PL239674B1 - Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych - Google Patents

Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych Download PDF

Info

Publication number
PL239674B1
PL239674B1 PL432367A PL43236719A PL239674B1 PL 239674 B1 PL239674 B1 PL 239674B1 PL 432367 A PL432367 A PL 432367A PL 43236719 A PL43236719 A PL 43236719A PL 239674 B1 PL239674 B1 PL 239674B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sewage sludge
fluidized bed
biomass
commercial power
sludge
Prior art date
Application number
PL432367A
Other languages
English (en)
Other versions
PL432367A1 (pl
Inventor
Joanna Poluszyńska
Elżbieta Jarosz-Krzemińska
Original Assignee
Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Siec Badawcza Lukasiewicz Instytut Ceramiki I Mat Budowlanych
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie, Siec Badawcza Lukasiewicz Instytut Ceramiki I Mat Budowlanych filed Critical Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority to PL432367A priority Critical patent/PL239674B1/pl
Publication of PL432367A1 publication Critical patent/PL432367A1/pl
Publication of PL239674B1 publication Critical patent/PL239674B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie popiołów lotnych ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych, w tym higienizacjii stabilizacji, jak również immobilizacji zawartych w nich metali ciężkich.
Osady ściekowe stanowią produkt uboczny oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych. Ich ilość i skład są uzależnione od sposobu i stopnia oczyszczania ścieków. Zwłaszcza w ostatnich latach obserwuje się wzrost ilości powstających osadów ściekowych. Według danych GUS udostępnionych w ramach opracowania pt. „Ochrona Środowiska”, na przestrzeni lat 2012-2017 wzrosła ilość wytwarzanych rocznie komunalnych osadów ściekowych w Polsce, która w roku 2017 osiągnęła poziom 1035,2 tys. ton suchej masy osadów ściekowych. Do powstawania tak dużych ilości komunalnych osadów ściekowych przyczynia się dynamiczny rozwój sieci kanalizacyjnych oraz oczyszczalni ścieków komunalnych.
Osady ściekowe zawierają substancje organiczne oraz pierwiastki biogenne, co czyni je materiałem przydatnym do wykorzystywania do celów rolniczych, nawożenia gleb i roślin jako cenne źródło azotu i fosforu, do produkcji kompostu, a także do rekultywacji terenów zdegradowanych.
W publikacji Ł. Kulikowski i in., pt.: „Przetwarzanie osadów ściekowych w nawóz mineralno-organiczny na platformie mobilnej”, Inżynieria Ekologiczna, Volume 20, Issue 1, March 2019, pages 38-44 przedstawiono możliwości użytkowego wykorzystania odpadów z oczyszczania ścieków komunalnych, poprzez wytwarzanie nawozów mineralno-organicznych w oparciu o oryginalną linię przetwórczą zainstalowaną na platformie mobilnej. Produktem opracowanej linii produkcyjnej są nawozy wieloskładnikowe, aktywne biologicznie o przedłużonym działaniu, w postaci granulowanej, przydatne zarówno w rolnictwie, jak i w ogrodnictwie.
Osady pobierane są bezpośrednio z węzła oczyszczalni, a technologia umożliwia przetwarzanie osadów bezpośrednio po ich wytworzeniu. Urządzenia umieszczone są na naczepie gotowej do użycia w ruchu drogowym, dzięki czemu cały proces przetwórczy może odbywać się w miejscu powstawania osadu - na terenie oczyszczalni ścieków.
W zgłoszeniu wynalazku PL420420 A1 ujawniono sposób otrzymywania nawozu organicznego z ustabilizowanych komunalnych osadów ściekowych, który charakteryzuje się tym, że mieszaninę powstałą z osadów ściekowych o uwodnieniu 75% (64% wagowo), mączki dolomitowej o uziarnieniu 0,2 mm (30% wagowo), wapna palonego (5% wagowo) i włókien celulozowych (1% wagowo) wprowadza się do mieszalnika dynamicznego przeciwbrzeżnego, a następnie do granulatora talerzowego i do suszarni, gdzie osad suszony jest w temperaturze 105-140°C, korzystnie w czasie 2h.
