Definicja i klasyfikacja odpadów.
Odpad – oznaczają każdą substancją lub przedmiot należący do jednej kategorii, określonych w załączniku nr 1 do ustawy, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do ich pozbycia jest zobowiązany (Dz.U. Nr 62, poz. 628).
Odpady oznaczają każdą substancję lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do ich pozbycia jest zobowiązany.
Podstawą każdej klasyfikacji są odpowiednio dobrane kryteria o charakterze fizykochemicznym, biologicznym, technologicznym, ekonomicznym np.:
źródło pochodzenia - sfera powstawania,
kryterium surowcowe,
stan skupienia,
skład chemiczny,
toksyczność,
stopień zagrożenia dla środowiska,
stopień przydatności (branżowej) do dalszego wykorzystania
Sposoby klasyfikacji odpadów:
-wg stopnia toksyczności
*nadzwyczaj niebezpieczne – powodują nieodwracalną degradację, np. WWA
*niebezpieczne – długie działanie degradacyjne, bioakumulacja, np. antymon, bizmut
*szkodliwe – słabo toksyczne, punktowe zanieczyszczenia środowiska, w małych ilościach nieszkodliwe, np. sole amonowe
*uciążliwe – np. poprzez duże nagromadzenie w jednym miejscu, obojętne chemicznie, niepalne, krzemionki, węglany, odpady budowlane
-Wg pochodzenia i charakteru odpadów:
*odpady komunalne (bytowo - gospodarcze; miejskie);
* odpady przemysłowe.
*osady ściekowe
-Wg właściwości odpadów (udziału frakcji organicznej)
*odpady mineralne (poniżej 1% substancji organicznej)
*odpady organiczno-mineralne (1-15% substancji organicznej)
*odpady organiczne (powyżej 15% substancji organicznej)
W każdej kategorii można wyróżnić odpady stałe i ciekłe.
W ustawie o odpadach wyróżniono 3 grupy: obojętne, niebezpieczne, inne niż obojętne i niebezpieczne.
Klasyfikacja odpadów według rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 kwietnia 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. Nr 112, poz. 1206) [1] klasyfikuje je, w zależności od źródła ich powstawania, na 20 następujących grup:
Na wstępie rozporządzenia znajdziemy najważniejszą informację: określenie odpadów zależy od źródła ich powstawania. Ta wstępna klasyfikacja jest dla nas podstawą. Jeżeli nie określimy na wstępie ŹRÓDŁA powstawania naszych odpadów, tym większa będzie szansa na błędną klasyfikację przy dalszym postępowaniu z odpadami.
Pamiętajmy, że katalog odpadów obejmuje dużą ilość substancji i przedmiotów. Podstawowa klasyfikacja odpadów opiera się na źródle ich powstawania, a następnie na surowcu z jakiego są wykonane, stanu skupienia, składu chemicznego, toksyczności, stopnia zagrożenia dla środowiska oraz stopnia przydatności do dalszego wykorzystania.
2. Odpady komunalne – miejskie i wiejskie – charakterystyka ilościowa i jakościowa -
właściwości fizyczne, chemiczne i nawozowe.
Odpady komunalne – odpady związane z nieprzemysłową działalnością człowieka. Ten rodzaj odpadów (zwanych także bytowymi) występuje w postaci odpadów płynnych i stałych.
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz.U. z 2007 r. Nr 39, poz. 251, z późn. zm.) definiuje odpady komunalne jako "odpady powstające w gospodarstwach domowych, 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."
Odpady komunalne to odpady powstające w gospodarstwach domowych oraz w obiektach infrastruktury takich jak: handel, usługi i rzemiosło, szkolnictwo, obiekty turystyczne, targowiska.
Odpady komunalne można podzielić na kilka grup: odpady domowe (bytowe); odpady wielkorozmiarowe (wielkogabarytowe); odpady z obiektów użyteczności publicznej; odpady zielone; odpady uliczne; gruz i ziemia z prac budowlanych i remontowych; śnieg i lód usuwany z ulic w okresie zimy.
Ilość i skład morfologiczny odpadów jest ściśle powiązany z następującymi czynnikami
stopniem rozwoju gospodarczego regionu;
poziomem życia ludności;
stylem życia;
strukturą zabudowy;
infrastrukturą komunalną i usługową na danym terenie
wyposażenie techniczne i sanitarne budynków (szczególnie sposób ogrzewania)
prowadzone selektywne zbieranie surowców wtórnych
kompostowanie przydomowe
pory roku
Wskaźniki ilościowe odpadów komunalnych
= objętościowy wskaźnik nagromadzenia w [m3/mieszkańca/rok]
= wagowy wskaźnik nagromadzenia w [kg/mieszkańca/rok]
= nierównomierności nagromadzenia: dobowy, miesięczny, roczny
Właściwości fizyczne
● Gęstość objętościowa odpadów w miejscach ich gromadzenia kg/m3 (tzn. w pojemnikach)
● zawartość frakcji (analiza sitowa)
● skład grupowy (analiza morfologiczna)
Właściwości chemiczne:
Badanie chemiczne w wyselekcjonowanych frakcjach ziarnowych (wilgotność [%], zawartość
części palnych i niepalnych [%], ciepło spalania [kJ/kg s.m.] i wartość opałowa odpadów [kJ/kg]).
