Całość na maila, napisz w komentarzu;)
W1
Odpady oznaczają każdą substancję lub przedmiot, które z uwagi na utratę swoich właściwości materiałów pierwotnych powinniśmy się pozbyć.
Odpady podzielone są na kategorie; główne kategorie odpadów to:
-pozostałości z produkcji lub konsumpcji,
-produkty nie odpowiadające wymaganiom jakościowym
-przedmioty nie nadające się do użytku
-pozostałości z procesów produkcyjnych
-skażona gleba
-odpady budowlane, rozbiórkowe
-odpady medyczne
-odpady galwanizerskie
-odpady farmaceutyczne
-złom elektroniczny
-odpady meblarskie; itp.
Odpady komunalne są to odpady, które powstają w gosp. Domowych, a także inne odpady, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów domowych.
Odpady niebezpieczne są to substancje lub przedmioty, które posiadają określone właściwości fiz-chem. i/lub charakteryzują się określonym składem chemicznym lub biologicznym, zawierają niebezpieczne składniki biologiczne lub chemiczne. Właściwości te są opisane w załącznikach nr 2, 3 i 4 do ustawy o odpadach wśród kategorii lub rodzajów odpadów niebezpiecznych, przykładowo wyróżniamy:
-medyczne i weterynaryjne
-farmaceutyczne
-zużyte rozpuszczalniki organiczne
-odpady rafineryjne
-zużyte kwasy, ługi
-sole hartownicze
-osady z oczyszczania ścieków
-popioły i żużle
-pojemniki po zanieczyszczonych przedmiotach
-złom elektroniczny i samochodowy; itd.
Kolejnym czynnikiem świadczącym o niebezpieczeństwie odpadów są składniki chemiczne, do których należą
-metale ciężkie
-cyjanki
-aminy
-kwasy
-ługi, zasady
-azbest
-farmaceutyki
-substancje zakaźne
-utleniacze
O niebezpieczeństwie odpadów decydują ich właściwości fizyczne (palność, wybuchowość, cechy drażniące), wśród składników chemicznych wyróżniamy: substancje silnie utleniające, żrące (o właściwościach kwaśnych, alkalicznych, organicznych), radioaktywne, wśród właściwości biologicznie niebezpiecznych wyróżniamy: zakaźność, mutagenność, kancerogenność.
O właściwościach zakaźnych decydują: obecność organizmów patogennych, takich jak: wirusy, bakterie, grzyby pleśniowe, drożdże, pierwotniaki i robaki.
Gospodarowanie odpadami jest to zbieranie, transport, odzysk i unieszkodliwianie, a także nadzór nad tymi działaniami i nad miejscami unieszkodliwiania odpadów.
Odzysk odpadów – są to wszelkie działania polegające na wykorzystaniu odapów lub prowadzące do odzysku z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystaniu. Metody odzysku są wymienione w zał. 5 do ustawy.
Do metod odzysku odpadów zaliczam:
wykorzystanie jako paliwa,
regeneracja rozpuszczalników,
recykling materiałów lub surowców,
rafinacja olejów lub rozpuszczalników,
rolne wykorzystanie (np. osadów ściekowych)
Magazynowanie odpadów
W-2
Rodz. Składowisk:
-Składowisko odpadów obojętnych,
-Składowisko odpadów niebezpiecznych,
-Składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne – odpady komunalne
Składowisko odpadów – obiekt budowlany przeznaczony do składowania odpadów.
Odpady radioaktywne nie podlegają ustawie o odpadach tylko pod ustawę prawo atomowe.
Odpady medyczne można unieszkodliwiać w procesach termicznych, nie można składować na składowiskach odpadów niebezpiecznych.
Odpady obojętne:
-Budowlane,
-Szkło
-Metale
-Tworzywa (czyste opakowania)
-Odpady azbestowe (wymagają szczególnego składowania)
Składowanie, to ostateczne deponowanie odpadów.
Odpady obojętne to takie, które nie ulegają znaczącym – zauważalnym przemianom fizycznym, chemicznym lub biologicznym, są nierozpuszczalne w wodzie i nie powodują zagrożenia dla środowiska i zdrowia. Nie powinny stanowić zagrożenia dla wód, gleby i ziemi.
W warstwie glebowej istnieje życie biologiczne, gdy nie ma życia biologicznego – wtedy jest to grunt – ziemia. Gleba ok. 10m.
Odpady ulegające biodegradacji to takie, które ulegają destrukcji, rozkładowi w warunkach tlenowych lub beztlenowych przy udziale mikroorganizmów.
Rozkład beztlenowy – fermentacja
Rozkład \tlenowy – kompostowanie.
W trakcjie składowania odpadów biodegradowalnych może odbywać się fermentacja i kompostowanie (rys)
Produktem procesu fermentacji jest CH4 i CO2
Produktem procesu kompostowania jest kompost oraz CO2, ciepło, woda (para);
proces kompostowania – butwienia
odpady niebezpieczne cechują właściwości fizyczne lub chemiczne lub biologiczne oraz nadmierna zawartość niebezpiecznych składników chemicznych lub biologicznych. Ustawodawca wskazuje również odpady niebezpieczne jako te, które pochodzą z określonych procesów i sklasyfikował je w kategoriach i rodzajach pochodzenia.
Ustawodawca opisał odpady niebezpieczne w 3ech załącznikach do ustawy o odpadach (2,3,4)
W zał. Nr 2 opisano kategorie i rodzaje odpadów niebezpiecznych do których należą m. in.:
-Medyczne i weterynaryjne,
-Farmaceutyczne
Recykling - jest to taki odzysk, który polega na powtórnym przetworzeniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w celu uzyskania materiału o przeznaczeniu pierwotnym – opakowania szklane -huta - opakowania szklane
Specyficznym rodz. Recyklingu jest tzw. Recykling organiczny przez który rozumie się kompostowanie lub fermentowanie odpadów biodegradowalnych w wykorzystanie kompostu lub humusu w celach rolniczych.
Wytwórca odpadów – jest to, każdy (osoba fizyczna lub prawna) kto powoduje powstawanie odpadów, a także kto wstępnie przetwarza, miesza lub zmienia charakter lub skład odpadów.
Posiadacz odpadów jest to każdy (osoba fizyczna lub prawna), kto faktycznie włada odpadami, z wyjątkiem prowadzącego działalność w zakresie transportu odpadów. Władający powierzchnią ziemi jest posiadaczem odpadów znajdujących się na nieruchomości.
W3
Odpady których nie udało się poddać odzyskowi musza być unieszkodliwiane poprzez składowanie .
Składowanie – ostateczna forma unieszkodliwiania odpadów.
Odpady powinny być w pierwszej kolejności poddawane odzyskowi lub unieszkodliwianiu w miejscach ich powstawania, a jeżeli to niemożliwe powinny być przewożone do najbliższych miejsc, w których będą poddane odzyskowi lub unieszkodliwianiu.
Odpady powinny być zbierane selektywnie.
Odpady biodegradowalne w grupie odpadów komunalnych też powinny być zbierane selektywnie. Ta selektywna zbiórka odpadów biodegradowalnych została nakazana w celu stabilizacji ich w procesach kompostowania lub fermentacji, a wynika z ograniczeń ilości odpadów biodegradowalnych, składowania.
Po roku 2020 nie będzie można deponować więcej niż 65% masy odpadów biodegradowalnych. Odpady niebezpieczne można transportować z zachowaniem przepisów obowiązujących przy transporcie towarów niebezpiecznych. Towarów niebezpiecznych )odpadów też) nie można przewozić tranzytem przez centra dużych miast.
Dopuszcza się spalanie odpadów ze względów bezpieczeństwa poza ustalonymi w sytuacjach nadzwyczajnych; dotyczy to np.: likwidacji dużych ilości odpadów zwierzęcych e przypadku epizootii. Pozwolenie na taki sposób unieszkodliwiania tych odpadów wydaje marszałek województwa określając: ilość spalanych odpadów i dokładny czas przeprowadzenia zadania.
Plany gospodarki odpadami są opracowywane w celu uporządkowania systemów unieszkodliwiania odpadów komunalnych, niebezpiecznych, przemysłowych. Są one opracowywane na szczeblu wojewódzkim i krajowym. Ważnymi celami tych planów są:
-Opis aktualnego stanu gospodarki odpadami obejmujący informacje o ilościach i źródłach odpadów.
-Określają posiadaczy odpadów prowadzących odzysk i unieszkodliwianie odpadów.
-Określają miejsca lokalizacji instalacji do unieszkodliwiana odpadów ( np. spalarnie odpadów niebezpiecznych, zakładów neutralizacji odpadów niebezp., zakładów rafinacji odpadów niebezp.)
-Prognozowanie zmian w zakresie gospodarki odpadami, prognozowanie wdrażania nowych technologii unieszkodliwiania odpadów a także wdrażanie systemów kontroli unieszkodliwiania odpadów, sprawozdania z realizacji planowanych przedsięwzięć opracowane są w cyklach 2-letnich i podawane na ostatni dzień grudnia roku parzystego.
Zadania samorządu terytorialnego w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi:
Do obowiązków gminy należy zapewnienie objęcia wszystkich mieszkańców zorganizowanym systemem odbierania odpadów komunalnych. Rozumie się przez to stworzenie warunków do selektywnego zbierania odpadów biodegradowalnych, niebezpiecznych i opakowaniowych.
