Prezentacja programu PowerPoint

PODSTAWOWE POJĘCIA I

DEFINICJE

• EKOLOGIA – nauka biologiczna o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody,

obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między

organizmami (i zespołami organizmów) a ich żywym i martwym środowiskiem.

• EKOLOGIA – termin określający ruchy społeczne i polityczne (zieloni), których

celem jest ochrona środowiska.

• OCHRONA ŚRODOWISKA – działalność mająca na celu ochronę wszystkich

elementów otoczenia przed niekorzystnym wpływem działalności człowieka,

aby zapewniało mu ono optymalne warunki rozwoju fizycznego i psychicznego.

• OCHRONA ŚRODOWISKA – zachowanie w nienaruszonym stanie elementów

przyrodniczych o charakterze naturalnym.

• SKAŻENIE – wprowadzenie do środowiska substancji lub energii będących

źródłem zagrożenia dla zdrowia ludzkiego, szkodliwych dla gatunków żywych i

systemów ekologicznych, niszczących struktury nieożywione lub piękno

przyrody.

• SOZOLOGIA – to nauka zajmująca się wypracowaniem i wdrażaniem wzorców

postępowania wobec przyrody.

Zatrucia atmosfery

• Skażenie powietrza: dym, SO

, SO

, NOx, VOC (volatile

organic compounds), NO, Pb,

• Kwaśne deszcze, chroniczne efekty toksyczne w drzewostanie,
• Niszczenie budynków – korozja,
• Choroby organizmów - alergie układu oddechowego,
• Emisja ołowiu z paliw – przekroczenie zawartości

dopuszczalnej w niektórych produktach rolniczych,

• Dziura ozonowa – niszczenie warstwy O

przez

chlorofluorowęglowodory,

• Radioaktywność – katastrofy ekologiczne.

3. WYZWANIA DLA
SPOŁECZEŃSTWA

ochrona natural nego życia

przyrody i siedl iska natural nego

Inne:

1)  wyczerpanie zapasów ozonu stratosferycznego,
2)  smog fotochemiczne,
3)  ochrona zasobów energii,
4)  erozja gleby,
5)  wzrost populacji,
6)  ginięcie gatunków i mutanty.

8 najważniejszych zagadnień:

ef ekt ci epl arni any

toksyny

A ntarktyka

kwaśne deszcze

ochrona l asów tropi kal nych

skażenie oceanu

recycl i ng

ŹRÓDŁA SUBSTANCJI SZKODLIWYCH

Źródła rolnicze

•

powietrze: aerozole pestycydów, kurz z ptasich piór, NH

, H

S, gleba;

•

woda: wycieki pestycydów, z silosów z kiszonką, azotany, fosforany,

cząstki gleby, wycieki paliwa (węglowodory);

•

gleba: nawozy sztuczne (As, Cd, Mn, U, V, Zn), nawozy naturalne (Zn,

As, Cu w nawozie trzody chlewnej i drobiu), pestycydy (As, Cu, Mn,

Pb, Zn, DDT), produkty korozji metali (ogrodzenia rynny), wycieki

paliwa (węglowodory), cmentarzyska padłych zwierząt

(mikroorganizmy patogenne).

Elektrownie

•

powietrze: CO

, NO

, SO

, węglowodory aromatyczne, izotopy

promieniotwórcze;

•

woda: biocydy z wody chłodzącej, WWA z popiołów, związki As, B;

•

gleba: popioły, pyły, metale ciężkie.

Elektrownia

jądrowa w

Czernobylu

Źródła substancji szkodliwych

Instalacje gazowe

•

powietrze: lotne związki organiczne, H

S, NH

;

•

woda: WWA, fenole, siarczany i cyjanki metali (Cu, Cd, As);

•

gleba: smoły (węglowodory, fenole, benzen, ksylen, naftalen,

WWA), tlenki Fe, Cd, As, PB, Cu, siarczany, siarczki.

Przemysł metalurgiczny

•

powietrze: SO

, pyły (Pb, As, Cd, Cr, Cu, Mn, Sb, Tl, Zn, Hg, Ni),

lotne związki organiczne, kwasy;

•

woda: siarczany, cyjanki, jony metali, odpady kwasowe i

rozpuszczalniki (czyszczenie metali), detergenty, odpady rud;

•

gleba: hałdy skały płonnej (zwietrzałe cząstki rudy, erozja

wietrzna), odpady z rzek naniesione podczas powodzi, cyjanki,

metale, rozpuszczalniki, kwasy, aerozole z pieców.

Źródła substancji szkodliwych

Przemysł chemiczny i elektroniczny

•

powietrze: lotne związki organiczne, Hg;

•

woda: zrzut odpadów, substancje
chemiczne w ściekach, rozpuszczalniki;

•

gleba: opad pyłów z dymów kominowych,
ścieki, złom (WWA, metale).

Wysypiska śmieci i niszczenie odpadów

•

powietrze: spalarnie (dymy, aerozole,
pyły, Cd, Hg, Pb, CO

, NO

), wysypiska

(metan, lotne związki organiczne),
odpady hodowlane (CH

, NH

, H

S),

•

woda: wycieki z zakopanych odpadów,
azotany, chlorki, sole amonu,
mikroorganizmy;

•

gleba: muł ze ścieków, chlorofenole,
WWA, metale, hałdy złomu, popiół
węglowy, odpady ze spalania odpadów,
hałdy odpadów przemysłowych, wycieki z
zakopanych odpadów.

Źródła substancji szkodliwych

Transport

•

powietrze: gazy spalinowe, aerozole, pyły

(CO

, NO

, SO

, dym, WWA), woda:

wycieki paliwa, transportowanych ładunków

(np. pestycydy; węglowodory), skażenie

morza (awarie tankowców), odpady z

usuwania lodu (glikole, sole), osady

produktów spalania;

•

gleba: osady kwasów, substancji

chemicznych ze stacji przeładunkowych,

produkty paliwa (dym, WWA, guma, Pb).

Źródła przypadkowe

•

powietrze: gazy w trakcie wybuchu

wulkanów,

•

woda: wycieki z podziemnych zbiorników

(nafta);

•

gleba: drewno impregnowane (kreozol, As,

Cr, Cu), zużyte ogniwa (Hg, Cd, Ni, Zn, Pb),

dachy i ogrodzenia ocynkowane; sprzęt

wojskowy, amunicja, korozja metali; opady

promieniotwórcze (katastrofa w Czarnobylu).

5. MODELE SKAŻENIA ŚRODOWISKA

PODSTAWOWY MODEL: Holdgate, 1979, ścieżka skażenia –

sposób badania i oceny skażenia środowiska.

• Rozważa się: substancje szkodliwe, źródło substancji

szkodliwej, ośrodek przenoszący (woda, powietrze, gleba),
obiekty na które działają substancje;

szybkość przenoszenia

PRZENOSZENIE

w powietrzu, wodzie lub glebie

przemiany chemiczne w

ośrodkach środowiska

ŹRÓDŁO

SUBSTANCJI

SZKODLIWEJ

OBIEKT

DOCELOWY

transport

w obrębie organizmu,

obiektu

szybkość emisji

substancji

szkodliwej

ilość substancji

docierająca do obiektu

docelowego

osadzanie i usuwanie w

trakcie przenoszenia

wydalanie substancji

szkodliwych lub jej

pochodnych

6. KLASYFIKACJA SUBSTANCJI

SZKODLIWYCH W USA

Substancje szkodliwe określa Agencja Ochrony Środowiska na podstawie

Ustaw o

Ochronie i Odtworzeniu Zasobów (1976) oraz poprawek o Odpadach Stałych
(1984).

Dokument: ”Identyfikacja i Wykaz Kodów Niebezpiecznych Odpadów”:

Wprowadzono kod składający się z litery i trzech cyfr: F (odpady ze źródeł
niespecyficznych), K (odpady ze źródeł specyficznych), P (odpady

szczególnie

niebezpieczne), U (odpady niebezpieczne). Przykłady:
Odpady ze źródeł niespecyficznych - typ F

–

F001 zużyte rozpuszczalniki chlorowane (tetrachloroetan, trichloroetan),
F004 zużyte rozpuszczalniki niechlorowane (krezole, nitrobenzen),

–

F007 zużyte roztwory z kąpieli galwanicznych,

–

F010 szlam z olejowych kąpieli przy obróbce cieplnej metali;

Odpady ze źródeł specyficznych - typ K

–

K001 osady szlamów z wód odpadowych po konserwacji drewna,

–

K002 szlamy z wód odpadowych przy produkcji pigmentów chromowych,

–

K043 odpady 2,6-dichlorofenolu przy produkcji herbicydu 2,4-D,

–

K049 ciała stałe w olejach z przemysłu petrochemicznego.

Klasyfikacja substancji szkodliwych w USA

Odpady szczególnie niebezpieczne – typ P
–

P013 cyjanek baru,

–

P024 p-chloroanilina,

–

P056 fluor,

–

P063 kwas cyjanowodorowy,

–

P081 nitrogliceryna,

–

P110 czteroetylek ołowiu.

Odpady niebezpieczne typ – U
–

U001 aldehyd octowy,

–

U071 dichlorobenzen,

–

U220 toluen.

