Zbiornikowy System Bioremediacji Odpadów i Ścieków oraz technologia FuelCal®

Odpad (surowiec) –  terminologia

Odpadami (według jednolitej klasyfikacji odpadów – Instytut Ochrony Środowiska 1993 r.) [7] są wszystkie niespożytkowane produkty gospodarczej i bytowej działalności człowieka. Charakter i wielkość wytwarzanych odpadów zależą od jakości i dostępności surowców, technologii produkcji, postępu technicznego, poziomu życia ludności, konsumpcji dóbr materialnych i etyki ekologicznej. Każdy niezagospodarowany i niemający określonego przeznaczenia produkt (surowiec, materiał, produkt finalny) nabywa właściwości odpadu. Każdy odpad staje się natomiast surowcem (albo zasobem surowcowym) lub materiałem z chwilą jego zagospodarowania (a także przeznaczenia do zagospodarowania). W przyrodzie nie ma, a człowiek nie wytwarza ani jednej takiej substancji, która miałaby wyłącznie właściwości odpadu i nie można uczynić zeń surowca. Nie ma też fizycznych, chemicznych i biologicznych kryteriów pozwalających odróżnić odpady od surowców, materiałów i produktów finalnych. Zasadnicze kryteria kwalifikowania takiej czy innej substancji (materii, masy) do odpadów lub surowców są determinowane przez technologie produkcji i systemy bytowo-gospodarcze na określonym terenie.

 

Stan faktyczny gospodarki odpadowej

Zagospodarowanie odpadów, osadów ściekowych i pozostałości z przetwórstwa rolno-spożywczego powstających w procesie produkcyjnym jest kluczowym problemem dla branży. Zakłady przetwórstwa rolno-spożywczego, w tym mleczarnie oraz oczyszczalnie przemysłowe i komunalne, wytwarzają coraz większe masy odpadów bardzo uciążliwych dla środowiska i gospodarki. Stanowią one bardzo duży zasób próchnicotwórczej (glebotwórczej) materii organicznej i składników pokarmowych dla roślin. Nowoczesne przetwarzanie tych oraz analogicznych zasobów na użyteczne nawozy przywróci ziemi należnej jej wartości, a zakładom je wytwarzającym dodatkowe korzyści zwiększające wynik finansowy oraz rozwiązanie problemów prawnych. Osady z oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych to największy i stale powiększany zasób surowca do produkcji nawozów organiczno-mineralnych i organiczno-wapniowych [12]. Podstawy, zasady i rezultaty przyrodniczego użytkowania osadów ściekowych referowano oraz prezentowano w terenie [1, 2, 3, 4, 5, 8]. Merytoryczne podstawy do opracowania przepisów prawnych dotyczących przyrodniczego użytkowania osadów ściekowych zostały sporządzone wspólnie przez Instytut Ochrony Środowiska i Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa [6]. Charakter, wielkość i uciążliwość (w tym szkodliwość) wytwarzanych odpadów odzwierciedlają prawidłowość lub nieprawidłowość technologii produkcji, gospodarki zasobami i konsumpcji dóbr materialnych. Nadmierne wytwarzanie odpadów jest przejawem patologicznego funkcjonowania gospodarki, a zatem tak jak każde schorzenie należy je przezwyciężać, aby zapobiec niszczeniu macierzystej struktury środowiska. Stosowanie mało i bezodpadowych technologii to zasadniczy warunek rozwoju każdej produkcji z biologiczną na czele. Minimalizacji masy wytwarzanych odpadów do poziomu zapewniającego równowagę surowcową, ekologiczną i sanitarną nie da się osiągnąć bez daleko idących synchronizacji technologii produkcji i sposobu bytowania ludzi z kształtowaniem i funkcjonowaniem ekologicznej struktury na określonym terenie. Oznacza to, że bezodpadowej produkcji nie można zorganizować w skali całego miasta lub aglomeracji wyłącznie środkami technicznymi. Jeżeli w danym terenie technologiczne i bytowe pozostałości (potencjalne odpady) będą wprowadzane do środowiska w sposób niezmieniający ekologiczno-produkcyjnych, sanitarnych i estetycznych jego walorów, to spełnione zostaną wymogi bezodpadowej gospodarki na tym terenie. Minimalizacja wytwarzania odpadów oraz ochrona środowiska przed ich uciążliwością jest konieczna. Dotychczasowe sposoby wprowadzania ich do ziemi (nawożenie i rekultywacja gruntów bezglebowych) koliduje bardzo z sanitarnymi, ekologicznymi i agrotechnicznymi wymogami. Stan ten opisano szczegółowo w artykule „Spór o prawną i wykonawczą zasadność stosowania komunalnych osadów ściekowych” [9]. Znając nawozowe wartości komunalnych osadów ściekowych oraz ich chorobotwórcze zagrożenie, a także odorową uciążliwość, prowadzono liczne, wieloczynnikowe badania mające na celu uzdatnianie fizycznych i sanitarnych właściwości tych osadów. Autor napisał: ”polskie doświadczenia w nawozowej (doglebowej) aplikacji osadów ściekowych są skromne w porównaniu z krajami przodującymi” [1, 2, 3, 4, 5, 6, 13].
Osady ściekowe i odpady z przemysłu rolno-spożywczego były i są stosowane jako nawóz organiczny w rolnictwie. Ich odorowa uciążliwość, obecność pasożytów jelitowych i chorobotwórczych mikroorganizmów oraz mazista konsystencja kolidują z ekologicznymi, sanitarnymi, agrotechnicznymi wymogami. Stosuje się, więc różne sposoby (techniki) likwidowania uciążliwości (zagrożeń) sanitarnych i dostosowanie konsystencji do agrotechnicznych wymogów.
Kompostowanie to najstarszy sposób przetwarzania osadów ściekowych na nawóz organiczny. Ulepszany sukcesywnie do postaci spełniającej agrotechniczne, sanitarne i ekologiczne wymogi [10, 11]. Nowoczesne technologie kompostowania osadów ściekowych są jednak bardzo kosztowne, a tradycyjne kompostowanie w pryzmach z udziałem energetycznej i strukturotwórczej masy roślinnej nie gwarantuje pełnej sanitacji, mimo swej kosztowności.

