Stabilizacja osadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji

Stabilizacja osadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji jako obowiązek nowoczesnej gospodarki obiegu zamkniętego

Próby aplikacji założeń gospodarki obiegu zamkniętego (GOZ) na pole gospodarki odpadami trwają od kilku lat. Potwierdzają one wielką potrzebę zamykania obiegu i wprowadzania w życie zasady 4R (reduce, reuse, recycle, remanufacture – ogranicz, użyj ponownie, poddaj recyklingowi, zregeneruj). W Polsce wytwarzanych jest 11 milionów ton odpadów komunalnych, z czego zaledwie 28% poddawanych jest recyklingowi. Wobec wymagań nowego pakietu odpadowego, zakładającego osiągnięcie 55% recyklingu odpadów komunalnych w 2025 r., opracowano nową technologię stabilizacji odpadów, której zastosowanie umożliwia otrzymanie pełnowartościowego produktu wtórnego.

1. Wstęp

Jednym z rodzajów odpadów komunalnych, które trafiają na składowiska lub do spalarni i nie są w żaden sposób poddawane recyklingowi, są odpady pochodzące z czyszczenia kanalizacji sanitarnej i deszczowej (o kodach 20 03 03 oraz 20 03 06). Kwestia zagospodarowania tego rodzaju odpadów dotyczy wszystkich przedsiębiorstw wodociągowych. Podmioty te w zakres swojej działalności mają wpisany obowiązek usuwania awarii, niedrożności sieci oraz utrzymania odpowiedniej wydajności pracy instalacji. Wiele firm dysponuje specjalistycznymi samochodami, które przy wykorzystaniu wysokiego ciśnienia wody i zastosowaniu różnego rodzaju głowic i dysz, umożliwiają usunięcie osadów zalegających w kanalizacji. Osady te gromadzone są w komorze samochodu, a następnie trafiają najczęściej na składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne lub do spalarni.

Problem zagospodarowania takich odpadów staje się bardzo poważny z dwóch przyczyn: technologicznych, czyli niestosowania właściwych procesów przeróbki i warunków czasowego magazynowania, zanim odpady trafią na składowisko oraz nierespektowania aspektów prawnych, kwalifikujących tego rodzaju odpady do składowania.

Dotychczas, wobec braku dobrej, finansowo korzystnej technologii zagospodarowania osadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji, przedsiębiorstwa wodociągowe stosowały częściową separację, płukanie lub też higienizację zebranego materiału. Płukanie pozwala zmniejszyć własności odorogenne, a połączone z aplikacją środków do higienizacji (np. wapnowanie, chlorowanie) częściowo hamuje rozwój mikroorganizmów. Kompleksowe zagospodarowanie mieszaniny tego rodzaju odpadów wymaga jednak przeprowadzenia jednocześnie stabilizacji chemicznej i biologicznej, a jako dodatkowy etap – również stabilizacji fizycznej. Ten ostatni proces jest zależny od parametrów fizyko-mechanicznych, jakimi ma się charakteryzować końcowy materiał użytkowy. Stabilizacja chemiczna ma za zadanie zmniejszyć wymywalność substancji niebezpiecznych dla środowiska do poziomu niższego od dopuszczalnych granicznych wartości oraz zachować odpowiednie parametry fizyko-chemiczne wymagane dla materiałów kierowanych na składowisko. Natomiast stabilizacja biologiczna ma na celu zapewnienie całkowitego bezpieczeństwa biologicznego, zahamowanie rozwoju mikroorganizmów oraz zniesienie emisji gazów odorogennych. Stabilizacja fizyczna pozwala na zmodyfikowanie fizycznych własności masy odpadowej w taki sposób, by stanowiła ona pełnowartościowy surowiec do otrzymywania produktów użytkowych (kruszywo drogowe, kostki, płyty, drobna galanteria – np. donice, kwietniki itp.).

