OPIS TECHNICZNY

1. Cel i zakres projektu.

Celem projektu jest przygotowanie koncepcji projektu kompostowni dla powiatów włoszczowski, jędrzejowski oraz konecki dla stanu aktualnego na rok 2008, oraz stanu perspektywicznego na rok 2028. Liczba ludności wynosi 227940[M] - stan aktualny oraz biorąc pod uwagę przyrost naturalny - 260000[M] - stan perspektywiczny.

Podstawą opracowania jest mapa sytuacyjno - wysokościowa w skali 1: 10000.

2.Charakterystyka terenów objętych inwestycją.

2.1.Lokalizacja.

Projektowana kompostownia znajduje się w powiecie jędrzejowskim na północ od Mierzwina, a na południe od miejscowości Helenówka [w odległości 130 metrów od trasy łączącej ów miejscowości]. Jest to obszar nie zainwestowany, stanowiący nieużytki. Kompostownia spełnia wymagane warunki uwzględniające lokalizację. Obok kompostowni ustanowiono strefę ochronną o szerokości 0,5 km. W pobliżu nie znajdują się żadne tereny i obiekty rekreacyjne, tereny lecznicze, ważne trasy komunikacyjne, plantacje sadownicze itd.

2.2.Warunki geologiczne i hydrogeologiczne są korzystne.

Obszar powiatu jędrzejowskiego znajduje się w obrębie dwóch jednostek

geologicznych:

- obrzeżenia mezozoicznego Gór Świętokrzyskich;

- niecki miechowskiej.

Bezpośredni związek z budową geologiczną ma występowanie wód podziemnych na terenie powiatu wody podziemne występują w utworach jurajskich, kredowych

i czwartorzędowych.

Utwory jury górnej na omawianym obszarze tworzą wychodnie na powierzchni,

lokalnie w obniżeniach terenu przykryte są różnej miąższości utworami czwartorzędowymi.

Osady te reprezentowane są przez piaski, żwiry rzeczne i peryglacjalne oraz gliny zwałowe.

Miąższość utworów dochodzi do kilkunastu metrów w dolinach rzecznych.

Poziom wodonośny górnojurajski związany jest z wapieniami oolitowymi,

pelitycznymi i kredowymi. Zwierciadło wody występuje na głębokości 15-50 m i może

występować pod niewielkim napięciem hydrostatycznym. Wydajności potencjalne studni

wierconych są zróżnicowane i najczęściej wynoszą 10-30 m3 /h i 50-70 m3 /h, lokalnie

wydajności studni przekraczają 120 m3/h. Poziom ten jest słabo izolowany od powierzchni

terenu, w związku z tym narażony jest na zanieczyszczenia. Jakość wody podziemnej

w większości badanych studniach wierconych wykazuje Ib klasę czystości, odpowiadającą

wymaganiom stawianym wodzie do spożycia przez ludzi. Lokalnie mogą zawierać

podwyższoną zawartość żelaza i manganu wymagającą prostego uzdatniania. Na terenie

powiatu poziom ten należy do GZWP 416 „Małogoszcz” o charakterze szczelinowokrasowym.

Poziom czwartorzędowy związany jest z osadami piaszczysto-żwirowymi i ujmowany

jest nielicznymi studniami kopanymi na potrzeby lokalne.

2.3. Opis warunków glebowych pod kątem lokalizacji instalacji związanych z

gospodarowaniem odpadami

Obszar powiatu jędrzejowskiego jest bardzo zróżnicowany pod względem klas

bonitacyjnych gleb od I do VI. W części północnej największy udział mają gleby słabe -

klasy V i VI. Gleby III klasy bonitacyjnej występują niewielkimi płatami, natomiast nieco

więcej jest gleb klasy IV wykształconych nierównomiernie na całym obszarze. Występują tu

rędziny brunatne (jurajskie i kredowe), gleby deluwialne (namyte), bielicowe

i pseudobielicowe, brunatne wykształcone na piaskach luźnych i gliniastych (kompleks

przydatności rolniczej gleb - żytni bardzo słaby - żytnio-łubinowy, kompleks przydatności

rolniczej gleb - żytni dobry), mady (w dolinach rzek, zaliczane głównie do kompleksu

użytków zielonych słabych i bardzo słabych), a także hydrogeniczne (wytworzone z torfów)

i gleby glejowe oraz czarne ziemie. W centralnej i południowej części powiatu przeważają

urodzajne gleby typu rędzin.

