Osad ściekowy - Sewage sludge

Osuszanie pęknięcia w postaci wysuszonego szlamu, twarde końcowe szczątki ze ścieków .

Osady ściekowe to resztkowy, półstały materiał, który powstaje jako produkt uboczny podczas oczyszczania ścieków przemysłowych lub komunalnych. Termin „ osad ściekowy ” odnosi się również do osadów z prostego oczyszczania ścieków, ale jest połączony z prostymi systemami sanitacji na miejscu , takimi jak szamba .

Kiedy świeże ścieki lub ścieki dostaną się do osadnika wstępnego , około 50% zawiesiny opadnie w ciągu półtorej godziny. Ten zbiór ciał stałych jest znany jako surowy szlam lub pierwotne ciała stałe i mówi się, że jest „świeży” zanim uaktywnią się procesy beztlenowe. Po przejęciu przez bakterie beztlenowe osad stanie się gnilny w krótkim czasie i musi zostać usunięty z osadnika, zanim to nastąpi.

Odbywa się to na dwa sposoby. Najczęściej świeży szlam jest w sposób ciągły wydobywany z dna zbiornika w kształcie leja za pomocą skrobaków mechanicznych i przekazywany do oddzielnych zbiorników do fermentacji szlamu. W niektórych oczyszczalniach stosuje się zbiornik Imhoffa : osad osadza się przez szczelinę do niższej kondygnacji lub komory fermentacyjnej, gdzie jest rozkładany przez bakterie beztlenowe , co powoduje jego upłynnienie i zmniejszenie objętości osadu.

Proces oczyszczania wtórnego generuje również szlam składający się głównie z bakterii i pierwotniaków z porwanymi drobnymi cząstkami stałymi, który jest usuwany przez osadzanie się w osadnikach wtórnych. Oba strumienie osadów są zazwyczaj łączone i przetwarzane w procesie beztlenowej lub tlenowej obróbki w podwyższonej lub w temperaturze otoczenia. Po przefermentowaniu przez dłuższy czas, wynik jest nazywany „przefermentowanym” osadem i może być usuwany przez suszenie, a następnie składowanie na wysypisku .

„ Biostałe ” to termin często używany w połączeniu z ponownym wykorzystaniem stałych odpadów po obróbce osadów ściekowych . Biomasę stałą można zdefiniować jako organiczne substancje stałe ze ścieków, które można ponownie wykorzystać po procesach stabilizacji, takich jak fermentacja beztlenowa i kompostowanie . Przeciwnicy ponownego wykorzystania osadów ściekowych odrzucają ten termin jako termin public relations .

Wyprodukowane ilości

Ilość wytwarzanych osadów ściekowych jest proporcjonalna do ilości i stężenia oczyszczanych ścieków, a także zależy od rodzaju zastosowanego procesu oczyszczania ścieków. Można ją wyrazić w kg suchej masy na metr sześcienny oczyszczonych ścieków. Całkowita produkcja osadu z procesu oczyszczania ścieków jest sumą osadu z osadników wstępnych (jeśli są one częścią konfiguracji procesu) oraz osadu nadmiernego z etapu oczyszczania biologicznego. Na przykład sedymentacja pierwotna wytwarza około 110-170 kg/ml tak zwanego osadu pierwotnego, przy czym wartość 150 kg/ml uważa się za typową dla ścieków komunalnych w USA lub Europie. Produkcja osadu jest wyrażona jako kg suchej masy wytworzonej na ML oczyszczonych ścieków; jeden mega litr (ML) to 10 3 m 3 . Spośród procesów oczyszczania biologicznego, proces osadu czynnego wytwarza około 70-100 kg/ml osadu czynnego, a proces filtracji ściekowej wytwarza nieco mniej osadu z części biologicznej procesu: 60-100 kg/ml. Oznacza to, że całkowita produkcja osadu w procesie osadu czynnego z wykorzystaniem osadników wstępnych mieści się w zakresie 180–270 kg/ml, będąc sumą osadu wstępnego i osadu czynnego odpadowego.

Według szacunków EPA w 1997 r. komunalne oczyszczalnie ścieków w Stanach Zjednoczonych wyprodukowały około 7,7 mln ton suchych osadów ściekowych i około 6,8 mln ton suchych ton w 1998 r . Od 2004 r. około 60% osadów ściekowych zostało zastosowanych na gruntach jako nawóz do gleby i nawóz pod uprawy roślin. W artykule przeglądowym opublikowanym w 2012 r. podano, że w krajach UE-27 wyprodukowano łącznie 10,1 mln ton sm/rok.