Właściwości nawozowe - oznaczającym grupę tych właściwości odpadów, które określają ich
przydatność do unieszkodliwiania metodami prowadzącymi do uzyskania nawozu organicznego, np.
przez kompostowanie czy przerób metodą fermentacji beztlenowej.
ogolna zawartość substancji organicznej (% s.m )
zawartość węgla (% s.m )
zawartość azotu (% s.m )
zawartość fosforu (% s.m )
zawartość metali ciężkich (np.. Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) (mg/ kg s.m)
Na podstawie przeprowadzonych w Polsce badań fizyczno-chemicznych na odpadach komunalnych, można stwierdzić, że w większości przypadków odpady te nadają się do utylizacji i unieszkodliwiania metodą kompostowania.
Właściwości technologiczne odpadów miejskich ulegają ciągłym zmiano –wzrasta ilość odpadów w przeliczeniu na mieszkańca i zmienia się ich skład
Do najważniejszych, niekorzystnych cech odpadów komunalnych zalicza się:
-Znaczną zmienność ilościowo-jakościową w cyklu wieloletnim, rocznym i w poszczególnych porach roku,
-Dużą niejednorodność składu surowcowego i chemicznego,
-Potencjalne zagrożenie zakażeniem (higieniczno-sanitarne) związane z obecnością drobnoustrojów chorobotwórczych,
-Niestabilność, podatność na zagniwanie i wydzielanie uciążliwych odorów frakcji organicznej (mokrej) zawartej w odpadach, zarówno w miejscu powstawania, gromadzenia, jak i podczas utylizacji lub unieszkodliwiania
-Obecność odpadów niebezpiecznych, tj. chemikaliów domowych, przeterminowanych leków, zużytych świetlówek, baterii etc.
Odpady komunalne z terenów gmin wiejskich
Zawierają zwiększone ilości drobnej frakcji, w której występuje najczęściej popiół z palenisk domowych oraz szereg innych drobnych składników mineralnych. Składniki mineralne, takie jak żużel, kamienie, gruz itp., występują w zwiększonych znacznie ilościach, Odpady te zawierają bardzo zróżnicowane ilości składników organicznych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego.
- Odpady niebezpieczne powstają na terenach wiejskich w związku ze stosowaniem zabiegów agrochemicznych oraz eksploatacją maszyn i pojazdów rolniczych. Szczególne zagrożenie stanowią silnie toksyczne środki ochrony roślin i opakowania po nich. Dotyczy to także zużytego oleju silnikowego, opakowań po farbach i lakierach, akumulatorów, baterii, przeterminowanych środków farmaceutycznych, opon i innych. Do tej samej grupy zaliczyć należy odpady z obiektów służby zdrowia.
- Obornik, resztki roślin, zepsute płody rolne wykorzystywane są często jako nawóz. Choć nie zawsze właściwie zagospodarowywane, nie stwarzają zwykle większych problemów, poza terenami, gdzie bardziej opłacalne jest stosowanie nawozów sztucznych. Bardzo niebezpiecznymi odpadami tej grupy są produkty poubojowe i padłe zwierzęta; stanowią one zagrożenie dla ludzi, zwierząt i środowiska. Powinny być przerabiane w zakładach przemysłowych na wartościowe, wysokobiałkowe pasze - w żadnym razie zakopywane w ziemi "na dziko".
3. Zasady racjonalnej gospodarki odpadami w Polsce na podstawie aktów prawnych.
Gospodarowanie odpadami (w ustawy o odpadach)-to zbieranie, transport, odzysk i unieszkodliwianie odpadów, w tym również nadzór nad takimi działaniami oraz nad miejscami unieszkodliwiania odpadów.
Ogólny model gospodarki odpadami:
- Zapobieganie powstawaniu odpadów
-Ograniczenie ilości odpadów i ograniczenie negatywnego oddziaływania odpadów na środowisko
-Zapewnienie odzysku zgodnie z zasadami ochrony środowiska
-Zapewnienie unieszkodliwienia zgodnie z zasadami ochrony środowiska
Zasady gospodarowania odpadami reguluje Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach i przepisy wykonawcze znajdujące podstawę w jej artykułach.
Ustala ona sposób gospodarowania odpadami zapewniający ochronę życia i zdrowia ludzi oraz ochronę środowiska zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju, a w szczególności zasady zapobiegania powstawaniu odpadów lub ograniczania ilości odpadów i ich negatywnego oddziaływania na środowisko, a także odzysku lub unieszkodliwiania odpadów.
Zasady gospodarowania odpadami zawarte są w rozdziale drugim ustawy.
Zgodnie z art. 5 ustawy kto podejmuje działania powodujące lub mogące powodować powstawanie odpadów, powinien takie działania planować, projektować i prowadzić, tak aby:
zapobiegać powstawaniu odpadów lub ograniczać ilość odpadów i ich negatywne oddziaływanie na środowisko przy wytwarzaniu produktów, podczas i po zakończeniu ich użytkowania;
zapewniać zgodny z zasadami ochrony środowiska odzysk, jeżeli nie udało się zapobiec powstawaniu odpadów;
zapewniać zgodne z zasadami ochrony środowiska unieszkodliwianie odpadów, których powstaniu nie udało się zapobiec lub których nie udało się poddać odzyskowi.
Wytwórca odpadów jest obowiązany do stosowania takich sposobów produkcji lub form usług oraz surowców i materiałów, które zapobiegają powstawaniu odpadów lub pozwalają utrzymać na możliwie najniższym poziomie ich ilość, a także ograniczają negatywne oddziaływanie na środowisko lub zagrożenie życia lub zdrowia ludzi.