Klasyfikacja substancji szkodliwych w UE

Lista najbardziej niebezpiecznych substancji,

Environmental Data Services (1992) - czarna lista I,

(129 związków)

• 3

antracen

• 8

benzydyna

• 9

chlorek benzylu

• 11 bifenyl

• 16 kwas chlorooctowy

• 17 2-chloroanilina

• 22 2-chloroetanol

• 25 1-chloronaftalen

• 28 1-chloro-2-

nitrobenzen

• 31 4-chloro-2-nitrotoluen

• 33 2-chlorofenol

• 38 2-chlorotoluen

• 41 2-chloro-p-toluidyna

• 48 1,2-dibromoetan

• 51 sole dibutylocyny

• 53 1,2-dichlorobenzen

• 56 dichlorobenzydyny

• 58 1,1-dichloroetan

• 62 dichlorometan

• 65 1,2-dichloropropan

• 74 dimetyloamina

• 79 etylobenzen

• 86 heksachloroetan

• 87 izopropylobenzen

• 96 naftalen

• 99 WWA

• 109 1,2,3,4,5-

tetrachlorobenzen

• 110 1,1,2,2-

tetrachloroetan

• 112 toluen

• 119 1,1,1-trichloroetan

• 122 trichlorofenole

• 125 octan trifenylocyny

• 128 chlorek winylu

• 129 ksyleny

Klasyfikacja substancji szkodliwych w UE

lista szara – lista II

Zawiera pewne substancje należące do grup

wymienionych w Liście I, które nie mają
określonych wartości granicznych oraz:

Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Se, As, Sb, Mo, Ti, Sn, Ba, Be, B, U, V,
Co, Tl,

Te, Ag i ich związki,

•

Biocydy i ich pochodne nie wymienione w liście I,

•

Związki krzemoorganiczne,

•

Nieorganiczne związki fosforu,

•

Nietrwałe oleje mineralne i węglowodory pochodzenia

naftowego,

•

Cyjanki i fluorki,NH

i NO

7. KLASYFIKACJA SUBSTANCJI SZKODLIWYCH W

POLSKICH UNORMOWANIACH PRAWNYCH

1. Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, zasobów

naturalnych i Leśnictwa z dnia 27 września 2001 w sprawie
katalogu odpadów (Dz.U.Nr 112, poz. 1206) klasyfikuje w
zależności od źródła powstawania na 20 grup

(tabela):

Przykłady:
06 07 01* - odpady azbestowe z elektrolizy
10 11 81* - odpady zawierające azbest (z hutnictwa szkła)
Ujednolicony system klasyfikacji wprowadziła Konwencja
Bazylejska podpisana przez Polskę w 1992r.

2. Ustawa o odpadach z

dnia 27 kwietnia 2001

(Dz.U.2001.62.628), załączniki 1-6

(tabele).

8. PESTYCYDY

• 10 000 preparatów zawierających 450 związków,

• Pestycydy są truciznami z natury i skutków

działania,

• W rolnictwie stosuje się je jako środki ochrony

roślin;

Insektycydy

• chloropochodne organiczne (DDT, heptachlor),

fosforany organiczne (np. paration, malation),

karbaminiany (karbaryl, karbofuran),

Herbicydy

• kwasy fenoksyoctowe, toluidyny (trifluralin), triazyny

(atrazyna), fenylomoczniki (fenuron, isoproturon),

dipirydyle (dikwat), glicyny (fosforan glicyny),

fenoksypropioniany (mecoprop), karbaminiany,

nitryle hydroksyarylowe

Fungicydy

• Fungicydy nie działające na cały organizm: związki

nieorganiczne i metali ciężkich ditiokarbaminiany,

ftalimidy.

•

Fungicydy ogólnoustrojowe: antybiotyki,

benzimidazole, pirymidyny.

11. TOKSYCZNOŚĆ SUBSTANCJI

HIPOTEZA PROGOWA I LINIOWA

Toksyczne działanie zależy

od dawki:

• „wszystko jest trucizną i nic

nie jest trucizną, bo tylko
dawka czyni truciznę” –
Paracelsus-15 wiek;

Dawka –określa się w

jednostkach masy lub
stężenia molowego na
jednostkę masy ciała lub
metr kwadratowy
powierzchni ciała.

–

nó

[

]

dawka [mg/kg]

100

– dawka, która spowodowała śmierć 50% populacji badanych zwierząt

Toksyczność związku i zatrucia

• Toksyczność

wyrażona jako LD50 jest

wartością umowną; ważna przy
porównywaniu związków.

• Przyczyny zatruć u człowieka:

-leki (narkomania, lekomania, doping),
-żywność (substancje chemiczne, naturalne
toksyny drobnoustrojowe
-zatrucia zawodowe (produkcja przemysłowa,
magazynowanie, obrót handlowy),
-pestycydy (ochrona roślin, higiena ludzi i
zwierząt, pozostałość w żywności),
-zatrucia w gospodarstwie domowym
(chemikalia, tworzywa sztuczne, kosmetyki, czad),
-skażenie biosfery (powietrze, gleba, woda),
-działalność rozmyślna (zabójstwa).

Hipoteza progowa i liniowa

• Hipoteza liniowa – dla

substancji trujących w
większych dawkach nie
istnieją dawki tak małe
aby były całkowicie
bezpieczne.

• Hipoteza progowa –

trujące działanie spada
do zera poniżej pewnej
dawki zwanej progową
(przeciwieństwo hipotezy
liniowej).

–

[

]

dawka [mg/kg]

100

Magazynowanie związków chemicznych w
organizmie

• Magazynowanie występuje gdy procesy eliminacji lub

biotransformacji będą wolniejsze niż szybkość podawania;

• C

OH: zdolność metabolizowania w ciągu 1 godziny ~13g

alkoholu (125 ml wina), stan nietrzeźwości to 5 g alkoholu
etylowego w organizmie;

• Odkładanie się trucizn w specyficznej tkance do

momentu wysycenia receptorów tkankowych – po dodaniu
następnej dawki wystąpią silne objawy zatrucia;

• Niektóre organy (płuca, wątroba, nerki) mogą znieść

pewną liczbę uszkodzeń - palenie papierosów, lekomania.

Podział hałasu

Hałas

hałas środowiskowy,

hałas na stanowiskach

pracy,
na zewnątrz budynków,

emitowany przez maszyny,

zakładów pracy,

przez narzędzia, urządzenia,

środków transportu,

poprzez procesy

technologiczne.

Przemysłowe źródła dźwięku:

zewnętrzne

hale fabryczne,
chłodnie, piece,
transformatory.

wewnętrzne

elektryczne źródła
mocy, nieelektryczne
źródła mocy, maszyny i
urządzenia, urządzenia
sygnalizacyjne.

Podstawowe pojęcia

• Drgania akustyczne

– drgania polegające na

ruchu cząstek środowiska sprężystego

względem określonego położenia równowagi,

rozchodzące się w sposób falowy.

• Wibracje

– drgania zachodzące w układach

mechanicznych mające szkodliwy wpływ na

środowisko człowieka.

• Hałas:

-dźwięk niepożądany, lub szkodliwy dla

zdrowia; szkodliwość zależy od natężenia,

częstotliwości, charakteru zmian w czasie,

długotrwałości działania (I definicja);
-wszelkie niepożądane, nieprzyjemne,

dokuczliwe lub szkodliwe drgania ośrodka

sprężystego, działające za pośrednictwem

powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz

elementy organizmu człowieka (II definicja).

Pojęcia i jednostki

• Dźwięk – zaburzenie środowiska sprężystego rozchodzące się

w sposób falowy, prowadzące do wytworzenia wrażenia
słuchowego,

• Fala dźwiękowa – powstawanie sprężeń i rozprężeń medium

co związane jest z lokalną zmianą ciśnienia atmosferycznego
powietrza, wartość tej zmiany to ciśnienie akustyczne;

• Częstotliwość dźwięku to liczba zmian w ciągu okresu:
1 Hz = liczba pełnych zmian / sec.

• Decybel (dB) miara poziomu ciśnienia

akustycznego:











)

(

log

)

(

punkcie

danym

akustyczne

cisnienie

akustyczne

cisnienia

poziom

– ciśnienie odniesienia = 2x10-5

Pa = 20µPa

Wpływ hałasu na stanowisku pracy

• Dopuszczalne wartości poziomu

dźwięku na stanowiskach pracy: PN-

84/N – 01307 oraz Rozporządzenie

Ministra Pracy i Polit. Socj. z grudnia

1989,

• Dla 8 godz. ekspozycji na hałas poziom

dźwięku nie powinien przekraczać 85 dB,

• Dla innych czasów ekspozycji:

• Dopuszczalne wartości poziomu

dźwięku w budynkach mieszkalnych

określa
PN-87/B-02151/02:
budynki mieszkalne: dzień-40 dB, noc-

30 dB.

