Gospodarka osadem ściekowym wytworzonym w procesie oczyszczania ścieków.

Nieodłącznym produktem oczyszczania ścieków jest powstający osad nadmierny, który po odwodnieniu na prasie odwadniającej składowany był na kwaterze osadowej Miejskiego Składowiska Odpadów Komunalnych w Prudniku. Roczna ilość wytworzonego osadu wynosi 2000 - 2500 ton.

Fot. 7 Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku - komory składowania osadów ściekowych.

Mając na uwadze ograniczoną tzn. zbyt małą, jak na bieżące potrzeby pojemność zaprojektowanej kwatery osadowej Miejskiego Składowiska Odpadów Komunalnych w Prudniku, dużą uciążliwość transportu Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Prudniku stanął przed faktem samodzielnego rozwiązania tych problemów. Zgodnie z zakładowym programem zagospodarowania osadów ściekowych pochodzących z oczyszczalni ścieków, który zawiera szczegóły dotyczące wykorzystania osadów do celów innych niż składowanie podjęto decyzję o przeprowadzeniu adaptacji polegającej na dostosowaniu do obowiązujących wymagań ochrony środowiska dawnych poletek osadowych starej, nie eksploatowanej od września 1996r. oczyszczalni ścieków w zakresie składowania osadów ściekowych do dalszego zagospodarowania (patrz pkt.4.4). Podstawowym parametrem zagospodarowania osadów ściekowych jest ich skład i jakość.

Fot. 8 Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku - punkt odbioru odwodnionego osadu ściekowego.

Wykonane analizy fizyko - chemiczne osadów powstających podczas eksploatacji oczyszczalni ścieków wykazały stężenia metali ciężkich znacznie poniżej dopuszczalnych wartość określonych przez Dyrektywy Unii Europejskiej, Instytut Ochrony Środowiska w Warszawie i Instytut Higieny Wsi w Lublinie. Fakt ten stwierdza jednoznacznie przydatność osadów pochodzących z Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Prudniku do rolniczego zastosowania w aspekcie obecności metali ciężkich. Odpowiedni skład mikrobiologiczny odwodnionego osadu ma zapewnić co najmniej półroczne składowanie na czasowym składowisku osadów odwodnionych (patrz Rozpoznanie o możliwości zagospodarowania osadów ściekowych z Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Prudniku na poletkach osadowych starej oczyszczalni opracowane przez prof. zw. dr hab. inż. Edwarda S. Kempę). W tym czasie osad dodatkowo utlenia się, czyli kompostuje. W tym stanie rzeczy nadawać się będzie do przyrodniczego zagospodarowania.

Fot. 9Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku - stacja odwadniania osadów. Prasa filtracyjno-taśmowa.

W myśl ustawy z dnia 27 kwietnia 2001r. o odpadach (Dz. U. Nr 62 z 2001r., poz.628) wytwórca odpadów zobowiązany jest do ich unieszkodliwienia. Powyższa ustawa ustala też priorytety w kolejności: unikanie wytwarzania, minimalizacja ilości oraz wykorzystanie i unieszkodliwianie. Proponowane rozwiązanie przez Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Prudniku idealnie odpowiada założeniom ustawowym, gdyż wytwarzający osady ściekowe zamierza we własnym zakresie zagospodarować powstające na oczyszczalni osady. Uzyskany materiał może być wykorzystany do celów rekultywacji terenów składowisk, zagospodarowania wyrobisk i innych. Oprócz uzyskania zasadniczego efektu ekologicznego, jakim jest przyrodnicze wykorzystanie osadu ściekowego. Realizacja zakończonego zadania inwestycyjnego (adaptacja poletek starej oczyszczalni ścieków na czasowe składowisko osadów odwodnionych) zmniejszyła uciążliwość wynikającą z transportu osadu poprzez skrócenie o około 60% drogi transportu osadu na kwaterę osadową Miejskiego Składowiska Odpadów Komunalnych w Prudniku. Ponadto w zdecydowany sposób odciążyła zbyt małą jak na potrzeby miasta pojemność miejskiego składowiska, co ma duże znaczenie w gospodarowaniu odpadami w Prudniku.

Fot. 10Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku - jedna z komór zagęszczania osadów ściekowych.

W związku z tym, że naturalne przygotowanie i dojrzewanie osadu na czasowym składowisku odwodnionych osadów wymaga okresu, co najmniej kilku miesięcy podjęto decyzję o wykonaniu ciągu technologicznego do higienizacji odwodnionych osadów przy użyciu wapna palonego w celu ich przyrodniczego zagospodarowania. Profesjonalna instalacja do higienizacji osadów w zdecydowany sposób skróciła okres przygotowania osadów do przyrodniczego wykorzystania. Po przeprowadzonym procesie higienizacji powstanie "produkt" bezpieczny pod względem sanitarnym, który będzie przyrodniczo wykorzystany zgodnie z obowiązującymi przepisami w tym zakresie. Zastosowanie do higienizacji wapna pozwoliło na uzyskanie mieszaniny wapniowo-organicznej posiadającej cechy nawozu wapniowo-organicznego o lepszych od osadu ściekowego właściwościach fizyko-chemicznych, które umożliwią stosowanie w rolnictwie.

