Wady i zalety stosowanych obecnie metod wykorzystania i zagospodarowania osadów ściekowych (teoria i praktyka)

Transkrypt

1 EKOTOP Kompleksowe Opracowania Gospodarki Odpadami Piła, Wawelska 25/1 Tel , tel. Fax Dr inż. Roman Sobczyk Wady i zalety stosowanych obecnie metod wykorzystania i zagospodarowania osadów ściekowych (teoria i praktyka) Zagospodarowanie osadów ściekowych z oczyszczalni zawsze stanowiło poważny problem dla użytkowników oczyszczalni, aczkolwiek jego skala zależała od wielkości oczyszczalni i jej lokalizacji. Na mniejszych oczyszczalniach zlokalizowanych wśród terenów rolniczych bądź z dala od zabudowy mieszkaniowej problem praktycznie nie istniał. Osady wywożono najczęściej do zaprzyjaźnionego rolnika, bądź na lokalne składowisko odpadów informując kontrolujących o ich właściwym wykorzystaniu, w rzeczywistości nie mających z żadną poprawnością (właściwą i zasadną technologią stosowania) większego związku. Oczyszczalnie zlokalizowane w pobliżu zabudowy mieszkaniowej, z dala od terenów, na których osady mogłyby być wykorzystane zawsze znajdowały się pod większą presją zarówno społeczną jak i częstszymi kontrolami inspektorów ochrony środowiska. To właśnie w takich oczyszczalniach w pierwszej kolejności zaczęły się pojawiać pierwsze pomysły wdrażania nowych technologii. Motywacja zewnętrzna w omawianym przypadku była motorem postępu i szukania rozwiązań gospodarki osadami. Czasami nakładały się na nią ambicje pojedynczych zapaleńców chcących zrobić coś innego, czy chcących pokazać, że w ogóle można coś z tym nierozwiązywalnym problemem zrobić. W taki właśnie sposób powstała jedna z pierwszych i najlepszych kompostowni osadów ściekowych na oczyszczalni ścieków Słupsku. Również inne indywidualne pomysły zagospodarowania osadów, jak przetwarzanie ich z wapnem palonym na preparaty nawozowe rozwijały się lokalnie w zależności od motywacji zewnętrznej, czy też z inicjatywy kierownictwa bądź obsługi oczyszczalni. Trzeba w tym miejscu powiedzieć, że właśnie upór i determinacja tych wyjątkowych ludzi doprowadziła do sytuacji, w których pomimo braku motywacji zewnętrznych, oczyszczalnie zostały wyposażone w mniej lub bardziej sprawne systemy przetwarzania i zagospodarowania osadów.

2 Nadal jednak można liczyć bardzo ostrożnie, że w Polsce jest niewiele oczyszczalni posiadających ostateczne rozwiązania gospodarki osadowej. Zgodnie z analizą przedstawioną w Krajowym Programie Oczyszczania Ścieków Komunalnych sposoby zagospodarowania osadów ściekowych pochodzących z ankietowanych oczyszczalni ścieków obejmowały: - nawożenie gleb w rolnictwie, - rekultywację terenów przemysłowych, składowisk odpadów, kształtowanie terenów krajobrazu miejskiego oraz terenów oczyszczalni, - produkcję mieszanek osadowych, kompostu i roślin (wierzba, trzcina, trawy itp.), - składowanie na składowiskach odpadów komunalnych, - magazynowanie na terenie oczyszczalni, w tym w stawach i lagunach, - wywóz do innej oczyszczalni, - spalanie. Wg szacunków GUS z roku 2007 wynika, że 23% osadów podlegało składowaniu, 32% innym procesom, 18% wykorzystywano rolniczo, 22% stosowano do rekultywacji terenów ( w tym na grunty rolne), 4,7% poddawano kompostowaniu i zaledwie 0,3 % przetwarzano termicznie. Na podstawie założeń zawartych w aktualizacji KPGO 2010 i prognozy demograficznej, szacuje się, że ilości osadów ściekowych wytworzonych w kraju do 2018 r. będą wynosiły: 2010 r. 612,8 tys. Mg s.m r. 642,4 tys. Mg s.m r. 706,6 tys. Mg s.m. Zmiany w strukturze unieszkodliwiania osadów w następnych latach mają zwiększyć udział takich technologii jak kompostowanie i unieszkodliwianie termiczne. Prognozy przewidują również, że nadal składowanie, aczkolwiek w mniejszym stopniu będzie stanowiło dominującą pozycję w strukturze unieszkodliwiania, jak również nadal popularne pozostanie rolnicze i przyrodnicze stosowanie osadów do użyźniania gruntów i terenów zdegradowanych. Wybór ostatecznej metody zagospodarowania osadów ściekowych jest uzależniony od wielu czynników. Problem zagospodarowania osadów ściekowych powinien być zintegrowany z procesem oczyszczania ścieków. Decydując się na konkretny sposób zagospodarowania osadów należy rozważyć aspekty techniczne, ekonomiczne, ekologiczne i uwarunkowania lokalne.

