Nawóz organiczny produkowany z osadów ściekowych

Nawóz Granbial produkowany jest w białostockiej oczyszczalni ścieków. Instalacją do jego produkcji jest cały proces technologiczny oczyszczalni, oparty na technologii oczyszczania ścieków osadem czynnym. Ścieki stanowiące produkt wejściowy do produkcji nawozu Granbial dopływają systemem kanalizacji rozdzielczej i ogólnospławnej z terenu Białegostoku, gminy Wasilków oraz innych gmin ościennych. W składzie ścieki komunalne stanowią niecałe 95%, a przemysłowe niewiele ponad 5%. W Białymstoku od wielu lat dominuje przemysł spożywczy, głównie owocowo-warzywny, spirytusowy, piwowarski oraz mięsny. Ścieki trafiające do oczyszczalni poddawane są wielu przemianom technologicznym opartym na mechaniczno-biologicznych metodach oczyszczania. W poszczególnych etapach prowadzonego procesu powstają osady, które stanowią bazę do wyprodukowania nawozu. Po odwodnieniu ich do ok. 20% s.m. kierowane są do suszarni osadów kontaktu pośredniego. Osad suszony jest na tacach grzejnych o temperaturze ok. 205÷270°C. Temperatura granulek po suszeniu wynosi. ok. 100°C. Osad wysuszony odprowadzany jest do silosu magazynowego, a następnie do boksów magazynowych.

1. Uwarunkowania prawne

Obecnie aktem prawnym dotyczącym warunków i trybu wprowadzania nawozów do obrotu jest Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu.

Zgodnie z definicją tej Ustawy, nawozy to produkty przeznaczone do dostarczania roślinom składników pokarmowych lub zwiększania żyzności gleb albo zwiększania żyzności stawów rybnych, którymi są nawozy mineralne, nawozy naturalne, nawozy organiczne i nawozy organiczno-mineralne. Osad ściekowy z białostockiej oczyszczalni, aby stać się nawozem, musiał spełnić warunki jakościowe zgodne z Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu oraz Rozporządzeniem Ministra Środowiska w sprawie komunalnych osadów ściekowych. W rozporządzeniach tych wymienione są dopuszczalna zawartość metali ciężkich w komunalnych osadach ściekowych przy stosowaniu osadów w rolnictwie oraz dopuszczalne wartości zanieczyszczeń w nawozach organicznych.

W tab. 1 przedstawiono zestawienie wyżej wymienionych wymagań w porównaniu do przykładowych wyników badań uzyskanych z próbki osadu pobranej z suszarni osadów w białostockiej oczyszczalni ścieków.

Kolejnym krokiem zmieniającym osad w nawóz było uzyskanie pozwolenia na wprowadzenie do obrotu. Takie pozwolenie powinny posiadać wszystkie nawozy oraz środki wspomagające uprawę roślin. Minister właściwy do spraw rolnictwa wydaje decyzję w sprawie pozwolenia na wprowadzenie do obrotu nawozu po uzyskaniu opinii upoważnionych jednostek organizacyjnych. Opinie takie mogą być wystawiane dopiero po przeprowadzeniu zaplanowanych, systematycznych, a przede wszystkim miarodajnych, badań. Wysuszony osad z białostockiej oczyszczalni ścieków przebadano w Instytucie Upraw Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach oraz w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach.

2. Ocena przydatności rolniczej wysuszonego osadu

W Instytucie Upraw Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowym Instytucie Badawczym w Puławach na zlecenie „Wodociągów Białostockich” Sp. z o.o. przeprowadzona została ocena przydatności rolniczej nawozu organicznego Granbial. Badania przeprowadzone były w hali wegetacyjnej w doświadczeniu wazonowym z użyciem wazonów Mitscherlicha. Jako rośliny testowe zastosowano kukurydzę odmiany Bosman oraz trawę – życicę wielokwiatową odmiany Lotos. Jako istotę badania potraktowano obserwację plonowania roślin, a następnie właściwości agrochemiczne gleby. Uprawę założono w dziewięciu wazonach. W każdym z nich zastosowano przedsiewnie w postaci wapnowania, nawożenia 1,0 g potasu (K₂O), 0,5 g magnezu (MgO) oraz pożywkę mikroelementową.

Pierwszy wazon (nr 1) przygotowano jako próbę kontrolną. W wazonach nr 2 i 3 zastosowano nawóz mineralny (1/2 N+P oraz N+P). Dawka azotu mineralnego, oznaczona jako N, wyniosła 2 g N/wazon (1/2 N zawierała 1 g N/wazon). Natomiast dawka fosforu mineralnego, w formie fosforanu potasu, oznaczona jako P wyniosła 1,5 g P₂O₅/wazon. Następnie, na tym tle, zastosowano wzrastające dawki nawozu Granbial w ilości 100 g, 150 g i 200 g oraz nawożenie mineralne, jako uzupełnienie wzrastających dawek nawozu Granbial.

