Przyrodnicze wykorzystanie

osadów ściekowych

Wstęp

• Celem niniejszej prezentacji jest przybliżenie złożonej

tematyki przyrodniczego, a w szczególności rolniczego

zagospodarowania osadów ściekowych urzędom

miejskim, gminnym, zakładom komunalnym, zakładom

ogrodniczym, lasom państwowym, placówkom

doświadczalnym, a przede wszystkim rolniczym

spółdzielniom produkcyjnym i indywidualnym

gospodarstwom rolniczym.

• Zamiarem jest także próba reklamy aspektów

rolniczego zagospodarowania osadów ściekowych,

pamiętając jednocześnie przy tym o jego pozytywnych

walorach, ale również o uprzedzeniu i rezerwie

społeczeństwa wynikającej bardziej z nieznajomości

tego zagadnienia, jak z rzeczywistego ryzyka, które

praktycznie nie występuje przy prawidłowym

postępowaniu.

• Osady z oczyszczania ścieków bytowo-

gospodarczych (miejskich i wiejskich) oraz z

biologicznego oczyszczania innych ścieków

(głównie z przetwórstwa roślinnych i zwierzęcych

surowców) o zbliżonych właściwościach obfitują w

organiczne i mineralne składniki nawozowe, które

zostały wcześniej pobrane z gleby przez rośliny.

Powinny więc one wrócić do środowiska

glebowego, tak jak naturalnie masa roślinna wraca

do gleby, a w tradycyjnym rolnictwie wraca w

postaci obornika. Nie zwracanie ziemi

glebotwórczej biomasy zuboża aktywność

biologiczną środowiska na terenach rolnych oraz

zanieczyszcza wody i ziemie na terenach

obciążanych tymi substancjami w postaci ciekłych

i stałych odpadów.

• Znaczna część składników wynoszonych (w postaci

płodów rolnych) z gleb użytkowanych rolniczo i

przemieszczanych do terenów mieszkaniowych i

przemysłowych gromadzona jest w osadach z

biologicznego oczyszczania ścieków. Biologiczne

pochodzenie osadów ściekowych sprawia, że

podobnie jak próchnica glebowa zawierają one

organiczne związki węgla i azotu - niezbędne do życia

mikroorganizmów i fauny glebowej oraz składniki

pokarmowe roślin. Przywracanie glebie składników

zawartych w osadach ściekowych jest uzasadnione

nie tylko z gospodarczego punktu widzenia lecz także

jest niezbędne do przywracania i zachowania

ekologicznej równowagi. Znaczna część powierzchni

ziemi jest całkowicie pozbawiona gleby, pokrywa ją

grunt bezglebowy. Wprowadzanie osadu ściekowego

do takiego gruntu nadaje mu aktywność biologiczną

właściwą glebie ukształtowanej naturalnie. W ten

sam sposób można także przywrócić aktywność

biologiczną glebom zdegradowanym.

• Nawozowe i sanitarne wymogi do przyrodniczego

użytkowania osadów ściekowych mogą być
spełnione przez odpowiednie systemy
podczyszczania i oczyszczania ścieków oraz
uzdatniania fizycznych, chemicznych i
biologicznych właściwości osadów.

• Dla przybliżenia tematyki osadów należy zapoznać

się nieco z procesem oczyszczania ścieków.

Proces oczyszczania ścieków

Proces oczyszczania ścieków składa

się z trzech etapów:

1. Oczyszczanie mechaniczne - I

stopnia

2. Oczyszczanie biologiczne - II i III

stopnia

3. Oczyszczanie chemiczne

Oczyszczanie mechaniczne

• Dopływające do oczyszczalni ścieki najpierw

pozbawiane są większych unoszonych
zanieczyszczeń na kratkach mechanicznych.

Przechwycone skratki są największymi i

najgrubszymi zanieczyszczeniami ścieków. Są
higienicznie bardzo szkodliwe. Muszą być odwodnione
i zlikwidowane na składowisku odpadów.

W zależności od potrzeb składowanie skratek należy

higienicznie zabezpieczyć i jednocześnie spowodować
ich rozkład poprzez posypywanie wapnem
chlorowanym.

Następnie ścieki pozbawiane są piasku w

napowietrzanym piaskowniku.

Przy napowietrzaniu ścieki w łapaczu piasku

nabierają spiralnego ruchu, ziarna piasku obijają
się o ściany piaskownika, piasek traci prędkość i
osadza się na dnie łapacza. W ten sposób
mechanicznie oczyszczone ścieki poddawane są
obróbce biologicznej.

