Characteristics of the change quality of the leachates during exploitation of the selected municipal landfills

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska ISSN 1733-4381, vol. 17, issue 4 (2015), p. 115-126 http://awmep.org Characteristics of the change quality of the leachates during exploitation of the selected municipal landfills Monika CZOP 1, Adrianna LUBER 1 1 Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Monika.Czop@polsl.pl, tel. 32 237 21 04, adrianna.luber@gmail.com Abstract The article is presenteds changes in the quality of the leachates which come from typical municipal landfills during their use. Samples of leachates have been collected to test in selected landfills located within the area of Silesian Voivodeship. Presented article describes differences in quality between leachates from landfills of different exploitation time and tries to identify reasons why the changes occurred. Keywords: municipal solid waste, landfill, landfill leachate Streszczenie Charakterystyka zmiany jakości odcieków w czasie eksploatacji wybranych składowisk odpadów komunalnych W artykule przedstawiono zmiany jakościowe odcieków pochodzących z typowych składowisk odpadów komunalnych w czasie ich eksploatacji. Badane odcieki zostały pobrane z wybranych składowisk, zlokalizowanych na terenie województwa śląskiego. W przedstawionym artykule opisano jakościowe różnice pomiędzy odciekami pochodzącymi ze składowisk o różnym czasie eksploatacji. Słowa kluczowe: odpady komunalne, składowisko, odcieki składowiskowe 1. Wstęp Racjonalne wykorzystanie zasobów naturalnych i zapewnienie zrównoważonej gospodarki odpadami jest priorytetem europejskiego ustawodawstwa. Dyrektywa Ramowa o odpadach zakłada elastyczne stosowanie hierarchii odzysku: Reduce, Reuse, Recycle, Recover. W przytoczonej zasadzie "4r" mowa o optymalnym wykorzystaniu wartości skumulowanej w odpadach. Takie założenie ma na celu działanie w kierunku ochrony środowiska, racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i energii [1, 2]. Każdy człowiek jest wytwórcą odpadów komunalnych, które w Polsce w większości nadal trafiają na składowiska, pomimo zapisanej w przepisach hierarchii postępowania z odpadami. Pomimo powstających sukcesywnie nowoczesnych zakładów kompleksowo zajmujących się zagospodarowaniem odpadów, to w skali całego kraju jest ich ciągle mało. Istniejąca infrastruktura w zakresie gospodarowania odpadami nie jest w stanie odzyskać i zagospodarować wszystkich wytwarzanych przez nas odpadów komunalnych. Nie bez znaczenia jest fakt niestarannie prowadzonej przez mieszkańców selektywnej zbiórki odpadów, która przyczynia się do rosnącej ilości deponowanych odpadów na składowiskach. W skali naszego kraju obserwuje się stały wzrost strumienia odpadów komunalnych. Powstają one w masie bliskiej 315 kg na mieszkańca w ciągu roku, co stanowi około połowy ilości przypadającej na 1 mieszkańca w najbogatszych krajach Unii Europejskiej. Różnica ta pokazuje wielkość zagrożenia i potrzebę pełnego rozwoju wielu dziedzin gospodarki związanych z zagospodarowywaniem odpadów, przede wszystkim jednak podkreśla konieczność podjęcia działań zapobiegawczych i redukujących ilość odpadów powstających w gospodarstwach domowych [2, 3]. Według Eurostatu [4] statystyczny mieszkaniec Unii Europejskiej w roku 2012 wytworzył 492 kg odpadów komunalnych. Natomiast większość z wytwarzanych odpadów komunalnych w krajach Unii Europejskiej jest albo termicznie przetwarzana albo deponowana na składowiskach. Na rysunku 1.1 zwraca uwagę malejąca ilość odpadów skierowanych do deponowania. Wśród 27 państw członkowskich UE występują znaczne różnice

116 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) w kierunkach zagospodarowania odpadów komunalnych. Przykładowo najwięcej odpadów komunalnych deponuje się w Rumunii, aż 99%, na Malcie 87%, w Chorwacji 85%, na Łotwie 84% i w Grecji 82%. Ponad 50% zebranych odpadów trafiło do recyklingu lub kompostowni, czyli najbardziej pożądanych rozwiązań, w Niemczech (65%), Austrii (62%) i Belgii (57%). Natomiast termiczna degradacja odpadów najpopularniejsza jest w Danii i Szwecji (52%), Holandii (49%), Belgii (42%), Luksemburgu (36%), w Niemczech i Austrii (35%) oraz w Finlandii (34%) i Francji (33%) [4]. Eurostat[4] podaje, że na 1 mieszkańca Polski w 2012 roku przypadło 314 kg wytworzonych odpadów komunalnych, z tego zagospodarowano 249 kg. Z zebranego strumienia 13% poddano recyklingowi, 12% kompostowaniu, 75% trafiło na składowiska, a tylko 1% zagospodarowano termicznie (Rys.1.2). Chociaż udział odpadów komunalnych deponowanych na składowiskach w Polsce spadł z 87% w 2008 do 73% w roku 2012 to nadal jest uważany za wysoki w odniesieniu do średniej europejskiej [4,5]. a) b) Rys.1.1. Metody zagospodarowania odpadów komunalnych w krajach UE 27 według danych a) 2008 r., b) 2012 r.