Fitoremediacja wspomagana terenów zdegradowanych z wykorzystaniem cyklu zamkniętego organicznej materii odpadowej w przyrodzie

• Autorzy: Stępień W. , Lange P. , Jedlikowska S. , Grobelak A. , Kacprzak M.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/76779

Warianty tytułu

EN

Assisted phytoremediation of degraded soil using a closed cycle of the organic waste matter in the environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy oceniono wpływ składu mieszaniny kompostowej, składającej się z osadów ściekowych, trawy oraz organicznej frakcji odpadów komunalnych, na efektywność procesu kompostowania oraz wpływ uzyskanych kompostów na efektywność firoremediacji gleb. W pierwszym etapie prowadzono proces kompostowania a następnie w drugiej części badań założono doświadczenia wazonowe i aplikowano dodatki glebowe oraz oceniano ich wpływ na proces rekultywacji gleby zdegradowanej. W ramach badań oceniono właściwości fizyczne i chemiczne gleb po zastosowaniu preparatów w postaci kompostu oraz bionawozu otrzymanego z przetworzenia osadów ściekowych podczas procesu wspomaganej fitoremediacji gleby silnie zdegradowanej (duża zawartość metali ciężkich). Proces kompostowania prowadzono w dwóch etapach, pierwszy etap trwał 4 tygodnie i prowadzony był w zamkniętym bioreaktorze, gdzie doprowadzany był tlen. Natomiast drugi etap obejmował tzw. dojrzewanie proces ten trwał 6 tygodni, również z dostępem do tlenu. Obie mieszanki charakteryzowały się pod koniec procesu dużą zawartością substancji odżywczych oraz niską zawartością metali ciężkich, przez co kwalifikowały się do zastosowania, w procesie rekultywacji gleby zdegradowanej. Przeprowadzone badania potwierdzają możliwość wykorzystania uzyskanych kompostów w celach nawozowych. Również granulat uzyskany z przetwarzania osadów ściekowych wykazał pozytywny wpływ na badaną glebę. Wszystkie dodatki zwiększyły przyrost uzyskanej biomasy wprowadzając do gleby brakujące substancje odżywcze.

EN

The thesis has evaluated the impact of the composition of the compost mixture containing sewage sludge, grass and organic fraction of municipal waste, on the effectiveness of the composting process as well as the influence of the obtained composts on the effectiveness of soil phytoremediation. In the first stage, the composting process was carried out and in the second stage of the research, a pot experiment was conducted and the soil supplements were gradually applied, then their influence on the process of degraded soil renourishment was evaluated. During the research, the physical and chemical properties of the soils after the use of resources such as compost and bio-fertilizer gained from the processing of sewage sludge during the process of assisted phytoremediation of highly degraded soil (high content of heavy metals) were assessed. The composting process was carried out in two stages, the first of which lasted for four weeks and was carried out in a closed bioreactor with a flow of added oxygen. The second stage, on the other hand, included so-called ripening. This process lasted for six weeks and it also included the flow of added oxygen. By the end of the process, both mixtures were characterized by high content of nutrients and low content of heavy metals which qualified them to be used in the process of renourishment of degraded soils. The conducted research confirms the possibility of using the obtained composts for fertilization. Moreover, the granulate obtained from the processing of the sewage sludge showed positive influence on the examined soil. All of the supplements increased the increment of the obtained biomass, introducing the missing nutrients into the soil.

Słowa kluczowe

PL

kompost; rekultywacja gleb; przyrodnicze wykorzystanie

EN

compost; soil renourishment; environmental use

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 5
• Strony: 126--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Stępień W.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

autor

Lange P.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

autor

Jedlikowska S.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

autor

Grobelak A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

autor

Kacprzak M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1. Bernai M.P., Paredes C., Sanchez-Monedero M.A., and Cegarra J., 1998. Maturity and stability parameters of composts prepared with a wide range of organic wastes. Bioresource Technology, 63(1), 91–99.
• 2. Bień J.B., 2012. Osady ściekowe. Teoria i praktyka, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
• 3. Bień J., Neczaj E., Worwąg M., Grosser A., Nowak D., Milczarek M., Janik M., 2011. Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 14 (4), 375–384,
• 4. Cofie O., Kone D., Rothenberger S., Moser D., & Zubruegg C. 2009. Co-composting of faecal sludge and organic solid waste for agriculture: Process dynamics. Water Research, 43(18), 4665–4675
• 5. Epstein E., 1997. The science of composting, Technomic publishing Com., Inc., Lancaster (USA).
• 6. Grobelak A., Stępień W., Kacprzak M., 2016. Osady ściekowe jako składniki nawozów i substytutów gleb. Inżynieria Ekologiczna, 48, 52–60.
• 7. Kacprzak M., 2007. Wspomaganie procesów remediacji gleb zdegradowanych, Monografia nr 128, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa.
• 8. Karczewska A., Kabała C., 2008. Metodyka analiz laboratoryjnych gleb i roślin, Wydanie 4, Wrocław.
• 9. Kucharczak K., Stępień W., Gworek B., 2010. Composting of municipal solid waste as the method of organic matter recovery, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, nr 42.
• 10. McBride, M.B. 2003. Toxic metals in sewage sludge-amended soils: has promotion of beneficial use discounted the risks? Advances in Environmental Research, 8(1), 5–19.
• 11. Moldes A., Cendon Y., and Barral M.T., 2007. Evaluation of municipal solid waste compost as a plant growing media component, by applying mixture design. Bioresource Technology, 98(16), 3069–3075.
• 12. Novinscak A., Surette C., Filion M., 2007. Quantification of Salmonella spp. in composted biosolids using a TaqMan qPCR assay. Journal of Microbiological Methods 70(1), 119–126.
• 13. Nowak M., Kacprzak M., Grobelak A., 2010. Osady ściekowe jako substrytut glebowy w procesach remediacji i rekultywacji terenów skażonych metalami ciężkimi, Inżynieria Ochrona Środowiska, 13, (2), 121–131.
• 14. Oviedo-Ocaña E. R., Torres-Lozada P., Marmolejo-Rebellon L.F., Hoyos L.V., Gonzales S., Barrena R., and Sanchez A., 2015. Stability and maturity of biowaste composts derived by small municipalities: Correlation among physical, chemical and biological indices. Waste Management, 44, 63–71.
• 15. Pichtel J., Anderson M. 1997. Trace metal bioavailability in municipal solid waste and sewage sludge composts. Bioresource Technology 60, 223–229.
• 16. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dn. 18 czerwca 2008 roku w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu, Dz.U. 2008 nr 119 poz. 765.
• 17. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 18 czerwca 2008 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu, Dz.U.2008 nr 119 poz. 765.
• 18. 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.
• 19. Sidełko R., Siebielska I., Szymański K., Skubała A., Kołacz N. 2014. Ocena stabilności kompostu w czasie rzeczywistym. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 17.
• 20. Silva M.T.B., Menduíña A.M., Seijo Y.C., and Viqueira F.D.F., 2007. Assessment of municipal solid waste compost quality using standardized methods before preparation of plant growth media. Waste management & research, 25(2), 99–108.
• 21. Ustawa o nawozach i nawożeniu (tekst jednolity) z 10 lipca 2007 r.
• 22. Vlyssides A., Barampouti E.M., 2010. Effect of temperature and aeration rate on co-composting of olive mill wastewater with olive stone wooden residues. Biodegradation 21, 957–965.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).