Posiadacz odpadów jest obowiązany do postępowania z odpadami w sposób zgodny z zasadami gospodarowania odpadami, wymaganiami ochrony środowiska oraz planami gospodarki odpadami.
Posiadacz odpadów jest obowiązany w pierwszej kolejności do poddania ich odzyskowi, a jeżeli z przyczyn technologicznych jest on niemożliwy lub nie jest uzasadniony z przyczyn ekologicznych lub ekonomicznych, to odpady te należy unieszkodliwiać w sposób zgodny z wymaganiami ochrony środowiska oraz planami gospodarki odpadami.
Odpady, których nie udało się poddać odzyskowi, powinny być tak unieszkodliwiane, aby składowane były wyłącznie te odpady, których unieszkodliwienie w inny sposób było niemożliwe z przyczyn technologicznych lub nieuzasadnione z przyczyn ekologicznych lub ekonomicznych.
Odpady powinny być w pierwszej kolejności poddawane odzyskowi lub unieszkodliwiane w miejscu ich powstawania.
Zabrania się odzysku lub unieszkodliwiania odpadów poza instalacjami lub urządzeniami spełniającymi określone wymagania.
Odpady powinny być zbierane w sposób selektywny.
Podmiot prowadzący działalność w zakresie odbierania odpadów komunalnych jest obowiązany do selektywnego odbierania odpadów oraz ograniczania ilości odpadów ulegających biodegradacji kierowanych do składowania
Unieszkodliwianiu poddaje się te odpady, z których uprzednio wysegregowano odpady nadające się do odzysku
Jeżeli spalanie odpadów ze względów bezpieczeństwa jest niemożliwe w instalacjach lub urządzeniach przeznaczonych do tego celu, marszałek województwa może zezwolić na spalanie poza instalacjami lub urządzeniami, określając w drodze decyzji miejsce spalania, ilość odpadów, warunki spalania danego rodzaju odpadu oraz czas obowiązywania tej decyzji.
Wytwórca odpadów jest obowiązany do uzyskania decyzji zatwierdzającej program gospodarki odpadami niebezpiecznymi, jeżeli wytwarza odpady niebezpieczne w ilości powyżej 0,1 Mg rocznie.
Posiadacz odpadów jest obowiązany do prowadzenia ich ilościowej i jakościowej ewidencji zgodnie z przyjętym katalogiem odpadów i listą odpadów niebezpiecznych.
Zakazuje się unieszkodliwiania odpadów polegającego na lokowaniu (zatapianiu) na dnie mórz, pochodzących z procesów wytwarzania dwutlenku tytanu oraz z przetwarzania tych odpadów.
Ponadto w prawidłowej prowadzonej gospodarce odpadami, powinny być także uwzględniane zasady takie jak:
zasada bliskości,
zasada zanieczyszczający płaci,
zasada przezorności
rozszerzona odpowiedzialność producenta.Zgodnie z zasadą bliskości, odpady przeznaczone do unieszkodliwiania powinny być przetwarzane tak blisko miejsca ich wytworzenia jak to możliwe. W ten sposób można zaoszczędzić na kosztach transportu czy też ograniczyć do minimum ryzyko szkodliwego oddziaływania odpadów, np. w przypadku transportu odpadów niebezpiecznych.
Zasada zanieczyszczający płaci - oznacza, że potencjalni sprawcy szkód w środowisku powinni ponosić koszty zapobiegania tym szkodom lub naprawiania ich skutków.
Zasada przezorności –jeżeli istnieje podejrzenie wystąpienia zagrożenia dla ludzi i środowiska np. przy stosowaniu określonej metody zagospodarowania odpadów, to należy postępować w taki sposób, aby uniknąć potencjalnego zagrożenia, również w przypadku gdy zagrożenie to nie zostało jeszcze w pełni udowodnione naukowo. Dzięki zastosowaniu tej zasady, możliwe jest zminimalizowanie ewentualnych zagrożeń dla zdrowia i życia ludzkiego oraz dla środowiska. Zasadę przezorności powinno się zwłaszcza stosować podczas postępowania np. z odpadami powstającymi w wyniku eksperymentów naukowych, a w szczególności gdy jest ich skład jest trudny do przewidzenia.
Zasada rozszerzonej odpowiedzialności producenta oznacza, że każdy przedsiębiorca jest odpowiedzialny nie tylko za odpady produkcyjne, ale również za odpady powstałe z wytwarzanego przez niego produktu po zakończeniu jego użytkowania. Tak więc powinien on tak projektować produkt, aby zminimalizować ilość wytwarzanych odpadów, biorąc również pod uwagę, aby w przyszłości było możliwe wykorzystanie powstających podczas jego produkcji odpadów.
4. Plany gospodarki odpadami.
Plany gospodarki odpadami określają:
-opis aktualnego stanu gospodarki odpadami
-cele w zakresie planu gospodarki odpadami z podaniem terminu ich osiągania
-prognozowane zmiany w zakresie wytwarzania i gospodarowania odpadami
-zadania, których realizacja zapewni poprawę sytuacji w zakresie gospodarowania odpadami
-rodzaj przedsięwzięć i harmonogram ich realizacji
-instrumenty finansowe służące realizacji celów w zakresie gospodarki odpadami
-system gospodarowania odpadami
-system monitoringu i sposób oceny realizacji celów w zakresie gospodarki odpadami
Plany są opracowywane na szczeblu krajowym, wojewódzkim i gminnym.
