Wykład nr 2 18.10.05

Ad 2. Zasady gospodarowania odpadami

Najważniejsze jest to kto podejmuje działania powodujące powstawanie odpadów, powinien ten ktoś takie działanie planować, projektować i prowadzić tak aby:

• zapobiegać ich powstawaniu

• ograniczać ich negatywne działanie na środowisko przy wytwarzaniu produktów podczas ich użytkowania oraz po zakończeniu ich użytkowania

• zgodny z zasadami ochrony środowiska odzysk

• zapewniać zgodne z zasadami ochrony środowiska unieszkodliwianie odpadów

Ad 3. Plany gospodarki odpadami

Plany te określają:

• aktualny stan gospodarki odpadami

• prognozowanie zmian w zakresie gospodarki odpadami

• działania zmierzające do poprawy sytuacji w gospodarce odpadami

• instrumenty finansowe służące do realizacji zamierzonych celów

• systemy monitoringu i oceny realizacji zamierzonych celów

Plany gospodarki odpadami są opracowywane na szczeblu krajowym, wojewódzkim, powiatowym i gminnym. Krajowy jest opracowywany przez ministra do spraw ochrony środowiska a uchwalany przez radę ministrów. Plany wojewódzkie, powiatowe i gminne opracowywane są przez odpowiednie zarządy. Plany krajowe opiniują zarządy wojewódzkie, plany wojewódzkie opiniuje minister do spraw ochrony środowiska a także zarządy powiatowe i gminne z danego województwa. Plany gminne są opiniowane przez zarządy województwa i powiatu.

Ad 4. Obowiązki posiadacza odpadów

Wytwórca odpadów zobowiązany jest do:

• uzyskania pozwolenia na wytwarzanie odpadów gdy wytwarza powyżej 1 tony rocznie odpadów niebezpiecznych i powyżej 5000 ton innych niż niebezpieczne odpadów

• uzyskanie decyzji zatwierdzającej program gospodarki odpadami niebezpiecznymi jeśli wytwarza poniżej 1 tony rocznie.

• Przedłożenia informacji o wytwarzanych odpadach i sposobie gospodarowania odpadami gdy wytwarza od 5-5000 ton rocznie odpadów innych niż niebezpieczne

Pozwolenie na wytworzenie odpadów powinno zawierać:

• ilość odpadów poszczególnych rodzajów dopuszczonych do wytwarzania w ciągu roku

• sposoby gospodarowania odpadami

• miejsce i sposób magazynowania odpadów

Ad 5. Szczególne zasady gospodarowania niektórymi rodzajami odpadów

• zakaz odzysku PCB

• oleje odpadowe powinny podlegać regeneracji (odzyskowi)

• zakaz unieszkodliwiania odpadów podlegającym zatapianiu na dnie mórz

• zużyte baterie, akumulatory unieszkodliwia się je oddzielnie

• zakaz poddawanie odzyskowi określonych odpadów medycznych i weterynaryjnych

• komunalne osady ściekowe mogą być stosowane

- w rolnictwie

- w rekultywacji terenów zniszczonych przez przemysł

- do dostosowywania gruntów do określonych potrzeb

- do uprawy roślin na kompost

- do uprawy roślin nie przeznaczonych do spożycia ani na paszę

Ad 6. Termiczne przekształcenie odpadów

Może być prowadzone w spalarniach odpadów niebezpiecznych, w spalarniach odpadów komunalnych oraz innych spalarniach. Spalanie odpadów powinno być projektowane, budowanie, wyposażone i użytkowanie w taki sposób aby emisja odpadów termicznego przekształcenia szkodliwych dla zdrowia i środowiska była jak najmniejsza.

WYKŁAD 3 25.10.200

Ad 7. Składowanie i magazynowanie odpadów

Wyróżnia się składowiska odpadów niebezpiecznych, obojętnych i innych. Prawne uwarunkowania lokalizacji i budowy składowiska, podstawa pozwolenia na eksploatację. Zasady zamknięcia składowiska i rekultywacji. Zakazy składowania niektórych odpadów.

Ad 8 . Międzynarodowy obrót odpadami

Dotyczy zasad przyjmowania odpadów z zagranicy, wywozu odpadów na eksport i przewozu odpadów tranzytem przez teren danego państwa.

PODSTAWOWE DEFINICJE

Odpady- produkt bytowej i gospodarczej działalności człowieka nie przydatne w miejscu i czasie w którym powstały, uciążliwe dla środowiska.

Odpady komunalne- odpady z gospodarstw domowych, drobnego przemysłu i handlu

Odpady przemysłowe- odpady powstające w wyniku działalności przemysłowej. Odpady przemysłowe podzielono na 4 klasy:

• I- nadzwyczaj niebezpieczne (m.in. aminy, związki As, Be, Bo, Hg, Sr, PCB inne)

• II- odpady niebezpieczne ( związki metali ciężkich oraz związków organicznych Al, Cd, Ba, Cr, Zn, Sn, Pb, Cu, Ni, CO, Mn,Ag)

• III- odpady szkodliwe- zawierają sole amonowe i sole innych metali

• IV- odpady uciążliwe- zawierają związki krzemu, węglanu, wapnia, magnezu

Składowisko odpadu- teren na którym składowane są odpady, które bezpośrednio lub w przyszłości stanowią zagrożenie, skażeniem wód gruntowych lub powietrza.

Kategorie składowiska odpadów zależy przede wszystkim od stopnia zagrożenia środowiska odpadami, wyróżnia się 3 kategorie:

1. Składowisko na odpady nieaktywne- z których ługują się substancje zagrażające gruntom i wodą gruntowym no odpady budowlane, górnicze, skały płonne.

