska,

# ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach,

# ustawa z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych,

# ustawa z dnia 26 lipca 2000 r. o nawozach i nawożeniu,

# rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych

osadów ściekowych,

# rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów

jakości gleby oraz standardów jakości ziemi,

# rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 19 października 2004 r. w

sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu.

Obowiązki wytwórcy osadów ściekowych

Jednym z warunków, determinujących zgodne z prawem gospodarowanie osadami

ściekowymi jest wypełnienie obowiązków wytwórcy odpadów, określonych w ustawie o


54

odpadach. Wytwórca odpadów, w zależności od rodzaju i ilości wytwarzanych odpadów, jest

zobowiązany do:

• uzyskania decyzji zatwierdzającej program gospodarki odpadami niebezpiecznymi,

wytwarzanymi w ilości powyżej 0,1 Mg rocznie,

• przedkładania informacji o wytworzonych odpadach i sposobach gospodarowania

nimi jeżeli wytwarza poniżej 0,1 Mg rocznie odpadów niebezpiecznych lub powyżej

5 Mg rocznie odpadów innych niż niebezpieczne,

• posiadania pozwolenia na wytwarzanie odpadów, które powstają w związku

z eksploatacją instalacji, jeżeli rocznie wytwarza w tej instalacji powyżej 1 Mg

odpadów niebezpiecznych lub powyżej 5 tys. Mg odpadów innych niż niebezpieczne.

• posiadania pozwolenia zintegrowanego, jeżeli odpady są wytwarzane w wyniku

eksploatacji instalacji objętej obowiązkiem posiadania takiego pozwolenia.

We wniosku, kierowanym do organu ochrony środowiska o wydanie odpowiedniej decyzji

lub zatwierdzenie składanych informacji, wytwórca odpadów jest zobowiązany podać

szczegółowy opis sposobów gospodarowania odpadami, w tym przewidywane warunki

transportu oraz sposoby odzysku lub unieszkodliwiania wytworzonych osadów ściekowych.

Ważnym obowiązkiem wytwórcy osadów jest prowadzenie ich ilościowej i jakościowej

ewidencji, zgodnej z obowiązującym katalogiem odpadów. Ewidencję prowadzi się

z zastosowaniem karty ewidencji odpadu i karty przekazania odpadu. W przypadku

działalności w zakresie transportu odpadów, wymagane jest prowadzenie karty przekazania

odpadu. Na podstawie prowadzonej ewidencji, wytwórca odpadów sporządza zbiorcze

zestawienie, w którym zawarte muszą być informacje o rodzajach i ilości wytworzonych

odpadów, o sposobach gospodarowania odpadami oraz o instalacjach i urządzeniach do

odzysku lub unieszkodliwiania odpadów.

Zbiorcze zestawienia danych o odpadach ich wytwórca lub posiadacz przedkłada

marszałkowi województwa właściwemu ze względu na miejsce wytwarzania, zbierania,

odzysku lub unieszkodliwiania odpadów w terminie do końca pierwszego kwartału za

poprzedni rok kalendarzowy.

Dotyczy to wszystkich zamierzonych sposobów postępowania z osadem:

• przekazania do odzysku poprzez kompostowanie,

• przekazania do odzysku bezpośrednio na powierzchni ziemi,

• przekazania do odzysku w instalacjach do termicznego przekształcania odpadów,

• unieszkodliwiania poprzez składowanie,


55

• unieszkodliwiania termicznego w instalacjach.

Wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych

osadów ściekowych jest zgodne z zapisami dyrektywy Rady 86/278/EWG i określa:

• warunki, jakie muszą być spełnione przy wykorzystywaniu komunalnych osadów

ściekowych;

• dawki komunalnych osadów ściekowych, które można stosować na gruntach;

• zakres, częstotliwości i metody referencyjne badań komunalnych osadów ściekowych i

gruntów, na których osady te mają być stosowane.

Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane:

• w rolnictwie, rozumianym jako uprawa wszystkich płodów rolnych wprowadzanych

do obrotu handlowego, włączając w to uprawy przeznaczane do produkcji pasz,

• do rekultywacji terenów, w tym gruntów na cele rolne,

• do dostosowania gruntów do określonych potrzeb wynikających z planów

gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub decyzji o warunkach

zabudowy i zagospodarowania terenu,

• do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji kompostu,

• do uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia i do produkcji pasz.

Natomiast zakazuje się stosowania komunalnych osadów ściekowych:

o na obszarach parków narodowych i rezerwatów przyrody,

o na wewnętrznych terenach ochrony pośredniej stref ochronnych ujęć wody,

o w pasie gruntu o szerokości 50 m bezpośrednio przylegającego do brzegów

jezior i cieków,

o na terenach zalewowych, czasowo podtopionych i bagiennych,

o na terenach czasowo zamarzniętych i pokrytych śniegiem,


56

o na gruntach o dużej przepuszczalności, stanowiących w szczególności piaski

luźne i słabogliniaste oraz piaski gliniaste lekkie, jeżeli poziom wód gruntowych

znajduje się na głębokości mniejszej niż 1,5 m poniżej powierzchni gruntu,

o na gruntach rolnych o spadku przekraczającym 10%,

o na obszarach zasilania zbiorników wód podziemnych,

o na terenach objętych pozostałymi formami ochrony przyrody

niewymienionymi w pkt 1, jeżeli osady ściekowe zostały wytworzone poza tymi

terenami,

o na terenach położonych w odległości mniejszej niż 100 m od ujęcia wody,

domu mieszkalnego lub zakładu produkcji żywności,

o na gruntach, na których rosną rośliny sadownicze i warzywa, z wyjątkiem

drzew owocowych,

o na gruntach przeznaczonych pod uprawę roślin jagodowych i warzyw, których

części jadalne bezpośrednio stykają się z ziemią i są spożywane w stanie surowym -

w ciągu 18 miesięcy poprzedzających zbiory i w czasie zbiorów,

o na gruntach wykorzystywanych na pastwiska i łąki,

o na gruntach wykorzystywanych do upraw pod osłonami.

Czynnikami ograniczającymi stosowanie osadów ściekowych są:

a. zawartość metali ciężkich: ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku, miedzi i chromu

zarówno w osadach jak i wierzchniej warstwie gruntu;

b. bakterie z rodzaju Salmonella;

c. łączna liczba żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp.,

Toxocara sp.,

d. odczyn gleby na terenach użytkowanych rolniczo nie mniejszy niż 5,6

W rozporządzeniu określono zakres badań, jakim muszą być poddawane osady ściekowe

przed ich wykorzystaniem dla celów przyrodniczych:


57

• odczyn pH,

• zawartość suchej masy w % s.m.,

• zawartość substancji organicznej w % s.m.,

• zawartość azotu ogólnego, w tym azotu amonowego, fosforu ogólnego, wapnia i

magnezu w % s.m.,

• zawartość metali ciężkich: ołowiu, cynku, chromu, kadmu, niklu, rtęci, miedzi w %

s.m.,

• obecność bakterii chorobotwórczych z rodzaju Salmonella w 100 g osadu,

• liczba żywych jaj pasożytów ludzkiego przewodu pokarmowego w 1 kg s.m.

Grunty na których komunalne osady ściekowe są stosowane podlegają badaniom:

- odczynu pH,

- zawartości metali ciężkich: Pb, Cd, Hg, Ni, Zn, Cu, Cr (wyrażonej w mg/kg s.m.),

- zawartości fosforu przyswajalnego na P2O5 (wyrażonej w mg/100g gleby),

Badania gruntów na których komunalne osady ściekowe są stosowane w rolnictwie

wykonuje się raz na rok, a pozostałych - raz na pięć lat

Stosowanie osadów nie może wpłynąć na pogorszenie jakości wód powierzchniowych i

gruntowych. Ponadto rozporządzenie określa maksymalne dawki osadów wprowadzanych do

gleby w ciągu roku średnio przez okres 10 lat.

Warunki stosowania kompostu

Ustawa o nawozach i nawożeniu zalicza komposty do nawozów organicznych, to jest

nawozów wyprodukowanych z substancji organicznej lub z mieszanin substancji

organicznych. W związku z tym komposty uzyskane w wyniku przetworzenia osadów

ściekowych muszą być poddane procedurom, wynikającym z tej ustawy pod kątem spełniania

wymagań jakościowych oraz warunków wprowadzania do obrotu.

Zgodnie z ustawą nawozy organiczne mogą być wprowadzone do obrotu na podstawie

zezwolenia ministra właściwego do spraw rolnictwa. Zezwolenie na wprowadzanie nawozu

do obrotu wydawane jest na wniosek producenta nawozu.