[4] a) b) Rys.1.2. Metody zagospodarowania odpadów komunalnych w Polsce według danych a) 2008 r., b) 2012 r.[4,5] Zobowiązania Polski wynikające z członkowstwa w UE dotyczą także ilości odpadów kierowanych na składowiska. Zgodnie z Dyrektywą Rady 99/31/UE z dnia 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów, kraje członkowskie muszą znacznie zredukować ilość odpadów biodegradowalnych deponowanych na składowiskach. Dyrektywa nakazuje Państwom członkowskim stopniową redukcję masy składowanych odpadów komunalnych podlegających biodegradacji. Dla Polski ma to nastąpić w trzech głównych etapach [6,7]: do roku 2010 - deponowanie na składowiskach max. 75 % odpadów ulegających biodegradacji, do roku 2013 - deponowanie na składowiskach max. 50 % odpadów ulegających biodegradacji,

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) 117 do roku 2020 - deponowanie na składowiskach max. 35 % odpadów ulegających biodegradacji. Poziomy te odnoszą się do ilości odpadów ulegających biodegradacji wytworzonych w Polsce w roku 1995, jest to rok bazowy dla Polski. Przytoczone zobowiązania uwzględniają już 4-letnie przesunięcie pierwotnie zakładanych terminów [6,7]. Ustawa o odpadach, wprowadziła zmianę w nomenklaturze dotyczącej składowisk odpadów zlokalizowanych na terenie Polski. Zgodnie z nią składowiska odpadów dzieli się na [2]: składowiska odpadów obojętnych, składowiska odpadów niebezpiecznych, składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy, z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów i procedur dopuszczenia odpadów do składowania na składowiskach danego typu (Dz.U. 2013 poz. 38), od 1 stycznia 2016 roku nie będzie można składować odpadów komunalnych na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne o następujących parametrach [8]: ogólny węgiel organiczny (TOC) powyżej 5%, strata przy prażeniu powyżej 8%, ciepło spalania powyżej 6 MJ/kg. Regulacja ta ma na celu między innymi wyeliminowanie ze składowania odpadów komunalnych niesegregowanych (zmieszanych) o kodzie 20 03 01, jak również ograniczenie dotyczące składowania pozostałości z sortowania odpadu o kodzie 19 12 12 (inne odpady, w tym zmieszane substancje i przedmioty z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11) [6-8]. Należy pamiętać, że składowanie jako metoda unieszkodliwiania jest po pierwsze mało ekonomiczna, gdyż traci się cenne surowce oraz nośnik energii, a po drugie przyczynia się do nieodwracalnych zmian w krajobrazie przyrodniczym. W wyniku składowania odpadów na składowiskach powstają odcieki niosące ze sobą duży ładunek zanieczyszczeń. Ich skład zależny jest od wielu czynników m.in. od wieku składowiska, sposobu użytkowania obiektu, składu morfologicznego odpadów czy pory roku. Trudność w określeniu składu jakościowego odcieków powoduje, że ich gospodarka jest ciężkim problemem do dnia dzisiejszego. 2. Charakterystyka badanych obiektów Do badań jakości odcieków wybrano dwa typowe składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne, które zlokalizowane są na terenie województwa śląskiego. Oba analizowane obiekty są w okresie eksploatacyjnym. 2.1. Składowisko odpadów w Gliwicach Składowisko odpadów komunalnych w Gliwicach jest regionalną instalacją przetwarzania odpadów komunalnych i funkcjonuje od 1974 roku, a eksploatacja ma trwać minimum do 2026 roku. Składowisko odpadów komunalnych w Gliwicach jest miejscem składowania odpadów komunalnych dla miast Gliwice oraz części powiatu gliwickiego (Tabela 2.1). Na terenie obiektu zostało wyodrębnione 0,18 km 2 powierzchni, która ze względu na ochronę środowiska jest monitorowana i ogrodzona [9]. Obiekt podzielony jest na 3 sektory, pierwszy został już zrekultywowany, jednak ze względów środowiskowych nadal trwają nad nim prace związane z nawadnianiem i odgazowywaniem. Dwa kolejne sektory funkcjonują do dnia dzisiejszego [9,10]. Dno składowiska, na którym deponowane są odpady uszczelnione jest folią HDPE o grubości 2 mm, która funkcjonuje jako bariera ochronna przed nieprzedostawaniem się uciążliwych składników do profilu glebowego. Składowisko wyposażone jest w system drenażowy, który umożliwia transport odcieków do zbiornika retencyjnego znajdujący się na jego terenie [10,11]. Na terenie obiektu wybudowana została bioelektrownia, której funkcją jest produkcja biogazu ze zrekultywowanej części składowiska. Gaz wysypiskowy jest w całości odzyskiwany i przetwarzany na energię elektryczną. Rocznie bioelektrownia produkuje około 2200 MWh energii, która w całości sprzedawana jest do sieci energetycznej (Tabela 2.2) [9,10].