2. Składowisko na odpady komunalne- takie składowisko nazywa się bioreaktorami w których odbywa się procesy biologicznej i chemicznej przemiany odpadów

3. Składowisko na odpady przemysłowe- o różniej klasie szkodliwości.

Składowisko martwe- składowisko na którym odpady uległy całkowitemu rozkładowi i które nie wytwarzają juz odcieku (woda drenażowa nie jest skażona)

Składowisko przemysłowe- przeznaczone do gromadzenia jednego lub kilku rodzajów odpadów o znanym składzie ( np składowisko trocinowe, żużlowe)

Odciek- woda zanieczyszczona przez odpady w skutek przenikania wód opadowych przez składowisko

Drenaż odcieku- drenaż założony wewnątrz niecki składowiska zbierający odcieki

Przesłona filtracyjna- (mineralna lub sztuczna) warstwa materiału izolująca odpady od środowiska. Najczęściej taka przesłona skalda się z kilku warstw i każda z tych warstw spełnia określone zadanie.

Czasza- (niecka składowiska) zagłębienie w terenie w celu zbierania odcieku.

ZASADY WYBORU LOKALIZACJI SKŁADOWISKA

Optymalny wybór miejsca składowania odpadów wymaga zgromadzenia następujących danych:

• Miejscowości (gminy, powiatu)

• Warunki geologiczne i geotechniczne

• Warunki topograficzne

• Układ istniejących cieków i zbiorników wodnych

• Sposób korzystania ze zbiorników wodnych ( ujęcia wód powierzchniowych, wód podziemnych, ochrona ujęć)

• Warunki klimatyczne

• Warunki krajobrazowe

• Położenie w stosunku do terenów zabudowanych

• Połączenia komunikacyjne

• Istniejąca infrastruktura (uzbrojenie terenu) dotyczy to wodociągów, kanalizacji, sieci elektrycznych, telekomunikacyjnych.

WYKŁAD 4 8.11.2005

Wysypisk nie można lokalizować:

• Na zboczach dolin rzecznych i jezior

• Na terenach źródliskowych, osuwiskowych i kresowych

• W pradolinach rzek, na terenach zalewowych, i na terenach bagiennych

• W wyrobiskach takich jak: glinianki, żwirownie, rzadziej potorfia

• Na terenach rolniczych klasy I-IV A i B

• W pobliżu terenów intensywnie zabudowanych

• W pobliżu terenów rekreacyjnych

• W pobliżu rezerwatów, lotnisk

Zalecenia dotyczące wyboru lokalizacji składowiska

• Na terenach o niskiej botanice (czyli gleby klasy V i VI)

• W rejonie o niskim poziomie wód gruntowych

• Na podłożu nieprzepuszczalnym (wskaźnik wodoprzepuszczalności k≤10^-8 cm/s)

• Z dala od zabudowań mieszkalnych

• Tam gdzie istnieją naturalne bariery ochronne w postaci zadrzewień, zakrzewień lub kompleksów leśnych

Badania warunków glebowych i wodnych w rejonie lokalizacji składowiska

W przypadku lokalizacji nowych składowisk należy przeprowadzić badania:

• Geologiczno- inżynierskie

• Hydrologiczne

• Geotechniczne

• Materiałowe

Zakres tych badan zależy od:

• Topografii terenu

• Od warunków geologicznych, hydrologicznych, hydrogeologicznych

• Od rodzaju i zachowania się odpadów

• Wymagań konstrukcyjnych zawartych w założeniach projektowych

• Od warunków bezpieczeństwa

Podstawą wyboru lokalizacji składowiska jest dokumentacja hydrologiczna.

Powinna ona zawierać:

• Poziom zalegania zwierciadła wody gruntowej i prognozę wahań tego poziomu

• Kierunki filtracji i przepływu wód podziemnych

• Położenie warstw nieprzepuszczalnych oraz ich właściwości hydrauliczne

• Skład chemiczny wody gruntowej i jakość tych wód

• Określenie stref ochronnych wód gruntowych

• Zasady monitoringu wód gruntowych- gdzie będzie trzeba w przyszłości wykonać studnie do pobierania próbek wody

• Powiązania wód gruntowych z ciekami i otwartymi zbiornikami wodnymi

Dokumentacje hydrologiczną wykonuje się na podstawie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej, najczęściej dokumentacja hydrologiczna stanowi część takiej dokumentacji.

WYKŁAD 5 15.11.05

W dokumentacji geotechnicznej należy zwrócić szczególną uwagę na następujące elementy:

• Stateczność istniejących zboczy i skarp

• Możliwość występowania zapadlisk np szkody górnicze

• Zjawisko pęcznienia i kurczenia się gruntu

• Ściśliwość gruntów i zapadowość

• Nośność gruntu

Ponadto w dokumentacji tej należy zwrócić uwagę na obecność materiałów i minerałów nadających do eksploatacji a także na obecność zabytków archeologicznych.

Metody badania utworów powierzchniowych

• Wykonanie wierceń budowlanych

• Sondowanie statyczne i dynamiczne

• Wykonywanie odkrywek (wykopów badawczych)

• Rzadziej stosuje się badania geofizyczne, mikrosejsmiczne

• W celu zbadania wód gruntowych instaluje się piezometry o średnicy min 150 mm !!!!(egzam). Piezometry zakłada się w taki sposób aby mogły służyć w przyszłości monitorowaniu wód gruntowych w rejonie składowiska, ważne jest zabezpieczenie piezometrów przed przeciekaniem z różnych warstw wodonośnych

• Wszystkie punkty budowlane muszą być zaznaczone na mapie

Formy wysypisk

1. płaskie

2. na zboczach- oparte o zbocza naturalne lub sztuczne tzn wysypiska przyskarpowe

3. w dolinach i kotlinach

4. w wyrowiskach przy czym nie powinny one stanowić najniższego punktu zlewni wód opadowych i powierzchniowych

Aktualnie uważa się że odpady komunalne w Polsce składowane są na obiektach:

1. niezorganizowanych- nie mają specjalnego przygotowania ani zabezpieczeń, grożą zatem zanieczyszczeniem wód podskórnych, emisję gazów, zanieczyszczeniem, rozwiewaniem lekkich materiałów, rozwojem ptactwa i gryzoni.