58

Wniosek powinien zawierać:

• wyniki badań nawozu,

• opinie upoważnionych jednostek organizacyjnych,

• projekt instrukcji stosowania i przechowywania nawozu,

• odpis z Krajowego Rejestru Sądowego albo zaświadczenie z ewidencji działalności

gospodarczej, a w przypadku spółki cywilnej również umowę tej spółki (rys.11).

Rys. 11. Procedura uzyskania zezwolenia na produkcję kompostu

Wykaz nawozów, które można wprowadzić do obrotu jest ogłaszany w drodze obwieszczenia

przez ministra właściwego do spraw rolnictwa do dnia 30 czerwca każdego roku w Dzienniku

Urzędowym Rzeczypospolitej Polskiej �Monitor Polski�.

Konfekcjonowanie nawozów może odbywać się tylko za pisemną zgodą producenta i po

uzgodnieniu z nim rodzaju opakowań. Na każdym opakowaniu, dołączonej etykiecie lub


59

dokumentach towarzyszących w przypadku nawozów luzem muszą być zamieszczone

informacje dotyczące identyfikacji nawozu, w tym między innymi:

• dane o deklarowanej zawartości składników pokarmowych,

• instrukcja stosowania i przechowywania nawozu,

• informacje o okresie przydatności nawozu do stosowania.

Zgodnie z delegacją ustawową minister właściwy do spraw rolnictwa w porozumieniu

z ministrami właściwymi do spraw: zdrowia, środowiska, oraz gospodarki w drodze

rozporządzenia określi między innymi:

• dopuszczalne rodzaje zanieczyszczeń i ich wartości, które nie stanowią zagrożenia dla

zdrowia ludzi i zwierząt oraz dla środowiska,

• minimalne wymagania jakościowe dla nawozów organicznych.

Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w sprawie wykonania niektórych

przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu przewiduje, że dopuszczalna wartość

zanieczyszczeń w nawozach organicznych i organiczno � mineralnych w przypadku

pierwiastków toksycznych nie może przekraczać:

a) chromu - 100 mg/kg s.m. nawozu,

b) cynku � 1 500 mg/kg s.m. nawozu,

c) kadmu � 3 mg/kg s.m. nawozu,

d) miedzi � 400 mg/kg s.m. nawozu,

e) niklu � 30 mg/kg s.m. nawozu,

f) ołowiu � 100 mg/kg s.m. nawozu,

g) rtęci - 2 mg/kg s.m. nawozu.

Ponadto w nawozach organicznych i organiczno � mineralnych nie może być:

a) żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp.,

b) bakterii z rodzaju Salmonella i Enterobacteriaceae.

Zestawienie porównawcze dopuszczalnych zawartości substancji toksycznych w stosunku

do rozporządzenia w sprawie komunalnych osadów ściekowych zawiera tabela nr 9. W tabeli

w kolumnie 6, dodatkowo w nawiasach kolorem czerwonym podano wartości dopuszczalne

stężeń metali ciężkich w powierzchniowej warstwie gleby, tzn. na głębokości 0-0,3 m ppt. dla

terenów grupy B, kolorem niebieskim dla terenów grupy C. Klasyfikacja terenów wg

rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości

gleby oraz standardów jakości ziemi. Tereny grupy B to grunty zaliczone do użytków


60

rolnych, grunty leśne oraz zadrzewione i zakrzewione a także grunty zabudowane. Tereny

grupy C to tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne.

Porównanie tych trzech wielkości prowadzi do spostrzeżenia, że trudno znaleźć korelację

między wartościami określonymi przez Ministra Środowiska jako standardy jakości gleby, a

ustalonymi przez Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w odniesieniu do nawozów.

Osady ściekowe, zastosowane w różnych celach na powierzchni ziemi (w rolnictwie, do

rekultywacji itd...), nie mogą powodować przekroczenia standardów jakości gleby,

określonych dla różnych rodzajów gruntów, w zależności od ich funkcji aktualnej i

planowanej. W związku z tym proponuje się następujące rozwiązanie, aby dawkę osadów

ściekowych obliczać w zależności od zawartości metali ciężkich w osadzie, zawartości metali

ciężkich w glebie, na której będą stosowane oraz z uwzględnieniem standardów jakości gleby

i standardów jakości ziemi, określonych w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9

września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi.

Rozporządzenie zawiera także minimalne wymagania jakościowe, które muszą być

spełnione, aby uzyskać zezwolenie ministra właściwego do spraw rolnictwa na wprowadzenie

do obrotu nawozów organicznych i organiczno � mineralnych.

Do dnia 31 maja 2005 r. nawozy te, w zależności od postaci powinny spełniać następujące

wymagania minimalne:

1) nawozy organiczne w postaci stałej powinny zawierać, co najmniej 40% substancji

organicznej, w przeliczeniu na suchą masę; w przypadku deklarowania w nich azotu

lub fosforu lub potasu albo ich sumy, zawartość poszczególnych składników nie może

być mniejsza, niż:

a) 0,5 % (m/m) azotu całkowitego (N),

b) 0,3 % (m/m) fosforu w przeliczeniu na pięciotlenek fosforu (P2O5),

c) 0,1 % (m/m) potasu w przeliczeniu na tlenek potasu (K2O).

2) w nawozach organicznych w postaci płynnej, w których deklaruje się zawartość azotu

lub fosforu lub potasu albo ich sumę, zawartość poszczególnych składników nie może

być mniejsza niż:





61

Tabela nr 9. Zestawienie porównawcze dopuszczalnych zawartości substancji toksycznych w stosunku do rozporządzenia w sprawie komunalnych osadów ściekowych

ILOŚĆ METALI CIĘŻKICH W STOSOWANYCH KOMUNALNYCH OSADACH ŚCIEKOWYCH

wg rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych

DOPUSZCZALNA WARTOŚĆ ZANIECZYSZCZEŃ W NAWOZACH ORGANICZNYCH I ORGANICZNO �

MINERALNYCH wg rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu

Ilość metali ciężkich w mg/kg suchej masy osadu nie większa niż: Dopuszczalna wartość zanieczyszczeń w nawozach organicznych i organiczno � mineralnych w przypadku pierwiastków toksycznych nie może przekraczać:

przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych:

Lp.

Wyszczególnienie (rodzaj

zanieczyszczenia)

w rolnictwie oraz do rekultywacji gruntów

na cele rolne

do rekultywacji terenów na cele

nierolne

przy dostosowywaniu gruntów do określonych potrzeb wynikających z

planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub

decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu, do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji

kompostu, do uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia i

produkcji pasz

mg/kg s.m. nawozu

1 2 3 4 5 6

1 Ołów (Pb) 500 1 000 1 500 100 (100) [600]

2 Kadm (Cd) 10 25 50 3 (4) [15]

3 Rtęć (Hg) 5 10 25 2 (2) [30]

4 Nikiel (Ni) 100 200 500 30 (100) [300]

5 Cynk (Zn) 2 500 3 500 5 000 1500 (300) [1000]

6 Miedź (Cu) 800 1 200 2 000 400 (150) [600]

7 Chrom (Cr) 500 1 000 2 500 100 (150) [500]


62

3) nawozy organiczno - mineralne w postaci stałej powinny zawierać, co najmniej 30%

substancji organicznej, w przeliczeniu na suchą masę; w przypadku deklarowania w

nich azotu lub fosforu lub potasu albo ich sumy, zawartość poszczególnych

składników nie może być mniejsza, niż:

a) 1 % (m/m) azotu całkowitego (N),


c) 1 % (m/m) potasu w przeliczeniu na tlenek potasu (K2O).

4) w nawozach organiczno - mineralnych w postaci płynnej, w których deklaruje się

zawartość azotu lub fosforu lub potasu albo ich sumę, zawartość poszczególnych

składników nie może być mniejsza niż:




Od dnia 1 czerwca 2006 r. nawozy organiczne i organiczno - mineralne, w zależności od

postaci powinny spełniać następujące wymagania minimalne:

1) nawozy organiczne w postaci stałej powinny zawierać, co najmniej 40% substancji

organicznej, w przeliczeniu na suchą masę; w przypadku deklarowania w nich azotu

lub fosforu lub potasu albo ich sumy, zawartość poszczególnych składników nie może

być mniejsza, niż:




2) w nawozach organicznych w postaci płynnej, w których deklaruje się zawartość azotu

lub fosforu lub potasu albo ich sumę, zawartość poszczególnych składników nie może

być mniejsza niż:




3) nawozy organiczno - mineralne w postaci stałej powinny zawierać, co najmniej 30%

substancji organicznej, w przeliczeniu na suchą masę; w przypadku deklarowania w

nich azotu lub fosforu lub potasu albo ich sumy, zawartość poszczególnych

składników nie może być mniejsza, niż:

a) 1 % (m/m) azotu całkowitego (N),


63


c) 1 % (m/m) potasu w przeliczeniu na tlenek potasu (K2O).

