Piasek odpadowy w oczyszczalni ścieków może powstawać co najmniej w dwóch miejscach: jako zawartość piaskowników oraz jako wynik separacji z nieczystości z czyszczenia kanalizacji. Sposób jego zagospodarowania jest wciąż poważnym problemem eksploatacyjnym. Różnorodne doświadczenia pokazują, że możemy uzyskać piasek o naprawdę dobrych właściwościach. Wydaje się, że można znaleźć sensowne rozwiązanie, tak by utracił on status odpadu.
Piasek w oczyszczalni może przysporzyć wiele problemów – prawnych, administracyjnych, technologicznych i ekonomicznych. Można też powiedzieć, że piasek niejedno ma imię.
W wielu oczyszczalniach funkcjonują węzły do przyjmowania zanieczyszczeń z kanalizacji. Wozy techniczne przywożą (często już zagęszczone) zanieczyszczenia powstałe podczas zabiegów eksploatacyjnych i serwisowych na sieci. Co przywożą? Powstaje pytanie, czy to, co jest przywożone należy sklasyfikować jako odpad. W katalogu odpadów w zasadzie nie ma dobrego odpowiednika. A tak naprawdę przywożą coś, co powinno przypłynąć do oczyszczalni razem ze ściekami. Podanie zawartości zbiorników wozów technicznych do odpowiednich węzłów powoduje, że otrzymujemy następujące frakcje: skratki, odcieki trafiające na początek oczyszczalni oraz, jako „produkt główny”, wyseparowany piasek.
Omawiany węzeł możemy traktować jako taki dodatkowy boczny proces oczyszczania, gdzie wrzucamy coś, co powinno dopłynąć do oczyszczalni ze ściekami, ale utknęło gdzieś po drodze. Węzeł ten, tak jak główny ciąg oczyszczania ścieków, też generuje odpady.
Jaki więc kod odpadu należy nadać wyseparowanemu piaskowi?
Z punktu widzenia technologa możemy powiedzieć, że przypomina nam 19 08 02 – zawartość piaskowników, albo 19 12 09 – minerały, np. piasek, kamienie.
Pozostawmy na razie rozważania formalno-prawne dotyczące rodzajów odpadów, możliwych miejsc powstawania i ewentualnych wiążących się z tym koniecznych lub możliwych działań. W końcu otrzymamy, mówiąc po ludzku – piasek i, jeżeli płuczka spełnia swoje zadanie, powinien to być naprawdę dobry piasek. I wszystko jedno, czy mówimy o piaskowniku, czy o węźle przyjmującym nieczystości z czyszczenia kanalizacji.
Rozważmy, co moglibyśmy zrobić z uzyskanym piaskiem, który na początku musi być potraktowany jako odpad. Mamy kilka dróg postępowania:
- Jeżeli jest to odpad kiepskiej jakości – ma wciąż dużo zanieczyszczeń dodatkowych, a w szczególności organiki – musi zostać dalej przetworzony, zapewne przez firmę zewnętrzną.
- Jeżeli mamy odpad dobrze wypłukany, który spełnia odpowiednie wymagania – może być przekazany na składowisko.
- Możemy starać się by utracił on status odpadu.
Pierwsze dwie drogi są dosyć oczywiste i powszechnie stosowane. Są one generalnie dosyć proste, lecz kosztowne i wiążą się ze wszystkimi aspektami administracyjnymi dotyczącymi gospodarowania odpadami.
Możemy też spróbować trzeciej drogi. Ustawa z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz. U. 213 poz. 21) art. 14 wyznacza ścieżkę utraty statusu odpadu. Należy spełnić następujące warunki:
1) łącznie następujące warunki:
a) przedmiot lub substancja są powszechnie stosowane do konkretnych celów,
b) istnieje rynek takich przedmiotów lub substancji lub popyt na nie,
c) dany przedmiot lub substancja spełniają wymagania techniczne dla zastosowania do konkretnych celów oraz wymagania określone w przepisach i w normach mających zastosowanie do produktu,
d) zastosowanie przedmiotu lub substancji nie prowadzi do negatywnych skutków dla życia, zdrowia ludzi lub środowiska.