Wśród form użytkowania terenu w powiecie jędrzejowskim dominują użytki rolne

(72,8%). Lasy i grunty leśne zajmują 19,3%, natomiast na pozostałe grunty, w tym tereny

zurbanizowane i nieużytki, przypada 7,9% powierzchni terenu.

Pod wpływem czynników naturalnych oraz antropogenicznych zachodzi pogorszenie

właściwości użytkowych gleby, czyli ich degradacja. Głównymi przyczynami, które

powodują obniżenie właściwości produkcyjnych gleb są: górnictwo, niewłaściwe

użytkowanie rolnicze gleb, błędne stosowanie środków ochrony roślin i nawozów sztucznych

oraz oddziaływanie przemysłu, transportu i gospodarki komunalnej. Z punktu widzenia

ochrony środowiska najważniejsze jest zapobieganie zanieczyszczeniom metalami ciężkimi.

Tego typu zanieczyszczenia występują na terenach i w otoczeniu zakładów przemysłowych,

cementowni, na terenach miast i aglomeracji, w pobliżu tras komunikacyjnych oraz

w obszarach objętych oddziaływaniem składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych.

Wyniki dwóch cykli badań, wykonanych w 1995 i 2000 roku w ramach monitoringu

krajowego [Raport WIOŚ] - punkt pomiarowy Olszówka Nowa gm. Wodzisław, wskazują, że

grunty użytkowane rolniczo nie zawierają nadmiernych ilości metali ciężkich. Niską

zawartość wykazuje również siarka siarczanowa.

W powiecie jędrzejowskim składowiska odpadów komunalnych zlokalizowane są na

obszarach występowania gleb o niskiej klasie bonitacyjnej (IV-VI).

2.4.Warunki klimatyczne:

1. Warunki klimatyczne

Obszar powiatu jędrzejowskiego wg klimatycznego podziału Polski należy do Małopolskiego Regionu Klimatycznego. Średnia roczna temperatura powietrza wynosi tu ok. 7,5 ⁰C, natomiast średnia data pierwszego przymrozku przypada na 15 października, a średnia data ostatniego - na 3 maja. Średnia temperatura stycznia wynosi 3,8^oC, natomiast lipca - 17,7^oC (dane internetowe).

Dzielnica klimatyczna częstochowsko-kielecka jest stosunkowo ciepła i niezbyt wilgotna. Średnia roczna suma opadów wynosi 626 mm. Maksimum opadów atmosferycznych przypada na lipiec, czerwiec, sierpień i maj. Pokrywa śnieżna zalega tu przez 80-100 dni w ciągu roku, a parowanie terenowe wynosi 400-450 mm.

Jest to klimat korzystny dla rozwoju rolnictwa. Długość okresu wegetacyjnego wynosi 210-220 dni. Różnice w długości tego okresu związane są między innymi z ukształtowaniem terenu - najdłuższy jest w przypadku stoków o wystawie południowej. W partiach szczytowych wzniesień i na stokach północnych jest o 5-6 dni krótszy, podobnie jest w przypadku den dolinnych.

2.2.2 Na terenie powiatu przeważają wiatry zachodnie i południowo-zachodnie, procent cisz wynosi 57. Rejon ten znajduje się na szlaku burz gradowych (jednak nie na głównym torze burz katastrofalnych).

2.2.3 Zasoby i jakość wód

Wody podziemne

Bezpośredni związek z budową geologiczną ma występowanie wód podziemnych. Na terenie powiatu wody podziemne występują w utworach jurajskich, kredowych i lokalnie czwartorzędowych.

Teren powiatu jędrzejowskiego jest obszarem zasobnym w wodę podziemną, która jest głównym źródłem zaopatrzenia ludności w wodę do picia i na potrzeby gospodarcze. Częściowo poziomy te nie są izolowane od powierzchni terenu warstwą utworów nieprzepuszczalnych. Istnieje zatem duże ryzyko narażenia tych wód na wpływy zanieczyszczenia antropogenicznego. Niezmiernie istotnym ogniskiem zanieczyszczeń, które może prowadzić do degradacji wód podziemnych, są składowiska odpadów komunalnych
i przemysłowych, zlokalizowane na powierzchni terenu, zakłady przemysłowe, oczyszczalnie ścieków, wody powierzchniowe. Znaczne zasoby wód w powiecie związane są z dolinami
i pradolinami, a przez to narażone na kontakty z zanieczyszczonymi wodami rzek.