4) w nawozach organiczno - mineralnych w postaci płynnej, w których deklaruje się

zawartość azotu lub fosforu lub potasu albo ich sumę, zawartość poszczególnych

składników nie może być mniejsza niż:




Rozporządzenie to zastąpiło rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia

1 czerwca 2001 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach

i nawożeniu.

Wykorzystanie kompostów do rekultywacji terenów poprzemysłowych wymaga

uwzględnienia warunków, wynikających z ustawy � Prawo ochrony środowiska oraz ustawy

o ochronie gruntów rolnych i leśnych.

Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych określa grunty zdegradowane jako grunty,

których rolnicza lub leśna wartość użytkowa zmalała, w szczególności w wyniku pogorszenia

się warunków przyrodniczych albo wskutek zmian środowiska oraz działalności

przemysłowej, a także wadliwej działalności rolniczej. Grunty zdewastowane to grunty, które

całkowicie utraciły wartość użytkową w wyniku wymienionych wcześniej przyczyn.

Rekultywacja gruntów oznacza nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym albo

zdewastowanym wartości użytkowych lub przyrodniczych, poprzez właściwe ukształtowanie

rzeźby terenu, poprawienie właściwości fizycznych i chemicznych, uregulowanie stosunków

wodnych, odtworzenie gleb, umocnienie skarp oraz odbudowanie lub zbudowanie

niezbędnych dróg.

Zgodnie z ustawą o ochronie gruntów rolnych i leśnych, organem właściwym w sprawach

ochrony gruntów rolnych jest starosta, a gruntów leśnych dyrektor regionalnej dyrekcji Lasów

Państwowych.

Natomiast jak wynika z ustawy � Prawo ochrony środowiska, ochrona powierzchni ziemi

polega na zapewnieniu jak najlepszej jej jakości, w tym w szczególności poprzez:

1. racjonalne gospodarowanie,

2. zachowanie wartości przyrodniczych,

3. zachowanie możliwości produkcyjnego wykorzystania,

4. ograniczanie zmian naturalnego ukształtowania,


64

5. utrzymywanie jakości gleby i ziemi powyżej lub co najmniej na poziomie

wymaganych standardów,

6. doprowadzenie jakości gleby i ziemi, co najmniej do wymaganych standardów,

gdy są one naruszane,

7. zachowanie wartości kulturowych, z uwzględnienie archeologicznych dóbr

kultury.

Władający powierzchnią ziemi, na której nastąpiło zanieczyszczenie lub niekorzystne

przekształcenie naturalnego ukształtowania terenu, jest zobowiązany do przeprowadzenia ich

rekultywacji. W niektórych warunkach, określonych w ustawie, rekultywacji dokonuje

starosta.

Do 30 czerwca 2004 r. władający powierzchnią ziemi, na której nastąpiło zanieczyszczenie

albo niekorzystne przekształcenie naturalnego ukształtowania terenu przed dniem

1 października 2001 r., zobowiązany był do zgłoszenia tego faktu staroście. Do zgłoszenia

należało dołączyć wyniki badań i dokumentację potwierdzającą, że sprawcą zanieczyszczenia

czy też przekształcenia powierzchni ziemi nie był władający w czasie, kiedy nastąpiło

zanieczyszczenie lub niekorzystne przekształcenie powierzchni ziemi. Na podstawie

otrzymywanych zgłoszeń starosta prowadzi, aktualizowany corocznie, rejestr. Rejestr ten

zawiera informacje o terenach, na których stwierdzono przekroczenie standardów jakości

gleby lub ziemi. W rejestrze wyszczególnione są te obszary, co do których obowiązek

rekultywacji obciąża starostę. Kolejność rekultywacji poszczególnych terenów określają

powiatowe programy ochrony środowiska. Starosta może przeprowadzić rekultywację

powierzchni ziemi także poza powiatowym programem ochrony środowiska, jeżeli nie

przeprowadzenie rekultywacji spowoduje pogorszenie stanu środowiska w znacznych

rozmiarach lub zagrożenie zdrowia albo życia ludzi.

Starosta dokonuje rekultywacji powierzchni ziemi, jeżeli:

1. podmiot, który spowodował zanieczyszczenie, nie dysponuje prawami do powierzchni

ziemi,

2. nie można wszcząć postępowania egzekucyjnego dotyczącego rekultywacji albo

egzekucja stała się bezskuteczna,

3. zanieczyszczenie nastąpiło w wyniku klęski żywiołowej.

Jeżeli zanieczyszczenie lub niekorzystne przekształcenie powierzchni ziemi może

spowodować zagrożenie życia albo zdrowia ludzi lub wywołać możliwość zaistnienia

nieodwracalnych szkód w środowisku, przez co konieczne jest natychmiastowe wykonanie

rekultywacji, wówczas obowiązek ten także realizuje starosta.


65

Jeżeli powierzchnia ziemi została zanieczyszczona przez podmiot, który nie ma do niej

prawa, wówczas koszty rekultywacji ponosi tenże podmiot. Wysokość kosztów rekultywacji

określa w drodze decyzji starosta.

Rekultywacja niekorzystnie przekształconej powierzchni ziemi polega na przywróceniu do

stanu poprzedniego, rekultywacja w przypadku zanieczyszczenia polega na doprowadzeniu

do stanu zgodnego ze standardami jakości.

Zgodnie z delegacją zawartą w art. 105 ustawy Prawo ochrony środowiska, zostało wydane

rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości

gleby oraz standardów jakości ziemi.

Glebę lub ziemię uważa się za zanieczyszczoną, gdy w wyniku działalności antropogenicznej,

stężenie co najmniej jednej substancji przekracza wartość dopuszczalną, określoną

w załączniku do rozporządzenia. Ustalanie wartości dopuszczalnych odbywa się w trzech

etapach:

1. ustalenie wykazu substancji, których obecności można się spodziewać ze względu na

rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej,

2. przeprowadzenie pomiarów wstępnych w celu potwierdzenia faktycznego

występowania substancji,

3. szczegółowe badanie poziomu stężeń wytypowanych substancji; wskazanie zakresu i

sposobu przeprowadzenia rekultywacji.

Standardy jakości gleby lub ziemi zostały określone dla trzech grup w powiązaniu

z charakterem funkcji ocenianych gruntów:

Grupa A � nieruchomości poddane ochronie w trybie ustawy Prawo wodne oraz

nieruchomości prawnie chronione w trybie przepisów o ochronie przyrody,

Grupa B � grunty zaliczone do użytków rolnych, grunty leśne, grunty zadrzewione

i zakrzewione, grunty zabudowane i zurbanizowane z wyjątkiem terenów przemysłowych,

użytków kopalnych oraz terenów komunikacyjnych,

Grupa C � tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne.

Gleba lub ziemia używane w pracach ziemnych, a także osady denne ze zbiorników wód,

powinny spełniać kryteria dopuszczalnych wartości stężeń, określonych w załączniku do

rozporządzenia.

Dla wymienionych wyżej trzech grup gruntów, określone zostały wartości dopuszczalne

stężeń w glebie lub ziemi dla następujących rodzajów zanieczyszczeń: metale ciężkie,

związki nieorganiczne, węglowodory, w tym węglowodory aromatyczne, wielopierścieniowe

węglowodory aromatyczne, wielopierścieniowe węglowodory chlorowane, pestycydy


66

chloroorganiczne, pestycydy związki niechlorowane, pozostałe zanieczyszczenia, w tym

między innymi pirydyna, fenol, krezole, ftalany.

Zestawienie dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń w glebie lub ziemi zawiera tabela nr

10.