Gmina ma obowiązek budowy i eksploatacji instalacji do odzysku i unieszkodliwiania odpadów. Kolejnym obowiązkiem gminy jest umożliwienie odbioru od mieszkańców odpadów zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego.
Do obowiązkowych zadań własnych województwa w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi należy zapewnienie funkcjonowania instalacji do odzysku i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych wydzielonych z odpadów komunalnych.
Katalog odpadów obejmuje 20 grup odpadów ponumerowanych od 01 do 20.
Kolejne 2 cyfry w każdej grupie opisują podgrupy odpadów i kolejne 2 cyfry opisują rodzaje odpadów w każdej podgrupie.
W katalogu odpadów przy 6-cyfrowym opisie stawia się jeszcze gwiazdkę, która odnosi się tylko i wyłącznie do odpadów niebezpiecznych.
Wśród odpadów niebezpiecznych występujących w odpadach komunalnych identyfikujemy rozpuszczalniki, kwasy, alkalia, farby, lakiery, kleje żywice, leki, baterie, akumulatory, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny i drewno nasycone niebezpiecznymi impregnatami
Wśród odpadów komunalnych rozróżniamy, 3 zasadnicze podgrupy:
-Odpady zbierane selektywnie
-Odpady zbierane z ogrodów i parków, w tym z cmentarzy
-Inne odpady komunalne zbierane nieselektywnie w formie zmieszanej.
W4
SKŁADOWANIE ODPADÓW
SKŁADOWISKO:
-odpadów niebezpiecznych
-odpadów obojętnych
-innych niż niebezpieczne i obojętne
procesy biochemiczne to fermentacja (produkty: CH4, CO2, ciepło) i kompostowanie (produkty :CO2, H2O, kompost).
Odpady komunalne deponowane na składowisku zawsze muszą być ubite (skomprymowane) do ubijania stosujemy spychacz gąsienicowy, którym można skomprymować odpady do gęstości 0.6 t/m3. Przy użyciu kompaktora odpadów można skomprymować do 0.9-1.1 t/m3. Kompaktor to urządzenie podobne do walca drogowego, z tym że powierzchnie walców sa wyposażone w kolce. Kolce służą do strzępienia deponowanych odpadów dzięki temu odpady można komprymować (ubijać). Dodatkowo kompaktor ma funkcję wibrowania. Gęstość odpadów ok. 1t/m3 mozna uzyskać po 6-8 krotnym sprasowaniu odpadów kompaktorem. Bardzo dobre skomprymowanie odpadów zapewnia również skrócenie czasu ich stabilizacji do 20 a nawet 15 lat. Odpady skomprymowane do gestości 0.77t/m3 stabilizują sie przynajmniej dwukrotnie dłużej. Słabo skomprymowane odpady z uwagi na mozliwą obecność metanu z procesu fermentacji mogą spowodować zapłon w pryźmie, pożar składowiska. Ważny jest obowiązek monitorowania składowisk. Każde składowisko wymaga monitorowania stanu trzech komponentów: wód powierzchniowych, podziemnych i odcieków; gleby i gruntów; powietrza atm. i składu chem. Gazu składowiskowego. Proces fermentacji odpadów może przebiegać gdy jest zapewniona odpowiednia wilgotność co najmniej 35-40%, ale nie więcej jak 65%. Odpowiednie warunki wilgotności sa niezbędne, aby uruchomić proces fermentacji. Podstawą procesu fermentacji frakcji biodegradowalnych odpadów komunalnych jest HYDROLIZA z wykorzystaniem enzymów. Proces hydrolizy umożliwia uwalnianie poprzez rozpuszczanie związków organicznych jak białka, tłuszcze, węglowodany, które w warunkach kwaśnych sa rozkładane do kwasów organicznych, a następnie z wykorzystaniem bakterii metanowych wraz z CO2 i H2 są substratami do produkcji CH4 i resztkowego H2S i N2. Proces fermentacji w odpowiednich warunkach wilgotności i zawartości frakcji organicznej biodegradowalnej jest procesem egzotermicznym. Przy niskiej wilgotności i małej zawartości substancji organicznych biodegradowalnych, w warunkach psychrofilowych, ok 20C, proces przebiega bardzo wolno. Przy wilgotności 60% i zawartości substancji biodegradowalnych powyżej 80-85% proces przebiega najbardziej efektywnie (wysoka produkcja CH4, krótki czas fermentacji (10-15 lat), przy czy czas fermentacji możemy skrócić do 10lat pod warunkiem, że do mieszaniny odpadów wprowadzimy odpowiednie enzymy. Proces osiąga temp. 40-50C (warunki termofitowe). W przypadku ponad 80-85 % frakcji biodegradowalnej w odpadach składowanych ilość produkcji CH4 jest na poziomie 80%, CO2 ok. 20%, inne gazy ok. 1%. Natomiast w przypadku gdy składujemy niesortowane odpady komunalne (zawartość frakcji mineralnej 40-50%)wielkość produkcji CH4 jest znacznie mniejsza i wynosi 45-65%, a produkcja CO2 35-55%. Oprócz CH4 i CO2 w gazie składowiskowym sa obecne inne gazy śladowe i resztkowe w ilości 1-2% objętościowej, te gazy to: CO, N2, NH3, H2S, resztki tlenu, wśród gazów śladowych lokujemy substancje zapachowe – odory: fenole, aminy, merkaptany, indol, skatol, aldehydy. Te uciążliwe zapachowo gazy mozna scharakteryzować jako mieszaninę następujących zapachów: fekalny, rybny, gnilny, zjełczały, zapach rozkładającego mięsa, gnijącej kapusty, gnijących owoców, fenylowy, zgniłych jaj, amoniakalny.
W5
BADANIA JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE ODPADÓW
Cel: skład jakościowy, chemiczny, struktura w miejscach ich powstawania, określenie technologii ich unieszkodliwiania.
Badania składu odpadów prowadzimy w kierunku określenia ich morfologii i w następstwie składu chemicznego. Badania prowadzimy w celu określenia systemów gromadzenia i zbiórki, optymalnego doboru technologii odzysku i unieszkodliwiania. Prognozowanie w systemach gospodarki odpadami komunalnymi. Aktualna hierarchia w gospodarce odpadami komunalnymi powinna zmierzać w kierunku przede wszystkim: unikania powstawania odpadów, minimalizacji ich ilości, jak najbardziej sprawnego recyklingu, a w ostateczności unieszkodliwiania w procesach: kompostowania lub fermentacji i/lub termicznego unieszkodliwiania i/lub unieszkodliwiania metodami fizykochemicznymi a w ostateczności składowania.
RYS. PIRAMIDA:
-UNIKANIE
-MINIMALIZACJA
-RECYKLING
-UNIESZKODLIWIANIE
-OSTATECZNE USUWANIE
(podpierająca polityka ekologiczna państwa)
Schemat analizy sitowej i morfologicznej odpadów
-SCHEMAT PRZYGOTOWANIA ODPADÓW:
-PARTIA ODPADÓW (ok. 30m3)
-PRÓBKI PIERWOTNE (5-10dm3)
-PRÓBKA ŚREDNIA OGÓLNA (min 250 dm3)
-ĆWIARTOWANIE
-ANALIZA FRAKCYJNA (przesiewanie)
-WAŻENIE POSZCZEGÓLNYCH FRAKCJI: 0-10mm, 10-40mm, 40-100mm, powyżej 100mm
(równolegle do dwóch powyższych):
5a. PRÓBKA ŚREDNIA LABORATORYJNA (10kg)
6a. ANALIZA FRAKCYJNA (przesiewanie)
SCHEMAT ANALIZY SITOWEJ I MORFOLOGICZNEJ ODPADÓW
10mm
10-40mm SKRÓCONA ANALIZA MORFOLOGICZNA: odpady organiczne biodegradowalne, odpady mineralne
40-100mm ANALIZA MORFOLOGICZNA: makulatura, tw.sztuczne, tekstylia, metale, organiczne biodegradowalne, kości, szkło, pozostałe organiczne, pozostałe mineralne
>100mm - jw.
SKŁAD FRAKCYJNY ODPADÓW:
FRAKCJA LETNI % ZIMOWY %
mm
>100 35-54 22 -32
100-40 26 – 29 26 – 34
4-10 29 – 31 18 – 36
<10 4 – 6 6- 22
Odpady bardziej wilgotne sa latem, w sezonie letnim w odpadach jest mniej frakcji <10mm, niz w sezonie zimowym, a wynika to z faktu, że zimą znaczna część odpadów palnych kierowana jest do palenisk domowych.
SKŁAD MORFOLOGICZNY ODPADÓW DOMOWYCH
RODZAJE ODPADÓW PRZECIĘTNY WSKAŹNIK NAGROMADZENIA (kg/M*rok)
MIASTO WIEŚ
Odp. Z gospodarstw domowych 224 116
Odpady z obiektów infrastruktury 110 45
Odp. Wielkogabarytowe 20 15
Odp. Z budowy i remontu 40 40
Odp. Z ogrodów i parków 12 5
Odp z czyszczenia ulic i placów 15 -
Odp niebezpieczne wytwarzane
w grupie odpadów komunalnych 3 2
Porównując strukture odpadów komunlanych powstałych w mieście i na wsi stwierdza się że odpadów roślinnych miejskich jest prawie 3 razy więcej niż wiejskich, przeciwnie frakcja drobna < 10mm na wsi jest trzy razy wiecej, makulatury jest ok. 20% w miescie i 13% na wsi, tw.sztuczne, szklo i metale wytwarzane sa w podobnej ilosci na wsi i miescie.