Aeq

480

log

85



Metody obniżenia wibracji i poziomu

hałasu:

•

amortyzatory gumowe do wibroizolacji

maszyn,

•

korkowe płyty przymocowane do płyt

metalowych,

•

sprężyny pneumatyczne,

•

tłumiki,

•

materiały dźwiękochłonne w konstrukcji

budynków,

•

przegrody budowlane,

•

obudowy dźwiękochłonno-izolacyjne,

•

kabiny dźwiękoszczelne,

•

ekrany akustyczne (na drogach) w

przestrzeni otwartej i w budynkach,

•

ekranowanie poprzez pas zieleni.

Ochronniki słuchu

-wkładki przeciwhałasowe,
-nauszniki przeciwhałasowe,
-hełmy przeciwhałasowe.

Jak używać telefonu komórkowego?

•

Dzieci nie powinny korzystać z telefonów

komórkowych,

•

Podczas rozmów należy trzymać aparat nieco

oddalony od głowy (w odległości 5 cm 4x

słabsza siła pola elektromagnetycznego niż przy

uchu),

•

Nie należy rozmawiać przez komórkę w

autobusie lub w zatłoczonych miejscach,

•

Telefonu nie należy nosić w kieszeni ani

blisko ciała, nie zostawiać blisko głowy w

sypialni,

•

Telefon, który musimy mieć przy sobie należy

odwrócić klawiaturą w stronę ciała,

•

Telefon komórkowy powinien służyć tylko do

wymiany informacji (krótkie rozmowy),

•

W trakcie rozmowy przekładać telefon z jednej

strony głowy na drugą,

•

Po wybraniu numeru należy poczekać na

połączenie i dopiero wtedy przyłożyć do

ucha,

•

W przypadku słabego zasięgu zwiększone jest

promieniowanie,

•

Lepiej wysyłać SMS niż rozmawiać przez

telefon,

•

Wybierać aparaty z najniższym SAR (specific

absorption rate).

Szkodliwość odpadów

O szkodliwości odpadów decyduje:

• składnik najniebezpieczniejszy, który określa przynależność

odpadów do odpowiedniej kategorii szkodliwości,

• toksyczność i szkodliwość odpadu dla organizmów żywych,

• właściwości rakotwórcze,

• zagrożenie dla wód powierzchniowych i gleby,

• zanieczyszczenie atmosfery przez odpady pylące,

• łatwość zapłonu.

Podział odpadów wg stopnia szczególnego zagrożenia:

• odpady grożące zakażeniem (drobnoustroje chorobotwórcze),

• odpady grożące skażeniem (promieniotwórcze),

• odpady szczególnie szkodliwe dla środowiska – uznane przez

ministra zdrowia za trucizny,

• surowce, produkty i inne materiały uznane za nieprzydatne do

wykorzystania gospodarczego.

Klasyfikacja odpadów w świetle unormowań

prawnych

Podstawą klasyfikacji odpadów są dobrane kryteria o

charakterze fizykochemiczno – chemicznym, biologicznym,

technologicznym, ekonomicznym.

1). Klasyfikacja odpadów według Ustawy o odpadach z

kwietnia 2001, załączniki 1-6:
-o szkodliwości decyduje składnik najniebezpieczniejszy,
-określona jest technologia postępowania z tym odpadem.

2). Klasyfikacja odpadów według Rozporządzenia Ministra

Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z

dnia 27 września 2001 w sprawie katalogu odpadów, podział

na 20 grup (

tabela

)

-kod 6 cyfrowy,
-odpady niebezpieczne oznacza się *

3) Jednolita klasyfikacja odpadów w Polsce opracowana

przez Siutę na podstawie klasyfikacji międzynarodowej,

regionalnej EKG

Odpady dzieli się na grupy (wspólne pochodzenie i właściwości), typy

(podobne pod względem głównych składników), gatunki (określające

fizykochemiczne i biologiczne właściwości), rodzaje (specyficzne

właściwości w ramach gatunku), odmiany (jeśli trzeba).

GRUPY:

1. Odpady zwierzęce,
2. Odpady zwierzęce powstające w chowie, przetwórstwie, obrocie
3. Odpady z produkcji roślinnej,

4. Odpady drzewne,

5. Odpady wydobywcze kopalin,

6. Odpady przetwórcze kopalin

7. Odpady żywności roślinnej w przetwórstwie i obrocie,
8. Odpady tekstyliów,

9. Odpady włókien naturalnych,

10. Odpady włókien syntetycznych,

11. Odpady drewna,

12. Odpady papieru i kartonu,

13. Odpady ropy i jej

pochodnyc,

14. Odpady chemiczne,

15. Odpady gumy,

16. Odpady szkła,

17. Odpady metali żelaznych,

18. Odady metali nieżelaznych,

19. Złom sprzętu technicznego,

20. Osady ściekowe,

21. Odpady budowlane,

22. Odpady paleniskowe, pyły, szlamy,

23. Zanieczyszczona ziemia,

24. Osady denne,

25. Odpady komunalne,

26. Odpady radioaktywne,

27. Odpady inne.

Ekonomiczne skutki wykorzystania surowców

wtórnych

•

Eliminowanie zanieczyszczenia środowiska
naturalnego,

•

Zwiększenie bazy surowcowej gospodarki
narodowej,

•

Obniżenia kapitałochłonności i
energochłonności pozyskiwania i przetwórstwa
surowców,

•

Zmniejszenie zużycia materiałów oraz kosztów
produkcji w wyniku wyeliminowania
zanieczyszczenia środowiska odpadami.

•

Niekorzystne skutki:
– Przetwarzanie może być bardzo pracochłonne,
– Stosowanie specjalistycznych maszyn,
– Przetwórstwo surowców wtórnych jest

trudniejsze,

– Gorsze cechy technologiczne surowców

wtórnych – obniżenie wskaźników jakościowych
i użytkowych,

– Dodatkowe koszty przerobu.

Rodzaje recyclingu

• Recycling chemiczny –przetworzenie

odpadów na materiały o innych

właściwościach fizykochemicznych (np.

wytworzenie materiału termoizolacyjnego z

makulatury),

• Recycling surowcowy –przetwarzanie

materiałów i wyrobów odpadowych do

postaci surowców, z których zostały

wytworzone; pod wpływem temperatury

następuje rozkład organicznych materiałów

odpadowych (np. z butelki PET można

odzyskać kwas tereftalowy i glikol),

• Recycling materiałowy – odzyskiwanie z

odpadów tworzyw sztucznych, które nadają

się do ponownego przetworzenia

(reglanulaty),

• Recycling termiczny – spalanie odpadów z

tworzyw sztucznych z odzyskaniem energii,

• Recycling organiczny – obróbka tlenowa

(w tym kompostowanie) lub beztlenowa

odpadów, które ulegają rozkładowi

biologicznemu w kontrolowanych warunkach

przy wykorzystaniu mikroorganizmów

(metan).

Proces kompostowania

• Kompostowanie polega na rozdrobnieniu i oddzieleniu substancji

gnijących od odpadów komunalnych, wypełnieniu z innymi substancjami

organicznymi i poddaniu reakcji rozkładu mikrobiologicznego.

• Rozkład może przebiegać w sposób tlenowy i beztlenowy za pomocą

bakterii termofilnych, promieniowców i grzybów.

• W kompostowaniu zachodzą dwa procesy biochemiczne:

-mineralizacji – utlenienie substancji do ditlenku węgla, wody,

azotanów, siarczanów i innych składników, jest to proces egzotermiczny;
-humifikacji – syntezy składników rozkładu w wielkocząsteczkowe

substancje próchnicze.

• Proces kompostowania prowadzony w warunkach naturalnych:

-pryzmy otwarte bez wstępnego przygotowania,
-otwarte z wstępnym przygotowaniem,
-otwarte lub osłonięte ze wstępnym sterowaniem procesu rozkładu,
-osłonięte czasowo lub stale.

• Technologia PP (przyspieszonego pryzmowania): wstępne

kompostowanie w „compostainer” pod zadaszeniem przez 4 tygodnie,

masa jest 3x przerzucana, czas dojrzewania kompostu na odkrytym

placu przez 8 tygodni.

• Kompostowanie z udziałem bioreaktorów (schemat): np. reaktory

kolumnowe Multibaco: 8 dni we wieży i dojrzewanie w pryzmach przez 6

tygodni.

• Schemat kompostowania:

Odpady organiczne

materiał strukturalny

Rozdrobnienie

mieszane

BIOREAKTOR

Uszlachetnianie

Świeży kompost

Kompost dojrzały

Paczkowanie

Zbyt kompostu

odsiew

doprowadzanie

świeżego

powietrza

wentylator

kondensator

biofiltr

zbiornik

Składowanie

• Składowiska odpadów obojętnych i niebezpiecznych;
• Składujemy to czego nie da się odzyskać aktualnie.
• Odpady gęsto upakowane w uszczelnionych kopcach, okopach

ograniczają wyciek i emisję gazów (CH

, CO

• Wykorzystanie procesów mikrobiologicznych biegnących z

wytworzeniem metanu jako bioreaktorów (wykorzystanie jako
paliwo),

• Niskie koszty składowania,
• Możliwość przeróbki w przyszłości,
• Nowoczesne składowiska odpadów powinny być zlokalizowane

na podłożu nieprzepuszczalnym (bez wycieku), uwzględniając
warunki demograficzne, topograficzne, geologiczne, klimatyczne.