3 Aktualnie problem ostatecznego zagospodarowania osadów ściekowych dotyczy zdecydowanej większości oczyszczalni krajowych. Tak duże oczyszczalnie jak warszawska Czajka, poznańskie Koziegłowy, bydgoskie Kapuściska i wiele innych oczyszczalni większych miast polskich nadal nie posiadają ostatecznych systemów unieszkodliwiania bądź odzysku osadów. Podstawowym sposobem gospodarowania osadami na tych oczyszczalniach nadal pozostaje bezpośrednie rolnicze bądź przyrodnicze wykorzystanie. Możemy się o tym przekonać śledząc przetargi publiczne, czy strony internetowe przedsiębiorstw kanalizacyjnych. Pozornie najtańsze i najprostsze stosowanie komunalnych osadów ściekowych w uprawach rolniczych, czy innych uprawach roślin przeznaczonych do celów niekonsumpcyjnych bądź energetycznych stwarza poważne problemy natury technicznej i organizacyjnej. Jednakże najpoważniejszą zaletą takich sposobów gospodarki osadami jest strona ekonomiczna przedsięwzięcia i to ta kosztowa inwestycyjna. Ten sposób odzysku nie wymaga od wytwórcy osadów posiadania instalacji, często drogich, obłożonych obowiązkiem monitorowania, wymagających obsługi, ponoszenia kosztów eksploatacyjnych, dalszego szukania zbytu, prowadzenia badań itp. Ponadto w najbardziej racjonalnie wykorzystane są właściwości nawozowe osadów, a zawarta w nich materia organiczna zostaje zawrócona do obiegu w przyrodzie. Okazuje się jednak, że poważnym problemem dla oczyszczalni jest możliwość zmagazynowania osadów w okresie zimy, kiedy to najczęściej występują warunki zabraniające stosowania osadów grunty są zamarznięte i pokryte śniegiem. Niektóre oczyszczalnie nie posiadają nawet odpowiedniego magazynu osadów, zabezpieczającego możliwość 3-4 miesięcznego przetrzymania odpowiedniej partii osadów. Inną kwestią jest też znaczne zanieczyszczenie osadów metalami ciężkimi, które limitują stosowanie maksymalnych dopuszczalnych dawek osadów. Im większe stężenia tym większe zapotrzebowanie gruntów do ich zagospodarowania, co wiąże się z większymi kosztami badań dużych areałów gruntów, większymi odległościami do transportowania osadów, a przede wszystkim koniecznością monitorowania osadów. Uczące się z roku na rok służby ochrony środowiska, też zaczynają nękać trudnymi pytaniami i wymuszają rygorystycznie zasad stosowania osadów zapisanych w krajowych aktach prawnych. Coraz mniejsza pobłażliwość z ich strony

