Schemat Wysypiska Śmieci z Oczyszczalnią Ścieków: Studium Przypadku Cieszyna
- Szczegóły
Celem niniejszego opracowania jest wykonanie, zgodnie z Art. 54 ust. 3 Ustawy o odpadach z dnia 27.04.2001 r., Dokumentacji do wniosku o zamknięcie składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne w Cieszynie przy ul. Kościuszki. Przedmiotowe składowisko odpadów znajduje się na obszarze miasta Cieszyna, w jego wschodniej części.
Lokalizacja i Charakterystyka Składowiska
Składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne zlokalizowane jest w dawnym wyrobisku pocegielnianym na działkach nr 8/6, 8/7,8/2, 6/1, 7/2 i 8/3 obręb 19 w Cieszynie Bobrku. Właścicielem działek jest Gmina Cieszyn Rynek 1, 43-400 Cieszyn. Użytkownikiem składowiska jest Zakład Gospodarki Komunalnej ul. Słowicza 59, 43-400 Cieszyn.
Granicę wschodnią składowiska stanowi niewykorzystana część złoża gliny, na którym znajduje się gospodarstwo rolne. Dalej przebiega ul. Stawowa. Od północy składowisko przylega do starej betoniarni. Na kierunku zachodnim bezpośrednią granicę stanowi ul. M. Konopnickiej.
Okolice Cieszyna położone są w obrębie jednostki morfologicznej zwanej Pogórzem Śląskim ciągnącym się od rzeki Olzy po Skawę. Głębokość dolin rzecznych nie przekracza 50 m. Wysokości bezwzględne w obrębie Pogórza wahają się od 400 - 500 m przy granicy z Beskidem do 300 m npm przy przejściu do kotlin.
Przedmiotowe składowisko w chwili obecnej stanowi stosunkowo wyrównaną powierzchnię o regularnym nachyleniu w kierunku doliny Bobrówki (ul. Stawowa) porośniętą gdzieniegdzie niskimi krzakami i opadającą bardzo stromymi skarpami do poziomu zabudowy dawnej cegielni, co przedstawia wykonana przez Spółkę EKO-INŻYNIERIA w Zabrzu "Dokumentacja fotograficzna terenu składowiska odpadów komunalnych w Cieszynie przy ul. Kościuszki".
Przeczytaj także: Budowa, Działanie i Zastosowanie Filtrów Powietrza
Geologia i Hydrogeologia Terenu
Na przedmiotowym terenie składowiska stwierdzono występowanie jednego poziomu wodonośnego, związanego z utworami wieku kredowego. Jak wynika z materiałów archiwalnych zebranych z rejonu badań, zwierciadło wody nie podlegało dużym zmianom na przestrzeni ostatnich lat. Z uwagi na wykształcenie litologiczne dna i skarp wyrobiska (gliny czwartorzędowe i iły mioceńskie) współczynnik filtracji tych utworów kształtuje się na poziomie k=10-7 - 10-9 m/s.
Starsze podłoże omawianego terenu budują utwory dolnokredowe, litologicznie są to utwory o charakterze fliszowym, zbudowane z warstw łupków ilastych i wapieni. Powyżej zalegają zwietrzeliny skał w postaci glin pylastych zwięzłych z okruchami wapienia. Zwietrzeliny łupków kredowych napotkano tylko w północnej części terenu. Utwory wietrzeliskowe przykryte były miąższą warstwą gruntów z okresu plejstocenu w większości zostały wyeksploatowane przez istniejącą tu cegielnię.
Powstałe wyrobisko o głębokości 12-16 m było stopniowo rekultywowane. Składowano tu materiał odpadowy przy produkcji cegieł, ale również materiał z innych budów. Były to głównie gliny pylaste zwięzłe z okruchami zarówno skał, ale również betonu. Materiał ten był zagęszczany lub uległ konsolidacji pod wpływem ciężaru nadkładu. Grunty te, w trakcie wierceń, nie różniły się oporem zwiercania od gruntów rodzimych.
