ODPADY KOMUNALNE - to odpady powstające w gospodarstwach domowych, a także odpady nie zawierające odpadów niebezpiecznych, pochodzące od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter i skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych (Dz. U. Nr 62, 2001 r).

NIEKORZYSTNE CECHY ODPADÓW KOMUNALNYCH OKS:

• znaczna zmienność ilościowo-jakościowa w cyklu wieloletnim, rocznym i w poszczególnych porach roku,

• duża niejednorodność surowcowa i składu chemicznego, zarówno w postaci mieszanej jak i pozostałości po selektywnej zbiórce lub mechanicznym sortowaniu,

• potencjalne zagrożenie zakażeniem związane z obecnością drobnoustrojów chorobotwórczych,

• niestabilność, podatność na zagniwanie i wydzielanie uciążliwych odorów frakcji organicznej,

• obecność odpadów niebezpiecznych (chemikaliów, przetermino-wanych leków, świetlówek),

• zanieczyszczenie metalami ciężkimi.

Nowoczesne rozwiązania racjonalnej gospodarki odpadami komunalnymi muszą spełniać warunki:

- zgodności z zasadami ochrony środowiska,

- zgodności z zasadami gospodarki materiałowej.

Gminy wypracowują własną koncepcję gospodarki odpadami komunalnymi przy uwzględnieniu warunków lokalnych (Ustawa o samorządzie terytorialnym).

Racjonalna gospodarka odpadami komunalnymi - kompleksowy system organizacyjny, wyposażony w bazę techniczną i odpowiednie mechanizmy prawno-ekonomiczne.

Na system gospodarki odpadami składają się:

1. zbieranie,

2. transport,

3. odzysk,

4. unieszkodliwianie odpadów (w tym nadzór nad takimi działaniami oraz nad miejscami unieszkodliwiania)

ad 1) selektywna zbiórka i segregacja odpadów:

- „u źródła”,

- w zakładach mechanicznego sortowania,

- sortowanie na składowiskach (ręcznie).

Odpady komunalne jako potencjalne źródło surowców wtórnych:

- traktowane realnie jako surowce wtórne produkty niekonsumpcyjne (papier, szkło, metale, tworzywa sztuczne, tekstylia ~ 30 % masy odpadów),

- rzadko traktowane jako surowce wtórne odpady kuchenne ~ 50 %,

- nierozważne na ogół jako potencjalne surowce wtórne odpady paleniskowe ~ 20 %,

- inne odpady o wątpliwej wartości surowcowej, występujące sporadycznie lub nieprzydatne do recyklingu ze względu na bezpieczeństwo ekologiczne.

MONITORING

• wskaźnik ilościowego nagromadzenia odpadów objętościowy (m³/mieszk./r), wagowy (kg/mieszk./r) nierównomierności nagromadzenia (dobowy, miesięczny i roczny),

• właściwości fizyczne: gęstość [kg/m³], skład ziarnowy, skład grupowy,

• właściwości paliwowe m.in. wilgotność W (%), ciepło spalania [kJ/kg], wartość opałowa,

• właściwości nawozowe: ogólna zawartość substancji organicznej, zawartość: C, N, P, K, metali ciężkich: Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn.

UNIESZKODLIWIANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH

Unieszkodliwianie odpadów polega na poddawaniu ich procesom przekształcenia fizycznego, chemicznego lub biologicznego w celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożeń dla życia lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska.

Sposoby unieszkodliwiania odpadów komunalnych:

- składowanie,

- metody biologiczne - recykling organiczny:

• kompostowanie,

• fermentacja metanowa w komorach,

• fermentacja metanowa w pryzmach energetycznych,

- metody termiczne:

• spalanie,

• zgazowanie,

• odgazowanie (piroliza),

- przerób na paliwo,

- obróbka w glebie i ziemi (biodegradacja odpadów płynnych, szlamów).

SKŁADOWANIE to postępowanie z odpadami, których nie wykorzystano gospodarczo lub nie unieszkodliwiono w inny sposób; polega ono na bezpiecznym deponowaniu ich w miejscach do tego przeznaczonych.

SKŁADOWISKO ODPADÓW to zlokalizowany i urządzony zgodnie z przepisami obiekt budowlany zorganizowanego deponowania odpadów o znanych właściwościach.

• Składowiska odpadów niebezpiecznych,

• Składowiska odpadów obojętnych,

• Składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne, w tym komunalne

W Polsce odpady komunalne składowane są na składowiskach:

- niezorganizowanych: zajmują naturalne zagłębienia terenu lub wyrobiska, bez dodatkowego specjalnego przygotowania:

• niekontrolowana emisja gazów do atmosfery,

• zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podskórnych,

• zanieczyszczenie otaczających obszarów pyłami,

• nadmierny rozwój ptactwa i gryzoni,

- półzorganizowanych - izolacja składowanych odpadów od podłoża przy użyciu tzw. geomembran,

- zorganizowanych - posiadają specjalną lokalizację uwzględniającą kryteria:

• hydrogeologiczne (kierunki migracji wód, wahania poziomów wodonośnych),

• geotechniczne (odkształcalność podłoża, stateczność gruntu, parametry filtracyjne),

• przyrodniczo - krajobrazowe,

• długość trasy dowozu odpadów (1 - 15 km),

• uciążliwość i zagrożenia dla środowiska oraz dla okolicznych mieszkańców.

Najnowsze zasady projektowania i budowy składowisk odpadów oparte są na koncepcji wielokrotnych barier zabezpieczających.