Aspekty prawne związane z gospodarką odpadami o kodach 20 03 03 oraz 20 03 06 obejmują te same zagadnienia, które odnoszą się do wszystkich odpadów komunalnych. Ustawa z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz. U. 2013 poz. 21 z późn. zm.) jasno precyzuje zasady zagospodarowania odpadów. Z tego względu, mieszanina odpadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji, powinna zostać poddana procesom odzysku, a w przypadku braku dostępu do racjonalnie uwarunkowanych metod, procesom unieszkodliwiania. Według zapisów w punkcie 7 art. 18 przedmiotowej ustawy, unieszkodliwianiu (w tym także składowaniu), poddaje się te odpady, z których oddzielono odpady nadające się do odzysku. Zatem podmioty chcące składować odpady z czyszczenia kanalizacji prawnie zobowiązane są do przeprowadzenia procesów odzysku i unieszkodliwienia.

Kryterium przy składowaniu osadów z czyszczenia kanalizacji jest spełnienie warunków wymywalności oraz parametrów wyznaczonych w załączniku nr 4 do Rozporządzenia Ministra Gospodarki (Dz. U. 2015 poz. 1277) w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach. Surowe, nieprzetworzone odpady, zbierane w komorze samochodu specjalistycznego często przekraczają dopuszczalne graniczne wartości ogólnego węgla organicznego (TOC). Biorąc pod uwagę zakres badań i kryteria dopuszczania tego rodzaju odpadów do składowania (według załącznika nr 4 wyżej wymienionego rozporządzenia), przekroczenie granicznych wartości jednego z trzech parametrów: ogólnego węgla organicznego (TOC), straty przy prażeniu (LOI) lub ciepło spalania uniemożliwia składowanie. Można rozważać w takiej sytuacji inny sposób zagospodarowania, jakim jest spalanie. Jednak jest to rozwiązanie mało racjonalne ze względu na koszty i same właściwości odpadu – wysoki stopień uwodnienia, przeważający udział frakcji mineralnej oraz niskie wartości ciepła spalania. Zatem, uwarunkowania prawne z wytycznymi gospodarki cyklu zamkniętego oraz wymogi dobrego zarządzania jakością w przedsiębiorstwie, skłaniają do pilnego opracowania odpowiedniej metody stabilizacji osadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji. Metody, która zapewniałaby dobre rozwiązania problemu zagospodarowania oraz przynosiłaby efekt ekologiczny i korzystny finansowo.

W artykule przedstawiono kompleksowe rozwiązanie zagospodarowania mieszaniny odpadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji. Wyniki badań stabilizacji biologicznej, chemicznej i fizycznej ukazują drogi poszukiwań naukowych i przebieg realizacji projektu wraz z wstępnymi badaniami i opisem algorytmu technologicznego. Opisaną metodę stabilizacji osadów mineralnych opracowano biorąc pod uwagę wymogi prawne, kwestie środowiskowe i bilans gospodarczy. Jest ona dobrym rozwiązaniem dla małych i dużych przedsiębiorstw wodociągowo-kanalizacyjnych. Zastosowanie tej metody przynosi korzyści finansowe, jest rozwiązaniem długoterminowym oraz można ją łatwo dostosować do rosnących ilości odpadów w przypadku rozwoju sieci. Odpad po stabilizacji staje się wartościowym surowcem, do wtórnego zastosowania.

Projekt „Stabilizacja osadów z czyszczenia kanalizacji” prowadzony był przez Wodociąg Marecki Sp. z o.o.