2. Pół zorganizowane- posiadają izolację dna w postaci geomembran nie zapewniają jednak emisji substancji ciekłych i gazowych

3. Zorganizowane- nowoczesne obiekty budowlane wyposażone w cały system zabezpieczeń, izolacji, dobrze uzbrojone, monitorowane.

Ze względu na kształt składowiska dzielimy na:

• Podpoziomowe

• Płaskie

• Pryzmowe

• Kopiaste

• Niekształtne

• Przyskarpowe (skarpowe)

Aktualizując formy składowiska trzeba pamiętać że najkorzystniejsza jest taka lokalizacja składowiska w której możliwy jest przepływ wód powierzchniowych z pominięciem składowiska.

Wyrowiska nie są najlepszym miejscem lokalizacji składowiska, wymagają bardzo starannych uszczelnień z wyjątkiem wyrowisk po glinie.

Czynniki obciążenia uszczelnień składowisk odpadów

1. Fizyczne (mechaniczne)

1. obciążenia stałe zalicza się do nich

- ciężar materiału uszczelniającego

- ciężar warstw drenażowych i odsączających

- ciężar warstwy ochronnej

- ciężar poszczególnych budowli

2. obciążenia zmienne i ruchome

Zmienne:

- składowane odpady

- ciężar warstw przesypowych odpadów

- ciężar przesłony zewnętrznej (zamykającej)

Ruchome:

- środki transportu

- środki robocze

3. oddziaływania specyficzne

- nierównomierne osiadanie od nierównomiernych obciążeń, zróżnicowanej podatności gruntu na osiadanie, a także od szkód górniczych

- obciążenia ścinające warstw izolacyjnych na skarpach w skutek sił tarcia

- oddziaływanie ciepła (wysokich temperatur) na skutek zmian temperatur przed przykryciem warstw uszczelnień

- składowanie gorących odpadów (żużel gorący), pożarów składowiska, ciepła powstającego w wyniku reakcji zachodzących w odpadach

2. Chemiczne

- oddziaływanie stężonych substancji ciekłych

- oddziaływanie rozcieńczonych substancji ciekłych

- działanie gazu wysypiskowego

- oddziaływanie wód opadowych

3. Biologiczne

- drobnoustroje i bakterie mogące powodować rozkład niektórych izolacji syntetycznych

- korzenie drzew i krzewów powodujące powstawanie uprzywilejowanych wód filtracji

- rozwój wyższych organizmów zwierzęcych, gryzoni które mogą niszczyć izolacje budowlane

WYKŁAD 6 22.11.05

Uciążliwości składowiska

1. Zagrożenie zanieczyszczeniem wód podziemnych

2. Zagrożenie biogazem

3. Hałas związany z transportem odpadów na skałdowisko i praca maszyn na składowisku ( spycharki, kompaktory)

4. Wyziewy czyli nieprzyjemny zapach, źródłem wyziewów są odpady , biogaz i odcieki, przeciwdziałanie polega na poprawnej eksploatacji składowiska (ujęcie odcieków, biogazu, gospodarka odciekami i gazem)

5. Unoszenie lekkich materiałów, przeciwdziałanie to odpowiednia eksploatacja, zagęszczanie odpadów, zakładanie pasów ochronnych (zieleni), wysokiego ogrodzenia min 2m.

6. Zanieczyszczenie mikrobiologiczne, mikroorganizmy, najczęściej rozprzestrzeniane są w postaci aerozoli.

7. Obniżenie walorów użytkowych terenu

8. Pylenie, likwiduje się poprzez zraszanie dróg dojazdowych na składowisku.

9. Inne uciążliwości, rozwój insektów, gryzoni głównie szczurów i żerowanie ptactwa

Zabezpieczanie poprzez poprawną eksploatację tzn zagęszczanie odpadów, wykonywanie warstw przesypowych.

Systemy uszczelnień podłoża składowiska

Stosuje się uszczelnienia:

1.Naturalne (mineralne)- Wykorzystuje się do tego grunty spoiste odznaczające się bardzo małą wodoprzepuszczalnością, najlepsze są iły, względnie gliny zwykłe

Grunty przeznaczone do izolacji powinny odznaczać się następującymi właściwościami

• Zawartość frakcji ilastej fi > 20%

• Gruty które nie zawierają grubszych frakcji gruzów, żwirów 60% frakcji mniejszej od frakcji piaszczystej

• Wskaźnik plastyczności Ip > 20

• Granica płynności Wl > 30%

• Zawartość CaCO₃< 10 %

• Zawartość substancji organicznej Iom < 2 %

• Wskaźnik wodoprzepuszczalności musi być bardzo mały k ≤ 10^-9 m/s

W wypadku iłów znaczenie ma również rodzaj minerału ilastego, najlepsze są iły montmorylinitowe, gorsze illitowe a najmniej wartościowe to kaolinitowe. Montmorylinitowe mają największą pojemność wymiany jonowej, najlepsze właściwości sorpcyjne i izolacyjne.

Trzeba pamiętać że iły montmorylonitowe charakteryzują się dużą zdolnością kurczenia się podczas wysychania, jest to cecha niekorzystna w uszczelnieniach, powstają bowiem duże szczeliny, które mogą powodować przedostawanie się zanieczyszczeń, takie przesłony muszą być chronione przed przesuszeniem.

2. Sztuczne- Do uszczelnień wykorzystuje się tzw. geomembrany PE- polietylen (PEHD), PP- polipropylen. Następnie stosuje się geomaty (bentomaty)

Inne tworzywa sztuczne posiadające odpowiednie atesty. Najlepszym materiałem jest geomembrana PEHD zalety tego materiału to:

-Absolutna szczelność do wszystkich cieczy

-Duża wytrzymałość na zerwanie

-Znaczne wydłużenie przy zrywaniu

-Duża elastyczność

-Brak pęcznienia w wodzie

-Duża odporność na chemikalia i wodę morską.

