Przyrodnicze zagospodarowanie osadów ściekowych w Polsce.

Przyrodnicze zagospodarowanie osadów ściekowych umożliwia zastosowanie osadów z oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych do:

• ukształtowania szaty roślinnej na składowiskach odpadów mineralnych i wysypiskach odpadów bytowo - gospodarczych
• roślinnego utrwalania powierzchni pylących i narażonych na rozmywanie przez wody opadowe
• plantacyjnej uprawy drzew i krzewów
• szkółkarskiej uprawy drzew i krzewów
• melioracyjnego użyźniania gleb mało urodzajnych (nieefektywnych rolniczo)
• nawożenia gleb i roślin w rolnictwie.

W najbliższych latach osady ściekowe mogą być stosowane do kształtowania szaty roślinnej intensywnej produkcji biomasy oraz nasilenia glebotwórczego procesu na składowiskach odpadów: paleniskowych, górniczych, budowlanych oraz na wysypiskach odpadów bytowo - gospodarczych. Do tego samego celu nadają się nieefektywne grunty rolne (w tym sucho gruntowe nieużytki i sucho gruntowe wyrobiska po eksploatacji kopalin).

Z powyższej tabeli wynika, że do rolnictwa trafia znikoma część osadów oraz, że ponad 50% oczyszczalni deponuje je na składowiskach odpadów komunalnych lub składowiskach specjalnych - przeznaczonych wyłącznie na osady. Już dzisiaj widać tendencje tych proporcji, gdyż składowiska zaczynają odmawiać przyjmowania osadów i rośnie nacisk na pełniejsze ich wykorzystanie w rolnictwie.

Problem przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych oraz warunki stosowania ich do nawożenia gruntów rolnych określa rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002r.

I. Rozporządzenie określa:

1. warunki, jakie muszą być spełnione przy wykorzystywaniu komunalnych osadów ściekowych;
2. dawki komunalnych osadów ściekowych, które można stosować na gruntach;
3. zakres, częstotliwości i metody referencyjne badań komunalnych osadów ściekowych i gruntów, na których osady te mają być stosowane.

II. Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane, jeżeli:

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

III. 1. Przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych w rolnictwie dawkę osadu ściekowego ustala się dla każdej partii osadu osobno.

2. Wielkość dawki komunalnego osadu ściekowego zależy od rodzaju gruntu, sposobu jego użytkowania, jakości komunalnego osadu ściekowego i zapotrzebowania roślin na fosfor i azot.
3. Ilości metali ciężkich, które mogą być wprowadzone z komunalnym osadem ściekowym w ciągu roku do gleby, średnio w okresie 10 lat, nie mogą przekroczyć:
   1. ołowiu(Pb) - 1000 g/ha/rok;
   2. kadmu(Cd) - 20 g/ha/rok;

   3. rtęci (Hg) - 10g/ha/rok;
   4. niklu (Ni) - 200 g/ha/rok;

   5. cynku(Zn) - 5000g/ha/rok;

   6. miedzi (Cu) - 1600g/ha/rok;

   7. chromu(Cr) - 1000 g/ha/rok.

4. Przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych stosuje się dawki ustalone w załączniku nr 4 do rozporządzenia.
   
   

   IV. 1. W rolnictwie stosuje się komunalne osady ściekowe w postaci płynnej lub ziemistej, a do pozostałych celów mogą być także wykorzystywane komunalne osady ściekowe w postaci mazistej.

   2. Komunalne osady ściekowe w postaci płynnej mogą być wprowadzone do gruntu tylko metodą iniekcji (wstrzykiwania) lub metodą natryskiwania, w tym hydroobsiewu, a komunalne osady ściekowe w postaci mazistej i ziemistej należy rozprowadzić równomiernie na powierzchni gruntu i niezwłocznie z nim zmieszać, z zastrzeżeniem ust. 3
   3. Komunalne osady ściekowe nie mogą być wykorzystywane podczas wegetacji roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi.
   