Na częściowo zlikwidowanym wyrobisku pocegielnianym, miasto zorganizowało awaryjne składowisko odpadów komunalnych, w latach 1991 do 1993. Składowane tu były typowe odpady komunalne z tamtych lat, czyli materiał organiczny (uległ całkowitemu rozpadowi), szmaty (nadal są nierozłożone), folia, plastiki, szkło (w tym również kineskopy telewizorów), różne metale. Strefa występowania odpadów jest zupełnie luźna i całkowicie przesiąknięta wodą.
Składowisko początkowo zorganizowane było jako całkowicie otwarte, później odpady były systematycznie przesypywane wapnem i na bieżąco ziemią. Wówczas uciążliwość składowiska znacznie zmalała dla okolicznych gospodarstw. Stąd, w profilu pionowym otworów obserwuje się strefę odpadów wymieszanych z gliną. W niektórych przypadkach obserwowane są dwie warstwy. Ogólna miąższość warstwy odpadów waha się od 1,5 do 4,8 m, a powierzchnia składowania wynosi 1,4 ha. Powierzchnia terenu ukształtowana została przez nawiezienie ziemi, gruzu, kamieni.
Przeczytaj także: Schemat działania oczyszczalni ścieków
Wpływ Składowiska na Środowisko
W przypadku analizowanego składowiska odpadów komunalnych, wody opadowe przemywające warstwę odpadów zatrzymywały się w korpusie odpadów. Do roku 1994 brak systemu odwadniającego przy istniejącym ukształtowaniu terenu oraz niekorzystnym sposobie składowania odpadów, powodował wypływ wód odciekowych w różnych punktach wierzchowiny składowiska.
Produktami procesów biochemicznego rozkładu odpadów komunalnych są hydrolizaty z uwodnienia substancji organicznej. Są one porównywalne z mocno stężonymi ściekami. W trakcie prac wiertniczych prowadzonych we wrześniu 2008 r. w podłożu składowiska stwierdzono występowanie wody gruntowej zarówno w postaci zwierciadła swobodnego jak i napiętego. Woda gromadzi się w warstwie odpadów, nie tworząc regularnego poziomu. Są to głównie wody zawieszone na słabiej przepuszczalnych warstwach i całkowicie zależne od opadów atmosferycznych, tzw. wody zaskórne. Charakteryzują się one dużymi stężeniami zanieczyszczeń i bardzo dużą zmiennością składu tych zanieczyszczeń.
Badania nad oczyszczaniem takich odcieków wykazały, że ścieki te są biologicznie rozkładalne przy niskich obciążeniach osadu czynnego ładunkiem zanieczyszczeń i przy wydłużonych czasach napowietrzania. Skład fizyko-chemiczny wód odciekowych odprowadzanych z terenu składowiska odpadów komunalnych przy ul. T. Kościuszki w Cieszynie jest zmienny.
Stan zanieczyszczenia środowiska gruntowo-wodnego
Ocenę zanieczyszczenia środowiska gruntowo-wodnego w rejonie nieczynnego składowiska odpadów komunalnych w Cieszynie przy ul. Kościuszki, przeprowadzono na podstawie wyników badań laboratoryjnych próbek wód i gleby, pobranych 15 września 2008 r. Pobrane do analizy chemicznej próby gruntów i wody zostały zbadane pod kątem udziału metali ciężkich i substancji ropopochodnych. Badania wykonało laboratorium Spółki Ekoprojekt z Bielska-Białej. W załączniku Nr 7 do niniejszego projektu przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wód i gleby.
Pobrane do analizy skażenia próby gleby wykazały, że skażenie gruntów metalami ciężkimi nie występuje dla obu obszarów, natomiast przekroczone zostały dopuszczalne normy substancji ropopochodnych. Pobrane do analizy próby wody z otworu, bezpośrednio ze strefy występowania odpadów oraz z drenażu u podnóża skarpy wykazały przekroczenia dla V klasy czystości wody tylko w tym otworze.
Przeczytaj także: Instrukcja: Chlorowanie studni głębinowej
Generalnie można stwierdzić, że stan zanieczyszczenia środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych przy ul. T. Kościuszki w Cieszynie jest monitorowany. Składowisko jest stosunkowo młode (ok. 15 lat) i stopień rozkładu zgromadzonych odpadów jest niewielki.