Na terenie całego powiatu poziomy wodonośne występujące w utworach jury i kredy stanowią Główne Zbiorniki Wód Podziemnych GZWP. Ochrona GZWP wynika na tych obszarach z istniejących i obowiązujących przepisów (Ustawa z dnia 18 lipca 2001 roku Prawo wodne, Dz. U. Nr 115, poz. 1229).

3. Analiza gospodarki odpadami.

Na teren kompostowni trafiają:

• odpady komunalne

• odpady przemysłowe

• osady z oczyszczalni ścieków.

Kompostowanie odpadów jest najbardziej ekologiczną metodą utylizacji odpadów stałych, gdyż eliminuje niekorzystne skutki jakie maja miejsce w technologii unieszkodliwiania odpadów na wysypiskach (odcieki zanieczyszczające wody gruntowe, gaz wysypiskowy, zajmowanie ogromnych terenów, niszczenie krajobrazu), a także w technologii spalania (emisje gazowe, tj.: SO₂, NO_x, dioksyny, furany oraz popioły i żużle z zawartością metali ciężkich). Ponadto rezultatem procesu kompostowania jest produkt, który może być wykorzystany wielorako np.: rolniczo, do rekultywacji wysypisk.

4. Kompostowanie odpadów

Polega na niskotemperaturowym tlenowym rozkładzie substancji organicznej z udziałem mikroorganizmów. W procesie kompostowania uzyskuje się cenny nawóz, substytut nawozu naturalnego.

1. Zalety metody kompostowania:

• uzyskanie wartościowego produktu w postaci kompostu,

• pełne zhigienizowanie odpadów w efekcie biospalania węgla organicznego, co jest reakcja egzotermiczną (dezaktywacja organizmów mezofilnych beztlenowych - zwykle chorobotwórczych),

• zmniejszenie wyjściowej objętości odpadów ponad 50% po wydzieleniu balastu, który może być w wysokim stopniu wykorzystany w charakterze surowców wtórnych (metale, szkło, plastiki),

• relatywnie mała energochłonność.

1. Optymalne warunki kompostowania.

Obok warunków siedliskowych, niezbędnych do prawidłowego rozwoju organizmów, takich jak:

• udział wilgoci,

• temperatura,

• napowietrzanie,

• pH podłoża,

bardzo istotną rolę odgrywa zawartość substratów biorących udział w reakcjach metabolicznych. Należą do nich: C, N, P, O₂ oraz mikroelementy.

Optymalne warunki kompostowania można zdefiniować następująco:

• wilgotność odpadów w zakresie 40 - 60%,

• stosunek węgla do azotu w składzie chemicznym odpadów powinien wynosić: C/N<30,

temperatura procesu do 65^oC; w fazie początkowej niezbędna jest codzienna kontrola temperatury, natomiast w fazie względnej stabilizacji w odstępach kilkudniowych.

5.Charakterystyka odpadów.

Charakter odpadów kierowanych do kompostowni:

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia
  [m³/a] odpadów komunalnych. W perspektywie w związku z przyrostem ludności i zwiększeniem jednostkowego objętościowego wskaźnika nagromadzenia odpadów ilość odpadów komunalnych kierowanych do kompostowni będzie wynosić
  [m³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 754,3[m³/a] odpadów przemysłowych, natomiast w przyszłości trafiać będzie 20564,6[m³/a].

• W stanie aktualnym do kompostowni trafia 12537[m³/a] osadów ściekowych, w perspektywie ilość osadów ściekowych kierowanych do kompostowni będzie wynosić 21450[m³/a].

Analiza jakościowa odpadów:

• Udział frakcji organicznej w odpadach komunalnych w stanie aktualnym wynosi 51 i w perspektywie zmniejszy się do 48%.

• Udział frakcji organicznej w odpadach przemysłowych w stanie aktualnym wynosi 21% i w perspektywie zwiększy się do 25%.

Jednostkowy objętościowy wskaźnik nagromadzenia odpadów w stanie aktualnym wynosi V_j=2,3 [m³/Ma], natomiast w stanie perspektywicznym zwiększy się do V_j= 2,75[m³/Ma].

6.Obiekty zlokalizowane na terenie kompostowni.

• Budynek socjalno-usługowy.

Całkowita powierzchnia zajmowana przez budynek administracyjno-socjalny z parkingiem wynosi 2500 m².

Przewidziano w nim następujące pomieszczenia:

• dyżurka.

• WC.