W DUŻYCH AGLOMERACJACH MIEJSKICH JEDNOSTKOWA ILOSC WYTWARZANYCH ODPADÓW KOMUNALNYCH JEST 1.1-1.2 kg/M*dobę, W MAŁYCH WIEJSKICH JEST 0.6-0.7 kg/M*dobę.
W odpadach komunalnych zawartość wilgoci jest rzedu 40-50%, zawartość frakcji palnej w przeliczeniu na suchą masę jest w granicach 60-75%, zawartość frakcji niepalnej 25-40%. Ciepło spalania mieszaniny odpadów komunalnych jest 10-12.5 tys. kJ/kg, a wartość opałowa 4-5 tys kJ/kg.
SKŁADOWANIE ODPADÓW
SCHEMAT USUWANIA ODPADÓW ZE STACJĄ PRZEŁADUNKOWĄ
GROMADZENIE
WYWÓZ
STACJA PRZEŁADUNKOWA
TRANSPORT ODPADÓW
UNIESZKODLIWIANIE
(równolegle do 1. 2. 3. : 1. MIESZKAŃCY SAMI WOŻĄ ODPADY, 2. ZBIORCZY PUNKT GROMADZENIA I SEGREGACJI, 3. SUROWCE WTÓRNE
PRZYKŁADY SKŁADOWISK ODPADÓW KOMUNALNYCH – SCHEMATY
podpoziomowe
skarpowe
nadpoziomowe
SCHEMAT ZAMKNIĘTEGO ZREKULTYWOWANEGO SKŁADOWISKA
W6 - 07.05.
TECHNOLOGIA SKŁADOWANIA:
przywóz odpadów rozładunek i inspekcja
warstwa 30-60 cm spychaczem
przejazd kompaktorem np. 3 razy w poprzek skarpy
koniec dnia roboczego
przejazd spychaczem 1-2 razy
przesypka dzienna spychaczem
SCHEMAT KOMPAKTORA
Zagęszczanie kompaktorem: siła naciskająca na ugniatane odpady maleje dwukrotnie już 30cm pod powierzchnią odpadów. Max odpady można skomprymowac do gęstości 0.9-1.1 t/m3. Kolce na powierzchni walca sluza idealnemu rozdrobnieniu odpadów. Aby uzyskać max gęstość odpadów komaktor powienien ubijac je 8-10 krotnie. Klasycznym spychaczem można skomprymowac odpady do 0.6t/m3.
PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE USZCZELNIEŃ
Przyspieszona stabilizacja
recyrkulacja surowych odcieków
recyrkulacja odcieków po beztlenowym oczyszczaniu na zewnątrz. Osady z oczyszczania zawracane są do SOK (skladowiska odpadow komunalnych)
OPCJE UNIESZKODLIWIANIA ODCIEKÓW ZE SKŁADOWISKA ODPADÓW KOMUNALNYCH.
(SCHEMAT)
Odparowanie pasywne lub aktywne
Transport do miejskiej oczyszczalni ścieków
Podczyszczanie do kanalizacji
Oczyszczanie i do odbiornika; sztuczne i naturalne oczyszczalnie korzeniowe
Recyrkulacja w składowisku; nadmiar do MOŚ
AKTYWNE USUWANIE GAZU ZE SKŁADOWISKA POMPĄ SSĄCĄ DO AGREGATU PRĄDOTWÓRCZEGO
OPCJE WYKORZYSTANIA GAZU Z FERMENTACJI ODPADÓW KOMUNALNYCH
spalanie w pochodni na składowisku
oczyszczanie z H2S i CO2: produkcja en. Elektr. Wykorzystanie w przemysle, miejska siec gazowa
wspólne wykorzystanie z gazem z MOŚ
W7 - 21.05.
KOMPOSTOWANIE polega na rozkładzie materii organicznej w warunkach tlenowych. Na przebieg ma wpływ temperatura, zawartość tlenu (30-35%), zawartość wilgoci. To proces egzotermiczny powodowany przez mikroorganizmy tlenowe, w warunkach termofilowych (ponad 50C). Im wyższa temperatura tym krótszy czas kompostowania.. Produkty to kompost, CO2, H2O
Składniki pokarmowe, szczególnie azot i węgiel odgrywają w proc. Kompostowania istotną rolę i stanowią podstawę rozwoju i wzrostu mikroorganizmów. Węgiel stanowi podstawowe źródło energii, azot odgrywa podstawowa role w procesach syntezy komórkowej. Zawartość C:N powinna być 25-30 dla prawidłowego kompostowania, mieszanina kompostująca najszybciej uzyskuje max temp jeżeli wartość C:N jest 30 wówczas proces rozkładu przebiega najintensywniej. W przypadku C:N ok. 20proces kompostowania rozpoczyna się dość wolno, a mieszanina osiąga temp nie większa niż 50C.
SCHEMAT PROCESU KOMPOSTOWANIA:
PARAMETRY: zawartość tlenu 30-35%, C:N 30, zawartość wilgoci 55-65 %
Fazy kompostowania: I: 7-14 dni; II. Dojrzewanie 2-4 miesięcy. Kompost dojrzały C:N 10-12
Proces kompostowania możemy uznać za zakończony gdy C:N 10-12, wartość temp w pryzmie maleje do temp otoczenia a wilgotność do 40%, zawartość subst. organicznej maleje do 40-30%, jednocześnie po procesie kompostowania zawartość organizmów patogennych maleje.
Podczas procesu zużywany jest tlen, substancje biodegradowalne a uwalniany jest CO2 i H20
ROWNANIE CHEMICZNE PROCESU KOMPOSTOWANIA:
CpHqOrNs * aH2O + bO2= CtHuOvNw * cH20 (para) + dH2O + CO2 + N2 + Q
NAPOWIETRZANIE W PRYZMACH: TROJKATNA, TRAPEZOWA
Przedstawione przekroje poprzeczne pryzm obrazują napowietrzanie grawitacyjne. W pryzmie trapezowej występuje strefa beztlenowa, która jest tzw. ogniskiem proc fermentacji. Kompost w tej pryzmie charakteryzuje sie nieprzyjemnym, uciążliwym zapachem, aby temu zaradzić do dennej części pryzmy wprowadza sie ruszt napowietrzający, którym powietrze można wtłaczać system nadciśnieniowy, lub podciśnieniowy
TECHNOLOGIA KOMPOSTOWANIA
DOSTAWA: bioodpady, odpady zielone
PRZYGOTOWANIE MATERIAŁU:
USUWANIE ZANIECZYSZCZEN: odsiewanie, oddzielanie magnetyczne, ręczne sortowanie;
PRZYGOTOWANIE: rozdrabnianie, homogenizacja
SYSTEMY INTENSYWNEGO DOJRZEWANIA
rodzaj systemu (bęben, box, kontener, płyta, zbiornik, tunel)
nadciśnienie / podciśnienie
przerzucanie
otwarte / zadaszone
KONFEKCJONOWANIE
odsiewanie
odsiewanie z nadmuchem
oddzielanie części twardych
paczkowanie
SPRZEDAŻ: działkowicze, rekultywacja, rolnictwo
FAZY PROCESU KOMPOSTOWANIA
Wykres paraboli
Oś Y: pochodzący z oddychania mikroorganizmów CO2 lub temperatura
Do napowietrzania mieszaniny kompostującej stos się trzy podstawowe metody:
fizyczne odwracanie mieszaniny (proces w pryzmach, w reaktorach bębnowych)
napowietrzanie grawitacyjne (pryzmy)
napowietrzanie mechaniczne nad-lub-podciśnieniowe (w pryzmach i reaktorach kontenerowych)
Najwyższa temperatura w pryzmie kompostowej panuje w jej centralnej części. Na głębokości ok. 19-20 cm temperatura pryzmy jest o 10-15C wyższa od temp. otoczenia.
SKŁADNIKI POKARMOWE (C i N) w wybranych rodzajach odpadów podatnych na kompostowanie:
Rodzaj odp komunalnych N, % sm C/N
Komunalne osady ściekowe (surowe) 0.1-17.6 20-22
Odpady owoców 1.5 35
Papier opakowaniowy 0.3 173
Trociny z drzewa liściastego 0.1 511
Odpady żywności 3.2 15
Słoma owsiana 1.1 48
Słoma pszeniczna 0.3 128
W10 - 28.05
Najwyższe zużycie tlenu w proc. kompostowania jest w temp. 60-70C i wynosi ono 4-6mg/g subst organicznej rozłożonej/godz. W tym przedziale temperatur jest tez najwyższa produkcja CO2 i H20, proces przebiega najintensywniej. Jeżeli materiał poddawany procesowi kompostowania nie jest porowaty, czyli może to mieć miejsce w przypadku mieszaniny odpadów komunalnych i osadów ściekowych zawartość tlenu w mieszaninie jest bliska 0 i zamiast kompostowania uruchamiają się proc beztlenowe (fermentacja) czego efektem jest duże stężenie merkaptanów. Jeżeli mieszanina kompostowa będzie porowata tzn. jej gęstość 200-300 kg/m3, to zawartość tlenu w mieszaninie będzie ok 20%objetosciowych i proces będzie przebiegał wzorcowo, a zawartość merkaptanów będzie poniżej 1%
BILANS MATERIAŁOWY PROC KOMPOSTOWANIA OSADOW SCIEKOWYCH METODA PRYZMimY PRZERZUCANEJ Z RECYRKULOWANYM PRODUKTEM.