2. Część badawcza

2.1. Badania wstępne

W celu opracowania metody stabilizacji osadów z czyszczenia kanalizacji w zakresie opisywanego projektu, wykonano szereg badań morfologii surowego odpadu. Wyzwaniem było uśrednienie i zakreślenie udziału procentowego poszczególnych frakcji składowych odpadu. Przyjęto podział na część mineralną, biologiczną, część płynną oraz zanieczyszczenia obce – definiowane jako duże części, powyżej rozmiarów 10×10 cm o różnym pochodzeniu i budowie. W literaturze naukowej nie znaleziono żadnych doniesień na temat badań ilościowych i jakościowych morfologii tego rodzaju odpadów. Skład jest zależny od wielu parametrów, np. rodzaju kanalizacji – sanitarna czy deszczowa, miejsca usuwania zanieczyszczeń (np. przepompownie, rury, studzienki etc.), pory roku oraz rodzaju ścieków pod kątem pochodzenia – czy są to ścieki z osiedli mieszkalnych czy ze stref przemysłowych miasta. Wyniki badań morfologii surowego odpadu, prowadzone przez ponad dwadzieścia miesięcy, pozwalają na szacunkowe wyznaczenie następujących wartości: część płynna stanowi 15,7÷20% całej masy; części organiczne – 0,8÷2,3%, zanieczyszczenia obce – 18,5÷20,7% oraz frakcja mineralna – 60,6÷62,8%. Udział części płynnej w surowym odpadzie zależy w dużej mierze od stopnia wstępnego filtrowania w komorze samochodu, stąd największy zakres wartości uwodnienia. Na część organiczną składa się biofilm i inne większe, pojedyncze fragmenty materiałów organicznych. Frakcję mineralną stanowią ziarna o różnej średnicy. Pod kątem chemicznym są to głównie cząstki pochodzenia naturalnego, typu krzemiany, węglany itp. W przypadkach, kiedy czyszczenie kanalizacji odbywało się w okolicach budów dróg czy budynków, należy zaznaczyć także obecność we frakcji mineralnej cząstek spoiwa hydraulicznego – cementu lub innych materiałów budowlanych.

Wyniki badań morfologii ukazują dualistyczną naturę budowy tego typu odpadów – mineralną oraz biologiczną. Przeprowadzenie wielu wstępnych prób wykazało, że stabilizacja takiego materiału musi przebiegać wielowymiarowo. Dla każdego rodzaju faz (mineralnej i biologicznej) należy zastosować inny rodzaj stabilizacji. W przypadku części mineralnej – proces stabilizacji ma za zadanie zapewnić zmniejszenie lub całkowity brak wymywalności pierwiastków, jonów i związków niebezpiecznych dla środowiska. Wyniki badań ponad dwudziestu reprezentacyjnych próbek (materiału uśrednianego, wymieszanego z kilku transzy) wykazały, że wartości wymywalności materiału mineralnego przekraczały niektóre dopuszczalne graniczne wartości. Przykładowe wyniki badań dla frakcji mineralnej próbki odpadów (wstępnie płukanych) przedstawia tab. 1.

Tab. 1  Przykładowe wyniki badań wymywalności próbki materiału mineralnego otrzymanego po wymieszaniu kilku partii i wstępnie przepłukanego

Przykładowe wyniki badań wymywalności próbki materiału mineralnego otrzymanego po wymieszaniu kilku partii i wstępnie przepłukanego

Na podstawie danych z tab. 1 należy zauważyć, że samo przepłukanie (w stosunku masowym 1:10 odpad:woda) surowego materiału, wstępnie wyseparowanego, nie zapewnia uzyskania wartości wszystkich badanych parametrów poniżej dopuszczalnych granic. Niezbędna jest zatem stabilizacja chemiczna, która zapewni związanie substancji niebezpiecznych dla środowiska w inertne (bierne chemicznie), niewymywalne formy. Natomiast stabilizacja frakcji organicznej musi zapewnić ochronę przed zakażeniem w wyniku rozwoju bakterii, grzybów, czy innych mikroorganizmów i chorobotwórczych pasożytów. Jakkolwiek surowe odpady nie wykazywały obecności bakterii Salmonella ani jaj pasożytów jelitowych, to przy czasowym magazynowaniu na terenie przedsiębiorstwa istotnym wyzwaniem jest zabezpieczenie masy odpadowej przed rozwojem ognisk innych, potencjalnie chorobotwórczych, organizmów. Drugim, ważnym zadaniem stabilizacji biologicznej, jest zniesienie uciążliwości zapachowej. Łączy się to bezpośrednio ze zmniejszeniem emisji gazów odorogennych, głównie pochodnych siarki i azotu.

Materiał poddany stabilizacji biologiczno-chemicznej w kolejnym etapie przebadano pod kątem własności fizyko-mechanicznych. Wyniki badań potwierdziły, iż ustabilizowany osad jest dobrym surowcem do otrzymania materiału użytkowego, typu kruszywo wtórne. Osad traci cechy odpadu, a wtórne zastosowanie przynosi dodatni efekt nie tylko ekologiczny, ale także finansowy. Zatem zastosowanie tego materiału jako surowiec wtórny wpisuje się do najlepszych rozwiązań gospodarki obiegu zamkniętego.