Osady ściekowe, w przypadku niewłaściwego sposobu ich zagospodarowania, mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla środowiska, zawierają bowiem metale ciężkie takie jak m.in. Cd, Cu, Cr, Co, Ni, Hg, Pb i Zn oraz mikroorganizmy patogenne, w tym bakterie chorobotwórcze np. z rodzaju Salmonella, a także jaja pasożytów przewodu pokarmowego Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. Dlatego zwykle poddaje się je stabilizacji, czyli procesowi, w którym substancje organiczne ulegają transformacji w substancje nieorganiczne lub materiał bardzo słabo rozkładalny i procesowi higienizacji, w którym uzyskuje się eliminację organizmów chorobotwórczych.
Znane są metody stabilizacji połączonej z higienizacją chemiczną osadów ściekowych, polegające na zastosowaniu substancji silnie alkalizujących bądź zakwaszających, które powodują skuteczne zniszczenie mikroorganizmów chorobotwórczych, pasożytów i różnych form przetrwalnikowych. Powszechnie jako środek dezynfekcyjny stosowane jest wapno w postaci tlenku CaO (wapno palone) lub Ca(OH)2 (wapno hydratyzowane), co opisano m.in. w publikacji K. Budzińska i in. pt.: „Higienizacja osadów ściekowych z wykorzystaniem wapna palonego i hydratyzowanego”, Przemysł chemiczny 2015, T. 94, nr 4,614-618.
Ze zgłoszenia PL300569 A1 znany jest sposób dwuetapowej higienizacji szlamów z komunalnych oczyszczalni ścieków i zakładów przetwórstwa mięsnego, który polega na ich mieszaniu z osadem ze ścieków przemysłu sodowego i pyłem wapiennym z zakładów wapienniczych lub z zakładów obróbki kamienia wapiennego i z zakładów wapienniczych, składowaniu, a następnie, w drugim etapie higienizacji przez zmieszanie z pyłem z elektrofiltrów z zakładów wapienniczych lub cementowni.
Ze zgłoszenia PL335710 A1 znany jest sposób unieszkodliwiania osadów ściekowych bytowogospodarczych, miejskich i przemysłowych realizowany poprzez kondycjonowanie, chemiczną stabilizację i higienizację, który polega na tym, że do osadów dodaje się siarczan żelazawy FeSO4 i po do
PL 239 674 B1 kładnym wymieszaniu doprowadza się odczyn osadów do pH nieprzekraczającego 6,0, po czym wprowadza się substancję chemiczną w postaci perhydrolu, ponownie miesza się przez okres 0,5-24,0 godzin i tak przygotowany osad poddaje się odwadnianiu. Siarczan żelazawy FeSO4 dodaje się w ilości od 0,1 kg do 8,0 kg na 1 m3 osadów. Perhydrol dodaje się w ilości 0,5 kg do 40,0 kg na 1 m3 osadów.
Również ze zgłoszenia PL354963 A1 znany jest sposób unieszkodliwiania osadów z komunalnych i przydomowych oczyszczalni ścieków metodą higienizacji chemo-termicznej w środowisku zasadowym i prażenia w temperaturze od 150°C do 230°C. Osady pościekowe o uwodnieniu od 50 do 90% ogrzewa się i suszy wstępnie do poziomu uwodnienia 25-60% poprzez wymieszanie uwodnionych osadów z wapnem palonym i końcowym produktem, pełniącym rolę sorbentu, z wykorzystaniem egzotermicznej reakcji wapna z wodą odpadową w osadzie, przy czym na 1 część wagową osadów stosuje się od 0,5 do 5 części wagowych wapna palonego z jednoczesnym zewnętrznym podgrzewaniem masy odpadowej do temperatury procesowej 100°C (wspomagając egzotermiczny efekt reakcji wapna z wodą), w celu uzyskania końcowego produktu o walorach wysokozmineralizowanego nawozu, pozbawionego pasożytów, grzybów i mikroorganizmów chorobotwórczych.