Zaobserwowano pobieranie azotu i fosforu z plonem wielokrotnie większe w wazonach z nawożeniem organicznym w porównaniu do wazonu kontrolnego. Pobieranie azotu w wazonie z dawką 100 g nawozu Granbial było takie samo jak w wazonie z połową dawki azotu mineralnego. W wazonach z dawką nawozu Granbial 150 g i 200 g pobieranie azotu było zbliżone do pobierania w wazonie z pełną dawką azotu mineralnego. W przypadku fosforu pobieranie było większe w wazonach z nawożeniem Granbialem. Natomiast obserwacje właściwości agrochemicznych gleby wykazały, iż po zbiorze kukurydzy nie stwierdzono różnic w odczynie gleb zarówno pomiędzy wazonami, jak i w zawartości próchnicy. Nawóz Granbial spowodował natomiast wyraźny wzrost (w porównaniu z wazonem kontrolnym) zawartości przyswajalnego fosforu w glebie.

Analogicznie, powtarzając badanie jak w poprzednim doświadczeniu, w dziewięciu wazonach założono uprawę trawy – życicy wielokwiatowej odmiany Lotos (fot. 3).

W wyniku zastosowania nawozu Granbial zwiększyła się koncentracja azotu w suchej masie trawy. W porównaniu do próby kontrolnej, pobranie wszystkich makroskładników wzrosło pod wpływem nawożenia granulatem z osadów. W zbiorze z pierwszego pokosu życicy wielokwiatowej efekt nasilił się w przypadku fosforu. Kilkakrotnie większe pobranie, w stosunku do kontroli, zaobserwowano również w przypadku potasu. Przejawem tego było wytworzenie większej biomasy roślin w wazonach z zastosowanym Granbialem. Po przeprowadzeniu wyżej opisanych doświadczeń, Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa wywnioskował i wystawił opinię, iż nawóz produkowany w białostockiej oczyszczalni ścieków jest źródłem przyswajalnego dla roślin azotu i fosforu, wzbogaca glebę w przyswajalny fosfor, a jego stosowanie wpływa korzystnie na wzrost i plonowanie roślin oraz stan odżywienia azotem i fosforem.

3. Ocena przydatności wysuszonego osadu do uprawy krzewów liściastych w gruncie

W tym samym czasie w Instytucie Ogrodnictwa, w oddziale Roślin Ozdobnych w Skierniewicach na zlecenie „Wodociągów Białostockich” Sp. z o.o. przeprowadzona została ocena przydatności nawozu organicznego Granbial do uprawy krzewów liściastych w gruncie. Doświadczenie założono na polu eksperymentalnym. Jako rośliny testowe zastosowano trzy gatunki krzewów o różnych wymaganiach nawozowych: hortensję ogrodową Hydrangea macrophylla „White Wave”, różę wielkokwiatową Rosa „Folklor” oraz tawułę japońską Spiraea japonia „Goldmound”. Badania przeprowadzono na krzewach w drugim roku uprawy. Nawóz Granbial zastosowano jednokrotnie, równomiernie rozsypując granulki na poletkach, a następnie mieszając, na głębokości 10 cm, z wierzchnią warstwą gleby bielicowej uprawnej z piaskiem gliniastym, w trzech dawkach 2,5; 5,0 i 10,0 dm³/m². Wpływ nawozu – wysuszonego osadu – oceniano w porównaniu z nawozem mineralnym Azofoska, zastosowanym posypowo, zgodnie z zaleceniami producenta, w ilości 40 g/m². W próbie kontrolnej krzewy nie były nawożone żadnymi nawozami. Wszystkie doświadczenia prowadzono jednocześnie, w tym samym czasie. W trakcie uprawy nie zastosowano żadnych dodatkowych środków ochrony roślin. Z uwagi na dużą ilość opadów w całym sezonie wegetatywnym nie stosowano również nawadniania. Przebieg warunków klimatycznych monitorowano za pomocą profesjonalnej stacji meteorologicznej. Badanie przeprowadzono w czterech powtórzeniach w układzie losowych bloków. Krzewy hortensji uprawiano w ilości 6 krzewów, na poletkach o wymiarach 1,5×1,0 m, róże w ilości 8 krzewów na poletkach 2,5×1,5 m, natomiast tawuły w ilości 8 krzewów na poletkach 2,2×1,0 m. Wyniki opracowano metodą analizy wariancji, a średnie porównano testem Duncana dla α = 0,05.