Opracowanie metod stabilizacji i określenie warunków procesu technologicznego objęło wykonanie ponad dziewięciuset prób. Pozwoliło to na wyznaczenie receptury stabilizatorów, optymalne ilości reagentów oraz warunki technologiczne, które umożliwiają dostosowanie metody stabilizacji do indywidualnych potrzeb przedsiębiorstwa.

2. Część eksperymentalna stabilizacji osadów

2.2.1. Stabilizacja biologiczna

Materiał wstępnie odfiltrowany, przepłukany, o rozmiarach ziaren poniżej 2,5 cm, pozostawiony na około dwa dni w temperaturze otoczenia, zaczyna wydzielać coraz intensywniejszy, nieprzyjemny zapach. Na powierzchni narasta błona szlamowa, na której są widoczne rozwijające się kolonie bakterii, czy pleśni (por. fot. 1).

Błona szlamowa narastająca na powierzchni materiału osadowego

Fot. 1  Błona szlamowa narastająca na powierzchni materiału osadowego

Opracowanie warunków stabilizacji biologicznej objęło przetestowanie sześciu różnych metod. W związku z tym wykonano kilkadziesiąt prób w celu dostosowania ilości, warunków oraz sposobu uprzedniego przygotowania samego materiału. Wypróbowano stabilizację odczynnikami zasadowymi, za pomocą tlenków, wodorotlenków czy podchlorynem wapnia. Zastosowano także gotowe preparaty, ogólnie dostępne na rynku, takie jak: tabletki utleniające i kolonie bakterii oraz różnego typu dedykowane środki do dezynfekcji i/lub dezodoryzacji. Środki te pod względem chemicznym były mieszaninami związków organicznych, takich jak kwasy karboksylowe, aldehydy, ketony, terpeny lub nieorganicznych, w skład których wchodziły kwasy i sole kwasów siarkowych, azotowych i chlorki. Najlepszą metodę stabilizacji biologicznej przyniósł jednak preparat, do którego opracowano własną recepturę. Preparat ma silne działanie hamujące rozwój mikroorganizmów i daje trwałe efekty, przy tym nie zmienia pH osadu. Osiągnięcie takiej stabilizacji było trudne do utrzymania przy innych preparatach. pH w zakresie kwasowym powodowało zwiększenie emisji siarkowodoru, natomiast rosnące w zakresie zasadowym, wzmagało wydzielanie gazowego amoniaku. Zmiany zachodzące w osadach po zaaplikowaniu przykładowych preparatów pokazane są na fot. 2.

Eco Tabs oraz A 205 i A 207 (Ecolife – ENERAU)

Eco Tabs oraz A 205 i A 207 (Ecolife – ENERAU)

Odor Control OC 103, OC 104, OC 110

Odor Control OC 103, OC 104, OC 110 (Eko Partnerzy)

Ferrox C1, C3, C5, S1, S3, N5, N7 (Kemipol)
Ferrox C1, C3, C5, S1, S3, N5, N7 (Kemipol)

Ferrox C1, C3, C5, S1, S3, N5, N7 (Kemipol)

EGP 1, EGP 2 (EGP System)

EGP 1, EGP 2 (EGP System)

Fot. 2. Zmiany na powierzchni próbek po aplikacji preparatów do stabilizacji biologicznej. a) ; b) ; c)

2.2.2. Stabilizacja chemiczna

Badania stabilizacji chemicznej przeprowadzano także przy zastosowaniu kilku metod. Do osadu wprowadzano preparaty, które miały za zadanie ograniczyć wymywalność jonów i związków szkodliwych dla środowiska, czyli związać w inertne (bierne chemicznie) formy lub zapewnić immobilizację. Wypróbowano metody z udziałem m.in. tlenków kalcynowanych, siarczanów, krzemianów, polimerów, bentonitów. Stabilizatory działały na zasadzie reakcji chemicznych lub fizyko-chemicznego oddziaływania poprzez budowanie przestrzennej zawady (tzw. grupy ochronnej). Wszystkie te próby nie dawały jednak w pełni zadowalających efektów. Przykłady mas stabilizowanych chemicznie pokazane są na fot. 3.