Ze zgłoszenia PL414238 A1 znany jest sposób higienizacji osadów ściekowych z udziałem wapna palonego CaO, w którym odwodniony osad ściekowy poddaje się działaniu wapna palonego w procesie lasowania wapna palonego. Przed procesem lasowania osad ściekowy poddaje się procesowi hydratacji wstępnej, w którym odwodniony osad ściekowy o zawartości suchej masy wynoszącej od 15% wag. do 25% wag. miesza się z wapnem palonym w stosunku wagowym nie przekraczającym 0,9 kg CaO/1 kg suchej masy osadu, nie dopuszczając do homogenizacji osadu ściekowego.
Ze względu na koszty związane z użyciem wapna palonego do unieszkodliwienia osadów ściekowych, podejmowane są również próby zastąpienia go tańszymi materiałami np. odpadowymi, przy czym skład i właściwości użytych odpadów determinują zastosowania powstałego końcowego produktu.
Znany jest z opisu patentowego EP0566689 B1 sposób wytwarzania lekkiego kruszywa wytworzonego poprzez obróbkę popiołu lotnego ze spalania węgla i osadów ściekowych. Popiół i osady ściekowe miesza się i suszy, a następnie ogrzewa uzyskany granulat w piecu obrotowym w temperaturze 800-1200°C. Uzyskana mieszanka może być stosowana jako materiał opałowy.
Znany jest z opisu patentowego US4028130 A sposób unieszkodliwiania i wykorzystania osadów ściekowych. Osady w ilości 1-50%, o zawartości wilgoci 5-50% miesza się z wapnem w ilości 1-15% oraz popiołem lotnym ze spalania węgla w ilości 20-90% oraz ewentualnie siarczanami metali ziem alkalicznych, czy też glebą i wytwarza utwardzalną powietrzem kompozycję, która może być stosowana do uszczelniania składowisk lub utwardzania dróg.
W ostatnich latach na całym świecie powstaje coraz więcej popiołów z biomasy. Jest to związane z ogólnoświatowym trendem zwiększania udziału energii ze źródeł odnawialnych (w tym z biomasy) w bilansie energetycznym poszczególnych krajów. Biomasa jest uważana za atrakcyjny i jeden z najważniejszych źródeł pozyskiwania energii odnawialnej, a na całym świecie prowadzone są badania, mające na celu efektywne i ekonomicznie opłacalne zwiększenie wykorzystania biomasy do produkcji energii. Przykładowo kraje Unii Europejskiej zobowiązane zostały zapisami dyrektywy UE 2009/28/WE do osiągnięcia określonych celów dotyczących udziału energii ze źródeł odnawialnych w produkcji energii brutto do roku 2020. W konsekwencji, jak wskazała Europejska Agencja Środowiskowa, wykorzystanie biomasy do celów energetycznych w dużych i bardzo dużych elektrowniach potroiła się w latach 2004-2016.
Konsekwencją przejścia energetyki zawodowej z tradycyjnych nośników energii na spalanie wyłącznie samej biomasy jest wytworzenie zupełnie nowych odpadów, znacznie różniących się od konwencjonalnych ubocznych produktów spalania węgla lub współspalania węgla z dodatkiem biomasy. Doprowadziło to do nowego problemu polegającego na tym, że powstałe odpady ze względu na brak wyraźnej technologii ich utylizacji są często składowane, stanowiąc tym samym kolejne zagrożenie dla środowiska.
W zależności od rodzaju biomasy oraz technologii spalania, odpady powstałe po spaleniu biomasy mają bardzo zróżnicowane oraz zmienne składy chemiczne i właściwości, inne niż np. popioły lotne ze spalania i współspalania węgla. Niekorzystne właściwości fizyko-chemiczne odpadów ze spalania wyłącznie samej biomasy, tj. wysoka zawartość związków chloru, potasu, fosforu, sodu czy też mała aktywność pucolanowa i hydrauliczna czynią je materiałem wyjątkowo trudnym do wykorzystania w tradycyjnym kierunku utylizacji dla innych popiołów lotnych, tj. w przemyśle materiałów budowlanych.
