Przegląd metod badania osadów ściekowych stosowanych w Polsce

• Autorzy: Błaszczyk K. , Krzyśko-Łupicka T.

Warianty tytułu

EN

Overview of the research methods for sewage sludge used in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ilość i skład osadów ściekowych powstających w procesie oczyszczania ścieków są zróżnicowane i uzależnione od różnych parametrów, między innymi takich jak jakość ścieków czy sposób ich oczyszczania. Cechują się one niejednorodnym składem chemicznym oraz stopniem zanieczyszczenia mikrobiologicznego, dlatego dobór metod ich przeróbki wymaga każdorazowo oceny istotnych parametrów. Celem artykułu było przedstawienie metod badań osadów ściekowych i stosowanych norm badawczych w Polsce w aspekcie zagrożenia dla środowiska i ludzi. W związku z brakiem norm w zakresie badania osadów ściekowych pod kątem mikroflory stosuje się metody zapożyczone z różnych gałęzi przemysłu; ośrodki laboratoryjne wykrywanie mikroorganizmów chorobotwórczych wykonują na podstawie własnych procedur badawczych, które opierają się na aktach prawnych dotyczących: wody i ścieków, gleby, odpadów komunalnych, pasz i żywności oraz ogólnych zasad dotyczących badań mikrobiologicznych. Wykazano różnice mierzonych parametrów w zależności od pochodzenia ścieków, głównie na podstawie wyników analiz dostępnych w literaturze. Wyróżniono metody badań osadów ściekowych pod kątem: mikrobiologicznym, fizykochemicznym, stężenia substancji refrakcyjnych, parametrów, które decydują o możliwości wykorzystania osadów ściekowych do produkcji energii odnawialnej czy termicznej utylizacji, badania parametrów pośrednich oraz nowoczesne metody molekularne.

EN

Amount and physicochemical and biological composition of sewage sludge that is produced in the process of sewage cleansing is diverse, and depends on the quality of sewage, the functioning of sewage treatment plant, cleansing and processing of the sludge. They are characterized by heterogeneous composition, and the choice of methods for their processing requires individual assessment of important parameters. The purpose of the article was to present the research methods of sewage sludge and research standards applied in Poland, in terms of risk to the environment and people. The paper presents the testing methods of sewage sludge used in Poland: microbiological, physicochemical, concentrations of refractive parameters of intermediate and modern molecular methods. The choice of methods for disposing sewage sludge depends on several different factors. The most important are: the heavy metals content, the value and quotient of fertilising elements, the contents of toxic refractive and mineral compounds or the sedimentary qualities. Natural usage is not only determined by physicochemical contents but also hygienic-sanitary contents of sewage sludge. When sewage sludge is inappropriately kept and processed, it might be a source of pollution to the environment by pathogenic microorganisms and their spore forms. Microorganisms are identified by the traditional biochemical and/or serological method. Sanitary conditions are usually determined on the basis of indicator organisms: Salmonella bacteria and helmints’ eggs. Because there are few norms in the field of testing sewage sludge for microflora, methods from different branches of industry are used; laboratories that search for pathogenic microorganisms are using their own research procedures based on legal acts dealing with: water and sewage, ground, municipal waste, feeds and food and general rules for microbiological tests. Despite traditional methods of monitoring microbiological contents, modern molecular methods might be useful e.g. FISH, PCR together with different variants of electrophoresis, ARDRA and T-RFLP and RISA method. Physicochemical analysis of sewage sludge concerns marking: the contents of dry mass, pH value, contents of biogenic substances: nitrogen general and ammonium, phosphorus, calcium, magnesium, potassium that might be a fertilizer substance and that increase the sorptive capacity of soil. Heavy metals are also marked, such as: zinc, lead, cadmium, chromium, nickel, iron and mercury. Besides basic chemical determinations in the case of sewage sludge, the concentration of the refraction substances is marked. Not without significance when trying to recycle or utilize the sewage sludge is also knowledge of other parameters such as ignition temperature and combustion heat, moisture, ash content and percentage parts of carbon, nitrogen and hydrogen and volatile matter content, which determine the possibility of using sewage sludge for renewable energy production or thermal utilization. Sewage sludge was also tested for indirect parameters, such as indicators of humification. These are the parameters which might be useful during the composting process.