Składowisko odpadów jest bioreaktorem ze skomplikowanym uszczelnie-niem podłoża i ścian bocznych, z systemem ujęć i oczyszczania odcieków oraz instalacją ujmowania i wykorzystania biogazu wysypiskowego, gwarantującym możliwie największe ograniczenie oddziaływania na środowisko przyrodnicze.

Na składowiskach uporządkowanych można składować:

• odpady bytowo - gospodarcze,

• odpady rolnicze,

• odwodnione osady ściekowe,

• odpady wielkogabarytowe,

• 
  żużel, popiół, klinkier (bez pierwiastków radioaktywnych),

• gruz budowlany.

Zabrania się składowania odpadów:

• powstających w wyniku prac naukowo-badawczych, które nie są zidentyfikowane i których oddziaływanie na środowisko jest nieznane,

• opon i ich części, z wyłączeniem opon rowerowych i opon o średnicy zewnętrznej > 1400 mm,

• zakaźnych, płynnych, radioaktywnych, naftopochodnych, toksycznych,

• o właściwościach wybuchowych, żrących, utleniających, łatwo-palnych.

Odpady przemysłowe, zawierające substancje toksyczne, które mogą zahamować lub przerwać naturalny, biologiczny rozkład związków organicznych, należy składować oddzielnie, w całkowicie odizolowanych od otoczenia składowiskach.

PROCESY ZACHODZĄCE NA WYSYPISKACH

Wysypisko odpadów komunalnych jest specyficznym bioreaktorem, w którym pod wpływem czynników atmosferycznych (opady, temperatura) i mikroorganizmów (bakterie, promieniowce, grzyby, glony, pierwotniaki) odpady są rozkładane (w procesach fizycznych, chemicznych i biologicznych) zarówno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych. Decydujący wpływ na ten rozkład mają:

• skład chemiczny odpadów,

• zawartość H₂O,

• dostęp tlenu,

• skład i aktywność mikroorganizmów,

• pH,

• toksyczność odpadów dla mikroorganizmów.

Rozkład beztlenowy - proces fermentacyjny (złożony proces biochemiczny), składa się z trzech faz:

I faza - hydroliza związków wielkocząsteczkowych. Bakterie z grupy względnych tlenowców rozkładają wielocukry, lipidy i peptydy do prostych związków organicznych rozpuszczalnych w wodzie. Powstają kwasy organiczne, aldehydy, alkohole, H, CO₂,

II faza - fermentacja kwaśna (obniżone pH) bakterie kwasotwórcze wytwarzające wodór. Powstają kwasy organiczne, merkaptany, aminy, H₂S, NH_3,

III faza - właściwa fermentacja metanowa, bakterie metanowe prze-twarzają produkty poprzednich faz, w tym głównie kwas octowy oraz związki chemiczne zawierające Cl i H na metan i dwutlenek węgla (a także inne gazy oraz mineralną pozostałość).

Redukcja: CO₂ + 3H₂ CH₄ + H₂O

kwas octowy CH₃COOH CH₄ + CO₂ + energia

Metan - główny składnik gazu wysypiskowego wywołuje 30 razy większy efekt cieplarniany niż CO₂.

Zgodnie z zaleceniami UE wysypiska o rocznej masie składowania odpadów > 10 tys. Mg powinny posiadać instalacje odgazowujące (ponad 125 w Polsce).

Biogaz: CH₄ 45 - 65 % objętości

CO₂ 25 - 35 % objętości

N₂ 7 - 10 % objętości (podczas spalania NO₂, NO₃ szko-dliwy dla środowiska)

O₂ < 3 % objętości

pozostałe ~ 1 % (H₂S - prowadzi do korozji urządzeń, NH₄, merkaptan etylowy, aldehyd octowy, etan, aceton, benzen, toluen, ksylen, związki chloroorganiczne - podczas spalania powstają dioksyny).

Emisja biogazu z wysypisk (50 % CH₄) ~ 80 tys. m³/h co odpowiada 400 MW mocy cieplnej lub 120 MW mocy elektrycznej 55,68 MJ/kg.

Z 1 Mg odpadów w polskich warunkach można uzyskać 50 - 180 m³ gazu.

Czas produkcji gazu przyjmuje się na 15 - 25 lat, intensywne wydzielanie rozpoczyna się po ok. 2 latach od zamknięcia złoża i trwa ok. 20 lat.

1 - 12 lat ~ 3 m³ gazu na m³ odpadów

12 - 16 lat ~ 2 m³ gazu na m³ odpadów

16 - 20 lat ~ 1 m³ gazu na m³ odpadów

Średnia wartość opałowa ~ 18 MJ/m³ odpadów

1 m³ biogazu o zawartości 60 % CH₄ i 40 % CO₂ ma taką samą wartość energetyczną jak:

0,71 dm³ ciężkiego oleju opałowego

2,24 kg drewna

0,53 m³ gazu ziemnego

1,17 kg węgla kamiennego

4,5 - 5,5 kWh energii elektrycznej

Odgazowanie bierne - pod własnym ciśnieniem do urządzeń ???????

Odgazowanie aktywne - odessany za pomocą urządzeń (odpompowanie gazów z odwiertów), można gaz wykorzystać, zalecane > 10000 Mg/r odpadów

Systemy wentylacyjne: odsysanie - odwadnianie - oczyszczanie

• żużel, popiół, klinkier (bez pierwiastków radioaktywnych),

• gruz budowlany.

powinno się gromadzić na specjalnie wytypo-wanyn miejscu - można wykorzystać na pośrednie warstwy przykrywające