118 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) Tabela 2.1. Masa składowanych odpadów w analizowanych latach na składowisku w Gliwicach [14-17]. Kod Rodzaj odpadów Masa odpadów [Mg] odpadów 2008 2009 2013 2014 02 01 06 Odchody zwierzęce - - 12,0700 * 02 06 01 Surowce i produkty nieprzydatne do spożycia i przetwórstwa - 4,3000 3,3000 * 03 03 07 Mechanicznie wydzielone odrzuty 909,9400 379,0600 - * z przeróbki makulatury i tektury 04 02 09 Odpady materiałów złożonych (np. - 206,0200 833,4800 * tkaniny impregnowane, elastomery, plastomery) 15 02 03 Sorbenty, materiały filtracyjne, tkaniny 0,0500-38,4800 * do wycierania (np. szmaty, ścierki) i ubrania ochronne inne niż wymienione w 15 02 02 16 03 80 Produkty spożywcze przeterminowane lub nieprzydatne do spożycia 1,4400-1 712,7100 * 16 11 06 Okładziny piecowe i materiały 6,2800 25,8000 - * ogniotrwałe z procesów niemetalurgicznych inne niż wymienione w 16 11 05 16 81 02 Odpady inne niż wymienione w 16 81 01 193,4000 - - * 17 02 01 Drewno - 0,1000 - * 17 02 02 Szkło 36,2200 25,8200 34,1500 * 17 02 03 Tworzywa sztuczne 0,2000 0,9000 5,4400 * 17 03 80 Odpadowa papa 1 973,6600 507,4400 2 081,1800 * 17 06 04 Materiały izolacyjne inne niż 146,8400 81,5800 3 090,7000 * wymienione w 17 06 01 i 17 06 03 17 09 04 Zmieszane odpady z budowy, remontów 17,5800 19,4000 368,1500 * i demontażu inne niż wymienione w 17 09 01, 17 09 02, 17 09 03 19 05 03 Kompost nieodpowiadający - - 6 500,0000 * wymaganiom (nienadający się do wykorzystania) 19 05 99 Inne niewymienione odpady - - 8 916,4100 * 19 12 09 Minerały (np. piasek, kamienie) - - 24 865,9000 * 19 12 12 Inne odpady (w tym zmieszane 7 730,5400 4 190,3600 8 559,5900 * substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11 20 02 03 Inne odpady nieulegające biodegradacji 106,2400 3 969,1900 2 519,2800 * 20 03 01 Niesegregowane (zmieszane) odpady 63 172,9600 51 738,9700 1 965,4600 * komunalne 20 03 02 Odpady z targowisk - 4,2200 - * 20 03 03 Odpady z czyszczenia ulic i placów 2,6600 2,5000 273,1800 * 20 03 07 Odpady wielkogabarytowe 223,4000 90,7000 191,9300 * 20 03 99 Odpady komunalne niewymienione w innych podgrupach 2,9000-6,9400 * * brak danych

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) 119 Tabela 2.2. Podstawowe dane analizowanego Miejskiego Składowiska Odpadów Komunalnych w Gliwicach [14-17]. Lata 2008 2009 2013 2014 Typ składowiska składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne Liczba kwater 6 6 6 * Liczba kwater eksploatowanych 1 1 1 * Liczba kwater zamkniętych 0 0 0 * Pojemność całkowita [m 3 ] 1 885 000,00 1 885 000,00 1 885 000,00 * Pojemność zapełniona łącznie 415,00 500 000,00 690 000,00 * z warstwami izolacyjnymi [m 3 ] Drenaż odcieków tak warstwa drenażowa (miąższość, współczynnik filtracji) piaskowo-żwirowa o grubości 0,55 mm. Współczynnik filtracji k większy niż 1x10-4 m/s kolektory (materiał, średnica) rury PE ukształtowanie misy (nachylenie wzdłuż kolektorów i w kierunku kolektorów, %) dno składowiska uformowane jest ze spadkiem 3 % zewnętrzny system rowów Gromadzenie odcieków tak w specjalnych zbiornikach (pojemność, m 3 ) zbiornik retencyjny 300 m 3 Postępowanie z odciekami odprowadzanie do kanalizacji miejskiej Odpady składowane są w sposób nieselektywny Masa odpadów dotychczas - 480 000,00 777 000,00 * przyjęta do składowania [Mg] * brak danych 2.2.Składowisko odpadów w Zabrzu Miejskie składowisko odpadów zbudowano w latach 1996-1998 [11,12]. Obecnie na terenie zakładu znajdują się 2 sektory: pierwszy zrekultywowany, drugi obecnie eksploatowany. Składowisko zlokalizowane jest we wschodniej części Zabrza, gdzie unieszkodliwiane są odpady inne niż niebezpieczne i obojętne tj. kody o grupie 17, 19, 20 (Tabela 2.3)[11,13] Składowisko ma status instalacji zastępczej, odpady są unieszkodliwiane przez składowanie w procesie D5(Składowanie na składowiskach w sposób celowo zaprojektowany (np. umieszczanie w uszczelnionych oddzielnych komorach, przykrytych i izolowanych od siebie wzajemnie i od środowiska itd.)) oraz odzysk w procesie R10 (Obróbka na powierzchni ziemi przynosząca korzyści dla rolnictwa lub poprawę stanu środowiska) i R11(Wykorzystywanie odpadów uzyskanych w wyniku któregokolwiek z procesów wymienionych w pozycji R1 R10). Dno oraz skarpa składowiska uszczelnione zostały folią HDPE o grubości 2 mm. W przypadku dna składowiska zastosowano warstwę piasku drobnoziarnistego w celu wyrównania oraz warstwę z piasku gruboziarnistego, która funkcjonuje ochronnie na system drenarski. Skarpa składowiska została również wyrównana piaskiem, natomiast folię zabezpieczają opony, które pełnią funkcję stabilizacyjną. Opony wypełniono humusem oraz piaskiem. Obiekt posiada system rur drenarskich, które służą do transportowania odcieków do specjalnie przystosowanego zbiornika zlokalizowanego w pobliżu składowiska (Tabela 2.3) [12].