Wytwarzanie osadów ściekowych może być zmniejszona przez konwersję z muszli klozetowej w celu wysuszenia toalety , takich jak mocz rozdzielającą suchej toalety i kompostowania toalety .

Zanieczyszczenia

Patogeny

Bakterie w produktach osadów klasy A mogą faktycznie odrastać w określonych warunkach środowiskowych. Patogeny mogą z łatwością pozostać niewykryte w nieoczyszczonym osadzie ściekowym. Patogeny nie są istotnym problemem zdrowotnym, jeśli osady ściekowe są odpowiednio oczyszczane i przestrzegane są praktyki zarządzania specyficzne dla danego miejsca.

Mikrozanieczyszczenia

Mikrozanieczyszczenia to związki, które normalnie występują w stężeniach do mikrogramów na litr i miligramów na kilogram, odpowiednio, w środowisku wodnym i lądowym, i są uważane za potencjalne zagrożenia dla ekosystemów środowiskowych. Mogą koncentrować się w osadach ściekowych. Każda z tych opcji utylizacji wiąże się z niezliczonym potencjałem — aw niektórych przypadkach udowodnionym — wpływem na zdrowie ludzkie i środowisko. W próbkach osadów ściekowych na całym świecie wykryto kilka organicznych mikrozanieczyszczeń, takich jak związki zaburzające gospodarkę hormonalną, farmaceutyki i związki perfluorowane, w stężeniach sięgających kilkuset mg/kg wysuszonego osadu. Wykryto również sterole i inne hormony .

Metale ciężkie

Jednym z głównych problemów w oczyszczanym szlamie jest zawartość stężonych metali ( ołowiu , arsenu , kadmu , talu itp.); niektóre metale są regulowane, podczas gdy inne nie. Metody ługowania mogą być stosowane w celu zmniejszenia zawartości metalu i spełnienia limitu określonego przepisami.

W 2009 roku EPA opublikowała Targeted National Sewage Sludge Study , w którym podaje się poziom metali , chemikaliów , hormonów i innych materiałów obecnych w statystycznej próbce osadów ściekowych. Niektóre najważniejsze informacje to:

  • EPA szacuje, że ołów , arsen , chrom i kadm są obecne w wykrywalnych ilościach w 100% krajowych osadów ściekowych w USA, podczas gdy tal jest obecny tylko w 94,1% osadów.
  • Srebro jest obecne średnio w ilości 20 mg/kg osadu, podczas gdy niektóre osady zawierają do 200 miligramów srebra na kilogram osadu; jeden poboczna wykazały srebra złoże 800-900 mg na kg szlamu.
  • Bar jest obecny w ilości 500 mg/kg, natomiast mangan w ilości 1 g/kg osadu.

Inne niebezpieczne substancje

Do oczyszczalni ścieków trafiają różne formy odpadów niebezpiecznych ze szpitali, domów opieki, przemysłu i gospodarstw domowych. W oczyszczonym szlamie mogą pozostać niskie poziomy składników, takich jak PCB , dioksyny i bromowane środki zmniejszające palność . Potencjalnie istnieją tysiące innych składników osadu, które pozostają nieprzetestowane/niewykryte, usuwane z nowoczesnego społeczeństwa, które również trafiają do osadu (farmaceutyki, nanocząstki itp.), które, jak udowodniono, są niebezpieczne zarówno dla zdrowia ludzkiego, jak i ekologicznego.

W 2013 roku w Południowej Karolinie odkryto bardzo duże ilości PCB w osadach ściekowych. Problem nie został odkryty, dopóki tysiące akrów gruntów rolnych w Karolinie Południowej nie zostały odkryte jako skażone tym niebezpiecznym materiałem. SCDHEC wydał nadzwyczajny nakaz regulacyjny zakazujący stosowania osadów ściekowych zawierających PCB na polach uprawnych lub składowania na wysypiskach w Karolinie Południowej.

Również w 2013 r., na wniosek DHEC, miasto Charlotte zdecydowało o zaprzestaniu stosowania osadów ściekowych w Karolinie Południowej, podczas gdy władze zbadały źródło zanieczyszczenia PCB. W lutym 2014 r. miasto Charlotte przyznało, że PCB również trafiły do ​​ich oczyszczalni ścieków.

Zanieczyszczenia budzące obawy w osadach ściekowych to plastyfikatory, PDBE i inne generowane przez działalność człowieka, w tym produkty higieny osobistej i leki. Włókna syntetyczne z tkanin pozostają w oczyszczonym osadzie ściekowym, a także w glebie oczyszczonej z osadów ściekowych i mogą zatem służyć jako wskaźnik zastosowania osadów ściekowych w przeszłości.