Im bardziej intensywne napowietrzanie mieszaniny kompostującej tym szybciej następuje usuwanie pary wodnej z kompostu.
Wilgotność mieszaniny kompostującej na max temp uzyskana w pryzmie podczas kompostowania (wykres)
Zawartość wilgoci 50-60% w mieszaninie kompostującej (w zależności od kompostowanych rodzajów odpadów)gwarantuje nam uzyskanie temp 65-70C.
Przebieg zmian wilgotności zależy od przetwarzanego materiału podczas kompostowania, zależy od zastosowanej metody kompostowania, rodzaju materiału objętościowego oraz typu przetwarzanej materii organicznej.. wytworzony kompost przed konfekcjonowaniem powinien być przesiany w celu ostatecznego usunięcia domieszek, szkło, kamienie resztki tworzyw. Aby proces przesiewania można było prowadzić bez zakłóceń uwodnienie mieszaniny powinno być <45% wilgoci. Ten częściowo posuszony kompost nie zlepia się. Jeżeli wilgotność mieszaniny jest >50% proces przesiewania jest niemożliwy, gdyż cząstki kompostu się zbrylają. Temperatura jest b istotna z uwagi na stymulowanie aktywności biologicznej mikroorg. W warunkach termofitowych mikroorg. szybko przetwarzają substancje organiczne. W procesach kompostowania zasadnicza role dogrywa temperatura procesu, najistotniejszy wpływ to oddziaływanie na aktywność mikroorganizmów, im bliższa jest 65-70C tym aktywność mikroorg jest najbardziej optymalna. Proces przebiega szybko i jest nieuciążliwy zapachowo.
W przypadku odpadów zawierających duże ilości substancji patogennych bardzo ważny jest wydłużony, tzn kilkudniowy czas trwania wysokiej temperatury (60-70C). W tym przypadku nadrzędnym celem procesu kompostowania jest dezynfekcja produktu. Aby uzyskać dobrze odkażony kompost szczególnie gdy domieszkę stanowią odchody zwierzęce należy zapewnić temperaturę zbliżoną do 70C w czasie co najmniej kilku dni. W przypadku kompostowania w pryzmach należy zastosować przynajmniej jednokrotne przerzucenie materiału.
TECHNOLOGIA KOMPOSTOWANIA SYSTEMEM DYNACOMP
temp kontrola Możliwe przyczyny Działania korygujące
Temp. Odpadów w pryzmie nie rośnie sprawdzić wilgotność odpadów
sprawdzić wartość C:N w odpadach
sprawdzić zawartość tlenu w powietrzu odlotowym
temp. Otoczenia materiał zbyt suchy
materiał zbyt mokry
zbyt niska zawartość dostępnego azotu
niedobór tlenu
zbyt niska temp otoczenia
surowiec ubogi w mikroorg
Nawodnić odpady
Zmieszać z suchym materiałem lub rozłożyć odpady na cienkie warstwy
Dodać do surowca materiał bogaty w azot
zwiększyć napowietrzanie
budować większe pryzmy
dodać gotowy kompost
Temp powyżej 70C sprawdzić wilgotność odpadów
sprawdzić zawartość C:N
sprawdzić zawartość tlenu w powietrzu odlotowym materiał zbyt suchy
zbyt wysoka zawartość łatwo dostępnych form azotu
wysoka zawartość tlenu w powietrzu odlotowym dodać wody
dodać do surowca materiał bogaty w węgiel
ograniczyć napowietrzanie lub napowietrzać powietrzem odlotowym
W-11
SPALANIE ODPADÓW
Spalanie jako utlenianie i inne procesy przekształcania odpadów w tym pirolizę, zgazowanie i proces plazmowy w łuku elektrycznym, o ile substancje powstające podczas tych procesów, to zbiór przemian fizycznych i chemicznych zachodzących pod wpływem różnych warunków termicznych w określonych środowiskach (tlenowych lub beztlenowych). Technologie termicznego przekształcania odpadów oparte są głównie na procesach spalania lub pirolizy.
Procesowi spalania odpadów komunalnych zawsze towarzyszą: suszenie odpadów, odparowanie, zgazowanie i sam proces spalania w warunkach tlenowych.
Proces spalania w warunkach tlenowych to spopielanie.
C+O2CO2
2H2+O2 2H2O
Nadmiar tlenu w palenisku w stosunku do ilości stechiometrycznych potrzebny jest po to, żeby na pewno doprowadzić do spopielenia substancji organicznych. Współczynnik λ to iloraz objętości powietrza rzeczywistej do objętości powietrza stechiometrycznej (teoretycznej), w przypadku spalania λ>1
Spalanie odpadów jest pełnym utlenianiem związków organicznych w nich zawartych w temp. Od 800 do 1700oC. Termiczne przetwarzanie odpadów jest korzystne w przypadku, gdy możliwe jest spalenie bez potrzeby dostarczania paliwa zewnętrznego (wartość opałowa odpadów jest powyżej 8000-11000kJ/kg).
Piroliza – to proces przebiegający z dostarczeniem ciepła z zewnątrz, prowadzi się go w temp. Od 250 do 1000oC; stosowana była w procesach suchej destylacji drewna i rozdziałach ciężkich frakcji ropy naftowej. Z procesem tym mamy do czynienia w trakcie spalania odpadów komunalnych.
W procesach pirolizy powstają produkty gazowe w skład których wchodzą: para wodna. tlenek węgla, wodór, metan, CO2, siarkowodór, amoniak. Produkty ciekłe: zaolejone ciecze, smoły i kwasy. Produkty stałe, to: koksik pirolityczny.
ZGAZOWANIE –jest procesem obejmującym przemiany chemiczne w podwyższonej temperaturze jako czynnik zgazowujący wykorzystywana jest para wodna, powietrze i C02. Zagazowaniu poddaje się paliwa stałe(węgiel) w celu uzyskania niskokalorycznego gazu opałowego, gazu syntezowego – wykorzystywanego w przemyśle chemicznym.
Witryfikacja – zeszklanie odpadów. Jest procesem zeszkliwienia frakcji mineralnej jako produktu po spaleniu odpadów. Aktualnie witryfikację prowadzi się w łuku elektrycznym w temp 1800-2000oC. Uzyskany produkt jest niekrystaliczny. W trakcie procesu zeszkliwiania popiołów i żużli dodaje się
Proces witryfikacji stosuje się do unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych o dużej zawartości metali ciężkich ale także do unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych (przede wszystkim).
Produkty procesu witryfikacji są nieaktywne chemicznie a zatem nietoksyczne, mogą być wykorzystywane w budownictwie drogowym jako kruszywo. Podczas spalania odpadów powstają związki chemiczne trudne do zidentyfikowania w częściach miliardowych (10-9) ale też powstają związki organiczne jako produkty niepełnego spalania i one mogą być emitowane do powietrza w przypadku eksploatacji spalarni odpadów.
Najczęściej spotykane produkty niepełnego spalania odpadów, to:
Gazy procesowe spalania odpadów komunalnych powinny być oczyszczone w specjalnych instalacjach, które obejmują różnego rodzaju płuczki i filtry. Proces spalania odpadów może być prowadzony w piecach rusztowych, obrotowych – bębnowych ze złożem fluidalnym i piecach półkowych.
Monitoring składowiska
-Monitoring wód
-Monitoring powietrza
-w fazie przed eksploatacją
-w fazie eksploatacji
-w fazie po zamknięciu składowisk (przez 30 lat od momentu zamknięcia)
Kontrole wód piezometrycznych (podziemnych) prowadzimy poprzez studnie kontrolne (piezometry), w których zaznaczamy i kontrolujemy pozom wód i ich skład fizykochemiczny. Piezometry lokalizujemy na kierunku spływu wód gruntowych. ( zawsze w kierunku najbliższego dużego cieku).
Na kierunku wód lokalizujemy minimum 1 piezometr przez składowiskiem i ~2 za składowiskiem.
Jeżeli piezometry sa niepewne, tpo można przeprowadzić kontrole w przydomowych studniach.
(Tabela z zakresem) .
W wodach piezometrycznych oznaczamy odczyn pH, zw. azotowe, fosforany, sód, potas, chlorki, siarczany i 9 metali ciężkich glebowych.
W odciekach odznaczamy te samy składniki oraz w zależności od rodzaju składowania – aminy, fenole – charakterystyczne wskaźniki chemiczne oraz przewodnictwo elektrolityczne właściwe.
W powietrzu odznaczamy metan, siarkowodór, amoniak, pył zawieszony i bakterie (promieniowce, gronkowce hemolizujące, grzyby pleśniowe.
BIOGAZ
W przypadku fermentacji czystej frakcji biodegradowalnej skład gazu fermentacyjnego:
CO2 ~20%, tlen ~0% , pozostałe ~1%.
Pozostałe składniki:
- siarkowodór
- amoniak
- fluor
- chlor
Lotne kwasy organiczne
Suche składowiska odpadów stabilizuje się przez 50 i więcej lat.