67

Tabela nr 10 Wartości dopuszczalne stężeń w glebie lub ziemi (mg/kg suchej masy) Grupa B Grupa C

Gł ęboko ść [m ppt]

0-0,3 0,3-15,0 >15 0-2 2-15

Wodoprzepuszczalno ść gruntów [m/s]

do poni żej do poni żej do poni żej

Lp. Zanieczyszczenie Grupa A

1x10 - 1x10 -7 1x10 -

Objaśnienia -

uwagi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I. METALE 1 Arsen 20 20 20 25 25 55 60 25 100 2 Bar 200 200 250 320 300 650 1.000 300 3.000 3 Chrom 50 150 150 190 150 380 500 150 800 4 Cyna 20 20 30 50 40 300 350 40 300 5 Cynk 100 300 350 300 300 720 1.000 300 3.000 6 Kadm 1 4 5 6 4 10 15 6 20 7 Kobalt 20 20 30 60 50 120 200 50 300 8 Mied ź 30 150 100 100 100 200 600 200 1.000 9 Molibden 10 10 10 40 30 210 250 30 200

10 Nikiel 35 100 50 100 70 210 300 70 500 11 Ołów 50 100 100 200 100 200 600 200 1.000 12 Rt ęć 0.5 2 3 5 4 10 30 4 50

I. NIEORGANICZNE 1 Cyjanki wolne 1 1 5 6 5 12 40 5 100 2 Cyjanki zwi ązki

kompleksowe 5 5 5 6 5 12 40 5 500

III. WĘGLOWODOROWE III/A Benzyna suma

(-węglowodory C6-12) 1 1 5 375 50 750 500 50 750 1

III/B Olej mineralny (węglowodory C12-C35)

30 50 200 1.000 1.000 3.000 3.000 1.000 3.000 2

III/C Węglowodory aromatyczne 1 Benzen 0.05d 0.1 0.2 25 3 50 100 3 150 2 Etylobenzen 0.05d 0.1 1 75 10 150 200 10 250 3 Toluen 0.05d 0.1 1 75 5 150 200 5 230


68

4 Ksylen 0.05d 0.1 1 35 5 75 100 5 150 5 Styren 0.1 0.1 1 5 2 100 60 2 100 6 Suma w ęglowodorów

aromatycznych 0.1 0.1 1 75 10 150 200 10 250 3

III/D Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne 1 Naftalen 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 2 Fenantren 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 3 Antracen 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 4 Fluoranten 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 5 Chrysen 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 6 Benzo(a)antracen 0.1 0.1 5 20 10 40 50 10 40 7 Benzo(a)piren 0.02 0.03 5 10 5 40 50 5 40 8 Benzo(a)fluoranten 0.1 0.1 5 10 5 40 50 5 40 9 Benzo(ghi)perylen 0.1 0.1 10 10 5 40 50 5 100

10 Suma wielopier ścieniowych węglowodorów aromatycznych

1 1 20 40 20 200 250 20 200 4

IV. WĘGLOWODORY CHLOROWANE 1 Alifatyczne

chlorowane pojedyncze (lotne)

0.01 0.01 0.1 5 1 10 5 1 20 5

2 Alifatyczne chlorowane (suma)

0.01 0.01 0.15 7 3 40 60 2 40 6

3 Chlorobenzeny pojedyncze

0.01 0.01 0.1 1 0.5 10 15 0.5 10 7

4 Chlorobenzeny (suma) 0.01 0.01 0.1 2 0.8 20 25 0.8 20 8 5 Chlorofenole

pojedyncze 0.001 0.001 0.01 0.5 0.2 1 1 0.2 5 9

6 Chlorofenole (suma) 0.001 0.001 0.001 1 0.5 10 10 0.5 10 10 7 PCB 0.02 0.02 0.1 1 0.5 5 2 0.5 5 11

V. ŚRODKI OCHRONY ROŚLIN V/A Pestycydy chloroorganiczne

1 DDT/DDE/DDD 0.0025 0.025 0.025 4 0.025 4 0.25 0.025 4 12 2 Aldrin 0.0025 0.025 0.025 4 0.025 4 0.25 0.025 4 3 dieldrin 0.0005 0.005 0.005 4 0.005 4 0.5 0.005 4


69

4 Endrin 0.001 0.01 0.01 4 0.01 4 0.1 0.01 4 5 a-HCH 0.0025 0.025 0.025 2 0.025 2 0.25 0.025 2 13 6 β-HCH 0.001 0.01 0.01 2 0.01 2 0.1 0.01 2 13

7 γ-HCH 0.000005 0.0005 0.0005 0.5 0.0005 0.5 0.005 0.0005 0.5 13

V/B Pestycydy - związki nie chlorowe 1 carbaryl 0.01 0.2 0.1 5 0.1 0.2 0.1 5 2 carbofuran 0.01 0.2 0.1 2 0.1 2 0.2 0.1 2 3 Maneb 0.01 0.2 0.1 35 0.1 35 0.2 0.1 35 4 atrazin 0.00005 0.05 0.005 6 0.005 6 0.05 0.005 6

VI. POZOSTAŁE ZANIECZYSZCZENIA 1 Tetrahydrofuran 0.1 0.1 1 4 2 40 50 2 40 2 Pirydyna 0.1 0.1 0.5 2 1 20 30 1 20 3 Tetrahydrotiofen 0.1 0.1 1 5 2 50 60 2 50 4 Cykloheksan 0.1 0.1 1 6 5 60 80 5 80 5 Fenol 0.05 0.1 0.5 20 3 40 50 3 100 6 Krezole (suma) 0.05 0.1 0.5 20 3 40 50 3 100 14 7 Ftalany ( suma) 0.1 0.1 5 60 5 60 60 10 60 15

Objaśnienia:

1. W znaczeniu suma węglowodorów alifatycznych, naftenowych i aromatycznych zawierających w cząsteczce od 6 do 12 węgli, z uwzględnieniem monoaromatów BTEX (benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów).

2. W znaczeniu suma węglowodorów alifatycznych, naftenowych i aromatycznych zawierających w cząsteczce od 12 do 35węgli i powyżej z uwzględnieniem wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych WWA (10.WWA- jak: naftalen, fenantren, antracen, fluorantren, chrysen, benzo(a)antracen, benzo(a)piren, benzo(a)fluoranten, benzo(ghi)perylen).

3. W znaczeniu suma: poziomu stężeń - benzenu, toluenu, etylobenzenu, ksylenów i styrenu. 4. W znaczeniu suma poziomu stężeń: 10.WWA- to jest: naftalen, fenantren, antracen, fluorantren, chrysen, benzo(a)antracen, benzo(a)piren, benzo(a)fluoranten, benzo(ghi)perylen. 5. W znaczeniu indywidualnych związków jak: 1,2chloroetan, dwuchlorometan, czterochloerometan, czterochloroetan, trójchlorometan, trójchloroetan, chlorekwinylu. 6. W znaczeniu suma: poziomu stężeń związków: 1,2chloroetan, dwuchlorometan, czterochloerometan, czterochloroetan, trójchlorometan, trójchloroetan, chlorekwinylu. 7. W znaczeniu: monochlorobenzen, dichlorobenzeny, trichlobenzeny, tetrachlorobenzeny, pentachlorobenzen i heksachliorobenzen. 8. W znaczeniu suma: poziomu stężeń związków: jak: monochlorobenzen, dichlorobenzeny, trichlobenzeny, tetrachlorobenzeny, pentachlorobenzen i heksachliorobenzen. 9. W znaczeniu: monochlorofenole (suma), dichlorofenole (suma), trichlorofenole (suma), tetrachlorofenole (suma), pentachlorofenol i chloronaftalen. 10. W znaczeniu suma : poziomu stężeń związków: monochlorofenole (suma), dichlorofenole(suma), trichlorofenole (suma),tetrachlorofenole (suma), pentachlorofenol i chloronaftalen. 11. PCB w rozumieniu art.3 pkt 17 ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. - Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2001 r. Nr 62, poz. 627 i Nr 115, poz. 1229 oraz z 2002 r. Nr 74, poz. 676, Nr 113,

poz. 984 i Nr 153, poz. 1271). 12. W znaczeniu DDT i jego metabolity to jest DDT [1,1,1-trichloro-2,2-bis (4- chlorofenylo)etan], DDD[1,1-dichloro-2,2-bis(chlorofenylo) etylen] i DDE[1,1-dichloro-2,2-bis(p-chlorofenylo)

etan]. 13. HCH odpowiednio alfa, beta, gamma, w znaczeniu - 1,2,3,4,5,6-heksachlorocykloheksan (sześciochlorocykloheksan). 14. W znaczeniu suma krezoli. 15. W znaczeniu jako suma wszystkich ftalanów. d- granica wykrywalności Głębokość [m pt] - wartość głębokości wyrażona w metrach pod poziomem terenu1x10-7 - wartość przewodnictwa hydraulicznego nasyconego


70

Warunki rekultywacji terenów zdewastowanych lub zdegradowanych powinny zostać

uzgodnione z organem ochrony środowiska na wniosek, składany przez władającego

zanieczyszczoną powierzchnią ziemi (rys. 12).

We wniosku podaje się:

# obszar wymagający rekultywacji,

# funkcję pełnioną przez rekultywowaną powierzchnię ziemi,

# planowany zakres i sposób rekultywacji oraz termin jej zakończenia.

Uzgodnienie zakresu, sposobu i terminu zakończenia rekultywacji następuje w drodze

decyzji. Starosta może w decyzji zobowiązać władającego poddawaną rekultywacji

powierzchnią ziemi do prowadzenia pomiarów zawartości substancji zanieczyszczających w

glebie lub ziemi.