Rekultywacja i Odgazowanie Składowiska
W 1994 r. ułożono na składowisku, średnio na głębokości 1,2 m pod powierzchnią terenu sączki drenarskie, z rur PCV perforowanych, służą również do ujęcia gazu, celem odgazowania złoża odpadów. Natomiast do odprowadzania gazu zbieranego systemem drenażowym, na końcówkach ciągów drenarskich wykonano studzienki odgazowujące, zbudowane z karbowanej rury PCV o średnicy 315 mm, wypełnionej żwirem o uziarnieniu 16 - 32 mm.
Po ukształtowaniu bryły składowiska przeprowadzono na całej jej powierzchni typowe zabiegi agrotechniczne, powszechnie stosowane w rolnictwie i leśnictwie. Dwukrotnie w roku wysiano mieszankę traw i motylkowych, w składzie których znajdowały się rośliny o różnej szybkości wzrostu i różnej trwałości.
Odpady z Oczyszczalni Ścieków
Oczyszczalnia ścieków to swoisty zakład produkcyjny, stąd nieuniknione jest powstawanie w tym obiekcie odpadów. Pierwszym etapem oczyszczania ścieków jest oczyszczanie mechaniczne. Polega ono na wydzieleniu ze ścieków części stałych, w tym łatwo opadających zawiesin mineralnych (piasek) i organicznych (osad wstępny).
W wielu oczyszczalniach, na tym etapie, ze ścieków usuwane są także tłuszcze i oleje. W pierwszym etapie oczyszczania wykorzystywane są przede wszystkim procesy fizyczne, takie jak cedzenie, sedymentacja i flotacja. W 2013 r. w polskich oczyszczalniach wydzielono ze ścieków 31,6 tys. Mg skratek, 44 tys. Mg piasku oraz 540 tys. ton s.m. osadów ściekowych.
Do końca XX w. większość powstających w oczyszczalniach skratek, piasku oraz osadów ściekowych było składowanych - bądź na terenie oczyszczalni, bądź na składowiskach odpadów komunalnych. Według danych Krajowego Planu Gospodarki Odpadami (KPGO), w 2004 r. ilość składowanych osadów ściekowych zmniejszyła się do 34,1% wytwarzanych osadów, a w 2013 r. deponowano już niecałe 1,1% osadów. Równocześnie w 2013 r. na terenie oczyszczalni w Polsce nagromadzonych było ok. 220 tys. ton s.m. osadów ściekowych.
Od 1 stycznia 2016 r. obowiązuje zakaz deponowania na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne takich substancji, które zawierają powyżej 8% s.m. substancji organicznych, oznaczanych jako straty przy prażeniu powyżej 5% s.m. ogólnego węgla organicznego, oraz o cieple spalania powyżej 6 MJ/kg s.m.
Metody Zagospodarowania Odpadów z Oczyszczalni
Spośród odpadów wydzielanych podczas mechanicznego oczyszczania ścieków odzyskowi na powierzchni ziemi (wykorzystanie rolnicze lub do rekultywacji gruntów) podlegać mogą wyłącznie ustabilizowane osady ściekowe. Według danych KPGO, w 2013 r. w rolnictwie zastosowanie znalazło ok. 19,5% wytworzonych osadów ściekowych, zaś do rekultywacji przeznaczono ok. 5%.
Osady ściekowe, które są wykorzystywane rolniczo lub do rekultywacji gruntów (tzw. proces odzysku R10), muszą spełnić kryteria Rozporządzenia Ministra Środowiska z 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (DzU z 2015 r. poz. 257). Zgodnie z tym aktem prawnym, w osadach ściekowych normowana jest zawartość siedmiu metali ciężkich. Ich dopuszczalne limity zależne są od sposobu zagospodarowania osadów - najmniejszymi stężeniami muszą charakteryzować się osady stosowane w rolnictwie oraz do rekultywacji gruntów na cele rolne.
W myśl polskich przepisów, limitowane są także zawartości metali w wierzchniej warstwie gruntu, na którym mają być wprowadzane osady ściekowe, a pH gleby nie może być mniejsze niż 5,6. Ponadto osady stosowane rolniczo nie mogą zawierać organizmów patogennych, takich jak bakterie z rodzaju Salmonella, oraz żywych jaj pasożytów z rodzajów Toxocara, Trichuris oraz Ascaris.
