wpływ czasu trwania fazy gorącej kompostowania na usuwanie wwa ...
wpływ czasu trwania fazy gorącej kompostowania na usuwanie wwa ...
wpływ czasu trwania fazy gorącej kompostowania na usuwanie wwa ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
282<br />
1986/278/EEC, uwzględnione zostały, między<br />
innymi, dopuszczalne wartości (6 mg/kg s.m.)<br />
dla sumy 11. WWA: ace<strong>na</strong>ftenu, fe<strong>na</strong>ntrenu,<br />
fluorenu, fluorantenu, pirenu,<br />
benzo(b)fluorantenu, benzo(j)fluorantenu,<br />
benzo(k)fluorantenu, benzo(a)pirenu,<br />
benzo(ghi)perylenu i indeno(1,2,3-cd)pirenu<br />
[Zarzycki 2001].<br />
Wielopierścieniowe węglowodory<br />
aromatyczne są przykładem toksycznych<br />
związków organicznych o <strong>na</strong>jlepiej<br />
rozpoz<strong>na</strong>nych właściwościach rakotwórczych,<br />
stwierdzonych już w XVIII w. Substancje te<br />
zawierają od dwóch do kilku<strong>na</strong>stu<br />
skondensowanych pierścieni aromatycznych z<br />
podstawnikami alkilowymi [Dutkiewicz i in.,<br />
1988]. Są to lipofilowe ciała krystaliczne,<br />
niepolarne, zatem słabo rozpuszczalne w<br />
wodzie a dobrze rozpuszczalne w<br />
rozpuszczalnikach organicznych. Wzrost ilości<br />
pierścieni w cząsteczce zmniejsza jej<br />
rozpuszczalność w wodzie, jed<strong>na</strong>k obecność<br />
związków powierzchniowo czynnych zwiększa<br />
rozpuszczalność. Główną rolę odgrywa tu<br />
proces hydrotopii [Wild, Jones, 1993]. Badania<br />
prowadzone <strong>na</strong> Politechnice Częstochowskiej<br />
potwierdzają tę zależność, stwierdzając<br />
obecność WWA w cieczy <strong>na</strong>dosadowej<br />
wydzielonej z osadu ściekowego<br />
przefermentowanego [Włodarczyk-Makuła i in.,<br />
2000].<br />
Ze względu <strong>na</strong> swoją budowę,<br />
wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne<br />
wykazują bardzo dużą tendencję do sorpcji <strong>na</strong><br />
powierzchni ciał stałych tworzących zawiesiny.<br />
Z tego powodu związki te występują w wodach,<br />
głównie w formie zaadsorbowanej <strong>na</strong> cząstkach<br />
stałych. Zawiesi<strong>na</strong> rzecz<strong>na</strong> może zawierać<br />
<strong>na</strong>wet do kilkudziesięciu miligramów WWA w<br />
kilogramie suchej masy [Zerbe, 1993].<br />
Wielopierścieniowe węglowodory<br />
aromatyczne wykazują bardzo dużą wrażliwość<br />
<strong>na</strong> zmiany czynników zewnętrznych, takich jak<br />
temperatura i pH oraz <strong>na</strong> obecność wielu<br />
związków chemicznych, m.in. substancji<br />
powierzchniowo czynnych i pestycydów. WWA<br />
ulegają łatwo reakcjom utleniania, zarówno pod<br />
<strong>wpływ</strong>em promieniowania UV, jak i takich<br />
utleniaczy, jak tlen czy ozon, tworząc chinony<br />
[Zerbe, 1993]. W przypadku związków o<br />
większej liczbie skondensowanych pierścieni,<br />
produktami końcowymi mogą być <strong>na</strong>dtlenki<br />
[Namieśnik, Jaśkowski, 1995].<br />
Wielopierścieniowe węglowodory<br />
aromatyczne pojawiają są w środowisku<br />
<strong>na</strong>turalnym nie tylko w wyniku procesów<br />
<strong>na</strong>turalnych, ale głównie w wyniku działalności<br />
gospodarczej człowieka. Głównym źródłem<br />