Plany gospodarki odpadami powinny być opracowywane zgodnie z polityką ekologiczną
państwa.
Krajowy plan gospodarki odpadami może określać przedsięwzięcia priorytetowe,
które stanowią instalacje o znaczeniu ponadwojewódzkim, służące do unieszkodliwiania
odpadów.
Przedsięwzięcia piorytetowe mogą być realizowane ze środków publicznych.
Gminny plan gospodarki odpadami obejmuje odpady komunalne powstające na
obszarze danej gminy oraz przywożone na jej obszar z uwzględnieniem odpadów
komunalnych ulegających biodegradacji oraz odpadów niebezpiecznych
zawartych w odpadach komunalnych.
5. Systemy zbiórki odpadów na terenach miejskich i wiejskich.
Zbieraniem odpadów według ustawy o odpadach jest każde działanie, w szczególności umieszczanie w pojemnikach, segregowanie i magazynowanie odpadów, które ma na celu przygotowanie ich do transportu do miejsc odzysku lub unieszkodliwiania.
Proces zbiórki odpadów obejmuje drogę od zgromadzenia ich w pojemnikach do wyładunku na śmieciarki samochodowe.
System zbiórki to techniczne środki eksploatacyjne i praca ludzka:
*metody zbiórki
*system pojemników
*pojazdy i personel
Podział ze względu na technologię:
*Metoda przeładunku – pojemniki niewymienne
*Metoda pojemników wymiennych
*Metoda pojemników lub opakowań jednorazowych
*Metoda bezsystemowa, bez opakowań – dla odpadów wielkogabarytowych
*Metody specjalne – pneumatyczna, hydrauliczna
Podział ze względu na komfort użytkownika:
*System „odbierz” – zbiorka u źródła.
- „od drzwi do drzwi” Polega na zbieraniu odpadów gromadzonych w przydomowym pojemniku. Osoba zbierająca odpady musi wejść po pojemnik na posesję, a po opróżnieniu odstawić go na miejsce.
-„przy krawężniku” – użytkownik pojemnika z odpadami wystawia go przed posesję w dzień zbiórki, zbierający po opróżnieniu pojemnika odstawia go, a użytkownik zabiera go na teren posesji. W systemie tym wykorzystuje się często worki foliowe bezzwrotne.
*System „dostarcz” – zbiórka w punktach gromadzenia odpadów, obsługujących kilka lub więcej budynków i zbiórka obwoźna
Zbieranie odpadów w sposób selektywny jest obowiązkiem wytwórcy odpadów.
Selektywny system zbierania odpadów polega na sortowaniu odpadów u źródła, tj. oddzielaniu poszczególnych asortymentów i składowaniu ich w odrębnych pojemnikach lub workach.
Selektywny sposób sortowania odpadów u źródła ich powstawania obniża koszty sortowania przez przedsiębiorstwo oczyszczania, a tym samym opłaty dla ludności za wywóz i utylizację. Poza tym dzięki niemu odzyskuje się surowce wtórne i kieruje do dalszego wykorzystania.
W celu ograniczenia ilości odpadów składowanych na składowisku niezbędne jest prowadzenie selektywnej zbiórki odpadów.
Wyróżnia się następujące systemy selektywnej zbiórki odpadów:
-system dwupojemnikowy – podział na odpady „mokre” (resztki żywności, trawa, liście, mokry papier i inne) kierowane do kompostowni, oraz odpady „suche” (puszki, opakowania, pojemniki, tekstylia i inne) kierowane do sortowni
-system wielopojemnikowy – odrębne pojemniki dla każdego asortymentu objętego odzyskiem surowców wtórnych oraz odpadów do unieszkodliwienia, można również stosować jeden pojemnik podzielony na komory. Stosuje się następującą kolorystykę: żółty – plastik, zielony – kolorowe szkło, niebieski – papier, biały – szkło bezbarwne.
-system workowy
6. Recykling i odzysk surowców z odpadów.
Odzysk – są to wszelkie działania, które nie stwarzają zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub dla środowiska, polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub w części lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystania, określone w załączniku 5 do ustawy o odpadach
Odzysk energii – rozumie się przez to termiczne przekształcenie odpadów w celu odzyskania energii. Polega na częściowym odzyskaniu energii, zużytej na wytworzeniu wyrobów (w tym także opakowań).
Recykling – rozumie się przez to taki odzysk, który polega na powtórnym przetwarzaniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym w celu uzyskania substancji lub materiału o przeznaczeniu pierwotnym lub o innym przeznaczeniu, w tym też recykling organiczny, z wyjątkiem odzysku energii.
Metody recyklingu:
*materiałowy – polega na ponownym przetwarzaniu odpadów w produkt o wartości użytkowej. Rodzaje: ponowne użycie (przykład butelki na wymianę) lub dalsze zastosowanie (przykład: produkcja produktów szklanych ze stłuczki szklanej).
