Wszystkie zagrożenia środowiska to przede wszystkim skutek działań człowieka. Człowiek przekształca i dostosowuje środowisko do swoich potrzeb. Prowadzi to do degradacji i dewastacji środowiska ludzkiego. Presja przy pomocy środków technicznych.
ETAPY: I okres trwał bardzo długo. Do VII wieku naszej ery człowiek funkcjonował w środowisku podobnie jak stado zwierząt - korzystał ze środowiska, ale go nie degradował. Ogień - podstawowe narzędzie człowieka w walce z przyrodą (wypalanie lasów). Okres współżycia człowieka z przyroda. Znaczne tereny zostały wylesione, krótkie uprawianie pól, porzucanie w wylesianie nowych terenów. II okres przekształceń i walki z przyroda. Następuje poprawa warunków klimatycznych stosowanie tzw. uprawy sprężonej. Wykorzystanie zwierząt jako siły pociągowej. W X wieku ok. 25% powierzchni kraju stanowiły grunty orne, około 10% - pastwiska. Stosowano długi okres ugorowanie pól (6-7lat). 966 r. - chrześcijaństwo - napływa kultura w tym rolna z zachodu i osiedlanie zakonników - klasztory jako ośrodki rozprzestrzeniające wiedzę o lepszych sposobach uprawy. III okres od XIII wieku - okres przekształceń odwracalnych. Zaczęto uprawiać rośliny typowo ciepłolubne m.in. winorośle. Od XV wieku klimat w Polsce był wyraźnie cieplejszy niż obecnie wiec sprzyjało to produkcji roślinnej. Uprawiano już tereny dotychczas niedostępne (odwadnianie terenów, wylesianie obszarów lessowych). Tereny lessowe Polski stały się spichlerzem dla całej Europy. Gęstość zaludnienia na tych terenach: 30-40 mieszkańców/km2. to wylesianie spowodowało olbrzymią degradację gleb. Nasiliły się procesy erozji wodnej, w tym okresie powstała gęsta sieć wąwozów. Około XV wieku 50% powierzchni kraju stanowiły tereny rolnicze. W XIII wieku rozpoczęto zabiegi melioracyjne na Żuławach. Roboty hydrotechniczne związane z regulacją rzek. Budowa kanałów ułatwiających żeglugę. Wkracza mechanizacja, wynalezienie maszyny parowej. IV okres - wiek XIX okres rewolucji przemysłowej. Presja człowieka na środowisko wzrasta. Rozpoczynają się emisje zanieczyszczeń do atmosfery związane ze spalaniem gazów. Stężenie Pb w lądolodach osiąga poziom nierealny. Od około 1800r. następuje okres przekształceń trudno odwracalnych. Zastosowanie maszyny parowej zwiększa wydajność prac dzięki temu część ludności może zając się innymi rzeczami => rozwój medycyny, higieny => większy rozwój rolnictwa => rozwój przemysłu. Uprawa przy użyciu ciężkich maszyn powoduje zagęszczenie gleby oraz zwiększenie powierzchni pól => większa erozja. Degradacja związana z wydobywaniem surowców (węgiel, metale). Zmiany w środowisku SA na tyle duże, ze zaczęto podejmować działania „naprawcze”. Około 1850r. na terenach wielkopolski hrabia Dezydery Chłapowski zakłada system zabiegów fitomelioracyjnych ochronnych => system zadrzewień śródpolnych w celu ochrony pól przed szkodliwymi wiatrami. XX wiek - skonstruowano denczownie (1911) urządzenie nawadniające.
XIX/XX pierwsze spalarnie odpadów (w Pl 1917).
Główne opady podlegające biodegradacji => gnicie => olbrzymie zagrożenie sanitarne. Rozwijają się sposoby utylizacji ścieków i powstają obiekty służące do rolniczego wykorzystania ścieków do nawożeń. Wojny: I spowodowała rozwój techniki - użycie samolotów transportowych - silniki spalinowe, flota morska, gazy bojowe; II - technika ma jeszcze większe znaczenie, zastosowanie energii jądrowej; 1942r. - pierwszy stos atomowy. V okres przekształceń niebezpiecznych dla biosfery. Od 1942r. w latach 40-tych następuje zastosowanie silników odrzutowych, rakietowych. Zmiana podejścia do walki ze szkodnikami i pasożytami. W 1944r. zastosowanie DDT (w Polsce nazwa handlowa Azotom) zlikwidowano w ten sposób epidemię tyfusu w Neapolu (zabicie wszy). Zastosowanie DDT w ochronie roślin i zwierząt - okazuje się, że DDT powoduje olbrzymie straty ekologiczne (w latach 70-tych z powodu DDT prawie wyginą orzeł bielik)
Stosowanie nawozów sztucznych => problemy eutrofizacji
Kopalnictwo odkrywkowe => zmiany geotechniczne powierzchni Ziemi oraz zmiany hydrologiczne (leje depresyjne). Rozwój rolnictwa (lata 60-70). Melioracje terenów bagiennych (m.in. Krowie Bagno). Melioracje ujścia Warty. W Polsce drastycznie niski poziom osiągnęła lesistość 1944-45 20% - zaburzenia w obiegu wody. Od 1946r. - odbudowa lesistości. Rolnictwo zaczyna wkraczać na tereny górskie. Lata 50 - powszechna elektryfikacja kraju => dalsza degradacja środowiska, w latach 60 w Europie Zach. nastąpiła powszechna degradacja środowiska (rzeki - rynsztoki, powszechne zanieczyszczenia atmosfery)
W latach 70 w Polsce zaczęto wprowadzać technologie z zachodu - powstają olbrzymie zakłady np.: Azoty w Puławach, Ursus, Huta Katowice. Rozrastają się miasta. Rozwój budownictwa komunalnego. Zaczęto sobie zdawać sprawę z potrzeby ochrony środowiska. VI okres od lat 70 w Europie zachodniej okres uzdrawiania środowiska. W Polsce nieco później - od początku lat 80 załamanie działalności gospodarczej i rolniczej, pomoc krajów zachodnich na rozbudowę systemów oczyszczalnie, podpisanie różnych konwencji. Zdano sobie sprawę ze nie da się funkcjonować w środowisku zanieczyszczonym. Rozpoczęto wykorzystywać osiągnięcia techniki do zapobiegania degradacji środowiska w ten sposób powstała sozotechnika.
ODPADY
Obecność odpadów powoduje szereg niekorzystnych zmian w środowisku: *naruszenie obiegu materii, *ubytek rolno-leśnej przestrzeni produkcyjnej, *degradacja środowiska przez zanieczyszczenie gleb i wód, *zanieczyszczenie powietrza pyłami (np. przy składowaniu odpadów paleniskowych), gazami, *nadmierny rozwój niektórych organizmów - ptaki, gryzonie, *zmiana zwyczajów niektórych zwierząt - lisy, dziki, *zagrożenie epidemiologiczne związane z roznoszeniem odpadów przez ptaki, gryzonie, *zeszpecenie krajobrazu, *finanse (budowa składowisk, spalarni, kompostowni). Wielkość i charakter odpadów zalezą od:, *dostępności surowców, *technologii produkcji, *postępu technicznego, *poziomu życia ludności, *etyki ekologicznej. Charakter i wielkość odpadów są odzwierciedleniem prawidłowości lub nieprawidłowości technologii produkcji. Odzwierciedla prawidłowość w gospodarce zasobami oraz charakter konsumpcji dóbr materialnych. Podział odpadów: 1.ze względu na stan skupienia: *stałe,*ciekłe. 2.ze względu na właściwości i skład chemiczny: *organiczne (biodegradalne), *nieorganiczne, *organiczno - mineralne. 3.pod wzgląd użyteczności: *nadające się do użytkowania (wykorzystane), *nieużytkowe. 4.zależnie od przydatności do różnych technik wykorzystania: *nadające się do spalania, *nadające się do kompostowanie. 5.zależnie od źródła pochodzenia: *przemysłow3, *komunalne. 6.ze względu na uciążliwość w środowisku: *obojętne, *niebezpieczne, *inne niż obojętne i niebezpieczne. Odpady przemysłowe : ok. 120mln ton odpadów/rok. Odpady niebezpieczne : ok. 1,2 mln ton/rok
Odpady komunalne - ilość trudna do określenia bo wiele trafia na dzikie wysypiska lub są spalane w piecach domowych ilość odpadów zebrane i wywiezione: *2001r. ponad 11 mln ton, *2003r. 10 mln ton; Średnio 47 hm3/rok (47 mln m3) odpadów stałych komunalnych.
GOSPODARKĘ ODPADAMI powinno się prowadzić w sposób racjonalny. Problemy związane z gospodarka odpadami regulują rozporządzenia prawne (ustawy).