Do okresowych badań jakości gleby i ziemi w ramach państwowego monitoringu środowiska

jest zobowiązany starosta.

Rys. 12. Etapy uzyskania pozwolenia na przeprowadzenia procesu rekultywacji


71

7.3. Warunki bezpośredniego stosowania osadów ściekowych

Prowadzenie odzysku osadów ściekowych poprzez zastosowanie procesów R10 wymaga:

• określenia warunków rozprowadzania osadów na powierzchni ziemi,

• sprecyzowania wymogów dotyczących standardów jakości osadów.

Przy ocenie możliwości zgodnego z prawem wykorzystania osadów ściekowych w celu

nawożenia lub ulepszania gleby lub rekultywacji gleby i ziemi, należy uwzględnić

następujące ustawy i rozporządzenia:


# ustawa z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych,

# ustawa z dnia 26 lipca 2000 r. o nawozach i nawożeniu,

# rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych

osadów ściekowych,

# rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów

jakości gleby oraz standardów jakości ziemi,

# rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 19 października 2004 w

sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu.

Wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych na cele określone w art. 43 ust.1 ustawy

z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach jest jednym z kierunków preferowanych w KPGO.

Jednak ze względu na nie spełnianie wymagań jakościowych, wynikających z rozporządzenia

w sprawie komunalnych osadów ściekowych, zagospodarowanie tych osadów w rolnictwie

będzie miało coraz mniejsze znaczenie. Nie zmienia to faktu, że odpowiednio przygotowane

osady na przykład z oczyszczalni ścieków przemysłu rolno � spożywczego mogą być z

powodzeniem wykorzystywane w celu nawożenia lub ulepszania gleby lub rekultywacji gleby

i ziemi.

Przy podejmowaniu decyzji, co do wykorzystania osadów ściekowych do nawożenia lub

rekultywacji powierzchni ziemi, warto zwrócić uwagę na fakt, że obecność w osadach mikro

zanieczyszczeń organicznych, takich jak WWA,PCB, AOX oraz dioksyny może wpływać na

procesy samooczyszczania gleby. Wyniki prac badawczych prowadzą do wniosku, że

nawożenie kompostami organicznymi nie przyspiesza degradacji WWA, lecz wpływa na

zwiększenie ich trwałości.


72

7.4. Kryteria stosowania osadów ściekowych na cele przemysłowe

Termiczne przekształcanie osadów ściekowych jest jednym z kierunków

zagospodarowania osadów ściekowych, przewidzianym w krajowym planie gospodarki

odpadami (KPGO). Zakłada się, że instalacje pozwalające na termiczny przerób osadów będą

przede wszystkim obsługiwać oczyszczalnie z dużych aglomeracji oraz terenów,

wyłączonych prawnie z możliwości stosowania metod odzysku określonych jako R10.

Prowadzenie odzysku osadów ściekowych poprzez zastosowanie procesów R1 wymaga:

• określenia warunków dopuszczalnej emisji,

• sprecyzowania wymogów dotyczących jakości paliwa.

Przy ocenie możliwości zgodnego z prawem wykorzystania osadów ściekowych jako paliwa,

należy uwzględnić następujące ustawy i rozporządzenia:

# ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. � Prawo ochrony środowiska,


# rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 marca 2002 r. w sprawie wymagań

dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów,

# rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 29 stycznia 2002 r., ze zmianą z dnia 31

października 2003 r., w sprawie rodzajów odpadów innych niż niebezpieczne oraz

rodzajów instalacji i urządzeń, w których dopuszcza się ich termiczne przekształcanie,

# rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów

emisyjnych z instalacji


73

Polskie przepisy ochrony środowiska nie precyzują wprost wymagań, dotyczących jakości

odpadów, stosowanych jako paliwa zastępcze w piecach cementowych, piecach

wapienniczych, kotłach energetycznych, piecach do wypalania cegły, czy też innych

instalacjach, wymienionych w Załączniku nr 2 do rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia

29 stycznia 2002 r., ze zmianą z dnia 31 października 2003 r., w sprawie rodzajów odpadów

innych niż niebezpieczne oraz rodzajów instalacji i urządzeń, w których dopuszcza się ich

termiczne przekształcanie. Natomiast w Załączniku nr 1 do tego rozporządzenia zostały

wymienione te rodzaje odpadów, które mogą być przekształcane termicznie w instalacjach i

urządzeniach, nie będących spalarniami. Wśród rodzajów odpadów znalazły się osady

ściekowe z zakładowych oczyszczalni ścieków z wielu branż przemysłu:

02 02 Odpady z przygotowania i przetwórstwa produktów spożywczych pochodzenia

zwierzęcego

02 02 04 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków,

02 03 Odpady z przygotowania i przetwórstwa produktów i używek spożywczych oraz odpady

pochodzenia roślinnego...


02 04 Odpady z przemysłu cukrowniczego


02 04 Odpady z przemysłu mleczarskiego


02 06 Odpady z przemysłu piekarniczego i cukrowniczego


02 07 Odpady z produkcji napojów alkoholowych i bezalkoholowych (z wyłączeniem kawy,

herbaty i kakao)


03 01 Odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji płyt i mebli


03 03 Odpady z produkcji oraz z przetwórstwa masy celulozowej, papieru i tektury

03 03 11 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków, inne niż wymienione w 03 03 10,

05 01 Odpady z przeróbki (np. rafinacji)ropy naftowej


06 05 Osady z zakładowych oczyszczalni ścieków przemysłu chemii nieorganicznej



74

07 01 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania podstawowych produktów

przemysłu chemii organicznej


07 02 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania tworzyw sztucznych oraz

kauczuków i włókien syntetycznych


07 03 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania organicznych barwników

oraz pigmentów (z wyłączeniem podgrupy 06 11)


07 04 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania organicznych środków

ochrony roślin ( z wyłączeniem 02 01 08 i 02 01 09), środków do konserwacji drewna (z

wyłączeniem 03 02)i innych biocydów


07 05 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania farmaceutyków


07 06 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania tłuszczów, natłustek, mydeł,

detergentów, środków dezynfekujących i kosmetyków


07 07 Odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania innych niewymienionych

produktów chemicznych


10 01 odpady z elektrowni i innych zakładów energetycznego spalania paliw (z wyłączeniem

grupy 19)


19 08 Odpady z oczyszczalni ścieków nieujęte w innych grupach

19 08 05 Ustabilizowane komunalne osady ściekowe

19 11 Odpady z regeneracji olejów


Pozostałe rodzaje osadów ściekowych mogą być unieszkodliwiane termicznie tylko w

instalacjach specjalistycznych.

Pewną pomocą przy podejmowaniu decyzji, co do możliwości wykorzystania osadów

ściekowych jako paliwa zastępczego, mogą być przepisy zawarte w rozporządzeniu Ministra

Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji,

określające standardy emisyjne, co pośrednio pozwala na określenie warunków spalania lub


75

współspalania odpadów, w tym osadów ściekowych, w instalacjach przemysłowych.

Standardy emisyjne z instalacji spalania odpadów w zakresie wprowadzania gazów lub pyłów

do powietrza muszą być uwzględniane przy wydawaniu decyzji o dopuszczalnej emisji przez

organy ochrony środowiska.

W niektórych państwach Europy Zachodniej obowiązujące przepisy pozwalają na

sklasyfikowanie odpadów na trzy podstawowe kategorie:

• odpady zakwalifikowane do wykorzystania jako paliwa alternatywne,

• odpady o charakterze komponentów technologicznych lub składników korygujących

skład cementu,

• odpady mogące spełniać rolę zastępczych materiałów eksploatacyjnych.

W przypadku paliw alternatywnych dla cementowni w krajach Unii Europejskiej limitowane

są przede wszystkim zawartości związków chloroorganicznych i metali ciężkich. Niemal dla

wszystkich dopuszczonych do współspalania paliw przyjmowane są jako obowiązujące

limity:

• górna dopuszczalna zawartość związków typu PCB/PCT � 50 mg/kg,

• dopuszczalna zawartość związków chloroorganicznych nie powinna przekroczyć 1 %

wagowo w przeliczeniu na chlor,

• dopuszczalne stężenie dioksyn PCDDs/PCDFs nie może być większe niż 10 ng I-

TEQ/kg bez względu na to, czy odpady te będą użyte jako paliwo, czy też jako

dodatek do wsadu.