W1
Odpady oznaczają każdą substancję lub przedmiot, które z uwagi na utratę swoich właściwości materiałów pierwotnych powinniśmy się pozbyć.
Odpady podzielone są na kategorie; główne kategorie odpadów to:
-pozostałości z produkcji lub konsumpcji,
-produkty nie odpowiadające wymaganiom jakościowym
-przedmioty nie nadające się do użytku
-pozostałości z procesów produkcyjnych
-skażona gleba
-odpady budowlane, rozbiórkowe
-odpady medyczne
-odpady galwanizerskie
-odpady farmaceutyczne
-złom elektroniczny
-odpady meblarskie; itp.
Odpady komunalne są to odpady, które powstają w gosp. Domowych, a także inne odpady, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów domowych.
Odpady niebezpieczne są to substancje lub przedmioty, które posiadają określone właściwości fiz-chem. i/lub charakteryzują się określonym składem chemicznym lub biologicznym, zawierają niebezpieczne składniki biologiczne lub chemiczne. Właściwości te są opisane w załącznikach nr 2, 3 i 4 do ustawy o odpadach wśród kategorii lub rodzajów odpadów niebezpiecznych, przykładowo wyróżniamy:
-medyczne i weterynaryjne
-farmaceutyczne
-zużyte rozpuszczalniki organiczne
-odpady rafineryjne
-zużyte kwasy, ługi
-sole hartownicze
-osady z oczyszczania ścieków
-popioły i żużle
-pojemniki po zanieczyszczonych przedmiotach
-złom elektroniczny i samochodowy; itd.
Kolejnym czynnikiem świadczącym o niebezpieczeństwie odpadów są składniki chemiczne, do których należą
-metale ciężkie
-cyjanki
-aminy
-kwasy
-ługi, zasady
-azbest
-farmaceutyki
-substancje zakaźne
-utleniacze
O niebezpieczeństwie odpadów decydują ich właściwości fizyczne (palność, wybuchowość, cechy drażniące), wśród składników chemicznych wyróżniamy: substancje silnie utleniające, żrące (o właściwościach kwaśnych, alkalicznych, organicznych), radioaktywne, wśród właściwości biologicznie niebezpiecznych wyróżniamy: zakaźność, mutagenność, kancerogenność.
O właściwościach zakaźnych decydują: obecność organizmów patogennych, takich jak: wirusy, bakterie, grzyby pleśniowe, drożdże, pierwotniaki i robaki.
Gospodarowanie odpadami jest to zbieranie, transport, odzysk i unieszkodliwianie, a także nadzór nad tymi działaniami i nad miejscami unieszkodliwiania odpadów.
Odzysk odpadów – są to wszelkie działania polegające na wykorzystaniu odapów lub prowadzące do odzysku z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystaniu. Metody odzysku są wymienione w zał. 5 do ustawy.
Do metod odzysku odpadów zaliczam:
wykorzystanie jako paliwa,
regeneracja rozpuszczalników,
recykling materiałów lub surowców,
rafinacja olejów lub rozpuszczalników,
rolne wykorzystanie (np. osadów ściekowych)
Magazynowanie odpadów
W-2
Rodz. Składowisk:
-Składowisko odpadów obojętnych,
-Składowisko odpadów niebezpiecznych,
-Składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne – odpady komunalne
Składowisko odpadów – obiekt budowlany przeznaczony do składowania odpadów.
Odpady radioaktywne nie podlegają ustawie o odpadach tylko pod ustawę prawo atomowe.
Odpady medyczne można unieszkodliwiać w procesach termicznych, nie można składować na składowiskach odpadów niebezpiecznych.
Odpady obojętne:
-Budowlane,
-Szkło
-Metale
-Tworzywa (czyste opakowania)
-Odpady azbestowe (wymagają szczególnego składowania)
Składowanie, to ostateczne deponowanie odpadów.
Odpady obojętne to takie, które nie ulegają znaczącym – zauważalnym przemianom fizycznym, chemicznym lub biologicznym, są nierozpuszczalne w wodzie i nie powodują zagrożenia dla środowiska i zdrowia. Nie powinny stanowić zagrożenia dla wód, gleby i ziemi.
W warstwie glebowej istnieje życie biologiczne, gdy nie ma życia biologicznego – wtedy jest to grunt – ziemia. Gleba ok. 10m.
Odpady ulegające biodegradacji to takie, które ulegają destrukcji, rozkładowi w warunkach tlenowych lub beztlenowych przy udziale mikroorganizmów.
Rozkład beztlenowy – fermentacja
Rozkład \tlenowy – kompostowanie.
W trakcjie składowania odpadów biodegradowalnych może odbywać się fermentacja i kompostowanie (rys)
Produktem procesu fermentacji jest CH4 i CO2
Produktem procesu kompostowania jest kompost oraz CO2, ciepło, woda (para);
proces kompostowania – butwienia
odpady niebezpieczne cechują właściwości fizyczne lub chemiczne lub biologiczne oraz nadmierna zawartość niebezpiecznych składników chemicznych lub biologicznych. Ustawodawca wskazuje również odpady niebezpieczne jako te, które pochodzą z określonych procesów i sklasyfikował je w kategoriach i rodzajach pochodzenia.
Ustawodawca opisał odpady niebezpieczne w 3ech załącznikach do ustawy o odpadach (2,3,4)
W zał. Nr 2 opisano kategorie i rodzaje odpadów niebezpiecznych do których należą m. in.:
-Medyczne i weterynaryjne,
-Farmaceutyczne
Recykling - jest to taki odzysk, który polega na powtórnym przetworzeniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w celu uzyskania materiału o przeznaczeniu pierwotnym – opakowania szklane -huta - opakowania szklane
Specyficznym rodz. Recyklingu jest tzw. Recykling organiczny przez który rozumie się kompostowanie lub fermentowanie odpadów biodegradowalnych w wykorzystanie kompostu lub humusu w celach rolniczych.
Wytwórca odpadów – jest to, każdy (osoba fizyczna lub prawna) kto powoduje powstawanie odpadów, a także kto wstępnie przetwarza, miesza lub zmienia charakter lub skład odpadów.
Posiadacz odpadów jest to każdy (osoba fizyczna lub prawna), kto faktycznie włada odpadami, z wyjątkiem prowadzącego działalność w zakresie transportu odpadów. Władający powierzchnią ziemi jest posiadaczem odpadów znajdujących się na nieruchomości.
W3
Odpady których nie udało się poddać odzyskowi musza być unieszkodliwiane poprzez składowanie .
Składowanie – ostateczna forma unieszkodliwiania odpadów.
Odpady powinny być w pierwszej kolejności poddawane odzyskowi lub unieszkodliwianiu w miejscach ich powstawania, a jeżeli to niemożliwe powinny być przewożone do najbliższych miejsc, w których będą poddane odzyskowi lub unieszkodliwianiu.
Odpady powinny być zbierane selektywnie.
Odpady biodegradowalne w grupie odpadów komunalnych też powinny być zbierane selektywnie. Ta selektywna zbiórka odpadów biodegradowalnych została nakazana w celu stabilizacji ich w procesach kompostowania lub fermentacji, a wynika z ograniczeń ilości odpadów biodegradowalnych, składowania.
Po roku 2020 nie będzie można deponować więcej niż 65% masy odpadów biodegradowalnych. Odpady niebezpieczne można transportować z zachowaniem przepisów obowiązujących przy transporcie towarów niebezpiecznych. Towarów niebezpiecznych )odpadów też) nie można przewozić tranzytem przez centra dużych miast.
Dopuszcza się spalanie odpadów ze względów bezpieczeństwa poza ustalonymi w sytuacjach nadzwyczajnych; dotyczy to np.: likwidacji dużych ilości odpadów zwierzęcych e przypadku epizootii. Pozwolenie na taki sposób unieszkodliwiania tych odpadów wydaje marszałek województwa określając: ilość spalanych odpadów i dokładny czas przeprowadzenia zadania.
Plany gospodarki odpadami są opracowywane w celu uporządkowania systemów unieszkodliwiania odpadów komunalnych, niebezpiecznych, przemysłowych. Są one opracowywane na szczeblu wojewódzkim i krajowym. Ważnymi celami tych planów są:
-Opis aktualnego stanu gospodarki odpadami obejmujący informacje o ilościach i źródłach odpadów.
-Określają posiadaczy odpadów prowadzących odzysk i unieszkodliwianie odpadów.
-Określają miejsca lokalizacji instalacji do unieszkodliwiana odpadów ( np. spalarnie odpadów niebezpiecznych, zakładów neutralizacji odpadów niebezp., zakładów rafinacji odpadów niebezp.)
-Prognozowanie zmian w zakresie gospodarki odpadami, prognozowanie wdrażania nowych technologii unieszkodliwiania odpadów a także wdrażanie systemów kontroli unieszkodliwiania odpadów, sprawozdania z realizacji planowanych przedsięwzięć opracowane są w cyklach 2-letnich i podawane na ostatni dzień grudnia roku parzystego.
Zadania samorządu terytorialnego w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi:
Do obowiązków gminy należy zapewnienie objęcia wszystkich mieszkańców zorganizowanym systemem odbierania odpadów komunalnych. Rozumie się przez to stworzenie warunków do selektywnego zbierania odpadów biodegradowalnych, niebezpiecznych i opakowaniowych.