*surowcowy (chemiczny) - polega na odzyskiwaniu surowców użytych do produkcji danego wyrobu, połączone ze zmianą jego stanu i składu (przykład: wykorzystanie drewna z opakowań do wytwarzania płyt drewnopodobnych)
Recykling organiczny – rozumie się przez to obróbkę tlenową, w tym kompostowanie, lub beztlenową 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
3 fazy recyklingu:
- pozyskiwanie (skup od ludności, selektywna zbiórka, społeczna zbiórka)
-uzdatnianie (segregowanie, czyszczenie, rozdrabnianie, granulowanie, przetapianie)
-gospodarcze wykorzystanie
Po recyklingu tworzyw sztucznych można otrzymać skrzynki transportowe i balkonowe, rury itp.
Odpady aluminiowe pochodzące ze zużytych puszek do napojów, pojemników aerozolowych itp., po oczyszczeniu są pełnowartościowym surowcem do produkcji różnych wyrobów aluminiowych.
7. Biologiczne metody unieszkodliwiania odpadów: przebieg procesu kompostowania,
sposoby kompostowania, parametry technologiczne kompostowania, przebieg procesu
fermentacji metanowej, parametry technologiczne fermentacji metanowej.
Podział procesów biologicznych metod przetwarzania odpadów:
*Procesy tlenowe – kompostowanie – procesy rozkładu, w których produktami gazowymi są głównie dwutlenek węgla i para wodna.
*Procesy beztlenowe – fermentacja metanowa – procesy rozkładu, w których powstają gazowe produkty (tzw. biogaz) z wysoką zawartością metanu (40-60%), pozostałą część stanowi dwutlenek węgla.
Kompostowanie – polega na niskotemperaturowym tlenowym rozkładzie substancji organicznej z udziałem mikroorganizmów. Rozkład powodują mikroorganizmy, w tym przede wszystkim bakterie termofilne, promieniowce i grzyby.
Głównymi elementami procesu jest:
- mineralizacja – utlenienie substancji organicznej do dwutlenku węgla, wody, azotanów, siarczanów, fosforanów i innych składników w najwyższym stopniu utlenienia. Są to reakcje egzotermiczne, które wywołują proces samoogrzewania się pryzm.
-humifikacja – synteza składników rozkładu w wielocząsteczkowe substancje próchnicze
Pozostałością tego procesu jest niecałkowicie rozłożona, stała reszta w postaci kompostu. Prawie cała energia zostaje uwolniona w postaci ciepła, co może spowodować wzrost temperatury kompostu do 60 - 70oC.
Przebieg procesu kompostowania:
ETAP I – kompostowanie intensywne – w tym etapie z odpadów organicznych otrzymywany jest kompost świeży. W etapie tym materiał ulega higienizacji, łatwo rozkładalne substancje zostają praktycznie rozłożone. Najpierw następuje samoczynny gwałtowny wzrost temperatury podczas którego rozwijają się mikroorganizmy. W procesach metabolizmu tych bakterii utlenieniu ulegają substancje białkowe, węglowodany, kwasy organiczne tłuszcze itp. Faza ta trwa około 10-14 dni. Następnie kolejna faza, która trwa od 3-8 tygodni. Temperatura waha się od 40-60 stopni . Pod wpływem procesów mineralizacji i humifikacji powstaje materiał o cechach próchnicy. Zostają zniszczone organizmy chorobotwórcze, ich formy przetrwalnikowe oraz nasiona chwastów.
ETAP II – dojrzewanie – w tym etapie z kompostu świeżego otrzymuje się kompost dojrzały.
Rozkładane są substancje trudno rozkładalne (np. ligniny) i powstają stabilne struktury próchnicze z wbudowanymi substancjami odżywczymi, odporne na działanie czynników zewnętrznych. Następuje powolne obniżenie temperatury, zmniejsza się ilość bakterii termofilowych, które są zastępowane przez bakterie mezofilowe.
Miernikiem zakończenia procesu kompostowania jest pojawienie się azotanów oraz osiągnięcie wartości stosunków: C/N = 16:1 do 20:1 oraz C/P = 100:1.
Sposoby kompostowania:
Podział ze względu na sposób pozyskiwania odpadów:
-Kompostowanie w tradycyjnych kompostowniach, przyjmujących całość odpadów gromadzonych w danym rejonie
-Kompostowanie odpadów gromadzonych selektywnie
Podział ze względu na sposób przygotowania odpadów: z rozdrobnieniem lub bez.
Technologie kompostowania odpadów
- kompostowanie w warunkach naturalnych;
- kompostowanie w warunkach sztucznych;
- kompostowanie w układzie mieszanym.
Parametry technologiczne kompostowania:
-odpowiedni skład fizyczny i chemiczny materiału wyjściowego (min. Ilość masy organicznej 30%)
- stosunek węgla organicznego do azotu we wprowadzanym materiale: C/N 25-35:1
-odczyn w masie kompostowanej 6,5-7,5
-odpowiednia wilgotność kompostowanego materiału: 40-70% (optymalna 55%)
-dobre napowietrzanie w czasie całego okresu kompostowania, a w szczególności w okresie początkowym
-utrzymanie odpowiedniej temperatury w masie kompostowanej: optymalna 50-65oC
-rozdrobnienie odpadów: optymalna wielkość cząstek przy kompostowaniu naturalnym 25-40 mm, przy mechanicznym ok. 12 mm
Fermentacja metanowa – jest to złożony proces biologiczny, zachodzący w warunkach beztlenowych przez 3 grupy mikroorganizmów (bakterie kwasotwórcze, bakterie octanowe, bakterie metanogenne). Proces ten przebiega w 4 fazach. W trakcie procesu wysokocząsteczkowe substancje organiczne (tłuszcze, białka, węglowodany) mineralizowane są do prostych związków, chemicznie ustabilizowanych: ciekłych (wody osadowe), gazowych (biogaz), stałych (pozostałość po procesie)
Fazy fermentacji metanowej:
*hydroliza złożonych związków organicznych
*acidogeneza – faza zakwaszania – rozkład zhydrolizowanych substancji do kwasów organicznych
*octanogeneza – rozkład kwasów organicznych do kwasu octowego
*metanogeneza – rozkład octanów i kwasów octanowych do metanu
Parametry technologiczne fermentacji metanowej:
-Substancje pokarmowe: prawidłowy skład wsadu: C/N=10:1 – 25:1 oraz N:P:S = 7:1:1
- czas fermentacji – niezbędny czas fermentacji to czas, gdy wytworzy się 90% całkowitej ilości biogazu, natomiast czas techniczny to czas, gdy otrzymuje się osad łatwo odwadniający się, pozbawiony przykrych zapachów.