4 powoduje, że kierunki rolniczego czy przyrodniczego stosowania są coraz mniej atrakcyjne, a wymagania stawiane odbiorcom osadów powodują podnoszenie cen usług za wywóz i zagospodarowania osadów. Składowanie osadów, choć nadal popularne, co roku staje się trudniejsze, a to z powodu konieczności ponoszenia opłat środowiskowych, a to zmieniających się przepisów, czy też w końcu niechęci zarządzających składowiskami z powodu reologicznych i odorowych właściwości osadów. Należy pamiętać, że w roku 2013 ze względu zmiany przepisów Ustawy o odpadach, odpadów organicznych nie będzie można składować na wysypiskach. Zatwierdzenie programu gospodarki osadami, w którym przedstawiane są one jako materiał na warstwy przekładkowe, czy też wykorzystywane są do rekultywacji w sensie wykonania nimi makroniwelacji terenu staje się coraz trudniejsze bądź często niemożliwe. Z powodu właściwości odorowych niechętnie też osady wykorzystywane są do hydrosiewu. Popularne do niedawna systemy higienizacji osadów wapnem palonym tracą na atrakcyjności z powodu wysokich cen wapna i coraz większych rygorów związanych z określaniem dawek osadów i koniecznością monitoringu. Wapno zastępowane jest często innymi reagentami pozyskiwanymi z lokalnych źródeł np. pyłami dymnicowymi. Rozwiązania te wymagają jednak przygotowania odpowiednich jakościowo instalacji, poszukiwania odpowiednich jakościowo reagentów, a w końcu poszukiwania odpowiednich terenów dla zagospodarowania produktu finalnego, który już nie tak jak to bywało przed 2001 rokiem (przed wejściem w życie Ustawy o nawozach i nawożeniu) mógł być traktowany jako tzw. polepszacz glebowy. Ciekawą alternatywę dla oczyszczalni poszukujących złotego środka są technologie kompostowania, tym bardziej, że muszą być one skojarzone z gospodarką odpadami komunalnymi zbieranymi selektywnie. Pierwsze kompostownie osadów pracowały w oparciu o materiał strukturalny jakim była słoma, czy odpady z przetwórstwa drzewnego. Aktualnie zarówno słoma jak i trociny, czy kora są materiałami, na które istnieje tak duży popyt, że ich cena staje się barierą w pozyskiwaniu ich jako dodatku do kompostowania. Wielokrotnie fakt ten decyduje o odstąpieniu od wdrożenia technologii na konkretnych oczyszczalniach. Praktyka pokazuje jednak, że prawidłowo prowadzona i odpowiednio sterowana

5 gospodarka odpadami komunalnymi, umożliwia pozyskiwanie dostatecznych ilości materiałów do współkompostowania. Pomimo dość rozbudowanego schematu technologicznego, związanych z instalacją niezbędnych powierzchni, zaplecza i wyposażenia technicznego kompostownia dla oczyszczalni stwarza szerokie możliwości dywersyfikacji w dalszym zagospodarowaniu produktu finalnego. Kompost jako nawóz z powodzeniem może być wykorzystywany we wszystkich działach produkcji rolniczej, ogrodnictwie, leśnictwie, zieleni miejskiej. Nadaje się jako podłoże do rekultywacji składowisk odpadów, terenów zdegradowanych, poprzemysłowych, poboczy dróg, autostrad. Nie należy również zapominać o możliwościach wykorzystania kompostu jako materiału energetycznego co zdecydowanie zwiększa możliwość pozbycia się kompostu w przypadku niespełnienia normy zakładowej. Ostatnio bardzo modne, szczególnie pod wpływem bodźca ekonomicznego jakim są coraz częstsze wzrosty cen paliw konwencjonalnych, stają się systemy solarne suszenia osadów. Systemy słonecznego suszenia stają się na świecie coraz popularniejsze ze względu na niskie koszty ich eksploatacji i drożejące paliwa tradycyjne. Prostota technologii solarnych i brak negatywnego oddziaływania na środowisko powoduje, że są one pozytywnie postrzegane przez przyszłych eksploatatorów jak i instytucje współfinansujące inwestycje. Zagospodarowanie suszu osadowego może być realizowane w lokalnych kotłowniach i elektrowniach jako dodatek do współspalania paliw konwencjonalnych, jednak w ilościach nie większych niż 1% masy spalanych paliw (w Unii do 5%). Możliwe do niedawna spalanie osadów w większych ilościach zostało zablokowane wprowadzeniem restrykcyjnych regulacji prawnych dotyczących emisji spalin do środowiska i warunków spalania odpadów. Biorąc jednak pod uwagę, że oczyszczalnie wytwarzające susz osadowy stanowiły będą potencjalne źródła łatwej do pozyskania biomasy, można spodziewać się, że zainteresowanie ze strony elektrowni odbiorem i energetycznym wykorzystaniem osadów powinno zacząć rosnąć, tym bardziej, że na mocy dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2001/77/WE z w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych Polska jest zobowiązana do osiągnięcia w 2010 roku 7,5% udziału energii elektrycznej z OZE brutto w zużyciu energii.