120 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) Tabela 2.3. Masa składowanych odpadów w analizowanych latach na składowisku w Zabrzu[14-17] Kod odpadów Rodzaj odpadów 17 09 04 Zmieszane odpady z budowy, remontów i demontażu inne niż wymienione w 17 09 01, 17 09 02, 17 09 03 19 05 01 Nieprzekompostowane frakcje odpadów komunalnych i podobnych Masa odpadów [Mg] 2008 2009 2013 2014 764,9400 1 180,3000 - - - - - 1 020,4000 19 05 99 Inne niewymienione odpady - - - 187,4600 19 12 09 Minerały (np. piasek, kamienie) - 166,8600 1 185,1600 19 12 12 Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 191211 - - 12 885,3400 31 033,9200 20 02 03 Inne odpady nieulegające 903,9200 216,9800 800,1800 995,1200 biodegradacji 20 03 01 Niesegregowane (zmieszane) 50 016,5000 44 589,8400 657,8400 52,9600 odpady komunalne 20 03 03 Odpady z czyszczenia ulic 353,0600 2,7600 - - i placów 20 03 07 Odpady wielkogabarytowe 156,8800 56,0000 99,2800 25,6000 20 03 99 Odpady komunalne niewymienione w innych podgrupach 819,6800 967,5000-19,9400 Tabela 2.4. Podstawowe dane analizowanego Miejskiego Składowiska Odpadów Komunalnych w Zabrzu [14-17]. Lata 2008 2009 2013 2014 Typ składowiska składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne Liczba kwater 2 2 3 3 Liczba kwater 1 1 1 2 eksploatowanych Liczba kwater zamkniętych 1 1 1 1 Pojemność całkowita [m 3 ] 276 286,00 276 286,00 276 286,00 411 286,00 Pojemność zapełniona 147 534,00 193 585,00 254 304,00 282 834,00 łącznie z warstwami izolacyjnymi [m 3 ] Drenaż odcieków tak warstwa drenażowa (miąższość, współczynnik filtracji) 0,3 m ukształtowanie misy; nachylenie wzdłuż kolektorów i w kierunku kolektorów, 2% kolektory (materiał, średnica) 180/210 Wawin zewnętrzny system rowów Gromadzenie odcieków tak w specjalnych zbiornikach o pojemność 180 m 3 Postępowanie z odciekami odprowadzanie do kanalizacji miejskiej wywóz do oczyszczalni miejskiej Odpady składowane są w sposób nieselektywny Masa odpadów dotychczas przyjęta do składowania [Mg] - - 303 979,12 338 499,68

3. Część doświadczalna Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) 121 Badane odcieki ze składowisk odpadów komunalnych w Gliwicach i Zabrzu zarówno w 2009 jak i 2014 roku pobrano w październiku. Kontrola trudnych ścieków objęła trzy zasadnicze grupy: a) analizę fizyczną, uwzględniającą barwę, mętność, zapach, temperaturę, przewodność elektrolityczną, suchą pozostałość, pozostałość po prażeniu, a także stratę po prażeniu[18], b) analizę chemiczną, w której oznaczono ph, zasadowość i kwasowość ogólną oraz mineralną, twardość ogólną, zawartość chlorków, azotu amonowego, siarczanów i fosforu ogólnego[19,20], c) analizę toksyczności z zastosowaniem nasion rzeżuchy ogrodowej[21-23]. Wszystkie pomiary wykonano zgodnie z aktualnie obowiązującymi normami, a wyniki stanowią średnią arytmetyczną z wykonanych powtórzeń. 4. Wyniki badań Przeprowadzona analiza pokazuje, że odcieki ze składowiska w Gliwicach z 2014 roku w odniesieniu do badań sprzed 5 lat charakteryzują się gorszą jakością. W 2009 roku odznaczały się beżowym zabarwieniem i brakiem mętności. Można powiedzieć, że odciek był klarowny. Natomiast odciek z 2014 roku posiadał brunatne zabawienie i znikomą mętność. Może to świadczyć o wysokiej koncentracji zanieczyszczeń i obecności substancji humusowych. Zapach odcieku badanego w 2009 roku był gnilny, obecnie charakteryzuje się nieprzyjemnym odorem, przypominającym zapach związków siarkowych. Sytuacja w odciekach z zabrzańskiego składowiska wygląda całkowicie odwrotnie. Barwa oraz zapach odcieków wskazuje na lepszą jakość odcieku z 2014 roku w odniesieniu do roku 2009. W 2009 roku odcieki charakteryzowały się ciemnobrunatnym zabarwieniem i gnilnym, specyficznym zapachem. W 2014 roku wręcz przeciwnie barwa posiadała delikatnie żółte zabarwienie, można powiedzieć, że odciek był prawie przeźroczysty, może to być spowodowane obecnością kwasów huminowych. Analiza danych [14-17] potwierdza informację o deponowaniu coraz mniejszej ilości substancji organicznych, gdyż wydzielane są one na etapie gromadzenia lub w trakcie obróbki odpadów w stacji segregacji. Zapach był lekko wyczuwalny, zbliżony do zapachu rozkładających się liści. Mętność była znikoma, jednak w odcieku z 2014 roku można było zauważyć drobną frakcję organiczną. Składowisko odpadów komunalnych w Zabrzu posiada otwarty zbiornik na odcieki, co prawdopodobnie może być przyczyną widocznych nieuzbrojonym okiem składników organicznych. Szczegółowe wyniki badań odcieków pobranych w przedmiotowych instalacji przedstawiono w tabelach 4.1. 