Słowa kluczowe

PL

osady ściekowe; metody badawcze; mikrobiologia; analiza fizykochemiczna

EN

sewage sludge; research methods; microbiology; physicochemical analysis

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 17, nr 1
• Strony: 117--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Błaszczyk K.

autor

Krzyśko-Łupicka T.

• Uniwersytet Opolski, Wydział Przyrodniczo-Techniczny Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej ul. kard. B. Kominka 6A, 45-035 Opole

Bibliografia

• [1] Bauman-Kaszubska H., Sikorski M., Możliwość rolniczego i przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych na przykładzie wybranych obiektów, Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 2008, 526, 303-310.
• [2] Malej J., Majewski A., Wybrane problemy oczyszczania wód osadowych, Rocznik Ochrona Środowiska 2002, 4, 1-33.
• [3] Kalisz L., Nechay A., Kaźmierczuk M., Sałbud J., Szyprowska E., Gierczak A., Kostrzewa-Szulc J., Fizyczno-chemiczne i biologiczne, referencyjne metody badań komunalnych osadów ściekowych, Wyd. Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2003.
• [4] Żukowska G., Flis-Bujak M., Baran S., Wpływ nawożenia osadem ściekowym na substancję organiczną gleby lekkiej pod uprawą wikliny, Acta Agrophisica 2002, 73, 37-367.
• [5] Krutysz-Hus E., Chmura K., Próby wykorzystania osadów ściekowych w uprawie wierzby krzewiastej dla potrzeb energetycznych, Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 2008, 528, 397-403.
• [6] Fijałkowski K., Kacprzak M., Wpływ dodatku osadów ściekowych na wybrane fizyczno-chemiczne i mikrobiologiczne parametry gleb zdegradowanych, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2009, 2, 2, 133-141.
• [7] Bień J., Neczaj E., Worwąg M., Grosser A., Nowak D., Milczarek M., Janik M., Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2011, 14, 4, 375-384.
• [8] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach.
• [9] Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu.
• [10] Malej J., Właściwości osadów ściekowych oraz wybrane sposoby ich unieszkodliwiania i utylizacji, Rocznik Ochrona Środowiska 2000, 2, 69-101.
• [11] Określenie kryteriów stosowania osadów ściekowych poza rolnictwem, Instytut Inżynierii Środowiska, Częstochowa 2004, 9-19.
• [12] Bauza-Kaszewska J., Paluszak Z., Skowron K., Wpływ kompostowania osadów ściekowych na liczebność wybranych grup drobnoustrojów autochtonicznych, Woda - Środowisko - Obszary Wiejskie 2010, 10, 2(30), 19-27.
• [13] Breza-Boruta B., Emisja drobnoustrojów przez składowisko odpadów komunalnych jako czynnik zagrożenia zdrowotnego, Proceedings of ECOpole 2012, 6(2), 617-623. DOI:10.2429/proc.2012.6(2)083.
• [14] Kulikowska D., Moszczyńska M., Kompostowanie osadów ściekowych - charakterystyka procesu oraz analiza jakości kompostu, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2010, 11, 36-39.
• [15] Siuta J., Wasiak G., Zasady wykorzystania osadów ściekowych na cele nieprzemysłowe (przyrodnicze), Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Inżynieria Ekologiczna 2001, 3, 13-42.
• [16] Kocwa-Haluch R., Woźniakiewicz T., Analiza mikroskopowa osadu czynnego i jej rola w kontroli procesu technologicznego oczyszczania ścieków, Czasopismo Techniczne, Wyd. Politechniki Krakowskiej, 2011, 2-Ś, 6, 141-162.
• [17] Stańczyk-Mazanek E., Kacprzak M., Analiza mikologiczna osadów ściekowych z wybranych oczyszczalni ścieków, Materiały IV Konferencji Naukowo-Technicznej nt.: Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych, Wyd. Inżynierii Ekologicznej, Bydgoszcz, 4-6 czerwca 2001, 3, 109-115.
