Research on anaerobically treated organic waste suitability for soil fertilisation

Abstract

One of the most promising methods to convert organic waste into alternative energy and still obtain fertiliser is anaerobic digestion of waste in bioreactors. To evaluate the suitability of biodegraded organic waste for soil fertilisation, an experiment aimed at determining the amount of total nitrogen, total phosphorus and heavy metals contained in this waste and testing of its pH was carried out. The following organic waste was used for the research: sewage sludge from wastewater treatment plants, fruit and vegetable waste, hen manure, piggery slurry and grain. The biggest contents of nitrogen and phosphorus were determined in anaerobically treated swine manure and therefore, it was found the most suitable organic fertiliser to remediate exhausted soils and used-up areas. Treated swine manure contains 8.27 mg/l of nitrogen and 293.1 mg/l of phosphorus. The biggest contents of heavy metals were determined in anaerobically treated sewage sludge from wastewater plants. The concentration of chromium amounts to 1.53 mg/kg, that of zinc – 21.28 mg/kg, manganese – 50.03 mg/kg, lead – 10.46 mg/kg, copper – 50.48 mg/kg and nickel – 12.88 mg/kg. In none of the researched cases heavy metal concentrations in treated organic waste exceeded the maximum permissible concentration (MPC). Anaerobically treated swine manure and sewage sludge with the highest pH indicators, 7 and 7.1, respectively, are most suitable for the fertilisation of acid soils. It could be proposed that digested pig manure is best soil fertilizer from all investigated organic wastes when biogenic elements, heavy metals and pH were measured.

Vienas iš perspektyviausių metodų organines atliekas paversti alternatyvia energija ir dar gauti trašą – anaerobinis atliekų skaidymas bioreaktoriuose. Biologiškai suskaidytų organinių atliekų tinkamumas panaudoti dirvai tręšti ivertintas atlikus eksperimentą. Jo tikslas buvo ištirti bendrojo azoto, bendrojo fosforo, sunkiųjų metalų kiekius šiose atliekose bei nustatyti jų pH. Tyrimams naudotos organinės atliekos: nuotekų valymo dumblas, vaisių ir daržovių atliekos, vištų mėšlas, kiaulidžių srutos ir žlaugtas. Nustatyta, kad daugiausia azoto ir fosforo turi anaerobiškai perdirbtas kiaulių mėšlas, todėl jis tinkamiausias kaip organinė traša labiausiai nualintiems dirvožemiams bei išeksploatuotiems plotams rekultivuoti. Azoto perdirbtame kiauliu mėšle yra 8,27 mg/l, fosforo – 293,1 mg/l. Didžiausi sunkiųjų metalų kiekiai nustatyti anaerobiškai perdirbtame nuoteku valyklos dumble. Chromo koncentracija siekia 1,53 mg/kg, cinko – 21,28 mg/kg, mangano – 50,03 mg/kg, švino – 10,46 mg/kg, vario – 50,48 mg/kg, nikelio – 12,88 mg/kg. ND vienu iš tirtų atveju sunkiųjų metalų koncentracijos perdirbtose organinėse atliekose neviršijo DLK. Labiausiai rūgštiesiems dirvožemiams tręšti tinka anaerobiškai perdirbtas kiaulių mėšlas ir nuotekų valymo dumblas, kuriu pH rodiklis didžiausias – siekia atitinkamai 7 ir 7,1. Ivertinus biogeninių elementų ir sunkiųjų metalų kieki bei pH, galima teigti, kad dirvai trešti iš tirtųjų organinių atlieku tinkamiausias yra kiauliu mėšlas.