Fot. 2 Uprawa wazonowa kukurydzy (wazon 1 – kontrola, wazon
2 – nawożenia mineralne (1/2 N+P), wazon 7 – nawożenie
organiczne i mineralne – Granbial (100 g) + 1/2 N+P)
[fot. IUNG, Puławy]

W doświadczeniu z hortensją ogrodową czterokrotnie oceniono wzrost i jakość krzewów. Przy użyciu przyrządu Chlorophyll Content Meter (CCM) określającego zawartość chlorofilu w liściach, oceniono stopień wybarwienia liści. Pod koniec sezonu wegetacyjnego zmierzono średnicę i wysokość hortensji oraz policzono wegetatywne pędy zakończone kwiatostanem o długości powyżej 10 cm, oceniono dekoracyjność roślin. Po zakończeniu obserwacji i pomiarów ścięto część nadziemną roślin i zważono ją. Zastosowany nawóz stymulował wzrost i poprawiał jakość krzewów. Niezależnie od zastosowanej dawki nawozu, krzewy były istotnie wyższe, miały większą średnicę oraz świeżą masę części nadziemnej. Były także bardziej dekoracyjne, w stosunku zarówno do krzewów nienawożonych jak i nawożonych nawozem Azofoska. Sposób i rodzaj nawożenia nie miał natomiast większego wpływu na liczbę pędów wegetatywnych, ani na ilość kwiatostanów na roślinie.

Fot. 4 Uprawa hortensji ogrodowej nawożonej nawozem Azofoska
(z lewej) oraz nawozem Granbial (z prawej) [fot. Instytut
Ogrodnictwa w Skierniewicach]

W doświadczeniu z różą wielkokwiatową trzykrotnie oceniono stopień wybarwienia liści urządzeniem identycznym jak przy hortensji. Wzrost i kwitnienie krzewów róż oceniano w miarę pojawiania się pędów kwiatowych, liczono je, mierzono ich długość oraz długość pąka, a także zważono pęd z pąkiem kwiatowym. Niezależnie od zastosowanej dawki nawozu Granbial, czy nawozu Azofoska, nie zaobserwowano większego wpływu na liczbę kwiatów na krzewie, długość czy wagę świeżej masy pąka kwiatowego lub długość pędów. Na różach nawożonych granulatem nawozowym z białostockiej oczyszczalni ścieków nie wystąpiły uszkodzenia liści, kwiatów lub pędów. Natomiast ze względu na ciemnozielone liście, zawierające istotnie więcej chlorofilu, krzewy róż nawożone nawozem Granbial były bardziej dekoracyjne niż krzewy róż nienawożone lub nawożone nawozem Azofoska.

Fot. 5 Uprawa róż na polu doświadczalnym [fot. Instytut Ogrodnictwa
w Skierniewicach]

W doświadczeniu z tawułą japońską czterokrotnie mierzono wysokość krzewów. Pod koniec sezonu wegetacyjnego zmierzono średnicę krzewów oraz długości poszczególnych pędów, policzono pędy wegetatywne i kwiatostany, oceniono dekoracyjność roślin. Po zakończeniu obserwacji i pomiarów ścięto część nadziemną i zważono ją. Nawóz stymulował wzrost i poprawiał jakość tawuł bez względu na zastosowaną dawkę. Pozytywny efekt zaobserwowano w 62. dniu doświadczenia, a w miarę upływu czasu obserwowano pogłębienie się jego wpływu. Krzewy nawożone nawozem Granbial miały istotnie większą masę części nadziemnej i były bardziej dekoracyjne.

Fot. 6 Krzewy tawuły japońskiej nawożone nawozem Granbial
(z lewej) oraz nawozem Azofoska (z prawej) [fot. Instytut
Ogrodnictwa w Skierniewicach]

Dodatkowo, w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach przeprowadzono na nawozie Granbial uprawę roślin ozdobnych: aksamitki, szałwii i żeniszka. Fot. 7 – 9 przedstawiają wyniki tej hodowli.

Produkowany w białostockiej oczyszczalni ścieków nawóz Granbial jest przykładem przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych. Nawożenie wpływa korzystnie na wzrost i plonowanie roślin oraz ich odżywianie azotem i fosforem. Stanowi dla roślin bogate źródło przyswajalnego azotu i fosforu. Poza tym, wzbogaca glebę w przyswajalny fosfor. Nawóz Granbial zastosowany w odpowiednich dawkach stymuluje wzrost i poprawia jakość roślin. Zastosowany zgodnie z zaleceniami producenta nie stwarza zagrożenia dla środowiska, jest bezpieczny dla zwierząt oraz nie ma szkodliwego wpływu na zdrowie ludzi. Obecnie w oczyszczalni ścieków należącej do Wodociągów Białostockich Sp. z o.o. produkuje się rocznie około 4 000 ton nawozu organicznego Granbial. Całość z produkcji, na podstawie umowy sprzedaży, sukcesywnie odbiera jeden odbiorca, zajmujący się dalszą jego dalszą dystrybucją.

Iwona Kinga Piszczatowska
Wodociągi Białostockie Sp. z o.o.

Źródło: Forum Eksploatatora 3-4/2020