Przyrodnicze zagospodarowanie osadów ściekowych na świecie

Składniki pokarmowe w jakie bogate są osady z oczyszczalni ścieków miejskich mogą być cennymi substratami do nawożenia gleby i tak też było wykorzystywane 10 - 80% powstających osadów w różnych krajach Europy. W Polsce nieco ponad 11% oczyszczani wykorzystuje odwodnione osady do intensyfikacji produkcji rolniczej, a najbardziej popularny jest ich wywóz na składowiska komunalne. Na ten stan rzeczy mają wpływ czynniki ograniczające stosowanie osadów w rolnictwie, którymi są głównie zawartość nadmiernych ilości metali ciężkich oraz trwałych, toksycznych związków organicznych. Ogólnie oceniając możliwości przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych można stwierdzić, że zagrożenia dla ich wykorzystania stanowią:

• postępująca chemizacja gospodarki,
• odprowadzanie nie oczyszczonych lub niedostatecznie oczyszczonych ścieków przemysłowych do oczyszczalni komunalnych oraz stosowanie jeszcze w krajowych oczyszczalniach technologii przeróbki i unieszkodliwiania osadów ściekowych, nie zapewniających osadów bezpiecznych epidemiologicznie tzn. nie zawierających mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów przewodu pokarmowego.

Z tych przyczyn w wielu krajach wprowadza się regulacje prawne określające warunki przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych w celu ochrony środowiska przyrodniczego. Z historycznego punktu widzenia ogólnoeuropejskie podstawy gospodarki odpadami jakich ramy ustanowiła Dyrektywa Rady 442/EWG z 1975 roku, odnoszą się również do osadów ściekowych rozumianych nie jako ścieki, lecz jako odpady w postaci ciekłej. Już wtedy trwały w różnych państwach członkowskich intensywne prace nad wykorzystaniem osadów ściekowych i jednocześnie na warunkami ich zagospodarowania przyrodniczego. Doprowadziło to do uregulowania wspólnego dla Państw Członkowskich w Dyrektywie Rady nr 278/EWG w 1986 roku. Określa ona warunki dopuszczenia stosowania osadów ściekowych do celów rolniczych oraz wyznacza dopuszczalne zawartości metali w glebach - Tabela nr 1, i osadach ściekowych - Tabela nr 2, a także ładunki metali, które mogą być wprowadzane do gleb uprawnych - Tabela nr 3.

Państwa członkowskie muszą prowadzić rejestry, stosując tę Dyrektywę. Zostały one zobowiązane do przedstawienia Komisji Europejskiej raportu o wprowadzeniu w życie Dyrektywy po raz pierwszy w 1991 roku, a następnie sprawozdań z jej realizacji w odstępach czteroletnich.

W roku 1994 kraje ówczesnej Wspólnoty Europejskiej pozbyły się około 5,5mnl s.m. osadów z czego:

• 37% użyto w sektorze rolnictwa, w ogrodnictwie, gospodarce leśnej, w rekultywacji przemysłowych i terenów zielonych w miastach;
• 44% składowano;
• 9% spalono;
• 7% usunięto do morza;
• 3% zastosowano inne sposoby.

• 38% w rolnictwie i inne;
• 43% składowanie;
• 10% spalanie;
• 9% inne.

Wprowadzenie Dyrektywy Rady nr 278/EWG z 1986 roku w sprawie ochrony środowiska, a w szczególności gleb przy zastosowaniu osadów ściekowych w rolnictwie ograniczyło częściowo stosowanie osadów, a jednocześnie zmusiło do podjęcia kroków w celu znalezienia innych rozwiązań. Podobna sprawa dotyczy składowania osadów w morzu po wejściu w życie uzgodnień Konferencji na szczeblu Ministrów o ochronie Morza Północnego i zakazie składowania w nim odpadów. Z tego powodu wynikają między innymi różnice w ilości zagospodarowanych osadów różnymi sposobami w latach 1984 - 1990 - Tabela nr 4.

Prowadzi się szereg prac badawczych mających na celu lepsze zagospodarowanie osadu. Prace koncentrują się głównie nad:

• przeróbką osadów z odzyskiem i utylizacją biogazów;
• produkcją biohumusu - nawozu ekologicznego;
• rozwojem technologii eliminujących metale ciężkie z osadów.

Jako główne kierunki przyrodniczego zagospodarowania inne niż w rolnictwie ustala się:

• produkcje leśną rekultywacją terenów zdegradowanych;
• zagospodarowanie nieużytków;
• wzbogacenie gleb przeznaczonych pod zieleń na terenach zurbanizowanych.

Ustalając kierunek zagospodarowania bierze się pod uwagę właściwości osadu zawartość suchej masy i dostępność substancji odżywczych - Tabela nr 5.

*dostępność w pierwszym roku.

Duże znaczenie w Europie Zachodniej przywiązuje się do rekultywacji terenów zdegradowanych w wyniku działania przemysłu w tym składowisk odpadów przemysłowych oraz zagospodarowania nieużytków. Opracowano fizyczne i chemiczne charakterystyki różnych typów obszarów bezglebowych, na których rekultywacja odbywać się będzie przy zastosowaniu osadów ściekowych.

Fot. 17 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego w kopalni "Jeziórko" na gruncie ukształtowanym z wapna poflotacyjnego - Bardzo intensywny wzrost pszenicy w miejscu czasowego składowania osadu na tle ekstensywnego użyźniania. Stan roślin w dniu 17.05.1996r.

Wyniki doświadczeń porównujących wpływ osadów i osadów kompostowanych na wielkość plonów pokazuje tabela nr 6.

Dodatkowe obostrzenia dotyczą osadów stosowanych na terenach zurbanizowanych. Osad musi być higienicznie bezpieczny, nie może wydzielać przykrego odoru oraz musi mieć ziemistą konsystencję (sypką). Najlepsze efekty uzyskuje się stosując przez dłuższy okres składowany odwodniony osad przefermentowany lub osad kompostowany.

Fot. 18 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego w kopalni "Jeziórko" na gruncie ukształtowanym z wapna poflotacyjnego - Trawy na gruncie użyźnionym osadem w ramach rekultywacyjnych zadań kopalni.

Proces kompostowania musi przebiegać przez okres roku do dwóch, a następnie przekompostowany osad jest mieszany z korą drzewną w celu uzyskania lepszej struktury. Prowadzone są badania w celu zastosowania innych materiałów jako dodatków do kompostu osadowego. Są to: torf, odpady drewniane (wióry, szczapy itp.), gumowe skrawki, słoma. Kompost produkowany na bazie osadów ściekowych i stosowany na terenach zieleni miejskiej musie spełniać warunki związane z jego wpływem na żywność (głównie chodzi o zawartość Cd, Hg i Pb) i na rośliny (głównie zawartość Zn, Ni i Cu).