Charakterystyka odpadów

komunalnych

• Znaczna zmienność ilościowo – jakościowa w cyklu

wieloletnim i porach roku,

• Duża niejednorodność składu surowcowego i

chemicznego OKS w postaci mieszanej (bez selektywnej
zbiórki) i w pozostałości po selektywnej zbiórce,

• Potencjalne zagrożenie skażeniem związane z obecnością

drobnoustrojów,

• Niestabilność, podatność na gnicie frakcji organicznej

uwodnionej (odór),

• Obecność odpadów niebezpiecznych (chemikalia domowe,

przeterminowane leki, zużyte baterie, świetlówki),

• Zanieczyszczenie poszczególnych składników odpadów

komunalnych substancjami niebezpiecznych (metale ciężkie).

Gromadzenie i usuwanie odpadów

komunalnych

• Selektywna zbiórka i segregacja (zmniejszenie o 30%)

realizowana:
-metodą zbiórki selektywnej „u źródła”,
-w zakładach mechanicznego
sortowania,
-sortowanie na
wysypiskach odpadów
(ręcznie).

O D P A D Y

K O M U N A L N E

SZKŁO

TWORZYWA

SZTUCZNE

ZŁOM METALI

NIEŻELAZNYCH



ZŁOM

STALOWY

ODPADY

ORGANICZNE

S O R T O W A N I E W R A Z Z O C Z Y S Z C Z E N I E M

S E L E K T Y W N E G R O M A D Z E N I E

PAPIER

TEKTURA



WYTWARZANIE

BIOGAZU

KOMPOSTO-

WANIE

HUTY METALI NIEŻELAZNYCH

PRZEMYSŁ ELEKTROMASZYNOWY

DROBNA WYTWÓRCZOŚĆ

ZAKŁADY

TWORZYW

SZTUCZNYCH

DROBNA

WYTWÓRCZOŚĆ

HUTY SZKŁA

FABRYKI

PAPIERU

FABRYKI

CELULOZY

HUTY

ŻELAZA I

STALI

Przykłady technologii kompleksowego

przerobu OKS

• Przykład realizowania zasady komplementarności:

-centrum odzysku współpracujące ze spalarniami w Paryżu, ze

stacją przeładunkową oraz ze składowiskiem; Efekt: rentowne

odzyskiwanie materiałów, efektywna praca spalarni, energia do

sieci państwowej, odpowiednia chłonność wysypiska;

• System Wabio: utylizacja odpadów komunalnych, osadów

ściekowych i wyselekcjonowanych odpadów z ferm hodowlanych;

selekcja odpadów u źródła, degradacja materii w bioreaktorze,

bakterie metanogenne przetwarzają substancje organiczne w

biogaz i humus, proces biodegradacji trwa 15-20 dni, mieszanie

substancji zachodzi poprzez zawracanie biogazu, osad jest

pasteryzowany i odwadniany i może być stosowany jako nawóz;

• Przerób odpadów na paliwo stałe: segregacja, wydzielenie

frakcji palnej, suszenie, formowanie (brykiety, bele); Efekt: niższa

emisja zanieczyszczeń niż przy spalaniu całej masy odpadów.

• Fermentacja metanowa w komorach bez dostępu powietrza:

-produkty: biogaz i naturalny nawóz organiczny,
-przetwarzanie selektywnie zbieranych odpadów komunalnych,

osadów ściekowych, odpadów zielonych i rolniczych,
-związki organiczne w temp. 35

C zostają zhydrolizowane do

prostych związków i biogazu (65% metanu, 35% ditlenku węgla).

Działania z odpadami przemysłowymi

• W ramach R-14 (Inne działania polegające na wykorzystaniu odpadów

w całości lub w części):
-wypełnianie terenów (zapadliska, nieeksploatowane odkrywkowe
wyrobiska),
-wykorzystanie w podziemnych technikach górniczych (posadzka,
wzmocnienia, stabilizacja wyrobisk);

• W ramach R-15 (Przetwarzanie odpadów w celu ich przygotowania do

odzysku, w tym recyclingu):
-zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny,
-termiczne przekształcenie.

• Niewykorzystane odpady są składowane (13,4% w 2005r.,

przejściowo gromadzone (3,2% w 2005r.)

• Najwięcej odpadów przemysłowych gromadzi się na terenie woj.

katowickiego, legnickiego, wałbrzyskiego, krakowskiego;

• Wybudowano stacje pras błota (Przeworsk),
• Wykorzystano 2 mln ton odpadów poflotacyjnych do rekultywacji

gruntów.

• Największą ilość odpadów przemysłowych w Polsce stanowią

odpady górnicze (43%) i odpady z energetyki (15%).

Mineralne surowce odpadowe (MSO)

• To odpady stałe powstające w procesach wydobycia, wzbogacania

i przetwarzania kopalin.

• MSO to około 90% wszystkich odpadów poprodukcyjnych, w

przemyśle paliwowo – energetycznym to 58%.

• Struktura odpadów przy wydobyciu surowców mineralnych:

-węgiel kamienny 50%
-rudy metali nieżelaznych 43%
-pozostałe surowce mineralne 7%.

• MSO dzieli się na:

-odpady górnicze,
-odpady przeróbcze,
-odpady wtórne przeróbcze (energetyczne, żużle techniczne)

Odpady górnictwa węgla kamiennego

• Po 2000r. zmniejsza się ilość odpadów deponowanych w

środowisku.

• Skład chemiczny jest zróżnicowany, zależy od warunków

geologicznych złoża:
-odpady wydobywcze ~6% ogólnej masy
-odpady przeróbcze ~94% (z sortowania, płukania i flotacji).

• W odpadach powęglowych występują:

-skały ilaste (kaolinit, illit, kwarc, chloryt), 70% całkowitej ilości
odpadów,
-mułowce to utwardzone skały osadowe o średnicy ziarna 0,1 –
0,01 mm występują zwykle w odpadach przeróbczych,
-piaskowce to osadowe skały o różnych ziarnach i lepiszczu,
-odpady przeróbcze stanowiące główną masę produkowanych
odpadów,
-odpady gruboziarniste i drobnoziarniste,
-odpady flotacyjne.

Odpady górnictwa rud metali nieżelaznych

Rudy miedzi to okruszowane łupki miedzionośne i piaskowce,

wapienie i dolomity.

• Podstawową masę stanowią odpady poflotacyjne (93% przerabianej

rudy) – dużo CaO i metali ciężkich (Cu, Zn, Sn, Pb);

• Największy zbiornik tych odpadów w Europie – miejscowość: Żelazny

Most,

• Żużle miedziowe wykorzystuje się do budowy dróg.
Odpady z górnictwa rud cynku i ołowiu (90% całkowitej ilości

przerabianej rudy):
-gruboziarniste odpady dolomitowe, 25-33% przerabianej rudy,
-odpady flotacyjne 57-65% przerabianej rudy
-odpady dolomitowe są wykorzystywane w drogownictwie i
budownictwie;

Odpady z rud siarki (Tarnobrzeg) 10% odpadów zagospodarowano do

rekultywacji gruntów pogórniczych.

Odpady z górnictwa surowców skalnych:

-kruszywa naturalne (piaski i żwiry),
-kruszywa łamane, skały magmowe (bazalty) i osadowe (wapienie,
dolomity).

Odpady niebezpieczne

• Występują w zakładach przemysłowych wytwarzane mogą być w

rolnictwie, przez transport, w laboratoriach badawczych, w szpitalach.

• Kategorie odpadów niebezpiecznych są określane w załącznikach 1-6

ustawy o odpadach z 2001 wraz z nowelami (zał. 2 – składniki

odpadów, które powodują, że odpady są niebezpieczne).

• Eliminacja zagrożeń stwarzanych przez odpady polega na bezpiecznym

unieszkodliwianiu.

• Przez wiele lat ubiegłego wieku odpady niebezpieczne wprowadzane

były do środowiska w sposób niekontrolowany.

• Bazylejska konwencja o Transgranicznym Przemieszczeniu Odpadów

Niebezpiecznych zahamowała pozbywanie się niebezpiecznych odpadów

przez kraje wysoko rozwinięte na rzecz krajów trzeciego świata.

• Charakterystyka odpadów niebezpiecznych:

-palność,
-korozyjność,
-reaktywność (zdolność do eksplozji, wydzielanie gazów toksycznych),
-ekotoksyczność – reakcje między odpadami a środowiskiem zachodzące

powol,
-inne właściwości (żrąc, zakaźne, rakotwórcze, drażniące, mutagenne,

utleniające).

Klasyfikacje toksyczności – kryterium oparte na obecności substancji

toksycznej będącej na urzędowej liści trucizn.