-obciążenie ładunkiem związków organicznych
-temperatura
Parametry charakteryzujące prawidłowość procesu to:
-stopień fermentacji – stopień rozkładu substancji organicznych – osad uznaje się za w pełni ustabilizowany, gdy 90% substancji metanogennych zostaje przekształconych w biogaz
-ilość i skład gazu fermentacyjnego
-zawartość kwasów organicznych
-odczyn
Fermentacja metanowa stosowana jest do przerobu:
-osadów powstających podczas aerobowego oczyszczania ścieków miejskich
-odpadów rolnych (gnojowicy)
-ścieków z przemysłu spożywczego, fermentacyjnego, z biomasy
-przerobu organicznej frakcji stałych odpadów komunalnych
Wyróżnia się fermentację suchą i mokrą.
8. Spalanie odpadów: przebieg procesu spalania odpadów, opis instalacji do spalania
odpadów, piroliza, spalanie ze zintegrowanym zeszkliwianiem żużla, zalety i wady
spalania.
Główne zadania technologii spalania:
-zmniejszenie objętości odpadów przeznaczonych do składowania
-wypalenie części organicznej odpadów i odzysk ciepła spalania
-minimalizacja gazów odlotowych i odcieków
Podział instalacji ze względu na proces technologiczny:
-spalanie odpadów z nadmiarem powietrza
-piroliza odpadów i dopalanie produktów pirolizy
-zagazowywanie odpadów
Instalacje do termicznej utylizacji odpadów:
Charakterystyczne węzły:
-przygotowywanie wsadu
*hala rozładunku
*zasobnik odpadów
*lej zasypowy
-obróbka termiczna
*komora paleniskowa
*ruszt do spalania
*odżużlacz
-odzysk energii
-oczyszczenie spalin
*elektrofiltry
*płuczka spalin
-przekształcanie odpadów stałych
Proces spalania na ruszcie:
Suszenie – odpady są podgrzewane do temperatury powyżej 100 stopni, co powoduje odparowywanie wilgoci
Odgazowywanie – wzrost temperatury do 250 stopni, co powoduje wydzielanie się składników lotnych
Spalanie – węgiel zawarty w odpadach utlenia się do dwutlenku węgla, dzięki tlenowi zawartemu w doprowadzanym powietrzu, uwalnia się ciepło, związany wodór również utlenia się do pary wodnej. Z powodu często zmieniającego się składu odpadów spalanie odbywa się z dużym nakładem powietrza, aby zapewnić dobre wypalanie żużlu oraz spalin.
Zagazowanie – produkty odgazowania (lotne) są utleniane przez tlen cząsteczkowy, odbywa się to w przeważającej części w temperaturze 1000 stopni w górnej części komory paleniskowej
Dopalanie – w celu zminimalizowania części niespalonych i CO, proces ten zachodzi w strefie dopalania, do której podaje się powietrze lub oczyszczone spaliny, wymagana temperatura 850 stopni.
Piroliza (sucha destylacja) proces rozkładu termicznego substancji prowadzony poprzez poddawanie ich działaniu wysokiej temperatury, ale bez kontaktu z tlenem i innymi czynnikami utleniającymi.
Spalanie ze zintegrowanym zeszkliwianiem żużla – ma na celu przekształcenie wsadu w substancję obojętną (skuteczne związanie substancji nieorganicznych, pozbycie się resztkowych pozostałości organicznych z żużli i popiołów, minimalizacja emisji spalin). Uzyskuje się zeszkliwiony żużel, który może być bezpiecznie składowany, użyty jako dodatek budowlany.
Zalety:
-mniejsza ilość składowisk śmieci
-powstająca energia podczas spalania może być wykorzystywana na wiele sposobów
-powstający żużel i popiół znajdują zastosowanie w branży budowlanej
-zmniejszanie zapotrzebowania na wywóz śmieci
Wady:
-znaczne koszty inwestycyjne
-znaczne koszty eksploatacyjne
-konieczność utrzymania bardzo ścisłego reżimu technologicznego przy oczyszczaniu gazów odlotowych w celu ochrony atmosfery
9. Składowanie odpadów – rodzaje składowisk, lokalizacja składowisk, procesy
fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne zachodzące na składowisku odpadów
komunalnych, oddziaływanie składowisk odpadów na środowisko naturalne,
projektowanie wg. systemu wielokrotnych barier.
