Wprowadzenie
Wylewisko znajduje się wśród gruntów rolnych wsi Mietlica około 1800 m na wschód od Jeziora Gopło. Około 500 m od wylewiska płynie bezimienny ciek wody. Położenie topograficzne wylewiska przedstawiono na rys. 1, a plan sytuacyjny na rys. 2. Głębokość wyrobiska jest nieregularna, a grubość warstwy zdeponowanych odpadów tłuszczowych wynosi 1 - 3,5 m - średnio około 2 m. Powierzchnia czynna wylewiska wynosi około 1 ha. W celu zwiększenia pojemności obie laguny wylewiska obwałowano.
W 1995 r. po zainstalowaniu w Zakładach Tłuszczowych mechanicznej prasy do odwadniania osadów ściekowych, zaprzestano przywożenia odpadów płynnych. Nadal deponowane są zaolejona ziemia okrzemkowa oraz osad ściekowy po odwodnieniu mechanicznym.
Sposób urządzenia i eksploatowania wylewiska nie spełniał podstawowych wymogów ochrony środowiska. Podjęto działania zmierzające do:
- zaprzestania składowania odpadów na wylewisku,
- zlikwidowania nagromadzonego tłuszczu i powstałych składników
organicznych,
- technicznej i biologicznej rekultywacji gruntu.
Szacunkowa objętość zdeponowanych odpadów tłuszczowych (płynnych i mazistych) w 1994 r. wynosiła około 20.000 m3. "Koncepcję programową na wykonanie rekultywacji wylewiska" opracowano w 1993 r., a na jej podstawie w 1994 r. opracowano "Projekt techniczny rekultywacji wylewiska", który zyskał akceptację Wydziału Ochrony Środowiska Urzędu Wojewódzkiego w Bydgoszczy, pod warunkiem odzyskania i zagospodarowania tłuszczu zgromadzonego w wylewisku. Rozwiązania problemu należało więc szukać w:
- tlenowej biodegradacji łatwo rozkładalnych składników organicznych
czaszy wylewiska i jego otoczeniu,
- naturalnym odwodnieniu wylewiska,
- zastosowaniu mikrobiologicznych szczepów bakteryjnych wraz z pożywkami
do degradacji substancji organicznych, zwłaszcza do odzyskania i
mineralizacji tłuszczu nie dającego się wydzielić,
- mechanicznym usunięciu ciekłej postaci tłuszczu, wydzielonego w procesie
mikrobiologicznej degradacji substancji organicznych,
- ukształtowaniu budowy gruntu i rzeźby terenu z wykorzystaniem
zdeponowanych odpadów.
Stworzenie warunków do intensywnego rozwoju mikrobiologicznych procesów tlenowych w całej masie zdeponowanych odpadów tłuszczowych miało zasadnicze znaczenie w całym procesie rekultywacyjnego postępowania, począwszy od:
- wydzielenia ciekłej postaci tłuszczu do sukcesywnej jego mineralizacji wraz
z pozostałymi składnikami organicznymi,
- martwej powierzchni wylewiska do bujnej wegetacji roślin,
- atmosferycznego odwodnienia wylewiska.
Ożywienie biologiczne całej masy zdeponowanych odpadów tłuszczowych wymagało następujących działań:
- opracowania odpowiedniego składu mikrobiologicznych szczepów
bakteryjnych i pożywki, dostosowanych do właściwości odpadów,
- sukcesywnego wprowadzania szczepów i pożywki na wylewisko,
- sukcesywnego napowietrzania zawartości wylewiska,
- ukształtowania i utrzymania optymalnego odczynu do intensywnego rozwoju
mikroorganizmów tlenowych
W toku realizacji zadań rekultywacyjnych opracowano następujące dokumentacje:
Dobór szczepów bakteryjnych
Laboratoryjne badania chemicznych i biologicznych właściwości próbek zdeponowanych odpadów tłuszczowych były przeprowadzone przez firmę BIO-INDUSTRIE w Anglii i stanowiły podstawę do:
- opracowania zestawu kultur bakteryjnych,
- oszacowania minimalnego czasu prowadzenia prac biodegradacyjnych na
wylewisku,
- określenia warunków technicznych prowadzenia procesu biodegradacji
tj. dozowania kultur bakteryjnych, pożywek, stanu uwodnienia
zdeponowanych odpadów tłuszczowych , odczynu odpadów tj. wartości pH,
- opracowania założeń i wytycznych do wykonania instalacji systemu
biofiltrów, drenażu, studzien ujmujących wody gruntowe napływające z
wylewiska.
W oparciu o wyniki badań zdeponowanych odpadów tłuszczowych zaproponowano szczepy bakteryjne zestawione w preparacie o nazwie BIO-TREAT GF - Efektywność biopreparatu przetestowano w doświadczeniu modelowym.
Testowano dynamikę rozkładu tłuszczu w cieczach zawierających 4271 - 17824 mg tłuszczu w dm3. Po 20 dniach eksperymentu samoistna biodegradacja tłuszczu wynosiła 10,7 - 12,5% zawartości początkowej, a z dodatkiem biopreparatu 31,8 - 40,9%.
Zastosowany biopreparat BIO-TREAT GF firmy angielskiej BIO-INDUSTRIES Ltd. jest całkowicie bezpieczny dla środowiska i wykonawców, znajduje się na liście EPA, ma atest DTI oraz PZH oraz certyfikat ISO 9002.
System biodegradacji zdeponowanych odpadów tłuszczowych
Opracowany system zapewnia optymalne warunki do intensywnego rozwoju mikroorganizmów w odpadach tłuszczowych.