Odpady organiczne

• Grupy odpadów organicznych o szczególnym niekorzystnym

oddziaływaniu na środowisko:
- przetwórstwo surowców zwierzęcych (zakłady mięsne, padłe i

zarażone bydło), odpady mięsno-tłuszczowe do produkcji pasz, włosie

do produkcji szczotek, kości do produkcji żelatyny, klejów, pasz,

gnojowica – nawóz
-odpady przemysłu drobiarskiego w rzeźniach, w wylęgarniach, w

zakładach jajczarskich, głównie przerabia się je na mączki mięsno-

kostne, padły dró na mączki lub do produkcji kompostu,
-odpady przemysłu mleczarskiego - ścieki są obciążone serwatką

(cukier, białka, sole mineralne, witaminy) przerabia się w 18%, reszta

na cele paszowe; przerób serwatki metodami membranowymi –

otrzymanie laktozy, syropu laktozowego, kwasów organicznch,

alkoholu, biomasy, paliwa przemysłowego,
-osady ściekowe - Polska zobowiązała się do usuwania ze ścieków

pierwiastków biogennych.

• Metody postępowania z osadami ściekowymi:

-składowanie na wysypiskach,
-unieszkodliwianie metodami termicznym,
-wykorzystanie przyrodnicze,
-zrzucanie do morza.

Biogaz i jego produkcja

• Fermentacja metanowa jest podstawowym procesem stosowanym

w przeróbce osadów ściekowych.

• Cel: przemiana silnie uwodnionego, lepkiego, niebezpiecznego

osadu surowego w łatwo odwadniający się, o małej lepkości osad

przefermentowany.

• Połowa substancji organicznych ulega rozkładowi z wytworzeniem

biogazu;

• Biogaz - cenny surowiec do produkcji energii elektrycznej i

cieplnej

• Fermentacja węglowodanów: CH

1 : CO

• Fermentacja białek, aminokwasów: CH

7 : CO

• Fermentacja tłuszczów: CH

7 : CO

Skład biogazu

Ilość biogazu zależy od składu chemicznego

poddanych fermentacji związków chemicznych,

temperatury i czasu przetrzymywania substratów w

reaktorze.

Domieszki biogazu:

-H

S: z aminokwasów zawierających związki

tionowe,
-H

: powstaje w wyniku kwasogenezy;

Skład biogazu powstającego podczas fermentacji

ścieków i osadów:

• CH

55-70%

• CO

27-44%

• H

0,2-1,0%

• H

S 0,2-3,0%

• Wartość opałowa zależy od zawartości CH

(wartość opałowa metanu 35MJ/m

)

• Średnia wartość opałowa biogazu wynosi około

21,5MJ/m

Instalacje biogazu:

• Odbiornikami biogazu są kotły gazowe, silniki

przystosowane do spalania gazu połączone z

prądnicą.

20. Zanieczyszczenie i skład gleb

Skład i właściwości fizykochemiczne gleby

•

Gleba – wierzchnia warstwa powierzchni ziemi w
zasięgu oddziaływania korzeni roślinnych (1 – 1,5m) –
ziemia, grunty, rola.

W glebie o małej zawartości próchnicy rośliny nie mogą prawidłowo rosnąć

(1). Gdy warstwa próchniczna jest grubsza, korzenie swobodniej się

rozrastają (2). Optymalne dla roślin są ziemie o warstwie próchnicznej i

luźnym podglebiu (3 i 4).Źle, gdy na głębokości 0,5-0,8 m wytworzy się zbita

warstwa gleby (5). Sytuację pogorszyć może gromadząca się woda gruntowa

(6).

Gleba

•

W glebie i w roślinach z substancji nieorganicznej (CO

, H

O + hv)

powstaje substancja organiczna będąca głównym pożywieniem

człowieka (CH

O)n.

•

Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej

powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania na nią

zmieniających się w czasie zespołów organizmów żywych i czynników

klimatycznych w określonych warunkach rzeźby terenu.

•

Gleba to mieszanina składników:
-organicznych – rozkładające się rośliny i substancje humusowe,
-mineralnych – cząstki skał wietrzejących, minerały skałotwórcze, iły,

tlenki, koloidalne kompleksy,
-gazowych – CO

, pary związków organicznych,

-mikroorganizmów katalizujących wiele ważnych reakcji.

•

Właściwości fizykochemiczne gleby (pH, redox), biomasa oraz

wzrost roślin zależą od względnych proporcji wody, gazu w porach

gleby.

•

W wilgotnej glebie organizmy tlenowe są zastępowane

beztlenowymi (katalizowanie redukcji).

Skład gleby

•

Gleba to mieszanina składników:
-organicznych – rozkładające się rośliny i

substancje humusowe,
-mineralnych – cząstki skał wietrzejących,

minerały skałotwórcze, iły, tlenki,

koloidalne kompleksy,
-gazowych – CO

, pary związków

organicznych,
-mikroorganizmów katalizujących wiele

ważnych reakcji.

•

Właściwości fizykochemiczne gleby (pH,

redox), biomasa oraz wzrost roślin zależą

od względnych proporcji wody, gazu w porach

gleby.

•

W wilgotnej glebie organizmy tlenowe są

zastępowane beztlenowymi (katalizowanie

redukcji).

•

Rozkład organicznych substancji

szkodliwych zależy silnie od warunków

redox i dominujących gatunków

mikroorganizmów.

Zanieczyszczenie gleby

•

Zanieczyszczenie chemiczne środowiska to zjawisko, którego

istotą jest zbyt wysokie stężenie zasobów w niewłaściwym miejscu i

czasie, np. nawóz azotanowy wprowadzany do gleby:
- podczas okresu rozrastania rośliny jest użyteczny – wyższe plony;
- gdy dostanie się do wody pitnej tworzy się warstwa glonów – woda

niezdatna do picia;

•

Antropopresja – dodawanie do gleby osadów ściekowych,

substancji ropopochodnych, gnojowicy, obornika, pestycydów,

herbicydów, insektycydów, jak też gromadzenie w glebie

chemicznych składników zanieczyszczeń atmosferycznych (np.

kwaśne deszcze).

•

5 stopniowa skala zanieczyszczenia gleb:
- I stopień

– gleby o naturalnej zawartości pierwiastków

- II stopień

– ziemia słabo zanieczyszczona,

- III stopień – ziemia średnio zanieczyszczona,
- IV stopień – ziemia silnie zanieczyszczona,
- V stopień

– ziemia bardzo silnie zanieczyszczona.

Czynniki wpływające na rozkład substancji

szkodliwych

•

pH,

•

temperatura,

•

zawartość w glebie tlenu i pożywek,

•

budowa molekularna substancji skażającej i

toksyczność,

•

rozpuszczalność i zdolności adsorpcyjne substancji

skażającej.

Organiczne substancje szkodliwe są rozkładane przez

mikroorganizmy żyjące w glebie (trwałość niektórych

substancji np. DDT).

Niektóre bakterie i grzyby mogą rozkładać chloropochodne

organiczne – rekultywacja skażonych gruntów.

Enzymy oksygenazowe wydzielane przez mikroorganizmy

mogą utleniać niektóre szkodliwe substancje

organiczne.

Źródła skażenia gleby

Źródła skażenia:

-przemysł wydobywczy (Cu, Hg, Pb), hutnictwo (Fe),

górnictwo,
-rolnictwo – nawozy mineralne, Cd, Cr, Mn, Pb,
-środki ochrony roślin – pestycydy, Cu, As, Hg, Pb, MN, Zn,
-środki konserwujące żywność - As, Cu,
-kompost, obornik - Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, As,
-ścieki komunalne - Cd, Ni, Cu, Pb,
-zużyte ogniwa, farby, katalizatory, leki, dodatki do paliw.

Badania kwasowości i zawartości zanieczyszczeń gleb:

- stacje chemiczno-rolnicze na terenach wiejskich,
- laboratoria stacji sanitarno-epidemiologicznych,
- wojewódzkie inspektoraty ochrony środowiska.

Substancje szkodliwe w glebie

Metale ciężkie

•

Na terenach skażonych rośliny pobierają duże

ilości szkodliwych składników mineralnych.

•

Akumulacja, nadmierna zawartość:
-azotu (warzywa),
-cynku (seler),
-potasu (słonecznik),
-manganu (sałata),
-miedzi (perz, mniszek lekarski, buraki, sałata,

ziemniaki, marchew),
-żelaza (sałata, kapusta, pomidory),
-kadmu (rzodkiewka, sałata, burak),
-ołowiu (seler, rzodkiewka, kalarepa),
-inne metale toksyczne: arsen, rtęć, antymon, tal,

uran.

•

Toksyny w roślinach mogą się odkładać w

organizmie (np. choroba Alzheimera – kumulowanie

się w mózgu metali ciężkich w szczególności

aluminium).

Skażenie ołowiem

•

Pb występuje:
-akumulatory ołowiowe,
-benzyna – 75% ołowiu jest emitowane do atmosfery,
-farby, lakiery zawierające Pb,
-składnik materiałów lutowniczych,
-w rudach używanych do procesów wydobywczych ołowiu,

stopień wykorzystania wynosi 2%,
- na składowiskach.

•

Norma: woda pitna < 50x10-6 g na litr,

•

Choroby:
Ołowica – akumulowanie się w kościach (czas rozkładu 40 – 90

lat), wiąże się z aminokwasami, hemoglobiną, enzymami.

