Kompostowanie osadów ściekowych w układzie dwustopniowym oraz charakterystyka kompostu

• Autorzy: Kulikowska Dorota , Bernat Katarzyna , Zielińska Magdalena , Zaborowska Magdalena

Identyfikatory

URI

10.15199/17.2022.5.6

Warianty tytułu

EN

Composting of sewage sludge in a two-stage system and compost characteristics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych może być realizowane przy zastosowaniu procesu kompostowania, który jest formą recyklingu organicznego. Ze względu na wysokie uwodnienie osadów ściekowych, ich niską porowatość oraz niską proporcję węgla do azotu (C/N), uzyskanie odpowiedniego wsadu wymaga wprowadzenia materiałów strukturotwórczych i korygujących. W niniejszej pracy proces kompostowania osadów z materiałami lignocelulozowymi (słoma pszeniczna, zrębki drewniane) prowadzono w układzie dwustopniowym (1° — napowietrzany bioreaktor, 2° — okresowo przerzucana pryzma). Wykazano, że temperatura powyżej 55°C (warunki termofilowe) utrzymywała się do 6. dnia procesu, a po 2 tygodniach uległa obniżeniu do 40°C. W kompoście nie stwierdzono żywych jaj pasożytów jelitowych oraz bakterii z rodzaju Salmonella, co oznacza, że czas trwania fazy termofilowej był wystarczający do higienizacji osadów ściekowych. Mimo stosunkowo wysokiej zawartości materii organicznej w gotowym produkcie (766 g/kg s.m.), stabilny kompost uzyskano już po 60 dniach procesu, o czym świadczy wartość AT4 na poziomie około 10 g O2/kg s.m. Kompost charakteryzował się wysoką zawartością pierwiastków nawozowych (NPK), a stężenia metali ciężkich nie przekraczały wartości normatywnych.

EN

Composting, as a form of organic recycling, may be used for municipal sewage sludge treatment. Due to the high moisture of sewage sludge, and both its low porosity and the carbon to nitrogen ratio (C/N), to obtain the appropriate feedstock, bulking agents and amendments must be added. In the present study, the composting process of sewage sludge with the lignocellulosic materials (wood chips, wheat straw) was conducted in a two-stage system (1° — aerated bioreactor, 2° — periodically turned windrow). The temperature above 55°C (thermophilic conditions) maintained until the 6th day of the process, and after 2 weeks it decreased to 40°C. There were no live eggs of intestinal parasites and Salmonella bacteria in the compost. This means that the length of the thermophilic phase was sufficient for the sewage sludge hygienization. Compost had relatively high content of organic matter (766 g/kg dry matter), however, the product achieved stability only after 60 days of composting, as evidenced by the AT4 value on the level ca. 10 g O2/kg DM. Compost was characterized by a high content of nutrients (NPK) and heavy metals concentrations were below the normative values.

Słowa kluczowe

PL

kompostowanie; komunalne osady ściekowe; słoma pszeniczna; zrębki drewniane; pierwiastki nawozowe; stabilność kompostu; metale ciężkie

EN

composting; municipal sewage sludge; wheat straw; wood chips; heavy metals; nutrients

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 5
• Strony: 37--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kulikowska Dorota

• Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Geoinżynierii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 10-709 Olsztyn, ul Słoneczna 45G

autor

Bernat Katarzyna

• Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Geoinżynierii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 10-709 Olsztyn, ul Słoneczna 45G

autor

Zielińska Magdalena

• Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Geoinżynierii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 10-709 Olsztyn, ul Słoneczna 45G

autor

Zaborowska Magdalena

• Katedra Biotechnologii w Ochronie Środowiska, Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska, Wydział Geoinżynierii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 10-709 Olsztyn, ul Słoneczna 45G

Bibliografia

• [1] Aktualizacja Krajowego Programu Oczyszczania Ścieków Komunalnych 2020 (AKPOŚK 2020), Warszawa, sierpień 2020 r.
• [2] Bai L., Deng Y., Li J., Ji M., Ruan W. 2020. Role of the proportion of cattle manure and biogas residue on the degradation of lignocellulose and humification during composting. Bioresource Technology, 307: 122941.
• [3] Brinton W.F., Evans E., Drofiner M.L., Brinton R.B. 1995. A standardized Dewar test for evaluation of compost self-heating. Biocycle, 36(11): 1-16.
• [4] Jiang T., Li G., Tang Q., Ma X., Wang G., Schuchardt F. 2015. Effects of aeration method and aeration rate on greenhouse gas emissions during composting of pig feces in pilot scale. Journal of Environmental Sciences, 31: 124-132.
• [5] Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2022 przyjęty przez Radę Ministrów uchwałą nr 88 z dnia 1 lipca 2016 r.
• [6] Kulikowska D. 2016. Kinetics of organic matter removal and humification progress during sewage sludge composting. Waste Management, 49: 196-203.
• [7] Kulikowska D., Bernat K. 2021. Waste willow-bark from salicylate extraction successfully reused as an amendment for sewage sludge composting. Sustainability, 13(12): 6771.
• [8] Kulikowska D., Sindrewicz S. 2018. Effect of barley straw and coniferous bark on humification process during sewage sludge composting. Waste Management, 79: 207-213.
• [9] Kumar M., Ou Y.L., Lin J.G. 2010. Co-composting of green waste and food waste at low CIN ratio. Waste Management, 30(4): 602-609.
• [10] Pecorini I., Peruzzi E., Albini E., Doni S., Macci C., Masciandaro G., Lannelli R. 2020. Evaluation of MSW compost and digestate mixtures for a circular economy application. Sustainability, 12(7): 3042.
• [11] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach (Dz. U. z 2015 r. poz. 1277).
• [12] 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).
• [13] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. z 2015 r. poz. 257).
• [14] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/1009 z dnia 5 czerwca 2019 r. ustanawiające przepisy dotyczące udostępniania na rynku produktów nawozowych UE, zmieniające rozporządzenia (WE) nr 1069/2009 i (WE) nr 1107/2009 oraz uchylające rozporządzenie (WE) nr 2003/2003.
• [15] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 o odpadach (Dz. U. z 2019 r. poz. 701).
• [16] Yuan J., Chadwick D., Zhang D., Li G., Chen S., Luo W., Du L., He., Peng S. 2016. Effects of aeration rate on maturity and gaseous emissions during sewage sludge composting. Waste Management, 56: 403-410.
• [17] Yuan J., Yang Q., Zhang Z., Li G., Luo W., Zhang D. 2015. Use of additive and pretreatment to control odors in municipal kitchen waste during aerobic composting. Journal of Environmental Sciences, 37: 83-90.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).