Zmiany na powierzchni próbek po aplikacji preparatów do stabilizacji biologicznej
Zmiany na powierzchni próbek po aplikacji preparatów do stabilizacji biologicznej
Zmiany na powierzchni próbek po aplikacji preparatów do stabilizacji biologicznej
Zmiany na powierzchni próbek po aplikacji preparatów do stabilizacji biologicznej

Fot. 3. Przykłady mas stabilizowanych chemicznie

Zmiana odczynu stabilizowanej masy (powodująca wtórne wydzielanie gazów), brak trwałości stabilizacji, znaczący przyrost masy czy duże nakłady finansowe nie pozwalały zaklasyfikować danej metody do późniejszego zastosowania w skali technicznej. Opracowano zatem nową metodę stabilizacji osadów, w której stabilizatorem jest mieszanina nieorganicznych pochodnych związków organicznych. Mechanizm jej działania oparty jest na substytucji nukleofilowej związków acylowych. Powstają bierne chemicznie, niewymywalne wielkocząsteczkowe związki, które na zasadzie adhezji są połączone z ziarnami mineralnymi. Dodatkową zaletą takiej mieszaniny stabilizującej jest fakt, że aplikuje się ją w postaci wodnego roztworu, co ułatwia utrzymanie jednakowego stężenia substancji czynnej w całej masie.

Materiał po stabilizacji biologicznej i chemicznej (odsączony) przedstawia fot. 4.

Osad po stabilizacji biologicznej i chemicznej

Fot. 4. Osad po stabilizacji biologicznej i chemicznej

2.2.3. Stabilizacja fizyczna

Materiał po stabilizacji, bezpieczny biologicznie i chemicznie, odseparowany od frakcji mineralnej powyżej 2,5 cm, poddano badaniom analizy sitowej i innych własności fizyko-mechanicznych.

Wyniki otrzymane dla przykładowych próbek przedstawiono w tab. 2 i 3.

Tab. 2. Wyniki analizy sitowej przykładowej próbki osadu stabilizowanego

Tab. 2 Wyniki analizy sitowej przykładowej próbki osadu stabilizowanego

Wyniki badań wskazują, że odpad po stabilizacji może być klasyfikowany jako mieszanina piasku ze żwirem, czyli tzw. pospółka (według normy PN-86/B-02480). Materiał po obróbce, zapewniającej także usunięcie nadmiaru zanieczyszczeń organicznych i stabilizacji fizycznej, może być wykorzystywany jako kruszywo wtórne – secondary aggregates (na podstawie  Dokumentu Komisji Europejskiej End of Waste – Aggregates Case Study z 5 marca 2007 r.).

Tab. 3 Wyniki własności fizyko-mechanicznych przykładowej próbki osadu stabilizowanego

Tab. 3 Wyniki własności fizyko-mechanicznych przykładowej próbki osadu stabilizowanego

Stabilizacja fizyczna może być prowadzona różnymi spoiwami hydraulicznymi lub innymi substancjami – kompozytami, w zależności od pożądanych cech końcowego produktu użytkowego.

2.3. Podsumowanie wyników badań

Badania odpadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji wykazały możliwości rozwiązania problemu zagospodarowania tego rodzaju materiału. Zróżnicowana morfologia oraz dwoistość natury masy odpadowej (frakcje składowe: mineralna i organiczna) była przyczyną opracowania metod i sposobów stabilizacji przebiegającej w trzech płaszczyznach: biologicznej, chemicznej i fizycznej. Te trzy rodzaje działań zapewniają osiągnięcie optymalnych efektów: bezpieczeństwo biologiczne i chemiczne, trwałość stabilizacji, możliwość wtórnego zagospodarowania wyizolowanego osadu jako materiału użytkowego.

Jakkolwiek stabilizacja fizyczna może być stosowana opcjonalnie, zwiększa ona jednak wymiernie efekt ekologiczny procesu i jest korzystna finansowo. Koszty składowania są redukowane o ponad 95÷98%, a kruszywo staje się surowcem. Pole zastosowań kruszywa wtórnego otrzymanego po przeróbce jest szerokie – od materiału do wyrobu drobnej galanterii ulicznej, do kruszywa do utwardzania i niwelowania nierówności terenu itd.

