Wodociąg Marecki pionierem w badaniach nad zagospodarowaniem osadów usuwanych z kanalizacji

221

Podzielone na trzy etapy badania odpadów powstających po czyszczeniu kanalizacji przyniosły optymalne efekty. Uzyskane wyniki gwarantują bezpieczeństwo biologiczne i chemiczne, trwałość stabilizacji oraz możliwość wtórnego zagospodarowania wyizolowanego osadu jako materiału użytkowego. Surowiec uzyskany po przeróbce osadów posłuży do wyrobu m.in. drobnej galanterii ulicznej oraz kruszywa do utwardzania dróg i rekultywacji terenu.  Zakończone sukcesem badania przeprowadziła w Wodociągu Mareckim dr chemii Agata Sikorska.

 – Przystępując do badań oczekiwała pani szybkich rezultatów?

Nie sądziłam, że to będą, aż tak trudne badania.  Morfologia osadów pochodzących z kanalizacji sanitarnej jest bardzo uciążliwa do oszacowania, bo ten skład zmienia się za każdym razem. Zależy od miejsca z którego pochodzą osady i z jakich studzienek – kanalizacyjnych  czy sanitarnych. Inny skład maja odpady zbierane z osiedli mieszkaniowych, a inne z dzielnic przemysłowych. Różnice wynikają też także z pory roku, pogody oraz wielu innych czynników. Przy takiej zmienności trudno było stwierdzić jaki jest udział poszczególnych frakcji w całej masie odpadu.  Opisanie i uśrednienie tej morfologii, która jest podstawą w procesie  badań, zajęło dużo więcej czasu, niż ich stabilizacja.

– Jak długo trwały badania morfologii surowych odpadów?

– Badania prowadzone były przez prawie dwa lata.  Pozwoliły na szacunkowe wyznaczenie składu jakościowego, w tym części płynnej w całej masie,  a także organicznej i frakcji mineralnej.  Udział części płynnej w surowym odpadzie zależy w dużej mierze od stopnia wstępnego filtrowania  osadów w komorze samochodu, który czyści kanalizację. Na część organiczną składa się tzw. „biofilm” i inne większe, pojedyncze fragmenty materiałów organicznych. Frakcję mineralną stanowią ziarna np. piasku, żwiru o różnej średnicy. Po zbadaniu tych wszystkich parametrów doszłam do wniosku, że potrzebna będzie stabilizacja  osadów. Na początku chciałam wszystko zamknąć w jednym etapie, ale po cyklu wykonanych badań okazało się, że tę stabilizację trzeba rozłożyć na trzy etapy. Należy rozpocząć od stabilizacji biologicznej odpadów, a potem przeprowadzić chemiczną i fizyczną.

– Na czym polegała stabilizacja biologiczna?

Wstępnie odfiltrowany i przepłukany osad , pozostawiony na ok. dwa dni w temperaturze otoczenia, zaczyna wydzielać coraz intensywniejszy, nieprzyjemny zapach, ponieważ  staje się siedliskiem różnych bakterii, grzybów i innych drobnoustrojów. Pod wpływem określonych preparatów należało zahamować rozwój tych mikroorganizmów. Przetestowaliśmy wiele stabilizatorów, ale wszystkie okazywały się bezskuteczne. Zawsze mieliśmy wzmożoną emisję siarkowodoru, albo amoniaku.  Nie mogliśmy utrzymać pH na poziomie obojętnym.  Po wielu próbach znaleźliśmy w końcu sposób, żeby  powstrzymać zmiany biologiczne w tych osadach.  Zamknęliśmy etap stabilizacji biologicznej i potem pojawił się etap stabilizacji chemicznej.

– Ten etap był równie trudny?

– Użycie stabilizatora chemicznego polega na zabezpieczeniu przed wymywaniem substancji szkodliwych do gleby, ale ten proces musi współdziałać ze stabilizacją biologiczną. Należało znaleźć takie preparaty, które będą ze sobą współpracować bez rywalizacji.  Niestety, na początku, przy stabilizacji zasadowej, negatywnym efektem była ponownie emisja amoniaku.  Wykonałam ponad 900 próbek z różnymi typami stabilizatorów i nie otrzymaliśmy zadowalających efektów. Po wielu poszukiwaniach wpadłam na pomysł, żeby nie prowadzić stabilizacji mieszaniną substancji nieorganicznych, zmieniających pH , tylko  zadziałać substancjami organicznymi. I to był  przysłowiowy strzał w dziesiątkę. Proces wydzielania emisji siarkowodoru i amoniaku został wreszcie powstrzymany. Ten eksperyment doprowadził do opracowania nowej metody stabilizacji osadów. Dodatkową zaletą podawanej mieszaniny jest fakt, że aplikuje się ją w postaci wodnego roztworu, co ułatwia utrzymanie jednakowego stężenia substancji czynnej w całej masie.