tych związków są przemysł petrochemiczny<br />
oraz transport. Wśród procesów <strong>na</strong>turalnych<br />
moż<strong>na</strong> wyróżnić erupcję wulkanów, pożary<br />
lasów czy zjawiska geologiczne związane z<br />
tworzeniem paliw kopalnianych [Zerbe, 1993].<br />
Skażenie środowiska wielopierścieniowymi<br />
węglowodorami aromatycznymi ma charakter<br />
powszechny. Ich obecność stwierdza się w<br />
powietrzu, wodzie i gruncie, zarówno <strong>na</strong><br />
obszarach nie zamieszkałych przez człowieka,<br />
jak i <strong>na</strong> tere<strong>na</strong>ch zurbanizowanych [Namieśnik,<br />
Jaśkowski, 1995].<br />
W wielu badaniach prowadzonych <strong>na</strong><br />
całym świecie stwierdzono obecność tych<br />
węglowodorów w osadach ściekowych z<br />
oczyszczalni ścieków, do których trafiają nie<br />
tylko ścieki przemysłowe, ale także<br />
gospodarczo-bytowe oraz wody opadowe.<br />
Podczas silnych deszczy i roztopów <strong>na</strong> tere<strong>na</strong>ch<br />
miejskich stężenie WWA może wzrosnąć <strong>na</strong>wet<br />
stukrotnie, powodując przekroczenie<br />
dopuszczalnych norm, dotyczących stężenia<br />
benzo(a)pirenu [Janosz-Rajczyk i in., 2006].<br />
Suma stężeń wielopierścieniowych<br />
węglowodorów aromatycznych w osadach<br />
ściekowych, a<strong>na</strong>lizowanych w Brazylii, w<br />
zależności od rodzaju oczyszczalni ścieków nie<br />
przekraczała 4 mg/kg s.m. [Grossi i in., 1998].<br />
W Europie <strong>na</strong>jwiększe zawartości WWA<br />
stwierdzono w Niemczech, suma stężeń<br />
mieściła się w przedziale 2-80 mg/kg s.m., w<br />
Szwajcarii 1-10 mg/kg s.m., we Francji<br />
(oczyszczalnia ścieków obsługująca Paryż) 15-<br />
30 mg/kg s.m., a w Hiszpanii 2-6 mg/kg s.m.<br />
[Perez i in., 2001, Blanchard i in., 2004]. W<br />
Polsce, z badań prowadzonych przez wiele<br />
ośrodków <strong>na</strong>ukowych wynika, że a<strong>na</strong>logicznie,<br />
jak w pozostałych krajach europejskich, suma<br />
stężeń WWA mieściła się w granicach 1-6<br />
mg/kg s.m. [Janosz-Rajczyk i in., 2006].<br />
Bezpośrednie wykorzystanie w rolnictwie tak<br />
zanieczyszczonych osadów ściekowych<br />
mogłoby spowodować dodatkowe<br />
wprowadzenie do środowiska <strong>na</strong>turalnego<br />
toksycznych substancji. Jedną z metod utylizacji<br />
organicznych zanieczyszczeń w osadach jest<br />
kompostowanie.<br />
Przemiany wielopierścieniowych<br />
węglowodorów aromatycznych, związane ze<br />
zmniejszeniem ich stężeń, w czasie<br />
<strong>kompostowania</strong> związane są z dwoma<br />
zjawiskami: adsorpcją i biodegradacją. Faza<br />
termofil<strong>na</strong> charakteryzuje się dużym spadkiem<br />
sumy stężeń WWA <strong>na</strong> poziomie <strong>na</strong>wet 50-70%.<br />
W <strong>na</strong>stępnych etapach <strong>na</strong>stępuje niewielki<br />
wzrost sumy stężeń. Początkowo<br />
zaadsorbowane WWA w związku z<br />
mineralizacją organicznej materii i ograniczeniu<br />
ilości sorpcyjnych centrów aktywnych, ulegają<br />
desorpcji. Ostatecznie obserwowane jest<br />
zmniejszenie sumy stężeń węglowodorów<br />
<strong>na</strong>wet do 84%. Stopień degradacji w dużym
Change language