Ustawa o odpadach 27.04 2001r. z późniejszymi zmianami. Zmiany z 29.07.5005r.
Ustawa o odpadach reguluje ogólne zagadnienia związane z gospodarka odpadami. Do ustawy jest szereg rozporządzeń:
1.wprowadzanie obowiązku, przez wszystkie jednostki gospodarki terenowej, sporządzenie planu gospodarki odpadami, plan jest sporządzany co 4 lata a weryfikowany co 2 lata, 2.podaje aktualny stan gospodarki odpadami, 3.podaje prognozowane zmiany w gospodarce odpadami, 4.podaje działania zmierzające do poprawy sytuacji w zakresie gospodarki odpadami, 5.podaje instrumenty finansowania zamierzonych celów, 6.podaje systemy monitorowania i oceny realizacji celów
W ustawie zaleca się tworzenie związków gmin do realizacji planów gospodarki odpadami. Ustawa definiuje różne pojęcie związane z gospodarowaniem odpadami np.: odpady oznaczają każdą substancje lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do ich pozbycia się jest zobowiązany
Odpady niebezpieczne - w załącznikach do ustawy podane są właściwości decydujące o tym ze odpad jest niebezpieczny, wymienione są niektóre kategorie i rodzaje odpadów oraz podane są niektóre substancje, składniki odpadów decydujące o ich niebezpieczeństwie.
Odpadem niebezpiecznym jest taki odpad, który podlega przemianom i wchodzi w reakcje: fizyczne, chemiczne, biologiczne, które powodują zanieczyszczenia środowiska, zagrożenie zdrowia, niekorzystny wpływ na materię, z którą się kontaktują, zawierają substancje ujęte w ustawie, stanowią zagrożenie dla jakości gleb, wód zarówno bezpośrednio jak przez wypłukiwanie z nich substancji.
Cechy decydujące o tym, że odpad jest niebezpieczny: właściwość wybuchowa- subt. która może wybuchnąć pod wpływem ognia, bardziej wrażliwa na wstrząs tarcie na dinitrobenzen, właściwości utleniające substancje wykazują silne egzotermiczne reakcje podczas kontaktu z innymi substancjami; łatwopalność- subst. Których temperatura zapłonu jest w granicach 21-55°C ; wysoce łatwopalność -temp. zapłonu w przypadku cieczy poniżej 21°C, substancje gazowe, substancje stałe, które w wyniku kontaktu z powietrzem mogą się ogrzać i zapalić; właściwości drażniące- subst, które w wyniku kontaktu ze skórą mogą powodować stan zapalny; właściwości żrące- przy zetknięciu z żywą tkanką mogą spowodować jej zniszczenie; szkodliwość- takie substancje, które w wyniku dostania się do organizmu drogą pokarmową, oddechową, przez skórę- mogą spowodować ograniczone zagrożenie dla zdrowia; toksyczność- takie substancje, które mogą powodować poważnie ostre lub chroniczne zagrożenia dla zdrowia a nawet śmierć; właściwości zakaźne- odpady zawierające mikroorganizmy lub toksyny wydzielane przez mikroorganizmy, o których wiadomo, że mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia; ekotoksyczność- substancje, które stanowią lub mogą stanowić bezpośrednie lub opóźnione zagrożenie dla jednego lub więcej elementów środowiska; właściwości rakotwórcze- powodujące raka lub zwiększające jego częstotliwość występowania; mutagenność- powodujące dziedziczne efekty genetyczne lub zwiększają częstotliwość ich występowania.
Gospodarka odpadami- wszystkie działania związane z gospodarką odpadów i nadzór nad nimi: zbieranie odpadów, transport, odzysk, unieszkodliwienie.
Odzysk- to wszelkie działanie, nie stwarzające zagrożenia, polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub w części lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji materiałów lub energii. Recykling- (kolejny etap po odzysku) polega na powtórnym przetworzeniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym w celu uzyskania substancji lub materiałów o przeznaczeniu pierwotnym lub o innym przeznaczeniu np. recykling surowcowy-złom stalowy przetapiany w hucie na stal, części ze starych samochodów (materiałów) recykling towarowy np. odzież używana. Recykling organiczny polega na kompostowaniu odpadów organicznych, obróbka tlenowa lub fermentowanie, które ulegają rozkładowi biologicznemu w warunkach kontrolowanych i powstaje materia organiczna nazywana kompostem lub materie org. i metan. Spalanie (nie jest recyklingiem, chociaż odzyskujemy energie)odzyski energii. Rodzaj termicznego przekształcenia odpadów zmierzający do unieszkodliwienia ich bez lub z odzyskiem energii. Odpady ulegające biodegradacji ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu z udziałem mikroorganizmów.
Składowisko odpadów- obiekt budowlany przeznaczony do składowania odpadów.
Termiczne przekształcanie odpadów- różne procesy związane z utlenieniem odpadów w tym spalanie, zgazowanie, rozkład w tym pirolityczny, proces plazmowy - są one przeprowadzane w odpowiednich instalacjach i w ostatecznym efekcie prowadzą do spalenia.
Ustawa wprowadza katalog odpadów (zawiera 20 grup odpadów) dostosowany do klasyfikacji odpadów obowiązujący w UE. Zawiera jednocześnie listę odpadów niebezpiecznych. Katalog odpadów nadaje każdemu odpadowi numer ewidencyjny sześciocyfrowy, w którym dwie pierwsze cyfry to grupa odpadów 3 i 4 to podgrupa i ostatnie - rodzaj odpadów. 27.IX.2001 opublikowany w dzienniku ustaw nr. 112 z 2001r poz. 1206.
Podstawą podziału odpadów jest ich pochodzenie. Istnieje jednak wiele odpadów, których trudno określić miejsce pochodzenia (grupy 13-16 obejmują odpady z różnych źródeł). Grupy dzielą się na podgrupy i rodzaje. Odpady oznaczone nr 80 i więcej są to odpady specyficzne dla polskiej gospodarki (tzw. Osiemdziesiątka)
Rodzaj 99 to odpady inne nie wymienione. Odpady niebezpieczne są oznaczone gwiazdką przy kodzie.
Gospodarowanie odpadami komunalnymi:
Odpady komunalne są związane z bytowaniem człowieka. Mają specyficzny charakter, który zmienia się zależnie od wielu czynników: właściwości technologicznych tych odpadów; charakter zabudowy miejskiej czy wiejskiej; nasycenie terenów zurbanizowanych obiektami niemieszkalnymi; techniczno sanitarne wyposażenie budynków w tym głównie odpady sposobu ogrzewania budynku; pory roku; czy istnieją ogródki przydomowe czy nie, czynniki subiektywne- odpowiedź zależy od wytwórców odpadów oraz nawyków związanych z odzyskiem surowców, gospodarności mieszkańców, zamożności ludzi, nawyków. Odpady komunalne zgrupowane są w grupie o kodzie 20. Podgrupa 01- odpady selektywne zbieranie. Wśród nich są: papier, tekstylia, szkło, odpady kuchenne ulegające biodegradacji, odzież, tekstylia. Do odpadów komunalnych zaliczone są też odpady pochodzące z zakładów przemysłowych, mają one charakter odpadów komunalnych i nie zawierają substancji niebezpiecznych np. powstające w stołówkach zakładów przemysłowych. Ponieważ odpady komunalne zawierają odpady niebezpieczne nazywane są odpadami innymi niż niebezpieczne i obojętne. Ilość odpadów wytwarzana średnio przez jednego mieszkańca w ciągu roku. Polska 260kg odpadów komunalnych/ mieszkańca w tym 180kg/mieszkańca z gospodarstw domowych. Odpady komunalne stałe w Polsce (w 2002 r na podstawie informacji GUS) zebrano 10,5 mln ton-> 275 kg/M W tym: wyselekcjonowane: makulatura 0,4%;szkło 0,5%, tworzywa sztuczne 0,2%; metale 0,1%, razem=1,2% oraz unieszkodliwione: termiczne 0,3%; w kompostowniach 2%; na składowiskach 96,5%.
Składowiska odpadów. Składowiska zorganizowane odpadów komunalnych w 2002 r: czynne 1016 szt, 3205ha; zamknięte 82szt, 169ha; zrekultywowane 65ha.