-Odporność na ścieranie

-Odporność na działanie mikroorganizmów

-Odporność na korzenie i gryzonie

-Nie ulega przegniciu

-Nie szkodliwa fizjologicznie

-Odporna na promieniowanie ultrafioletowe

-Wykazuje dobrą spawalność

Nie stosuje się na składowiskach geomembran z PCW ze względu na brak odporności na działanie rozpuszczalników ( dotyczy benzenu, estrów, eterów i ketonów)

3. Mieszane z tak zwanych geokompozytów- Można tu wymienić: gliny oraz iły z dodatkiem plastyfikatorów np. bentonitu, iły z dodatkiem cementu, kompozyty popiołowo krzemianowe, popioły elektrowniane z ulepszaczami, materiały te muszą odznaczać się następującymi cechami :

-Szczelność

-Stateczność

-Odporność na deformacje filtracyjną

-Zdolność do samouszczelniania się np. bentomata

Do uszczelniania wykorzystywane są geokompozyty sztuczne czyli materiały będące połączeniem dwóch produktów geosyntetycznych.

WYKŁAD 7 29.11.2005

Przygotowanie podłoża pod budowę:

-usunięcie roślinności ( drzew, krzewów, gleby a także usunięcie innych elementów

i pozostałości)

-dokonanie niwelacji dna składowiska i skarp (dno powinno mieć nachylenie 1÷3 %

co wynika z wymagań odwodnienia)

-dokonanie drenażu obniżającego wodę gruntową o ile taka potrzeba istnieje

(poziom wody gruntowej zalega mniej niż 1 m pod poziomem terenu)

-usunięcie grubego materiału z dna ( korzenie, kamienie, które mogą uszkodzić

geomembrany)

-staranne zagęszczenie podłoża i skarpy wysypiska

-wykonanie uszczelnienia zgodnie z przyjętymi zasadami

-wykonanie robót ziemnych pod drenaż zbierający odcieki ze składowiska

Sposoby wykonania uszczelnień

a)uszczelnienie materiałami naturalnymi

Stosuje się w gruntach o małej przepustowości tzn. w glinach.

Uszczelnia się przede wszystkim miejsca, które są naruszone i gdzie istnieją nieciągłości w strukturze gruntu. Uszczelnia się te miejsca warstwą o grubości 0,5 m stosuje się materiał uplastyczniony. Miejsca te należy przysypać 15 cm warstwą piasku chroniącą przed wysychaniem.

Stosuje się głównie tam, gdzie występuje słabo przepuszczalne podłoże.

b)uszczelnienia materiałami naturalnymi lub mieszanymi w gruntach przepuszczalnych

Układa się uplastyczniony (plastyczny) materiał ilasty bądź gliniasty (gliny zwięzłe) naturalny lub z różnymi dodatkami (cement, plastyfikatory). Miąższość uszczelniającej warstwy powinna wynosić min. 1m . Warstwę tę należy chronić przed wysychaniem. Przysypuje się 15 cm warstwą piasku, a także nawilżać. Nawilżanie prowadzi się do momentu aż miąższość odpadów osiągnie 2 metry.

c)uszczelnianie materiałami sztucznymi (geosyntetycznymi)

Przed układaniem geomembran trzeba starannie przygotować podłoże. Przed ułożeniem wygładza się powierzchnię spycharkami. Wykorzystuje się najczęściej PEHD i PP. Ważnym elementem jest łączenie arkuszy geomembrany - folii. Najczęściej stosuje się metodę podwójnego zgrzewania, czyli „podwójny zgrzew”. Każdy zgrzew powinien być poddany próbie ciśnieniowej. Taka próba polega na wprowadzeniu powietrza pod określonym ciśnieniem do wnętrza złącza podwójnego i kontroli ciśnienia. Stosuje się ciśnienie 200 kPa i czas pomiaru 3 min.

W przypadku, gdy ciśnienie zmniejsza się należy odszukać miejsce nieszczelności.

Są również stosowane inne metody nieniszczące do sprawdzania szczelności:

• zbiornika podciśnieniowego (1,5 - 3 m złącza na minutę) - ma szerokie zastosowanie

• echa ultradźwiękowego

• elektryczna

• 
  mechaniczna

• powietrzna metody mało dokładne i rzadko stosowane

• oporności ultradźwiękowej

Folie należy przykryć warstwą drobnego kruszywa w celu zabezpieczenia przed uszkodzeniami mechanicznymi i w celu współpracy z systemem drenażowym (warstwa ta spełnia rolę zbierająco - filtrującej). Miąższość tej warstwy przyjmuje się powszechnie 40 cm. Geomembranę przykrywa się często warstwą geowłókniny lub geotkaniny, a następnie kruszywem z drenażem.

Projektowanie przesłony dennej

Transport zanieczyszczeń do podłoża gruntowego może się odbywać w dwojaki sposób:

• drogą filtracyjną - przez drenaże odcieków

• drogą filtracyjną lub dyfuzyjną - przez podstawę składowiska

Warto zwrócić uwagę na transport dyfuzyjny, który może być nawet większy od filtracyjnego. Skala tego zjawiska zależy od właściwości materiałów uszczelniających i materiałów składowanych.

Zatrzymanie szkodliwych substancji przez grunt bywa w niektórych warunkach odwracalne, np. metale ciężkie w środowisku kwaśnym ulegają uwolnieniu i mogą być przetransportowane do wód gruntowych.

WYKŁAD 8 6.12.2005

ASADY PROJEKTOWANIA IZOLACJI DENNEJ ( DNA SKŁADOWISKA)

Konstrukcję przesłony należy dobierać w zależności od warunków geologicznych i danych dotyczących składowiska (wielkość).

WYKŁAD 9 13.12.2005

Odwadnianie składowiska

Uszczelnienie dna i podłoża składowiska powoduje gromadzenie się odcieków w dolnej części składowiska. Odcieki wymagają ujęcia, odprowadzenia, oczyszczenia i skierowania do odbiornika.

