UTILIZAREA NĂMOLURILOR NETRATATE ÎN AGRICULTURĂ: AMENINȚARE SAU OPORTUNITATE

Instruire profesionalăAPLICAREA NĂMOLURILOR PROVENITE DE LA STAȚIILE DE EPURARE A APELOR UZATE ORĂȘENEȘTI NETRATATE ÎN AGRICULTURĂ ESTE O PROBLEMĂ CARE CERE REZOLVAREA CORECTĂ.

Gumovschi Andrei, doctor, conferențiar universitar, ULIM

Problema aplicării nămolurilor în agricultură mă preocupă din anul 2009, când am făcut expertiza plantelor de cartofi sădiți ca material semincier a companiei germane ,,Europlant” într-o gospodărie agricolă situată lângă stația de epurare a apelor uzate a municipiului Chișinău. În urma expertizei plantației de cartofilor care era foarte slab dezvoltată am stabilit că nu era pricina în materialul semincier, după cum afirma producătorul agricol (Dinu), care se lăuda că are o experiență bogată în producera legumelor și cartofi cu utilizarea nămolurilor, pe care le realiza cu succes la piața centrală de la Chișinău. La o distanță mică de la gospodăria dată, un alt fermier cu același material semincier, aplicând gunoiul de grajd avea o plantație de cartofi sănătoasă bine dezvoltată, pe când plantația fertilizată cu nămol de la stația de epurare a apelor uzate era atăcată de boli, iar plantele erau foarte neuniform dezvoltate. Problema dată îi preocupă nu numai pe specialiști, ecologi, medici, sau potențiali utilizatori, dar chiar și pe avocații și judecătorii implicați în procese pe această temă, verdictul în cazul acesteia căutându-se nu de puține ori în tribunalele. Motivul îl reprezintă chiar faptul că, în ciuda beneficiilor bine cunoscute, nămolurile, în majoritatea cazurilor, reprezentă o amenințare reală, atât pentru sănatatea omului, cât și pentru mediul înconjurător, cu efecte nocive pe termen lung.

Ce este nămolul provenit de la stațiile de epurare și care este compoziția lui?

La stațiile de epurare apa uzată intră în instalațiile de tratare a apelor reziduale care conțin contaminanți diferiți. Nămolul de epurare este o suspensie care este eliberată în procesul de purificare biologică, fizico-chimică și mecanică.

Există 2 tipuri de precipitații la stațiile de epurare a apelor uzate în structură:

• Sedimentul brut - din rezervoare primare de sedimentare;

• Nămol activ - din tancurile de sedimentare secundare.

În sedimentul umed sunt prezente microorganisme patogene și ouă de helminth. Datorită faptului că în acest depozit sunt folosite elemente de potasiu, fosfor, azot, aceasta înseamnă că un astfel de precipitat nu poate fi folosit ca îngrășământ.

COMPOZIȚIA NAMOLULUI ACTIV ȘI A BIOFILMULUI APEI REZIDUALE

Nămolul activ - este o substanță complexă care participă la procesul de tratare a apelor reziduale și este un sistem coloidal amfoteric.

Biofilmul - este o colecție de microorganisme situate pe suprafața apei uzate. Compoziția nămolului activ și a biofilmului depinde în mod direct de compoziția chimică, temperatura, pH-ul și alte caracteristici ale apelor de canalizare ale caselor de locuit și a altor obiecte rezidențiale.

Substanțe organice. Hidrogenul uscat în rezervoarele septice fără pompare (instalații autonome de tratare a apelor reziduale) conține 70-90% substanțe organice în organisme vii. Acestea sunt reprezentate de 12 tipuri principale de protozoare și microorganisme. Principalii activatori ai vâscului sunt bacteriile: în 1 m3 sunt depozitate până la 2 х 1014. Ele formează grupuri, înconjurate de mucus. În biocenozitatea noroiului, trăiesc nitrosomonii, nitrobacterul, bacilul și alte câteva microorganisme. Acestea sunt absorbite de infuzorii flagelari, sarcodici, ducând la limpizirea apelor și sedimentarea nămolului. Microorganismele enumerate, la rândul lor, se hrănesc cu viermi (rotifere, eolozomi).

Substanțe anorganice. În nămolul activ și biofilmul se conține 10-30% substanțe anorganice (apa, un substrat de reziduuri solide la care sunt atașate microorganisme) și o suspensie anorganică. Procesele de oxidare biologică pot avea loc numai în prezența apei și a unei cantități semnificative de oxigen, iar reproducerea - numai cu participarea azotului și a fosforului. În nămolul activ sunt prezente și oligoelemente (mangan, sulf, cobalt, fier, etc.).