Gmina ma obowiązek budowy i eksploatacji instalacji do odzysku i unieszkodliwiania odpadów. Kolejnym obowiązkiem gminy jest umożliwienie odbioru od mieszkańców odpadów zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego.
Do obowiązkowych zadań własnych województwa w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi należy zapewnienie funkcjonowania instalacji do odzysku i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych wydzielonych z odpadów komunalnych.
Katalog odpadów obejmuje 20 grup odpadów ponumerowanych od 01 do 20.
Kolejne 2 cyfry w każdej grupie opisują podgrupy odpadów i kolejne 2 cyfry opisują rodzaje odpadów w każdej podgrupie.
W katalogu odpadów przy 6-cyfrowym opisie stawia się jeszcze gwiazdkę, która odnosi się tylko i wyłącznie do odpadów niebezpiecznych.
Wśród odpadów niebezpiecznych występujących w odpadach komunalnych identyfikujemy rozpuszczalniki, kwasy, alkalia, farby, lakiery, kleje żywice, leki, baterie, akumulatory, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny i drewno nasycone niebezpiecznymi impregnatami
Wśród odpadów komunalnych rozróżniamy, 3 zasadnicze podgrupy:
-Odpady zbierane selektywnie
-Odpady zbierane z ogrodów i parków, w tym z cmentarzy
-Inne odpady komunalne zbierane nieselektywnie w formie zmieszanej.
W4
SKŁADOWANIE ODPADÓW
SKŁADOWISKO:
-odpadów niebezpiecznych
-odpadów obojętnych
-innych niż niebezpieczne i obojętne
procesy biochemiczne to fermentacja (produkty: CH4, CO2, ciepło) i kompostowanie (produkty :CO2, H2O, kompost).
Odpady komunalne deponowane na składowisku zawsze muszą być ubite (skomprymowane) do ubijania stosujemy spychacz gąsienicowy, którym można skomprymować odpady do gęstości 0.6 t/m3. Przy użyciu kompaktora odpadów można skomprymować do 0.9-1.1 t/m3. Kompaktor to urządzenie podobne do walca drogowego, z tym że powierzchnie walców sa wyposażone w kolce. Kolce służą do strzępienia deponowanych odpadów dzięki temu odpady można komprymować (ubijać). Dodatkowo kompaktor ma funkcję wibrowania. Gęstość odpadów ok. 1t/m3 mozna uzyskać po 6-8 krotnym sprasowaniu odpadów kompaktorem. Bardzo dobre skomprymowanie odpadów zapewnia również skrócenie czasu ich stabilizacji do 20 a nawet 15 lat. Odpady skomprymowane do gestości 0.77t/m3 stabilizują sie przynajmniej dwukrotnie dłużej. Słabo skomprymowane odpady z uwagi na mozliwą obecność metanu z procesu fermentacji mogą spowodować zapłon w pryźmie, pożar składowiska. Ważny jest obowiązek monitorowania składowisk. Każde składowisko wymaga monitorowania stanu trzech komponentów: wód powierzchniowych, podziemnych i odcieków; gleby i gruntów; powietrza atm. i składu chem. Gazu składowiskowego. Proces fermentacji odpadów może przebiegać gdy jest zapewniona odpowiednia wilgotność co najmniej 35-40%, ale nie więcej jak 65%. Odpowiednie warunki wilgotności sa niezbędne, aby uruchomić proces fermentacji. Podstawą procesu fermentacji frakcji biodegradowalnych odpadów komunalnych jest HYDROLIZA z wykorzystaniem enzymów. Proces hydrolizy umożliwia uwalnianie poprzez rozpuszczanie związków organicznych jak białka, tłuszcze, węglowodany, które w warunkach kwaśnych sa rozkładane do kwasów organicznych, a następnie z wykorzystaniem bakterii metanowych wraz z CO2 i H2 są substratami do produkcji CH4 i resztkowego H2S i N2. Proces fermentacji w odpowiednich warunkach wilgotności i zawartości frakcji organicznej biodegradowalnej jest procesem egzotermicznym. Przy niskiej wilgotności i małej zawartości substancji organicznych biodegradowalnych, w warunkach psychrofilowych, ok 20C, proces przebiega bardzo wolno. Przy wilgotności 60% i zawartości substancji biodegradowalnych powyżej 80-85% proces przebiega najbardziej efektywnie (wysoka produkcja CH4, krótki czas fermentacji (10-15 lat), przy czy czas fermentacji możemy skrócić do 10lat pod warunkiem, że do mieszaniny odpadów wprowadzimy odpowiednie enzymy. Proces osiąga temp. 40-50C (warunki termofitowe). W przypadku ponad 80-85 % frakcji biodegradowalnej w odpadach składowanych ilość produkcji CH4 jest na poziomie 80%, CO2 ok. 20%, inne gazy ok. 1%. Natomiast w przypadku gdy składujemy niesortowane odpady komunalne (zawartość frakcji mineralnej 40-50%)wielkość produkcji CH4 jest znacznie mniejsza i wynosi 45-65%, a produkcja CO2 35-55%. Oprócz CH4 i CO2 w gazie składowiskowym sa obecne inne gazy śladowe i resztkowe w ilości 1-2% objętościowej, te gazy to: CO, N2, NH3, H2S, resztki tlenu, wśród gazów śladowych lokujemy substancje zapachowe – odory: fenole, aminy, merkaptany, indol, skatol, aldehydy. Te uciążliwe zapachowo gazy mozna scharakteryzować jako mieszaninę następujących zapachów: fekalny, rybny, gnilny, zjełczały, zapach rozkładającego mięsa, gnijącej kapusty, gnijących owoców, fenylowy, zgniłych jaj, amoniakalny.
W5
BADANIA JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE ODPADÓW
Cel: skład jakościowy, chemiczny, struktura w miejscach ich powstawania, określenie technologii ich unieszkodliwiania.
Badania składu odpadów prowadzimy w kierunku określenia ich morfologii i w następstwie składu chemicznego. Badania prowadzimy w celu określenia systemów gromadzenia i zbiórki, optymalnego doboru technologii odzysku i unieszkodliwiania. Prognozowanie w systemach gospodarki odpadami komunalnymi. Aktualna hierarchia w gospodarce odpadami komunalnymi powinna zmierzać w kierunku przede wszystkim: unikania powstawania odpadów, minimalizacji ich ilości, jak najbardziej sprawnego recyklingu, a w ostateczności unieszkodliwiania w procesach: kompostowania lub fermentacji i/lub termicznego unieszkodliwiania i/lub unieszkodliwiania metodami fizykochemicznymi a w ostateczności składowania.
RYS. PIRAMIDA:
-UNIKANIE
-MINIMALIZACJA
-RECYKLING
-UNIESZKODLIWIANIE
-OSTATECZNE USUWANIE
(podpierająca polityka ekologiczna państwa)
Schemat analizy sitowej i morfologicznej odpadów
-SCHEMAT PRZYGOTOWANIA ODPADÓW:
-PARTIA ODPADÓW (ok. 30m3)
-PRÓBKI PIERWOTNE (5-10dm3)
-PRÓBKA ŚREDNIA OGÓLNA (min 250 dm3)
-ĆWIARTOWANIE
-ANALIZA FRAKCYJNA (przesiewanie)
-WAŻENIE POSZCZEGÓLNYCH FRAKCJI: 0-10mm, 10-40mm, 40-100mm, powyżej 100mm
(równolegle do dwóch powyższych):
5a. PRÓBKA ŚREDNIA LABORATORYJNA (10kg)
6a. ANALIZA FRAKCYJNA (przesiewanie)
SCHEMAT ANALIZY SITOWEJ I MORFOLOGICZNEJ ODPADÓW
10mm
10-40mm SKRÓCONA ANALIZA MORFOLOGICZNA: odpady organiczne biodegradowalne, odpady mineralne
40-100mm ANALIZA MORFOLOGICZNA: makulatura, tw.sztuczne, tekstylia, metale, organiczne biodegradowalne, kości, szkło, pozostałe organiczne, pozostałe mineralne
>100mm - jw.
SKŁAD FRAKCYJNY ODPADÓW:
FRAKCJA LETNI % ZIMOWY %
mm
>100 35-54 22 -32
100-40 26 – 29 26 – 34
4-10 29 – 31 18 – 36
<10 4 – 6 6- 22
Odpady bardziej wilgotne sa latem, w sezonie letnim w odpadach jest mniej frakcji <10mm, niz w sezonie zimowym, a wynika to z faktu, że zimą znaczna część odpadów palnych kierowana jest do palenisk domowych.
SKŁAD MORFOLOGICZNY ODPADÓW DOMOWYCH
RODZAJE ODPADÓW PRZECIĘTNY WSKAŹNIK NAGROMADZENIA (kg/M*rok)
MIASTO WIEŚ
Odp. Z gospodarstw domowych 224 116
Odpady z obiektów infrastruktury 110 45
Odp. Wielkogabarytowe 20 15
Odp. Z budowy i remontu 40 40
Odp. Z ogrodów i parków 12 5
Odp z czyszczenia ulic i placów 15 -
Odp niebezpieczne wytwarzane
w grupie odpadów komunalnych 3 2
Porównując strukture odpadów komunlanych powstałych w mieście i na wsi stwierdza się że odpadów roślinnych miejskich jest prawie 3 razy więcej niż wiejskich, przeciwnie frakcja drobna < 10mm na wsi jest trzy razy wiecej, makulatury jest ok. 20% w miescie i 13% na wsi, tw.sztuczne, szklo i metale wytwarzane sa w podobnej ilosci na wsi i miescie.