Stężenie zanieczyszczeń w suficie

Termin „zanieczyszczający” jest zdefiniowany jako część zasady EPA 503. Składniki osadu mają limity zanieczyszczeń określone przez EPA. „Zanieczyszczenie to substancja organiczna, substancja nieorganiczna, kombinacja substancji organicznych i nieorganicznych lub organizm chorobotwórczy, który po uwolnieniu i narażeniu, połknięciu, wdychaniu lub asymilacji do organizmu albo bezpośrednio ze środowiska, albo pośrednio przez połknięcie poprzez łańcuch pokarmowy może, na podstawie informacji dostępnych Administratorowi EPA, spowodować śmierć , chorobę , zaburzenia behawioralne , nowotwory , mutacje genetyczne , zaburzenia fizjologiczne (w tym zaburzenia rozrodu ) lub deformacje fizyczne w organizmach lub potomstwie organizmy ”. Maksymalne limity zanieczyszczenia składników przez amerykańską EPA to:

Zanieczyszczający Stężenie sufitowe (mg na kg)
Kadm 85
Miedź 4300
Ołów 840
Rtęć 57
molibden 75
Nikiel 420
Selen 100
Cynk 7500

Leczenie

Główny artykuł: Oczyszczanie osadów ściekowych

Oczyszczanie osadów ściekowych to proces usuwania zanieczyszczeń ze ścieków . Osady ściekowe powstają w wyniku oczyszczania ścieków w oczyszczalniach ścieków i składają się z dwóch podstawowych form — surowego osadu pierwotnego i osadu wtórnego, zwanego również osadem czynnym w przypadku procesu osadu czynnego.

Osad ściekowy jest zwykle oczyszczany w jednym lub kilku następujących etapach: stabilizacja wapna, zagęszczanie, odwadnianie, suszenie, fermentacja beztlenowa lub kompostowanie . Niektóre procesy przetwarzania, takie jak kompostowanie i stabilizacja alkaliczna, które wymagają znacznych zmian, mogą wpływać na siłę i stężenie zanieczyszczenia: w zależności od procesu i danego zanieczyszczenia, obróbka może zmniejszyć lub w niektórych przypadkach zwiększyć biodostępność i/lub rozpuszczalność zanieczyszczeń. Jeśli chodzi o procesy stabilizacji osadów, fermentacja beztlenowa i tlenowa wydaje się być najczęściej stosowanymi metodami w UE-27.

Po oczyszczeniu osady ściekowe są składowane, wyrzucane do oceanu, spalane, stosowane na gruntach rolnych lub, w niektórych przypadkach, sprzedawane lub rozdawane bezpłatnie ogółowi społeczeństwa. Zgodnie z artykułem przeglądowym opublikowanym w 2012 r., ponowne wykorzystanie osadów (w tym bezpośrednie zastosowanie w rolnictwie i kompostowanie) było dominującym wyborem dla gospodarki osadami w UE-15 (53% wytworzonego osadu), a następnie spaleniem (21% wytworzonego osadu). Z kolei najczęstszą metodą utylizacji w krajach UE-12 było składowanie.

Klasy osadów ściekowych po oczyszczeniu (Stany Zjednoczone)

Osad ściekowy w zlewce z oczyszczalni.

W Stanach Zjednoczonych zdefiniowano następujące klasy osadów ściekowych po oczyszczeniu:

  • Osad klasy A jest zazwyczaj suszony i pasteryzowany i znany jest również jako „wyjątkowa” jakość.
  • Klasa B obejmuje wszystkie osady niesklasyfikowane jako Klasa A. Osad klasy B jest zazwyczaj „ nieprzetrawiony ” i jest lotny .

Obie klasy osadów mogą nadal zawierać odpady radioaktywne lub farmaceutyczne .

Sprzedaż

Po oczyszczeniu i w zależności od jakości wytworzonego osadu (na przykład w odniesieniu do zawartości metali ciężkich), osad ściekowy jest najczęściej albo składowany na wysypiskach , wyrzucany do oceanu lub stosowany na gruntach ze względu na jego właściwości nawozowe, jak to zostało zapoczątkowane przez produkt Milorganit .

Składowisko

Osadzanie osadów ściekowych na składowiskach może krążyć zjadliwymi dla człowieka gatunkami patogenów Cryptosporidium i Giardia . Sonikacja i stabilizacja wapna palonego są najskuteczniejsze w inaktywacji tych patogenów; Dezintegracja za pomocą energii mikrofalowej i stabilizacja wierzchniej warstwy gleby były mniej skuteczne.