Dodatkowo podawany jest warunek, uzależniający energetyczne wykorzystanie odpadów od

ich wartości opałowej. Wartość opałowa paliw alternatywnych nie powinna być mniejsza od

11 500 kJ/kg.

Niezależnie od wymienionych wyżej ograniczeń, limitowana jest także zawartość metali

ciężkich zawartych w odpadach. Zestawienie dopuszczalnej zawartości metali ciężkich w

odpadach wykorzystywanych do współspalania zawarto w tabeli nr 11.


76

Tabela nr 11. Standardy emisyjne z instalacji spalania odpadów w zakresie wprowadzania gazów lub pyłów do powietrza

Lp.

Nazwa substancji

Standardy emisyjne w mg/m3

u (dla dioksyn i furanów w ng/ m3

u), przy zawartości 10 % tlenu w gazach odlotowych

1 2 3 1 pył całkowity 301) 2 chlorowodór (HCl) 10 3 fluorowodór (HF) 1

4

tlenki azotu (NOx) dla istniejących instalacji tlenki azotu (NOx) dla nowych instalacji

8002)

5003) 5 dwutlenek siarki (SO2) 504) 6

substancje organiczne w postaci gazów i par wyrażone jako całkowity węgiel organiczny

105)

7 tlenek węgla (CO) 2.000 8 kadm + tal (Cd + Tl) 0,05 9 rtęć (Hg) 0,05 10

antymon + arsen + ołów + chrom + kobalt + miedź + mangan + nikiel + wanad (Sb + As + Pb + Cr + Co + Cu + Mn + Ni + V)

0,5

11 Dioksyny i furany 0,16) Objaśnienia: 1) do dnia 31 grudnia 2007 r. standard emisyjny pyłu w przypadku produkcji klinkieru cementowego

w piecach, w których spalane są odpady w ilości mniejszej niż 3 Mg na godzinę, wynosi 50 mg/m3u, przy zawartości 10 % tlenu w gazach odlotowych;

2) do dnia 31 grudnia 2007 r. standard emisyjny NOx z eksploatowanych pieców, w których klinkier cementowy jest produkowany z zastosowaniem metody mokrej lub z pieców do produkcji klinkieru cementowego, w których spalane są odpady w ilości mniejszej niż 3 Mg na godzinę, wynosi 1.200 mg/m3u, przy zawartości 10 % tlenu w gazach odlotowych;

3) standard emisyjny NOx z eksploatowanych pieców do produkcji klinkieru cementowego, w których współspalanie odpadów zostanie rozpoczęte po dniu 28 grudnia 2004 r., wynosi 800 mg/m3u, przy zawartości 10 % tlenu w gazach odlotowych;

4) standardów emisyjnych SO2 można nie stosować w przypadkach gdy substancja ta nie powstaje w wyniku spalania odpadów;

5) standardów emisyjnych substancji organicznych w postaci gazów i par wyrażonych jako całkowity węgiel organiczny można nie stosować w przypadkach gdy substancje te nie powstają w wyniku spalania odpadów;

6) jako suma iloczynów stężeń dioksyn i furanów w gazach odlotowych oraz ich współczynników równoważności toksycznej, wymienionych w załączniku nr 5 do rozporządzenia.

Uwagi: 1. W przypadku ciągłych pomiarów wielkości emisji substancji standardy emisyjne określone są

jako średnie dobowe wartości stężeń substancji w gazach odlotowych; średnie dobowe wartości stężeń obliczane są na podstawie średnich trzydziestominutowych wartości stężeń substancji w gazach odlotowych.

2. Wartości standardów emisyjnych substancji wymienionych w lp. 8-10 dotyczą minimum trzydziestominutowego i maksimum ośmiogodzinnego okresu pobierania próbek, a w lp. 11 - minimum sześciogodzinnego i maksimum ośmiogodzinnego okresu pobierania próbek.


77

Rys. 13. Kryteria termicznego przekształcania osadów

Zgodnie z rozporządzeniem w sprawie termicznego przekształcania odpadów, prowadzenie

procesu współspalania odpadów wymaga przeprowadzania następujących pomiarów:

• temperatury gazów spalinowych - pomiar prowadzony w sposób ciągły,

• zawartości tlenu w gazach spalinowych - pomiar prowadzony w sposób ciągły,

• ciśnienia gazów spalinowych - pomiar prowadzony w sposób ciągły,

• weryfikacji podczas rozruchu czasu przebywania spalin w wymaganej temperaturze

i po każdej modernizacji mogącej wpływać na zmianę czasu przebywania spalin,

• monitorowania zawartości pary wodnej w gazach spalinowych, o ile techniki

pomiarowe zastosowane do poboru i analizy składu gazów spalinowych nie obejmują

osuszania gazów przed ich analizą.

Procesy termicznej przeróbki odpadów mogą być realizowane z wykorzystaniem spalania na

ruszcie, spalania w warstwie fluidalnej lub jako spalanie w obrotowym piecu cementowym.


78

Celem tych procesów jest usuwanie odpadów w sposób nieszkodliwy dla otaczającego

środowiska. Każdy z tych procesów charakteryzuje się określonymi zaletami i wadami, przy

czym coraz większe znaczenie praktyczne ma współspalanie odpadów w paleniskach

przemysłowych elektrowni, elektrociepłowni oraz cementowni.

Rozwiązania takie dają możliwość odzyskiwania energii zawartej w odpadach, dzięki czemu

osiąga się korzyść wynikającą z oszczędności na pierwotnych nośnikach energii.

Minimalna wartość opałowa, która umożliwia spalanie odpadów bez dodatkowego paliwa

(proces przebiega autotermicznie) wynosi 5-6 MJ/kg.

Odzysk ciepła w instalacjach termicznego przetwarzania odpadów przy zastosowaniu

konwencjonalnych technologii jest efektywny wówczas, gdy wartość opałowa spalanych

odpadów wynosić będzie ponad 5,8 MJ/kg. Taka wielkość wartości opałowej zapewnia

spalanie odpadów na ruszcie bez dodatkowego paliwa, nie zapewnia jednak uzyskania w

komorze spalania wymaganej przepisami temperatury 850oC. Z doświadczeń praktycznych

wynika, że temperatura taka może być osiągnięta przy wartości opałowej powyżej 7,5 MJ/kg.

Zadaniem przeróbki termicznej odpadów nie dających się już wykorzystać jest między

innymi osiągnięcie zmniejszenia ciężaru odpadów, zmniejszenie objętości odpadów, a tym

samym redukcja kosztów transportu, zmniejszenie niezbędnej objętości składowiska, rozkład

organicznych materiałów szkodliwych, pozyskanie energii z odpadów.

Przed skierowaniem do spalania odpady powinny być wstępnie przygotowane i

wysegregowane w celu oddzielenia odpadów nadających się do odzysku. W trakcie

prowadzenia procesów spalania odpadów należy zwracać uwagę na utrzymanie temperatury

powyżej minimalnej temperatury procesu, odpady powinny pozostać w strefie spalania co

najmniej 2 sekundy w temperaturze powyżej 850oC i przy zawartości tlenu powyżej 6%.

Instalacje do przeróbki termicznej powinny być przystosowane do obniżania poziomu

granicznych emisji gazów szkodliwych. Ponadto należy zawsze uwzględnić dalsze

zagospodarowanie, ewentualnie zobojętnienie pozostałości po przeróbce termicznej odpadów.

Najczęściej odpady pochodzące z termicznego przekształcania odpadów zaliczane są do

odpadów niebezpiecznych.

Obok wyżej wymienionych działań, niezbędnym warunkiem zachowania bezpieczeństwa dla

środowiska podczas eksploatacji spalarni są przedsięwzięcia polegające na zastosowaniu

wysokosprawnego węzła oczyszczania oraz neutralizacji gazów spalinowych.

Ze względu na znaczne zróżnicowanie i zmienności w czasie składu odpadów poddawanych

procesowi spalania, bardzo trudno jest precyzyjnie określić potencjalny udział

poszczególnych składników zanieczyszczeń w spalinach. Dlatego też zastosowane metody


79

oczyszczania i neutralizacji spalin muszą, uwzględniać wzajemne powiązania sposobu ich

obróbki, aby nawet przy znacznych wahaniach koncentracji substancji zanieczyszczających w

spalinach, można je było efektywnie zredukować do wartości, wymaganych przez

obowiązujące standardy emisyjne.

Nowoczesne wymogi stawiane procesowi termicznego przekształcania odpadów wymuszają

nie tylko dobór technologii do przewidywanego rodzaju spalanych odpadów, ale i pełną

kontrolę procesu oraz wyposażenie w urządzenia do przerobu i unieszkodliwiania stałych i

ciekłych produktów spalania.