Compoziția nămolului instalațiilor de tratare variază foarte mult:

Compoziția sedimentului brut (% din masa materiei uscate a precipitatului):

• Carbon (C) - 35,4-87,8;• Hidrogen (H) - 4,5-8,7;• Sulf (S) - 0,2-2,7;• Azot (N) - 1,8-8;• Oxigen (O) - 7,6-35,4.

Compoziția nămolului a instalațiilor de tratare (%):

• Carbon (C) - 44-75,8;• Hidrogen (H) - 5-8,2;• Sulf (S) - 0,9-2,7;• Azot (N) - 3,3-9,8;• Oxigen (O) - 12,5-43,2;

În sediment există și alți compuși. Nămolul activ este o suspensie care conține fulgi amorfe. Umiditatea sedimentelor este de 64-88%. Sedimentul conține substanțe minerale și organice. Conținutul de substanțe organice este de 69%, iar conținutul de substanțe minerale este de 36%. În funcție de structură instalațiilor de tratare, compoziția deșeurilor diferă.

Compoziția chimică a nămulului:

• Materie organică - 29.9037%;• Apă (H2O) - 70%;• Bariu (Ba) - 0,05%;• Bor (B) - 0,002%;• Crom (Cr) - 0,0075%;• Plumb (Pb) - 0,0045%;• Nichel (Ni) - 0,003%;• Zinc (Zn) - 0,01%;• Cobalt (Co) - 0,0008%;• Cupru (Cu) - 0,0035%;• Mangan (Mn) - 0,015%.

Acumularea de deșeuri în instalațiile de depozitare este una dintre cele mai periculoase și extrem de costisitoare pentru economia țării și mediul înconjurător (1).

Consiliul Europei a stabilit o serie de reguli stricte privind desfășurarea acestei activități. Astfel, prin Directiva 86/278/EEC au fost adoptate normele privind modul în care fermierii pot să aplice nămolurile provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășenești ca îngrășământ, pentru a preveni afectarea mediului și a sănătății umane prin compromiterea calității solului sau a apelor subterane și de suprafață. În acest scop, directiva indică limitele maxime privind concentrațiile admise în sol pentru șapte metale grele care pot fi toxice pentru plante, oameni si anume: cupru, nichel, plumb, zinc, mercur, crom, cadmiu. Mai mult decât atât, Directiva interzice utilizarea nămolului de epurare cu concentrații care depășesc aceste limite.

În mod normal, nămolul trebuie tratat înainte de a fi utilizat în agricultură. În Republica Moldova, aceste activități sunt reglementate prin unele documente pentru aprobarea Normelor tehnice privind protecția mediului și în special a solurilor, când se utilizează nămolurile de epurare în agricultură. La o primă vedere, constatăm că aceste acte normative trebuie revizuite cât mai rapid, având în vedere rezultatele cercetărilor și a analizelor realizate pe acest subiect, la nivel național și internațional. În acest sens, sunt relevante concluziile studiului de fezabilitate realizat în anul 2012 de către Comisia Europeană – Biroul pentru Solurile Europene, privind trasabilitatea metalelor grele și a conținutului organic în solurile europene ca urmare a utilizării nămolurilor în agricultură.

Concluziile acestui studiu au evidențiat următoarele aspecte:

• nămolurile provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășenești pot fi folosite cu efecte benefice pentru sol, dar datorită contaminării cu poluanți aplicarea nămolurilor necesită urmărirea elementelor conținute în sol – metale grele, materie organică etc;• cunoașterea și trasabilitatea elementelor din sol și a materiei organice este esențială pentru înțelegerea relației dintre utilizarea nămolurilor în agricultură și impactul asupra terenurilor pe care acestea sunt aplicate;• prin urmare este necesară monitorizarea atentă a acestor terenuri, într-o manieră standardizată la nivel European (5). În ultimii ani asistăm la o ofensivă a șefilor stațiunelor de epurare a apelor uzate, care promovează utilizarea în agricultură a nămolurilor provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășenești, fără a informa fermierii cu privire la riscurile implicate de această activitate.