Zatapianie oceanu

Kiedyś powszechną praktyką było zrzucanie osadów ściekowych do oceanu, jednak praktyka ta została zatrzymana w wielu krajach ze względu na problemy środowiskowe, a także krajowe i międzynarodowe przepisy i traktaty. Ronald Reagan podpisał w 1988 r. ustawę zakazującą wyrzucania osadów ściekowych do oceanów w celu unieszkodliwienia osadów ściekowych.

Aplikacja gruntowa

Główny artykuł: Biosolidy

Biosolids to termin szeroko stosowany do określenia produktu ubocznego z domowych i komercyjnych oczyszczania ścieków oraz ścieków, które mają być stosowane w rolnictwie. Przepisy krajowe, które dyktują praktykę rolniczego wykorzystania oczyszczonych osadów ściekowych różnią się znacznie i np. w USA toczą się szerokie spory dotyczące tej praktyki.

W zależności od stopnia oczyszczenia i wynikającej z tego zawartości zanieczyszczeń, odpady stałe mogą być wykorzystywane w regulowanych zastosowaniach w rolnictwie niespożywczym, rolnictwie spożywczym lub dystrybucji w celu nieograniczonego wykorzystania. Poddane obróbce odpady stałe mogą być wytwarzane w postaci makuchów, granulek, peletek lub płynów i są rozprowadzane po ziemi przed wprowadzeniem do gleby lub wstrzyknięciem bezpośrednio do gleby przez wyspecjalizowanych wykonawców. Takie zastosowanie zapoczątkowała produkcja Milorganite w 1926 roku.

Wykorzystanie osadów ściekowych wykazało wzrost poziomu przyswajalnego fosforu i zasolenia gleby .

Wyniki 20-letniego badania terenowego powietrza, ziemi i wody w Arizonie wykazały, że wykorzystanie odpadów stałych jest zrównoważone i poprawia jakość gleby i upraw. Inne badania donoszą, że rośliny pobierają duże ilości metali ciężkich i toksycznych zanieczyszczeń, które są zatrzymywane przez produkty, które są następnie konsumowane przez ludzi.

Praca doktorska badająca dodawanie osadu w celu zneutralizowania kwasowości gleby wykazała, że ​​praktyka ta nie była zalecana w przypadku stosowania dużych ilości, ponieważ osad wytwarza kwasy podczas utleniania.

Badania wykazały, że farmaceutyki i produkty do higieny osobistej, które często adsorbują się na osadzie podczas oczyszczania ścieków, mogą utrzymywać się w glebach rolniczych po zastosowaniu biostałych substancji stałych . Niektóre z tych chemikaliów, w tym potencjalny czynnik zaburzający gospodarkę hormonalną Triclosan , mogą również przenikać przez kolumnę gleby i przenikać do drenażu z płytek rolniczych na wykrywalnym poziomie. Inne badania wykazały jednak, że te chemikalia pozostają adsorbowane na powierzchniowych cząstkach gleby, co czyni je bardziej podatnymi na erozję powierzchniową niż na infiltrację. Te badania są również mieszane w swoich odkryciach dotyczących trwałości substancji chemicznych, takich jak triklosan , triklokarban i inne farmaceutyki. Wpływ tego utrzymywania się w glebie jest nieznany, ale związek ze zdrowiem ludzi i zwierząt lądowych jest prawdopodobnie powiązany ze zdolnością roślin do wchłaniania i akumulowania tych substancji chemicznych w spożywanych tkankach. Badania tego rodzaju są na wczesnym etapie, ale w przypadku triclosanu i triclocarbanu w nasionach soi pojawiły się dowody na pobieranie korzeni i przemieszczanie się do liści . Efekt ten nie był obecny w kukurydzy w innych badaniach.

W regionach, w których gleby mają mniejszą zdolność wchłaniania substancji toksycznych lub ze względu na obecność niewiadomych w ściekach ściekowych, niektórzy opowiadają się za ostrożnym podejściem do rolniczego wykorzystania osadów ściekowych. W 2007 roku Northeast Regional Multi-State Research Committee (NEC 1001) wydał konserwatywne wytyczne dostosowane do gleb i warunków typowych dla północno-wschodnich Stanów Zjednoczonych.

Stosowanie osadów ściekowych jest zabronione w przypadku produktów oznaczonych jako ekologiczne z certyfikatem USDA . W 2014 roku amerykańska sieć spożywcza Whole Foods zabroniła produkcji produktów uprawianych w osadach ściekowych.