Zainteresuje Cię również: Ortwed Tuzal vs FuelCal

Podstawy prawne

W artykule: „Spór o prawną i wykonawczą zasadność stosowania komunalnych osadów ściekowych” [9]; oprócz krytycznej oceny dotychczasowych przepisów prawa oraz jego wykonalności, autor wskazał na niezbędność opracowania i ustanowienia systemu postępowania z osadami ściekowymi zgodnie z przepisami art. 96 Ustawy z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz. U. z 2013 r., poz. 21): ust. 4. „Stosowanie (…) osadów ściekowych jest możliwe, jeżeli są one ustabilizowane oraz przygotowane do celu i sposobu ich stosowania, w szczególności przez poddanie ich obróbce biologicznej, chemicznej, termicznej lub innemu procesowi, który obniży podatność (…) osadów ściekowych na zagniwanie i eliminuje zagrożenie dla środowiska lub życia i zdrowia ludności.”
Realizacja przepisów art. 96 ustawy o odpadach z 14 grudnia 2012 r. będzie możliwa pod warunkiem opracowania i prawnego usankcjonowania zintegrowanego systemu gospodarowania osadami ściekowymi w środowisku, ze szczególnym uwzględnieniem przetwarzania ich na nawóz kwalifikowany. Istniejące instalacje do termicznego suszenia, spalania, fermentowania lub kompostowania osadów ściekowych nie rozwiązują, a jedynie oddalają problem w czasie. Większość wymienionych metod nie zmienia kodu odpadu na produkt, jedynie zmniejsza jego objętość lub wagę. Instalacje do przetwarzania osadów ściekowych na nawozy stanowią już wyjściową bazę startową do tworzenia systemu. Istnieje też wiele niewdrożonych (na skalę produkcyjną) technologii oraz projektów nowych technologii przetwarzania osadów ściekowych na nawozy organiczne, które w dotychczasowym bezsystemowym (spekulacyjnym) sposobie postępowania z osadami ściekowymi nie mają szans na wdrożenia. Stworzenie zintegrowanego systemu przetwarzania osadów ściekowych na nawozy wraz z ich rynkową dystrybucją i agrotechniczną aplikacją wymagać będzie dłuższego czasu oraz zaangażowania wielu firm gotowych budować stosowne instalacje.