Prawidłowe rozwiązanie odwodnienia musi spełniać następujące warunki:

• Podłoże wysypiska musi mieć odpowiednio ukształtowane spadki podłużne i poprzeczne

• Dno musi być uszczelnione materiałem sztucznym lub naturalnym

• Odcieki muszą być ujęte drenażem (siecią drenarską) ułożonym w obsypce filtracyjnej. System drenażowy obejmuje następujące elementy:

• Osypka (warstwa drenażowa)

• Warstwa ochronna

• Rurociągi drenarskie

• Studzienki zbiorcze i kontrolne

• Odcieki muszą być kontrolowane Powody, dla których kontroluje się:

• Zabezpieczenia przed podniesiem poziomu odcieków do stanu zagrażającego niekontrolowanym odpływem odcieków

• Zabezpieczenia przed zanieczyszczeniem podłoża przez słabsze miejsca

• Zminimalizowanie elementów oddziaływania odcieków na materiał uszczelniający syntetyczny

• Zapewnienie biologicznej i chemicznej równowagi składowiska (wpływ na procesy zachodzące w składowisku np. wytwarzanie biogazu)

• Zapewnienie stateczności składowania odpadów zwłaszcza w składowiskach nadpoziomowych

Efektywny system kontroli można osiągnąć przez zastosowanie podwójnego drenażu nad i pod uszczelnieniem.

Drenaż powinien odznaczać się:

• Dużą odpornością na uszkodzenia mechaniczne, kolmatację (zamulanie) i erozję

• Wytrzymałość na nacisk odpadów - powinna odpowiadać projektowanej wysokości składowanych odpadów

• Średnica sączków powinna być większa równa 100mm (ø ≥ 100mm)

• Średnica zbieraczy nie powinna być mniejsza od 200mm przy rozstawie 100 - 150m

• Drenaż powinien obejmować całą czaszę - łączenie ze strefą przy skarpową

• Podsypka drenażowa powinna mieć grubość 40cm (30cm) i k = 10^-3 m/s

• Minimalne spadki drenażu 1%, a sączków 3%

• Materiał na warstwę drenażową powinien być przemyty

• Nie powinno się stosować materiałów zawierających węglan wapnia

• Musi być możliwość kontroli i oczyszczania rurociągu (poprzez studzienki)

• Zbiornik odcieków powinien być automatycznie opróżniany

• Poziom odcieków powinien być kontrolowany

• Drenaż powinien być odporny na osiadania składowiska

• Musi być odporny na chemiczne oddziaływanie agresywnego środowiska

• Funkcjonować w czasie eksploatacji i po jego zamknięciu

• Powinny być przewidziane zabezpieczenia na wypadek zniszczenia części systemu drenarskiego

W projekcie drenowania składowiska musimy uwzględnić:

• objętość odcieków w różnych latach eksploatacji

• jakość odcieków i zmiany jakie mogą nastąpić

• temperaturę, która może dochodzić do około 40°C

• lepkość odcieków, która zależy od temperatury

Sposób postępowania z odciekami:

• zebranie odcieków w zbiorniku bezodpływowym i okresowy ich wywóz (wozem asenizacyjnym) do oczyszczalni

• skierowanie odcieków do miejskiej sieci kanalizacyjnej

• oczyszczenie ścieków w przy składowiskowej oczyszczalni ścieków

• rozdeszczowywanie ścieków na składowisko

Obliczanie ilości odcieków

gdzie:

Q - ilość odcieków [mm/m²] [l/m²]

N - wielkość opadu średniorocznego [mm/m²]

Q_p - odpływ powierzchniowy ze składowiska odpadów

P - wielkość parowania [mm/m²]

Szacunkowo przyjmuje się, że P ….. 20 - 50 % opadu średniorocznego. Większą wartość (50%) przyjmuje się w składowiskach zagęszczanych kompaktorami.

Do obliczeń i wymiarowania sieci drenarskiej przyjmuje się wartość miesięczną max opadów, roztopy wiosenne.

WYKŁAD 10 20.12.2005

GAZ WYSYPISKOWY

Gaz wysypiskowy

inaczej biogaz, powstaje w wyniku rozkładania substancji organicznej. W składowisku przeważają przede wszystkim procesy beztlenowe, głównymi produktami tego rozkładu są:

• metan CH₄ (55 - 60%)

• dwutlenek węgla CO₂ około 40%

• ponadto:

• azot N₂

• siarkowodór H₂S

• tlen O

• amoniak NH₄

• acetylen

• aldehydy

Biogaz stanowi zagrożenie dla środowiska i jest uciążliwy dla środowiska:

• istnieje możliwość wybuchu biogazu (wybuchowa jest mieszanka metanu i powietrza, gdy metan stanowi 5 - 15% objętości te mieszaniny)

• nieprzyjemna woń (mieszaniny z siarkowodorem)

• blokowanie dostępu tlenu do korzeni roślin (metan)

• obecność metanu w atmosferze przyczynia się do retencji promieniowania podczerwonego

Metody ochrony przed biogazem:

1. najskuteczniejszym sposobem jest wykończenie ujęć ochronnych w korpusie składowiska i na jego obrzeżach

2. kontrolowane odprowadzanie lub spalanie biogazu

Wyróżnia się dwa typy ujęć składowiska:

1. w czasie eksploatacji składowiska

2. instalowane po eksploatacji składowiska

Drenaż w trakcie eksploatacji składowiska

Może być wykonywane w formie studni pionowych w formie drenażu poziomego i za pomocą systemu mieszanego, czyli studni wspomaganych drenażem poziomym.

Studnie pionowe wykonuje się z kręgów prefabrykowanych betonowych najczęściej Ø1000mm, posadawianych na fundamentach na gruncie stałym.

Studnię wyposaża się w …. z rur prefabrykowanych Ø300 - 500mm.

Przestrzeń między taką kolumną a ścianami studni wypełnia się tłuczeniem bądź żwirem.

Drenaż poziomy układa się w warstwach izolacyjnych (przesypowych) przykrywających kolejne warstwy składowiska odpadów.

Drenaż instalowany po eksploatacji składowiska

Drenaż pionowy stosowany po zakończeniu eksploatacji, wykonuje się go metodą wierceń i stosuje

Ø300 - 1300m. Każdy odwiert wyposaża się w kolumnę z rur eksploatacyjnych z rur prefabrykowanych szacunkowo przyjmuje się odległości między osiami studni między 60 - 100m. Promień zasięgu takiej studni wynosi 30 - 50m.