Zakład Wodociągów i Kanalizacji Jednoosobowa Spółka Gminy Prudnik z o.o. od dnia 27 listopada 2002r. eksploatuje ciąg technologiczny do higienizacji osadów ściekowych wapnem palonym w celu ich przyrodniczego zagospodarowania. W wyniku przeprowadzonej higienizacji powstał nawóz Biowap w postaci nawozu organiczno-wapniowego. Produkt ten posiada odpowiednie opinie wraz z instrukcją stosowania wydane przez: Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, Instytut Nawozów Sztucznych w Puławach oraz wyniki analiz produktu w zakresie bakteriologicznym i parazytologicznym wykonanych przez Laboratorium Powiatowej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Prudniku.

W oparciu o ustawę z dnia 27 kwietnia 2001r. o odpadach (Dz. U Nr 62 z 2001r., poz.628) przy spełnieniu wymagań Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. Nr 134 z 2002r., poz.1140) komunalne osady ściekowe mogą być stosowane:

• w rolnictwie rozumianym jako uprawa wszystkich płodów rolnych wprowadzanych do obrotu handlowego włączając w to uprawy przeznaczone 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 w warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu;
• produkcji kompostu;
• uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia i produkcji pasz.

Wytworzony na Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Prudniku odwodniony osad ściekowy w postaci nawozu organiczno-wapniowego może być zastosowany do wszystkich wymienionych wyżej sposobów zagospodarowania osadów komunalnych. Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane, jeżeli są ustabilizowane 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. Przed stosowaniem komunalne osady ściekowe oraz grunty, na których mają być one użyte powinny być poddane badaniom przez wytwórcę komunalnych osadów ściekowych. Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. Nr 134 z 2002r., poz.1140) jeżeli:

• zawartość w nich metali ciężkich nie przekracza ilości ustalonych w załączniku Nr 1 do rozporządzenia;
• w komunalnych osadach ściekowych stosowanych w rolnictwie i do rekultywacji gruntów na cele rolne nie wyizolowano bakterii rodzaju Salmonella w 100g przeznaczonych do badań osadów;
• c) łączna liczba żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. - w jednym kilogramie suchej masy (s. m.) przeznaczonych do badań stosowanych:
  • w rolnictwie - 0;
  • do rekultywacji terenów - nie większa niż 300;
  • do dostosowania gruntów do określonych potrzeb wynikających z planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania tereny - nie większa niż 300;
  • do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji kompostu - nie większa niż 300;
  • do uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia i do produkcji pasz - nie większa niż 300;
• zawartość metali ciężkich w wierzchniej (0 - 25cm) warstwie gruntu, na którym komunalne osady ściekowe mają być stosowane, nie przekracza ilości ustalonych:
  • w załączniku nr 2 do rozporządzenia - przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych w rolnictwie oraz do rekultywacji gruntów na cele rolne;
  • w załączniku nr 3 do rozporządzenia - przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych do rekultywacji terenów na cele nierolne, do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji kompostu, do uprawy roślin nieprzeznaczonych do spożycia i produkcji pasz oraz przy dostosowaniu gruntów do określonych potrzeb wynikających z planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu.
• odczyn pH gleby na terenach użytkowanych rolniczo jest nie mniejszy niż 5,6;
• działanie to nie powoduje pogorszenia jakości gleby oraz wód powierzchniowych i podziemnych.

Wyprodukowany na Miejskiej Oczyszczalni Ścieków w Prudniku osad ściekowy w postaci wspomnianego wcześniej nawozu organiczno-wapniowego zgodnie z przedłożonymi analizami spełnia wymagania wyszczególnione w punktach a-f. Przetworzony osad ściekowy po poddaniu procesom: stabilizacji, zagęszczania, kondycjonowania, odwadniania i higienizacji wapnem palonym posiada odczyn alkaliczny, konsystencję stałą o strukturze luźnej, kolor szary, zapach wapna. Właściwości fizyczne umożliwiają stosowanie osadu na polu przy pomocy rozrzutników do obornika. Wytworzony produkt zawiera znaczące z punktu widzenia nawozowego zawartości: azotu, fosforu, wapnia, magnezu i substancji organicznej. Na szczególne podkreślenie zasługuje bardzo wysoka zawartość w osadzie wapnia i azotu. W porównaniu do obornika przetworzony osad ściekowy zawiera 1,5 raza więcej azotu, blisko 2 razy więcej fosforu i ponad 14 razy więcej wapnia. Uboższy jest natomiast w potas, magnez i substancję organiczną. W nawozie wytworzonym na bazie osadów ściekowych występują mikroelementy i metale ciężkie. Te ostatnie występują w stężeniach znacznie poniżej norm ustalonych dla osadów kwalifikowanych do rolniczego zastosowania. W osadzie ściekowym po higienizacji wapnem palonym nie stwierdzono pałeczek rodzaju Salmonella, ani jaj pasożytów przewodu pokarmowego, podstawowych wskaźników sanitarnych branych pod uwagę przy kwalifikowaniu osadów ściekowych i odpadów do rolniczego wykorzystania. Biorąc pod uwagę skład chemiczny oraz wyniki badań mikrobiologicznych i parazytologicznych osad należy traktować jako nawóz wapniowo-organiczny wzbogacony przez mikroelementy i makroelementy oraz substancję organiczną.

