1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 18, Номер 1, 2024
  4. Параметри аеробного біокомпостування осадів стічних вод різного віку з додаванням рослинної сировини

Параметри аеробного біокомпостування осадів стічних вод різного віку з додаванням рослинної сировини

JCCT.
2024;
Випуск 18, Номер 1
: cc. 76 - 82
https://doi.org/10.23939/chcht18.01.076
Автори:
  1. Myroslav Malovanyy
  2. Ivan Tymchuk
  3. Vira Sliusar
  4. Volodymyr Zhuk
  5. Ulіana Storoshchuk
  6. Andriy Masykevich
  7. Galina Krusir
1
Lviv Polytechnic National University
2
Lviv Polytechnic National University
3
Lviv Polytechnic National University
4
Lviv Polytechnic National University
5
Lviv Polytechnic National University
6
Bukovinian State Medical University
7
Odessa National Academy of Food Technologies

Десятиліттями накопичені осади стічних вод (ОСВ) на каналізаційних очисних спорудах (КОС) України становлять значну екологічну небезпеку. У європейських країнах переважними методами поводження з осадом на очисних спорудах є термічне висушування та спалювання осаду, які потребують значних початкових і поточних витрат. В Україні економічно вигіднішим та енергоефективнішим рішенням є аеробне біокомпостування осадів стічних вод, у результаті якого утворюється органо-мінеральна суміш. Залежно від вхідного осаду, ця суміш може бути використана для рекультивації земель і рекультивації полігонів. Капітальні витрати, пов'язані з впровадженням біокомпостування, у 3-5 разів нижчі, ніж при сушінні, й у 8-10 разів нижчі, ніж при спалюванні. Отриманий компост містить достатню кількість поживних речовин, необхідних для росту і розвитку рослин. Широкі дослідження показали, що використання органо-мінеральних добрив, отриманих із ОСВ, збільшує вміст гумусу та підвищує врожайність сільськогосподарських культур. Тим не менш, пошук оптимальних методів впровадження біокомпостування для виробництва універсальних субстратів для різних проектів біологічної рекультивації залишається дуже актуальним.