Składowisko odpadów – zlokalizowany i urządzony zgodnie z przepisami obiekt zorganizowanego składania odpadów o znanych właściwościach
Bezpieczne składowanie – polega na składowaniu odpadów na wysypiskach zorganizowanych w taki sposób, aby zagwarantować jak najmniejszy negatywny wpływ na wszystkie elementy środowiska. Składowanie i wylewanie odpadów może się odbywać tylko w miejscach do tego przeznaczonych.
Podział składowisk:
Można podzielić na trzy klasy:
-składowiska na odpady niebezpieczne
-składowiska odpadów obojętnych przyjmujących jedynie odpady nie stanowiące prawie żadnego zagrożenia dla środowiska
-składowiska odpadów uciążliwych, nie niebezpiecznych
Podział ze względu na rodzaj gromadzonych odpadów:
-składowiska komunalne – przyjmujące odpady silnie skażone drobnoustrojami chorobotwórczymi oraz odpady zawierające dużą ilość związków organicznych
-składowiska odpadów jednorodnych – przyjmujące tylko jeden rodzaj materiałów, np. żużel, osady ściekowe
-składowiska odpadów prasowanych – sprasowanie odpadów powoduje zmniejszenie ilości miejsca zajmowanego przez odpady, dzięki czemu żywotność składowiska można zwiększyć o ponad 25%
-składowiska maksymalizujące produkcję gazu
-składowiska pracujące jako reaktor biologiczny beztlenowy, przyjmujące odpady pochodzenia organicznego
Podział składowisk ze względu na wyposażenie :
-składowiska niezorganizowane – zajmujące naturalne zagłębienia terenu lub wyrobiska, bez dodatkowego specjalnego przygotowania
-półzorganizowane – z zastosowaniem izolacji podłoża z użyciem geomembran
-zorganizowane – posiadają specjalną lokalizację, spełniają wymogi techniczne (uszczelnienie, izolację, odizolowanie od środowiska), są odpowiednio eksploatowane
Ze względu na położenie:
-położenie wgłębne (składowiska podpoziomowe) – w niecce lub wąwozie, wykorzystują zagłębienia w terenie
-położenie zboczowe (składowiska przyskarpowe) – jedna ze ścian/skarp tworzy naturalny stok
-płaska lokalizacja (składowiska nadpoziomowe) – odpady gromadzone na powierzchni ziemi
Ze względu na stosunki wodne: odpływowe lub bezodpływowe.
Ze względu na wysokość: wysokie (powyżej 12 m), średnie (4-12 m), niskie (poniżej 4 m)
Przemiany zachodzące na składowisku odpadów komunalnych:
O procesach rozkładu decydują: skład chemiczny, zawartość wody, dostęp tlenu, skład i aktywność mikroorganizmów, odczyn.
Procesy zachodzące na składowisku:
*Mechaniczne scalenie – powstaje zbita masa w wyniku mineralizacji, przemian związków nieorganicznych w postaci rozpuszczonej
*Zwietrzenie – powstają formy podatne na wymywanie
*Rozkład materiału organicznego (hydroliza, fermentacja), prowadzący m.in. do powstawania kwasów humusowych
*Rozkład substancji organicznych przy udziale bakterii (tlenowych i beztlenowych) do kwasów org. a w końcowym etapie do gazów CH4, CO2
*Wiązanie metali i metaloidów w organizmach bakterii
Gazy powstające na składowisku, są zbliżone składem do gazu pofermentacyjnego, a więc składają się głównie z metanu i dwutlenku węgla. Otrzymany biogaz można wykorzystać jako: otrzymanie energii cieplnej, elektrycznej czy mechanicznej. Biogaz zawiera także składniki o toksycznych właściwościach, dlatego musi on być odprowadzany w sposób kontrolowany.
Oddziaływanie składowisk na środowisko naturalne.
Podstawowe zagrożenia to zagrożenia wód podziemnych oraz zagrożenie biogazem. Składowane odpady powodują skażenie powietrza bakteriami, pleśniami i licznymi wirusami. Ciężkie pojazdy dowożące odpady emitują spaliny samochodowe. Wydzielanie amoniaku i siarkowodoru podczas beztlenowego rozkładu powoduje uciążliwość zapachową , a duże stężenie metanu może doprowadzić do wybuchu (składowisko musi być wyposażone w system odgazowywania).
Składowisko również stanowi zagrożenie dla wód powierzchniowych i głębinowych. Przez złoża odpadów przesiąkają wody opadowe, co powoduje odkładanie się odcieku zawierającego zanieczyszczenia na dnie złoża.
Składowisko lokalizuje się tak, by miało naturalną barierę geologiczną, uszczelniającą podłoże i ściany. Poziom wód podziemnych powinien być w odległości minimum 1 m od dna projektowanego składowiska. Przy składowiskach stosuje się liczne uszczelnienia z materiałów naturalnych, sztucznych bądź mieszanych. Zadaniem uszczelnienia jest: utworzenie pod składowiskiem wyrównanego i stabilnego podłoża o dobrej nośności i niewielkim osiadaniu, stworzenie nieprzepuszczalnej i stabilnej warstwy uszczelniającej, zgromadzenie i odprowadzenie wód infiltracyjnych przez składowisko, adsorpcja szkodliwych związków chemicznych.
10. Odpady niebezpieczne – definicja, oddziaływanie na środowisko, sposoby postępowania i unieszkodliwiania.
Odpady niebezpieczne - jeśli nie gospodaruje się nimi w sposób odpowiedzialny i nie unieszkodliwia się ich, mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska.