• Natryski

• Pokój kierownika

• Pokój socjalny

• Pokój śniadań

• Laboratorium

• Magazyn odczynników

• Magazyn części zamiennych

• Warsztat

• Szatnia brudna

• Szatnia czysta

• Pole pryzmowe

Sumaryczna długość pryzm ma następujące wymiary: długość 1500 m, wysokość 1,5 m, szerokość podstawy dolnej 3,0m i górnej 1,5 m (pryzma w przekroju ma kształt trapezu). Dookoła pola pryzmowego poprowadzono rów opaskowy o szerokości 1 m.

• Biostabilizatory

W stanie aktualnym w hali biostabilizatorów znajduje się 2 biostabilizator + 1 rezerwowy uruchamiany okresowo, w perspektywie przewidziano 6 biostabilizatory + 1 rezerwowy. Biostabilizator ma kształt stalowego cylindra o średnicy 3,64 m i długości 36 m. Wyposażony jest w urządzenia umożliwiające załadunek i rozładunek oraz w instalacje przewietrzania i nawilżania.

Charakterystyka metody Mut-Dano

W systemie Mut-Dano ciąg technologiczny składa się z urządzeń załadowczych, biostabilizatora, oraz urządzeń do oczyszczania kompostu, tj. sita,

Następnie odpady podawane są z zasobni na przenośnik taśmowy i dalej bezpośrednio do biostabilizatora. Umieszczony nad przenośnikiem separator elektromagnetyczny wyłapuje części metalowe z ogólnej masy odpadów kierowanej do bębna biostabilizatora. Odsiew z separatora gromadzony jest w kontenerach, skąd wywożony jest do huty.

Do biostabilizatora doprowadzone są również osady ściekowe, które są rozdeszczane na masę kompostową w calu jej zwilżenia. Biostabilizator stanowi obrotowy bęben stalowy o średnicy d = 3,64 m i długości L = 36,0 m. Specjalne użebrowanie bębna umożliwia dokładne rozdrobnienie odpadów, co ułatwia dostęp powietrza i przyśpiesza procesy biologicznego rozkładu. Proces kompostowania w biostabilizatorze jest w pełni zautomatyzowany, zespół czujników kontroluje utrzymanie odpowiedniego poziomu stężenia O₂, CO₂, temperaturę, wilgotność.

Po czasie 1÷3 dni (przyjęto w projekcie 3 dni), odpady opuszczają biostabilizator na sito bębnowe o prześwicie oczek 60 mm, obracające się wespół z biostabilizatorem. Na sicie bębnowym następuje oddzielenie kompostu od substancji balastowych. Balast przed skierowaniem na składowisko odpadów ponownie poddawany jest procesowi separacji metali. Przesiew z sita bębnowego tzw. kompost grzejny kierowany jest najpierw na separator elektromagnetyczny, w celu oddzielenia części metalowych, a później na sito wibracyjne, w celu oddzielenia frakcji lekkiej i frakcji ciężkiej. Frakcja ciężka kierowana jest na składowisko odpadów. Z kolei frakcja lekka, tzw. kompost świeży, po oddzieleniu części twardych, odtransportowywany jest na pole kompostowe, gdzie za pomocą ładowarki układany jest w pryzmy w celu dojrzewania.

Parametry decydujące o dobrej pracy biostabilizatora:

• prędkość obrotowa:

prędkość robocza 1,5-2,0 obr/min;

prędkość spoczynkowa 0,7-1,0 obr/min;

• optymalny stopień napełnienia 55-60 % ;

• czas przetrzymania odpadów 1÷3 doby;

• przewietrzanie kompostu - przy pomocy zespołu wentylatorów rozmieszczonych na długości biostabilizatora;

temperatura 55-60 ^oC i wilgotność 45-50 % - parametry określone na podstawie aktywności życiowej mikroorganizmów.

• Komory statyczne

W stanie aktualnym w hali biostabilizatorów znajduje się 8 komór + 1 rezerwowa, w perspektywie przewidziano 27 biostabilizatory + 1 rezerwa.

Charakterystyka metody Mut-Herhof.

Odpady podawane są do zasobni przenośnikiem płytowym. Czas przetrzymania odpadów w zasobni wynosi 7 dni. W zasobni następuje oddzielenie odpadów wielkogabarytowych za pomocą chwytaka. W przyszłości przewiduje się wprowadzenie segregacji odpadów u źródła ich powstawania, w wyniku czego z ogólnej masy odpadów zostaną wyeliminowane odpady wielkogabarytowe. W związku z tym w okresie perspektywicznym urządzenie chwytakowe zostanie zlikwidowane.