Oczyszczone osady ściekowe są wykorzystywane rolniczo w Wielkiej Brytanii, Europie i Chinach od ponad 80 lat, chociaż w niektórych krajach rośnie presja, aby zaprzestać stosowania gruntów z powodu zanieczyszczenia gruntów rolnych i oburzenia społecznego. W latach 90. w niektórych krajach europejskich istniała presja, by zakazać stosowania osadów ściekowych jako nawozu. Szwajcaria, Szwecja, Austria i inne wprowadziły zakaz. Od lat sześćdziesiątych XX wieku prowadzona jest współpraca z przemysłem w celu zmniejszenia nakładu substancji trwałych z fabryk. Udało się to bardzo dobrze i na przykład zawartość kadmu w osadach ściekowych w głównych miastach Europy wynosi obecnie tylko 1% tego, co było w 1970 roku.

Spopielanie

Osad może być również spalany w spalarniach osadów , które wiążą się z własnymi problemami środowiskowymi (zanieczyszczenie powietrza, usuwanie popiołu). Pirolizy osadu do tworzenia gazu syntezowego i potencjalnie biochar jest możliwe, jak jest to spalanie z wytworzonego biopaliwa suszenie osadu kanalizacyjnego lub spalanie na odpady w energię obiektu do bezpośredniego wytwarzania energii elektrycznej i pary wodnej do ogrzewania części lub ma zastosowania przemysłowe.

Procesy termiczne mogą znacznie zmniejszyć objętość osadu, a także doprowadzić do usunięcia wszystkich lub niektórych problemów biologicznych. Bezpośrednie spalanie odpadów w energię i kompletne systemy spalania (takie jak Gate 5 Energy System) będą wymagały wieloetapowego oczyszczania spalin, aby zapewnić, że nie zostaną uwolnione żadne niebezpieczne substancje. Ponadto popiół wytwarzany w procesach spalania lub niepełnego spalania (takich jak suszarki ze złożem fluidalnym) może być trudny w użyciu bez późniejszej obróbki ze względu na wysoką zawartość metali ciężkich; rozwiązania tego problemu obejmują ługowanie popiołów w celu usunięcia metali ciężkich lub w przypadku popiołu wytworzonego w procesie całkowitego spalania lub biowęgla wytworzonego w procesie pirolitycznym, metale ciężkie mogą być utrwalone na miejscu, a materiał popiołu może być łatwo wykorzystany jako preferowany przez LEED dodatek do betonu lub asfaltu. Przykładami innych sposobów wykorzystania wysuszonych osadów ściekowych jako źródła energii są Gate 5 Energy System, innowacyjny proces zasilania turbiny parowej za pomocą ciepła ze spalania zmielonych i wysuszonych osadów ściekowych, czy łączenie wysuszonych osadów ściekowych z węglem w energetyce węglowej stacje. W obu przypadkach pozwala to na produkcję energii elektrycznej z mniejszą emisją dwutlenku węgla niż konwencjonalne elektrownie węglowe.

Zagrożenia dla zdrowia

W 2011 r. EPA zleciła badanie Narodowej Radzie ds. Badań Naukowych Stanów Zjednoczonych (NRC) w celu określenia zagrożeń dla zdrowia związanych z osadami. W tym dokumencie NRC wskazała, że ​​wiele zagrożeń związanych z osadami jest nieznanych i nieocenionych.

National Research Council opublikowała „Biosolids stosowany w glebie: Advancing standardów i praktyk” w lipcu 2002 r NRC stwierdziła, że choć nie jest udokumentowane dowody naukowe, że regulacje osadów ściekowych nie udało celu ochrony zdrowia publicznego, nie jest trwała niepewność na ewentualne negatywne oddziaływania na zdrowie efekty. NRC zauważyła, że ​​potrzebne są dalsze badania i wydała około 60 zaleceń dotyczących rozwiązywania problemów związanych ze zdrowiem publicznym, niepewności naukowej i luk w danych w nauce leżącej u podstaw norm dotyczących osadów ściekowych. EPA odpowiedziała z zobowiązaniem do przeprowadzenia badań w odpowiedzi na zalecenia NRC.

Mieszkańcy mieszkający w pobliżu miejsc przetwarzania osadów klasy B mogą doświadczać astmy lub cierpienia płucnego z powodu bioaerozoli uwalnianych z pól osadów.