Cykl obiegu ołowiu

•

Schemat obiegu ołowiu:

 



SKAŁY OSADOWE

ATMOSFERA

OCEAN

OSADY

powierzchnia (0,3 gdm

-3

)

głębia (0,01 gdm

-3

)

tereny wiejskie (0,3 gdm

-3

)

tereny miejskie (2 gdm

-3

)

kopalnictwo

135

332

176

273

0,9 10

3,1 10

0,8 10

pył

wulkany

kg Pb rok

-1

kg Pb

42 10

40 10

zbiorniki

( ) zbiorniki

strumień

Rtęć i kadm

Rtęć – Hg

•

norma: 0.05 x10

-3

g na m

powietrza

•

alkilowe związki rtęci przedostają się do

mózgu – zaburzenie metabolizmu układu

nerwowego, zaburzenia funkcji nerek i wątroby,

•

w Japonii skażenie ryb poprzez zrzut odpadów z

rtęcią do morza– uszkodzenie mózgu niemowląt.

Cynk – Zn,

•

stosuje się w powłokach galwanicznych –

zapobieganie korozji,

•

nawóz fosforowy: 5 – 100mg/ kg

zanieczyszcza glebę,

•

szlamy ściekowe.

Kadm – Cd

•

Kadmowanie produktów,

•

Choroby:
- choroba Ała–ała u Japończyków, okrzyk

związany z ostrym bólem,
- zmiękczenie kości (lumbago),

- niewydolność nerek powodująca śmierć.

Na zanieczyszczenie kadmem narażeni są palacze

tytoniu.

Dioksyny - niebezpieczne związki

organiczne

•

2 grupy związków - zanieczyszczenie powstające w trakcie

produkcji niektórych chlorowanych związków organicznych lub

podczas spalania związków zawierających chlor:
-polichlorowane dibenzo p – dioksyny, PCDD (75 związków),
-polichlorowane dibenzofurany, PCDF (135 związków),

•

Działanie toksyczne objawia się zmianami skórnymi (trądzik

chlorowy) oraz uszkodzeniem wątroby,

•

Okres połowicznego rozpadu wynosi 7 lat, w glebie 10 lat;

•

Dioksyny powstają w wielu procesach, w których jest

stosowany chlor i jego związki (np. smażenie wędzenie),

•

Dioksyny powstają jako produkty pośrednie podczas

wytwarzania papieru, farb, tkanin (przemysł celulozowo –

papierniczy), chlorowane herbicydy.

•

Katastrofy: 1976r. – eksplozja w zakładach chemicznych

Seveso (Włochy), zanieczyszczenie 8 km

, śmierć zwierząt, u

ludzi zaburzenia skóry i nowotwory nawet po 20 latach,

DDT

•

1940r. – DDT wykazywał niską toksyczność w stosunku do

ludzi i był bardzo efektywny na malarię, zabijał owady,

•

1960r. – niepokój z powodu trwałości DDT i kumulacji w tkance

tłuszczowej,

•

Wpływ na środowisko – duże stężenie w organizmach ptaków,

zmiany w ich życiu;

•

1972r. – zabronione stosowanie w USA, stosują kraje biedne,

•

Skutki: owady uodporniają się na DDT,

•

DDT jest w wodach Arktyki.

22. Podział i charakterystyka ścieków

•

Ścieki to wody wodociągowe lub opadowe

zanieczyszczone wskutek działalności człowieka

substancjami stałymi, płynnymi, gazowymi lub

drobnoustrojami,

•

Do ścieków zalicza się wody kopalniane i

podgrzane chłodnicze (powyżej 40

C);

•

Zbiorcze systemy kanalizacyjne odprowadzające

ścieki z wielu punktów najskuteczniej zapewniają

ochronę środowiska,

•

Kanalizacje indywidualne (przydomowe) – postęp w

higienizacji terenów wiejskich.

•

Rodzaje zanieczyszczeń w ściekach:

•

- roztwory (jony, związki organiczne, gazy),

•

- koloidy (cząstki od 0,1nm – 0,1mm), emulsje,

piana,

•

- makro i mikro zawiesiny (bakterie, plankton);

hydrofilowe, galaretowate, pieniące się koloidy,

trudno koagulujące się (białka, polipeptydy, cząstki

kału);

•

- domieszki biologiczne (bakterie, wirusy,

pierwotniaki, grzyby, jaja owadów, larwy owadów);

•

- pierwiastki promieniotwórcze,

K, w litosferze

Rb.

Podział ścieków

•

Podział ścieków ze względu na

pochodzenie
- Ścieki bytowo-gospodarcze

(gospodarstwa domowe),
- Ścieki przemysłowe (procesy

produkcyjne),
- Ścieki opadowe.

•

Inny podział ścieków:
- Ścieki bytowo – gospodarcze –

ładunki zanieczyszczeń podawanie na 1

mieszkańca i dobę,
- Ścieki przemysłowe – ładunki

zanieczyszczeń podawanie na jednostkę

surowca lub produktu finalnego,
- Ścieki komunalne (wody

odpływowe), obejmują ścieki domowe,

przemysłowe, i inne:
– średni ładunek zanieczyszczeń

przeliczony na równoważną liczbę

mieszkańców,
-obejmują ludzkie odchody,

rozpuszczone odpady spożywcze, mydła,

detergenty, pozostałości gleby.

Charakterystyka ścieków

•

Odczyn (pH),

•

Potencjał redox,

•

ChZT czyli chemiczne zapotrzebowanie na tlen (równoważna ilość tlenu

potrzebna do utlenienia związków organicznych do prostych form mineralnych),

•

BZT czyli biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (miara ilości substancji

organicznych w ściekach),

•

TS (total solids) – całkowita zawartość ciał stałych,

•

SS (suspended solids)– zawartość ciał stałych w zawiesinie,

•

TP (total phosphorus),

•

TN (total nitrogen),

•

Ilość ścieków,

•

Ładunek zanieczyszczeń:

gdzie:

śr - średnie stężenie zanieczyszczeń,

śr, H

O – stężenie zanieczyszczeń w wodzie,

– ładunek zanieczyszczeń wprowadzony do wody,

Q – ilość zużytej wody

śr





Ścieki przemysłowe

•

Skład jest bardzo zróżnicowany (rodzaj produkcji i stosowana

technologia).

•

Przy zakładach przemysłowych ilość i skład powstających

ścieków muszą być ustalone metodą bezpośrednich pomiarów;

•

Ścieki są oczyszczone w oczyszczalniach przemysłowych i

kierowane do kanalizacji komunalnych (zbiorczych).

•

Toksyczne oddziaływanie substancji może zniszczyć biocenozę

osadu czynnego, złóż biologicznych stąd określono maksymalne

wartości wskaźników zanieczyszczenia ścieków z zakładów

przemysłowych.

•

Maksymalne wartości wskaźników zanieczyszczeń ścieków z

zakładów przemysłowych i usługowych odprowadzanych do

zbiorczych systemów kanalizacyjnych

(tabela)

•

W ściekach przemysłowych podlega normalizacji:
- temperatura (nie może być za wysoka),
- odczyn (powinien być w zakresie 6,0 – 9 pH),
- ilość zawiesin (zamulają przewody kanalizacyjne),
- substancje organiczne,
- azot amonowy (zaburzenie w procesie nitryfikacji),
- substancje rozpuszczone,
- żelazo,
- substancje niebezpieczne (cyjanki, siarczki, fenole, pestycydy,

metale

ciężkie).

Odpady płynne w produkcji rolniczej

Gnojowica – zanieczyszczenia organiczne i mineralne z

odchodów; ilość gnojowicy i jej skład są uzależnione od

zużycia wody przeznaczonej do spłukiwania stanowisk

zwierząt (fermy trzody chlewnej, niosek w klatkach);

Gnojówka – odpad płynny powstający w czasie przechowywania

obornika powstającego przy ściołowym systemie utrzymania

zwierząt gospodarskich,

Soki kiszonkowe –mieszanina przeterminowanych soków,

odcieki w trakcie przechowywania pasz,

Wody zawierające środki ochrony roślin - pestycydy niszczy

się podczas biologicznego oczyszczania ścieków lub przez

użycie H

i UV.

23. Metody oczyszczania ścieków

• Ścieki przed wprowadzaniem do

środowiska muszą być pozbawione

zanieczyszczeń wpływających

negatywnie na ekosystem wód

naturalnych lub grunt.

• Należy usunąć:

- zawiesiny i koloidy,
- związki organiczne,
- azot amonowy,
- związki biogenne (biomasa,

zakwity glonów),
- drobnoustroje patogenne

(bakterie, wirusy),
- związki refrakcyjne (metale

ciężkie, herbicydy, pestycydy).

• Oczyszczanie ścieków –

urządzenia technologiczne, w

których zachodzą złożone procesy

jednostkowe.

Podział metod oczyszczania ścieków

• Procesy rozdzielania układów niejednorodnych za

pomocą przegród porowatych,

• Procesy rozdzielania układów niejednorodnych z

wykorzystaniem różnicy gęstości frakcji zawartych w

ściekach,

• Procesy strąceniowe (mikrozawiesiny, koloidy,

makrozawiesiny),

• Procesy, w których dominują przemiany chemiczne

(dodawanie koagulantów),

• Procesy, w których dominują zjawiska

fizykochemiczne;

• Procesy biologiczne przekształcające martwą materię

organiczną w bakteryjną biomasę, potem osadzanie.