Dopuszczalna dawka osadów ściekowych w rolnictwie i do rekultywacji gruntów na cele rolne, pod warunkiem przestrzegania dopuszczalnej zawartości metali ciężkich, wynosi 3 Mg s.m./ha/rok oraz 15 Mg s.m./ha/rok do rekultywacji terenów na cele nierolne oraz dostosowaniu gruntów do określonych potrzeb wynikających z planów przewidzianych odrębnymi przepisami (np. planów gospodarki odpadami, planów zagospodarowania przestrzennego).
Dodatkowe wymagania, związane z rolniczym wykorzystywaniem osadów ściekowych, wynikają z Ustawy z 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu (DzU nr 147, poz. 1033), która określa, że roczna dawka azotu, wprowadzona z nawozem naturalnym, nie może być większa niż 170 kg/ha. Stosowanie osadów ściekowych nie może także spowodować pogorszenia jakości gleby, ziemi oraz wód powierzchniowych i podziemnych, a także powodować szkody w środowisku w rozumieniu Ustawy z 13 kwietnia 2007 r. o zapobieganiu szkodom w środowisku i ich naprawie.
Spalanie Odpadów z Oczyszczalni Ścieków
Biorąc pod uwagę ograniczenia w składowaniu, obecnie coraz częściej stosowaną metodą unieszkodliwiania odpadów z oczyszczalni ścieków jest ich spalanie. W 2008 r. termicznemu przekształcaniu poddano ok. 1% osadów ściekowych, a pięć lat później było to już ponad 15%. Według szacunków KPGO, w 2018 r. do spalarni trafi ok. 60% ilości powstających osadów ściekowych.
Mniej optymistyczne są założenia Unii Europejskiej, zgodnie z którymi unieszkodliwianie metodami termicznymi ma wynosić ok. 10%, co ma wynikać z przyrostu masy osadów, przy równoczesnym braku dostatecznej liczby instalacji do spalania osadów.
W polskim prawodawstwie nie ma odrębnych przepisów odnoszących się do spalania odpadów powstających w oczyszczalniach ścieków, stąd zastosowanie znajdują te regulacje, które dotyczą termicznego przekształcania odpadów, zawarte w rozdziale 2 Ustawy z 14 grudnia 2012 r. o odpadach.
Termiczne przekształcanie odpadów to ich spalanie przez utlenienie lub inne procesy przetwarzania termicznego, w tym piroliza, zgazowanie i proces plazmowy, o ile substancje powstające podczas tych procesów są następnie spalane (art. 3 pkt 29 ustawy o odpadach). Jak wynika z tej regulacji, termiczne przekształcanie odpadów może być prowadzone w spalarniach odpadów (art. 3 pkt 26, art. 155) lub współspalarniach (art. 3 pkt 31, art. 155).
Instalacje do termicznego przekształcania odpadów muszą być projektowane, budowane, wyposażane i użytkowane tak, aby produkty przeróbki nie stanowiły zagrożenia dla życia oraz zdrowia ludzi lub dla środowiska, a emisja była jak najmniejsza (art. 157 pkt 1). Muszą one spełniać wymagania wynikające z najlepszych dostępnych technik (BAT). Techniką uznawaną za BAT w przypadku osadów ściekowych jest technologia złóż fluidalnych.
Co istotne, część energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów zawierających frakcje biodegradowalne można traktować jako energię ze źródła odnawialnego (art. 159 pkt 1 ustawy o odpadach). Należy przypuszczać, że spalanie odpadów będzie stosowane coraz częściej. Metoda ta może znaleźć zastosowanie w unieszkodliwianiu osadów oraz skratek powstających w oczyszczalniach ścieków. Powstające popioły mogą być np. wykorzystywane w budownictwie.
Kompostowanie i Biogazownie
Odpady powstające podczas oczyszczania ścieków, zawierające duże stężenia związków organicznych ulegających biodegradacji, mogą być także poddawane odzyskowi w kompostowniach lub biogazowniach. Ta metoda odzysku jest powiązana z możliwością dalszego zagospodarowania powstającego produktu i może być stosowana tylko wówczas, gdy uzyskiwany produkt będzie wykorzystany jako np. substancja nawozowa.