W energetyce zawodowej na świecie do spalania paliwa z biomasy najczęściej stosuje się kotły ze złożem fluidalnym. Technologia spalania biomasy w złożu fluidalnym pozwala bowiem na stosowanie
PL 239 674 B1 paliwa o niskiej wartości opałowej oraz o wysokiej zawartości popiołu, a także o wysokiej wilgotności. Pomimo zatem, iż popioły lotne ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach energetyki zawodowej różnią się znacznie między sobą, to właśnie podobna technologia spalania w złożu fluidalnym powoduje, że popioły te zwykle zawierają także siarczany pierwiastków alkalicznych (sodu i potasu) i ziem alkalicznych (wapnia i magnezu), które mogą być konsekwencją wprowadzenia do złoża fluidalnego siarki w celu ograniczenia lotności alkaliów i tym samym uniknięcia korozji kotła. Z kolei obecność w popiołach związków siarki powoduje, że stanowią one niezmiernie korzystny składnik produktów nawozowych. Wiadomo z praktyki rolniczej i literatury naukowej np. D. Łuczkowska i in., pt. „Płynne nawozy azotowosiarkowe odpowiedzią na niedobory siarki w glebie”, Chemik 2015, Vol. 69, nr 9 str. 557-563, że nawożenie siarką zwiększa plony i poprawia odporność roślin na choroby grzybowe. Biorąc pod uwagę fakt, że gleby na świecie są ubogie w siarkę i jej związki, istnieje silna potrzeba uzupełniania niedoboru tego składnika także poprzez dodatki nawozowe.
Nieoczekiwanie okazało się, że popioły lotne ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej można użyć do unieszkodliwienia osadów ściekowych, zamiast zwykle stosowanego droższego surowca wapniowego lub popiołów lotnych pochodzących ze spalania węgla oraz do uzyskania produktu o właściwościach nawozowych.
Istotą wynalazku jest zastosowanie popiołów lotnych uzyskanych ze spalania biomasy złożonej z peletów drzewnych i łusek słonecznika, w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej, zawierających w % masowych: 13-23 CaO, z czego 5,7-16 stanowi CaO reaktywne, 3,0-4,5 MgO, 3,3-4,3 P2O5, 8-13 K2O, 2-6% SO3 oraz nie więcej niż 0,25% azotu, do unieszkodliwienia, w tym higienizacji i stabilizacji oraz immobilizacji metali ciężkich osadów ściekowych, zawierających mikroorganizmy patogenne, takie jak bakterie chorobotwórcze z rodzaju Salmonella, a także jaja pasożytów przewodu pokarmowego Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. oraz metale ciężkie takie jak Cr, Cd, Ni, Pb i Hg. Na 60-80% masowych osadów ściekowych odwodnionych do zawartości wody 80-90% stosuje się popioły w ilości 20-40% masowych, a powstały produkt końcowy ma właściwości nawozowe, gdyż unieszkodliwiony osad ściekowy nie tylko nie zawiera chorobotwórczych organizmów, ale także może stanowić środek wzbogacający glebę. Może on być wykorzystywany w rolnictwie do poprawy właściwości gleb ubogich w materię organiczną, jak również do nawożenia gruntów na cele nierolne, w tym dla uprawy roślin energetycznych oraz do rewitalizacji terenów zdegradowanych i rekultywacji składowisk odpadów. Popioły lotne ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej dostarczają mineralnych składników odżywczych dla roślin poprzez wzbogacenie gleby, a także stanowią dodatek immobilizujący metale ciężkie pochodzące z osadów ściekowych, takie jak: kadm, miedź, nikiel, ołów, cynk, rtęć, chrom, których dopuszczalne zawartości zostały określone w Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz.U. 2015 poz. 257). Ponadto popioły lotne powstałe jako proces spalania biomasy w złożu fluidalnym zawierają także w swym składzie siarczany pierwiastków alkalicznych i ziem alkalicznych. Obecność w popiołach związków siarki powoduje, że stanowią one niezmiernie korzystny składnik produktów nawozowych.
Dodatkową zaletą jest zagospodarowanie odpadów w postaci popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej oraz osadów ściekowych.
Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy złożonej z peletów drzewnych i łusek słonecznika w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do higienizacji i stabilizacji osadów ściekowych oraz immobilizacji metali ciężkich w osadzie objaśniono poniżej w praktycznym przykładzie realizacji wynalazku.
