Zielony lecz wcale nie eko

Zmień rozmiar tekstu

Katedra Chemii Środowiska, UWM, dr hab. inż. Andrzej C. Żołnowski , IP Kwidzynn
Żeby powstał papier najpierw powstaje dużo odpadów, na przykład tzw. ługu zielonego. To niepożądany i kłopotliwy efekt uboczny. Katedra Chemii Środowiska UWM poszukuje skutecznego sposobu jego zagospodarowania.

Odpady to nieodłączny element procesu wytwarzania papieru. Powstaje ich dużo: trociny, zrębki, kora, zmiotki z wagonów. Z ich zagospodarowaniem nie ma problemów. Odpady powstają także w procesie obróbki chemicznej surowca. Jeden z nich to szlam z ługu zielonego. Ze względu na wysokie pH (powyżej 11) jest substancją żrącą i niebezpieczną. Składa się z wielu związków chemicznych zawierających m. in. wapń, magnez, żelazo, potas, siarkę, czyli pierwiastków pożądanych np. przez rośliny uprawne. Niestety zawiera także sporo sodu. Ten pierwiastek działa na rośliny bardzo niekorzystnie. Na dodatek szlam z ługu zielonego ma konsystencję mazistą, gliniastą lub plasteliny, co utrudnia jego rozprowadzanie. Obecnie jedynym sposobem jego utylizacji jest składowanie, co wiąże się z negatywnym oddziaływaniem na środowisko.
Z wszystkimi tymi uwarunkowaniami ma też do czynienia Zakład Celulozowy International Paper w Kwidzynie. Składowaniem ługu zielonego na jego składowisku zajmuje się firma Dariusza Skrockiego z Kwidzyna. W 2014 r. przedsiębiorca zwrócił się do Katedry Chemii Środowiska na Wydziale Kształtowania Środowiska i Rolnictwa UWM z prośbą o pomoc w opracowaniu technologii unieszkodliwiania ługu zielonego. Spodziewa się, że prędzej czy później przepisy utrudnią jego składowanie i chce być przygotowany na tę okoliczność.
Dlaczego Katedra Chemii Środowiska UWM?
– Przed laty opracowaliśmy technologię unieszkodliwiania lotnych popiołów pochodzących z elektrowni w Ostrołęce. Badaniami tymi zajmował się wówczas zespół, w skład którego wchodzili m. in. prof. Zdzisław Ciećko z Katedry Przyrodniczych Podstaw i Skutków Nawożenia (obecnie Katedra Chemii Środowiska) oraz prof. Grzegorz Nowak z Katedry Chemii Rolnej. Po 20 latach od zaaplikowania popiołów na pola uprawne zbadaliśmy, czy efekty tego zabiegu są jeszcze zauważalne. Okazało się, że nadal korzystnie oddziałują na plon roślin i właściwości gleb. Wyniki tych badań opublikowaliśmy, co skłoniło Dariusza Skrockiego do nawiązania kontaktu z nami – wyjaśnia dr hab. inż. Andrzej C. Żołnowski (na zdj.).
W skład zespołu, który podjął się opracowania metody przyrodniczego zagospodarowania szlamów z ługu zielonego wchodzili: dr hab. inż. Andrzej C. Żołnowski – koordynator badań, mgr inż. Marta Suski, mgr inż. Adrian Wyrwas oraz dr Elżbieta Rolka. Konsultantem była prof. Wiera Sądej (na zdj. z lewej).
Badania rozpoczęli w 2015 r. w kortowskiej hali wegetacyjnej. W doświadczeniu wazonowym zastosowali zróżnicowane dawki świeżego ługu zielonego. Dodawali do niego m.in. korę drzewną (de facto również odpad). Jej zadaniem była poprawa parametrów fizycznych powstającego substratu. Po zastosowaniu kory ług zielony nie był już tak mocno mazisty. Kora nadała odpadowi porowatość, co może ułatwić jego rozwożenie i rozprowadzenie na polach. W eksperymencie zespół użył gleby kwaśnej o pH 5,2. Kora też ma odczyn kwaśny. Ług zielony z kolei to silna zasada. Reakcja chemiczna między kwasem a zasadą prowadzi do zmiany pH środowiska i powstania odczynu zbliżonego do obojętnego. W jej wyniku powstają jednak sole i często, chociaż nie zawsze, woda. Woda deszczowa przenikając przez ług zmieszany z korą, na szczęście z czasem wypłukuje z niego sole. W badaniach zespołu rośliną eksperymentalną była kukurydza, bo to najpopularniejszy gatunek roślin paszowych.
– Ocenialiśmy wpływ tego odpadu na odczyn gleby, jej kwasowość hydrolityczną, zasolenie, sumę kationów o charakterze zasadowym, pojemność kompleksu sorpcyjnego, zawartość próchnicy i azotu oraz wartość stosunku C:N. Rośliny analizowaliśmy pod kątem wielkości plonu masy zielonej, wykształcenia korzeni, zieleni liści oraz jej składu chemicznego – relacjonuje dr hab. Żołnowski.
Jakie stąd płyną wnioski?
– Wykazaliśmy brak negatywnego wpływu tego odpadu stosowanego w dawkach niewielkich, tj. do 20 t na 1 ha. Jak należało oczekiwać nie miały one wpływu na wielkość plonu, bo to nie jest nawóz, tylko sposób na jego unieszkodliwienie. Wstępne badania mikropoletkowe wskazują jednak, że w warunkach polowych kukurydza bardzo dobrze reaguje na te dawki, daje plony wyższe niż te z obiektów kontrolnych. Badania prowadzone w wielu krajach m.in. w Kanadzie, Portugalii i Finlandii nad wykorzystaniem osadów i szlamów z ługu zielonego wskazują na ich dużą siłę odkwaszającą. Mogą one zatem stanowić alternatywę dla komercyjnych środków odkwaszających gleby np. wapna rolniczego - mówi dr hab. A. Żołnowski.
Rolnik za zgodę na unieszkodliwienie odpadu, czyli za stosowanie nowego produktu mógłby dostawać rekompensatę. W ten sposób jego pola byłyby odkwaszone, a zakład celulozowy i firma pośrednicząca w pozbywaniu się ługu miałyby rozwiązany problem z jego utylizacją. Zastosowanie tego produktu możliwe jest jednak dopiero po ustabilizowaniu jego składu chemicznego. Dotyczy to przede wszystkim sodu, który w okresie składowania, na skutek przemywania wraz z wodą deszczową mógłby być kierowany do oczyszczalni lub bezodpływowych lagun.
Badania się skończyły, ale to nie koniec eksperymentu. Niestety, w ich kontynowaniu przeszkadzają przepisy.
– Powinniśmy teraz wszystko powtórzyć w warunkach polowych – informuje dr hab. Żołnowski.
– Żebyśmy jednak mogli to zrobić musimy uzyskać takie same pozwolenia i zgody, jak firma zajmująca się komercyjnie utylizacją odpadów – wyjaśnia dr hab. A. Żołnowski.
Uzyskanie tych uprawnień wzięła na siebie firma Dariusza Skrockiego. Jest więc szansa na to, że zespół dr. hab. Żołnowskiego powtórzy badania w warunkach polowych. W przyszłości zespół dr Żołnowskiego chce rozszerzyć badania o różne gatunki traw, które z paszowego punktu widzenia powinny charakteryzować się odpowiednio wysokim poziomem sodu.

Lech Kryszałowicz