– Jaką postać przyjmują osady po zakończeniu tego procesu?

Osady po dodaniu stabilizatorów wyglądają jak mieszanina piasku ze żwirem. Jest ona zabezpieczona przed wymywaniem szkodliwych substancji do gleby. Nie emituje  siarkowodoru i amoniaku, a był to nasz zasadniczy cel.

– Do czego  jeszcze potrzebny był kolejny etap badań?

– Trzeci etap polegał na stabilizacji fizycznej. W zależności od tego jaki materiał użytkowy chcemy uzyskać,  możemy stosować jako stabilizatory  różne związki. Jeżeli chcemy otrzymać materiał ultra twardy o wielkiej wytrzymałości mechanicznej, odporności na ściskanie, zgniatanie to dodajemy odpowiednich dodatków.  Najprostszą metodą jest stabilizacja hydrauliczna, wiązanie z cementem. To się trwale  łączy i daje naprawdę twardą masę, która po wyschnięciu przypomina  kostkę brukową. Do takiego surowca można dodawać różne barwniki, żywice i wtedy powstaje materiał odporny na wymywanie i zgniatanie. I co jest ważne,  nie kruszy się na krawędziach.

– Czy ktoś wcześniej przeprowadzał  już podobne badania?

Z tego co mi wiadomo, nikt nie robił wcześniej badań osadów, pochodzących z czyszczenia kanalizacji. Wodociąg Marecki jest pod tym względem absolutnym pionierem i liderem w tego typu badaniach. Jest bardzo dużo doniesień i opracowań naukowych dotyczących osadów ściekowych z oczyszczalni, ale na temat  osadów usuwanych z kanalizacji nie ma żadnej literatury. To było wyjątkowe wyzwanie dla przedsiębiorstwa. Zakończyło się sukcesem, ponieważ pracują tu ambitni i życzliwi ludzie, inspirowani do tak nietypowych przedsięwzięć przez dyrektora spółki Kajetana Pawła Specjalskiego.  Pracownicy jeździli ze mną  w teren i pobierali próbki ze studzienek do badań w różnych miejscach, a to nie należy przecież do przyjemnych zajęć.  Cały zespół ze mną współpracował. Jestem im za to bardzo wdzięczna. Mam nadzieję, że nadal będziemy rozwijać tę technologię, aby doprowadzić ją do szerokiego wykorzystania. Niedługo wybudowany zostanie przez spółkę nowy obiekt w którym przerabiać będziemy te odpady i kontynuować badania.

– Jakie efekty przyniesie opracowana przez panią  metoda?

– Projekt opracowania metody stabilizacji osadów był ambitnym wyzwaniem nie tylko pod względem naukowym, finansowym, ale również operacyjnym. Wdrożenie procesów przekształcenia odpadów oraz stabilizacji osadów jest nie tylko obowiązkiem prawnym, ale również korzystnym działaniem w bilansie finansowym i ekologicznym dla przedsiębiorstwa wodociągowego. Poza tym,

ta metoda przeróbki odpadów wraz ze stabilizacją daje wiele korzyści. Redukowana jest w 90 proc. ilość odpadów kierowanych na składowisko,  ograniczana emisja zanieczyszczeń do powietrza (NH3, H2S, CH4,CO2,NOX,SOX) oraz znaczące zmniejszenie uciążliwości zapachowych. Stabilizacja biologiczna osadów zapewnia też bezpieczeństwo biologiczne, ponieważ następuje zahamowanie rozwoju mikroorganizmów. Dodatkowym aspektem jest także podejmowanie działań wpisujących się w dobre praktyki gospodarki obiegu zamkniętego. Kłopotliwy odpad staje się surowcem wtórnym, który z powodzeniem można wykorzystać do produkcji materiałów użytkowych. Te efekty potwierdzają, że nasza inicjatywa przyniesie wszystkim wiele korzyści.

Z dr chemii Agatą Sikorską, rozmawiała Jolanta Czudak.

 

 

 

 

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać komentarz!
Please enter your name here