Милорганит: История удобрения из сточных осадков

Введение

Milorganite – это марка биополистых удобрений, производимых из осадка сточных вод, прошедшего обработку Милуокийским окружным канализационным управлением.

История

"Милорганит" – это портманто, образованное от словосочетания "Милуоки органический азот". Он стал победителем конкурса на лучшее название биоудобрения, проводимого журналом National Fertilizer Magazine в 1925 году. История Milorganite началась с цели Милуоки очистить свои реки и озеро Мичиган. Вместо захоронения твердых отходов, остающихся после очистки сточных вод, шлам был использован в новаторской попытке производить, распространять и продавать удобрения. По состоянию на май 2019 года от полигонов было отведено 9,9 миллиардов фунтов отходов. В результате этого была создана одна из крупнейших программ переработки отходов в мире. Истоки Milorganite уходят в 1911 год, когда местные социалистические политики были избраны на платформе, предусматривающей строительство очистной станции сточных вод для защиты от патогенов, переносимых с водой. Поскольку повышение налогов для нужд здравоохранения было довольно спорным вопросом в начале 1900-х годов, было предложено производство органического удобрения как средство частичной компенсации эксплуатационных расходов. С помощью исследователей из Колледжа сельского хозяйства Университета Висконсина в начале XX века было разработано использование твердых отходов в виде активированного ила в качестве источника удобрений. Эксперименты показали, что гранулированный активированный ил, высушенный теплом, "по своим характеристикам не уступал стандартным органическим материалам, таким как сухая кровь, мясокостная мука, рыбная мука и хлопковый жмых". Завод на острове Джонс в Милуоки, построенный в 1925 году, имел самую высокую в мире производительность по очистке сточных вод. Он стал первым предприятием в Соединенных Штатах, которому удалось использовать процесс очистки активированным илом для производства удобрений. Milorganite дебютировал в 1926 году как первое гранулированное удобрение в США, его продажи были ориентированы на поля для гольфа. Бренд стал популярным в 1930-х и 1940-х годах, прежде чем неорганическая мочевина стала доступна домовладельцам после Второй мировой войны. Ойвинд Юль (О. Дж.) Ноер способствовал становлению индустрии по уходу за газонами и "сыграл важную роль в успехе Milorganite". Продвигая Milorganite, он получил признание как “Мистер Газон” от Ассоциации специалистов по уходу за полями для гольфа. Он был важным лектором и автором, пропагандировавшим уход за газонами и удобрения, в том числе серии статей под названием "Азбука ухода за газоном", позже опубликованных в виде одной из первых всеобъемлющих книг по этой теме. Ноер достиг этого положения благодаря своей готовности делиться своими обширными знаниями о газонах. Работая в Milorganite, он посетил более 80 процентов полей для гольфа в США, чтобы помочь садовникам диагностировать и лечить "проблемы с газоном, основанные на научных исследованиях". В 1985 году он был удостоен чести быть занесенным в Зал славы гольфа штата Висконсин. С момента своего создания было продано более четырех миллионов метрических тонн Milorganite. Помимо противоречивых финансовых и экологических целей, ему приходится справляться с колебаниями и изменчивостью состава поступающих отходов. Например, потеря Милуоки значительной части солодовенной и пивоваренной промышленности в результате ухода таких когда-то гигантов, как Schlitz Brewing Company и Pabst Brewing Company, оказала существенное влияние как на качество, так и на количество доступного сырья.