Mechaniczne i fizykochemiczne

oczyszczanie ścieków

Rozdzielanie układów niejednorodnych za pomocą

przegród,
- cedzenie (kraty, sita) i filtracja (spiek ceramiczny, tkanina
filtracyjna, ziarna),
- mikro- ultra-, nanofiltracja, elektrodializa,
- odwrócona osmoza.

dopływ

frakcja oddzielana

przegroda

(zatrzymanie powierzchniowe i wgłębne)

ciecz z zagęszczoną frakcją

ciecz po oddzieleniu frakcji

Zasada działania metod rozdzielania zanieczyszczeń za pomocą

przegród

Mechaniczne i fizykochemiczne

oczyszczanie ścieków

Rozdzielanie frakcji z wykorzystaniem różnicy gęstości:

-sedymentacja zawiesin ziarnistych (wydzielanie pod

wpływem sił ciężkości i bezwładności),
-sedymentacja zawiesin kłaczkowatych –aglomeracja w

czasie opadania z cząstkami koloidalnymi i mikrozawiesinami,
-flotacja – proces wynoszenia zawiesin hydrofobowych na

powierzchnię fazy płynnej za pomocą gazów, zjawisko to

zachodzi w sposób niekontrolowany i niekorzystnie wpływa

na sprawność technologiczną procesów jednostkowych,
-koalescencja – proces łączenia małych kropelek cieczy

nierozpuszczalnych w ściekach występujących w stanie

zdyspergowanym w krople o dużej objętości; zachodzi na

powierzchni ciał stałych i jest stosowany przy oczyszczaniu

ścieków deszczowych zaolejonych ze stacji benzynowych,
-koagulacja – destabilizacja koloidów wskutek zmiany ich

właściwości powierzchniowych, co umożliwia łączenie się

indywidualnych cząstek w większe konglomeraty,
-flokulacja – gromadzenie się cząstek w osadzające się

skupiska (flokuły).

Chemiczne oczyszczanie ścieków

(odnowa wody)

• Metody strąceniowe – koagulacja,

strącenie Ca, strącenie met. Ciężkich:
-chemiczne (koagulacja ścieków i osadów

ściekowych, chemiczne strącanie

związków fosforu, strącanie wapnem,

strącanie metali ciężkich);
-biologiczne – procesy biochemiczne

prowadzone przez mikroorganizmy

tlenowe (bakterie, grzyby, pierwotniaki);

usuwanie przez wbudowanie w biomasę

organizmów lub wydalanie do atmosfery w

postaci metabolitów;

• Neutralizacja – proces doprowadzania

odczynu ścieków z silnie kwaśnego lub

zasadowego do obojętnego; stosuje się

wapno, ługi, dolomit, węglan sodu, kwas

solny lub siarkowy;

• Utlenianie i redukcja –używano chloru i

jego pochodnych (wapno chlorowane,

podchloryn sodu) jako reagenta

utleniającego, powstają związki o

działaniu karcerogennym i mutagennym

Biologiczne oczyszczanie ścieków

• Wykorzystuje się metabolizm organizmów roślinnych, zwierzęcych i

grzybów do transformacji zawartych w ściekach substancji organicznych

i mineralnych;

• W czasie oczyszczania ścieków i przeróbki osadów ściekowych zachodzą

procesy fermentacji:
-fermentacja kwaśna osadów wstępnych odbywa się w wyniku

rozkładu węglowodanów i białek z udziałem bakterii jelitowych

(kwasy dodawane do ścieków w celu zwiększenia denitryfikacji oraz

usuwania fosforu metodami biologicznymi)
-fermentacja metanowa - stosuje się głównie przy oczyszczaniu

ścieków bogatych w substancje organiczne – stabilizacja osadów

ściekowych oraz oczyszczanie ścieków, powstaje biogaz, który powinien

być zagospodarowany

• Osad czynny to kłaczkowate zawiesiny o składzie zależnym od wielu

czynników biotycznych i abiotycznych (stężenie BZT, czas przebywania

osadu w komorach wtórnych, stosunek C/N i zawartość siarczków);
-bakterie nitryfikacyjne utleniają azot amonowy do azotanów, zmniejsza

się zasadowość ścieków,
-bakterie biokumulujące fosfor,
-bakterie nitkowate, zbyt mała liczba może powodować puchnięcie osadu.

Przemiany biochemiczne w czasie fermentacji

metanowej

Schemat:

Białka, tłuszcze, węglowodany

Aminokwasy, glicerol, kwasy

tłuszczowe, cukry proste

Kwasy tłuszczowe, alkohole

Pirogronian

Bursztynian

Mleczan

Mrówczan

Bakterie fermentacyjne

Redukcyjne bakterie

siarkowe

Mrówczany

Wodór

Dwutlenek węgla

Octany

Propioniany

Maślany Kaproniany

Waleriany

Bakterie

homooctanowe

Octany

Metan + dwutlenek węgla

Wodór

Dwutlenek Węgla

Octany

Bakterie metanogenne

Bakterie syntroficzne

HYDROLIZA

KWASOGENEZA

OCTANOGENEZA

METANOGENEZA

Oczyszczanie ścieków (gdy brak zbiorczej

kanalizacji)

• Oczyszczalnie przydomowe i lokalne,

• Osadniki gnilne – mechaniczne oczyszczanie ścieków, zachodzą

procesy sedymentacji, flotacji,

• Osadniki Imhofta do wstępnego oczyszczania ścieków

(konstrukcyjne oddzielenie części przepływowej i osadowej);

• Drenaż rozsączający - rozsącza się oczyszczone mechanicznie

ścieki bytowo – gospodarcze i odprowadza do gruntu, bakterie tam

zawarte je oczyszczają,

• Filtry piaskowe,

• Oczyszczalnie gruntowo – roślinne, ekosystemy bagienne,

makrofiltry (trzcina, pałka wodna, tatarak, lilie i irysy),

• Stawy ściekowe stabilizacyjne, łatwa metoda biologicznego

oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych,

• Złoża biologiczne nisko obciążone ładunkiem zanieczyszczeń,

złoża torfowe, tarczowe (warstwa błony biologicznej na tarczy),

• Oczyszczalnie z osadem czynnym.

Produkty końcowe po oczyszczaniu ścieków

1. Woda z której usunięto większość ciał stałych tworzących

zawiesinę, rozpuszczoną materię organiczną oraz składniki

pokarmowe, po oczyszczeniu woda może zostać zrzucona do do

zbiornika wodnego.
-należy przeprowadzić chlorowanie wody w celu eliminacji

organizmów toksycznych dla fauny i flory wodnej, dla ludzi i

zwierząt.

2. Osad ściekowy – szlam zawierający materiał biologiczny,

materię organiczną, nieorganiczne ciała stałe, musi być dalej

oczyszczany.

24. Unieszkodliwianie i postępowanie z

osadami ściekowymi

• Podział osadów:

-osady surowe (wstępny, wtórny,
mieszany),
-osady biologiczne ustabilizowane
(zmineralizowane).

• Unieszkodliwianie osadów polega na

poddaniu ich procesom przekształ-cania
biologicznego, fizycznego lub
chemicznego aby nie stwarzały
zagrożenia dla zdrowia ludności i
środowiska:
- zmniejszenie objętości osadów
ściekowych (ograniczenie przykrych
zapachów), dobrze zagęszcza się osady
wstępne, źle osady czynne;
- ograniczenie szkodliwego wpływu na
środowisko.

Unieszkodliwianie osadów ściekowych

• Stabilizacja osadów – usunięcie związków organicznych,

szybko, biologicznie rozkładalnych (fermentacja metanowa-gazy

przechodzą do atmosfery),
-Kompostowanie – tlenowy rozkład materii organicznej przez

grzyby i bakterie termofilne, są to procesy egzotermiczne (nawet

C), musi być odpowiedni stosunek węgla do azotu, właściwa

wilgotność, warunki tlenowe,
-koszty eksploatacyjne stabilizacji tlenowej osadów są większe

niż beztlenowej, bo trzeba napowietrzać osad.

• Higienizacja osadów – niszczenie organizmów

chorobotwórczych:
-w Polsce prowadzi się ją przy użyciu wapna (podwyższenie pH,

wzrost temperatury),
-wadą jest konieczność wstępnego odwadniania osadów.

• Detoksykacja osadów - procesy usuwające z osadów substancje

niebezpieczne (metale ciężkie, węglowodory aromatyczne,

pestycydy, rozpuszczalniki chloroorganiczne, dioksyny, furany);
-metale ciężkie można usunąć przez sezonowanie osadów;

wymywają się metale – ługowanie biologiczne i chemiczne;

• -spalanie osadów – ważne jest ograniczenie emisji do atmosfery

pyłów, metali ciężkich, dioksyn, furanów.