Fot. 11Składowiska popiołu i żużlu Zakładów Azotowych Puławy - wysiew traw na osadzie ściekowym.

Osad może być stosowany tylko w polowej uprawie roślin i tylko przedsiewnie (nawozy wapniowe wymagają wymieszania z glebą) pod wszystkie rośliny i na wszystkich glebach wymagających wapnowania przy uwzględnieniu procentowej zawartości CaO jako podstawy do ustalania wielkości dawek. Osad może być stosowany w dawkach do 15t/ha suchej masy jeden raz na tym samym polu w ciągu 3 lat (zabieg wapnowania wykonuje się w takich odstępach czasu). W maksymalnej dawce osadu wnosić się będzie do gleby znaczące ilości składników pokarmowych roślin, które należy brać pod uwagę przy rolniczym wykorzystaniu osadu, a mianowicie: 511 kg N, 309 P2O5 123 kg K2O, 4320 kg CaO, 80 kg MgO oraz 4600 kg substancji organicznej. Ilość wnoszonego do gleby fosforu w maksymalnej dawce(15 t/ha suchej masy) może zabezpieczyć potrzeby pokarmowe roślin na ten składnik w 2-3 kolejno uprawianych po sobie roślin. Dodać jeszcze należy, że na glebach lekkich i średnich bardzo kwaśnych, a więc mieszczących się w przedziale potrzeb wapnowania koniecznego, zalecane dawki CaO mieszczą się w przedziale 3,5-4,5 t/ha CaO.

Fot. 12Oczyszczalnia Ścieków Hajdów w Lublinie - rośline odwadnianie laguny osadowej.

Na glebach o mniejszym stopniu zakwaszenia zachodzić będzie potrzeba stosowania mniejszych dawek CaO. A zatem wielkość dawek osadu należy każdorazowo ustalić w zależności od stopnia zakwaszenia i kategorii gleby. Osad w zaplanowanej dawce należy rozprowadzić na całej powierzchni pola i możliwie jak najszybciej wymieszać z glebą przy pomocy pługu lub brony talerzowej. Osad może być wykorzystywany także poza rolnictwem np. przy zakładaniu skwerów, placów zieleni, trawników, terenów zieleni miejskiej i przemysłowej, w szkółkach drzew i krzewów owocowych, w szkółkach leśnych, przy zadrzewianiu i zalesianiu terenów do rekultywacji gleb użytkowanych rolniczo i nie rolniczo oraz jako komponent do produkcji kompostu. We wszystkich przypadkach nierolniczego użytkowania osad może być stosowany w dawkach dwu-trzykrotnie większych niż przy rolniczym wykorzystaniu. Podobnie jak na użytkach rolnych, osad po zastosowaniu należy natychmiast wymieszać z glebą. Wyżej wymienione informacje znajdują się w opinii Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach Nr NŻN 463-82/02 z dnia 30.09.2002r. o wartości nawozowej i możliwości przyrodniczego wykorzystania osadu ściekowego z Miejskiej Oczyszczalni Ścieków Zakładu Wodociągów i Kanalizacji Jednoosobowa Spółka Gminy Prudnik z o.o. Wykorzystanie przetworzonego osadu ściekowego w postaci nawozu organiczno-wapniowego jest możliwe po uprzednim składowaniu-magazynowaniu i przygotowaniu go do odbioru przez zainteresowane jednostki gospodarcze, które zajmują się przyrodniczym zagospodarowaniem. Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Prudniku na dzień dzisiejszy nie posiada możliwości do rozprowadzania i dystrybucji nawozu organiczno-wapniowego bezpośrednio z terenu oczyszczalni ścieków. Takie stanowisko do bezpośredniego odbioru wytworzonego produktu na bazie komunalnych osadów ściekowych będzie wykonane zgodnie z planem zamierzeń inwestycyjnych w najbliższym czasie. Ponadto należy mieć na uwadze, że odbiór nawozu organiczno-wapniowego z uwagi na jego sezonowe zastosowanie w rolnictwie musi mieć odpowiednio przygotowane miejsce na złożenie go w celu nagromadzenia zaplanowanej wcześniej ilości osadu.