4.3. Tabela 4.1. Analiza fizyczna odcieków z badanych składowisk odpadów w województwie śląskim [opracowanie własne]. Oznaczenie Jednostka Gliwice Zabrze 2009[12] 2014 2009[12] 2014 Barwa - Beżowa Brunatna Ciemnobrunatna Lekko żółta Mętność - Brak Znikoma Znikoma Znikoma Zapach - Gnilny Nieprzyjemny Gnilny, Lekko specyficzny wyczuwalny Temperatura C 18,43 19,30 21,43 - Przewodność elektrolityczna ms/cm 147,20 10,89 233,00 2,06 Sucha pozostałość mg/dm 3 4000,00 5940,00 12000,00 266,00 Pozostałość po prażeniu mg/dm 3 0,00 4254,00 6666,67 125,00 Strata przy prażeniu mg/dm 3 4000,00 1686,00 5333,33 141,00 Przewodność elektrolityczna informuje o zdolności do przewodzenia prądu elektrycznego. Wartość przewodności elektrolitycznej w odciekach z obu badanych składowisk odpadów jest niższa w przypadku odcieków z 2014 roku. W odcieku z gliwickiego składowiska wartość ta wynosi 10,89 ms/cm i jest ponad czternastokrotnie mniejsza, niż w 2009 roku. W przypadku odcieku ze składowiska w Zabrzu przewodność elektrolityczna wynosi 2,06 ms/cm i jest ponad 100% mniejsza, niż w odcieku sprzed 5 lat. Pomimo rozległych wartości, tylko przewodność odcieku z zabrzańskiego składowiska mieści się w wartościach normatywnych, gdyż przewodność zgodnie z Rozporządzeniem [24] nie może przekroczyć 2,5 ms/cm.

122 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) Na suchą pozostałość składają się nielotne substancje organiczne i nieorganiczne. Wartości suchej pozostałości w obu odciekach składowiskowych z Gliwic są wysokie i wynoszą odpowiednio: 4000 mg/dm 3 w odcieku z 2009 roku i 5940 mg/dm 3 w 2014 roku. Odcieki z 2009 roku zawierają jedynie substancje organiczne. Potwierdzają to badania pozostałości po prażeniu, która wynosi 0 mg/dm 3. W 2014 roku większość to substancje nieorganiczne 4254 mg/dm 3, natomiast pozostała część, 1686 mg/dm 3 składa się na frakcję organiczną. W przypadku zabrzańskiego składowiska sucha pozostałość w odcieku w 2009 roku wskazywała na bardzo dużą zawartość substancji. Substancji organicznych i nieorganicznych było aż 12000 mg/dm 3 odcieku, z czego większa połowa to frakcja nieorganiczna. W 2014 roku odciek zawierał tylko 141 mg/dm 3 substancji organicznych oraz 125 mg/dm 3 substancji nieorganicznych. Tabela 4.2. Analiza chemiczna odcieków z badanych składowisk odpadów w województwie śląskim [opracowanie własne]. Oznaczenie Jednostka Gliwice Zabrze 2009[12] 2014 2009[12] 2014 ph - 10,75 8,37 10,95 8,20 Zasadowość ogólna mval/dm 3 67,27 75,75 198,33 8,20 Zasadowość mineralna mval/dm 3 0,00 0,00 0,00 0,00 Kwasowość ogólna mval/dm 3 11,07 11,25 17,00 0,60 Kwasowość mineralna mval/dm 3 0,00 0,00 0,00 0,00 Twardość ogólna mval/dm 3 62,33 10,50 78,00 26,40 Chlorki mgcl /dm 3 1172,54 16658,00 2730,00 364,90 Azot amonowy mg/dm 3 305,29 2421,44 1394,12 35,84 Siarczany (VI) mg/dm 3 SO 4 141,52 0,08 65,00 0,34 Fosfor ogólny mg/dm 3 P 5,23 8,50 13,94 24,48 Wykładnik stężenia jonów wodorowych w przypadku obu składowisk wskazuje na jego stary wiek. Jednak w odciekach z 2009 ph wynosi 10,75 dla gliwickiego składowiska i 10,95 dla składowiska z Zabrza. W obu przypadkach wartości przekraczają wartość normowaną (6,5-9,0). Oznaczone ph w badanych odciekach jest jednym z wielu argumentów, że odcieki te należy oczyścić w oczyszczalni ścieków przed wprowadzeniem ich do wód lub do ziemi. Badane odcieki charakteryzują się brakiem zasadowości i kwasowości mineralnej, zarówno dla składowiska z Gliwic, jak i z Zabrza. Kwasowość i zasadowość ogólna w odcieku z gliwickiego składowiska występuje na bardzo zbliżonym poziomie. Wartości te wynoszą odpowiednio 11,07 mval/dm 3 i 11,25 