Czynnikami, które decydują o wykorzystaniu pieców cementowych do

unieszkodliwiania odpadów są:

• wysoka temperatura spalania, wynosząca około 1700oC,

• znaczna długość pieca obrotowego,

• prędkość przepływu gazów wynosząca od 13 do 15 m/s,

• czynnik neutralizujący w postaci węglanu wapnia.

Jak już wspomniano, paliwa alternatywne wykorzystywane w przemyśle cementowym muszą

spełniać określone wymogi związane z zastosowaną technologią. Przykładowo dla paliwa

alternatywnego stosowanego przez jedną z cementowni w Polsce centralnej są to:

• minimalna wartość opałowa 15 MJ/kg (średnia tygodniowa) lub 11,7 MJ /kg (średnia

dzienna),

• zawartość siarki do 2%,

• zawartość chloru do 0,2%,

• zawartość sumy metali ciężkich do 2500 ppm,

• zawartość chromu i rtęci do 100 ppm, w tym zawartość rtęci do 10 ppm,

• zawartość sumy PCB i PCT do 50 ppm,

• zawartość wody do 10%.


dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów nie podaje w sposób

szczegółowy (określający zawartość metali ciężkich, chloru, siarki itp.) wymagań, co do

jakości przekształcanych odpadów. Niemniej jednak przy spalaniu osadów ściekowych w

tego rodzaju piecach wspomniane wcześniej parametry powinny być uwzględnione.

Korzyścią wynikającą z zastosowania paliw alternatywnych w przemyśle cementowym

jest uzyskiwanie energii bez konieczności wykorzystywania źródeł pierwotnych.


80

Są to korzyści ekonomiczne jak i ekologiczne, zarówno dla zakładu wykorzystującego

odpady, jak również dla społeczeństwa.

Dla porównania z wymogami wartości energetycznej paliw alternatywnych - osady ściekowe

wykazują średnią wartość opałową na poziomie 6 MJ/kg.

Przed dokonaniem wyboru technologii i urządzeń do termicznego unieszkodliwiania odpadów komunalnych należy uwzględnić szereg uwarunkowań, takich jak:

• bilans odpadów,

• warunki lokalizacji inwestycji,

• jednostkowe ceny unieszkodliwiania odpadów na terenie kraju,

• długości trasy dowozu odpadów i przewidziane do zastosowania środki transportu,

• poziom technologiczny zastosowanego rozwiązania, instalacje referencyjne,

• koszt dostawy urządzeń,

• koszt prac budowlano-montażowych,

• koszt infrastruktury,

• powiązania z gospodarką energetyczną,

• stopień wykorzystania urządzeń,

• sposób postępowania z odpadami w czasie postoju instalacji,

• zatrudnienie,

• koszt eksploatacji obiektu,

• sposób zagospodarowania pozostałości po procesie,

• jednostkowy koszt unieszkodliwiania odpadów.

• wysoki stopień likwidacji odpadów,

• możliwość otrzymania energii i ciepła (do ogrzewania pomieszczeń),

• możliwość dalszego wykorzystania pozostałości po spalaniu np.: żużel- do budowy dróg, popiół do produkcji betonu, rekultywacji terenów,

• znaczne zmniejszenie objętości odpadów,

• stopień akceptacji społecznej dla planowanych rozwiązań,

• zgodność z planami gospodarki odpadami, wykorzystanie najlepszej dostępnej techniki BAT.


81

Wady spalania to emisja gazów ( SOx, NOx, HCL, HF), emisja pyłów, wysokie koszty

inwestycyjne i eksploatacyjne, duży hałas w pomieszczeniach instalacji (około 80 decybeli).

Zawsze należy pamiętać, że termiczne unieszkodliwianie odpadów znajduje się w hierarchii

możliwych wyborów gospodarowania odpadami na dalszym miejscu, po procesach odzysku i

recyklingu. Spalanie odpadów, w tym osadów ściekowych jest właściwą technologią

unieszkodliwiania, gdy:

• wymagany jest wysoki stopień redukcji objętości odpadów

• wymagany jest wysoki stopień destrukcji i higienizacji odpadów,

• odpady odznaczają się znaczną wartością opałową, pozwalającą na obniżenie kosztów

unieszkodliwiania dzięki wykorzystaniu wytworzonej energii.

W każdym przypadku wytwórca osadów ściekowych może dokonać wyboru, co do metody

ich wykorzystania lub unieszkodliwienia i zlecić wykonanie obowiązku gospodarowania tymi

osadami innemu podmiotowi. Odpady mogą być przekazywane wyłącznie podmiotom, które

posiadają zezwolenie właściwego organu na prowadzenie działalności w zakresie gospodarki

odpadami, chyba, że działalność taka nie wymaga zezwolenia. Przekazanie odpadów

podmiotowi, uprawnionemu na podstawie zezwolenia właściwego organu, do

gospodarowania nimi, powoduje przeniesienie odpowiedzialności za działania objęte tym

zezwoleniem na odbiorcę odpadów.


82

Załącznik nr 1

Wykaz cytowanych w opracowaniu aktów prawnych:

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. � Prawo ochrony środowiska (Dz. U. Nr 62, poz. 627

z późn. zm.),

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. Nr 62, poz. 628 z późn. zm.),

Ustawa z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych (tekst jedn. Dz. U. 2004,

Nr 121, poz. 1266 ),

Ustawa z dnia 26 lipca 2000 r. o nawozach i nawożeniu (Dz. U. 2000 r. Nr 89, poz. 991

z późn. zm. ),

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie komunalnych

osadów ściekowych ( Dz. U. Nr 134, poz. 1140),

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości

gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz. U. Nr 165, poz. 1359),

Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 19 października 2004 roku w

sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu,

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów

emisyjnych z instalacji (Dz. U. Nr 163, poz. 1584),

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 29 stycznia 2002 r. w sprawie rodzajów odpadów

innych niż niebezpieczne oraz rodzajów instalacji i urządzeń, w których dopuszcza się ich

termiczne przekształcanie (Dz. U. Nr18, poz.176),

Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 31 października

2003 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie rodzajów odpadów innych niż niebezpieczne

oraz rodzajów instalacji i urządzeń, w których dopuszcza się ich termiczne przekształcanie

(Dz. U. Nr192, poz.1877),

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów

emisyjnych z instalacji (Dz. U. Nr 163, poz. 1584),


dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów (Dz. U. Nr 37, poz.

339),

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 24 września 2002 r. w sprawie określenia rodzajów

przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych kryteriów

związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięć do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na

środowisko (Dz. U. Nr 179, poz. 1490),

Ustawa z dnia 27 czerwca 1997 r. o odpadach (Dz. U. Nr 96, poz. 554 z późn. zm.),


83

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu

odpadów (Dz. U. Nr 112, poz. 1206),

Ustawa z dnia 20 czerwca 1997 r. Prawo o ruchu drogowym (Dz. U. Nr 98 poz. 602 z późn.

zm.,)

Ustawa z dnia 28 października 2002 r. o przewozie drogowym towarów niebezpiecznych (Dz.

U. Nr 199 poz. 1671),

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie świadectwa

dopuszczenia pojazdów do przewozu niektórych towarów niebezpiecznych (Dz. U. Nr 237

poz. 2011),

Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 23 grudnia 2003 r. w

sprawie rodzajów odpadów, których zbieranie lub transport nie wymagają zezwolenia na

prowadzenie działalności (Dz. U. Nr 16, poz. 154),

Uchwała Rady Ministrów nr 219 z dnia 29 października 2002 r. w sprawie krajowego planu

gospodarki odpadami (M.P. Nr 11, poz. 159),

Dyrektywa 75/442/EWG w sprawie odpadów,

Dyrektywa Rady 99/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/76/WE z 4 grudnia 2000 w sprawie

spalania odpadów (Dz. Urz. WE L 332 z 28.12.2001)

Decyzja Rady z dnia 19 grudnia 2002 r. ustanawiającej kryteria i procedury akceptacji

odpadów na składowiskach zgodnie z artykułem 16 i Załącznikiem II do Dyrektywy

1999/31/WE (2003/33/WE)


84

Literatura

[1] � Anielak A.M. Chemiczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków. Wydawnictwo

PWN. Warszawa 2002.