3. Część techniczna

3.1. Ogólne założenia rozwiązań technologicznych

Odpady z czyszczenia kanalizacji, zbierane są w komorze samochodu specjalistycznego (fot. 5).

Samochód specjalistyczny do czyszczenia kanalizacji

Fot. 5. Samochód specjalistyczny do czyszczenia kanalizacji typu FFG Elephant (prod. Flensburger Fahrzeugsbau GmbH, Niemcy)

Przywożone do miejsca przeróbki – stacji obsługi samochodu specjalistycznego – oddzielane są wstępnie od dużych części odpadowych (> 10×10 cm), po czym poddawane wstępnej separacji. Odpady lżejsze, które będą się unosić przy powierzchni uwodnionego materiału (w większości niemineralne), zostaną oddzielone od cięższej frakcji. Zmieszany odpad biologiczno-mineralny kierowany jest następnie na układ sit, gdzie następuje rozdział na poszczególne frakcje mineralne i odmywanie części biologicznej. Frakcja o najmniejszym rozmiarze ziaren (0÷0,4 cm) wraz z biofilmem zawracana jest do kanalizacji. Większe elementy (> 2,5 cm), których udział masowy jest bardzo niski, kierowane są do kontenera na odpady. Wyizolowaną frakcję o ziarnistości 0,4÷2,5 cm, po płukaniu i odsączeniu, kieruje się do reaktora z mieszadłem, gdzie zachodzą procesy stabilizacyjne. Pozwalają one na zniesienie statusu odpadów oraz na otrzymanie surowca wtórnego lub gotowego produktu użytkowego.

Surowy materiał odpadowy pobrany z komory samochodu specjalistycznego; b) Osad wstępnie odwodniony oraz pozbawiony dużych elementów o wymiarach powyżej 10×10 cm; c-e) Kolejne frakcje odpadowe.

Fot. 6. a) Surowy materiał odpadowy pobrany z komory samochodu specjalistycznego; b) Osad wstępnie odwodniony oraz pozbawiony dużych elementów o wymiarach powyżej 10×10 cm; c-e) Kolejne frakcje odpadowe.

Należy wspomnieć, iż rozdział na poszczególne frakcje osadu, prowadzony w skali laboratoryjno-półtechnicznej (masa każdej z próbek w przeprowadzanych badaniach wynosiła ponad 100 kg) jest bardzo trudny (por. fot. 6). Materiał odpadowy zawiera duże ilości włókien, które zawieszając się na kratach, zabudowują prześwit oczek sitowych (fot. 7). Ręczne oczyszczanie sit i frakcjonowanie tego rodzaju odpadu jest czasochłonne i męczące. Z tego też powodu, w linii technologicznej zaprojektowano odpowiedni mechanizm do analizy sitowej, by usprawnić ten etap procesowy.

Kształt sit stosowanych w badaniach wstępnych; b) Dolna strona sita po rozdziale frakcji

fot. 7. Kształt sit stosowanych w badaniach wstępnych; b) Dolna strona sita po rozdziale frakcji

3.2. Algorytm procesu technologicznego

Opracowany algorytm procesu technologicznego wraz z szacunkowym bilansem materiałowym przedstawia rys. 1.

Rys. 1 Algorytm procesu technologicznego wraz z bilansem materiałowym

Rys. 1. Algorytm procesu technologicznego wraz z bilansem materiałowym

Przyjęte rozwiązania technologiczne mogą być modyfikowane pod kątem frakcjonowania odpadu, rodzaju surowca wtórnego, czy produktu użytkowego. Linia technologiczna jest zbudowana z powszechnie dostępnych przenośników taśmowych, mieszalników, układów sit oraz dozowników. W tym samym reaktorze – mieszalniku można prowadzić stabilizację biologiczną, chemiczną i fizyczną w małych odstępach czasowych.