Podobne odległości stosuje się przy ujęciach gazów w kręgach betonowych do odgazowania.

W przypadku studni instalowanych na obrzeżach składowiska zmniejsza się odległości między studniami do 30 (40)m.

Biogaz może być spalany na miejscu albo przepuszczany przez filtr instalacji do transportu gazu. Instalacja musi być zaprojektowana identycznie jak inne instalacje gazowe.

Na drodze do punktu zbiorczego powinien być licznik gazu, analizator składu chemicznego i manometr.

Energetyczne właściwości biogazu

1 m³ biogazu o zawartości 60% CH₄ i około 40 CO₂ posiada równowartośc energetyczną:

• 0,74kg ciężkiego oleju opałowego

• 0,58dm³ lekkiego oleju opałowego

• 0,53m³ gazu ziemnego

• 2,24kg drewna

• 1,17kg węgla kamiennego

• 1,71kg węgla brunatnego

W naszych warunkach szacuje się ze wartość gazu opałowego jest mniejsza.

Potencjał energetyczny zależy od:

• Masy złożonych odpadów a zwłaszcza zawartości substancji organicznych

• Warunków składowania

• Wilgotności

Najczęściej biogaz powstaje na dużych składowiskach komunalnych, podpoziomowych, niezależnie od zagęszczenia odpadów

W innych składowiskach istotne znaczenie ma zagęszczenie odpadów kompaktorem, warunki beztlenowe sprzyjają powstawaniu biogazu.

Metody wykorzystania biogazu:

• Spalanie biogazu w kotłach ogrzewających wodę

• Spalanie w urządzeniach turbinowych wytwarzających prąd elektryczny

• Zasilanie publicznej sieci gazowej

• Produkcja czystego metanu, a w dalszej kolejności metanolu

Według przepisu UE na składowiskach przyjmujących co najmniej 10 tys. ton na rok odpadów komunalnych istnieje obowiązek odgazowania złoża odpadów i wykorzystania biogazów.

Stateczność i osiadanie składowiska:

• Składowisko jest stateczne, gdy cechę tę posiada zarówno podłoże, obwałowanie ziemne jak i same odpady zmagazynowane na składowisku

• Stabilność odpadów uzyskuje się poprzez zagęszczanie i odpowiednie ukształtowanie skarp

• Skarpy boczne wysypiska w rozwiązaniach nadpoziomowych powinny mieć nachylenie min. 1:2,5 sprawdzane współ. stateczności

Φ - kąt tarcia wewnętrznego odpadów (uwzględnieni występowania geomembrany)

β - kąt nachylenia skarpy do poziomu

WYKŁAD 11 03.01.2006

Osiadanie składowiska i ich nierównomierność należy brać po uwagę w rozwiązaniach izolacji, projektowaniu drenaży i ujęć gazu.

Przesłony zamykające i boczne:

Uszczelnienie powierzchni składowiska wykonuje się z odpowiednich gruntów i geomembran.

• Wierzchnią warstwę stanowi najczęściej gleba.

• Minimalna grubość warstwy przykrywającej wynosi 1,5m.

• Jeżeli przewiduje się zadrzewienie składowiska to miąższość minimum około 2,5m.

• Spadek powierzchni zewnętrznej po osiadaniu powinien wynosić 5%

• W składowiskach odgazowywanych przekrycie uszczelnia się gliną lub iłem.

Uszczelnienie boczne stosuje się w istniejących składowiskach w celu zabezpieczenia przed migracją odcieków i zanieczyszczeń. W niektórych wypadkach wymagane są bardzo kosztowne zabezpieczenia boczne w postaci:

• Ścian szczelinowych ( w zawiesinie bentonitowej)

• Ścian szczelnych

• Ścian z pali wierconych lub pali iniekcyjnych

• Ścian z gruntu zamrożonego

Takie rozwiązania stosuje się rzadko np. na terenach dzikich składowisk, które zagrażają środowisku. Muszą być poprzedzone badaniami.

Zasady urządzania składowiska

• Stanowisko rejestracji i kontroli dowożonych odpadów. Na wyjeździe powinna być waga samochodowa (25 - 30 ton) - przystosowana do takich ciężarów; waga połączona jest z komputerem i drukarką rejestrującą dowożone odpady.

• Obiekty kubaturowe

• Budynek administracyjno - socjalny

• Budynki sanitarne

• Budynek techniczny z magazynem środków dezynfekcyjnych

• Garaże sprzętu lub wiaty

• Podręczny warsztat

• Punkt skupu surowców wtórnych

• Magazyn paliw

• Brodzik dezynfekujący na wyjeździe ze składowiska (z wodnym roztworem SEPTYLU 5% lub LIZOLU)

• Magazyn materiałów izolujących

• Obiekty gospodarki wodno - ściekowej i energetycznej

Zaplecze musi być zaopatrzone w wodę pitną dla celów bytowych (pitną), technologiczną i przeciwpożarową. Ścieki muszą być odprowadzane do kanalizacji ogólnej lub własnej oczyszczalni.

Energia elektryczna potrzebna jest do oświetlenia obiektów kubaturowych, terenu, urządzeń technicznych, technologicznych - np. oczyszczalnia ścieków, przepompownia. Na większych powinien być agregat prądotwórczy.

• Drogi wewnętrzne

Powinny być utwardzone i oznakowane (ruch jednokierunkowy).

• Ogrodzenie

Składowisko powinno być ogrodzone w celu zabezpieczenia przed zwierzętami i osobami niezatrudnionymi. Wysokość ogrodzenia min. 2m - przeciw wywiewaniu folii jednorazowych.