 

ZSBOiŚ i FuelCal

Technologia FuelCal oraz Zbiornikowe Systemy Bioremediacji Odpadów i Ścieków zainstalowane u źródeł wytwarzania wymienionych odpadów organicznych wyeliminują odpadowość stosownej firmy. Technologie te uzyskały szereg pozytywnych opinii, certyfikatów i zgłoszeń patentowych. Nawóz OrCal® o kontrolowanym uwalnianiu składników chemicznych oraz sposób jego wytwarzania został dopuszczony Decyzją Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi nr. 183/07 z 2007 r. W technologii FuelCal i Zbiornikowego Systemu Bioremediacji Odpadów i Ścieków w zależności od jakości surowców (substratów) organicznych (odpadów) produkuje się nawozy organiczno-mineralne i wapniowo-organiczne, a także półprodukty do produkcji nawozów wieloskładnikowych lub ulepszaczy glebowych. Uniwersalność technologii FuelCal polega nie tylko na bezodpadowości, technologia także przetwarza i sanituje osady, odpady zwierzęce, czyniąc z nich produkty użyteczne w środowisku przyrodniczym. Wiadomo, że inne sposoby unicestwiania odpadów zwierzęcych są bardzo kosztowne i nie przywracają środowisku należnych jemu zasobów.

Zainteresuje Cię również: zagospodarowanie odpadów komunalnych

Zasada działania technologii FuelCal i ZSBOiŚ

Zasada działania technologii oparta jest na kontrolowanej elektronicznie reakcji egzotermicznej przy udziale wysoko reaktywnego reagenta na bazie CaO. W reaktorze zachodzi proces egzotermiczny, dzięki któremu w krótkim czasie doprowadza osad do temperatury ponad 140°C przy pH 12 bez zaangażowania dodatkowych zewnętrznych źródeł energii. To powoduje pełną sterylizację i higienizację osadu oraz podnosi wydajność procesu dzięki zawracaniu powstałego ciepła do wykorzystania w ponownym procesie. W kolejnych fazach powstaje suchy i sypki produkt o przeznaczeniu nawozowym. Woda z odpadu zostaje odparowana, a opary wyłapane i zneutralizowane poprzez układ separacji. Cały proces przebiega pod ścisłą kontrolą systemu automatyki i sterowania, który kontroluje i dobiera precyzyjnie ilość reagenta do ilości i jakości przetwarzanego substratu. To daje zakładowi możliwość pełnej kontroli kosztów, jakie towarzyszą przebiegowi całego procesu. Dodatkowo klient ma możliwość okresowej kontroli statystyk przebiegu procesu takich jak ilość zużytego reagenta czy ilość wyprodukowanego nawozu. Głównymi zaletami oryginalnej technologii jest przetwarzanie osadów i odpadów bezzwłocznie, w miejscu ich powstania. Kolejną zaletą jest ograniczenie uciążliwości odorowej, likwidacja owadów, patogenów i bakterii.
O wyjątkowości technologii stanowią niskie koszty całego procesu oraz zmiana kodu odpadu na produkt lub półprodukt. Wykorzystane ciepło reakcji, niewielka ilość reagenta oraz brak produktów ubocznych w trakcie procesu powoduje, że możemy mówić o kompleksowym zagospodarowaniu odpadów (surowca) [14].

 

Małe i średnie mleczarnie

Rozwiązanie Zbiornikowego Systemu Bioremediacji Odpadów i Ścieków jest dedykowane do małych i średnich zakładów przetwórstwa rolno-spożywczego, małych mleczarni i oczyszczalni itp. Technologia jest dofinansowywana z Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich (PROW) na poziomie 50%. Wśród 11 technologii wymienionych przez ustawodawcę, które mają na celu ochronę środowiska i walkę ze zmianami klimatu jest Zbiornikowy System Bioremediacji Odpadów i Ścieków (ZSBOiŚ). W tym przypadku surowcem są pozostałości przetwórcze w postaci osadów, flotatów z procesów przetwórstwa mleka, a wyrobem końcowym jest półprodukt do produkcji nawozów. Podobnie jak w technologii FuelCal cały proces zamykamy w miejscu powstania odpadów traktując jako naturalne przedłużenie ciągu technologicznego w zakładzie.