6 Należy mieć, zatem na uwadze, że wszystkie funkcjonujące krajowe elektrownie w bardzo szybkiej perspektywie czasu będą musiały wytwarzać zieloną energię zwiększając jej produkcję każdego roku. Susz osadowy można jednak nadal zagospodarowywać rolniczo (warunkiem stosowania jest zapewnienie czystości mikrobiologicznej i odpowiedniego poziomu metali ciężkich), uprawy roślin przemysłowych nieprzeznaczonych do spożycia i produkcji pasz, czy też roślin przeznaczonych do kompostowania, bądź na biomasę. Gospodarowanie suszem osadowym w porównaniu do osadów nie wysuszonych jest jednak zdecydowanie łatwiejsze z powodu: zmniejszenia jego objętości, możliwości łatwiejszego magazynowania, stabilizacji odorowej (susz osadowy nie wydziela nieprzyjemnych zapachów i nie zagniwa), czy też zmniejszenia zapotrzebowania na środki transportowe jak i łatwość aplikacji. Niewiele oczyszczalni krajowych do tej pory zdecydowało się na kompleksowe rozwiązanie tematu i realizacje instalacji suszenia połączonego ze spalaniem. Doświadczenia spalarni osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków Dębogórze pokazuje, że są to systemy kosztowne eksploatacyjnie nie wspominając o barierze inwestycyjnej, która nie będzie stanowiła przeszkody tylko dla odpowiednio dużych instalacji, a więc albo będzie instalacją dla dużej oczyszczalni, bądź stanowiła będzie wspólny obiekt dla kilku mniejszych oczyszczalni. Nie mniej jednak coraz więcej oczyszczalni, również o średnich przepustowościach jak Łomża decyduje się na taki właśnie sposób ostatecznego zagospodarowania osadów. Aktualnie w Polsce trwa budowa spalarni osadów dla oczyszczalni Czajka w Warszawie, oczyszczalni w Zielonej Górze, w Krakowie, Bydgoszczy, Kielcach, Szczecinie, Łodzi, Olsztynie. Kilka oczyszczalni rozpisało również ogłoszenia na wykonanie projektów spalarni. Gospodarka komunalnymi osadami ściekowymi nie posiada tradycji i nie doczekała się jeszcze w naszym kraju uznanych standardów. Problem gospodarowania osadami nadal stanowi kwestię otwartą, szczególnie ze względów finansowych. Funkcjonujące do tej pory różne technologie odzysku i unieszkodliwiania osadów ściekowych są rozwiązaniami często indywidualnymi, realizowanymi nielicznie, aczkolwiek w ostatnich latach trend do wdrażania nowych przedsięwzięć z dziedziny gospodarki odpadami daje się wyraźnie zauważyć. Ze względu na brak krajowych doświadczeń eksploatacyjnych instalacji do odzysku i unieszkodliwiania odpadów, oraz ciągle zmieniających się przepisów prawnych z

7 zakresu ochrony środowiska wśród wytwórców odpadów panuje poczucie niepewności jutra i konieczności liczenia się z podejmowaniem dodatkowych czynności związanych ze zmianami technologii gospodarowania, ponoszeniem niezrozumiałych opłat parapodatków z tytułu ochrony środowiska, czy też prowadzenia monitoringu i przedkładania różnym instytucjom (WIOŚ, Urząd Statystyczny, Marszałek, Wójt, Wojewoda itd.) sprawozdań i wyjaśnień związanych z prowadzonymi przedsięwzięciami gospodarowania odpadami. Istotną również kwestią jest coraz większy nacisk społeczeństwa i możliwość jego udziału w opiniowaniu planowanych przedsięwzięć z zakresu gospodarki odpadami. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że oczekiwanie od polskiego społeczeństwa przyzwolenia na zagospodarowanie odpadów, czy budowę nowych instalacji do ich odzysku czy unieszkodliwiania, może być oczekiwaniem długotrwałym i najczęściej puentowanym syndromem NIMBY (tak zgadzamy się na inwestycję związaną z utylizacją, ale nie na naszym podwórku). Nie mniej jednak ostateczne zagospodarowanie osadów ściekowych jest w przypadku oczyszczalni ścieków elementem coraz bardziej absorbującym, kosztownym i niezależnie od opinii społecznej wymagającym docelowego rozwiązania.