System OFS (oil from sludge)

• Schemat:

Dostarczenie

osadu

Odwodnienie

osadu

Suszenie osadu

Odzysk

energii

Usuwanie

popiołów

Przekształcenie

typu OFS

Magazyn oleju

Polielektrolit

Skropliny

Komin

Odciek

Energia

Kożuch osadowy

Gaz naturalny

Produkty zwęglania

„gazy” woda

Powietrze

Piroliza – proces fizycznego i chemicznego rozkładu substancji organicznej pod

wpływem ciepła w warunkach beztlenowych;

otrzymuje się gaz palny, kondensat wodny i olejowy oraz pozostałość palną.

Schemat oczyszczalni z unieszkodliwieniem

ścieków

• Schemat

KRATY

PIASKOWNIK

OSADNIK

WSTĘPNY

OSAD CZYNNY

lub ZŁOŻA

BIOLOGICZNE

OSADNIK

WTÓRNY

PROCESY CHEMICZNE

I FIZYKOCHEMICZNE

PROCES

OCZYSZCZANIA

ŚCIEKÓW

ODPADY

POWSTAJĄCE W

PROCESIE

UTYLIZACJA

POWSTAJĄCYCH

ODPADÓW

Skratki

Piasek

Części flotujące

Osady wstępne

Osady wtórne

Specyficzne odpady

dla danego procesu

Dezynfekcja wapnem chlorowym

Wywóz na składowiska odpadów

Wypłukanie części organicznych

Wywóz na składowiska odpadów

Utylizacja indywidualna

UNIESZKODLIWIANIE OSADÓW

ŚCIEKOWYCH

Zagęszczanie i stabilizacja

Mokre spalanie

Kompostowanie

Kondycjonowanie i odwadnianie

System OFS

Higienizacja

Spalanie

Wysypisko odpadów

Rolnicze i

przyrodnicze

wykorzystanie

osadów

Utylizacja indywidualna uzależniona

od rodzaju odpadu

Schemat ciągów technologicznych

unieszkodliwiania osadów ściekowych

• Ciąg:

Urządzenie do

oczyszczania

ścieków

Zagęszczenie

grawitacyjne lub

flotacyjne

Fermentacja lub

tlenowa

biologiczna

stabilizacja

Obróbka

termiczna

Mokre spalanie

Wirówki

Filtry

próżniowe

Poletka do

suszenia

Prasy

filtracyjne

Spalanie

Rolnicze

wykorzystanie

osad

Odcieki zawierające osad do

ponownej przeróbki

ąc

Zagospodarowanie osadów z małych

oczyszczalni ścieków

• Schemat

Odwodnienie i

dezynsekcja

Fermentacja lub

tlenowa

stabilizacja

Transport

Wysypisko

ąc

Rolnicze

wykorzystanie

Duże

oczyszczalnie

miejskie

Atmosfera

• Atmosfera to gazowa powłoka, chroniąca życie na ziemi przed

promieniowaniem korpuskularnym i krótkofalowym z kosmosu,
kształtuje pogodę i klimat, jest zbiornikiem tlenu niezbędnego do
oddychania i do podstawowych procesów.

• Atmosfera: troposfera (0-15 km), stratosfera (15-50 km),

mezosfera (50-85 km), termosfera (85-500 km),

• Atmosfera jest wrażliwa na zanieczyszczenia, szybkie

mieszanie składników, rozprzestrzenianie na dużym obszarze
(problem wielu państw),

Atmosfera 0,005

Hydrosfera 2,4

Skorupa 24

Płaszcz

4000

Jądro

1900

Skorupa

Względne rozmiary największych

„zbiorników” Ziemi; jednostka – 10

Pionowa budowa atmosfery

Turbopauza

ciśnienie

temperatura

Ciśnienie, Pa

Stratopauza

Mezopauza

Mezosfera

Stratosfera

Tropopauza

Troposfera

200

180

160

140

120

100

700

600

500

400

300

200

100

-2

-4

-6

ść

, k

Temperatura, K

Źródła zanieczyszczeń

• źródła geochemiczne – pyły unoszone przez wiatry z pustyń,

rozproszona woda morska, sole tworzące aerozole, meteory,
wulkany (SO

, CO

, HCl, HF);

• źródła biologiczne – pożary lasów (sadza), żyjące lasy (źródło

związków organicznych, metan), gleby, mokradła (metan),
mikroorganizmy w oceanach;

• źródła antropogeniczne – środki gaśnicze, rozpylacze

aerozolowe (freon), spalanie biomasy (chlorek metylenu),
spalarnie (wzrost CO

), przemysł.

26. Procesy eliminacji zanieczyszczeń

powietrza

Podstawową przemianą, która zachodzi w atmosferze jest

utlenianie:
- powstają substancje o charakterze kwasów,
- utleniaczami są O

, H

obecne w wodzie deszczowej.

Usuwanie mokre, kwaśne deszcze:

-dobra rozpuszczalność kwasów w wodzie – kwaśne deszcze, pH
<3.

Naturalne źródła tlenków kwasowych:

-burze, wulkany, paląca się biomasa,
-działalność mikroorganizmów,
-motoryzacja, przemysł.

Mechanizmy usuwania z atmosfery ditlenku

siarki (IV)

•

Schemat

Utlenianie

(godziny lub dni)

Siarczki organiczne

emisja

naturalna lub

antropogeniczna

Utlenianie

(godziny)

suchy opad

(często absorpcja na

powierzchniach

wilgotnych)

wymywanie

(poniżej chmury)

strącanie oczyszczające

lub

mokry opad

CHMURA

opady

deszczu

(z chmury)

27. Efekt cieplarniany i modele zmian

klimatycznych

•

Produkcja dóbr konsumpcyjnych, zużycie
energii to

wzrost stężenia śladowych

gazów w atmosferze;

•

Gazy cieplarniane to gazy o więcej niż 2
atomach, zdolne do pochłaniania
charakterystycznych części widma
podczerwonego H

O, CO

, CH

, N

O, O

, ClFC;

•

Cykle biochemiczne – stała ilość pierwiastków,
związków: C, O

, H

O na Ziemi;

•

w atmosferze:

-ostoja życia na Ziemi gdyby nie było w
atmosferze CO

i H

O to temperatura na

Ziemi by wynosiła – 19

-asymilacja przez rośliny zielone,
-wydzielany tlen w procesie asymilacji

fotosynteza: (CH

O)n + nO

nCO

+ nH

Absorpcja promieniowania

elektromagnetycznego przez gazy

cieplarniane

•

Widmo dwutlenku węgla w podczerwieni

PROMIENIOWANIE

NADFIOLETOWE

WIDZIALNE

PODCZERWONE

Długość fali (nm)

100

Absorpcja promieniowania

elektromagnetycznego przez gazy

cieplarniane

•

Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego przez
cząsteczki znajdujące się w atmosferze ziemskiej.

Promieniowanie

Ultrafio-

letowe

O + CO

widzialne Podczer-

wone

O + CO

ATMOSFERA

102

28. Zanik warstwy ozonowej w stratosferze,

„dziura ozonowa

•

Troposfera: 8-20km, cieńsza w zimie i na biegunach, grubsza
latem i nad równikiem, temperatura do –54

•

Stratosfera: temperatura stała

•

Ziemia jest otoczona w dolnych warstwach stratosfery
przez warstwę O

103

Powstawanie ozonu

•

Reakcje:

•

Dzięki konkurencyjnym reakcjom stężenie ozonu jest stałe

•

Warstwa O

redukuje ilość promieniowania UV docierającego

do Ziemi.













katalizato

























104

Przyczyny zaniku warstwy ozonowej

• Obecność w stratosferze związków niszczących ozon

stratosferyczny:
-ClFC (chlorofluorocarbons)
-tlenki azotu

(rys. 11,12)

• Związki ClFC są w aerozolach (freon) gaśnicach przeciwpożarowych;

są one trwałe chemicznie, nietoksyczne, niepalne (rozkład freonu
75lat);

• ClFC mają zły wpływ na stężenie stratosferycznego O

(dziura

ozonowa nad Antarktydą).







CFCl



ClO











O 

106

30. Ochrona przyrody

Unia europejska:

- dyrektywa Rady 79/409/EWG – dyrektywa ptasia,

- dyrektywa Rady 92/43/EWG – dyrektywa siedliskowa,

- konwencje – Rio de Janeiro 1992, Berno 1980 ratyfikowane
przez Polskę,

Prawo polskie:
- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 11. 10. 2001 w sprawie określenia

listy gatunków roślin rodzimych objętych ochroną,

- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 26. 09. 2001 w sprawie listy

gatunków zwierząt objętych ochroną,

- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 14. 08. 2001 w sprawie określenia

rodzajów siedlisk przyrodniczych podlegających ochronie,

Cel ustawy z dn. 07. 12. 2000 o zmianie ustawy o ochronie przyrody,

(weszła w życie 02. 02. 2001):

     -dostosowanie do wymagań UE, wprowadzenie definicji,
     -zmieniono procedurę tworzenia form przyrody,
     -inaczej sformułowano sposób i katalog ograniczeń dla parków narodowych i

rezerwatów, inny dla parków krajobrazowych,

-sformułowano przepisy dotyczące planów ochrony,
-wprowadzono podstawy prawne tworzenia sieci obszarów chronionych wg

systemu „Natura 2000” dostosowując prawo do UE,

Document Outline