Z zasobni odpady kierowane są przenośnikem taśmowym na separator elektromagnetyczny, który wyłapuje części metalowe z ogólnej masy odpadów. Odsiew z separatora gromadzony jest w kontenerach, skąd wywożony jest do huty.

Po separatorze odpady, przenośnikiem taśmowym, podawane są do rozdrabniarki w celu rozdrobnienia, co przyspieszy procesy rozkładu substancji biodegradowalnych zachodzące w statycznej komorze Mut-Herhof.

Po rozdrobnieniu odpady kierowane są do mieszarki, gdzie następuje wymieszanie osadów ściekowych, odpadów biodegradowalnych i odpadów zielonych.

Rozdrobnione i wymieszane odpady kierowane są do komory Mut-Herhof. Jest to komora statyczna, zbudowana z prefabrykatów żelbetowych lub monolitycznych. Ma kształt prostopadłościennej komory o wymiarach 10 × 5 × 4 m, z jednym bokiem otwartym. Komora ma podwójną podłogę na podkładkach, która przepuszcza odcieki do rynny odprowadzającej. Odcieki krążą w obiegu zamkniętym i są rozdeszczane na wierzch kompostu w celu jego zwilżenia. Proces kompostowania w komorze może być sterowany za pomocą specjalnych czujników mierzących poziom stężenia CO₂, O₂, oraz temperaturę i ciśnienie. Wspomagające napowietrzanie odpadów prowadzi się przez odsysanie gazów z dna komory. Gazy podlegają schłodzeniu w wymienniku ciepła i przetłaczane są przez filtr kompostowy. Odzyskane ciepło w wymienniku służy do podgrzewania świeżego powietrza kierowanego do podsuszania kompostu.

Po czasie 7 dni odpady opuszczają bioreaktor i kierowane są na sito o prześwicie oczek 60 mm. Na sicie następuje oddzielenie kompostu od substancji balastowych. Balast jest kierowany na składowisko odpadów, a przesiew z sita na separator elektromagnetyczny, w celu oddzielenia części metalowych. Kompost po oddzieleniu części twardych w separatorze części twardych odtransportowywany jest na pole kompostowe, gdzie za pomocą ładowarki układany jest w pryzmy w celu dojrzewania.

• Składowisko balastu.

Balast będzie składowany w formie stożka o wysokości 3m, powierzchni 132,2 m². W perspektywie pole zwiększone będzie do wielkości 588m². Balast oddzielany jest z odpadów przemysłowych i komunalnych i osadów ściekowych.

• Magazyn kompostu dojrzałego.

Przewidziano powierzchnię na magazynu kompostu dojrzałego - 625 m². Kompost będzie składowany w workach z tworzywa sztucznego 50 kg.

• Waga samochodowa.

Za jej pomocą można kontrolować masę przyjmowanych odpadów. Znajduje się przy bramie wyjazdowej.

• Magazyn paliw i warsztat.

Ma powierzchnię 400 m². Mają się w nim znajdować garaże, sprzęt, magazyn paliw dla pracującego sprzętu.

7.Uzbrojenie terenu.

• Ścieki z budynków socjalnych i budynków dezynfekujących odprowadzane będą do sieci kanalizacyjnej.

• Woda na cele socjalne, technologiczne i gospodarskie będzie doprowadzona z sieci wodociągowej.

• Energia elektryczna doprowadzona będzie dla wszelkich potrzeb: budowy kompostowni, oświetlenia terenu, zaplecza.

• Energię cieplną będzie się wykorzystywać do ogrzewania obiektów kubaturowych w sezonie grzewczym zgodnie z obowiązującymi przepisami ze źródeł własnych i z zewnątrz.

8.Ogrodzenie terenu.

Wokół terenu kompostowni zaprojektowano ogrodzenie z siatki stalowej o wysokości 2m, rozpiętej na linkach i słupkach stalowych. Dodatkowo przewidziano nadbudowę ogrodzenia z drutu kolczastego.

9.Przewidywany sprzęt technologiczny do pracy na wysypisku.

- Śmieciarkę IVECO , pojemność: 22m3, silnik: moc - 260KM(191 KWt)

• Spycharko-ładowarka

• Przerzucarka

• Zestaw ciągnikowy (ciągnik i przyczepa jednoosiowa)

Politechnika Świętokrzyska

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Katedra Technologii Wody i Ścieków

PROJEKT KONCEPCYJNY

KOMPOSTOWNI ODPADÓW

Andrzej Bartelik

Grzegorz Gawroński

GRUPA 501 ZW

ROK AKADEMICKI 2007/2008

---