Bioodpady — ulegające biodegradacji odpady z ogrodów, parków, odpady spożywcze i kuchenne z gospodarstw domowych, zakładów gastronomii, zakładów żywienia zbiorowego i jednostek handlu detalicznego, a także podobne odpady z zakładów produkujących lub wprowadzających do obrotu żywność

Ciepło spalania — ilość ciepła (pomniejszona o ciepła tworzenia składników kwaśnych) wydzielająca się podczas spalania odpadów w bombie kolorymetrycznej, pod zwiększonym ciśnieniem w atmosferze tlenu, przy czym produkty spalania oziębiają się do temp. pokojowej, a woda wydzielająca się w wyniku spalania wodoru (utlenianie) jest w postaci ciekłej.

Wartość opałowa robocza-do obliczania wartości opałowej roboczej musimy dysponować następującymi danymi: ciepło spalania [kJ/kg s. m.], całkowita zawartość wilgoci, zawartość wodoru, z którego powstaje po spalaniu woda.

Oblicza się ją ze wzoru :

Q_{opał robocz} = 100 – W_c/100 * Q_spalania – 24,42 * (W_c + 8,9 H)

Q_{opał robocz} – Q robocze oznacza, że dla odpadów surowych [kJ/kg]

W_c – wilgotność całkowita [%]

Q_spalania – ciepło spalania oznaczone metoda kolorymetryczną [kJ/kg s.m]

24,42 – ciepło parowania wody w temperaturze 25˚ odpowiadające 1% zawartości wody (wilgoci) w odpadach

8,9 – współczynnik przeliczeniowy wodoru zawartego w odpadach, który ulega utlenieniu do wody

H – zawartość wodoru w odpadach oznaczone metodą analizy elementarnej

Porównanie definicyjne ciepła spalania i wartości opałowej roboczej to przede wszystkim fakt, że w definicji wartości opałowej roboczej gazowe produkty spalania w tym woda w postaci pary wodnej opuszczają palenisko.

Fermentacja metanowa Metody beztlenowe z procesem głównym fermentacją metanową przy unieszkodliwianiu odpadów zawierające substancje ulegające biodegradacji to:
1. Fermentacja metanowa w komorach

2.Składowanie odpadów , gdzie procesem głównym jest też fermentacja metanowa frakcji ulegającej biodegradacji

Produktami fermentacji metanu są: amoniak, fosforowodór, siarkowodór
Produktami końcowymi fermentacji CH₄ są przede wszystkim: metan, CO₂ , w zależności od pH pewne ilość CO i H₂, H₂S i NH₃, a także pozostałość pofermentacyjna
Rozróżniamy 2 zasadnicze etapy fermentacji metanowej w komorach:
a) faza kwaśna

b) faza zasadowa
Ze względu na kryteria podziału f. m. w komorach rozróżniamy następujące systemy.
a) ze względu na zawartość suchej masy
- fermentacja sucha – zawartość suchej masy >25%
- fermentacja mokra – zawartość suchej masy od kilku procent do 25% (praktycznie do 10%)
Niektórzy rozróżniają fermentację mokrą z zawartością do 10% suchej masy, półsuchą (10-25%) i sucha 25-40% zawartością suchej masy
b) ze względu na prowadzenie procesu rozróżniamy
- fermentację okresową (reaktor załadowuje się wsadem, przebiega proces i się wyłącza)
- fermentację ciągłą – cały czas dostarcza się wsad i odprowadza produkt ciekły
c) ilość reaktorów w których realizowany jest cały proces
- fermentacja jednostopniowa (kwaśna i zasadowa przebiegają w jednym, tym samym reaktorze następując po sobie)
- fermentacja dwustopniowa – faza kwaśna w jednym, a zasadowa w drugim reaktorze
- fermentacja wielostopniowa a praktycznie trójstopniowa jeżeli procesowi poddawane są odpady zawierające znaczne ilości substancji ulegających przemianom biochemicznym np. celuloza czy lignina wówczas dodaje się jeszcze jeden bioreaktor (=fermentator) w celu przedłużenia procesu i zwiększenia stopnia przemiany.
d) sposób mieszania zawartości fermentatrów
- za pomocą mieszadeł mechanicznych
- barbotażowo (za pomocą pęcherzyków wydzielających się w trakcie procesu gazu)
- specjalnie jak w technologii Balroga
e) ze względu na temperaturę:
-fermentacja mezofilowa nie zapewnia unieszkodliwienia odpadów pod względem sanitarnym
-fermentacja termofilowa