[2] - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001r. w sprawie katalogu

odpadów (D.z.U. Nr 112, poz. 1206),

[3] � Podedworna J., Heidrich Z.: Charakterystyka osadów z wybranych oczyszczalni

ścieków pod kątem ich wykorzystania na cele przemysłowe. Mat.Konf. pt. Osady ściekowe-

problem aktualny. Częstochowa 2001

[4] � Projekt Krajowego programu oczyszczania ścieków komunalnych � materiały

niepublikowane

[5] � Kacprzak M., Stańczyk-Mazanek E.: Changes in the structure of fungal communities of

soils treated wth sewage sludge. Biology and Fertility of Soils. 38:89-95, 2003

[6] � Gaspard P., Wiart J., Schwartzbrod J. Parasitological contamination of urban sludge

used for agricultural purposes. Waste Management and Research. V. 15 (4) 429-436, 1997

[7] - Cassano A., Drioli E., Molinari R.: Saving of water and chemicals in tanning industry by

membrane processes, Water Research, 4, 443-450,1999

[8] - Change G.R., Liu J.C., Lee D.J.: Co-conditioning and dewatering of chemical sludge and

waste activated sludge, Water research, 3, 786-794, 2001

[9] - Urbaniak M.: Analiza możliwości technologicznych i organizacyjnych ograniczania

uciążliwości odpadów, osadów i ścieków z garbarni, Przegląd Skórzany 6, 16-24, 2002

[10] - Wójcik A., Kluziński W.: Osady ściekowe z garbarni. IV Międzynarodowa

Konferencja Naukowa �Problemy prawne, techniczne i ekonomiczne zagospodarowania

odpadów� Cz.II, radom 14 listopad 2003 r.]

[11] - Szymański K.: Zagospodarowanie osadów ściekowych z przemysłu garbarskiego. Mat.

Konf. Nauk. Tech. �Osady ściekowe w praktyce� Częstochowa-Ustroń 16-18 czerwca 1998r.

[12] - Podedworna J., Heidrich Z.: Badania nad możliwością przyrodniczego wykorzystania

osadów ściekowych powstających z zakładzie przemysłu mięsnego. Mat. Konf. Nauk. Tech.

�Osady ściekowe w praktyce� Częstochowa-Ustroń 16-18 czerwca 1998 r.

[13] - Dąbrowski W., Kajurek M.: Przeróbka i zagospodarowanie osadów ściekowych z

oczyszczalni ścieków mleczarskich na przykładzie S.M. Mlekovita. Mat. Konf. Nowe

spojrzenie na osady ściekowe- odnawialne źródła energii. Część I, Częstochowa 2003


85

[14] � Szymański K., Styszko L., Sidełko R.: Możliwości wykorzystania osadów ściekowych

z przemysłu ziemniaczanego do produkcji kompostów. Mat. Konf. Pt. Aktualne problemy

gospodarki wodno-ściekowej. 27-28 września. Ustroń 2004.

[15] - Eastman J.A., Ferguson J.F. � Stabilization of particulate organic carbon during the acid

phase of anaerobic digestion, Journal WPCF 1981

[16] - Oles J., Dichtln N., Niehoff H., �Full scale experience of two stage

thermophilic/mesophilic sludge digestion�, Wat.Sci.Tech. , 36, 449-456, 1997

[17] - Borzacconi L., Lopez I., Anido C., �Hydrolysis constant and vfa inhibition in

acidogenic phase of msw anaerobic degradation�, Wat.Sci.Tech., 36, 479-484, 1997.

[18] - Sadecka Z. �Toksyczność i biodegradacja insektycydów w procesie fermentacji

metanowej osadów ściekowych�. Uniwersytet Zielonogórski, wydział Inżynierii Lądowej i

Środowiska, Zielona Góra 2002.

[19] - Magrel L, Boruszko D.: Biogaz � produkt unieszkodliwiania osadów ściekowych

metodą fermentacji. Mat. Konf. Ochrona Środowiska naturalnego � niekonwencjonalne

źródła energii, Wyższa Szkoła Oficerska Inżynierii Wojskowej, Wrocław 1994, 39-52

[20] - Buraczewski G., Bartoszek B.: Biogaz � wytwarzanie i wykorzystanie, PWN,

Warszawa 1990

[21] - Odnawialne źródła energii, M.G.P.U.H. Mirosław Gromek, Supraśl 1998

[22] - Miksch K. �Biotechnologia ścieków i odpadów�, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,

Gliwice 2000

[23] � Heidrich Z.: Wodociągi i kanalizacja. Cz. 2. WSiP.

[24] - Marcinkowski T.: Odkażanie osadów ściekowych tlenkiem wapniowym. Gaz, Woda i

Technika Sanitarna. Nr. 5 LXI, 1995

[25] - Zarzycki R., Wielgosiński G.: Problemy zagospodarowania osadów ściekowych.

Gospodarka komunalna w miastach praca zbiorowa pod red. R.Zarzyckiego. PAN, Łódź 2001

[26] - Oleszkiewicz J.A., Reimers R.S.: Suszenie osadów ściekowych. Materiały

Międzynarodowego Seminarium szkoleniowego nt. Podstawy oraz praktyka przeróbki i

zagospodarowania osadów, Kraków 1998.

[27] - Gromiec M.J., Korczak-Niedzielska M.: Wykorzystanie suszonych termicznie

komunalnych osadów ściekowych, Mat. Konf. Nauk.-Tech. nt. Osady ściekowe technologie,

wspomaganie decyzji, Częstochowa 2000

[28] - Korczak-Niedzielska M., Gromiec M.J.: Suszenie osadów ściekowych, Mat. Konf.

Nauk.-Tech. nt. Osady ściekowe w praktyce, Częstochowa-Ustroń 1998.

[29] � Ochrona środowiska 2003, GUS


86

[30] - Krajowy plan gospodarki odpadami (Monitor Polski, Dziennik Urzędowy RP, nr 11,

Uchwała Nr 219 Rady Ministrów z dnia 29 października 2002r.

w sprawie krajowego planu gospodarki odpadami)

[31] - Siuta J. Sposoby przyrodniczego użytkowania osadów ściekowych. W: Osady ściekowe

� przepisy, rozporządzenia. X Konferencja naukowo-techniczna pod red. J.B. Bienia. Wyd.

Politechniki Częstochowskiej 1999. 177-184

[32] � Pająk T.: Uwarunkowania procesu suszenia i termicznego przekształcania osadów

ściekowych. VII Polski Kongres Oczyszczania Miast �Jak chronić środowisko przed

odpadami�. Szczecin 2004

[33] - Zarzycki R., Wielgosiński G.: Osady ściekowe � najważniejsze problemy

zagospodarowania. Techniczne problemy zarządzania środowiskiem w Łodzi pod red. R.

Zarzyckiego. PAN o/Łódź. 2003, str.139-165.

[34] - Chodur M.: Zalecenia Dyrektyw UE: spalanie osadów z oczyszczalni ścieków w piecu

ze złożem fluidalnym. EkoTechnika 3/31/2004

[35] - www.veoliawatersystem.pl

[36]- Wielgosiński G., Pająk T.: Unieszkodliwianie osadów ściekowych metodami

termicznymi � pułapki i zagrożenia. Przegląd Komunalny 12 (147)/2003, str.56-57.

[37] - Zarzycki R., Wielgosiński G.: Osady ściekowe � najważniejsze problemy

zagospodarowania. Techniczne problemy zarządzania środowiskiem w Łodzi pod red. R.

Zarzyckiego. PAN o/Łódź. 2003, str.139-165.

[38] Pająk T.: Spalanie i współspalanie osadów ściekowych � podstawowe uwarunkowania,

mat. V Międzynarod. Konf. nt. Osady ściekowe i odpady komunalne � zagospodarowanie,

spalanie i współspalanie, Organizator: Grupa Konsultingowo-Projektowa ABRYS, Szklarska

Poręba, wrzesień 2002, 123-131

[39] Wielgosiński G: Współczesne tendencje w zagospodarowaniu osadów ściekowych, mat.

V Międzynarod. Konf. nt. Osady ściekowe i odpady komunalne � zagospodarowanie,

spalanie i współspalanie, Organizator: Grupa Konsultingowo-Projektowa ABRYS, Szklarska

Poręba, wrzesień 2002, 41-59

[40] Steier K., Współspalanie osadów ściekowych w elektrowniach opalanych węglem

kamiennym i brunatnym,Mat. V Międzynarodowej Konf. nt. Osady ściekowe i odpady

komunalne � zagospodarowanie, spalanie i współspalanie, Organizator: Grupa

Konsultingowo-Projektowa ABRYS, szklarska Poręba, wrzesień 2002

http://www.veoliawatersystem.pl/

OKREŚLENIE KRYTERIÓW STOSOWANIA OSADÓW … · 19 08 Odpady z oczyszczalni ścieków nie ujęte w...

Documents

Transcript of OKREŚLENIE KRYTERIÓW STOSOWANIA OSADÓW … · 19 08 Odpady z oczyszczalni ścieków nie ujęte w...