Wybór odpowiedniej lokalizacji składowiska. Pod względem wymagań lokalizacyjnych rozróżnia się składowiska odpadów: obojętnych, niebezpiecznych, innych niż niebezpieczne. W rozporządzeniu podane są miejsca w których składowiska nie mogą być lokalizowane: strefy zasilania głównych i użytkowych zbiorników wód podziemnych; obszary otulin PN i rezerwatów przyrody; obszary lasów ochronnych; doliny rzek, pobliża zbiorników wód śródlądowych; źródliskowe, bagienne, podmokłe; tereny zagrożone powodzią; strefy osuwisk; strefy zapadlisk terenu; strefy zagrożenia lawinami; tereny o nachyleniu powyżej 10°C. Odpady niebezpieczne i inne niż niebezpieczne nie mogą być składowane w następujących miejscach: tereny zagrożone tektoniczne; gleby I i II klasy bonitacyjnej; tereny wychodni skał zwięzłych, porowatych, skrasowiałych; miejsca występowania szkód górniczych; obszary ochrony uzdrowiskowej; obszary z kopalinami leczniczymi. Po wybraniu odpowiedniego miejsca na składowisko to konieczny jest jeszcze szereg badań związanych głównie z warunkami gruntowo-wodnymi, meteorologicznymi, hydrograficznymi, hydrogeologicznymi. Podstawą tych badań jest określenie układu warstw geologicznych, głębokości warstw nieprzepuszczalnych, poziomu wód podziemnych, kierunku przepływu wód podziemnych, przestrzennego rozkładu warstw nieprzepuszczalnych. Badanie te prowadzi się przy pomocy odwiertów sięgających do wód podziemnych. W odwiertach zakłada się tzw. piezometry umożliwiające pobieranie próbek wody. Wykonuje się przekrój geologiczny z podaniem miąższości poszczególnych warstw. Dzięki tym otworom można sporządzić mapę zalegania wód podziemnych, wykreślić na mapie hydroizohipsy. Tło hydrologiczne- jakość wód podziemnych. Musi być systematycznie określana jakość tych wód w czasie eksploatowania składowiska po jego zamknięciu. Próbki wody pobierane są na dopływie wód pod składowisko i za składowiskiem i porównuje się te próbki. Ewentualne roszczenia użytkowników wód. Określa się grubość warstwy nieprzepuszczalnej i sposób rozmieszczenia (np. czy jest pochyła, czy pozioma, czy zalega pod całym wysypiskiem). Określa się też inne parametry w celu obliczenia bilansu rolnego (pomiary opadów atmosferycznych, ewapotranspiracji , wszystkie zbiorniki i cieki). Budowa składowiska: właściwe przygotowanie gruntu: (odpowiednio wyprofilowany skarp i dna- składowisko podpoziomowe; składowisko nadpoziomowe- wyrównanie powierzchni gruntu, wykonanie ogroblowań; składowisko przyskarpowe- wyprofilowanie skarp i dna, ogroblowanie na dole u podstawy i zabezpieczenie na górze przed dopływem wód, uszczelnienie dna składowiska. Uszczelnianie: naturalne- wykorzystanie naturalnej bariery geologicznej (warstwę geologiczną o bardzo małej przepuszczalności- współcz.
przepuszczalności k<1*10-9 m*s); warstwa ta powinna się rozciągać pod całym składowiskiem i terenem przyległym; powinna być ułożona w poziomie; w przypadku składowiska odpadów niebezpiecznych miąższość tej warstwy powinna być nie mniejsza niż 5 m.; w przypadku odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne (komunalne) powinna być nie mniejsza niż 1m. Sztuczne- polegające na wyłożeniu całej powierzchni dna i skarp warstwą gruntu o K<1*10-9 m*s nie mniejszej niż 0,5m; warstwa powinna być układana warstwami nie grubszymi niż 25 cm i każda z tych warstw musi być oddzielnie zagęszczona. Max poziom zwierciadła wód gruntowych musi być poniżej 1m od dna składowiska. Na powierzchni warstwy mineralnej musi być położone uszczelnienie syntetyczne ( z tworzyw sztucznych) tzw. geomembrany. Uszczelnianie syntetyczno-mineralne zastępujące warstwę mineralną. Bentonity- zbudowane z dwu warstw włókniny i miedzy nimi znajduje się warstwa sproszkowanego bentonitu (zawiera on minerał- montmorylonit, który ma zdolności pęcznienia- tworzy warstwę nieprzepuszczalna).Masa taka ma grubość 5-6mm i zawiera do ok. 4-5kg bentonitu w m2. Bentonity układa się bezpiecznie na dno wyrównanej powierzchni i skarp „zakotwicza się”w rowie, żeby się nie zsuwała. Rozwija się zakładem ok. 20cm, miejsce zakładu posypuje się bentonitem i powstaje samo uszczelnienie złącza. Warstwa bentonitu może zastąpić mineralną warstwę uszczelniania. Bezpośrednio po położeniu bentomaty, układa się uszczelnienie syntetyczne (izolowanie i przyciśnięcie bentonitem do gruntu) Geomembramy wykonywane z polichlorku winylu (PCW), obecnie z polietylenu (są to folie) najczęściej z tzw. polietylenu twardego (PEHD - nazwa handlowa). Jest to folia grubości 1-2,5 mm. Geomembrama jest praktycznie nieprzepuszczalna i taką funkcję powinna zatrzymać przez cały okres funkcjonowania składowiska. Musi charakteryzować się: dużą odpornością chemiczną na różne substancje; odpornością na działanie mikroorganizmów; odpornością na wysokie i niskie temp; odpornością i wytrzymałością na naprężenie odkształcenie; małą przesiąkliwością na płyny i gazy (k= 1*10-12,-14 m*s- większość). Geomembrama musi być też zakotwiczona w rowie okalającym składowisko. Obecnie stosuje się tzw. geomembramy teksturowe, które mają podwyższoną szorstkość. Wyróżnia się dwustronnie i jednostronnie teksturowane (kolce, wyrostki, itp). Arkusze geomembran muszą być odpowiednio położone. Są różne techniki łączenia: klejenie, spawanie.geomembrany układa się z zakładką min 5 cm. -spoina naspawana, spawy z tworzywa sztucznego; -spoina wtłoczona, wtłoczenie tworzywa sklejającego w zakładkę. Obecnie stosuje się metody: -na podwójny spaw - powoduje, że między dwoma spawami powstaje kanalik: sprawdzenie szczelności -w kanalik wtłacza się powietrze i sprawdza spadek ciśnienia. W ten sposób nie uszkadzając spawów sprawdza się szczelność.Zabezpieczenie stanowią bentomata i geomembrana, ale jeśli geomembrana pęknie to następuje to następuje zwilżenie bentonitu w bentomaciepuchnie i wypełnia nieszczelność (bentamaty- maty inteligentne, bo zawsze się uszczelniają) uszkodzenie w geomacie zostaje zabliźnione. Wada bentamaty- geowłóknina przepuszczalna- odciekli mogą migrować pod geomembraną. Dlatego opracowano sposób produkcji jeszcze lepszy- łączenie bentamaty i geomembrany bez warstwy włókniny.(geomembrana zamiast włókniny).
Przebicie uszczelnienia- na geomembranie układa się warstwę izolacyjną by zabesp przed przebiciem. Najczęściej jest to warstwa piasku gruboziarnistego, żwiru.ale wielu producentów zaleca układanie warstw tekstylnych. Uszczelnienie powoduje ze na dnie składowiska zatrzymuje się wszelkiego rodzaju substancje płynne odciekające. Składowisko musi, więc być wyposażone w urządzenie odprowadzające odciekli. W tym celu na uszczelnieniu instaluje się drenaż- rurociągi perforowane, które przechwytują i odprowadzają odcieki poza składowisko. Cały system drenażu jest bardzo ważny, ważna jest odpowiednia średnica rur i spadek. Początkowo były zbyt małe średnice i spadek, a były tak budowane, że nie można się było do nich dostać, aby udrożnić. Obecnie używa się rur o średnicy min 10cm. Rury mają otworki. Aby niedostawały się tam substancje stałe często okłada się je tkaniną syntetyczna np. włókno kokowne? Spadek podłużny powinien wynosić min 1%. Odległość między urządzeniami umożliwiającymi kontrole i konserwacje powinien wynosić 150-200m. Oprócz spadku podłużnego powierzchnie między sąsiadującymi łączkami też musza być odpowiednio uformowane. Wał i ich spadek w kierunku sączków powinien wynosić 3%. Aby ułatwić jeszcze kontrole sączka to oprócz studzienek kontrolnych wyprowadza się rurociągi od drenów na zewnątrz składowiska.
Odcieki ze składowiska musza być odprowadzane na zewnątrz. Istnieją różne sposoby wyprowadzania odcieków: -rurociąg drenarski łączy się w rowy składowiska i tam buduje się studnie ujmująca odcieki. Ze studni odcieki odprowadzane są rurociągiem poza składowisko. Zaleta tego systemu jest to, że nie będzie przebicia w uszczelnieniach. Wadą jest to, że ten obiekt cały czas jest umieszczony w składowisku. -Skarpa przebita przez drenaż i dopiero poza składowiskiem są studnie i rurociagi. Oprócz drenażu w postaci rurociągów stosuje się jeszcze często maty drenarskie ułatwiające dopływ. Najbardziej rozpowszechniona; między dwoma warstwami włókniny przepluszcz dla wody znajduje się tak zwany rdzeń drenarski w postaci splątanych nitek. Układa się je pasami lub na całym dnie.Stosuje się tez siatki z tworzyw sztucznych (jak w zlewozmywakach). Stos tez maty jakby blacha trapezowa -z tworzyw sztucznych. Po uszczelnieniu składowiska można przystąpić do jego eksploatacji -wypełnianiu odpadami. Eksploatacja powinna być tak prowadzona, aby jak najwięcej odpadów można było tam składować. Obecnie odpady są przywożone do składowiska i ewidencjonowane, są tzw. karty odpadów ważone i kontrolowane. Odpady są dowożone na plac rozładowczy. Rozplantowywane (rozpychane) po kwaterze przeznaczonej do zapełnienia za pomocą spychaczy i kompaktorów. Odpady na kwaterach są rozplantowywane warstwą około 30 cm. Warstwa ta jest zagęszczana za pomocą kompaktorów. Warstwa 30cm wynika z rozkładu nacisku kół, tj. warstwa optymalna (1,5kg/cm2 nacisku w miejscu kontaktu 0,7kg/cm2 nacisku 30cm pod powierzchnią).
Gdy warstwa odpadów na grubość 2cm stosuje się tzw. przesypke technologiczną - jt warstwa mineralna o grubości 30cm izoluje odpady i stabilizuje całe składowisko. Na przesypke stosuje się piach lub odpady obojętne: żużel, gruz, ziemię odpadową, w związku z tym odpady takie są przyjmowane bezpłatnie. Potem usypuje się groble na mijankę, groble mijają się w sąsiednich warstwach -powoduje to, że warstwy te są powiązane ze sobą - ma to szczególne znaczenie w składowiskach nadpoziomowych -stabilność. Ważna jest ilość przejazdów urządzenia zagęszczającego -najbardziej efektywne zagęszczenie uzyskuje się przy trzykrotnym przejeździe kompaktora. Oprócz tego stosuje się inne metody umożliwiające wzrost gęstości ;koła odpowiedniej wielkości i odpowiednim kształcie kolców- powinny być ostre.
Metody wspomagające zagęszczenie odpadów:
-rozdrabnianie odpadów za pomocą rozdrabniarek; -prasy do sprasowania odpadów np. prasa typu DINUSAURUS systemy prasowania odpadów w zakładach, sortowniach odpadów. Belowanie odpadów: -prasowanie poziome (kostki), -rolowanie. Prasowanie w belki -duża gęstość, duża oszczędność, ale pomiędzy belkami pozostają przestwory powietrzne. Oprócz przesypek technologicznych stosuje się tzw. przesypki dzienne- warstwa odpadów powinna być po każdym dniu roboczym przykryta. Na przesypki dzienne stos się z reguły piasek ok. 10cm. Przesypka przed następnym dniem powinna być zgarnięta i znów składowanie odpadów i znów przysypka. Następują jednak duże straty przesypki (większy koszt oraz duże koszty składowiska). Jako przesypki mogą być stosowane plandeki, geomembrany. Są stosowane także membrany termorozkładalne podlegające biologicznej degradacji (nie są zwijane). Inne metody izolowania odpadów: -natryskiwanie różnych mieszanek np. mieszanka osadów ściekowych z cementem, specjalne preparatu do natryskiwania np. pianki, które często zawierają substancje deodoryzujace. Zalety zagęszczania: -lepsze wykorzystanie pojemności składowiska, -obniżenie kosztów eksploatacji składowiska, -zmniejszenie osiadania składowiska w przyszłości, -zapobieganie nierównomierności osiadania, -ułatwienie rekultywacji, -zmniejszenie wymywania osądów, -większa stabilizacja składowiska, -zmniejszenie przesypki dziennej, -ułatwienie eksploatacji przez zwiększenie nośności składowiska, -zmniejszenie dostępu szkodnikom, -zmniejszenie rozwiewania przez wiatr. Rekultywacja składowisk- zamknięcie składowiska polega na przykryciu warstwa izolacyjna. Do rekultywacji właściwej oczekuje się pewien okres. Składowisko musi być zabezpieczone przed infiltracją wód opadowych (uszczelnione). Układa się specjalne warstwy uszczelniające: na odpady układa się kolejno: 0,5m piasku, 0,5m warstwa mineralna-glina (k1x10-9m/s), geomembrana, mata ochronna, 0,3m żwir (k nie więcej niż 1x10-4m/s) warstwa drenażowa odprowadza wody opadowe, 0,3-2m grunt rekultywacyjny, rośliny.
Kierunki rekultywacji: a)roślinny: -rośliny polowe, -użytki zielone, -sady, -zadrzewienia, -zalesienie; b)rekreacyjny; c)budowlany- nie wcześniej niż po 50 latach zrekultywowania.
Odcieki i postępowanie z nimi:
Odcieki -wody opadowe przesączające się przez masę odpadów i w związku z tym zanieczyszczone substancjami wypłukiwanymi z odpadów. Ilość odcieków jest różna i zależy od opadów atmosferycznych (400-pow1000mm/rok). Odcieki stanowią bardzo poważne zagrożenie dla środowiska gruntowo wodnego. Związane jest to z tym ze odcieki zawierają duże stężenie zanieczyszczeń.
Skład odcieków zmienia się z upływem lat. Występuje 5 faz : 1.faza, w której zachodzi rozkład tlenowy subst organicznej, trwa dopóki w odpadach znajdują się zasoby tlenu, jej długość zależy minim od eksploatacji składowiska,min od zagęszczenia (małe BZT5, mało lotnych kw. tłuszczowych, mało met ciężkich)ok2tygodnie; 2.Początek okresu fermentacji beztlenowej- wzrost zawart LKT, obniżenie pH, wzrost zawart met ciężkich, wzrost BZT5ok2miesiace; 3.faza fermentacji metanowej niestabilnej- gwałtowny wzrost BZT%, obniżenie pH, wzrostlKT, wzrost zawart met ciężkich -ok2lata; 4.faza fermentacji metanowej stabilnej- zmniejsza się ilość LKT, podnosi się pH, spada zaw met cieżkich, spada BZT% -trwa aż do chwili wyczerpania się substancji organicznej albo do czasu, gdy nie zaistnieją warunki korzystne do rozkładu subst organicznej; 5.zanikajaca fermentacja (dojrzewanie).
Odcieki odbierane ze składowisk musza być oczyszczone. Istnieje kilka sposobów unieszkodliwiania odciekow: -odpasowanie pasywne lub aktywne, -transport do miejskiej oczyszczalni ścieków, -podczyszczanie i do kanalizacji, -oczyszczanie i do odbiornika>sztuczne i naturalne oczyszczanie korzeniowe, -recyrkulacja w składowisku>nadmiar do MOŚ miejska oczyszcz ścieków
Najczęściej stos się transport doMOŚ. Wady: może być stosowany w oczyszczalniach o dużym przepływie ścieków komunalnych, w którym można rozcieńczyć odcieki. -gdy oczyszczalnia ma nieregularny przepływ i w oczyszczalni biologicznej może dojść do zniszczenia osadu czynnego czy błony biologicznej. Podczyszczanie- np. przetrzymywanie w zbiornikach fermentacyjnych. Oczyszczanie: strącanie chemiczne +Ca(OH)2-reutralizacja pH, usuwanie metali,BZT5=1600, Nam=406mg/l>>>beztlenowy reaktor UASB-hybiol, usuwanieBZT5,320C, BZT5=254, Nam=382mg/l>>>staw napowietrzany, usuwanie BZT5, t=70dni, nitryfikacja, BZT5=15, Nam=37mg/l>>>staw fakultatywny, usuwanie zawiesin, t=70dni, biologiczna denitryfikacja>>>2 rzut do odbieralnika np. masa.
Oczyszczanie membranowe- odwrócona osmoza, przetłaczanie ścieków przez membrany, odczyn prawie do stanu wody destylowanej, technologie b drogie.
Odparowanie odcieków: 1)pasywne- odcieki są gromadzone w zbiornikach płytkich- lagunach, następnie odparowane z wykorzystaniem słońca, problemy przy dużej ilości opadów, uciążliwy dla środowiska (fermentacja) w zasadzie się go nie zaleca; 2)aktywne- podgrzewanie odciekow z wykorzystaniem gazu wysypiskowego. Średnio na odparowane 1m3odcieków zużywa się 8m3 biogazu.
Recyrkulacja w składowisku odpadów
Do biodegradacji odpadów w składowisku potrzebna jest wilgoś, mikroorganizmy i półprodukty, i to wszystko jest w odciekach -można je wiec zawracać na składowisko -pod geomembraną rozkłada się drenaż nasiąkający.
Zalety: skrócenie okresu stabilizacji, intensyfikacja gazowa, unieszkodliwienie odcieków tu gdzie powstają, kontrolowanie przebiegu procesów biochemicznych w składowisku.
GAZOWANIE SKŁADOWISKA- przekształcanie odpadów i powstawanie biogazu. Składowisko to specyficzny reaktor gdzie zachodzą reakcje chem biochem i fiz. Biochemiczne -głównie rozkład materii organicznej.
Przebieg procesów rozkładu zależy od wielu czynników: -składu chemicznego zgromadzonych odpadów (substancji „bio”, substancji toksycznych), -wilgoci odpadów, -dostępu tlenu, -obecności mikroorganizmów, -sposobu wcześniejszej eksploatacji, -systemu gospodarki odciekami, -odczynu, -temp, -topografii składowiska.Produktem wszystkich reakcji jest biogaz określany jako gaz wysypiskowy, składowiskowy. Skład metanu gazu zmienia się w czasie.
Wyróżnia się 5 etapów: 1.po 2 tyg.- rozkład tlenowy (02),(N2); 2.po 2 miesiącach- początek fermentacji beztlenowej (N2) (02); 3.po 2 latach -fermentacja metanowa niestabilizowana (CO2) (H); 4.fermentacja metanowa stabilna 10-20 lat (CH4,CO2); 5.ferm zanikająca (N2) (02).
Skład gazu składowiskowego: metan 45-60% (35-55);CO2 40-60% (30-45); azot 2-5% (0-30); tlen 0,1-1% (0-6); amoniak 0,1-1% (1,8-5); wodór 0-0,2%; siarczki dwusiarczki merkeptany 0-1%; CO 0-0,2% (0,3-0,5); składniki śladowe 0,01-0,6%. Wartości gazu skladowiskowego: temp 37-490C, gęstość 1,02-1,06g/dm3(gęstość powietrza zwykłego 11,3g/dm3); wartość opalowa 14900-20500kJ/m3; wilgotność -nasycony(100%).
Metan- gaz cieplarniany b niebezpieczny, ok. 20x bardziej niebez od CO2 jeśli chodzi o powodowanie efektu cieplarnianego. Nie jest toksyczny, wybucha przy stęż 5-20%. Jest surowcem energetycznym. Unieszkodliwianie metanu- bakterie metanotroficzne- emitują metan, działają przy pH powyżej 5, temp około 150C, głównie w war tlenowych (w war beztlenowych likwidacja metanu jest ok100x wolniejsza), znane są też drożdże, które przyswajają metan. Produkcja biogazu wg Kempsy z 1 tony s.m. odpadów organicznych >>>do 820m3 biogazu (w warunkach optymalnych); praktycznie z 1Mg s.m. odpadów organ >>>200-240m3 biogazu. Wg. Oleszkiewicza z 1 Mg s.m.odpadow org >>>do 200m3 -przy recyrkulacji odcieków, ok. 80-100m3 metanu- bez recyrkulacji odcieków, 20m3. Czynniki wpływające na produkcje biogazu: 1.jakość wprowadzanych odpadów, 2.warunki procesów w składowisku, 3.gospodarka odciekiem: *przygotowane do składowania, do gazyfikacji ( im bardziej rozdrobnione tym szybszy proces gazyfikacji), *im odpady bardziej alkaliczne tym więcej metanu będzie w powstającym gazie a mniej CO2, *wprowadzenie osadów ściekowych usprawnia gazyfikacja, bo są tam bakterie fermentujące, *wilgotność odpadów- najważniejszym poprawiającym gazyfikacje czynnikiem , im wilgotność wyższa tym lepiej „pracują” bakterie metanowe; b. ważne jest nawilżenie, gdy jest mała ilość odpadów np. poprzez recyrkulację odcieków i ich rozdeszczownie; im większa wilgotność tym lepsze rozprowadzenie związków pokarmowych (organicznych). Recyrkulacja odcieków daje do 50% więcej gazu niż bez recyrkulacji, *temperatura- w wypracowanym składowisku rośnie do 40-65 C im głębiej tym wyższa temp. , im wyższa tem. Tym szybciej przebiega proces, *zawartość zw. odżywczych i bakterii, stos. C do N, *gęstość odpadów-nie ma większego znaczenia w zakresie 500-600kg/m3, ważne jest by nie była zbyt gęsta np. niekorzystne jest prasowanie odpadów (górna gazyfikacja)
ODGAZOWANIE SKŁADOWISKA: gazy ze składowiska migruje ściekami najmniejszego oporu poza granice danego obiektu. Wyróżnia się odgazowanie pasywne i aktywne składowiska. Aktywne za pomocą ssaw. Pasywne-poprzez zapewnienie naturalnego ujścia gazu. Odgazowanie pasywne przylegającego do składow.gruntu- na przegrodzeniu ścieżki uprzywilejowanego ruchu gazu rowami schodzącymi aż do nieprzepuszczalnej bariery np. zwierciadła wody gruntowej. Baseny mają formę ekranów iłowych, pionowych ścian z materiałów nieprzepuszczalnyc oraz głębokich rowów wypełnionych materiałem o gazo przepuszczalności większej niż otaczający grunt np. rów z wypełnieniem żwirowym-służy jako ujście gazu i reduktor ciśnienia gazu. Przy odgazowaniu pasywnym zwykle nie wykorzystuje się biogazu/ migruje on do atmosfery.
Odgazowanie pasywne składowiska-polega na budowie studni odgadujących wwierconych w zagęszczone odpady, lub instalowanych jeszcze przed wypełnieniem czaszy składowiska.. zaleca się, aby met. Pasywne były traktowane jako rozwiązania doraźne. Aktywne-odpompowianie gazu z odwiertów lub studzien wcześniej założonych
Najważniejszym elementem studni wierconej jest przewód preferowany, osuszenie odwiertu, filtr sięgający do dna odwiertu, część nadfiltrowa nieperforowana jako zabezpieczenie często obsybka żwirowa, na górze w promieniu 10-15 m od odwiertu lepsze zabiez.np.z geomembrany, średnica żwiru 30-50 mm. Elementy nadziemne; termometr, przepływomierz, przewód zbierający gaz. Wydajność studni gazowych jest kilka x większa od poziomych. 4-5 studni na 1ha powierzchni.
Odgazowanie składowisk (GUS 2002r)
Razem125 składowisk z instalacja w tym: do atmosfery 94
Spalanie bez odzysku energii 9 ; z odzyskiem energii cieplenej-5, eklektycznej 20. Postępowanie z biogazem: 1.spalanie na miejscu, 2.produkcja energii elektrycznej, 3.spalanie w przemyśle, 4.wspólna stabilizacja z MOŚ, 5.oczyszczanie z H2S i CO2: *produkcja energii elektrycznej, *utylizacja-spalanie w przemyśle, *do sieci gazowej najczęściej stosowany sposób w zagospodarowaniu to energia cieplna-w wyniku spalania bezpośr.dostarczania gazu do sieci,ogrzewania wody, można też otrzymać energie elektyczną-z odzyskiem lub bez odzysku ciepła, otrzymanie energii mechanicznej np. w silnikach spalinowych, można wykorzystać do produkcji chemikaliów. Zagrożenia i oddziaływanie biogazu na środowisko: W każdym przemyśle należy dążyć do uregulowanego odgazowywania wszystkich składowisk oprócz CH3 są też gazy toksyczne:indol, sketol
Zagrożenia dla otoczenia: *gaz może gromadzić się w pustych przestrzeniach np. studnie, przepusty, fundamenty-eksplozja, *może być przyczyną pożarów na składowiskach, *stwarza niebezpieczeństwo uduszenia ludzi i zwierząt, szczególnie w zagłębieniach terenu, miejscach gromadzenia gazu, *zatrucie ludzi , zwierząt np. w wyniku H2S lub innych związki przebywanie długotrwale w atmosferze nawet wdychanie gazu składowiskowego może skończyć się choroba nowotworową., *Migrując przez warstwy gleby blokuje dostęp tlenu do korzeni roślin, *CH4 i CO2efekt cieplarniany
Frakcja „bio” w odpadach
Z reguły stosunkowo łatwo ulega rozkładowi. Możliwości jej przetwarzania: zarówno odpady stałe jak i półpłynne i płynne w przep.odp.komunalnych procesowi kompostowania mogą być podawane resztki żywności, zanieczyszczone papiery, trawa , liście, odpady z cukiernictwa,rzeźni, przemysłu owocowo-warzywnego.
Kompostowanie odpadów-met ich unieszkodliwiania oparta jest na procesach naturalnych, w których dominują procesy biochemiczne. Istnieje możliwość sterowania tymi procesami. Przebiega przy udziale licznych grup mikroorganizmów. Jest to głównie proces tlenowy, chociaż może przebiegać też w warunkach przemiennych (tlenowy-beztlenowy). Zachodzą też różne procesy fizyczne i chemiczne. Przy kompostowaniu decydujące znaczenie mają: mineralizacja i humifikacja, ale bardzo ważne jest też butwienie, murszenie, zwęglanie. Mineralizacja zachodzi w warunkach tlenowych-produktem końcowym CO2, H2O, NO3,PO4, siarczany. Huminifikacja-synteza związków humusowych, które nadają specyficzne cechy masie nawozowej. Czynniki wpływające na przebieg procesów kompostowania: *odczyn biomasy poddawanej kompostowaniu-optimum pH 6,5-7,5, *wilgotność -powinna wynosić 40-50% (mniejsza zahamowanie przemian biologicznych, większa początek procesów beztlenowych-zagniwanie), *dostęp tlenu-zapotrzebowanie na powietrze 0,6-2 m3 mg.s.m.organicznej, *temp.-kompostowana masa może podgrzać się do ok.70oC, optymalne warunki termiczne: co najmniej 10 dniowy okres temp. Ok.60C, w następnych fazach kompostowania temp. Powinna być niższa., *skład masy poddawanej kompostowaniu gł.zaw. C organicznego, N org, P,K i udział substancji toksycznych. Optymalny stosunek Corg:Norg—30:1). Im stosunek mniejszy tym intensywniejsze procesy rozkładu substancji organicznej. Odpady szczególnie przydatne do kompostowania powinny być posortowane:, *odpady roślinne-rozkładaja się powoli są ubogie w N: łodygi roślinne, zdrewniałe pędy, gałęzie, słoma, siano, trociny, opadłe liście. Ich główna funkcja jest nadanie odpowiedniej struktury masie kompostowanej i nie dopuszczenie do zagnicenia., *Odpady roślinne szybko się rozkładające , bogate w N: świeża trawa, obornik, nawóz ptasi,resztki roślin motylkowych, *Odpady organiczne z gospodarstw domowych-resztki owoców i warzyw, fusy i odchody zwierząt domowych, skorupki jaj, włosy, *Odpady -torf, węgiel brunatny, popiół drzewny,kora drzewna.
Odpady, które należy eliminować z masy do kompostowania:, *Odpady zawierające metale ciężkie, *Resztki roślinne porażone przez różne choroby, *Chwasty z nasionami, *Skórki z owoców cytrusowych ze względu na nasycenie subst.konserwującymi, *Kości i resztki mięsne ze względu na zawartość tłuszczu, *Szkło,metale, kamienie,tworzywa sztuczne, papier kolorowy
Podział procesów kompostowania: 1.kompostowanie w warunkach naturalnych, 2.kompostowanie w warunkach sztucznych: 1.)w warunkach przydomowych ( w rolnictwie, ogródkach przydomowych). Kompostownie na płycie-polega na formowaniu pryzm kompostowych i okresowym przemieszaniu tych pryzm, w fazie tlenowej trwa ok.3-7 miesięcy, szczególnie odpady zielone.2.)kompostowanie w warunkach sztucznych, *Kompostownie typu DANO-przystosowana jest do odpadów nieselektywnie zbieranych-ok. 120 t na dobę, *Kompostownie kontenerowe np. typu HERHOF- podst. El. Jest kontener hermetycznie zamykany-może być kompostowana mieszaniny odpadów:komunalne, strukturalne, odpady ściekowe, mineralizacja tlenowa 7-10 dni- doprowadzanie jest do spadku powietrza a od góry woda, odprowadzana jest para wodna i gazy. Temp.w tych kontenerach pochodzi do 70C. -Kompost jest wywożony, pryzmowany gdzie w ciągu 4-6 tygodni dojrzewa. Zalety: można dostawiać kontenery w miarę przybywania odpadów
*Kompostowanie w systemie wiżowym-kolumny, do których odpady doprowadzane są od góry, doprowadzanie powietrza, odprowadzanie gazów, na dole odbiór kompostu surowego. *Kompostowanie rusztowe(półkowe)-szereg półek i grabie do przerzucania odpadów, od góry podawane odpady spadają kolejno na coraz to niższe półki, napowietrzane, odprowadzanie gazów, a dole zbiór kompostu. *Technologia „Brikollare” rozwinęła się w Skandynawii. Zalecana do kompostowanie odpadów w mniejszych jednostkach np. gminy. Odpady zielone 30-40%, odpady komunalne 60-70 %--mieszanie, przesuwanie. Prasa prasująca w brykiety (37cm:50cm:17 cm 20kg), składane na paletach w halach;mineralizacja i dojrzewanie temp.ok.70C, leża ok. 6 tygodni---rozrywane—przesiewane. ompostowanie przy użyciu dżownic-wernnikompost tzw.dżownica kompostowa (kalifornijska). Materiał pow. być rozdrobniony, odp.war.wodne-wilgotnośc ok.70%, temp.ok.22C. kompost załadowuje się w płytkie (30 cm) drewniane pojemniki i zaszczepia się dżownicami—powodują one destrukcje masy roślinnej np. celulozy—kaprofity. Kompost wytwarzany przede wszystkim w celu powstanie nawozu, więc powinno to być odp.z selektywnej zbiórki, bo musi być bezpieczny względem sanitarnym, nie zawierać w nadmiarze metali ciężkich, ma pozbawiony zanieczyszczń:szkło, plastik, tekstylia. Zalety kompostowania odpadów organicznych-zmniejszenie masy o ok.50%, stabilizacja tej masy-higenizacja tej masy. Masy kompostowe do nawożenia nie tylko w rolnictwie i ogrodnictwie, ale też terenów zdegradowanych, miejskich.
Spalanie odpadów
Jest to jeden ze sposobów termicznego przekształcenia odpadów-procesy utleniania gazów w tym spalanie. rozkład odpadów np. przez splazmowanie i wiele innych wykorzystywanych w specjalnie do tego celu skonstruowanych instalacjach. Spalanie odbywa się w spalarni opd.-instalacja, w której zachodzi termiczne przekształcenie odpadów w celu unieszkodliwienia. Może to prowadzić do odzysku energii.
Spalanie bezpośrednie-wysoko egzotermiczny proces utleniania paliw stałych, ciekłych, gazowych, pochodzenia naturalnego. Rozwiną się przemysł opakowaniowy. W odp.szczp. Z dużych miast zmniejszył się udział popiołów, bo zaczęły się rozwijać kotłownie zbiorcze, elektrociepłownie. Dopracowano też technologie spalania zwracając uwagę na dobór temp. spalania, techniki dopalania produktów spalania, techniki sortowania i selektywnej zbiórki odpadów.
Instalacje do spalania odpadów: 1.Piece rusztowe-od spadu jest ruszt( oddzielenie popiołu i żużlu): *ruszty ruchome-same się poruszają i przesuwają odpady, *piece przepychowe-tłokiem przesuwa się odpady. Ruszt jest nieruchomy. W komorze pierwotnej spalanie 650-1100 C przy nadmiarze powietrza 100-200%. 2.Piece obrotowe- ruchome komory ( spalanie pierwotne i dopalone) cylindryczny kształt komory, która obraca się podczas spalania, nachylona jest pod kątem, dzięki czemu następuje przemieszczanie i mieszanie odpadów. 650-1300 C nadmiar powietrza 50-250%. Dopalacz 1100-1350 C nadmiar powietrza 120-200%. Pomiędzy komorami jest odpylacz typu cyklon., 3.Piece strumieniowe służą do spalania paliw( odpadów) ciekłych. Zasadniczy element stanowią urządzenia wtyskowe-rozpylają płyn do drobn.1um. możliwe jest dodatkowe spalanie odpadów wodnych. 4.Piece ze złożem fluidalnym-komora spalania, zasadniczą częścią jest złożę fluidalne, powietrze sprowadzane od dołu złoża stacjonarne-drganie, złoża cyrkulujące-ruch. Złoże rozgrzane do temp.800-900C. Nadmiar 25-150%. Jako złoże może być wykorzystany materiał skalny, żwir, cegła, materiał ceramiczny, skała wapienna-stwarza się w piecu wartości alkaliczne-wiązanie SO2 i metali ciężkich. Można tu spalać wszystkie rodzaje odpadów-rozdrobnione odpady stałe,płynne, parowe. Odpady wtórne- ze spalania odpadów, zaliczane są do odp. niebezpiecznych oprócz gazów odlotowych w procesie spalania powstają pyły filtracyjne i żużle. Odpady te muszą być w bezpieczny sposób składowane. Najniebezpieczniejsze są drobne pyły odzyskiwane w filtrach. Spalana 1 tona odp.ok. 30 kg pyłów. Mają one od 1-2 % metali ciężkich. Pyły te zawierają sole metali ciężkich łatwo rozp.w wodzie wiec nie mogą być składnikami na rampach wysuszających.Przy spalaniu 1 tony odpadów zużywa się ponad 7 ton powietrza. W procesie spalania zużywa się wodę 1tona odpadów-100 kg do schładzania żużla.2 H 300 kg żużla i 8 ton gazów odlotowych. Zużywane są też różne substancje w dalszych procesach oczyszczania gazów, które stanowią potem odpady. Czasem te odpady są użytkowane np. z odsiarczania powstaje gips. Wysoki koszt budowy instalacji. techniki spalania odpadów rozwijają się. Wykorzystanie odpadów jako paliwo zastępcze ( w zastępstwie węgla kamiennego). Taką technologią (bezodpadową) jest produkcja cementu na sucho. W przemyśle cementowym panują idealne warunki (środowisko alkaliczne, bardzo wys.tem.,długi czas przebywania odpadów w tych temp.). w klinkierze dalej cemencie i potem betonie są unieruchomione metale ciężkie.. w cementowniach mogą być wykorzystane wszystkie rodzaje odpadów. Spalane są tu również osady ściekowe, w których jest duża ilość metali ciężkich.
Cementownie wykorzystują tez inne rodzaje odpadów-nie jako paliwo a jako wkład surowcowy-popioły lotne, żużle, odp.kamiennia wapniowego, żelazo nośne łupki. Do produkcji cementu:gips,piasekm popiół lotny, żużel granulowany. Zalety unieszkodliwiania odpadów w cementowniach: *Alkaliczne środowisko, *Wysoka temp.fazy gazowej i stałej, *Długi czas przebywania w temp. Powyżej 1200C, *Duża pojemność cieplna pieca, *Brak popiołu po spalaniu, *Oszczędność paliw i surowców naturalnych
PRODUKCJA PALIW Z GAZÓW są oparte na sortowaniu odpadów i wydzielaniu frakcji palnej: papier, tektura, drewno,odpady gumowe, tworzywa sztuczne, tekstylia. Paliwa te funkcjonują pod różnymi nazwami np. sibercom, pacom, ogólna nazwę dla tych paliw przyjęto PAKOM (paliwa z odpadów komunalnych)
Z ogólnej masy odpadów w f.niestrawionej frakcja palna stanowi ok.36% odp. mokre ok.43% frakcja ciężka ok.21%. wartość opałowa takiego paliwa po wysuszeniu wynosi ok. 17MJ*kg. Paliwo Sibercom ma w swoim składane dodatki uszlachetniające i zapobiegające .......... z unieszkodliwieniem popiołów ( dodatek CaO ok.4%---mniej zanieczyszczeń kwaśnych i mniej Cl, popiół ma właściwości klinkieru cementowego)
Firma Suwo, w której wykonywane są paliwa zastępcze z odpadów stałych, które wymagają rozdrobnienia i potem mogą być łączone z płynnymi lub mazistymi wykorzystywane są też odp. zagęszczone, które po wymieszaniu z podłożem stałym są absorbowane a tym podłożu i tworzą wkońcu paliwo stałe. Są tez wykorzystywane, odp. ciekłe. Wykorzystuję się odp. niebezpieczne np. zanieczyszczone grunty prod.ropopochodny, żywice, farby,odp.z regeneracji rozpuszczalników, odp. Z destylacji chemicznych, kosmetyki, odp. smołowe, kauczuk, zużyte filtry, odpady gumowe. Produkowane są dwa rodzaje paliw: PAS (paliwo stałe impregnowane), PASr (paliwo stałe rozdrobnione). Paliwa te wykorzystywane są główne w przemyśle cementowym. Maja dość dużą wartość energetyczną. Sprawność tych paliw wynosi 2,7-2,9 (wartość energetyczna paliwa w stos.do nakładów poniesionych w wytworzeniu). W wykorzystaniu tych paliw wlicza się tylko te nakłady energii, które poniósł na wytworzenie.
Podstawa systemu racjonalnej gospodarki odpadami jest selektywna zbiórka i sortowanie.
W Lublinie: *Il. Mieszkańców 35500, *Char.zabudowy-wielorodzinna-80%, szeregowo,budownictwo indywidualne 16%, zagrodowa 4%, *Il. wykorzystania odpadów- wskaźnik nagromadzenia odpadów od 1,5-2 m3/M*rok, *Objętość odpadów wykorzystanych w Lublinie w 2002 r=525000m3, *Masa odpadów wytworzonych w Lublinie w 2002r=105000Mg(ton). Frakcja sucha:, *Puste butelki szklane i plastikowe, *Sucha makulatura i papier, *Puste kartony po napojach, *Puste puszki i drobny złom, *Czyste pojemniki po wyrobach mlecznych, *Folia i plastiki. Frakcja mokra: *Obierki i zepsute warzywa i owoce, *Odpady kuchenne, *Odpady z ogródka, *Brudne pojemniki po wyrobach mlecznych, *Mokra makulatura i papier, *Inne odp. Mokre. Il. surowców wtórnych do odzyskania w procesie selekcji. %odzysku,odzysk/rok): *odp. Wielkogabarytow 4,7%,4,935 ton; *papier 15%,,15,750; *szkło 8,6, 9,030; *tworzywa sztuczne 3,0 3,150; *metale 3,2 3,360,; *surowce wtórne 34,5% 36.225 ton; *balast z frakcja mokrą 65,5 68,775. Cele na lata 2003-2006 -(2014): *Ukształtowanie pro środowisk postaw mieszkańców, *Objęcie zorganizowaną zbiórka opd.wszytskich mieszkańców Lublina, *Skierowanie na składowiska do 83% w 2006r całkowitej ilości odpadów komunalnych ulegających biodegradacji, *Osiągniecie w 2006 r. Zakładowych limitów odzysku i recyrkulacji poszczególnych odpadów. *z papieru i z tektury 45% 48%; *opakowania ze szkła 35% 45%; *op.z tworzyw sztucznych 22% 25%, *opd.wielomateriałowe 20%25%; *opd.wielkogabarytowe26 70, *odp.budowlane 20 60, *odp. Niebezpieczne 23 80
MELIORACJE A OCHRONA ŚRODOWISKA
Melioracje techniczne ochrona gleb,ochrona zasobów wodnych,oczyszcznie ścieków
Agromelioracje-ochrona gleb,ochrona zasobów wodnych, unieszkodliwianie odpadów
Fitomelioracje-ochrona powietrza,ochrona gleb,ochrona zasobów wodnych, kształtowanie krajobrazu
Melioracje przeciw erozyjne-ochrona powietrza, gleb, kształtownaie krajobrazu
Ochrona przed powodzią-ochrona gleb, zasobów wodnych, kształtowanie krajobrazu
Kształtowanie retencji-ochrona powietrza,ochrona gleb,zasobów wodnych, kształtowanie krajobrazu.
Melioracje techniczne: *odwadniające, *nawadniające
melioracje odwadniające: 1drenowanie-optymalny stopień odwodnienia zależy od właściwości gruntu, rodzaju roślinności. systemy drenażowe powodują ubytek wody-szkody. Dreny odprowadzają ok. 20% opadów atmosferycznych. Odprowadzają N razem odpływem—eutrofizacja odbiornika wód, wymywanie Ca, wody drenarskie=ścieki drenarskie. Aby temu zapobiec u wylotu systemów drenarskich powinny być budowane zbiorniki wodne na wody drenarskie, w których te wody są retencjonowane gł. W okresie wiosny i mogą być wykorzystywane do nawodnień. Oczyszczanie wód drenarskich- zbiorniki te mają działać jak biofiltry dzięki utrzymaniu roślinności wodnej. Stosuje się systemy drenowań, których celem jest zwiększenie retencji wód podziemnych np. dren pionowy lub kombinowany. 2.Rowy otwarte- stosowane często na użytkach zielonych w dnach dolin rzecznych. Istnieje niebezpieczeństwo przesuszenia gleb. Szereg niebezpieczeństw są na glebach organicznych gdzie może nastąpić zbyt duże obniżenie poziomu wód
Systemy melioracyjne drenażowe mogą być wykorzystanie w różnych warunkach. Rowy otwarte są wykorzystywane na terenach płaskich gł.w dnach dolin
MELIORACJE NAWADNIAJĄCE:
Funkcja zwilżająca. Maja też zadanie nawożące. Wyróżnia się też nawadniania: oczyszczające np. oczyszczanie ścieków. F.ocieplające-wykorzy.ścieków-wód ciepłych, F.ochronne-np. ochrona przed przymrozkami, niszczenie szkodników met zalewowymi, F.zraszające np.w okresie suszy na wiosnę, przy zbiorze plonu okopowych, ochrona przed erozja wietrzną, wytwarza się różne systemy nawadniające, różnie funkcjonujące, o różnym zakresie stosowania. Wyróżnia się: *Nawadnianie zalewowe-wykorzystanie wezbranych rzek, wykorz.wody żyzne: naturalne i sztuczne, *Nawodnienia nasiakowe:stokowe i bruzdowe, *Nawodnienia deszczowe, *Kropelkowe, *Podsiąkowe np. rowami otartymi, *Przesiakowe-do drenów wprowadza się wodę i ona przesiąka do gleby
Systemy nawodnień ze względu na sposób doprowadzenia wody: 1.Napowierzchniowe: *Zalewowe, *Stokowe, *Bruzdowe, *Zraszające, *Kropelkowe. 2.Podpowierzchniowe-nawilgocenie odbywa się od dołu do góry: *Podsiąkowe, *Przesiąkowe
nawodnienie zalewowe- jeden z najdłużej stosowanych systemów nawodnień, wykorzystane wody wezbraniowe- zalew naturalny: oprócz zwilżania wykorzystywane są też namuły niesione przez wody, szczególnie cenne gdy wody te pochodzą z terenów żyznych. Podział powierzchni nawadnianej na kwatery, które są ogroblowane. Zalewa się
je wodą, przetrzymuje się też wodę i nadmiar wody się spuszcza- odwadnia do optymalnego zwierciadła wody gruntowej. Są to nawodnienia bardzo nieoszczędne- potrzeba bardzo dużo wody. Kwatera powinna być zalana do ok. 25cm warstwą wody. Duże straty wody przez parowanie. Dość kosztowne jest też urządzenie takiego terenu (ogroblowanie, doprowadzalniki, zastawki, odprowadzalniki)stosowane jest więc głównie w dolinach rzecznych, gdzie teren jest płaski. Może być wykorzystywana tylko na użytkach zielonych. Nie można stosować na gruntach ornych. Nawodnienie stokowe- modyfikacja nawodnień zalewowych z przepływem. Można stosować na użytkach zielonych i w niektórych uprawach rolnych ( gł. przemysłowe, np rzepak, mak) Teren nawadniany musi być uformowany w system stoków. Stoki powinny mieć spadek 2-10 % i dł. 50-100m. Na grzbietach stoków są doprowadzalniki w dnach między grzbietami jest rów odprowadzający nadmiar wody. Woda płynie warstewką ok. 2 cm grubości. Nawodnienie bruzdowe- stosowane są najczęściej na gruntach ornych ale też w sadach, jagodnikach. Na terenie nawodnionym jest wykonywany system bruzd, którymi woda płynie i nasącza glebę. Bruzdy musza być uformowane ze spadkiem 1-15% dł 50-80m. Z doprowadzalnika woda jest pobierana do bruzd.. z bruzd następuje przesięk boczny dla zasilania roślin w wilgoć oraz infiltracja w głąb. Nawodnienie bruzdowe może być stosowane na glebach bardziej zwięzłych (duży przesięk wody boczny)- [na glebach luźnych infiltracja w głąb -strata]. Dla gleb lżejszych bruzdy powinny być gęściej 60-90cm dla cięższych rzadziej 80-150cm. System funkcjonuje w okresie wegetacji na gruntach ornych, bo bruzdy są wykonywane na jeden sezon wegetacyjny, woda do bruzd może być doprowadzana przez przekopanie doprowadzalnika do bruzd lub perforowanym wodociągiem lub systemem bez. Problem- zasypywanie światła bruzd- konieczna ciągła kontrola. Najczęściej stosowane w uprawach warzywnych, okopowych. Nawodnienie deszczowniane- polega na rozprowadzeniu wody przy pomocy zraszaczy. Jest bardzo wiele zraszaczy i deszczowni . można go stosować we wszystkich warunkach. Najbardziej oszczędny pod względem zużycia wody. Można stosunkowo precyzyjnie dawkować wodę. Jednym z ograniczeń może być wiatr, który może znosić wodę - nieregularne nawodnienie. Woda jest dostarczana od góry, woda dostaje się do gleby w postaci kropel, ale naturalnie rośliny się przystosowują gdy ma przyjść deszcz, więc nie przeżywają stresu- w warunkach sztucznych przy dużym nasłonecznieniu może dojść do poparzenia roślin, można tego uniknąć deszczując w nocy. Można stosować wszystkie rodzaje deszczowań (zwilżające, nawożące, ocieplające, ochronne, zraszające). Wykorzystywanie ścieków do nawadniania. Kiedyś oprócz wilgoci było to też źródło nawozowe. Obecnie nie opłaca się wykorzystywać ich jako nawóz. Ale stosuje się systemy nawadniające w celu utylizacji ścieków wykorzystując samooczyszczanie środowiska glebowego. Nie wszystkie ścieki się nawadniają i nie wszystkie systemy mogą być używane: - ścieki nie budzące zastrzeżeń pod względem sanitarnym np. z przemysłu rolno-spożywczego, chłodnicze ; -ścieki budzące zastrzeżenie sanitarne- miejskie,;- ścieki budzące szczególne zastrzeżenie sanitarne- szpitalne, sanatoryjne, z mleczarni, rzeźni. Jednym z podstawowych kryteriów jest skład chemiczny ścieków- nie mogą zawierać zw. toksycznych, metali ciężkich w nadmiernych ilościach. Ścieki muszą być poddane wstępnej obróbce- podczyszczaniu. Stosuje się oczyszczanie mech (piaskowniki, kraty) i najczęściej podaje się je wstępnemu oczyszczaniu, polega to najczęściej na fermentacji (przetrzymanie przez jakiś czas). Ograniczenia jeżeli chodzi o rodzaje upraw i gleb gdzie mogą być stosowane ścieki. Rodzaje upraw- najlepsze do stosowania ścieków są użytki zielone: mają duży współczynnik transpiracji; można też na plantacjach drzew i krzewów oraz rośliny przemysłowe. Ścieki nie mogą być stosowane na uprawach przeznaczonych do bezpośredniego spożycia lub spasania. W celu uniknięcia zagrożeń sanitarnych stosuje się okresy karencji. Właściwości gleb: z punktu widzenia możliwości absorpcji największej ilości ścieków, najlepsze są gleby lekkie, mają one dużo przestworów powietrznych, a ścieki mają substancje organiczną, do której rozkładu potrzebne jest powietrze. Gleby ciężkie ulegają zamuleniu, zasklepieniu substancji organicznych i są podatne na procesy gnilne. Na glebach typu piaski slabo-gliniaste rocznie można rozdeszczować do 2 tys. mm na użytkach zielonych. Optymalna roczna dawka polewowa nie powinna przekraczać 1 tys mm. Na glinach ciężkich max. 500mm a optymalna 250mm na użytkach zielonych. Systemy melioracyjne wykorzystywane do nawodnienia ściekami- tylko napowierzchniowe. Wśród tych systemów najodpowiedniejsze są te, które podczas rozprowadzania ścieków napowietrzają je- więc deszczowanie (najlepiej) potem nawodnienie stokowe-> bruzdowanie->zalewowe. Przy nawadnianiu ściekami istnieją pewne ograniczenia techniczne związane z koniecznością uniknięcia zanieczyszczenia wód podziemnych. Dlatego mogą być stosowane na terenach gdzie poziom wód podziemnych jest głęboki. Muszą być stosowane w takich dawkach by zostały zretencjonowane w glebie powyżej zwierciadła wody gruntowej i żeby nie były zrzutu nadmiaru tych wód. System zalewowy. W celu uniknięcia zagrożeń: mniejsze kwatery do 2 ha, mniejsza głębokość zalewu do 20cm, krótszy czas trwania zalewu max 2 doby (optymalnie 1 doba), nie może zrzutów nadmiaru wód. Nawodnienie stokowe. Dawka polewowa tak dobrana by całość została zretencjonowana w glebie, aby nie było zrzutów do rowy między stokami. Systemy bruzdowe. Nadaje się, bo bruzdy funkcjonują przez jeden okres wegetacyjny. W wyniku orki następuje wymieszanie zawiesiny z glebą. Deszczowanie- najlepszy sposób do unieszkodliwiania ścieków. Ograniczenie i deszczowanie musi być prowadzone systemem grubo kroplistym, aby ścieki nie rozprzestrzeniały się, powierzchnia nawadniana powinna być otoczona pasem izolacyjnym zieleni wysokiej. Zaleta: można precyzyjnie stosować dawki. Wada: ścieki muszą być dobrze oczyszczone, mogą być stosowane na użytkach zielonych, albo przed rozpoczęciem wegetacji. Stosuje się też oczyszczanie ścieków w środowisku leśnym, albo celowo zakładane są oczyszczalnie np.: plantacje topoli. Albo wykorzystywane już istniejące drzewostany.