• Sprzęt

Optymalny zestaw sprzętu jest następujący:

• Spycharka gąsienicowa (do plantowania i ugniatania odpadów)

• Kompaktor (do zagęszczania odpadów)

• Koparko-ładowarka (do ładunku materiałów na warstwy przesypowe i do prac pomocniczych)

• Zestaw ciągnikowy (do transportu materiałów i prac gospodarczych)

• Cysterna do wody

• Wóz asenizacyjny (jeśli taka potrzeba występuje)

Ekspoatacja składowiska

Obowiązują następujące zasady przyjmowania i składowania odpadów:

1. Kontrola i rejestrowanie ilości i jakości odpadów

2. Ustalenie odpadów nadających się do składowania

Jakie odpady się nadają:

• Odpady bytowo - gospodarcze

• Odpady wielkogabarytowe

• Żużel i popiół z kotłowni

• Gruz budowlany i grunt z wykopów

• Odpady przemysłowe o składzie zbliżonym do komunalnych

• Odwodnione odpady ścieków z oczyszczalni ścieków i zakładów uzdatniania wody

• Inne odpady według ustaleń

1. Kierowanie pojazdów w odpowiedni rejon

2. Podział rejonu na działki robocze

3. Gromadzenie surowców wtórnych w kontenerach

4. Zapewnienie bezpieczeństwa ruchu

5. Utrzymanie dróg wewnętrznych

6. Zapewnieni dezynfekcji kół

7. Podanie godzin funkcjonowania składowiska

8. Dbanie o porządek, higienę, czystość, sprawy socjalne pracowników

9. Zapewnienie nadzoru nad składowiskiem

WYKŁAD 12 10.01.2006

Technologia:

Powinny być przestrzegane następujące zasady:

• Składowanie warstwami w wydzielonych kwaterach lub działach

• Rozplanowywanie odpadów warstwami 30-50cm i systematyczne zagęszczanie

• Przykrywanie odpadów materiałem izolującym przepuszczalnym, grubość warstwy wynosi 15cm stosuje się ok. 2m odpadów.

Warstwy izolujące wykonuje się z wszelkiego rodzaju piasków, żużlu, pospółek, rozdrobnionego

gruzu budowlanego.Warstwy zewnętrzne mogą być wykonywane również z humusu.

Składowanie osadów ściekowych

Osady takie powinny być:

• odwodnione i stabilizowane

• składa się w postaci pryzm lub mieszaniny z odpadami

• pryzmy nie powinny być wyższe niż odległości między nimi, nie mogą być większe niż 80cm, odstęp między nimi min. 3m i przykrywa się je odpadami

• Wilgotność pryzmowanych odpadów nie może przekraczać 60 - 65%

• Nie powinno się ich składować na dnie składowiska

Obliczanie powierzchni składowiska




v - objętość odpadów trafiających na składowiska m³/rok

T - czas eksploatacji składowiska w latach

H - wysokość składowanych odpadów

k_z - współczynnik zagęszczenia odpadów przyjmuje się:

k_z =1,5 - gdy nie zagęszczamy żadnym sprzętem

k_z = 2,5 - zagęszczanie odpadów spycharkami

k_z = 3,5 - zagęszczanie odpadów kompaktorami

k_c - współczynnik zapotrzebowania powierzchni całkowitej, najczęściej przyjmuje się od 1,5 - 2,0

Przy obliczaniu objętości odpadów należy uwzględniać przewidywaną liczbę mieszkańców, a także zmiany w nagromadzeniu odpadów.

Problemy z gospodarką odpadami

Największym problemem jest:

• zmniejszanie objętości odpadów.

Najlepszym sposobem jest:

• unikanie powstawania odpadów

• selekcja odpadów i wykorzystanie wszystkiego w przemyśle co nadaje się do przeróbki

Roczna produkcja odpadów w Polsce szacowana jest na ponad 12 mln ton (40-60mln m³).

Zakładając, że wszystkie odpady trafią na składowisko i są zagęszczane do 600kg/m³ to niezbędna pojemność roczna składowisk wynosi około 20 mln m³.

Sposoby postępowania z odpadami

1. Unikanie powstawania odpadów

2. Odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie w przemyśle

3. składowanie odpadów

4. kompostowanie odpadów organicznych

5. spalanie odpadów (utylizacja termiczna)

Badanie jakości odpadów

Podstawowe badania obejmują swym zakresem

• wskaźnik nagromadzenia odpadów na jednego mieszkańca

• skład grupowy

• właściwości nawozowe

• właściwości paliwowe

Najwięcej kłopotów sprawia wybór miarodajnych prób.

Badanie próbki przez sortowanie ręczne określonej porcji odpadów np. kontenera, śmieciarki z typowego kursu. Ważna jest pora roku, w którym przeprowadza się badania.

Najczęściej całą zawartość kontenera, śmieciarki dzieli się na 4 części, wybraną część znów dzieli się na 4 części - tak aby powstała próba ok.100kg. Następnie sortuje się ręcznie poprzez wybieranie odpadów i odkładanie w odpowiednich skrzynkach (I-szkło,II-papier,IIImetal,IV-organiczne). Każdy rodzaj odpadów waży się i określa % udział całej próbki. Następnie określa się wilgotność, ciepło spalania.

Kompostowanie odpadów

Wyróżniamy TLENOWE i BEZTLENOWE.

Najczęściej zachodzą oba procesy, w odpowiedniej kolejności a my możemy tym kontrolować.

TLENOWE

Odpady rozkładane są przez bakterie tlenowe i grzyby. Wymagana jest określona ilość powietrza, aby procesy te mogły zachodzić. Procesowi rozkładu związków organicznych towarzyszy wydzielanie się ciepła - stąd temp. opadów 55 - 60°C. Temp. ta wystarcza do dezynfekcji odpadów a jednocześnie nie zabija korzystnej flory bakteryjnej, przeciwdziałającej rozwojowi bakterii chorobotwórczych.

Kompostowanie w pryzmach

Napowietrzanie odbywa się przez przewracanie odpadów ładowarką, kultywatorem. Pryzmy można układać na rusztach umożliwiających dopływ powietrza. Jest procesem najtańszym, ale jakość kompostu jest gorsza ze względu na trudności w sterowaniu procesem. Czas kompostowanie w pryzmach 3 - 10 miesięcy. Bardzo często kompostowanie pryzmowe stosowane jest jako ostatni etap dla dojrzewania i suszenia kompostów.