Właściwości odpadów które powodują iż są niebezpieczne:
- wybuchowe
-utleniające
-wysoce łatwopalne
-łatwopalne
-drażniące
-szkodliwe
-toksyczne
-rakotwórcze
-żrące
-zakaźne
-mutagenne
-substancje, które w kontakcie z wodą powietrzem uwalniają toksyczne gazy
-substancje, które po procesie unieszkodliwiania mogą wydzielić inną substancję, która posiada jedną z wymienionych cech
-ekotoksyczne
Przykładowe składniki odpadów, które kwalifikują je jako odpady niebezpieczne to : związki berylu, wanadu, niklu, cynku, srebra, cyny, kadmu, chlorany, nadtlenki i inne.
Źródłami odpadów niebezpiecznych są głównie: przemysł, rolnictwo, usługi związane z ochroną zdrowia, laboratoria naukowe i badawcze.
Udział odpadów niebezpiecznych z odpadów z gospodarstw domowych rośnie, gdyż przy pracach domowych używa się coraz więcej różnych środków chemicznych oraz środki niebezpieczne są coraz powszechniej stosowane w produkcji artykułów codziennego użytku.
Według ustawy o odpadach, zakazuje się mieszania odpadów niebezpiecznych różnych rodzajów oraz mieszania odpadów niebezpiecznych z odpadami innymi niż niebezpieczne.
Odpady niebezpieczne pochodzą głównie z przemysłu, ale także z rolnictwa, transportu, służby zdrowia i laboratoriów badawczych. Do tej grupy zalicza się również część odpadów komunalnych. Do najczęściej spotykanych należą: baterie, akumulatory, świetlówki, oleje przepracowane, smary, monitory ekranowe, sorbenty itp.
Zadaniem gospodarki odpadami niebezpiecznymi jest zagospodarowanie ich w sposób zapewniający ochronę środowiska w stopniu uzależnionym od warunków społecznych i gospodarczych w rejonie oraz w kraju. Realizowane jest on poprzez:
organizowanie gromadzenia odpadów niebezpiecznych z rozproszonych źródeł,
zapewnienie odbioru odpadów niebezpiecznych ze wszystkich źródeł ich powstawania,
dostarczanie surowców wtórnych do miejsc ich przerobu w regionie i poza regionem,
dostarczanie odpadów do zakładów unieszkodliwiania w regionie i poza regionem,
eksploatację i rekultywację składowiska odpadów.
GROMADZENIE ODPADÓW NIEBEZPIECZNYCH.
Wytworzony odpad niebezpieczny powinien być tak prędko, jak to tylko możliwe, wydzielony i zgromadzony w postaci oddzielonej od innych odpadów niebezpiecznych. Tym celom służą specjalne, jednorazowe opakowania rozmieszczone w miejscach łatwo dostępnych. Do odpadów sypkich, ciekłych i o konsystencji past wytwarzanych w sposób stały stosowane są opakowania wielokrotne, mające odpowiedni stopień szczelności i inne potrzebne zabezpieczenia.
Odpady niebezpieczne ze źródeł rozproszonych dostarczane są do składnic lub przekazywane bezpośrednio do utylizacji lub unieszkodliwiania. Składnica prawidłowo zorganizowana jest zwykle miejscem wstępnej obróbki odpadów, mającej na celu jak najszybszą redukcję ich szkodliwości (częściową lub całkowitą).
PRZEWÓZ ODPADÓW NIEBEZPIECZNYCH.
Wyodrębnia się dwa rodzaje transportu odpadów niebezpiecznych:
przewóz na krótkich odcinkach, od punktu zbioru do składnicy pojemników z odpadami niebezpiecznymi ze źródeł rozproszonych – nie wymaga specjalnych środków bezpieczeństwa ze względu na zabezpieczenie (szczelność) opakowań i niewielkie ilości odpadów,
przewozy odpadów transportem specjalnym (np. cysterny, kontenery).
UNIESZKODLIWIANIE ODPADÓW NIEBEZPIECZNYCH.
Unieszkodliwianie odpadów niebezpiecznych polega na postępowaniu, w efekcie, którego nastąpi eliminacja zawartych w nich składników szkodliwych i toksycznych, np. przez rozkład na związki nie stwarzające zagrożenia dla środowiska naturalnego.
W technologii unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych przyjmuję się zasadę grupowania odpadów według procesów unieszkodliwiania.
Sposób unieszkodliwiania jest dobierany odpowiednio do właściwości substancji, która jest unieszkodliwiana. Nawet nietoksyczne związki chemiczne przy niewłaściwym postępowaniu mogą tworzyć nowe szkodliwe substancje.
Dla większości odpadów niebezpiecznych dostępne są już bezpieczne technologie utylizacji i unieszkodliwiania, które można podzielić na następujące grupy:
*Odzyskiwanie i powtórne wykorzystanie,
*Unieszkodliwianie metodami fizyczno-chemicznymi (neutralizacja, strącanie)
*Unieszkodliwianie metodami biologicznymi (fermentacja)
*Unieszkodliwianie metodami termicznymi (spalanie, współspalanie, piroliza)
*Izolowanie (tymczasowe zamykanie w szczelnych pojemnikach przed właściwym składowaniem)
*Zestalenie (Stabilizowanie)