Odpady które zawierają substancje ulegające biodegradacji podczas składowania ulegają szeregowi przemian:
1) faza tlenowa – powietrze a przede wszystkim tlen zawarty w odpadach powodujący procesy mineralizacji w warunkach tlenowych aż do wyczerpania się tlenu. Trwa kilka – kilkanaście dni. Wszystkie pozostałe są beztlenowe
2) fermentacja kwaśna – powstawanie kwasów tłuszczowych, zaczynają się wydzielać większe ilości CO₂, wydziela się też H₂, ilość N₂ spada. Faza ta może trwać 2-3 tygodnie do miesiąca.
3) fermentacja metanowa niestabilna (metanogenna) – niestabilna bo zmieniają się zawartości gazów w biogenie : CO₂ spada, CH₄ wzrasta, H₂ spada. Może trwać kilka tygodni do kilku miesięcy
4) fermentacja metanowa stabilna –stabilna bo w składzie wydzielającego się biogazu zawartość metanu i CO₂ jest stała (ok 60% CH₄, ok 40% CO₂) Faza ta może trwać kilka lat – średnio 2 lata.
Faza 4 ważna jest przy odgazowaniu składowisk ponieważ wydzielający się biogaz może być wykorzystywany do produkcji energii.
5) Fermentacja metanowa zanikająca . W związku z wyczerpywaniem się substancji ulegających biodegradacji zmniejsza się ilość wydzielanego metanu i CO₂.

Gospodarowanie odpadami – rozumie się przez to zbieranie, transport, przetwarzanie odpadów, łącznie z nadzorem nad tego rodzaju działaniami, jak również późniejsze postępowanie z miejscami unieszkodliwiania odpadów oraz działania wykonywane w charakterze sprzedawcy odpadów lub pośrednika w obrocie odpadami.

Hierarchia sposobów postępowania z odpadami:

- Zapobieganie odpadom

- Minimalizacja odpadów

- Ponowne użycie, odzysk (w tym recykling)

- Metody unieszkodliwiania

- Składowanie odpadów

Kompostowania-szereg przemian fizycznych, chemicznych, mechanicznych, zachodzących z udziałem mikroorganizmów.

dwa procesy:

1. Mineralizacja –substancje organiczne ulegające biodegradacji: węglowodory/głównie policukry (celuloza i skrobia, hemiceluloza i dwucukry), tłuszcze (zwierzęce i roślinne), białka.

Hydroliza monomery (gliceryna, glukoza, aminokwasy) zachodzące w wyniku działania mikroorganizmów procesy utleniania CO₂+H₂O + Q(ciepło)

Wydzielające się ciepło jest czynnikiem unieszkodliwiającym odpady pod względem sanitarnym.

Aminokwasy amonifikacja niższe kwasy karboksylowe + N_NH3+ [O] utlenianie N_NO2- [O] N_NO3 +ciepło

Muszą zaistnieć warunki tlenowe, inaczej zacznie zachodzić denitryfikacja.

2. Humifikacja: – proces w którym złożone związki organiczne ulegające biodegradacji po hydrolizie do związków prostych następuje synteza z monomerów poprzez rozbudowanie cząsteczek związków prostych powstają:

węglowodory, tłuszcze, białka, ligniny hydroliza proste związki (glukoza, gliceryna, aminokwasy)kwasy fulwowe kwasy hummusowe huminy

Komunalne osady ściekowe — pochodzący z oczyszczalni ścieków osad z komór fermentacyjnych oraz innych instalacji służących do oczyszczania ścieków komunalnych oraz innych ścieków o składzie zbliżonym do składu ścieków komunalnych. 

Magazynowanie odpadów – rozumie się przez to czasowe przechowywanie odpadów obejmujące: • wstępne magazynowanie odpadów przez ich wytwórcę, • tymczasowe magazynowanie odpadów przez prowadzącego zbieranie odpadów, • magazynowanie odpadów przez prowadzącego przetwarzanie odpadów.