Despre utilizarea nămolurilor de epurare în agricultură au apărut peste 20 de mii de articole unde companiile de apă din multe țări promovează entuziast această abordare. Recent, directorul tehnic al SC Apă Canal SA Galaţi în revista Ferma, anunță că aşteaptă fermierii să fie transportate în mod gratuit cu mijloacele unităţii şi administrate pe terenurile agricole în aceast an. Totodată menționează că Romeu Burciu, fermier din comuna gălăţeană Barcea, timp de trei ani la rând „înămoleşte” cu fertilizant organic natural terenurile pe care cultivă plante furajere pentru hrănirea lotului de vaci cu lapte. Pe suprafaţa îngrăşată cu nămolul provenit de la staţia de epurare din Tecuci a obţinut cu aproape 50 la sută mai mare producție decât pe alte sole fertilizate clasic. Compania menționează numai avantajele, fără a indica aspectele negative implicate de alegerea acestei opțiuni, în ciuda numeroaselor procese aflate pe rol, sau soluționate deja, ceea ce evidențiază încă o dată sensibilitatea acestui subiect (2).

Republica Moldova este o țară în care jumătate din populație locuiește în zona rurală și care se confruntă cu probleme economice. Fermierii depun eforturi foarte mari pentru a reduce costurile de producție, în vederea rentabilizării activităților economice din spațiul rural. În acest context, utilizarea unor fertilizanți naturali, oferiți cu mijloace de transport și de împrăștiere gratuite devine foarte atractivă pentru fermieri. Ce sa întâmplat însă în alte țări a lumei pe acest subiect, unde rezultatul utlizării este mai mult decât îngrijorător. În cele ce urmează, vom prezenta câteva dintre cazurile privind utilizarea în agricultură a nămolurilor provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășenești:• În 26 martie 2003, Curtea Federală Elvețiană a interzis utilizarea nămolurilor ca și fertilizator în agricultură pe tot teritoriu (6);

• În anul 2008, fermierul McElmurrays din Georgia (USA), a primit o decizie emisă de judecătorul federal Anthony Alaimo (11th Circuit Court) care confirmă faptul că, în urma aplicării nămolurilor în cadrul fermei sale, bovinele au murit, contaminând în același timp mai multe rezerve de lapte de vacă din mai multe state (7);

• După 6 ani de documentare și dezbateri, în 16 septembrie 2016 Shenandoah Riverkeeper a susținut în fața judecătorului Joi Taylor din Richmond că utilizarea nămolului în agricultură a condus la saturarea cu fosfor a solului, poluarea cu nutrienți a râurilor din apropriere, inclusiv a râului Shenandoah, a apelor subterane și periclitarea comunității din apropiere(8);

• În cazul United States vs. Cooper, Cooper a fost condamnat la închisoare pentru utilizarea și depozitarea improprie a nămolurilor în agricultură; în acest caz Curtea a decis că nămolul este poluant și trebuie depozitat în condiții de siguranță;

• În Districtul Washington, curtea federală a decis ca Agenția de Protecția Mediului nu are suficiente dovezi credibile, cu excepția câtorva studii, care să demonstreze justețea limitei maxime pentru crom (9);

Mai multe dosare absolut relevante pentru subiectul abordat sunt prezentate în detaliu de către Biroul American privind Crimele Împotriva Mediului. În vederea unei informări cuprinzătoare privind avantajele și dezavantajele utilizării nămolurilor în agricultură, credem că atât fermierii interesați, cât și companiile de apă-canal care furnizează respectivele nămoluri și utilaje pentru împrăștierea acestuia ar trebui să arunce o privire atentă asupra materialelor prezentate și eventual să mediteze la aspectele relevate din aceste dosare. Buletinul oficial al acestui organism sumarizează atât sentințele cât și investigațiile realizate în cadrul dosarelor prezentate(10).

Cazurile menționate sunt menite să tragă un semnal de alarmă extrem de serios pentru companiile de apă-canal, fermieri, ecologi, dar și pentru autorități. În ciuda beneficiilor, în unele situații, nămolurile pot deveni un “cal troian” pentru fermier, punând în pericol vieți omenești, distrugând pe termen lung unele dintre marile avuții ale acestei nații: exceptionalele sale terenuri agricole, precum și apele de suprafață și subterane, cu impact transfrontalier. Prin urmare, problema utilizării nămolurilor în agricultură este extrem de complexă, aducând riscuri mari pentru utilizatori cât și unelele avantaje.

Credem că cel mai important rol revine autorităților din Republica Moldova, a căror misiune este aceea de a proteja sănătatea oamenilor și a mediului. Acestea trebuie să revizuiască urgent legislația în domeniu respectiv și să ofere soluții viabile economic și sustenabile din punctul de vedere al protecției mediului privind managementul nămolurilor provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășănești. În același timp, credem că este de datoria companiilor de apă-canal, care oferă aceste nămoluri fermierilor, să informeze în mod obiectiv utilizatorii nu numai cu privire la avantajele utilizarii dar și cu privire la riscurile la care se expun atunci când decid să le folosească ca și fertilizant natural.