"Milorganite" is a portmanteau of the term Milwaukee Organic Nitrogen. It was the winning entry in a 1925 naming contest for a biosolids based fertilizer held in National Fertilizer Magazine. Its history began with Milwaukee's goal to clean up its rivers and Lake Michigan. Rather than land filling solids left over from wastewater treatment, the sludge was used in a pioneering effort to make, distribute and sell fertilizer. As of May 2019, 9.9 billion pounds of waste have been diverted away from landfills. The resulting production is among the largest recycling programs in the world. Milorganite's roots began in 1911, when local socialist politicians were elected on a platform calling for construction of a wastewater treatment plant to protect against water borne pathogens. As raising taxes for public health was relatively controversial in the early 1900s, producing an organic fertilizer as a means of partially offsetting its operating cost was proposed. With the help of researchers in the College of Agriculture at the University of Wisconsin, the use of waste solids in the form of activated sludge as a source of fertilizer had been developed in the early 20th century. Experiments showed that heat dried activated sludge pellets "compared favorably with standard organic materials such as dried blood, tankage, fish scrap, and cottonseed meal." The Milwaukee Metropolitan Sewerage District's Jones Island Plant had the largest wastewater treatment capacity of any in the world when constructed in 1925. It was the first plant in the United States to succeed in using the activated sludge treatment process to produce fertilizer. Milorganite made its debut in 1926 as the first pelletized fertilizer in the United States, with sales directed at golf courses, The brand was popularized during the 1930s and 1940s before inorganic urea became available to homeowners after WWII. Oyvind Juul (O. J.) Noer helped establish the turfgrass industry, and "was instrumental in the success of Milorganite." While promoting Milorganite, his influence got him designated as “Mr. Turf” by the Golf CourseSuperintendents Association of America. He was an important lecturer and authored proponent of turfgrass and fertilizer, including a series of articles titled The ABC of Turf Culture later published as one of the earliest comprehensive books on the subject of turf maintenance. Noer achieved this stature from his willingness to share his extensive knowledge of turfgrass. While working for Milorganite, he visited more than 80 percent of U. S. golf courses, to aid greenskeepers diagnose and cure "turf problems based on research based knowledge." In 1985 he was honored to the Wisconsin Golf Hall of Fame. Since its inception, over four million metric tons of Milorganite have been sold. In addition to the conflicting financial and environmental goals, it has to cope with fluctuations and vagaries of a changing waste stream. For example, there has been a substantial impact upon both the quality and the quantity of raw material available as a result of Milwaukee losing much of its malting and brewing industry through the departure of once giant local concerns Schlitz Brewing Company and Pabst Brewing Company.

Продукт

Теплосушенные биосолиды содержат медленно высвобождающийся органический азот и преимущественно водонерастворимый фосфор, связанный с железом и алюминием, а также высокое содержание органического вещества. Милорганит может использоваться без ограничений в садах, выращивающих продовольственные культуры, предназначенные для употребления в пищу, в соответствии с правилами Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Продукт ежедневно проверяется на наличие тяжелых металлов и еженедельно – на наличие водных патогенов. Он соответствует критериям "исключительного качества" EPA, которые устанавливают самые строгие предельные концентрации тяжелых металлов в индустрии удобрений, что позволяет использовать Милорганит на пищевых культурах. Милорганит был протестирован на наличие загрязняющих веществ, таких как фармацевтические отходы и другие формы загрязнения лекарственными препаратами. Министерство сельского хозяйства США (USDA) сертифицирует его как биоосновной, поскольку он на 85% состоит из возобновляемых материалов. Подтверждено, что Милорганит отпугивает оленей, и это было подтверждено исследованиями, финансируемыми водным округом в Университете Джорджии и Корнеллском университете, которые показали его эффективность в этом отношении. Агентство по охране окружающей среды отклонило заявку на разрешение использования его в качестве репеллента от оленей из-за отсутствия достаточных исследований его воздействия на окружающую среду. USEPA установило количественные нормы для мышьяка, кадмия, меди, свинца, ртути, молибдена, никеля, селена и цинка. Наличие тяжелых металлов вызывает опасения. На предприятии сообщают о значительном снижении их содержания с течением времени. Милорганит содержит металлы в концентрациях, признанных EPA безопасными при использовании продукта в соответствии с инструкцией. EPA не регулирует уровни экологически токсичных диоксинов техногенного происхождения. Полихлорированные бифенилы (ПХБ) иногда обнаруживаются, несмотря на запрет их производства с 1970-х годов. В 2007 году в Милорганите, пожертвованном городу Милуоки и округу Милуоки и впоследствии примененном на территории парков, были обнаружены аномально высокие уровни токсичных ПХБ. Затраты для Милуокийского округа водоотведения и налогоплательщиков оценивались в 4,7 миллиона долларов. Продажа ПХБ в США была запрещена в середине 1970-х годов. Позже источник загрязнения ПХБ был установлен как закрытое предприятие по литью под давлением. ПХБ попали на очистные сооружения при очистке канализационных линий спустя годы после остановки работы предприятия. В 2014 году Геологическая служба США проанализировала девять различных потребительских продуктов, содержащих биосолиды в качестве основного ингредиента, на предмет содержания 87 органических химических веществ, содержащихся в чистящих средствах, средствах личной гигиены, фармацевтических препаратах и других продуктах. Анализ выявил 55 из 87 органических химических веществ, обнаруженных хотя бы в одном из девяти образцов биосолидов, причем 45 химических веществ были обнаружены в Милорганите. Воздействие пер- и полифторалкильных веществ (ПФО и ПФА) в Милорганите, а также в муниципальных отходах в целом, как части потока отходов и как источника загрязнения воды и окружающей среды, является предметом изучения, дискуссий и вызывает обеспокоенность.