   
   

   Fot. 12 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego na składowiskach popiołu i żużlu Zakładów Azotowych "Puławy" - Kontrast roślinny pomiędzy półką składowiska użyźniona osadem, a nie użyźnioną skarpą. Stan roślin w dniu 30.05.1995r.

   
   
   

   V. 1. Badania, którym poddaje się komunalne osady ściekowe, obejmują oznaczenie w reprezentatywnej próbce tego osadu: odczynu pH;

   1. zawartości suchej masy - wyrażonej w procentach s.m.;
   2. zawartość substancji organicznej - wyrażonej w procentach s.m.;
   3. zawartości azotu ogólnego, w tym azotu amonowego - wyrażonej w procentach s.m.;
   4. zawartości fosforu ogólnego - wyrażonej w procentach s.m.;
   5. zawartość wapnia i magnezu - wyrażonej w procentach s.m.;
   6. zawartości metali ciężkich: ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku, miedzi i chromu wyrażonej w mg/kg s.m.;
   7. obecności bakterii chorobotwórczych z rodzaju Salmonella w 100g osadu;
   8. liczby żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. W kg s.m.
   2. Badania komunalnych osadów ściekowych przeprowadza się z częstotliwością zależną od obciążenia oczyszczalni, wyrażonego liczbą równoważnych mieszkańców (LRM), nie rzadziej niż:
      1. raz na sześć miesięcy - przy LRM do 10000;
      2. raz na cztery miesiące - przy LRM powyżej 10000 do 100000
      3. raz na dwa miesiące - przy LRM ponad 100000.
   3. Reprezentatywną próbkę komunalnego osadu ściekowego do badań uzyskuje się przez połączenie i dokładne zmieszanie próbek pobranych w tym samym czasie z różnych miejsc przeznaczonego do badań komunalnego osadu ściekowego; ich liczba wynosi co najmniej:
      1. 10 - przy objętości osadu ściekowego do 50m3;
      2. 15 - przy objętości osadu ściekowego powyżej 50m3 do 100m3;
      3. 30 - przy objętości osadu ściekowego powyżej 100m3;

   Metody referencyjne badań komunalnych osadów ściekowych określa załącznik nr 5 do rozporządzenia.

   Fot. 13 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego na składowiskach popiołu i żużlu Zakładów Azotowych "Puławy" - Zależność szaty roślinnej od użyźnienia popiołowego podłoża osadem; 5cm warstwa osadu (fot. a) stworzyła bardzo dobre warunki dla trawy, a popiołowe podłoże bez osadu (fot. c) korzystne warunki dla lucerny. Zmienność osadowego użyźnienia ma swoje odbicie w roślinności (fot. b oraz a i c).

    

   VI. 1. Grunty, na których komunalne osady ściekowe mają być stosowane, podlegają badaniom obejmującym oznaczenie w reprezentatywnej próbce tego gruntu:

   1. odczynu pH;
   2. zawartości metali ciężkich: ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku, miedzi, i chromu - wyrażonej w mg/kg s.m.;
   3. zawartości fosforu przyswajalnego w przeliczeniu na P2 O5 (pięciotlenek fosforu), jeżeli osad będzie stosowany w rolnictwie - wyrażonej w mg/100g gleby.
   2. Badania gruntów, na których komunalne osady ściekowe są stosowane w rolnictwie, wykonuje się raz na rok, a pozostałych gruntów - raz na 5 lat.
   3. Reprezentatywną próbkę gruntu do badań uzyskuje się przez zmieszanie 25 próbek pobranych w punktach regularnie rozmieszczonych na powierzchni nieprzekraczającej 5 ha, o jednorodnej budowie i jednakowym użytkowaniu.
   4. Próbki, o których mowa w ust. 3, pobiera się z głębokości 25 cm albo z głębokości co najmniej 10 cm, jeżeli powierzchniowa warstwa gleby jest mniejsza od 25 cm.
   5. Metody referencyjne badań gruntów, na których komunalne osady ściekowe mają być stosowane, określa załącznik nr 6 do rozporządzenia.