P r z y k ł a d
Zmieszano 20% masowych popiołów lotnych uzyskanych ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej oraz 80% masowych surowego osadu ściekowego, odwodnionego do zawartości wody 86%.
Użyto popiołów pochodzących ze spalania biomasy, w których wsad stanowiło 80% masowych peletów drzewnych oraz 20% masowych biomasy agro (łuski słonecznika).
Popioły o pH=13 zawierały:
- 43,61% masowych SiO2
- 14,31% masowych CaO, z czego 5,86 stanowi CaO reaktywne
PL 239 674 Β1
- 12,8% masowych K2O
- 10,5% masowych AI2O3
- 5,68% masowych SO3
- 4,28% masowych MgO
- 3,29% masowych P2O5
- 1,69% masowych Fe20s
- 1,54% masowych Cl’
- 0,5% masowych Na2O
- 0,1% masowych N a 1,7% masowych stanowiły straty prażenia.
Surowy osad ściekowy z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków miejskich zawierał mikroorganizmy chorobotwórcze Salmonella oraz żywe jaja pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp w ilości 40 sztuk/kg s.m. oraz metale ciężkie w ilości w mg/kg s.m.: Cr 79,3, Ni 41,7, Cd 1,65, Pb 48,4,Hg 1,23.
Składniki mieszano, aż do uzyskania produktu końcowego w postaci granulatu, który kondycjonowano przez 30 dni na pryzmie w celu pełnej higienizacji.
Surowiec do stosowania w rolnictwie musi spełniać określone Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 18 czerwca 2008 w sprawie wykonania niektórych przepisów ustaw o nawozach i nawożeniu (Dz.U. 2008 119 poz. 765) (Rozporządzenie) wymagania jakościowe, tj. zawierać minimalną zawartość składników pokarmowych: N, P2O5, K2O, materii organicznej, ale jednocześnie nie może przekraczać dopuszczalnych wartości zanieczyszczeń: metali ciężkich oraz zanieczyszczeń mikrobiologicznych i parazytologicznych (jaj pasożytów).
Poniżej przedstawiono zawartości w produkcie końcowym najważniejszych składników pokarmowych (tabela 1) oraz zanieczyszczeń (tabela 2), w porównaniu do ilości minimalnych lub dopuszczalnych dla nawozu organicznego i nawozu organiczno-mineralnego, wskazanych w Rozporządzeniu.
Tabela 1
Składnik pokarmowy [% s.m.] Zawartość w produkcie końcowym Minimalna zawartość wg Rozporządzenia dla nawozu organicznego Minimalna zawartość wg Rozporządzenia dla nawozu organicznomineralnego
N 1,32 0,3 1,0
P2O6 4,47 0,2 0,5
K2O 1,2 0,2 1,0
Substancja organiczna 40 30 20
Tabela 2
Zanieczyszczenie [mg/kg s.m.] Zawartość w produkcie końcowym Dopuszczalna zawartość wg Rozporządzenia Dopuszczalna zawartość wg Rozporządzenia
dla nawozu organicznego dla nawozu organicznomineralnego
Chrom (Cr) 36,1 100 100
Kadm (Cd) 1,99 5 5
Nikiel (Ni) 30,0 60 60
Ołów (Pb) 21,6 140 140
Rtęć (Hg) 1,35 2 2
Salmonella wyizolowana w 100g brak brak brak
Jaja pasożytów jelitowych [sztuk/kg sm] 0 0 0
Wyniki przeprowadzonych badań przedstawione w tabeli 1 i tabeli 2 potwierdzają, że produkt końcowy, powstały w efekcie zastosowania popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych, charakteryzuje się wysoką wartością
PL 239 674 B1 substancji organicznej, składników biogennych, tj. azotu, fosforu w przeliczeniu na P2O5 oraz potasu w przeliczeniu na K2O, a zatem spełnia wymagania dla nawozu organicznego oraz nawozu organicznomineralnego zgodnie z Rozporządzeniem. Wartości stężeń metali w produkcie końcowym nie przekraczają dopuszczalnej wartości dla Cr, Cd, Ni, Pb oraz Hg. Ponadto brak jest w produkcie końcowym żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., i Toxocara sp. oraz bakterii z rodzaju Salmonella, co potwierdza całkowite zajście procesu higienizacji osadów ściekowych po dodaniu popiołu lotnego ze spalania wyłącznie samej biomasy.