Produkty stabilizacji biochemicznej charakteryzują się bowiem zawartością związków organicznych, przekraczającą dopuszczalną normę dla odpadów, które mogą być deponowane na składowiskach. Polskie przepisy regulują zawartość metali ciężkich w nawozach organicznych. Limity zawartości metali są na znacznie niższym poziomie niż w przypadku rolniczego stosowania osadów ściekowych. Ogranicza to wspólne kompostowanie osadów z innymi odpadami, np. tzw. biotoną.
W przypadku skratek odzysk w kompostowniach lub biogazowniach jest ograniczony nie tylko ze względu na dużą różnorodność ich składu, ale także dlatego, że zawierają one duże ilości substancji balastowych (np. tworzyw sztucznych).
Omówione przepisy wpływają na sposoby przeróbki oraz unieszkodliwiania odpadów powstających w procesach oczyszczania ścieków.
Planowane Działania Rekultywacyjne w Cieszynie
W procesie zamknięcia Składowiska Odpadów Komunalnych w Cieszynie przy ul. Kościuszki przyjęto do uzupełnienia rekultywacji 3 pola składowiska, oznakowane jako: F1, F2 i F3. Są to miejsca, na których wierzchnia warstwa rekultywacyjna zbudowana z materiałów inertnych jest mniejsza od 0,5 m i wynosi ok. 0,3 m.
Pole "F1"
Wielkość jego powierzchni wynosi: 400 m2, a kubatura gleby (nasypu do 0,5 m grubości wierzchniej warstwy) wynosi: V=120 m3. Na założonej siatce kwadratów o oczkach 25 m x 25 m podano charakterystyczne rzędne terenu istniejącego i projektowanego. Wynika z nich, że grubość nasypu na polu "F1" wynosi od 0 - 0,30 m.
Projektowaną warstwę gleby należy zagęszczać mechanicznie warstwami co 20 cm (przed zagęszczeniem). Zapewni to wystarczające przykrycie zdeponowanych w tej części składowiska odpadów komunalnych, na głębokości od 2,5 do 4,5 m ppt (patrz przekrój geologiczny II-II’ - rys. 03).
Pole "F2"
Zaprojektowane do rekultywacji pole "F2" zlokalizowane jest na omawianym składowisku w części południowo-zachodniej od ul. Marii Konopnickiej - patrz "Plan sytuacyjny" rys. 02. Z karty otworu wiertniczego nr 13 (patrz załącznik nr 6) wynika, że w rejonie tym grubość wykonywanej wierzchniej warstwy rekultywacyjnej wynosi ok. 0,30 m, a zatem przewidziano jej uzupełnienie do grubości 0,50 m.
Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że kubatura nasypów (do uzupełnienia rekultywacji) na polu "F2" wynosi 90 m3. Projektowaną warstwę nasypów, zbudowaną z gleby należy zagęszczać mechanicznie warstwami, przed zagęszczeniem co 20 cm.
Pole "F3"
Przewidziane do rekultywacji pole "F3", stanowiące część skarpy zewnętrznej omawianego składowiska od strony południowo-wschodniej, ma na celu właściwe jego ukształtowanie. Skarpa ta w tym rejonie uległa częściowemu obsunięciu.
Z opracowanej w 2008 r. "Dokumentacji geotechnicznej" wynika, że w rejonie tym odpady komunalne nie były deponowane. Jednak z uwagi na fakt, że pole to stanowi najniżej położoną część składowiska, zaprojektowano jego niwelację - prawidłowe ukształtowanie.
Podsumowanie
Artykuł przedstawia kompleksowy obraz funkcjonowania składowiska odpadów komunalnych w Cieszynie, z uwzględnieniem aspektów geologicznych, hydrogeologicznych, wpływu na środowisko oraz planowanych działań rekultywacyjnych. Ponadto, omówiono zagadnienia związane z gospodarką odpadami z oczyszczalni ścieków, w tym metody ich zagospodarowania i unieszkodliwiania.
tags: #schemat #wysypiska #śmieci #z #oczyszczalnią #ścieków