аеробне біокомпостування
біокомпост
біологічна рекультивація
співвідношення C/N
газовий детектор-аналізатор
термофільний режим
осад стічних вод (ОСВ)
  1. General Aspects of Sludge Management. In Vertical Flow Constructed Wetlands; Stefanakis, A.; Akratos, C.S.; Tsihrintzis, V.A.; Elsevier, 2014.
  2. Feng, L.; Luo, J.; Chen, Y. Dilemma of Sewage Sludge Treatment and Disposal in China. Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 4781–4782. https://doi.org/10.1021/acs.est.5b01455
  3. Venkatesan, A.K.; Done, H.Y.; Halden, R.U. United States National Sewage Sludge Repository at Arizona State University – A New Resource and Research Tool for Environmental Scientists, Engineers, and Epidemiologists. Environ Sci Pollut Res 2014, 22, 1577–1586. http://dx.doi.org/10.1007/s11356-014-2961-1
  4. Christodoulou, A.; Stamatelatou, K. Overview of Legislation on Sewage Sludge Management in Developed Countries Worldwide. Water Sci. Technol. 2016, 73, 453–462. https://doi.org/10.2166/wst.2015.521
  5. Fytili, D., Zabaniotou, A. Utilization of Sewage Sludge in EU Application of Old and New Methods - A Review. Renew. Sust. Energ. Rev. 2008, 12, 116–140.https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.05.014
  6. DSTU 8727:2017. Osad stichnykh vod. Pidhotuvannia orhano- mineralnoi sumishi z osadu stichnykh vod. (Sewage sludge.Preparation of organo-mineral mixture from sewage sludge.). UkrNDNTS: Kyiv, 2017. (in Ukrainian)
  7. Malovanyy, M.; Palamarchuk, O.; Trach, I.; Petruk, H.; Sakalova, H.; Soloviy, Kh.; Vasylinych, T.; Tymchuk, I.; Vronska, N. Adsorption Extraction of Chromium Ions (III) with the Help of Bentonite Clays. J. Ecol. Eng. 2020, 21, 178–185. https://doi.org/10.12911/22998993/125545
  8. Kostenko, E.; Melnyk, L.; Matko, S.; Malovanyy, M. The Use of Sulphophtalein Dyes Immobilized on Anionite AB-17x8 to Determine the Contents of Pb(II), Cu(II), Hg(II) and Zn(II) in Liquid Medium. Chem. Chem. Technol. 2017, 11, 117–124. https://doi.org/10.23939/chcht11.01.117
  9. Kelessidis, A.; Stasinakis, A.S. Comparative Study of the Methods Used for Treatment and Final Disposal of Sewage Sludge in European Countries. Waste Manage. 2012, 32, 1186–1195. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2012.01.012
  10. Du, H.; Li, F. Characteristics of Dissolved Organic Matter Formed in Aerobic and Anaerobic Digestion of Excess Activated Sludge. Chemosphere 2017, 168, 1022-1031. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.10.108
  11. Tymchuk, I.; Shkvirko, O.; Sakalova, H.; Malovanyy, M.; Dabizhuk, T.; Shevchuk, O.; Matviichuk, O.; Vasylinych, T. Wastewater a Source of Nutrients for Crops Growth and Development. J. Ecol. Eng. 2020, 21, 88–96. http://dx.doi.org/10.12911/22998993/122188
  12. Tymchuk, I.; Malovanyy, M.; Shkvirko, O.; Zhuk, V.; Masikevych, A.; Synelnikov, S. Innovative creation technologies for the growth substrate based on the man-made waste - perspective way for Ukraine to ensure biological reclamation of waste dumps and quarries. Int. J. Foresight Innov. Policy 2020, 14, 248–263. http://dx.doi.org/10.1504/IJFIP.2020.10033249
  13. Regulation (EU) 2019/1009 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 laying down rules on the making available on the market of EU fertilising products and amending Regulations (EC) No 1069/2009 and (EC) No 1107/2009 and repealing Regulation (EC) No 2003/2003. Official Journal of the European Union 2019, L 170/1. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2019/1009/oj
  14. Hryshko, V.M.; Korinovska, O.M. Vplyv orhano-mineralnykh dobryv na osnovi osadiv stichnykh vod na tsenoz mikromitsetiv (Influence of organo-mineral fertilizers based on sewage sludge on the coenosis of micromycetes). Gruntoznavstvo 2015, 16, 75–81.
  15. Ahmed, H.Kh.; Fawy, H.A.; Abdel-Hady, E.S. Study of Sewage Sludge Use in Agriculture and its Effect on Plant and Soil. Agriculture and Biology Journal of North America 2010, 1, 1044–1049. http://dx.doi.org/10.5251/abjna.2010.1.5.1044.1049
  16. Dubovyi, V.I.; Tabakaieva, M.H. Vplyv osadu stichnykh vod na produktyvnist i yakist zerna pshenytsi (Influence of sewage sludge on wheat grain productivity and quality). Zbalansovane pryrodokorystuvanny. 2014, 3, 127–131. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Zp_2014_3_28
  17. Hamood, A.; Khatib, J. Sustainability of Sewage Sludge in Construction. In Sustainability of Construction Materials (Second Edition); Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering, 2016; pp 625-641. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-08- 100370-1.00024-X
  18. Kaletnik, H.M.; Honcharuk, T.V. Perspektyvy vykorystannia stichnykh kanalizatsiinykh vod m.Vinnytsi dlia pidzhyvlennia polovykh kultur: vitchyznianyi ta zarubizhnyi dosvid (Prospects for the use of sewage in Vinnytsia for fertilization of field crops: domestic and foreign experience). Zbalansovane pryrodokorystuvannya 2016, 3, 42–47. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Zp_2016_3_8
  19. Paya, J.; Monzo, J.; Borrachero, M.V.; Soriano, L. Sewage sludge ash. In New Trends in Eco-Efficient and Recycled Concrete; de Brito, J.; Agrela, F, Eds.; Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering, 2018; pp 121-152.
  20. DSTU 7369:2013. Stichni vody. Vymohy do stichnykh vod i yikhnikh osadiv dlia zroshuvannia ta udobriuvannia (Sewage. Requirements for Wastewater and its Sediments for Irrigation and Fertilization). Minekonomrozvytku Ukrainy: Kyiv, 2014.
  21. Białobrzewski, I.; Miks, M.; Dach, J.; Markowski, М. Model of the Sewage Sludge-Straw Composting Process Integrating Different Heat Generation Capacities of Mesophilic and Thermophilic Microorganisms. Waste Manage. 2015, 43, 72−83. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.05.036
  22. On-Farm Composting Handbook; Rynk, R., Ed. Northeast Regional Agricultural Engineering Service: Ithaca. NY, 1992.
  23. Petric, I.; Sestan, A.; Sestan, I. Influence of Initial Moisture Content on the Composting of Poultry Manure with Wheat Straw. Biosyst Eng 2009, 104, 125–134.https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2009.06.007
  24. Wu, C.; Li, W.; Wang, K.; Li, Y. Usage of Pumice as Bulking Agent in Sewage Sludge Composting. Bioresour. Technol. 2015, 190, 516–521. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.03.104