Un aspect foarte important, despre care atât directiva Europeana nu vorbesc, este faptul ca nămolurile provenite de la stațiile de epurare conțin patogeni (4). Unii dintre aceștia au mijloace proprii de protecție și, ca urmare, distrugerea acestora necesită respectarea unor reguli foarte stricte. Patogenii conținuți de nămolurile provenite de la stațiile de epurare sunt periculoși pentru mediul înconjurător, pentru oameni și pentru animale. Cu toate acestea, nici un document oficial care trateaza subiectul nămolurilor provenite de la stațiile de epurare, nu face nici o referire la acest subiect. Pentru a putea aborda în mod responsabil utilizarea nămolurilor tratate este necesară introducerea în viitoarele prevederi legislative și a acestui aspect.

În plus, așa cum este subliniat în studiile realizate de către Comisia Europeană, trebuie realizat un sistem de monitorizare eficient al solurilor și al apelor pe care aceste nămoluri sunt aplicate, cu informarea corectă și la timp privind dinamica elementelor în aceste soluri (metale grele, materie organică etc).

Studiile realizate de către Comisia Europeană, vorbesc despre realizarea unui sistem de tratare și reciclare nămolul din stațiile de epurare a apelor reziduale extrem de costisitor.

Tratarea se efectuează în III etape:

Etapa I. Dezinfecția. Se efectuază cu produs dezinfectant "AlcoPerit" sau altul, în care componenta principală este peroxidul de hidrogen.

Etapa a II-a. Detoxifierea. Cu ajutorul sorbentul "Agroionite" care este introdus pe timp de aproximativ 2 ore.

Etapa III. Deshidratarea.

Și numai după tratare, nămolul poate fi utilizat:

1. Ca sursă de combustibil.

2. În producția de proteine furajere.

3. Pentru fertilitatea solurilor nisipoase - ca ameliorant.

4. În producția de chlorella ca mediu nutritiv.

5. Ca îngrășământ organomineral.

In concluzie, înainte de a continua practica răspândirii nămolurilor netratate pe terenurile agricole ca și fertilizant natural, propunem autorităților responsabile, fermierilor și companiilor de apă-canal să își aducă aminte celebra frază rostita de Ștefan cel Mare: „Moldova n-a fost a strămoşilor mei, n-a fost a mea şi nu e a voastră, ci a urmaşilor voştri şi a urmaşilor urmaşilor voştri în veacul vecilor, Amin.” (Barbu Ştefănescu Delavrancea, piesa de teatru „Apus de Soare”).

Cele prezentate mai sus reprezintă punctul de vedere oficial al profesorilor catedrei Medicină fundamentală și Ecologie a ULIM privind problematica complexă a tratării și utilizării nămolurilor provenite de la stațiile de epurare. De asemenea recomandăm ca aceste nămoluri să fie urilizate pentru terenurile destinate cultivării plantelor energetice așa ca salcia energetică, plopul energetic, miscanthus sau stuf chinezesc, și altele. Utilizarea nămolurilor în agricultură, în special a celor provenite de la stațiile de epurare, reprezintă un subiect foarte serios pentru dezbatere, așa că așteptăm opiniile d-voastre.

Bibliografie

1. Gumovschi Andrei, Socolov Vasili. Utilizarea nămolurilor provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate orășenești netratate în agricultură. Publicat în revista Managementul deșeurilor nr.4. decembrie 2018.

2. Marian Muşat Un fertilizant gratuit, la îndemâna fermierilor!

Publicat: 19 iulie 2017 - în revista FERMA

3.Utilizarea nămolurilor netratate în agricultură: amenințare sau oportunitate? Publicat în revista Agrointelegența 20 septembrie 2017.

4. Namolul ca fertilizant - o oportunitate de afaceri pentru agricultura.

Detalii

Publicat 25 septembrie 2017. Gazeta de agricultură.

5.(http://ec.europa.eu/environment/archives/waste/sludge/pdf/heavy_metals_feasibility_study.pdf)

6. (https://www.admin.ch/gov/en/start/documentation/media-releases.msg-id-1673.html)

7.(http://inthesetimes.com/rural-america/entry/20319/sewage-sludge-biosolids-public-health-waste-management-agriculture)

8. http://www.potomacriverkeepernetwork.org/day-court-sewage-sludge/)

9.www.thewatchers.us/nsa/122.html

10.https://www.epa.gov/sites/production/files/12/documents/november_2016_enviro_crimes_case_bulletin.pdf

Miscanthus giganteum – Jardine de Paris (Original Salix viminalis Salix viminalis (Salcia energeticăă)