Badanie przeprowadzone w 2004 roku na 48 osobach w pobliżu dotkniętych miejsc wykazało, że większość zgłoszonych objawów podrażnienia, około połowa zgłosiła infekcję w ciągu miesiąca od zastosowania, a około jedna czwarta była dotknięta gronkowcem złocistym , w tym dwa zgony. Liczba zgłoszonych zakażeń S. aureus była 25 razy większa niż u pacjentów hospitalizowanych w grupie wysokiego ryzyka. Autorzy zwracają uwagę, że przepisy wymagają sprzętu ochronnego podczas obchodzenia się z odpadami stałymi klasy B i że podobne zabezpieczenia można rozważyć dla mieszkańców pobliskich obszarów, biorąc pod uwagę warunki wiatrowe.

W 2007 roku przeprowadzono badanie stanu zdrowia osób mieszkających w bliskim sąsiedztwie terenów zamulonych klasy B. Próbka 437 osób narażonych na osady klasy B (mieszkających w odległości 1,6 km) od osadu) - i przy użyciu grupy kontrolnej 176 osób nienarażonych na osad (nie mieszkających w odległości 1,6 km) od osadu gruntów) zgłosiły następujące informacje:

„Wyniki ujawniły, że niektóre zgłoszone objawy zdrowotne były statystycznie znacząco podwyższone wśród narażonych mieszkańców, w tym nadmierne wydzielanie łez, wzdęcia brzucha, żółtaczka, owrzodzenie skóry, odwodnienie, utrata masy ciała i ogólne osłabienie. Infekcja górnych dróg oddechowych i lamblioza również były statystycznie istotnie podwyższone. Odkrycia sugerują zwiększone ryzyko niektórych chorób układu oddechowego, przewodu pokarmowego i innych wśród mieszkańców mieszkających w pobliżu pól uprawnych, na których dozwolone było stosowanie osadów ściekowych.

—  Khuder i in., Badanie stanu zdrowia mieszkańców mieszkających w pobliżu pól uprawnych, na których dozwolone jest przyjmowanie biomasy

Chociaż korelacja nie implikuje związku przyczynowego , tak rozległe korelacje mogą prowadzić rozsądnych ludzi do wniosku, że środki ostrożności są konieczne w postępowaniu z osadami i zamulonymi gruntami rolnymi.

Harrison i Oakes sugerują, że w szczególności „dopóki nie zostaną przeprowadzone badania, które odpowiedzą na te pytania (…o bezpieczeństwie osadów klasy B…), rolnicze wykorzystanie osadów klasy B powinno być postrzegane jako praktyka, która poddaje sąsiadom a pracownicy na znaczne ryzyko zachorowania." Sugerują ponadto, że nawet osady poddane obróbce klasy A mogą zawierać zanieczyszczenia chemiczne (w tym metale ciężkie , takie jak ołów ) lub obecne w nich endotoksyny i na tej podstawie uzasadnione może być podejście ostrożnościowe, chociaż ogromna większość incydentów zgłoszonych przez Lewisa i in. zostały skorelowane z narażeniem na nieoczyszczony osad klasy B, a nie przetworzony osad klasy A.

Raport stanu Karolina Północna z 2005 roku stwierdza, że ​​„należy opracować program nadzoru ludzi żyjących w pobliżu miejsc aplikacji w celu ustalenia, czy w wyniku stosowania biomasy występują niekorzystne skutki zdrowotne u ludzi i zwierząt”.

Rozporządzenie i wytyczne

Unia Europejska

Limity metali ciężkich w UE.png

Europejskie prawodawstwo dotyczące substancji niebezpiecznych wyeliminowało produkcję i wprowadzanie do obrotu niektórych substancji, które budziły obawy w przeszłości, takich jak trwałe mikrozanieczyszczenia organiczne. Komisja Europejska powiedział wielokrotnie, że „dyrektywa w sprawie ochrony środowiska, w szczególności gleby, w przypadku wykorzystywania osadów ściekowych w rolnictwie” (86/278 / EWG) była bardzo udana, że nie było żadnych przypadków szkodliwego wpływu tam, gdzie został zastosowany. WE zachęca do wykorzystywania osadów ściekowych w rolnictwie, ponieważ chronią one materię organiczną i uzupełniają cykle składników odżywczych. Recykling fosforanów jest uważany za szczególnie ważny, ponieważ przemysł fosforowy przewiduje, że przy obecnym tempie wydobycia zasoby gospodarcze wyczerpią się za 100 lub najwyżej 250 lat. Fosforan można odzyskać przy minimalnych nakładach kapitałowych, ponieważ obecnie istnieje technologia, ale gminy mają niewielką wolę polityczną, aby próbować wydobywać składniki odżywcze, zamiast tego decydują się na mentalność „weź wszystkie inne”.