mval/dm 3 w przypadku kwasowości oraz 67,27 mval/dm 3 i 75,75 mval/dm 3 w przypadku zasadowości, odpowiednio dla odcieku z 2009 i 2014 roku. W przypadku odcieków ze składowiska z Zabrza, analiza chemiczna wykazała, że w odcieku z 2014 roku kwasowość ogólna występuje na bardzo niskim poziomie i wynosi 0,60 mval/dm3, natomiast zasadowość ogólna kształtuje się na poziomie 8,20 mval/dm 3. Wartości sprzed 5 lat są nieporównywalnie większe kwasowość i zasadowość ogólna wynosiła odpowiednio 198,33 mval/dm 3 i 17 mval/dm 3. Oznaczenie twardości ogólnej wykazało, że badane odcieki ze składowisk odpadów w 2009 roku charakteryzowały się znaczną twardością (62,33 mval/dm 3 dla odcieku z gliwickiego składowiska i 78 mval/dm 3 dla odcieku z Zabrza), natomiast odcieki z 2014 roku w obu przypadkach można zaliczyć do wód miękkich (10,50 mval/dm3 dla składowiska w Gliwicach i 26,40 mval/dm 3 dla odcieku z zabrzańskiego składowiska). Zawartość chlorków po raz kolejny potwierdziła fakt, że trudne ścieki z 2014 roku ze składowiska z Gliwic charakteryzowały się gorszą jakością. Ilość chlorków była ponad czternastokrotnie większa, niż w odciekach z 2009 roku, a wartość ta wynosiła aż 16658 mg/dm 3 badanego roztworu. Sytuacja w zabrzańskim składowisku wygląda całkowicie przeciwnie. Zawartość chlorków w badanym roztworze z 2009 roku wynosi 2730 mg/dm 3 i jest ponad siedmiokrotnie wyższa, niż w odcieku 5 lat później. Tak wysokie stężenie zwiększa korozyjność wód i działa toksycznie na rośliny. Należy nadmienić, że tylko odciek z 2014 roku z zabrzańskiego składowiska mieści się w wartościach normowanych, w których zawartość chlorków nie może przekroczyć 1000 mg/dm 3 badanego odcieku. Stężenie azotu amonowego w odciekach z obu składowisk po raz kolejny pokazuje, że odcieki z gliwickiego składowiska pogorszyły swoją jakość z biegiem lat, natomiast w Zabrzu sytuacja uległa znacznej poprawie. Mimo wszystko zawartość azotu amonowego w obu odciekach ze składowiska w Gliwicach znajduje się powyżej obowiązujących norm. Do wód lub do ziemi można wprowadzać ścieki, które zawierają azot amonowy w ilości nie przekraczającej 10 mg/dm 3. W odcieku z 2014 roku znajduje się go aż 2421,44 mg/dm 3 i jest to zawartość prawie ośmiokrotnie wyższa, niż w odcieku sprzed 5 lat. Odciek z Zabrza z 2009 roku zawierał azot

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) 123 amonowy na poziomie 1394,12 mg/dm 3. W roku 2014 wartość ta znacząco się poprawiła i aktualnie stężenie azotu wynosi 35,84 mg/dm 3. Zawartość siarczanów (VI) w obu odciekach z 2014 roku występuje na bardzo niskim i zbliżonym poziomie. W odcieku z Gliwic stężenie siarczanów wyniosło 0,08 mg/dm 3, natomiast z Zabrza 0,34 mg/dm3. W 2009 roku charakteryzowały się większym zanieczyszczeniem siarczanów. Wartości wyniosły odpowiednio 141,52 mg/dm 3 badanego roztworu w przypadku gliwickiego składowiska i 65 mg/dm 3 dla składowiska z Zabrza. Oznaczona zawartość siarczanów w odciekach znacząco różni się między sobą, jednak stężenia o takiej zawartości w odciekach można wprowadzać do wód lub do ziemi zgodnie z obowiązującą normą. W odciekach z zabrzańskiego składowiska znajduje się więcej fosforu ogólnego, niż w odciekach z Gliwic. Stężenie fosforu ogólnego w 2014 roku z Zabrza wynosi 24,48 mg/dm 3 i jest prawie dwukrotnie większe niż w odcieku z 2014 roku, natomiast w badanym roztworze ze składowiska w Gliwicach wartości te wynoszą odpowiednio 5,23 mg/dm 3 dla 2009 roku i 8,50 mg/dm 3 dla roku 2014. Tabela 4.3. Analiza toksyczności odcieku z zastosowaniem nasion rzeżuchy ogrodowej z badanych składowisk odpadów w województwie śląskim [opracowanie własne]. Analizowane składowisko komunalne Jednostka Wartość Toksyczność Gliwice 2009[12] % 100,00 Inhibicja 2014 % 100,00 Inhibicja Zabrze 2009[12] % 100,00 Inhibicja 2014 % 32,25 Stymulacja Oznaczenie toksyczności odcieku z zastosowaniem nasion rzeżuchy ogrodowej ze składowiska w Gliwicach wskazuje na całkowitą inhibicję zarówno w odcieku z 2009 roku jak i w 2014 roku. Wysoka zawartość chlorków oraz metali ciężkich wpływa toksycznie na wzrost i rozwój roślin, co