4. Korzyści z zastosowania stabilizacji osadów

4.1. Przewidywany bilans finansowy

Koszty składowania odpadów wciąż rosną, a z uwagi na zmniejszającą się liczbę dostępnych składowisk prognozuje się ich dalszy wzrost. Koszty spalania znacznie przewyższają koszty składowania. Przeróbka odpadów z czyszczenia kanalizacji jest jedyną metodą zagospodarowania, która jest wskazana dla tego rodzaju odpadów. Odpowiednio poprowadzona stabilizacja daje nie tylko korzyści ekologiczne, ale także finansowe. Na rys. 2 przedstawiono symulację kosztów w odniesieniu do 1 tony frakcji 0,4÷2,5 cm oraz w przeliczeniu na tonę zmieszanych odpadów surowych. Jeśli przyjąć kruszywo wtórne jako produkt końcowy, to koszty stabilizacji i przeróbki są około ośmiokrotnie niższe od kosztów składowania. W ten sposób na jednej tonie wykazuje się oszczędność w kwocie około 150 zł. Koszty stabilizacji i przeróbki do gotowego materiału użytkowego wzrastają o udział spoiwa czy kompozytu, które chcemy zastosować. Jednak wciąż jest to kwota około pięć razy niższa niż koszty składowania.

Rys. 2 Symulacja bilansu kosztów zagospodarowania osadu

Rys. 2. Symulacja bilansu kosztów zagospodarowania osadu

4.2. Korzyści niematerialne

Wprowadzenie proponowanej metody przeróbki odpadów z czyszczenia kanalizacji wraz ze stabilizacją daje bardzo korzystny efekt ekologiczny. Redukowana jest w 90% ilość odpadów kierowanych na składowisko. Poza tym ograniczana jest radykalnie emisja zanieczyszczeń do powietrza (NH3, H2S, CH4, CO2, NOX, SOX) oraz uciążliwość zapachowa. Stabilizacja biologiczna zapewnia bezpieczeństwo sanitarne – następuje zahamowanie rozwoju mikroorganizmów – brak warunków do żerowania much, gryzoni i ptaków przenoszących chorobotwórcze drobnoustroje.

Innym aspektem dodatniego efektu ekologicznego jest podejmowanie działań wpisujących się w dobre praktyki gospodarki obiegu zamkniętego. Kłopotliwy odpad staje się surowcem wtórnym, który z powodzeniem można wykorzystać do wyrobów materiałów użytkowych.

5. Podsumowanie

Projekt opracowania metody stabilizacji osadów z czyszczenia kanalizacji sanitarnej i deszczowej był ambitnym wyzwaniem nie tylko pod względem naukowym, finansowym, ale również operacyjnym. Przed przystąpieniem do projektu niezbędne było oszacowanie udziału poszczególnych frakcji w mieszaninie odpadów o zmiennej morfologii, co wymagało dużego nakładu czasu i pracy. Właściwe badania stabilizacji prowadzono przez ponad dwa lata. W połączeniu ze wstępnymi badaniami morfologii oraz opracowaniem warunków procesu i linii technologicznej, umożliwiły one przedstawienie komplementarnego rozwiązania właściwego zagospodarowania odpadów o kodach 20 03 03 oraz 20 03 06. Wdrożenie procesów przekształcenia odpadów oraz stabilizacji osadów jest nie tylko obowiązkiem prawnym, ale również korzystnym działaniem w bilansie finansowym i ekologicznym dla przedsiębiorstwa wodociągowego.

6. Podziękowania

Autorka składa wyrazy głębokiego szacunku i podziękowania Prezesowi Wodociągu Mareckiego Sp. z o.o., panu Kajetanowi Pawłowi Specjalskiemu za nowatorski pomysł, podjęcie wyzwania, finansowanie oraz wiarę i wsparcie na każdej płaszczyźnie realizacji projektu.

dr Agata Sikorska, Rada Ochrony Czystości Atmosfery

gospodarka ściekowa   Artykuł pochodzi z dwumiesięcznika „Forum Eksploatatora” (3/2019, maj/czerwiec 2019). Tekst opublikowany został w ramach współpracy z Wydawnictwem Seidel-Przywecki Sp. z o.o., za zgodą autorki i Wydawcnictwa.

fot. na otwarcie sozosfera.pl (zdjęcie ilustracyjne)

reklama

reklama

reklama

reklama

reklama

reklama

reklama

reklama

 

reklama