• [18] Radosz M., Badania nad możliwością zastosowania mikrofal do higienizacji osadów ściekowych, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2005, 2, 28-31.
• [19] Budzińska K., Jurek A., Michalska M., Berleć K., Szejniuk B., Dynamika zmian mikroflory bakteryjnej w składowanych osadach ściekowych, Rocznik Ochrona Środowiska 2009, 11, 1155-1164.
• [20] Zakresy akredytacyjne laboratoriów badawczych w Bydgoszczy, Gdyni, Kaczorach, Katowicach, Lędzinach i Siedlcach.
• [21] eNormy.pl: http://enormy.pl/?m=src&idx=ICS,0013.0030.0020.X&atr=,,,,cu,al,al&ro=0#nl
• [22] Polski Komitet Normalizacyjny: https://sklep.pkn.pl/?m=product&a=find&cmd=&pfsymbol=&pfics=&pfsymbolopt=e&pfname=+osadY+%B6ciekoWE&pfnameopt=e&pfreplace=&pfinsert=&pfreplaceopt=e&pfinsertopt=e&pfisbn=&pfkt=&pfnormyopt=w&pfrows=50&submit=Szukaj
• [23] Kazanowska J., Szaciło J., Analiza jakości osadów ściekowych oraz możliwości ich przyrodniczego wykorzystania, Acta Agrophisica 2012, 19(2), 343-353.
• [24] Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych.
• [25] Raszka A., Ziembińska A., Wiechetek A., Metody i techniki biologii molekularnej w biotechnologii środowiskowej, Czasopismo Techniczne, Wyd. Politechniki Krakowskiej 2009, 2-Ś, 2, 101-114.
• [26] Więckowicz M., Molekularne metody identyfikacji mikroorganizmów w złożonych ekosystemach, Postępy Mikrobiologii 2009, 48, 1, 67-73.
• [27] Muszyński A., Mielczarek A., Nielsen P., Techniki FISH i PCR w badaniach bakterii akumulujących polifosforany, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2011, 5, 189-193.
• [28] Krzywy E., Baran S., Krzywy J., Wartość nawozowa głównych składników pokarmowych w komunalnych osadach ściekowych, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Inżynieria Ekologiczna, Warszawa 2002, 7, 66-68.
• [29] Magrel L., Metodyka oceny efektywności procesu fermentacji metanowej wybranych osadów ściekowych, Wyd. Politechniki Białostockiej, Białystok 2002, 69, 31-56.
• [30] Siebielska I., Sidełko R., Wpływ czasu trwania fazy gorącej kompostowania na usuwanie WWA, [w:] Polska inżynieria środowiska pięć lat po wstąpieniu do Unii Europejskiej, t. 1, red. J. Ozonek, M. Pawłowska, Lublin 2009, 281-287.
• [31] Siebielska I., Analiza porównawcza metod ekstrakcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z osadów ściekowych, Ochrona Środowiska 2008, 1, 51-54.
• [32] Bąkowski W., Bodzek D., Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w naturalnym środowisku człowieka - pochodzenie, występowanie, toksyczność, oszacowanie emisji w Polsce, Arch. Ochr. Śród. 1988, (3-4), 197-215.
• [33] Klimczak K., Gworek B., Akumulacja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w roślinach jednoi dwuliściennych rosnących na osadach ściekowych pochodzenia petrochemicznego, Przemysł Chemiczny 2011, 90/2, 230-235.
• [34] Werle S., Ksiądz A., Szwedo I., Badania eksperymentalne podstawowych własciwości palnych komunalnych osadów ściekowych, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2011, 11, 447-450.
• [35] Kowarska B, Baron J., Kandefer S., Żukowski W., Incineration of municipal sewage sludge in a fluidized bed reactor, Przemysł Chemiczny 2012, 91/5, 816-822.
• [36] Kowalski Z., Wzorek Z., Jodko M., Gorazda K., Właściowości osadów z oczyszczania ścieków komunalnych i popiołów z ich obróbki termicznej, Przemysł Chemiczny 2003, 8-9, 1034-1036.
• [37] Paluszak Z., Bauza-Kaszewska J., Ligocka A., Przeżywalność pałeczek Salmonella Senftenberg W775 w osadach pościekowych poddanych procesowi kompostowania, Med. Wet. 2003, 59, 239-243.