Takie działania są podejmowane wśród eksploatatorów. Niektóre z nich były już opisywane w poprzednich numerach Forum Eksploatatora [1, 2].
W pierwszym z artykułów [1] opisano sposób, w jaki Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej S.A. w Tychach uzyskało od Marszałka Województwa Śląskiego decyzję znoszącą status odpadu dla 19 08 02 powstałego na oczyszczalni ścieków Urbanowice. U podstaw pomysłu było skorzystanie z Rozporządzenia Ministra Środowiska z 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz. U. 2002 nr 165 poz. 1359) i wykazanie, że wypłukany piasek spełnia standardy dla gleby grupy B i C. Niestety, rozporządzenie to jest już nieaktualne i zostało zastąpione innym rozporządzeniem – Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi (Dz. U. 2016 poz. 1395). Wykorzystanie nowego rozporządzenia do uzyskania utraty statusu odpadu wydaje się być trudniejsze. Jeżeli ktoś już przeszedł tę drogę, byłoby bardzo cennym zapoznanie się z takimi doświadczeniami na łamach Forum Eksploatatora.
Z kolei w innym artykule [2] zaprezentowano badania nad dosyć rozbudowaną i zaawansowaną technologią, które zostały wykonane na odpadach o kodach 20 03 03 i 20 03 06, a której rezultatem jest stabilizat, który może być dalej klasyfikowany jako mieszanina piasku ze żwirem i dalej przekształcany na produkt.
W jednej z oczyszczalni na Mazowszu wykonano badania odpadów pochodzących z piaskownika i z płuczki zanieczyszczeń z kanalizacji. Badania były wykonane w ramach przygotowywania pracy dyplomowej inżynierskiej pt. „Właściwości i możliwości wykorzystania piasku odpadowego powstającego przy eksploatacji kanalizacji oraz podczas oczyszczania ścieków” [3]. Wydaje się, że uzyskano bardzo ciekawe rezultaty.
Zakres badań był dosyć szeroki. Na potrzeby tego artykułu omówimy tylko kilka badanych parametrów: – wilgotność, suchą masę, suchą masę mineralną, suchą masę organiczną i uziarnienie. Badania wykonano dla czterech różnych próbek piasków o różnym stopniu wypłukania.
W tab. 1 zestawiono podstawowe dane ukazujące podstawowe parametry czterech badanych próbek. Każda z nich różniła się stopniem wypłukania. Jak widać, ma to istotny wpływ na jakość odpadu. Próbka najsłabiej wypłukana posiadała ok. 20% wody, a substancje organiczne stanowiły blisko 15% suchej masy, podczas gdy w przypadku dokładnego wypłukania próbka była prawie całkowicie odwodniona, a organika stanowiła ok. 1% suchej masy próbki.
Ciekawe wyniki osiągnięto badając uziarnienie. Pozwoliło to na scharakteryzowanie udziałów poszczególnych frakcji.
W tab. 2 i na wykresie (rys. 1) zaprezentowano osiągnięte rezultaty.
Istotnym parametrem, który charakteryzuje uziarnienie kruszyw stosowanych do betonów, jest punkt piaskowy. Jest on względnym, masowym udziałem frakcji 0,063÷2 mm w całym kruszywie. Punkt piaskowy przeciętnego piasku oscyluje w granicach ok. 100%. Dla naszych próbek punkty piaskowe wyniosły odpowiednio – 85,7%, 91,4%, 92,2% i 94,8%. Można też stwierdzić, że najlepiej wypłukane piaski spełniają większą część wymagań piasku uszlachetnionego II gatunku (wg normy PN-B-67712):
- Frakcja < 4 mm – 100%,
- Frakcja < 2 mm – 85÷100%,
- Frakcja < 1 mm – 25÷80%,
- Frakcja <0,5 mm – 20÷60%,
- Frakcja < 0,25 mm – 5÷25%,
- Frakcja < 0,125 mm – 0÷10%.
Dodatkowo, w tab. 3 zestawiono dane udostępnione przez oczyszczalnię, uzyskane przez laboratoria akredytowane pod kątem dopuszczenia do składowania. Dotyczą one również różnych piasków o różnym stopniu wypłukania z tej samej oczyszczalni, ale są to inne próbki niż badane na potrzeby pracy dyplomowej.