Wykonano ponadto testy wymywalności wodnej w produkcie końcowym, w celu weryfikacji zachodzenia procesu immobilizacji metali ciężkich. Wymywalność metali z produktu końcowego wynosiła [mg/kg s.m.]: Cr 0,0020, Cd,0,0001, Ni 0,248, Pb 0,00231, Hg<0,0007, a pH odcieku wodnego z produktu wynosiła 7-7,5. Jak pokazują wyniki badania, wymywalność metali ciężkich z produktu końcowego jest niska, co potwierdza ich skuteczną immobilizację i brak szkodliwości ze strony produktu końcowego dla środowiska wodno-gruntowego.
Aby określić wpływ produktu końcowego, powstałego z mieszaniny osadu ściekowego i popiołu z biomasy na wzrost roślin przeprowadzono badanie fitotoksyczności ostrej z wykorzystaniem nasion roślin jedno i dwuliściennych. Produkt końcowy dodano w pierwszym stadium rozwojowym rośliny, tak aby zawarte w nich substancje zostały wchłonięte przez system korzeniowy roślin. Efektem badania była ocena wpływu mieszanki na wzrost roślin wskaźnikowych poprzez określenie procentowego zahamowania kiełkowania nasion IG, procentowego zahamowania wzrostu korzeni w glebie IR oraz wskaźnika kiełkowania Gl, który jest najistotniejszym parametrem, charakteryzującym wpływ podłoża na kiełkujące rośliny. Stwierdzono, że gleba zmieszana z końcowym produktem powstałym w efekcie zastosowania popiołów lotnych ze spalania wyłącznie samej biomasy w kotłach fluidalnych energetyki z osadem ściekowym, nie wywarła negatywnego wpływu na kiełkowanie i wzrost korzeni jęczmienia, rzeżuchy oraz gorczycy. Dla każdej z tych roślin obliczony wskaźnik kiełkowania Gl miesił się w przedziale 80-110%.
Następnie zostały przeprowadzone próby terenowe (polowe) dla weryfikacji przydatności produktu o właściwościach nawozu, pod nasadzenia roślinności. Badania te prowadzone były przez jeden sezon wegetacyjny na poletku o wymiarach 15,1 m szerokości i 23,9 m długości w obrębie nieczynnych stawów osadowych odpadów poflotacyjnych ZGH Bolesław w Bukownie. Odpady poflotacyjne stanowiące podłoże na poletku doświadczalnym, charakteryzują się zupełnie niesprzyjającymi warunkami siedliskowymi dla roślin, biorąc pod uwagę jałowość podłoża jak i wysokie stężenia metali ciężkich, uniemożliwiające fizjologiczne funkcjonowanie i przeżywalność roślin. Poletko doświadczalne zostało zatem zasilone mieszanką nawozową dodaną w ilości maksymalnego dopuszczalnego Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych, dodatku nawozu, tj. 15 Mg/ha. Następnie na tak przygotowanym podłożu nasadzono następujące gatunki roślin: irga, wierzba, sosna zwyczajna, modrzew oraz miskant, tawua golouno, pięciornik, pęcherznica diablo, krzewuszka cudowna, świerk serbski, jałowiec i kosodrzewina. Przez cały okres trwania eksperymentu roślinność narażona była wyłącznie na warunki naturalne nasłonecznienia oraz nawodnienia (bez ingerencji z zewnątrz).
