Evaluation of the impact of sludge lagoons on the quality of water environment in surrounding area

• Autorzy: Ospanov K. , Myrzahmetov M. , Andraka D.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2016.4.8

Warianty tytułu

PL

Ocena oddziaływania lagun osadowych na jakość środowiska wodnego w ich otoczeniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main goal of this research was to determine the impact of sludge lagoons collecting sewage sludge from the wastewater treatment plant in Almaty (Kazachstan), on groundwater and surface water quality. After geophysical examination of the study area (including Vertical Electroresistivity Survey and Seismic Survey), there were set three sampling points for examination of groundwater quality, and 2 points for sampling water from the river Almatynka Bol’shaya, winding 250÷500 meters from the borders of lagoons. The results obtained from the analysis of collected samples showed high concentrations of Fe, Mn, Zn, PO₄ ions and other compounds in groundwater in the vicinity of sludge lagoons. It was also found that in the river section downstream sludge lagoons there were higher concentrations of heavy metals and other contaminants, than in the river section upstream.

PL

Głównym celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu lagun osadowych na jakość wód powierzchniowych i podziemnych na przykładzie obiektu gromadzącego osady ściekowe z oczyszczalni ścieków w Ałmaty (Kazachstan). Na podstawie badań geofizycznych terenu, przeprowadzonych z wykorzystaniem m.in. sondowania sejsmicznego oraz elektrooporowego, ustalono 3 punkty pomiarowe do badania jakości wód gruntowych oraz 2 punkty poboru wody z rzeki Almatynka Bol’shaya, przepływającej ok. 300 m od granic lagun. Uzyskane rezultaty wykazały wysoką zawartość jonów Fe, Mn, Zn, PO₄ i in. w wodach gruntowych w sąsiedztwie badanych lagun. Stwierdzono również, że w dolnym przekroju badawczym rzeki (poniżej lagun osadowych) stężenia metali ciężkich oraz szeregu innych zanieczyszczeń były znacznie wyższe niż w przekroju górnym (powyżej lagun).

Słowa kluczowe

EN

sewage sludge; sludge lagoon; leachate; environmental impact

PL

osady ściekowe; laguny osadowe; odcieki; oddziaływanie na środowisko

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 19, nr 4
• Strony: 541--552
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., fot., 1 rys., 1 wykr.

Twórcy

autor

Ospanov K.

• Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev, Satpayev str. 22A, 050013 Almaty, Kazakhstan

autor

Myrzahmetov M.

• Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev, Satpayev str. 22A, 050013 Almaty, Kazakhstan

autor

Andraka D.

• Bialystok University of Technology, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok, Poland