Posiadane wyniki wskazują, że dosyć prostymi metodami, poprzez staranne wypłukanie, można osiągnąć kruszywo o dosyć niewielkim stopniu zanieczyszczenia i posiadające istotny potencjał jako materiał nadający się do różnorodnego zastosowania. Możliwe, że zastosowanie takiego piasku jako kruszywa do produkcji materiałów budowlanych wymaga dodatkowych badań, takich jak porowatość, wytrzymałość, mrozoodporność, zdolność do zagęszczenia. I mimo, że frakcja 1÷2 mm stanowi zaledwie około 10%, mógłby być stosowany jako dodatek do gruntów wykorzystywanych przez przedsiębiorstwa wodociągowe do zasypywania wykopów.
Wszystkie opisane powyżej próby zagospodarowania omawianego odpadu wskazują, że w oczyszczalni możemy dysponować naprawdę dobrym piaskiem, który może stać się tanim źródłem frakcji 0÷4 mm, posiadającym różne potencjalne zastosowania. Jednocześnie musimy pamiętać, że trudno mówić o ściśle znormalizowanym produkcie. W takiej sytuacji wydaje się, że sensowną drogą na utratę statusu odpadów jest wykorzystanie pojęcia produktu ubocznego. Artykuł 10 ustawy o odpadach formułuje to w sposób następujący:
Art. 10. Przedmiot lub substancja, powstające w wyniku procesu produkcyjnego, którego podstawowym celem nie jest ich produkcja, mogą być uznane za produkt uboczny, niebędący odpadem, jeżeli są łącznie spełnione następujące warunki:
1) dalsze wykorzystywanie przedmiotu lub substancji jest pewne;
2) przedmiot lub substancja mogą być wykorzystywane bezpośrednio bez dalszego przetwarzania, innego niż normalna praktyka przemysłowa;
3) dany przedmiot lub substancja są produkowane jako integralna część procesu produkcyjnego;
4) dana substancja lub przedmiot spełniają wszystkie istotne wymagania, w tym prawne, w zakresie produktu, ochrony środowiska oraz życia i zdrowia ludzi, dla określonego wykorzystania tych substancji lub przedmiotów i wykorzystanie takie nie doprowadzi do ogólnych negatywnych oddziaływań na środowisko, życie lub zdrowie ludzi.
Z powyższych zapisów ustawy można wywnioskować, że jeżeli ktokolwiek znajdzie zastosowanie w swoim procesie produkcyjnym na nasz piasek wytworzony jako integralna część procesów oczyszczania ścieków, a my wykażemy, że takie wykorzystanie nie zagraża ochronie środowiska, a także ochronie życia i zdrowia ludzi, to nic więcej uczynić nie musimy. Myślę, że chętnych na piasek może być wielu. Należy tylko sprawić by piasek był naprawdę piaskiem i przekonać o tym potencjalnego użytkownika oraz odpowiednie władze.
Literatura
- Piasek z piaskowników – od odpadu do surowca. Agata Karło, Bogusław Gembołyś, Marek Pieczykolan, Tomasz Bacza. Forum Eksploatatora 5/2018.
- Stabilizacja osadów pochodzących z czyszczenia kanalizacji jako obowiązek nowoczesnej gospodarki obiegu zamkniętego. Agata Sikorska. Forum Eksploatatora 3/2019.
- Praca dyplomowa inżynierska. Właściwości i możliwości wykorzystania piasku odpadowego powstającego przy eksploatacji kanalizacji oraz podczas czyszczenia ścieków. Paulina Kozakiewicz. Promotor: dr inż. Hanna Bauman-Kaszubska 2019.
Maciej Bieniowski, Technolog oczyszczania ścieków i przetwarzania osadów ściekowych
Hanna Bauman-Kaszubska, Politechnika Warszawska Wydział Budownictwa Mechaniki i Petrochemii w Płocku
Paulina Kozakiewicz, Dyplomant na kierunku Inżynieria Środowiska
Źródło: Forum Eksploatatora 3-4/2020