Odpady – każda substancje lub przedmioty, których posiadacz pozbywa się, zamierz się pozbyć lub do ich pozbycia się jest obowiązany.

Odpady komunalne — rozumie się przez to odpady powstające w gospodarstwach domowych, z wyłączeniem pojazdów wycofanych z eksploatacji, a także odpady niezawierające odpadów niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych; zmieszane odpady komunalne pozostają zmieszanymi odpadami komunalnymi, nawet jeżeli zostały poddane czynności przetwarzania odpadów, która nie zmieniła w sposób znaczący ich właściwości.

Odpady medyczne — odpady powstające w związku z udzielaniem świadczeń zdrowotnych oraz prowadzeniem badań i doświadczeń naukowych w zakresie medycyny;

Odpady niebezpieczne oznaczają odpady wykazujące co najmniej jedną spośród właściwości niebezpiecznych. Właściwości powodujące, że odpady są odpadami niebezpiecznymi, określa załącznik nr 3 do ustawy z dnia 14 grudnia 2012 roku o odpadach (Dz. U. z 2013 r., poz. 21).

Odpady obojętne —odpady, które nie ulegają istotnym przemianom fizycznym, chemicznym lub biologicznym; są nierozpuszczalne, nie wchodzą w reakcje fizyczne ani chemiczne, nie powodują zanieczyszczenia środowiska lub zagrożenia dla zdrowia ludzi, nie ulegają biodegradacji i nie wpływają niekorzystnie na materię, z którą się kontaktują; ogólna zawartość zanieczyszczeń w tych odpadach oraz zdolność do ich wymywania, a także negatywne oddziaływanie na środowisko odcieku muszą być nieznaczne, a w szczególności nie powinny stanowić zagrożenia dla jakości wód powierzchniowych, wód podziemnych, gleby i ziemi

Odpady ulegające biodegradacji — rozumie się przez to odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów

Odpady weterynaryjne — odpady powstające w związku z badaniem, leczeniem zwierząt lub świadczeniem usług weterynaryjnych, a także w związku z prowadzeniem badań naukowych i doświadczeń na zwierzętach

Odpady zielone — odpady komunalne stanowiące części roślin pochodzące z pielęgnacji terenów zielonych, ogrodów, parków i cmentarzy oraz targowisk, z wyjątkiem odpadów pochodzących z czyszczenia ulic i placów.

Odzysk – wszelkie działania nie stwarzające zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub środowiska, polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub części lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystania.

Parametry spalania autotermicznego wynikają z tzw. trójkąta Tannera, uwzgledniającego zależności miedzy zawartością wilgoci części palnych i niepalnych dla odpadów surowych.

Te warunki spalania termicznego to:

- zawartość wilgoci poniżej 50%

- zawartość części palnych powyżej 25%

- zawartość części niepalnych poniżej 60% (65%)

Parametry bezpiecznego spalania – wynikają z przepisów prawnych, chodzi o to, aby spalania było jak najbardziej zbliżone do spalania całkowitego i zupełnego.

1. Minimalna temperatura spalania:

- 850˚C dla odpadów, w których zawartość chloru pochodzącego ze związków organicznych jest w częściach palnych poniżej 1%;

- 1100˚C dla odpadów które zawierają powyżej 1% chloru pochodzącego ze związków organicznych w przeliczeniu na części palne.

Dokładnie jest to temperatura, która musi być utrzymana przy dopalaniu gazów spalinowych. Jeżeli temperatura spada poniżej wymaganej temperatury to włączają się automatycznie palniki (paliwo gazowe, olej opalowy). Zawartość chloru ze związków organicznych jest o tyle istotna, ze w nieodpowiednich temperaturach w obecności produktów niepełnego spalania mogą powstawać dioksyny i furany.

2. Czas zatrzymania (przebywania) gazów spalinowych w komorze dopalania: minimum 2s

3. Zawartość tlenu w spalinach spala się w nadmiarze tlenu z powietrza. Dla spalarni zawartość O₂ w spalinach min = 11%. Dla porównania minimalna zawartość tlenu przy spalaniu paliw konwencjonalnych wynosi 6%

Parametry procesu kompostowania:

1. skład odpadów:

• zawartość substancji organicznych minimum 20-30% s. m.