Głównymi warunkami są:
- odczyn zbliżony do obojętnego wartość pH 6,5 - 8,0,
- napowietrzenie - natlenienie zdeponowanych odpadów tłuszczowych,
- zawartości azotowej pożywki około 50 mg NO3/dm3,
- odpowiednio duże uwodnienie i mieszanie zdeponowanych odpadów
tłuszczowych,
- sukcesywne dozowanie kultur bakteryjnych do zgromadzonych i zasilanie ich pożywką.
Siłą motoryczną mieszania i napowietrzania odpadów tłuszczowych jest krążenie wody, które podzielono umownie na obieg wewnętrzny i zewnętrzny. Obieg wewnętrzny wody powodujący mieszanie zdeponowanych odpadów tłuszczowych jest powodowany przez:
- ciąg pionowych sączków nawadniających, zasilanych grawitacyjnie wodą z
pożywkami i kulturami bakteryjnymi ze stacjonarnego zbiornika poprzez
instalację nawadniania kropelkowego,
- zraszanie powierzchni wylewiska wodą z pożywkami i kulturami bakteryjnymi,
- przepompowanie mieszaniny wód z dna czaszy wylewiska na jego
powierzchnię.
Obieg zewnętrzny wody ma cztery studnie depresyjne zlokalizowane w południowej części terenu wylewiska - na przedpolu jego czaszy. Woda czerpana ze studni jest dostarczana do zbiornika zasilającego sączki nawadniające w obiegu wewnętrznym.
Korekta odczynu zdeponowanych odpadów tłuszczowych
Do końca sierpnia 1997 r. odczyn zdeponowanych odpadów tłuszczowych nie odpowiadał optymalnemu przedziałowi wartości pH dla wytworzenia prawidłowej hodowli mikroorganizmów.
Korygowano więc sukcesywnie odczyn zdeponowanych odpadów tłuszczowych poprzez intensywne wapnowanie wód podosadowych czerpanych z dna wylewiska i ponownie wprowadzanych na wylewisko. Po około 1,5 rocznym okresie, począwszy od września 1997 r. odczyn zdeponowanych odpadów tłuszczowych ustabilizował się w odpowiednim przedziale wartości pH. Zaprzestano więc dalszego wapnowania.
Techniczna i biologiczna rekultywacja gruntu
Teren wylewiska w części rekultywowanej podzielono na trzy kwatery K-1, K-2 i K-3 (rys. 2).
Kwatera K-1 ma grunt zaolejonej ziemi okrzemkowej. Na wyrównaną powierzchnię tej kwatery w czerwcu 1996 r. wprowadzono rekultywacyjną dawkę osadu ziemistego z miejskiej oczyszczalni ścieków, następnie wysiano trawy oraz gorczycę. Dynamikę wzrostu roślin i zwartości szaty roślinnej przedstawiają fotografie nr 1-21 we wkładce na końcu książki. Wzrost roślin był zintensyfikowany przez rozdeszczowywanie zdeponowanych wód podosadowych wylewiska.
Mniejszą część wylewiska (laguna mała) podzielono na dwie K-2 i K-3. Jego czaszę zapełniono do końca 1996 r. odwodnionymi osadami ściekowymi, a pozostałe prace techniczno-rekultywacyjne zakończono wiosną 1997 r. Na ukształtowaną powierzchnię obu kwater wprowadzono osad ściekowy i wysiano rośliny w taki sam sposób jak na kwaterze
K-1. Biologiczna rekultywacja z intensywną wegetacją roślin nasiliła parowanie wody, zwiększyła dostęp powietrza do rekultywowanego gruntu, tworząc warunki dla dynamicznego przebiegu biodegradacji tłuszczu. Stworzyła też warunki do rozdeszczowywania wody zgromadzonej w wylewisku. Ma to więc duże znaczenie dla wydatnego skrócenia czasu odwadniania wylewiska.
Monitoring środowiska
Głównymi ogniwami systemu monitoringu wód gruntowych w otoczeniu wylewiska są piezemetry i studnie (rys. 2). Służą one rozpoznaniu stanu wyjściowego w początkowej fazie biodegradacji zdeponowanych odpadów tłuszczowych i rekultywacji gruntu oraz kontroli zmian w czasie.
Początkowa faza badań monitoringowych nie pozwala na ścisłe wnioskowanie o dynamice zmian wskaźników zanieczyszczeń wody gruntowej. Mimo to stwierdzono tendencję pozytywną na przykładzie zawartości tłuszczu w wodach piozometrycznych analizowanych 09.09.96 r. i 24.10.97 r. W pierwszym terminie wody piozometryczne zawierały 5 - 60 mg tłuszczu/dm3, a w drugim 10 - 20 mg/dm3. Woda pobrana ze studni nr 4 zawierała 2445 mg tłuszczu w dm3 w 09.09.96 r., 2235 mg/dm3 w 30.11.96 r. i 230 mg/dm3 w dniu 24.10.97 r.
Wnioski
Odtłuszczanie i rekultywacja wylewiskowego gruntu w Brześciu nad Gopłem
BIO-ECOLOGY SERVICES Sp. z o.o.
Płynne odpady tłuszczowe i poużytkową ziemię okrzemkową Zakłady Tłuszczowe "Kruszwica" S.A. deponowały przez około 16 lat na wyrobisku po eksploatacji piasku i żwiru. Wyrobisko podzielono groblą na dwie części zwane lagunami. Płynne i maziste odpady obfitują w tłuszcz roślinny, który w upalne dni lata wypływa na powierzchnię wylewiska, tworząc zasobne skupiska.
~