Oczyszczanie biologiczne

• Biologiczna część oczyszczania składa się z komór

napowietrzania i osadników wtórnych. W tej
części procesu dzięki odpowiedniej ilości tlenu
bakterie rozkładają związki organiczne.

• Bakterie rozmnażają się i stopniowo przylegają

do kłaczków, które tworzą osad czynny. Aby osad
czynny nie osiadał na dnie, dzięki mieszadłom
śmigłowym utrzymywana jest dostateczna
prędkość przepływu.

• Osad czynny oddziela się od oczyszczonych

ścieków sedymentacją w osadnikach wtórnych, z

nich ścieki oczyszczone wprowadzane są do

środowiska. Osad

z osadników zostaje zagęszczony i przepompowany

z powrotem do komór napowietrzania. Część osadu

zostaje usunięta jako osad nadmierny a część

dodatkowo zagęszczona w zagęszczaczach osadu.

W zagęszczaczach osad jest wolno mieszany przez

co wyciskana jest woda i usuwane cząsteczki gazu.

Woda

z odcieku wraca do procesu oczyszczania,
a zagęszczony osad jest mechanicznie odwadniany

na prasach filtracyjnych. Sucha masa osadu

odwodnionego wynosi 15-20%.

Oczyszczanie IIIstopnia

• III stopień oczyszczania polega na usunięciu z

wody głównych czynników eutrofizacji wód

przede wszystkim azotu i fosforu. Usuwanie

fosforu z wody polega na wapnowaniu jej w

celu uzyskania słabo rozpuszczalnego

fosforanu wapnia, który ulega flokulacji i

sedymentacji, po czym jest odprowadzany.

Do usuwania związków amonowych, w

szczególności NH

3

, stosuje się kolumny

aeracyjne ze wstecznym przepływem

powietrza powodującym odpędzenie

składników lotnych.

Rolnicze wykorzystanie

osadów

• Popularyzacja aspektów rolniczego wykorzystania

osadów w przypadku osadu zakwalifikowanego do

rolniczego wykorzystania powinna oznaczać

prowadzenie swego rodzaju marketingu

wartościowego produktu zwiększającego plony,

który w ramach promocji może być odbierany

przez zainteresowane jednostki za pośrednictwem

firm posiadających odpowiednie zezwolenia na

prowadzenie działalności w tym kierunku. W tym

przypadku popularyzacja powinna koncentrować

się na zapewnieniu rolnika o jakości produktu, o

kontroli jego jakości i zyskach płynących z jego

stosowania.

W oparciu o ustawę z dnia 27 kwietnia 2001 roku o

odpadach przy spełnieniu wymagań Rozporządzenia

Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w

sprawie komunalnych osadów ściekowych,

komunalne osady ściekowe mogą być stosowane:

• w rolnictwie rozumianym jako uprawa wszystkich

płodów rolnych wprowadzonych 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

• produkcji kompostu

• uprawy roślin nie przeznaczonych do spożycia i

produkcji pasz

• Komunalne osady ściekowe mogą być stosowane,

jeżeli są ustabilizowane oraz przygotowane

odpowiednio do celu i sposobu ich stosowania,

szczególnie 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. Komunalne osady

ściekowe mogą być stosowane zgodnie z

rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 1

sierpnia 2002 w sprawie komunalnych osadów

ściekowych jeżeli:

• zawartość w nich metali ciężkich nie przekracza

ilości ustalonych w zał. nr1 do rozporządzenia

• w komunalnych osadach ściekowych

stosowanych w rolnictwie i do rekultywacji

gruntów na cele rolne nie wyizolowano bakterii

rodzaju Salmonella w 100 g przeznaczonych do

badań osadów

• łączna liczba żywych jaj pasożytów jelitowych

Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. w jednym

kilogramie suchej masy przeznaczonych do

badań stosowanych:

• w rolnictwie wynosi 0
• do rekultywacji terenów - nie jest większa niż 300

• do dostosowania gruntów do określonych

potrzeb wynikających z planów gospodarki
odpadami, planów zagospodarowania
przestrzennego lub decyzji o warunkach
zabudowy i zagospodarowania terenu - nie
jest większa niż 300

• do uprawy roślin przeznaczonych do

uprawy kompostu – nie jest większa niż 300

• do uprawy roślin nie przeznaczonych do

spożycia i produkcji pasz – nie jest większa
niż 300

Zawartość metali ciężkich wierzchniej warstwie gruntu,

na którym komunalne osady mają być stosowane, nie

przekracza ilości ustalonych:

-

w zał. Nr 2 do rozporządzenia - przy stosowaniu

komunalnych osadów ściekowych w rolnictwie oraz
rekultywacji gruntów na cele rolne
-w zał. nr 3 do rozporządzenia - przy stosowaniu
komunalnych osadów ściekowych do rekultywacji
terenów na cele nierolne, do uprawy roślin nie
przeznaczonych 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 podziemnych

Zakazuje się stosowania komunalnych osadów
ściekowych:
1) na obszarach parków narodowych i rezerwatów
przyrody,
2) na wewnętrznych terenach ochrony pośredniej
stref ochronnych ujęć wody,
3) w pasie gruntu o szerokości 50 m bezpośrednio
przylegającego do brzegów
jezior i cieków,
4) na terenach zalewowych, czasowo podtopionych i
bagiennych,
5) na terenach czasowo zamarzniętych i pokrytych
śniegiem,
6) 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,
7) na gruntach rolnych o spadku przekraczającym
10%,

8) na obszarach ochronnych zbiorników wód
podziemnych,
9) na terenach objętych pozostałymi formami ochrony
przyrody nie wymienionymi w pkt 1, jeżeli osady
ściekowe zostały wytworzone poza tymi terenami,
10) na terenach położonych w odległości mniejszej niż
100 m od ujęcia wody,
domu mieszkalnego lub zakładu produkcji żywności,
11) na gruntach, na których rosną rośliny sadownicze i
warzywa, z wyjątkiem
drzew owocowych,
12) 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,
13) na gruntach wykorzystywanych na pastwiska i łąki,
14) na gruntach wykorzystywanych do upraw pod
osłonami.

•

Przetworzony osad ściekowy po poddaniu procesom:

stabilizacji, zagęszczania, kondycjonowania,
odwadniania i higienizacji wapnem palonym posiada
odczyn alkaliczny, konsystencję umożliwiającą
stosowanie osadu na polu przy pomocy rozrzutników
do obornika, kolor szary. Wytworzony produkt
zawiera znaczące z punktu widzenia nawozowego
zawartości: azotu, fosforu, wapnia, magnezu i
substancji organicznej ( ok. 42 – 78% w przeliczeniu
na suchą masę), makro- i mikroelementy.

• W porównaniu do obornika osad zawiera 1,5 razy

więcej azotu, blisko 2 razy więcej fosforu i ponad 14
razy więcej wapnia (jeżeli do higienizacji osadu użyto
wapna palonego). Uboższy jest natomiast w potas,
magnez i substancję organiczną.

Ustalając kierunek zagospodarowania bierze się pod

uwagę właściwości osadu zawartość suchej masy i

dostępność substancji odżywczych

Typ osadu

Zawartoś

ć suchej

masy %.

Azot

N

całk.

%

s.m.

Dostępnoś

ć* azotu %

Fosfor

P2O5

całk.

% s.m.

Dostępnoś

ć* fosforu

%

Uwodniony

nieprzefermentow

any

5

3,5

35

3

50

Uwodniony

przefermentowany

4

5

60

4

50

Odwodniony

nieprzefermentow

any

25

3

20

2,5

50

Odwodniony

przefermentowany

25

3

15

2,5

50

Kompostowany

50

1 - 2

15

-

-

Argumentami przemawiającymi za

podejmowaniem działań zmierzających do
wykorzystania osadów ściekowych w
rolnictwie są:

• coraz wyższe koszty nawozów sztucznych
• zmniejszenie dawek nawozów sztucznych
• dostosowanie dawki osadu do jakości gleby

(badanie laboratoryjne gruntu i osadu) oraz
zapotrzebowania roślin na azot i fosfor

• pokrycie kosztów transportu osadu i aplikacji

osadu do gruntu przez firmę.

ciekawostka

• Wielkość plonów w zależności od rodzaju podłoża:

użyźnianego osadem ściekowym składowanym,
przekompostowanym i bez użyźniania.

Wariant

doświadczeni

a

Przewodn

ictwo 

mikro S

Substancj

a

organiczn

a %

Azot

całk.

%

N -

NH4

%

N -

NO3

%

Plony

Rajgr

as kg

s.m./h

a

Plony

Trawa

kg

s.m./h

a

Osad surowy

po 1 miesiącu

składowania

2600

74

2,2

0,77

0

0

1710

820

Osad surowy

po 6

miesiącach

składowania

1950

43

1,9

0,11

4

0

3230

1810

Osad

kompostowan

y

1300

32

1,6

0,01

0

0,06 3560

2170

Zwykła gleba

bez

dodatkowego

użyźniania

150

7

0,2

0,00

02

0,01 1860

1260