Bibliografia

• [1] Koncepcija po perehodu Respubliki Kazahstan k «zelenoj ekonomike», Utverzhdena Ukazom Prezidenta Respubliki Kazahstan ot 30 maja 2013 goda, No 577, Astana 2013, 52 p. Retrieved from: https://strategy2050.kz/static/files/Concept_Rus.pdf
• [2] Metcalf & Eddy Inc., Tchobanoglous G., Burton F. Stensel H.D., Wastewater Engineering: Treatment and Reuse (4th edition), McGraw-Hill Education 2003.
• [3] Wang Q., Ye L., Jiang G., Jensen P.D., Batstone D.J., Yuan Z., Free nitrous acid (FNA)-based pretreatment enhances methane production from waste activated sludge, Environ. Sci. Technol. 2013, 47(20), 11897-11904.
• [4] Technical Report: Good practices in sludge management, Project on Urban Reduction of Eutrophication (PURE), 2012, (PDF), Retrieved from: http://www.purebalticsea.eu/index.php/ pure:materials
• [5] Commission of European Communities. Council Directive 91/271/EEC of 21 March 1991 concerning urban wastewater treatment (amended by the 98/15/EC of 27 February 1998).
• [6] Fytili D., Zabaniotou A., Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods - A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2008, 12, 116-140.
• [7] Kelessidis A., Stasinakis A.S., Comparative study of the methods used for treatment and final disposal of sewage sludge in European countries, Waste Management 2012, 32, 1186-1195.
• [8] Evans T.D., Sewage Sludge: Operational and Environmental Issues (Review of Current Knowledge), Foundation for Water Research 2011. Retrieved from: http://www.fwr.org/ sludge.pdf
• [9] Outwater A., Tansel B., Reuse of Sludge and Minor Wastewater Residuals, CRC Press, 1994.
• [10] Idris A., Yen O.B., Hamid M.H., Baki A.M., Drying kinetics and stabilization of sewage sludge in lagoon in hot climate, Water Sci. Technol. 2002, 46(9), 279-286.
• [11] Scholz M., Wetlands for Water Pollution Control (Second Edition), Chapter 21: Sludge Treatment, Elsevier Science 2016, 157-168.
• [12] Zhang X.L. et al., Odor control in lagoons, Journal of Environmental Management 2013, 124, 62-71.
• [13] Pan Y. et al., Sludge drying lagoon - a potential significant methane source in wastewater treatment plants, Environ. Sci. Technol., Just Accepted Manuscript, DOI: 10.1021/acs.est.5b04844.
• [14] Tindall J.A. et al., Effects of land disposal of municipal sewage sludge on fate of nitrates in soil, streambed sediment, and water quality, Journal of Hydrology 1994, 163, 147-185.
• [15] Fridrich B. et al., Impact of wastewater from pig farm lagoons on the quality of local groundwater, Agricultural Water Management 2014, 135, 40-53.
• [16] Averbuh A.T., Interpretacija materialov sejsmorazvedki prelomlennymi volnami, Nedra Publisher, Moskva 1975, 156-180.
• [17] Loke M.H., Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies, 199, Retreived from: http://www.abem.se/files/res/2dnotes.pdf
• [18] Jakubovskij Ju.V., Elektrorazvedka, Nedra Publisher, Moskva 1980.
• [19] NDP 30.1:2:3.9-08. Metodika vypolnenija izmerenij organicheskogo ugleroda i obshhego azota v pit'evyh, prirodnyh i stochnyh vodah, Moskva, “ZAO ROSA”.
• [20] PND F 14.1:2:4.143-98. Metodika vypolnenija izmerenij massovyh koncentracij aljuminija, barija, bora, zheleza, kobal'ta, marganca, medi, nikelja, stroncija, titana, hroma i cinka v probah pit'evyh, prirodnyh i stochnyh vod metodom isp-spektrometrii, “ZAO ROSA”.
• [21] PND F 14.1.175-2000. Metodika vypolnenija izmerenij massovyh koncentracij anionov (hloridov, sul'fatov, nitratov, bromidov i jodidov) v stochnyh vodah metodom ionnoj hromatografii, “ZAO ROSA”.
• [22] PND F 14.1:2:4.254-09. Metodika vypolnenija izmerenij vzveshennyh veshhestv i prokalennyh veshhestv v pit'evyh, prirodnyh, stochnyh vodah, “ZAO ROSA”.
• [23] PND F 14.1:2:4.178-02. Metodika vypolnenija izmerenij serovodoroda, sul'fidov i gidrosul'fidov v pit'evyh, prirodnyh i stochnyh vodah, “ZAO ROSA”.
• [24] Lopes D.D. et al., Geophysical technique and groundwater monitoring to detect leachate contamination in the surrounding area of a landfill e Londrina (PR e Brazil), Journal of Environmental Management 2012, 113, 481-487.
• [25] Wang X. et al., Studies on land application of sewage sludge and its limiting factors. J. Hazard Mater. 2008, 160, 554-558.
• [26] Singh R.P., Agrawal M., Potential benefits and risks of land application of sewage sludge, Waste Manage. 2008, 28, 347-358.
• [27] GOST R 17.4.3.07-2001 “Ohrana prirody. Pochvy. Trebovanija k svojstvam osadkov stochnyh vod pri ispol'zovanii ih v kachestve udobrenija”.
• [28] CEC (Council of the European Communities), Council Directive of 12 June 1986 on the protection of the environment, and in particular of the soil, when sewage sludge is used in agriculture (86/278/EEC), Off. J. Eur. Comm. L181, 6, 12, 1986.
• [29] Włodarczyk-Makuła M., Janosz-Rajczyk M., Bilans WWA w skladowanych osadach sciekowych, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 2006, 43, 4, 129-135.
• [30] Włodarczyk-Makuła M., Janosz-Rajczyk M., The impact of liming of stabilised sewage sludge on leaching of carcinogenic organic compounds, [In:] Environmental Protection into the Future, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007, 421-425.
• [31] Włodarczyk-Makuła M., Janosz-Rajczyk M., Wymywanie WWA, AOX i metali cieżkich z mieszaniny gleby i osadów ściekowych, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2006, 4, 409-420.
• [32] Włodarczyk-Makuła M., Janosz-Rajczyk M., The impact of sludges added to the soil on the changes of selected organic pollutants, Polish Journal of Environmental Studies 2007, 16, 2A, 682-685.
• [33] Smith S.R., Organic contaminants in sewage sludge (biosolids) and their significance for agricultural recycling, Phil. Trans. R. Soc. A 2009, 367, 4005-4041.

Uwagi

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