    

   Załącznik nr 1. Ilość metali ciężkich w stosowanych komunalnych osadach ściekowych.
   

   Lp.	Metale	Ilość metali ciężkich w mg/kg suchej masy osadu nie większa niż: przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych:
   		w rolnictwie oraz do rekultywacji gruntów na cele rolne	do rekultywacji terenów na cele nierolne	przy dostosowaniu 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
   1.	2.	3.	4.	5.
   1.	Ołów (Pb)	500	1000	1500
   2.	Kadm (Cd)	10	25	50
   3.	Rtęć (Hg)	5	10	25
   4.	Nikiel (Ni)	100	200	500
   5.	Cynk (Zn)	2500	3500	5000
   6.	Miedź (Cu)	800	1200	2000
   7.	Chrom (Cr)	500	1000	2500

   
   
   
   Załącznik nr 2. Ilość metali ciężkich w wierzchniej (0-25 cm) warstwie gruntu przy stosowaniu komunalnych osadów ściekowych w rolnictwie oraz do rekultywacji gruntów na cele rolne.
   

   Lp.	Metale	Ilość metali ciężkich w mg suchej masy gruntu nie większa niż:
   		przy gruntach:
   		lekkich	średnich	ciężkich
   1.	2.	3.	4.	5.
   1.	Ołów (Pb )	40	60	80
   2.	Kadm (Cd)	1	2	3
   3.	Rtęć (Hg)	0,8	1,2	1,5
   4.	Nikiel (Ni)	20	35	50
   5.	Cynk (Zn)	80	120	180
   6.	Miedź (Cu)	25	50	75
   7.	Chrom (Cr)	50	75	100

    

   Fot. 14 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego na składowiskach popiołu i żużlu Zakładów Azotowych "Puławy" - Dawka 200 m3 osadu/ha stworzyła dobre warunki do uprawy trawy i lucerny.

   
   
   
   Załącznik nr 3. Ilość metali ciężkich w wierzchniej (0-25 cm) warstwie gruntu 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 dostosowywaniu gruntów do określonych potrzeb wynikających z planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu.
   

   Lp.	Metale	Ilość metali ciężkich w mg/kg suchej masy gruntu niewiększa niż:
   		przy gruntach:
   		lekkich	średnich	ciężkich
   1.	2	3	4	5
   1.	Ołów (Pb)	50	75	100
   2.	Kadm (Cd)	3	4	5
   3.	Rtęć (Hg)	1	1,5	2
   4.	Nikiel (Ni)	30	45	60
   5.	Cynk (Zn)	150	220	300
   6.	Miedź (Cu)	50	75	100
   7.	Chrom J.Cr)	100	150	200

    

    

    

   Fot. 15 Rekultywacyjna efektywność osadu ściekowego na składowiskach popiołu i żużlu Zakładów Azotowych "Puławy" - Nierównomierne rozprowadzenie 300m3 osadu/ha sprawiło, że w środkowej części rośnie wyłącznie trawa, a na poboczach mieszanka trawy i lucerny.

   
   
   
   Załącznik nr 4. Dawki komunalnych osadów ściekowych.
   

   Lp.	Cel wykorzystywania komunalnych osadów ściekowych		Dawka komunalnych osadów ściekowych w mg s.m./ha	Uwagi
   1.	2.		3.	4.
   1.	Rolnictwo		do 10 dawka w ciągu 5 lat	zabieg jednokrotny lub dwukrotny
   2.	Rekultywacja:	gruntów na cele rolne	200 zależnie od pożądanej zawartości substancji organicznej w gruncie (do 3%)	zabieg jednokrotny z jedno- lub wielorazowym wprowadzaniem osadu do gruntu
   		terenów na cele nierolne	do 200	zabieg jednokrotny z jedno- lub wielorazowym wprowadzaniem osadu do gruntu
   3.	Dostosowanie do określonych potrzeb wynikających z planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego lub decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu		do 200	zabieg jednokrotny z jedno- lub wielorazowym wprowadzaniem osadu do gruntu
   4.	Uprawa roślin przeznaczonych do . produkcji kompostu		do 250 dawka na pierwsze 3 lata	zabiegi wielokrotne
   			do 10 dawka w kolejnych dalszych latach
   5.	Uprawa roślin nieprzeznaczonych do spożycia i produkcji pasz		do 250 dawka na pierwsze 3 lata	zabiegi wielokrotne
   			do 10 dawka w kolejnych dalszych latach