W DUŻYCH AGLOMERACJACH MIEJSKICH JEDNOSTKOWA ILOSC WYTWARZANYCH ODPADÓW KOMUNALNYCH JEST 1.1-1.2 kg/M*dobę, W MAŁYCH WIEJSKICH JEST 0.6-0.7 kg/M*dobę.
W odpadach komunalnych zawartość wilgoci jest rzedu 40-50%, zawartość frakcji palnej w przeliczeniu na suchą masę jest w granicach 60-75%, zawartość frakcji niepalnej 25-40%. Ciepło spalania mieszaniny odpadów komunalnych jest 10-12.5 tys. kJ/kg, a wartość opałowa 4-5 tys kJ/kg.
SKŁADOWANIE ODPADÓW
SCHEMAT USUWANIA ODPADÓW ZE STACJĄ PRZEŁADUNKOWĄ
GROMADZENIE
WYWÓZ
STACJA PRZEŁADUNKOWA
TRANSPORT ODPADÓW
UNIESZKODLIWIANIE
(równolegle do 1. 2. 3. : 1. MIESZKAŃCY SAMI WOŻĄ ODPADY, 2. ZBIORCZY PUNKT GROMADZENIA I SEGREGACJI, 3. SUROWCE WTÓRNE
PRZYKŁADY SKŁADOWISK ODPADÓW KOMUNALNYCH – SCHEMATY
podpoziomowe
skarpowe
nadpoziomowe
SCHEMAT ZAMKNIĘTEGO ZREKULTYWOWANEGO SKŁADOWISKA
W6 - 07.05.
TECHNOLOGIA SKŁADOWANIA:
przywóz odpadów rozładunek i inspekcja
warstwa 30-60 cm spychaczem
przejazd kompaktorem np. 3 razy w poprzek skarpy
koniec dnia roboczego
przejazd spychaczem 1-2 razy
przesypka dzienna spychaczem
SCHEMAT KOMPAKTORA
Zagęszczanie kompaktorem: siła naciskająca na ugniatane odpady maleje dwukrotnie już 30cm pod powierzchnią odpadów. Max odpady można skomprymowac do gęstości 0.9-1.1 t/m3. Kolce na powierzchni walca sluza idealnemu rozdrobnieniu odpadów. Aby uzyskać max gęstość odpadów komaktor powienien ubijac je 8-10 krotnie. Klasycznym spychaczem można skomprymowac odpady do 0.6t/m3.
PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE USZCZELNIEŃ
Przyspieszona stabilizacja
recyrkulacja surowych odcieków
recyrkulacja odcieków po beztlenowym oczyszczaniu na zewnątrz. Osady z oczyszczania zawracane są do SOK (skladowiska odpadow komunalnych)
OPCJE UNIESZKODLIWIANIA ODCIEKÓW ZE SKŁADOWISKA ODPADÓW KOMUNALNYCH.
(SCHEMAT)
Odparowanie pasywne lub aktywne
Transport do miejskiej oczyszczalni ścieków
Podczyszczanie do kanalizacji
Oczyszczanie i do odbiornika; sztuczne i naturalne oczyszczalnie korzeniowe
Recyrkulacja w składowisku; nadmiar do MOŚ
AKTYWNE USUWANIE GAZU ZE SKŁADOWISKA POMPĄ SSĄCĄ DO AGREGATU PRĄDOTWÓRCZEGO
OPCJE WYKORZYSTANIA GAZU Z FERMENTACJI ODPADÓW KOMUNALNYCH
spalanie w pochodni na składowisku
oczyszczanie z H2S i CO2: produkcja en. Elektr. Wykorzystanie w przemysle, miejska siec gazowa
wspólne wykorzystanie z gazem z MOŚ
W7 - 21.05.
KOMPOSTOWANIE polega na rozkładzie materii organicznej w warunkach tlenowych. Na przebieg ma wpływ temperatura, zawartość tlenu (30-35%), zawartość wilgoci. To proces egzotermiczny powodowany przez mikroorganizmy tlenowe, w warunkach termofilowych (ponad 50C). Im wyższa temperatura tym krótszy czas kompostowania.. Produkty to kompost, CO2, H2O
Składniki pokarmowe, szczególnie azot i węgiel odgrywają w proc. Kompostowania istotną rolę i stanowią podstawę rozwoju i wzrostu mikroorganizmów. Węgiel stanowi podstawowe źródło energii, azot odgrywa podstawowa role w procesach syntezy komórkowej. Zawartość C:N powinna być 25-30 dla prawidłowego kompostowania, mieszanina kompostująca najszybciej uzyskuje max temp jeżeli wartość C:N jest 30 wówczas proces rozkładu przebiega najintensywniej. W przypadku C:N ok. 20proces kompostowania rozpoczyna się dość wolno, a mieszanina osiąga temp nie większa niż 50C.
SCHEMAT PROCESU KOMPOSTOWANIA:
PARAMETRY: zawartość tlenu 30-35%, C:N 30, zawartość wilgoci 55-65 %
Fazy kompostowania: I: 7-14 dni; II. Dojrzewanie 2-4 miesięcy. Kompost dojrzały C:N 10-12
Proces kompostowania możemy uznać za zakończony gdy C:N 10-12, wartość temp w pryzmie maleje do temp otoczenia a wilgotność do 40%, zawartość subst. organicznej maleje do 40-30%, jednocześnie po procesie kompostowania zawartość organizmów patogennych maleje.
Podczas procesu zużywany jest tlen, substancje biodegradowalne a uwalniany jest CO2 i H20
ROWNANIE CHEMICZNE PROCESU KOMPOSTOWANIA:
CpHqOrNs * aH2O + bO2= CtHuOvNw * cH20 (para) + dH2O + CO2 + N2 + Q
NAPOWIETRZANIE W PRYZMACH: TROJKATNA, TRAPEZOWA
Przedstawione przekroje poprzeczne pryzm obrazują napowietrzanie grawitacyjne. W pryzmie trapezowej występuje strefa beztlenowa, która jest tzw. ogniskiem proc fermentacji. Kompost w tej pryzmie charakteryzuje sie nieprzyjemnym, uciążliwym zapachem, aby temu zaradzić do dennej części pryzmy wprowadza sie ruszt napowietrzający, którym powietrze można wtłaczać system nadciśnieniowy, lub podciśnieniowy
TECHNOLOGIA KOMPOSTOWANIA
DOSTAWA: bioodpady, odpady zielone
PRZYGOTOWANIE MATERIAŁU:
USUWANIE ZANIECZYSZCZEN: odsiewanie, oddzielanie magnetyczne, ręczne sortowanie;
PRZYGOTOWANIE: rozdrabnianie, homogenizacja
SYSTEMY INTENSYWNEGO DOJRZEWANIA
rodzaj systemu (bęben, box, kontener, płyta, zbiornik, tunel)
nadciśnienie / podciśnienie
przerzucanie
otwarte / zadaszone
KONFEKCJONOWANIE
odsiewanie
odsiewanie z nadmuchem
oddzielanie części twardych
paczkowanie
SPRZEDAŻ: działkowicze, rekultywacja, rolnictwo
FAZY PROCESU KOMPOSTOWANIA
Wykres paraboli
Oś Y: pochodzący z oddychania mikroorganizmów CO2 lub temperatura
Do napowietrzania mieszaniny kompostującej stos się trzy podstawowe metody:
fizyczne odwracanie mieszaniny (proces w pryzmach, w reaktorach bębnowych)
napowietrzanie grawitacyjne (pryzmy)
napowietrzanie mechaniczne nad-lub-podciśnieniowe (w pryzmach i reaktorach kontenerowych)
Najwyższa temperatura w pryzmie kompostowej panuje w jej centralnej części. Na głębokości ok. 19-20 cm temperatura pryzmy jest o 10-15C wyższa od temp. otoczenia.
SKŁADNIKI POKARMOWE (C i N) w wybranych rodzajach odpadów podatnych na kompostowanie:
Rodzaj odp komunalnych N, % sm C/N
Komunalne osady ściekowe (surowe) 0.1-17.6 20-22
Odpady owoców 1.5 35
Papier opakowaniowy 0.3 173
Trociny z drzewa liściastego 0.1 511
Odpady żywności 3.2 15
Słoma owsiana 1.1 48
Słoma pszeniczna 0.3 128
W10 - 28.05
Najwyższe zużycie tlenu w proc. kompostowania jest w temp. 60-70C i wynosi ono 4-6mg/g subst organicznej rozłożonej/godz. W tym przedziale temperatur jest tez najwyższa produkcja CO2 i H20, proces przebiega najintensywniej. Jeżeli materiał poddawany procesowi kompostowania nie jest porowaty, czyli może to mieć miejsce w przypadku mieszaniny odpadów komunalnych i osadów ściekowych zawartość tlenu w mieszaninie jest bliska 0 i zamiast kompostowania uruchamiają się proc beztlenowe (fermentacja) czego efektem jest duże stężenie merkaptanów. Jeżeli mieszanina kompostowa będzie porowata tzn. jej gęstość 200-300 kg/m3, to zawartość tlenu w mieszaninie będzie ok 20%objetosciowych i proces będzie przebiegał wzorcowo, a zawartość merkaptanów będzie poniżej 1%
BILANS MATERIAŁOWY PROC KOMPOSTOWANIA OSADOW SCIEKOWYCH METODA PRYZMimY PRZERZUCANEJ Z RECYRKULOWANYM PRODUKTEM.