Heat dried biosolids contain slow release organic nitrogen and largely water insoluble phosphorus bound with iron and aluminum and high organic matter. Milorganite can be used without restriction on gardens growing food crops intended for human consumption under United States Environmental Protection Agency (EPA) rules. The product is tested daily for the presence of heavy metals and weekly for waterborne pathogens. It complies with the EPA "Exceptional Quality" criteria, which establishes the strictest concentration limits in the fertilizer industry for heavy metals, allowing Milorganite to be used on food crops. Milorganite has been tested for the presence of contaminants such as waste pharmaceuticals and other forms of drug pollution. The United States Department of Agriculture (USDA) certifies it as biobased because it is derived from 85% renewable materials. Suggestions that Milorganite deters deer have been substantiated, but the reputed costsefn ua|Studies paid for by the water district at the University of Georgia and Cornell showed it to be effective in deterring deer. The Environmental Protection Agency denied the application to permit its use as a deer repellent because of a lack of supporting studies showing its environmental impact. USEPA has set numeric limits for arsenic, cadmium, copper, lead, mercury, molybdenum, nickel, selenium, and zinc. The presence of heavy metals is a source of concern. The facility reports that they have been substantially reduced over the years. Milorganite contains metals at levels found safe by EPA when Milorganite is used as directed. The EPA has not regulated levels of environmentally toxic manmade dioxins. PCBS are occasionally detected despite production being banned since the 1970s. In 2007, unusually high levels of toxic polychlorinated biphenyls (PCBs) were detected in Milorganite that was donated to the City of Milwaukee and Milwaukee County and subsequently applied on parkland. The cost to the Milwaukee Metropolitan Sewerage District and tax payers was estimated as $4.7 million. PCBs were banned from commerce in the US in the mid 1970s. The source of the PCB contamination was later determined to be a shuttered die casting facility. The PCBs made their way to the treatment plant when sewer lines were cleaned years after the facility stopped operation. The United States Geological Survey analyzed in 2014 nine different consumer products containing biosolids as a main ingredient for 87 organic chemicals found in cleaners, personal care products, pharmaceuticals, and other products. These analysis detected 55 of the 87 organic chemicals measured in at least one of the nine biosolid samples, with 45 chemicals found in Milorganite. The incidence and effects of per and polyfluoroalkyl substances (PFOs and PFA) in Milorganite, and municipal waste in generalas a part of the waste stream, and as a source of water and environmental contaminationhas been a subject of study, controversy and concern.