mogło mieć zasadniczy wpływ na stuprocentową inhibicję w obu przypadkach. W odcieku z 2009 roku zaobserwowano pojawienie się przezroczystej otoczki wokół ziaren rzeżuchy. Odciek pobrany 5 lat później spowodował zmianę zabarwienia ziaren rzeżuchy na ciemnobrązową. Można śmiało powiedzieć, że ziarna zostały wręcz popalone. W przypadku składowiska odpadów w Zabrzu zaobserwowano całkowitą inhibicję tylko dla odcieku z 2009 roku. Podobnie jak w odciekach z gliwickiego składowiska zaobserwowano zmianę zabarwienia nasion na ciemnobrązową oraz pojawienie się przezroczystej otoczki wokół nich. Natomiast w 2014 roku badany odciek wykazywał właściwości stymulacji na poziomie 32,25%. Wartość ta udowadnia, że odciek ten charakteryzuje się lepszą jakością. 5. Podsumowanie Gospodarowanie odpadami jest złożonym procesem, na który składają się różnorodne zagadnienia wpływające na efekt końcowy procesów zachodzących przy zbiórce odpadów, a także poddawaniu ich różnym metodom zagospodarowania. Oczywiście na początku dąży się do jak najprostszego i najlepszego z rozwiązań jakimi mogą być przekształcenia biologiczne, fizyczne czy chemiczne, które mają za zadanie doprowadzić odpady do stanu nieaktywnego dla człowieka oraz środowiska przyrodniczego. W momencie gdy nie można zastosować recyklingu czy odzysku ze względu na zbyt duży nakład finansowy pozostaje deponowanie odpadów w miejscu do tego przeznaczonym czyli na składowisku. Pomimo zastosowanych systemów takich jak drenaż czy uszczelnienie na składowisku powstają odcieki czyli wody zanieczyszczone licznymi substancjami organicznymi znajdującymi się w odpadach. Analizując wybrane obiekty można powiedzieć, że badane odcieki charakteryzują się dużym zróżnicowaniem jakościowym, zależnym od: wielkości składowiska, ilości i rodzaju deponowanych odpadów, wieku składowiska jak również technologii składowania (stopnia zagęszczania odpadów, stosowania warstw izolacyjnych). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: w przeciągu ostatnich 5 lat zmienił się istotnie w zakresie ilości i jakości strumień odpadów deponowanych na analizowanych składowiskach. Różnice są tak duże, że znacząco wpływają na jakościowy skład powstających odcieków, w okresie eksploatacji składowisk (Gliwice i Zabrze) zaobserwowano znaczny spadek wartości przewodności elektrolitycznej z ok. 200 ms/cm do poniżej 10 ms/cm. Biorąc pod uwagę fakt, że przewodność elektrolityczna jest miarą ilości rozpuszczonych w wodzie soli, a emisja soli na

124 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) składowiskach jest związana z procesami wyługowania, stąd też można powiedzieć że składowiska w ostatnim badanym okresie nie były zasilane dodatkową wodą, odcieki charakteryzują się zasadowym odczynem, który zmienia się z mocno zasadowego w kierunku lekko zasadowego, maleje wartość twardości, która informuje o spadku zawartości soli mineralnych w odcieku, w odciekach gliwickiego składowiska odnotowane zostały wysokie stężenia azotu amonowego w roku 2014, co jest skutkiem głównie procesów hydrolizy i fermentacji frakcji azotowej występujących w odpadach związków organicznych, w obu badanych odciekach zauważano wyraźny spadek zawartości siarczanów, z ponad 100 mg/dm 3 do ok. 0,50 mg/dm 3, co może wskazywać na niegenerowanie przez składowiska dodatkowego ich ładunku, a nawet na możliwość zachodzenia w warstwie odpadów procesów desulfatyzacji, znaczny wzrost stężenia chlorków w odciekach ze składowiska w Gliwicach potwierdza, że na składowisku deponuje się odpady, prawdopodobnie w postaci zmiotków ulicznych, szczególnie w okresie zimowo-wiosennym, które są głównym źródłem związków chloru. Idealnym rozwiązaniem dla procesu unieszkodliwiania odcieków ze składowisk jest budowa niezależnej oczyszczalni na terenie składowiska, która byłaby dostosowana do indywidualnych potrzeb. Obiekt ten pozwoliłby na oczyszczenie odcieków składowiskowych do poziomu, który zezwoli na wprowadzenie odcieków do miejskiej oczyszczalni ścieków. Jednakże stoją za tym rozwiązaniem niebagatelne koszty i zawsze szuka się rozwiązania najprostszego i ekonomicznie uzasadnionego, które jednocześnie będzie jak najmniej uciążliwe dla otaczającego środowiska przyrodniczego. Literatura 1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy (Dz. Urz. UE z 22 listopada 2008 r. nr L 312/3). 2. Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz.U. 2013 poz. 21 z późn. zm). 3. Beigl P., Lebersorger S., Salhofer S. Modelling municipal solid waste generation: A review. Waste Management, Volume 28, Issue 1, 2008, pp. 200 214. 4. Eurostat-waste statistics, http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/category:waste, z dnia 02.10.2015. 5. Krajowy plan gospodarki odpadami 2014. Uchwała Nr 217 Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010 r. w sprawie "Krajowego planu gospodarki odpadami 2014" (M. P. Nr 101, poz. 1183). 6. Dyrektywy Rady 1999/31/WE z dnia 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów. 7. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 25 maja 2012 r. w sprawie poziomów ograniczenia masy odpadów komunalnych ulegających biodegradacji przekazywanych do składowania oraz sposobu obliczania poziomu ograniczania masy tych odpadów (Dz.U. 2012 poz. 676). 8. Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy, z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów i procedur dopuszczenia odpadów do składowania na składowiskach danego typu (Dz.U. 2013 poz. 38). 9. Opis składowiska odpadów komunalnych w Gliwicach. Materiał zaczerpnięty ze strony: www.skladowiskogliwice.pl/o-firmie-pl.html z dnia 13.04.2015 r. 10. Plan gospodarki odpadami dla miasta Gliwice, projekt, Gliwice 2005. 11. Uchwała NR LI/756/14 Rady Miasta Zabrze z dnia 19 maja 2014 r. w sprawie przyjęcia "Aktualizacji programu ochrony środowiska dla miasta Zabrze do 2016 roku z perspektywą do roku 2020". 12. Czop M., Pieniążek K.: Analiza jakościowa odcieków ze składowisk miejskich w czasie ich eksploatacji, Gliwice 2010. 13. Opis składowiska odpadów komunalnych w Zabrzu. Materiał zaczerpnięty ze strony: http://www.mosir.zabrze.pl/news/miejskie_skladowisko_odpadow.html z dnia 13.04.2015 r.

Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015) 125 14. Raport wojewódzki dotyczący gospodarowania odpadami za rok 2008, BIP Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego, http://bip.slaskie.pl/dokumenty/2012/10/29/1356686969.pdf. 15. Raport wojewódzki dotyczący gospodarowania odpadami za rok 2009, BIP Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego, http://bip.slaskie.pl/dokumenty/2012/10/29/1356687056.pdf. 16. Raport wojewódzki dotyczący gospodarowania odpadami za rok 2013, BIP Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego, http://bip.slaskie.pl/dokumenty/2014/07/01/1439189067.pdf. 17. Raport wojewódzki dotyczący gospodarowania odpadami za rok 2014, BIP Urzędu Marszałkowskiego Województwa Śląskiego, http://bip.slaskie.pl/dokumenty/2015/07/17/1439189120.pdf. 18. Dojlido J., Dożańska W., Hermanowicz W., Koziorowski B., Zerbe J. Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków. Wydawnictwo Arkady, 2010. 19. Biegańska J., Czop M., Kajda-Szcześniak M., Gospodarka odpadami niebezpiecznymi. Materiały do zajęć laboratoryjnych. Wydawnictwo Politechnika Śląska, Gliwice 2010. 20. Metody analizy w gospodarce odpadami. Zbiór instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych. Praca zbiorowa pod redakcja Biegańskiej J. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008. 21. OECD. 2006. Guideline for the testing of chemicals: Proposal for a new Guideline 227. Terrestrial Plant Test: Vegetative Vigour Test. DOI: http://www.biotecnologiebt.it/pdf_our_services/oecd227.pdf. 22. PN-EN ISO 11269-1:2013-06. Jakość gleby. Oznaczanie wpływu zanieczyszczeń na florę glebową. Część 1: Metoda pomiaru hamowania wzrostu korzeni. 23. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 maja 2004 r. w sprawie warunków, w których uznaje się, że odpady nie są niebezpieczne (Dz.U. 2004 nr 128 poz. 1347). 24. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego(dz.u. 2014 poz. 1800).

126 Archives of Waste Management and Environmental Protection, vol. 17 issue 4 (2015)