• zawartość węgla organicznego minimum 10% s. m.

• zawartość azotu organicznego minimum 0,3% s. m.

• zawartość fosforu w przeliczeniu na P2O5 minimum 0,3% s. m.

• zawartość potasu w przeliczeniu na K2O minimum 0,1% s. m.

2. Struktura materiału: aby zachować warunki tlenowe materiał powinien mieć strukturę porowatą i dobre właściwości mechaniczne, co pozwala na doprowadzenie tlenu do materiału i odprowadzenie gazów po procesowych.

3. Dostępność mikroorganizmów. Procesy te w większości przypadków zachodzą w wyniku działania mikroorganizmów, które rozmnażają się w sposób naturalny. Dla niektórych rodzajów zwłaszcza tych które trudno ulegają procesom biodegradacji np. odpady zieleni zawierające znaczne ilość tzn. grubizny czyli gałęzi, komarów dodaje się preparaty zawierające mikroorganizmy, przyspieszające procesy mineralizacji i humifikacji

4. Dostępność tlenu, zapewniane jest dzięki wspomnianej już odpowiedniej strukturze materiału a także napowietrzania.

5. pH -zmiana pH zależy od fazy procesu. Na początku w okresie wysokiej mineralizacji spada w związku z wydzielaniem się lżejszych kwasów tłuszczowych pH ulega zakwaszeniu. Później wzrasta do obojętnego lub lekko zasadowego

6. temperatura- W wyniku mineralizacji wydziela się ciepło które powoduje wzrost temperatury. Jest jednym z dwóch czynników powodujący unieszkodliwienie odpadów pod względem sanitarnym.

7. Stosunek C:N to prawidłowy stosunek węgla do azotu w czasie procesu zmienia się w zakresie od 30-25: 1 i spada do 25:1. Jeżeli stosunek C do N jest inny to proces będzie zachodzić ale następują straty węgla lub azotu, co ma później obicie na syntezie substancji próchnicznych.

8.Wilgotność. powinna się wahać w granicach 40-50 %. Wilgotność powyżej 50% często powoduje powstawanie stref beztlenowych (wydzielanie się metanu). Wilgotność zbyt niska powoduje powstanie stref przesuszonych i wolniejsze namnażanie się mikroorganizmów.

Pełne roczne badanie właściwości technologicznych odpadów komunalnych; wskaźniki dzielimy na 4 rodzaje:

- Wskaźniki określające ilość odpadów

- Wskaźniki określające właściwości fizyczne odpadów

- Właściwości określające właściwości opałowe

- Właściwości określające właściwości nawozowe

Plany gospodarki odpadami – opracowuje się je w celu osiągnięcia celów założonych w polityce ekologicznej państwa, wdrażania hierarchii postępowania odpadami, realizacji zasady samowystarczalności i bliskości oraz utworzenia i utrzymania zintegrowanej i wystarczającej sieci instalacji gospodarowania odpadami. Zgodnie z polityką państwa opracowywane są na poziomie krajowym i wojewódzkim. Dotyczą one odpadów wytworzonych na obszarze, dla którego opracowano plan, a także odpadów przywożonych na ten obszar (w tym odpadów komunalnych, odpadów ulegających biodegradacji, odpadów opakowaniowych i odpadów niebezpiecznych) i obejmują również środki służące zapobieganiu powstawaniu odpadów (zał. Nr 5 do ustawy).

Recykling – rozumie się przez to odzysk, w ramach którego odpady są ponownie przetwarzane w 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

Recykling organiczny to rodzaj recyklingu 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.

Składniki agresywne [mg X/kg suchej masy];SO₂, NO₂ (NO_x), HCl

Składowisko odpadów —obiekt budowlany przeznaczony do składowania odpadów. Wyróżnia się trzy typy składowisk odpadów:

- składowisko odpadów niebezpiecznych,

- składowisko odpadów obojętnych,

- składowisko odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne.

Unieszkodliwianie odpadów — rozumie się przez to proces nie będący odzyskiem, nawet jeżeli wtórnym skutkiem takiego procesu jest odzysk energii lub substancji.