Po okresie trwania eksperymentu stwierdzono całkowitą przeżywalność wszystkich gatunków roślin oraz przyrost ich biomasy. Dodatek nawozu spowodował wzrost zawartości pierwiastków biogennych w podłożu, tj. azotu, fosforu oraz wzrost zaw. procentowej węgla ogólnego (TC), TOC, zawartości kwasów huminowych i polepszenie pojemności sorpcyjnych podłoża, co pozwoliło na rozwój i osiedlenie się roślin.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Zastosowanie popiołów lotnych uzyskanych ze spalania biomasy, złożonej z peletów drzewnych i łusek słonecznika, w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej, zawierających w % masowych: 13-23 CaO, z czego 5,7-16 stanowi CaO reaktywne, 3,0-4,5 MgO, 3,3-4,3 P2O5, 8-13 K2O, 2-6% SO3 oraz nie więcej niż 0,25% azotu, do unieszkodliwienia, w tym higienizacji i stabilizacji oraz immobilizacji metali ciężkich osadów ściekowych, zawierających mikroorganizmy patogenne, takie jak bakterie chorobotwórcze z rodzaju Salmonella, a także jaja pasożytów przewodu pokarmowego Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. oraz metale ciężkie takie jak Cr, Cd, Ni, Pb i Hg, przy czym na 60-80% masowy osadów ściekowych odwodnionych do zawartości wody 80-90% stosuje się popioły w ilości 20-40% masowych, a powstały produkt końcowy ma właściwości nawozowe.
PL432367A 2019-12-23 2019-12-23 Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych PL239674B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL432367A PL239674B1 (pl) 2019-12-23 2019-12-23 Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL432367A PL239674B1 (pl) 2019-12-23 2019-12-23 Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL432367A1 PL432367A1 (pl) 2021-06-28
PL239674B1 true PL239674B1 (pl) 2021-12-27

Family

ID=76547876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL432367A PL239674B1 (pl) 2019-12-23 2019-12-23 Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL239674B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL432367A1 (pl) 2021-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mrunalini et al. Nature‐based solutions in soil restoration for improving agricultural productivity
Kominko et al. The possibility of organo-mineral fertilizer production from sewage sludge
Cárdenas-Aguiar et al. The effect of biochar and compost from urban organic waste on plant biomass and properties of an artificially copper polluted soil
Samaras et al. Investigation of sewage sludge stabilization potential by the addition of fly ash and lime
Panda et al. Impact of fly ash on soil properties and productivity
BG108717A (bg) Хумино-минерален реагент и метод за неговото получаване, метод за саниране на замърсени почви, метод за детоксикация на отпадъци от добива и преработката на полезни изкопаеми и рекултивация на отвали от руди и хвостохранилища, метод за пречистване на отпадъчни води и метод за използване на утайки
CN112893430A (zh) 一种煤基固废修复材料用于土壤修复的方法
Hiranmai et al. Improvement of soil health and crop production through utilization of organic wastes: A sustainable approach
US20200115293A1 (en) Soil builder
Bougnom et al. Possible use of wood ash and compost for improving acid tropical soils
Shende et al. Use of fly ash in reducing heavy metal toxicity to plants
EP0486932B1 (de) Biologischer Bodenhilfsstoff für landwirtschaftliche Zwecke sowie Verfahren zu seiner Herstellung
Godlewska et al. The effect of waste materials on the content of some macroelements in test plants
Aboltins et al. Biomass ash utilization opportunities in agriculture
Gibczyńska et al. Effects of limestone, ash from biomass and compost use on chemical properties of soil
PL239674B1 (pl) Zastosowanie popiołów lotnych ze spalania biomasy w kotłach fluidalnych energetyki zawodowej do unieszkodliwienia osadów ściekowych
Rouhani et al. Valorization of Biomass-Derived Ash as a Soil Amendment and Its Impact on Crops
Tumbure et al. Co-application of vermicompost with other amendments for the improvement of infertile/degraded soils
EA026899B1 (ru) Удобрительно-мелиорирующее средство
Shilev et al. Biological treatment: A response to the accumulation of biosolids
EA031039B1 (ru) Комплексное органоминеральное мелиорант-удобрение
Krutiakova et al. Investigation of technology for obtaining biofertilisers based on sewage sludge
Aljardah et al. Effect of using biochar and compost on soil properties and on mitigation of climate change impacts: A case study from Jordan
RU2792681C1 (ru) Способ получения органического удобрения-мелиоранта
Aboltins et al. Biomass ash and cattle slurry mixture solid fraction extracting and its use in agriculture