 

Duże zakłady mleczarskie

Technologia FuelCal jest rozwiązaniem kompleksowym dedykowanym do stosowania w dużych zakładach przetwórstwa rolno-spożywczego, mleczarniach, ubojniach, zakładach papierniczych itp.
Źródłem finansowania są:

  • Regionalny Program Operacyjny (RPO 16) oraz
  • Działania proponowane przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej,
  • Technologia jest dedykowana na listę LEME Polsef2, co wiąże się z automatycznym umorzeniem w wys. 10%,
  • Kredyt na innowacje: możliwość sfinansowania w zależności od miejsca zlokalizowania inwestycji od 25% do 50%.

Technologia FuelCal pozwala na zamknięcie procesu odpadowego w miejscu jego wytworzenia. Stanowi naturalne przedłużenie ciągu technologicznego i może być instalowana w bezpośredniej bliskości prasy lub wirówki. Odpad podawany jest na węzeł reakcyjny, gdzie w procesie produkcyjnym zakład nie wytwarza już odpadu, ale pełnowartościowy nawóz organiczno-mineralny OrCal®. Cały proces odbywa się zgodnie z obowiązującymi normami. W procesie wykorzystywane jest wyłącznie ciepło reakcji chemicznej, gdzie nie występują emisje szkodliwych produktów typowych dla wysokotemperaturowych technologii przetwarzania – tlenki siarki, dioksyny, tlenki azotu i inne. Produkt nie wymaga specjalnych środków transportowych, ani specjalnych procedur składowania, a wykorzystanie istniejącej infrastruktury znacząco obniża koszty inwestycji.

 

Wybrane opinie o technologii

1. Zastępca Głównego Lekarza Weterynarii z 23 sierpnia 2010 r.:

„Do żadnej z inspekcji nie wpłynęły informacje o niewłaściwej jakości produktu lub jakichkolwiek działaniach ubocznych lub niebezpiecznych. Jako następny czynnik uznać należy, że przetwarzanie ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego metodą FuelCal prowadzi do obniżenia kosztów utylizacji, jak również gwarantuje bezpieczeństwo sanitarno-weterynaryjne. Metoda ta może przyczynić się do znacznych oszczędności we wszystkich państwach członkowskich Unii Europejskiej. Niezaprzeczalnym jest również fakt, iż możliwość przetwarzania ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego w odrębnym zakładzie, jednakże położonym w niewielkiej odległości od miejsca ich powstania, zmniejsza koszty transportu oraz ryzyko ewentualnego skażenia środowiska (…) Raz jeszcze rekomenduję metodę FuelCal jako metodę alternatywną przetwarzania ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego.”

2. Główny Lekarz Weterynarii z 9 grudnia 2008 r.:

„W odpowiedzi na pismo WIW.HP/4240/3/1/08 z dnia 3 grudnia 2008 r. w sprawie przetwarzania ubocznych produktów pochodzenia zwierzęcego (UPPZ) metodą FuelCal uprzejmie informuję, że zgodnie z opinią Departamentu Bezpieczeństwa Żywności i Weterynarii Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w/w metoda zatwierdzona przez Powiatowego Lekarza Weterynarii, zgodnie z rozporządzeniem 1774/2002, jest legalna
i kategorii 2 i 3 oraz wpisuje się wg producenta w cele rozporządzenia WE nr 1069/2009”.

3. Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie z 22.11.2010 r.:

Opinia o innowacyjności: „Przetwarzanie zagęszczonych osadów ściekowych, pofermentu z biogazowni i pozostałości organicznych z przetwórstwa rolno-spożywczego na nawozy OrCal® technologią FuelCal (…) W rezultacie wdrożenia technologii FuelCal zlikwidowane zostaje niebezpieczeństwo rozprzestrzeniania się zagrożeń epidemiologicznych poza obszar działalności produkcyjnej, zwłaszcza poza obszar oczyszczalni ścieków, biogazowni i przetwórni rolno-spożywczych. Jest to unikalna w świecie technologia kompleksowego i całościowego rozwiązywania problemu zagospodarowania
uciążliwych naturalnych odpadów organicznych, szczególnie o wysokiej zawartości azotu i fosforu, na drodze przetwarzania ich na cenne nawozy inteligentne OrCal®.”