Właściwości paliwowe:

- Zawartość wilgoci [%],

- Zawartość części palnych (składników palnych) [%, % suchej masy],

- Zawartość części niepalnych [% lub % suchej masy],

- Zawartość części lotnych w częściach palnych [% części palnych],

- Ciepło spalania [kJ/kg suchej masy],

- Wartość opałowa robocza [kJ/kg],

- Zawartość składników agresywnych [mg/kg suchej masy]: SO₂, NO₂ (NOx), HCl,

- Skład elementarny części palnych [% części palnych]: C, H, S, N, Cl, O.

Ponadto dla odpadów przemysłowych czasem oznacza się: temperaturę zapłonu, temperaturę palenia, temperaturę mięknięcia popiołu.

Właściwości nawozowe:

- Zawartość ogólnej substancji organicznej [% suchej masy],

- Zawartość węgla organicznego [% suchej masy],

- Zawartość azotu ogólnego [% suchej masy],

- Zawartość fosforu ogólnego [% P₂O₅],

- Zawartość potasu ogólnego [% K₂O w przeliczeniu na suchą masę].

Wskaźniki określające ilość odpadów:

- Objętościowy wskaźnik nagromadzenia [m³/M· rok]

- Wagowy wskaźnik nagromadzenia [kg/M· rok]

- Wskaźnik nierówności nagromadzenia μ – są one bezwymiarowe, rozróżniamy dobowy wskaźnik nierówności nagromadzenia μ_d , miesięczny – μ_m i rezerwę μ_r.

Przygotowanie do badań (badania roczne):

1. Uzyskanie danych na temat rejonu obsługi.

2. Identyfikacja typów zabudowy

Rozróżniamy 3 podstawowe typy zabudowy na terenie miast :

-zabudowa wysoka z pełną infrastrukturą, czyli budownictwo wielorodzinne

-stara zwarta zabudowa- rejony gdzie są kamienice

-zabudowa rozproszona, budownictwo jednorodzinne

1. Znalezienie dla każdego typu zabudowy charakterystycznych tras pomiarowych obsługiwanych przez 1 samochód do wywozu odpadów.

2. Inwentaryzacja tras

3. Opracowanie harmonogramu poboru prób.

4. Losowe pobieranie próbek jednostkowych.

5. Oznaczanie składu frakcyjnego czyli wykonanie analizy sitowej (zazwyczaj w miejscu poboru próby średniej)

W palenisku technicznym rozdzielamy strefy:

1. Strefa suszenia w której następuje odparowanie wilgoci w temperaturze od 100 do 250˚C. Niepotrzebne jest dostarczanie tlenu . Im wyższa zawartość wilgoci tym zwiększa się strefa suszenia.

2. Przy temp. ok. 250˚C w okresie dolnego ciepła następuje odgazowanie z odpadów substancji lotnych i termiczny rozkład substancji polnych. Produktami są stały koks, CO₂, Co, para wodna ,H₂,CH₄ i inne węglowodory.

3. W zakresie temperatury 250-300˚C następuje zapłon składników lotnych czyli spalanie a wiec utlenianie. Jest to szybka reakcja egzotermiczna (wydzielanie ciepła). Równolegle paliwo stale – koks przechodzi w paliwo gazowe. Czynnikiem zgazowującym jest tlen z powietrzem C+O₂CO₂, C+H₂0CO₂+H₂+CO,

4. Strefa dopalania może to być kolejna komora bądź też strefa powyżej. W strefie dopalanie konieczne jest uzyskanie i utrzymanie temperatury zgodnej z przepisami (min. 850˚C dla odpadów zawierających poniżej 1% zw. chloroogranicznych i 1100˚C-powyżej 1%) . Zadanie to realizowane jest za pomocą automatycznie działających palników na paliwo ciekłe czy gazowe, które złączają się w momencie gdy temperatura jest niższa od wymaganej. Odpady komunalne zawierają poniżej 1% chloru pochodzącego ze związków chloroorganiczych.

Zalety spalania:

- unieszkodliwienie odpadów pod względem sanitarnym

- redukcja masy i objętości w zakresie 70-90procent

- odzysk energii

-wydłuża się czas eksploatacji składowisk

Wady spalania:

- wysokie koszty inwestycji

- powstawanie odpadów niebezpiecznych, które muszą być unieszkodliwiane lub składowane
- budzi protesty społeczne