Kompostowanie w reaktorze

Trwa od kilku do kilkunastu dni. Podlegają mu odpady mieszane.

Wartość kompostu zależy od sposobu zbiórki odpadu, wartościowszy jest kompost ze zbiórki selektywnej ( nie zawiera zanieczyszczeń), kompost z odpadów mieszanych (szkło/plastik).

W celu ułatwienia kompostowania grubsze odpady rozdrabnia się. Wartość użytkowa kompostu z odpadów jest niewielka. Kompost z odpadów wykorzystuje się zasadniczo na terenach zieleni miejskiej, parkach, na nasypach, wykopach.

WYKŁAD 13 17.01.2006

Zalety procesu kompostowania

1. możliwość przyjęcia różnych odpadów (odpady przemysłu spożywczego, ogrodowe, osady ściekowe i organiczna frakcja odpadów komunalnych)

2. pozwala obniżyć zawartość substancji organicznej w odpadach trafiających na składowisko

3. pozwala rozłożyć wiele związków organicznych, w tym przede wszystkim związków szkodliwych

4. produkcja kompostu

Wady

1. wydzielanie się odorów, aerozoli

2. kompostowanie zawiera dużo miejsca

3. Konieczność znalezienia odbiorców na kompost

4. Konieczność dostarczenia kompostu na składowisko w przypadku braku odbiorców

Odpady niebezpieczne

1. Opony -zaliczają się do odpadów specjalnych

2. Medyczne

3. Niebezpieczne (ON)

Ad.1.

Są trudne do składowania i trudne do przetworzenia. Są technologie wykorzystania i przeróbki opon:

• Powtórne bieżnikowanie

• Wykorzystanie do wzmocnienia podłoży słabonośnych pod nasypami i skarp nasypu

• Wykorzystanie do wzmocnienia budowy gumowych nawierzchni asfaltowych

(Rocznie wyrzuca się 10 000 000 opon)

Ad.2.

Zaliczamy:

• Stare lekarstwa

• Zużyte opatrunki, pościel

• Odpady ostre ( igły, narzędzia )

• Rtęć i amalgamat z pracowni zakładów dentystycznych

Najlepszą formą utylizacji są przyszpitalne spalarnie. W latach 90-tych powstało 40 nowoczesnych spalarni przyszpitalnych, utylizujących ponad 60 % odpadów medycznych.

Spalarnie te posiadają urządzenia, które eliminują emisję szkodliwych dioksyn (pierścieniowe związki z chlorem - powstają jako gazowe produkty spalania odpadów).

Technologia spalania odpadów przyszpitalnych

• Mikrofalowe

• Termiczne

• Piroliza

• Chemiczne

• W łuku elektrycznym

• Parowe

Ad.3.

W odpadach komunalnych mogą się pojawiać następujące odpady niebezpieczne:

• Środki chemii domowej i opakowania po niej

• W opakowaniach po pestycydach i herbicydach (stosowane w ogródkach)

• Środki żrące i dezynfekujące

• Rozpuszczalniki, lakiery, emulsje

• Stare lekarstwa

• Baterie ołowiane

• Zużyty olej silnikowy

• Jarzeniówki

• Akumulatory (rzadziej)

Kategorie odpadów niebezpiecznych według dyrektywy UE:

H1 - wybuchowe H8 - korozyjne

H2 - utleniające H9 - zakaźne

H3A, H3B - łatwopalne i palne H10 - teratogenne

H4 - drażniące H11 - mutagenne

H5 - szkodliwe H12 - wydzielające toksyczny gaz w kontakcie z wodą

H6 - toksyczne H13 - źródła substancji toksycznych

H7 - rakotwórcze H14 - ekotoksyczne

Spalanie odpadów komunalnych i niebezpiecznych

Spalanie jest technologią wywołującą wiele kontrowersji i sprzeciwów.

• Spalanie jest technologią bezpieczną, pozwala odzyskać energię i zalicza się do zielonych technologii.

• Jedyne przyszłościowe rozwiązanie

• Nowoczesne spalanie, a ściślej utylizacja termiczna jest na tyle doskonałe, że nie zagraża środowisku.

Stosowane są następujące urządzenia oczyszczające spaliny:

• Skrubery mokre i suche ( urządzenia pozwalające wychwycić cząstki stałe i ciekłe z gazu z różnymi mediami)

• Odpylacze elektrostatyczne

• Filtry workowe

Termiczne przekształcanie odpadów może być prowadzone w różny sposób:

• W instalacjach z paleniskami rusztowymi

• W piecach obrotowych

• W układach z wykorzystaniem kwazi pirolizy ( piroliza - rozkład cząsteczki związku chemicznego, bogatego w węgiel)

• W instalacjach do spalania z różnymi odmianami warstwy fluidalnej

W wyniku procesu pirolizy masa odpadów przekształcona zostaje w fazę gazową, płynną i stałą.

1. Faza gazowa (gaz pizolityczny) zawiera:

1. Etan i ich homologi

2. Parę wodną

3. Wodór

4. Tlenek węgla

5. Dwutlenek węgla

6. Wyższe węglowodory alifatyczne

7. siarkowodór

Skład gazu zależy od temperatury procesu.

2. Faza płynna

Są to kondensaty wodne i oleiste (mieszanina oleju, smół, wody oraz kwasów i alkoholi).

3. Faza stała (tzw. Koks pizolityczny)

Zawiera znaczną domieszkę pyłów i metali ciężkich.

Zwiększanie pojemności istniejącego składowiska odpadów

• Zmianę gęstości nasypowych przyjmowanych odpadów np. przez balotowanie

• Zmiana gęstości odpadów w niecce składowiska

• Usprawnienie eksploatacji składowiska

• Rozbudowa składowiska w granicach działki w górę

• Rozbudowa składowiska w granicach działki w dół

• Otwarcie składowiska w celu wykorzystania materiału i stworzenie …
  










---