4. Instytut Ochrony Środowiska, Zakład Ochrony Ziemi. Opinia o technologii FuelCal z pupz z 02.04.2007 r.:

„Opiniowana technologia przerobu odpadów zwierzęcych na nawóz organiczno-wapniowy ma szeroko pojęty walor higieniczno-sanitarny. Jej stosowanie ochroni środowisko i zdrowie ludności przed chorobotwórczymi organizmami i niezwykle uciążliwymi odorami (…). Spośród wymiernych sposobów użytkowania produktu OrCal-T zasadne jest użytkowanie nawozowe. Możliwości nawozowego zagospodarowania omawianych produktów są dużo większe od potencjalnej ich produkcji (…) Bardzo duża i stale rosnąca waga kojarzenia ochrony środowiska przed degradacją z racjonalizacją transformacji odpadów ekologicznie użytecznych uzasadnia potrzebę promowania innowacyjnych technologii. W tym celu pożądane jest wdrożenie
pilotowej technologii przetwarzania odpadów zwierzęcych na nawóz wapniowo-organiczny wraz z podjęciem stosownych badań o charakterze rozwojowym.”

5. Instytut Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa, opinia o technologii FuelCal® z 19.02.2007 r.

Technologia FuelCal jest polskim, unikalnym w skali światowej modelowym rozwiązaniem problemu uciążliwości wielkoprzemysłowych ferm hodowlanych dla środowiska. Jako jedyna w świecie ze znanych nam technologii rozwiązuje problem w sposób kompleksowy i całościowy. Zastosowane w technologii FuelCal unikalne rozwiązania aparaturowe i procesowe zapobiegają wprowadzeniu do środowiska naturalnego surowych
produktów ubocznych towarzyszących działalności hodowlanej (gnojowica, pomiot kurzy, gnojówka, obornik), przetwarzając je bezzwłocznie
w miejscu powstania na suche, wysterylizowane nawozy wapniowo-organiczne OrCal® o dużej wartości rynkowej.”

6. Zakłady stosujące technologię FuelCal posiadają (24 kwietnia 2007 r.) decyzję, np. nr 183/07 Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi oraz pozwolenie na wprowadzenie do obrotu rynkowego nawozu OrCal®.

Sprawdź również inne artykuły na temat: jak zarobić na odpadach do recyklingu?przetwarzanie odpadów organicznychUboczne produkty pochodzenia zwierzęcegoMetody utylizacji odpadów lub  Ekowodrol.


Literatura
1. Opracowanie zbiorowe 1996. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej. Instytut Ochrony Środowiska i in. Lublin, s. 108.
2. Opracowanie zbiorowe 1997. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych. Materiały II Konferencji Naukowo-Technicznej. Instytut Ochrony Środowiska. Puławy–Lublin–Jeziorko, s. 231.
3. Opracowanie zbiorowe 1999. Kompostowanie i użytkowanie kompostu. Materiały I Konferencji Naukowo-Technicznej, IOŚ i in. Warszawa–Puławy, s. 257.
4. Opracowanie zbiorowe 1999. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych. Materiały III Konferencji Naukowo-Technicznej. Instytut Ochrony Środowiska i in. Świnoujście, s. 160.
5. Opracowanie zbiorowe 2001. Przyrodnicze zagospodarowanie osadów ściekowych. Ochrona i rekultywacja gruntów. Inżynieria ekologiczna nr 3, s. 208.
6. Opracowanie zbiorowe 2004. Rekultywacyjne nawozowe użytkowanie odpadów organicznych. Inżynieria Ekologiczna nr 9, s. 166.
7. Siuta J. (red.) 1993. Jednolita klasyfikacja odpadów. IOŚ Warszawa, s. 85.
8. Siuta J. 2002. Przyrodnicze użytkowanie odpadów. Monografia. IOŚ, Warszawa, s. 87 + 30 fot.
9. Siuta J. 2015. Spór o prawną i wykonawczą zasadność stosowania komunalnych osadów ściekowych. Inżynieria Ekologiczna, nr. 45, 1-20.
10. Siuta J. i in. 1988. Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych. PWN Warszawa, s. 173.
11. Siuta J. i in. 1996. Przyrodniczo-techniczne przetwarzanie osadów ściekowych na kompost. IOŚ, Warszawa: s. 40 + 38 fot.
12. Siuta J., Żukowski B. 2015. Agroekologiczne i plonotwórcze działanie wapnowania gleb. Inżynieria Ekologiczna, nr. 41, 1-18.
13. Wasiak G. 1994. Wytwarzanie, właściwości i gospodarka osadami ściekowymi w Polsce na tle zachodniej Europy i USA. W: Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych, Seminarium Naukowo-Techniczne, Warszawa, 11-23