Kraje europejskie, które przystąpiły do ​​UE po 2004 roku, preferują składowiska odpadów jako sposób unieszkodliwiania osadów ściekowych. W 2006 roku przewidywane tempo przyrostu osadów ściekowych wyniosło 10 mln ton osadów ściekowych rocznie. Ten wzrost ilości nagromadzonych osadów ściekowych w UE może być spowodowany wzrostem liczby gospodarstw domowych podłączonych do kanalizacji. UE posiada dyrektywy zachęcające do wykorzystywania osadów ściekowych w rolnictwie w sposób, który nie zaszkodzi glebie, ludziom i środowisku. Zgodnie z wytycznymi UE, osadów ściekowych nie należy dodawać do sezonowych upraw owoców i warzyw. W Austrii, aby osady ściekowe trafiły na składowisko odpadów, należy je najpierw przetworzyć w sposób zmniejszający ich reaktywność biologiczną. Jednak w Szwecji nie zezwala się już na składowanie osadów ściekowych na składowiskach odpadów. W UE przepisy dotyczące utylizacji osadów ściekowych różnią się, ponieważ ustawodawstwo dotyczące utylizacji składowisk nie znajduje się w krajowych przepisach UE.

Stany Zjednoczone

Według EPA odpady stałe, które spełniają kryteria dotyczące oczyszczania i zawartości zanieczyszczeń zawarte w części 503.13, „mogą być bezpiecznie poddawane recyklingowi i stosowane jako nawóz w celu trwałej poprawy i utrzymania produktywnych gleb oraz stymulowania wzrostu roślin”. Jednak nie można ich usuwać na składowisko szlamu tylko zgodnie z częścią 503.23 ze względu na wysoki poziom chromu i ograniczenia graniczne.

Biomasy stałe, które spełniają kryteria oczyszczania i zanieczyszczenia patogenów klasy B, zgodnie z „Standardami wykorzystania lub usuwania osadów ściekowych” EPA (40 CFR Part 503), mogą być stosowane na gruntach z formalnymi ograniczeniami dotyczącymi lokalizacji i ścisłym prowadzeniem dokumentacji. Substancje biologiczne, które spełniają wymogi redukcji patogenów klasy A lub równoważne oczyszczanie za pomocą „procesu dalszej redukcji patogenów” (PFRP), mają najmniej ograniczeń w stosowaniu. PFRP obejmują pasteryzację , suszenie termiczne, kompostowanie termofilne (fermentacja tlenowa, najczęściej stosowana metoda) oraz napromienianie promieniami beta lub gamma .

Biuro Generalnego Inspektora EPA (OIG) przeprowadziło dwie oceny w 2000 i 2002 roku programu EPA dla osadów ściekowych. Raport uzupełniający z 2002 r. udokumentował, że „EPA nie może zapewnić opinii publicznej, że obecne praktyki użytkowania gruntów chronią zdrowie ludzkie i środowisko”. W sprawozdaniu udokumentowano również, że od czasu wcześniejszej oceny nastąpiło prawie 100% zmniejszenie zasobów egzekwowania EPA. Jest to prawdopodobnie największy problem z tą praktyką: zarówno w ramach programu federalnego prowadzonego przez EPA, jak i programów kilku stanów, istnieje ograniczona kontrola i nadzór ze strony agencji odpowiedzialnych za regulowanie tych praktyk. Do pewnego stopnia ten brak nadzoru jest funkcją postrzeganego (przez organy regulacyjne) łagodnego charakteru tej praktyki. Jednak ważniejszym zagadnieniem leżącym u podstaw jest finansowanie. Niewiele stanów i US EPA dysponują środkami uznaniowymi niezbędnymi do ustanowienia i wdrożenia pełnego programu egzekwowania przepisów dotyczących biomasy.

Jak wyszczególniono w Plain English Guide to the Part 503 Risk Assessment z 1995 r. , najbardziej wszechstronna ocena ryzyka EPA została przeprowadzona w odniesieniu do odpadów stałych.

Przed 1991 r.

