Systemy zarządzania gospodarką odpadami Odpady biodegradowalne
Prof. UAM dr hab. Włodzimierz Urbaniak
2014
1.
Definicja i charakterystyka odpadów biodegradowalnych
2.
Metody przetwarzania odpadów biodegradowalnych
3.
Procesy tlenowe i beztlenowe
4.
Bioremediacja jako metoda usuwania zanieczyszczeń
5.
Praktyczne aspekty kompostowania i bioremediacji
6.
Metody monitorowania procesów
Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach
Ustawa z dnia 13 września 1996 r. o utrzymaniu czystości i porządku w gminach Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 maja 2012 r. w sprawie wzorów sprawozdań o odebranych odpadach komunalnych, odebranych
nieczystościach ciekłych oraz realizacji zadań z zakresu gospodarowania odpadami komunalnymi (Dz. U. z 2012 roku poz. 630
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów
komunalnych - Dz.U. 2012 nr 0 poz. 1052
ROZPORZĄDZENIE (WE) NR 2003/2003 PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 13 października 2003 r. w sprawie nawozów
ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (WE) NR 181/2006 z dnia 1 lutego 2006 r. w sprawie wykonania rozporządzenia (WE) nr 1774/2002 w odniesieniu do nawozów organicznych i dodatków do wzbogacania gleby innych niż nawóz naturalny oraz zmieniające to rozporządzenie
Siemiątkowski G. (red). Mechaniczno-biologiczne
przetwarzanie frakcji biodegradowalnej odpadów
komunalnych. Przewodnik po wybranych technologiach
oraz metodach badań i oceny odpadów powstałych w tych
procesach. Opole 2012;
Wytyczne dotyczące wymagań dla procesów
kompostowania, fermentacji i mechaniczno-
-biologicznego przetwarzania odpadów”, na podstawie
opracowania dr. inż. R. Szpadta i dr. hab.inż. A. Jędrczaka,
Ministerstwo Środowiska, Departament Gospodarki
Odpadami, Warszawa 2008,
Ustawa o utrzymaniu czystości...
Zadania gmin
Art. 3.
1. Utrzymanie czystości i porządku w gminach należy do obowiązkowych zadań własnych gminy.
2. Gminy zapewniają czystość i porządek na swoim terenie i tworzą warunki niezbędne do ich utrzymania, a w szczególności:
6) tworzą punkty selektywnego zbierania odpadów komunalnych w sposób zapewniający łatwy dostęp dla wszystkich mieszkańców gminy, w tym
wskazują miejsca, w których mogą być prowadzone zbiórki zużytego
sprzętu elektrycznego i elektronicznego pochodzącego z gospodarstw domowych;
7) zapewniają osiągnięcie odpowiednich poziomów recyklingu,
przygotowania do ponownego użycia i odzysku innymi metodami oraz
ograniczenia masy odpadów komunalnych ulegających biodegradacji
przekazywanych do składowania;
Ustawa o utrzymaniu czystości...
Art. 3c.
1. Gminy są obowiązane ograniczyć masę odpadów
komunalnych ulegających biodegradacji przekazywanych
do składowania:
1) do dnia 16 lipca 2013 r. – do nie więcej niż 50% wagowo
całkowitej masy odpadów komunalnych ulegających
biodegradacji przekazywanych do składowania,
2) do dnia 16 lipca 2020 r. – do nie więcej niż 35% wagowo
całkowitej masy odpadów komunalnych ulegających
biodegradacji przekazywanych do składowania
– w stosunku do masy tych odpadów wytworzonych w 1995
r.
Ustawa o utrzymaniu czystości...
2. Minister właściwy do spraw środowiska określi, w drodze
rozporządzenia:
1) poziomy ograniczenia masy odpadów komunalnych ulegających
biodegradacji przekazywanych do składowania, które gmina jest
obowiązana osiągnąć w poszczególnych latach, uwzględniając
potrzebę osiągnięcia poziomów określonych w ust. 1;
2) sposób obliczania poziomu ograniczenia masy odpadów komunalnych ule-gających biodegradacji przekazywanych do składowania,
uwzględniając uzasadnione szacunki masy odpadów komunalnych
ulegających biodegradacji wytworzonych na mieszkańca w 1995 r.,
dane statystyczne dotyczące liczby mieszkańców zamieszkujących
daną gminę oraz procentowy udział odpadów komunalnych
ulegających biodegradacji przekazywanych do składowania
Ustawa o utrzymaniu czystości...
Art. 9q.
1. Wójt, burmistrz lub prezydent miasta jest obowiązany do sporządzania rocznego sprawozdania z realizacji zadań z zakresu gospodarowania
odpadami komunalnymi.
...
3. Sprawozdanie zawiera:
...
2) informacje o masie odpadów komunalnych ulegających biodegradacji: a) przekazanych do składowania na składowisku odpadów,
b) nieprzekazanych do składowania na składowisku odpadów i sposobie ich zagospodarowania;
Art. 3. 1. Ilekroć w ustawie jest mowa o:
1) bioodpadach – rozumie się przez to ulegające
biodegradacji odpady z ogrodów i parków, odpady
spożywcze i kuchenne z gospodarstw domowych,
gastronomii, zakładów zbiorowego żywienia, jednostek
handlu detalicznego, a także porównywalne odpady z
zakładów produkujących lub wprowadzających do obrotu
żywność;
10) odpadach ulegających biodegradacji – rozumie się przez
to odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu lub
beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów;
12) odpadach zielonych – rozumie się przez to odpady
komunalne stanowiące części roślin pochodzących z
pielęgnacji terenów zielonych, ogrodów, parków i
cmentarzy, a także z targowisk, z wyłączeniem odpadów z
czyszczenia ulic i placów;
23) recyklingu – rozumie się przez to odzysk, w ramach
którego odpady są ponownie przetwarzane na produkty,
materiały lub substancje wykorzystywane w pierwotnym
celu lub innych celach; obejmuje to ponowne
przetwarzanie materiału organicznego (recykling
organiczny), ale nie obejmuje odzysku energii i
ponownego przetwarzania na materiały, które mają być
wykorzystane jako paliwa lub do celów wypełniania
wyrobisk;
Art. 18 ust. 4
Przez recykling rozumie się także recykling organiczny
polegający na obróbce tlenowej, w tym kompostowaniu,
lub obróbce beztlenowej odpadów, które ulegają
rozkładowi biologicznemu w kontrolowanych warunkach
przy wykorzystaniu mikroorganizmów, w wyniku której
powstaje materia organiczna lub metan;
składowanie na składowisku odpadów nie jest traktowane
jako recykling organiczny
Art. 30. 1. Zakazuje się przetwarzania odpadów poza
instalacjami lub urządzeniami.
2. Dopuszcza się odzysk poza instalacjami lub
urządzeniami w przypadku:
....
3) osób fizycznych prowadzących kompostowanie
na potrzeby własne.
Procesy beztlenowe (biogazownie)
Procesy tlenowe (kompostowanie)
- suszenie biologiczne
- bioremediacja
Mechaniczno-biologiczne przetwarzanie zmieszanych
odpadów komunalnych
– zintegrowany proces technologiczny przetwarzania
zmieszanych odpadów komunalnych, składający się z
procesów mechanicznego przetwarzania odpadów i
biologicznego przetwarzania odpadów, których celem jest
przygotowanie odpadów do procesów odzysku, w tym
recyklingu, odzysku energii, termicznego przekształcania
lub unieszkodliwiania poprzez składowanie
Proces biologicznego przetwarzania zmieszanych
odpadów komunalnych
– procesy prowadzone w warunkach tlenowych
(tlenowa stabilizacja) lub beztlenowych
(beztlenowa stabilizacja/fermentacja metanowa)
z udziałem mikroorganizmów, w wyniku których
następują zmiany właściwości fizycznych,
chemicznych lub biologicznych odpadów
Proces beztlenowej stabilizacji
odpadów/fermentacji metanowej
– proces biologicznego unieszkodliwiania odpadów
w warunkach beztlenowych, w wyniku którego
wytworzony zostanie biogaz oraz nowy odpad –
stabilizat, który nie spełnia wymagań dla
nawozów organicznych lub środków
wspomagających uprawę roślin
Proces tlenowej stabilizacji odpadów
– proces biologicznego unieszkodliwiania odpadów w
warunkach tlenowych, w wyniku którego wytworzony
zostanie nowy odpad – stabilizat, który nie spełnia
wymagań dla nawozów organicznych lub środków
wspomagających uprawę roślin
Fermentacja mezofilowa
– proces biochemiczny zachodzący w warunkach
beztlenowych, z udziałem mikroorganizmów
mezofilnych, które są aktywne w temperaturze
15÷45oC
Fermentacja termofilowa – proces biochemiczny
zachodzący w warunkach beztlenowych, z
udziałem mikroorganizmów termofilowych, które
są aktywne w temperaturze 45÷75oC
Stabilizat – odpady wytworzone w procesach
biologicznego przetwarzania zmieszanych
odpadów komunalnych prowadzonych w
warunkach tlenowych lub w dwustopniowo –
najpierw w warunkach beztlenowych, a następnie
tlenowych
Kompost – naturalny nawóz organiczny, który
został wytworzony w procesach biologicznego
przetwarzania w warunkach tlenowych
selektywnie zbieranych odpadów zielonych i
innych bioodpadów
Aktywność oddychania – ocena reaktywności biologicznej
lub stopnia dojrzałości kompostów w warunkach
atmosfery tlenowej, definiowana jako liczba określająca
masową ilość tlenu, zużytą w określonym czasie przez
drobnoustroje
Parametr AT4 – parametr wyrażający zapotrzebowanie tlenu
przez próbkę odpadów w ciągu 4 dni, określany w mg
O2/g s.m. Wyznacza się go w krótkotrwałym teście
mikrobiologicznym, służącym do określania aktywności
oddychania
Test AT4 – krótkotrwały test mikrobiologiczny służący do
określania aktywności oddychania – emisji dwutlenku
węgla lub szybkość pobierania tlenu, która może być
oznaczana w warunkach statycznych
Procesy beztlenowe (biogazownie)
Procesy tlenowe (kompostowanie)
- suszenie biologiczne
- bioremediacja
§ 4. 1. W procesie mechanicznego przetwarzania
zmieszanych odpadów komunalnych wydziela się frakcję o
wielkości co najmniej 0–80 mm ulegającą biodegradacji
oznaczoną kodem 19 12 12, wymagającą zastosowania
procesów biologicznego przetwarzania, przez które
rozumie się procesy prowadzone w warunkach tlenowych
lub beztlenowych z udziałem mikroorganizmów, w wyniku
których następują zmiany właściwości fizycznych,
chemicznych lub biologicznych odpadów
Procesy biologicznego przetwarzania odpadów w warunkach tlenowych
prowadzi się zgodnie z następującymi wymaganiami:
1) odpady, o których mowa w ust. 1, są przetwarzane z przerzucaniem odpadów przez okres od 8 do 12 tygodni łącznie;
2) przez co najmniej pierwsze 2 tygodnie proces odbywa się w
zamkniętym reaktorze lub w hali, z aktywnym napowietrzaniem, z
zabezpieczeniem uniemożliwiającym przedostawanie się
nieoczyszczonego powietrza procesowego do atmosfery, do czasu
osiągnięcia wartości AT4 (rozumianej jako aktywność oddychania –
parametr wyrażający zapotrzebowanie tlenu przez próbkę odpadów
w ciągu 4 dni) poniżej 20 mg O2/g suchej masy;
3) łączny czas przetwarzania, o którym mowa w pkt 1, może zostać
skrócony lub wydłużony, pod warunkiem uzyskania parametrów
określonych w § 6 ust. 1.
W procesach biologicznego przetwarzania odpadów w warunkach
beztlenowych odpady, o których mowa w ust. 1, są poddawane
stabilizacji beztlenowej w procesie dwustopniowym:
1) w pierwszym stopniu fermentacji mezofilowej przez co najmniej 20 dni lub fermentacji termofilowej przez co najmniej 12 dni;
2) w drugim stopniu stabilizacji tlenowej w zamkniętym reaktorze lub w hali, z aktywnym napowietrzaniem, z zabezpieczeniem
uniemożliwiającym przedostawanie się nieoczyszczonego powietrza
procesowego do atmosfery, przez okres co najmniej 2 tygodni;
dopuszcza się w drugim stopniu stabilizacji tlenowej stabilizację w pryzmach na otwartym terenie, napowietrzanych przez przerzucanie
odpadów co najmniej raz w tygodniu, przez okres co najmniej 3
tygodni
W procesach biologicznego przetwarzania odpadów
z wykorzystaniem procesów biologicznego
suszenia zmieszane odpady komunalne lub
odpady, o których mowa w ust. 1, są suszone w
warunkach tlenowych, z aktywnym
napowietrzaniem, w zamkniętym reaktorze lub
hali, z zabezpieczeniem uniemożliwiającym
przedostawanie się nieoczyszczonego powietrza
procesowego do atmosfery, przez okres co
najmniej 7 dni
§ 6. 1. Proces biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów
komunalnych, o którym mowa w § 4 ust. 2 i 3, powinien być
prowadzony w taki sposób, aby uzyskany stabilizat spełniał
następujące wymagania:
1) straty prażenia stabilizatu są mniejsze niż 35% suchej masy, a
zawartość węgla organicznego jest mniejsza niż 20% suchej masy lub 2) ubytek masy organicznej w stabilizacie w stosunku do masy
organicznej w odpadach mierzony stratą prażenia lub zawartością
węgla organicznego jest większy niż 40%, lub
3) wartość AT4 jest mniejsza niż 10 mg O2/g suchej masy.
2. Proces biologicznego suszenia zmieszanych odpadów komunalnych, o którym mowa w § 4 ust. 4, powinien być prowadzony w taki sposób,
aby uzyskany odpad o kodzie 19 12 10 spełniał wymagania określone
przez odbiorcę paliwa