optymalizacja wykorzystania osadu ściekowego - SWITCH ...

Spis Treści
1 Wstęp ............................................................................................................. 5
1.1 Wprowadzenie .......................................................................................................5
1.2 Zmiana podejścia do zarządzania wodą w mieście: konieczność czy
wielowymiarowe korzyści .................................................................................................5
1.3 Restytucja cyklu krąŜenia biopierwiastków w obszarach zurbanizowanych przez
produkcję bioenergii: działania w obszarze ograniczonego uŜytkowania Grupowej
Oczyszczalni Ścieków Sp. z o.o. w Łodzi .........................................................................7
1.4 Hipoteza badawcza i cele pracy...........................................................................10
2 Teren badań ................................................................................................ 11
2.1 Lokalizacja...........................................................................................................11
2.2 Rzeźba terenu.......................................................................................................13
2.3 Budowa geologiczna............................................................................................13
2.4 Klimat ..................................................................................................................14
2.5 Wody....................................................................................................................15
2.6 Obszar ograniczonego uŜytkowania Grupowej Oczyszczalni Ścieków Sp. z o.o. –
Łódzkiej Aglomeracji Miejskiej ......................................................................................16
2.6.1 Gleba – frakcje granulometryczne...............................................................20
2.6.2 Charakterystyka wód gruntowych ...............................................................21
3 Materiały i metody ..................................................................................... 24
3.1 Wyznaczenie meteorologicznego okresu wegetacyjnego....................................24
3.2 Badania terenowe.................................................................................................24
3.2.1 Czas i częstotliwość poboru próbek oraz wykonywanych oznaczeń ..........24
3.3 Badania laboratoryjne ..........................................................................................26
3.3.1 Próbki gleby, osadu ściekowego i kompostu...............................................26
3.3.2 Materiał roślinny..........................................................................................28
3.4 Badania eksperymentalne ....................................................................................29
3.5 Koncepcyjny model matematyczny optymalizacji funkcjonowania plantacji
wierzby energetycznej z wykorzystaniem osadu ściekowego.........................................34
3.5.1 Moduł „Produkcja biomasy” .......................................................................34
3.5.1.1 Opis komponentów modułu „ Produkcja biomasy” ....................................37
3.5.2 Moduł „Utylizacja osadów ściekowych”.....................................................47
3.5.2.1 Wyznaczanie dawek osadu ściekowego ......................................................47
3.5.2.2 Efektywność remediacji gleby i osadu ściekowego ....................................49
3.5.3 Moduł „Ekonomika”....................................................................................52
4 Wyniki ......................................................................................................... 54
4.1 Charakterystyka meteorologiczna okresu wegetacyjnego...................................54
4.2 Analiza fizykochemiczna osadu oraz kompostu z uwzględnieniem podstaw
prawnych..........................................................................................................................56
4.3 Analiza parametrów fizycznych, chemicznych i biologicznych środowiska
glebowego w obszarze ograniczonego uŜytkowania GOŚ ..............................................66
4.3.1 Zawartość materii organicznej.....................................................................66
4.3.2 Odczyn podłoŜa ...........................................................................................68
4.3.3 Zawartość pierwiastków biogennych...........................................................69
4.3.4 Zawartość metali..........................................................................................71
4.3.5 Wilgotność aktualna ....................................................................................75
4.3.6 Aktywność oddychania gleby......................................................................77
4.4 Analiza materiału roślinnego ...............................................................................80