Od 1884 roku, kiedy po raz pierwszy oczyszczono ścieki, ilość osadów wzrosła wraz z populacją i bardziej zaawansowaną technologią oczyszczania (oczyszczanie wtórne oprócz oczyszczania pierwotnego). W przypadku Nowego Jorku najpierw szlam był odprowadzany bezpośrednio wzdłuż brzegów otaczających miasto rzek, a później dalej do rzek, a następnie dalej do portu. W 1924 roku, aby złagodzić ponurą sytuację w porcie nowojorskim, miasto Nowy Jork zaczęło zrzucać szlam do morza w miejscu w Zatoce Nowojorskiej zwanym 12-milowym miejscem. Uznano to za skuteczny środek zdrowia publicznego i dopiero pod koniec lat sześćdziesiątych przeprowadzono jakiekolwiek badanie jego konsekwencji dla życia morskiego lub ludzi. Na dnie morskim nagromadziły się cząstki szlamu, aw konsekwencji zmiany w liczbie i typach organizmów bentosowych. W 1970 roku duży obszar wokół miejsca został zamknięty dla połowów skorupiaków. Od tego czasu aż do 1986 r. praktyka zatapiania na 12-milowym terenie znajdowała się pod rosnącą presją wynikającą z serii nieprzewidzianych kryzysów środowiskowych w Zatoce Nowojorskiej, które częściowo przypisywano składowaniu osadów. W 1986 r. składowanie osadów zostało przeniesione jeszcze dalej w kierunku morza do miejsca nad głębokim oceanem zwanego 106-milowym miejscem. Następnie, ponownie w odpowiedzi na presję polityczną wynikającą z wydarzeń niezwiązanych ze zrzucaniem do oceanu, praktyka ta zakończyła się całkowicie w 1992 roku. Od 1992 roku na ląd (poza stanem Nowy Jork) stosuje się szlam z Nowego Jorku. Szersze pytanie brzmi, czy zmiany na dnie morza spowodowane przez część osadu, który osadza się, są wystarczająco poważne, aby uzasadnić dodatkowe koszty operacyjne i obawy o zdrowie ludzi związane ze stosowaniem osadu na lądzie.

Od 1991

Po wprowadzeniu przez Kongres w 1991 r. zakazu zrzutów do oceanów , Agencja Ochrony Środowiska USA (EPA) wprowadziła politykę ponownego wykorzystania przefermentowanych osadów na gruntach rolnych. Amerykańskie przepisy EPA ogłoszone – 40 CFR część 503 – które nadal zezwalały na stosowanie odpadów stałych na ziemi jako nawozy i zmiany w glebie, co było wcześniej dozwolone na mocy części 257. EPA promowała recykling odpadów stałych w latach dziewięćdziesiątych. Przepisy EPA Part 503 zostały opracowane przy udziale badaczy uniwersyteckich, EPA i USDA z całego kraju i obejmowały obszerny przegląd literatury naukowej oraz największą ocenę ryzyka, jaką agencja przeprowadziła do tego czasu. Przepisy części 503 weszły w życie w 1993 roku.

Społeczeństwo i kultura

Sprawy sądowe w Stanach Zjednoczonych

  • W 2009 roku James Rosendall z Grand Rapids, MI został skazany przez amerykańskiego sędziego okręgowego Avern Cohna na 11 miesięcy więzienia, a następnie trzy lata nadzorowanego zwolnienia za spisek w celu popełnienia przekupstwa . Rosendall był byłym prezesem Synagro z Michigan, spółki zależnej Synagro Technologies . Do jego obowiązków należało uzyskanie zgody Miasta Detroit na przetwarzanie i usuwanie ścieków miejskich.
  • W 2011 r. komisarze hrabstwa Travis oświadczyli, że działalność firmy Synagro w zakresie utylizacji odpadów stałych byłaby niewłaściwa i zabroniła użytkowania gruntów zgodnie z już ustanowionymi rozporządzeniami miast.
  • Pomiędzy małym miastem Kern County w Kalifornii a Los Angeles w Kalifornii toczyła się bitwa między rządami lokalnymi władz lokalnych a prawami stanowymi/prawami handlowymi. Hrabstwo Kern uchwaliło inicjatywę głosowania „Keep Kern Clean” zakazującą stosowania osadów w hrabstwie Kern. Los Angeles pozwał, a sprawa nie została jeszcze rozstrzygnięta, począwszy od 2011 roku.
  • W 2012 roku dwie rodziny wygrały pozew o 225 000 dolarów przeciwko firmie zajmującej się osadami, która skaziła ich nieruchomości.
  • W 2013 roku w Pensylwanii, w sprawie Gilbert kontra Synagro, sędzia wykluczył pozew o niedogodności, zaniedbanie i wykroczenie na podstawie ustawy o prawie do gospodarstwa rolnego AP .
  • Naukowcy, badając potencjał osadów ściekowych do ochrony przed glebą zatrutą ołowiem, nie poinformowali uczestników badań o możliwych zagrożeniach.

Bibliografia

Dalsza lektura