   
   
   

   Fot. 16 Roślinne odwadnianie i kompostowanie osadu (po prasie) na gruncie oraz kompostowanie masy roślinnej w oczyszczalni ścieków "Hajdów". Pierwszy rok doświadczenia. - Ogólny widok pięciowariantowego doświadczenia z roślinnym odwadnianiem osadu. Po lewej stronia 15cm warstwa osadu, po stronie prawej 20cm warstwa osadu. Stan roślin w dniu 30.05.1995r.

   
   
   
   Załącznik nr 5. Metody referencyjne badań komunalnych osadów ściekowych.
   

   Lp.	Wskaźnik	Metoda
   1.	2.	3.
   1.	Odczyn pH	oznaczenie elektrometryczne w roztworze wodnym
   2.	Zawartość suchej masy	suszenie w temperaturze 105°C. ważenie
   3.	Zawartość substancji organicznej	prażenie w temperaturze 600°C. ważenie
   4.	Zawartość azotu ogólnego	mineralizacja w środowisku kwaśnym z dodatkiem katalizatora
   5.	Zawartość azotu amonowego	destylacja amoniaku i oznaczenie metodą miareczkową lub spektrofotometryczną
   6.	Zawartość fosforu ogólnego	mineralizacja do fosforu (V) i oznaczenie spektrofotometryczne
   7.	Zawartość wapnia i magnezu	mineralizacja mieszaniną kwasów i oznaczenie metodą miareczkową lub spektrometrią atomową
   8.	Zawartość metali ciężkich. ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku, miedzi i chromu	spektrometria absorpcji atomowej po mineralizacji w wodzie królewskiej lub stężonych kwasach (błąd oznaczenia nie może przekraczać 10% odpowiedniej wartości dopuszczalnej)
   9.	Obecność bakterii chorobotwórczych z rodzaju Salmonella	prowadzenie hodowli na podłożach namnażalnych i różnicująco-selektywnych oraz potwierdzenie wyników badaniem biochemicznych
   10.	Liczba żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp.	izolacja żywych jaj z reprezentatywnej próbki osadu przez wstrząsanie lub mieszanie, płukanie z zastosowaniem wirowania oraz flotację, a następnie wykonanie badania mikroskopowego

   
   
   
   Załącznik nr 6. Metody referencyjne badań gruntów, na których mają być stosowane komunalne osady ściekowe.
   

   Lp.	Wskaźnik	Metoda
   1.	2.	3.
   1.	Odczyn pH	oznaczenie elektrometryczne w roztworze wodnym
   2.	Zawartość metali ciężkich ołowiu, kadmu, rtęci, niklu, cynku. miedzi i chromu	spektrometria absorpcji atomov.ej po mineralizacji mocnymi kwasami
   3.	Zawartość fosforu przyswajalnego w przeliczeniu na P2O5 (pięciotlenek fosforu)	ekstrakcja mleczanem wapnia i oznaczenie spektrofotometrvczne wg metody Engera-Rhiema

    

   Fot. 17 Roślinne odwadnianie i kompostowanie osadu (po prasie) na gruncie oraz kompostowanie masy roślinnej w oczyszczalni ścieków "Hajdów". Pierwszy rok doświadczenia. - Rośliny na 30cm warstwie osadu. Stan roślin 30.05.1995r.