Im bardziej intensywne napowietrzanie mieszaniny kompostującej tym szybciej następuje usuwanie pary wodnej z kompostu.
Wilgotność mieszaniny kompostującej na max temp uzyskana w pryzmie podczas kompostowania (wykres)
Zawartość wilgoci 50-60% w mieszaninie kompostującej (w zależności od kompostowanych rodzajów odpadów)gwarantuje nam uzyskanie temp 65-70C.
Przebieg zmian wilgotności zależy od przetwarzanego materiału podczas kompostowania, zależy od zastosowanej metody kompostowania, rodzaju materiału objętościowego oraz typu przetwarzanej materii organicznej.. wytworzony kompost przed konfekcjonowaniem powinien być przesiany w celu ostatecznego usunięcia domieszek, szkło, kamienie resztki tworzyw. Aby proces przesiewania można było prowadzić bez zakłóceń uwodnienie mieszaniny powinno być <45% wilgoci. Ten częściowo posuszony kompost nie zlepia się. Jeżeli wilgotność mieszaniny jest >50% proces przesiewania jest niemożliwy, gdyż cząstki kompostu się zbrylają. Temperatura jest b istotna z uwagi na stymulowanie aktywności biologicznej mikroorg. W warunkach termofitowych mikroorg. szybko przetwarzają substancje organiczne. W procesach kompostowania zasadnicza role dogrywa temperatura procesu, najistotniejszy wpływ to oddziaływanie na aktywność mikroorganizmów, im bliższa jest 65-70C tym aktywność mikroorg jest najbardziej optymalna. Proces przebiega szybko i jest nieuciążliwy zapachowo.
W przypadku odpadów zawierających duże ilości substancji patogennych bardzo ważny jest wydłużony, tzn kilkudniowy czas trwania wysokiej temperatury (60-70C). W tym przypadku nadrzędnym celem procesu kompostowania jest dezynfekcja produktu. Aby uzyskać dobrze odkażony kompost szczególnie gdy domieszkę stanowią odchody zwierzęce należy zapewnić temperaturę zbliżoną do 70C w czasie co najmniej kilku dni. W przypadku kompostowania w pryzmach należy zastosować przynajmniej jednokrotne przerzucenie materiału.
TECHNOLOGIA KOMPOSTOWANIA SYSTEMEM DYNACOMP
temp kontrola Możliwe przyczyny Działania korygujące
Temp. Odpadów w pryzmie nie rośnie sprawdzić wilgotność odpadów
sprawdzić wartość C:N w odpadach
sprawdzić zawartość tlenu w powietrzu odlotowym
temp. Otoczenia materiał zbyt suchy
materiał zbyt mokry
zbyt niska zawartość dostępnego azotu
niedobór tlenu
zbyt niska temp otoczenia
surowiec ubogi w mikroorg
Nawodnić odpady
Zmieszać z suchym materiałem lub rozłożyć odpady na cienkie warstwy
Dodać do surowca materiał bogaty w azot
zwiększyć napowietrzanie
budować większe pryzmy
dodać gotowy kompost
Temp powyżej 70C sprawdzić wilgotność odpadów
sprawdzić zawartość C:N
sprawdzić zawartość tlenu w powietrzu odlotowym materiał zbyt suchy
zbyt wysoka zawartość łatwo dostępnych form azotu
wysoka zawartość tlenu w powietrzu odlotowym dodać wody
dodać do surowca materiał bogaty w węgiel
ograniczyć napowietrzanie lub napowietrzać powietrzem odlotowym
W-11
SPALANIE ODPADÓW
Spalanie jako utlenianie i inne procesy przekształcania odpadów w tym pirolizę, zgazowanie i proces plazmowy w łuku elektrycznym, o ile substancje powstające podczas tych procesów, to zbiór przemian fizycznych i chemicznych zachodzących pod wpływem różnych warunków termicznych w określonych środowiskach (tlenowych lub beztlenowych). Technologie termicznego przekształcania odpadów oparte są głównie na procesach spalania lub pirolizy.
Procesowi spalania odpadów komunalnych zawsze towarzyszą: suszenie odpadów, odparowanie, zgazowanie i sam proces spalania w warunkach tlenowych.
Proces spalania w warunkach tlenowych to spopielanie.
C+O2CO2
2H2+O2 2H2O
Nadmiar tlenu w palenisku w stosunku do ilości stechiometrycznych potrzebny jest po to, żeby na pewno doprowadzić do spopielenia substancji organicznych. Współczynnik λ to iloraz objętości powietrza rzeczywistej do objętości powietrza stechiometrycznej (teoretycznej), w przypadku spalania λ>1
Spalanie odpadów jest pełnym utlenianiem związków organicznych w nich zawartych w temp. Od 800 do 1700oC. Termiczne przetwarzanie odpadów jest korzystne w przypadku, gdy możliwe jest spalenie bez potrzeby dostarczania paliwa zewnętrznego (wartość opałowa odpadów jest powyżej 8000-11000kJ/kg).
Piroliza – to proces przebiegający z dostarczeniem ciepła z zewnątrz, prowadzi się go w temp. Od 250 do 1000oC; stosowana była w procesach suchej destylacji drewna i rozdziałach ciężkich frakcji ropy naftowej. Z procesem tym mamy do czynienia w trakcie spalania odpadów komunalnych.
W procesach pirolizy powstają produkty gazowe w skład których wchodzą: para wodna. tlenek węgla, wodór, metan, CO2, siarkowodór, amoniak. Produkty ciekłe: zaolejone ciecze, smoły i kwasy. Produkty stałe, to: koksik pirolityczny.
ZGAZOWANIE –jest procesem obejmującym przemiany chemiczne w podwyższonej temperaturze jako czynnik zgazowujący wykorzystywana jest para wodna, powietrze i C02. Zagazowaniu poddaje się paliwa stałe(węgiel) w celu uzyskania niskokalorycznego gazu opałowego, gazu syntezowego – wykorzystywanego w przemyśle chemicznym.
Witryfikacja – zeszklanie odpadów. Jest procesem zeszkliwienia frakcji mineralnej jako produktu po spaleniu odpadów. Aktualnie witryfikację prowadzi się w łuku elektrycznym w temp 1800-2000oC. Uzyskany produkt jest niekrystaliczny. W trakcie procesu zeszkliwiania popiołów i żużli dodaje się
Proces witryfikacji stosuje się do unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych o dużej zawartości metali ciężkich ale także do unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych (przede wszystkim).
Produkty procesu witryfikacji są nieaktywne chemicznie a zatem nietoksyczne, mogą być wykorzystywane w budownictwie drogowym jako kruszywo. Podczas spalania odpadów powstają związki chemiczne trudne do zidentyfikowania w częściach miliardowych (10-9) ale też powstają związki organiczne jako produkty niepełnego spalania i one mogą być emitowane do powietrza w przypadku eksploatacji spalarni odpadów.
Najczęściej spotykane produkty niepełnego spalania odpadów, to:
Gazy procesowe spalania odpadów komunalnych powinny być oczyszczone w specjalnych instalacjach, które obejmują różnego rodzaju płuczki i filtry. Proces spalania odpadów może być prowadzony w piecach rusztowych, obrotowych – bębnowych ze złożem fluidalnym i piecach półkowych.
Monitoring składowiska
-Monitoring wód
-Monitoring powietrza
-w fazie przed eksploatacją
-w fazie eksploatacji
-w fazie po zamknięciu składowisk (przez 30 lat od momentu zamknięcia)
Kontrole wód piezometrycznych (podziemnych) prowadzimy poprzez studnie kontrolne (piezometry), w których zaznaczamy i kontrolujemy pozom wód i ich skład fizykochemiczny. Piezometry lokalizujemy na kierunku spływu wód gruntowych. ( zawsze w kierunku najbliższego dużego cieku).
Na kierunku wód lokalizujemy minimum 1 piezometr przez składowiskiem i ~2 za składowiskiem.
Jeżeli piezometry sa niepewne, tpo można przeprowadzić kontrole w przydomowych studniach.
(Tabela z zakresem) .
W wodach piezometrycznych oznaczamy odczyn pH, zw. azotowe, fosforany, sód, potas, chlorki, siarczany i 9 metali ciężkich glebowych.
W odciekach odznaczamy te samy składniki oraz w zależności od rodzaju składowania – aminy, fenole – charakterystyczne wskaźniki chemiczne oraz przewodnictwo elektrolityczne właściwe.
W powietrzu odznaczamy metan, siarkowodór, amoniak, pył zawieszony i bakterie (promieniowce, gronkowce hemolizujące, grzyby pleśniowe.
BIOGAZ
W przypadku fermentacji czystej frakcji biodegradowalnej skład gazu fermentacyjnego:
CO2 ~20%, tlen ~0% , pozostałe ~1%.
Pozostałe składniki:
- siarkowodór
- amoniak
- fluor
- chlor
Lotne kwasy organiczne
Suche składowiska odpadów stabilizuje się przez 50 i więcej lat.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz