Stabilizacja i kryteria
dopuszczenia pozostałości po
MBP do składowania
prof. dr hab. inż. Andrzej Jędrczak
Uniwersytet Zielonogórski
dr inż. Ryszard Szpadt
Politechnika Wrocławska
Wymagania w zakresie postępowania z
odpadami ulegającymi biodegradacji
Rozporządzeniu Ministra
Składowisko
Gospodarki i Pracy
[Dz.U. 2005, nr 186, poz. 1553 z poz
n. zm.].
TOC  <5 % sm
Starty prażenia - <8% sm
od dnia
Ciepło spalania - < 6 MJ/kg sm
01.01.2013 r.
Ograniczenie masy odpadów ko-
munalnych ulegających biodegra-
dacji kierowanych do składowania
Dyrektywa
w stosunku do masy tych odpa-
składowiskowa
dów wytworzonych w 1995 r., o:
(1999/31/EC)
25% w 2010 r.
50% w 2013 r.
75% w 2020 r.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 7 września 2005 roku
w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do
składowania na składowisku danego typu (Dz.U. nr 186, póz. 1553 ze zmianami)
Kontrowersyjne jest potraktowanie kryteriów
składowania odpadów komunalnych oraz odpadów
po ich przetworzeniu:
Dopuszcza się sporządzanie podstawowej charakterystyki
ZOK (20 03 01) oraz innych odpadów z mechanicznej
obróbki odpadów (innych niż wymienione w 19 12 11) bez
przeprowadzania ich badań.
Oznacza to, że do dnia 31 grudnia 2012 należy
W przypadku odpadów o kodzie 19 12 12, pochodzących z MBP,
Nie wymaga się wykonania testu zgodności dla tych
zapewnić przetwarzanie wszystkich odpadów
oznacza to konieczność skierowania do termicznego
odpadów.
komunalnych, osadów ściekowych oraz odpadów z
frakcja palna i wysokokaloryczna - jej termiczne
przekształcania
Ustanawia się kryteria dopuszczenia odpadów do
sortowania odpadów dla spełnienia dodatkowych
przekształcanie jest uzasadnione
" składowania na składowisku odpadów innych niż
frakcji grubej
parametrów składowania.
niebezpieczne i obojętne, przy czym pozostawia się
graniczne wartości wymywania, jako obowiązujące oraz
I spalanie frakcji drobnej o niskiej kaloryczności
przesuwa termin wejścia w życie parametrów
nie jest racjonalnym rozwiązaniem, a jej
Spełnienie tych wymagań możliwe jest tylko w
" dodatkowych dla dopuszczenia do składowania odpadów o
frakcji drobnej biologicznie unieszkodliwianie nie doprowadzi
przypadku procesów termicznych, w procesach
kodach 19 08 05, 19 08 12, 19 08 14, 19 12 12 oraz
do uzyskania: TOC < 5% sm oraz straty
biologicznych nie osiągnie się wymaganych wartości
odpadów z grupy 20 do dnia l stycznia 2013 roku.
parametrów. prażeniu < 8% sm.
Dopuszczalne graniczne wartości
wymywania, w mg/kg sm *
Lp. Parametr
Test podstawowy Test pomocniczy
ciecz/f. stała = 10 dm3/kg Ciecz/f. stała = 2 dm3/kg
1 Arsen (As) 2 0,4
2 Bar (Ba) 100 30
Niejasne jest stanowisko w odniesieniu do
3 Kadm (Cd) 1 0,6
odpadów po MPB. Nie są one wymienione wśród
4 Chrom całkowity (Cr) 10
odpadów wyłączonych ze stosowania kryteriów 4
5 Miedz
(Cu) 50 25
określających graniczne wartości wymywania
6 Rtęć (Hg) 0,2 0,05
zawartych w załączniku nr 4, a zatem powinny
być stosowane do nich te kryteria, nie mają
7 Molibden (Mo) 10 5
natomiast zastosowania parametry dodatkowe
8 Nikiel (Ni) 10 5
wymienione w załączniku nr 4a, wg nowelizacji 5
Tak, więc stabilizaty po mechaniczno-
9 Ołów (Pb) 10
rozporządzenia z 2007 roku.
biologicznym przekształcaniu odpadów w
10 Antymon (Sb) 0,7 0,2
procesach tlenowych i beztlenowych (z
11 Selen (Se) 0,5 0,3
dodatkową tlenową stabilizacją), jeżeli będą
12 Cynk (Zn) 50 25
usuwane na składowiska, powinny spełniać
13 Chlorki (Cl-) 15000 10000
wymagania zawarte w tabeli 2.
14 Fluorki (F-) 150 60
Siarczany (SO42-)
15 20000 10000
16 Rozp. węgiel org. (DOC) 800 380
17 Substancje rozpuszczone (TDS) 60000 40000
Cele MBP
Stabilizacja odpadów (rozkład
substancji organicznych)
zmniejszenie produkcji gazu,
zmniejszenie ilości i stężenia zanieczyszczeń w
odciekach
Zmniejszenie objętości odpadów
Zmniejszenie osiadania złoża
Rozkład części substancji niebezpiecznych
Odzysk materiałów i energii
Stabilizacja odpadów
Terminem  stabilizacja określa się stopień
przekształcenia (w tym utlenienia) substancji
organicznych do form bardziej trwałych (tj.
stabilnych).
Teoretycznie, stan pełnej stabilizacji odpadów
zostanie osiągnięty, kiedy wszystkie substancje
organiczne zostaną utlenione do CO2 i H2O.
Taki stopień stabilizacji nie jest jednak wymagany
w odniesieniu do odpadów przeznaczonych do
Optymalnie, potencjał gazotwórczy stabilizatu
składowania. Odpady przeznaczone do składowania
powinien zostać zredukowany do takiego poziomu, aby
powinny być w takim stopniu ustabilizowane, aby
mikroorganizmy obecne w aktywnej biologicznie
ilość biogazu powstająca w wyniku ich rozkładu w
warstwie przekrywającej odpady na składowisku były
złożu była możliwie mała.
w stanie rozłożyć wytworzony z nich metan przed jego
wydostaniem się do atmosfery.
Metody określania redukcji zawartości w
odpadach substancji ulegających biodegradacji
wskaz
niki chemiczne; zawartość substancji organicznych w
odpadzie stałym i w wyciągu wodnym, określana pośrednio, za
pomocą kilku oznaczeń chemicznych, tj.: zawartość substancji
lotnych (straty prażenia), popiołu i węgla organicznego oraz
wartość ChZT,
testy mikrobiologiczne krótkotrwałe (aktywność
oddychania): emisja ditlenku węgla lub szybkość poboru tlenu,
która może być oznaczana w warunkach statycznych - AT4
(static respiration test) lub dynamicznych - DR4 (dynamie
respiration index),
jednostkowy potencjał biogazu (JPB); objętość suchego
biogazu (w normalnych warunkach ciśnienia i temperatury)
wytwarzanego w optymalnych warunkach przez jednostkę masy
odpadów (kg sm) w określonym czasie, najczęściej 21 dni
(JPB21), ale również w innym czasie, np. 100 dni (JPB100)
Korelacja między AT4 i potencjalną
produkcją gazu wysypiskowego
250
200
150
100 BOKU
BUGW
TUD
50
TUHH
0
0 10 20 30 40 50
Aktywność oddychania, AT4, mgO2/g sm
3
21
JPB , dm /kg sm
Ocena stopnia
ustabilizowania odpadów
w procesach tlenowych
Stopień rozkładu materii organicznej dla różnych
technologii tlenowej stabilizacji odpadów
pozostałych w zależności od czasu trwania procesu
70
pryzmy statyczne
60
50
4 tyg. komp. intensywne +
pryzmy statyczne
40
8 tyg. komp. intensywne +
30
pryzmy statyczne
20
18 tyg. komp. intensywne +
pryzmy statyczne
10
frakcja < 80 mm, 9 tyg. w 0
boksach + pryzmy statyczne
0 20 40 60
Czas kompostowania, tygodnie
Stopień biodegradacji, % smo
Wpływ technologii kompostowania na
szybkość biostabilizacji odpadów
60
50
Redukcja Redukcja
40
produkcji produkcji
biogazu o biogazu o
30
80% 90%
20
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Czas kompostowania, tygodnie
Zaawansowane technologie Proste technologie
Aktywność oddychania - AT4, mg/g sm
Ocena stopnia
ustabilizowania odpadów
w procesach beztlenowych
Efekty stabilizacji w części beztlenowej
instalacji Linde-BRV w Quarzbichl
Po procesie fermentacji konieczna jest dodatkowa tlenowa
160 3000
stabilizacja dla uzyskania wymaganych wartości parametrów
2500
stabilizacji substancji organicznej.
140
JPB21, dm3/kg sm
2500
AT4, mg O2/g sm
Po procesach jednostopniowej fermentacji o czasie trwania 3
120
TOC wyciągu, mg/dm3
tygodni dodatkowa tlenowa stabilizacja przez okres 4-8 tygodni
2000
100
zapewni uzyskanie TOC wyciągu poniżej 250 mg/dm3.
80 1500
60
1000
40
390
186
500
284
20 132
7
3
15
25
151 35
52 27
56
16
0 0
Odpady przed Tylko po Ferment.+ 3 Ferment.+ 8 Ferment.+ 12
ferment. ferment. tyg. Kompost.tyg. Kompost.tyg. Kompost.
Stężenia TOC w wyciagu
Wartości AT4 i JPB21
Wartości graniczne dla stabilizatów po MBP
AT4  5 mg O2/g sm = JPB21  12-15 dm3/kg sm. = TOC ok.
kierowanych do składowania w Niemczech, Austrii i
300 mg/dm3 = stopień rozkładu subst. org. 50-60%
we Włoszech
TOC 18% sm = ok. 7400 kJ/kg sm, = straty prażenia ok..
38%
Wartość kryterium
Parametr Jednostki
Niemcy Austria Włochy
Substancja org. określana jako:
-
straty prażenia
% sm - - 35
-
- TOC (ŁCorg.) d"
18 -
Ciepło spalania kJ/kg d" 6 000 d" 6 000 -
Wartości graniczne przyjęte w Niemczech i Austrii
Ekstrahowalne substancje
% masy d" 0,8 - -
zapewniają redukcję emisji biogazu o > 90%
lipofilowe
Aktywność respiracyjna (AT4) mg O2/g sm d"
5 < 7 < 400
lub JGB21
< 20 < 20 -
dm3/kg sm
TOC (ŁCorg.) w wyciągu wodnym
mg/dm3 d" 250 - -
Zalecane wymagania:
MBP z tlenową stabilizacją; quasi dynamiczne kompostowanie
z aktywnym napowietrzaniem oraz regularnym przerzucaniem
Dyrektywa 1999/31/WE
odpadów przez okres od 6 do 12 tygodni (w tym min. 2
tygodnie w zamkniętym reaktorze lub w hali),
Wartości graniczne AT4 i TOCeluate zapewniające ograniczenie wpływu na
MBP z beztlenową i tlenową stabilizacją; w pierwszym stopniu
środowisko o około 65% (wymagania dyrektywy do 2020 r.) są
fermentacja mezofilowa lub termofilowa, w drugim stopniu
następujące:
jednostopniowe, zamknięte, quasi dynamiczne kompostowanie
z aktywnym napowietrzaniem oraz regularnym przerzucaniem
" AT4 < 10 mgO2/g sm
odpadów przez okres od 2 do 4 tygodni.
" TOC wyciągu < 500 mg/dm3
Takie wartości tych parametrów przyjęto w 2. Projekcie Dyrektywy o
bioodpadach
Wartość AT4 < 5 Wartość AT4 < 10 Polska
mgO2/g sm mgO2/g sm
Tlenowa stabilizacja 8-16 tygodni 5-8 tygodni ?
Fermentacja + 2-3 tygodnie 2-3 tygodnie 2-3 tygodnie
tlenowa stabilizacja
4-10 tygodni 2-5 tygodni ?
Propozycja
Biorąc pod uwagę doświadczenia niemieckie związane
z oceną stabilizatów, a także koszty i możliwości
badań odpadów i stabilizatów w polskich instalacjach
mechaniczno-biologicznych proponuje się
następujące postępowanie:
ustalić graniczne wartości - straty prażenia stabilizatów <
35% sm oraz TOC < 20% sm - stabilizaty spełniające jedno
z tych kryteriów mogą być składowane bez ograniczeń,
W obydwu przypadkach uznaje się, że stabilizat nie zawiera
lub
już frakcji ulegających biodegradacji.
ustalić ubytek masy organicznej w stabilizacie w stosunku do
masy organicznej w odpadach, mierzonej stratą prażenia lub
TOC na poziomie minimalnym 50%
stabilizaty spełniające te kryteria mogą być
składowane bez ograniczeń, jeśli spełniają również
wymagania dotyczące wymywalności zanieczyszczeń.
Jeśli stabilizaty nie spełniają powyższych kryteriów, wówczas
należy:
wyznaczyć faktyczny ubytek masy organicznej podczas procesu
stabilizacji - X
obliczyć stopień redukcji (SR) składowanych odpadów ulegających
biodegradacji jako stosunek obliczonego ubytku masy organicznej
do przyjętego poziomu odniesienia równego 50%
x
SR = �"100
50
Obliczony SR będzie przyjmował wartości w przedziale od 0 do 100%.
Podany powyżej sposób wyznaczania stopnia ustabilizowania
odpadów w istniejących instalacjach MBP należy przyjąć, jako
obowiązujący do 2010 r.
Równocześnie należy wdrażać pomiary wartości AT4, jako
uzupełniającego parametru obok strat prażenia oraz zawartości
TOC w stabilizacje. Dopuszczalną wartość tego parametru dla
stabilizatów przeznaczonych do składowania ustalić wstępnie na
poziomie:
15 mg O2/g sm do roku 2013,
10 mg O2/g sm po roku 2013.
Dziękuję za uwagę
Centrum przetwarzania odpadów - Hanower
Rozwój MBP
Oczekiwany
Perspektywy&
rozwój MBP
Niski lub mały wzrost
Przebudowa
istniejących instalacji
Budowa
zaawansowanych
systemów
Budowa prostych
systemów