ODPADY - UNIESZKODLIWIANIE I ODZYSK
Składowanie i magazynowanie odpadów
Składowiska odpadów :
Zlokalizowany i urządzony zgodnie z przepisami obiekt zorganizowanego deponowania odpadów
wylewisko odpadów ciekłych
wylewisko odpadów komunalnych
zwałowisko mas ziemnych
Metoda uzupełniająca lub końcowy element procesu zagospodarowania odpadów
Najwększe w Polsce składowisko odpadów „łubna”
Wyznaczenie obszaru składowiska:
Wydanie decyzji - możliwość odzysku lub unieszkodliwienia odpadów w inny sposób niż przez składowiska
Wyznaczenie odbszaru skąłdowiska:
Organy administracji lotniczej
Wojewódzki konserwator zabytków
Dyrektor urzędu morskiego
Pozwolenie na użytkowanie składowiska odpadów:
Zatwierdzenie instrukcji eksploatacji; kontrolna wojewódzkiego inspektora ochrony środowiska marszałek województwa (B. Śmigielski - marszałek woj. Śląskiego) lub starosta ( M. Nieszporek - starosta powiatu gliwickiego)
Odmowa pozwolenia na użytkowanie składowiska:
Brak świadectwa - (kwalifikacje w gospodarowaniu odpadami)
Inne warunki zabudowy i zagospodarowania terenu
Nie spłenienie wymagań
Stanowi zagrożenie
Przekształcenie odpadów przed składowaniem :
Segregacja
Przekształcenie fizyczne
Przekształcenie chemiczne
Przekształcenie biologiczne
Składanie odpadów o różnym charakterze:
Odpady powinny byś składowane w sposób selektywny
Nie powinny być mieszane i rozcieńczane
dopuszczalnie nieselektywnebrak negatywnego oddziaływania
Odpady których nie wolno składować:
Odpady zawierające >95% H2O
Łatwopalnych, wybuchowych, samozapalnych
Zagrażające środowiskiu
Powstających w wyniku prac naukowo-badawczych, działalności dydaktycznych
Opony
Przy wodzie
Procedura dopuszczania odpadów do składowania na składowisku
Podstawowa charakterystyka odpadów
Test zgodności
Okresowe testy zgodności
Weryfikacja odpadów
PODSTAWOWA CHARAKTERYSTYKA ODPADU
Kiedy sporządzać podstawową charakterystykę?
Odpady wytwarzane regularnie
Zmiany w składzie
Zmiana cech/właściwości
Podatność na wymywanie
Odpady wytwarzane nieregularnie
Nowa partiaodrębna podstawowa charakterystyka
Podstawowa charakterystyka przeprowadzenia badań:
Odpady obojętne
Odpady o znanych właściwościach (zgodnych z wymaganiami)
Odpady dla których badania sa niepraktyczne lub niedostępne
Odpady komunalne
Odpady obojętne dla których podstawowa charakterystykę sporxądza się bez przeprowadzania badań:
Odpady włókna szklanego i tkanin z włókna szklanego
Opakowania ze szkła
Odpady betonu oraz gruz betonowy z rozbiórek i remontów
Gruz ceglany
Odpady innych materiałów ceramicznych i elementów wyposażenia
Zmieszane odpady z betonu, gruzu ceglanego, odpadowych materiałów ceramicznych i elementów wyposażenia inne niż wymienione w 17 01 06
Szkło
Gleba i ziemia, w tym kamienie, inne niż wymienione w 17 05 03
Gleba i ziemia, w tym kamienie
Test zgodności odpadów:
wartość wymywania
inne parametry
Weryfikacja odpadów:
dokonuje : zarządzający składowiskiem
w przypadku gdy w czasie oględzin nie ma zgodności z podstawowa charakterystyką to odmowa
Wymogi techniczne stawiane wysypiskom:
Zabezpieczenie wód gruntowych i powierzchniowych
Ujmowanie i oczyszczanie odcieków
Zabezpieczenie wód przed wpływem składowanych odpadów:
naturalna bariera geologiczna
sztuczna bariera geologiczne
Materiały mieszane (folie polietylowe i polipropylowe)
Materiały naturalne, mineralne (geomembrany PEHD)
Sztuczne wykładziny izolacyjne ( geosiatki)
Drenaż wysypisk:
Odsiąki zawierają znaczną ilość zanieczyszczeń:
Zbiornik bezodpływowy
Sieć kanalizacyjna
Własna oczyszczalnia ścieków
Wymogi techniczne stawiane wysypiskom:
Zagospodarowanie biogazu
Formowanie i zagęszczanie odpadów
Zaplecze techniczno-socjlane wysypiska
Monitoring wysypiskowy
System zabiegów rekultywacyjnych
Odprowadzanie biogazu:
wysypiskostudnia odgazowującastacja zbiorcza biogazuelektrownia biogazu zbiorniki biogazu
Wymogi środowiskowe dla składowisk:
Minimalna szerokość pasa zieleni wynosi 10m;
Uproszczona budowa składowiska odpadów
Klasyfikacja składowisk odpadów:
Wysypisko nadpoziomowe na terenie płaskim
Wysypisko podpoziomowe
Wysypisko przyskarpowe
Wysokie wysypisko >12m n p m
Średnie wysypisko 4-12 m n p m
Niskie wysypisko 2-4m n p m
Składowiska legalne i nielegalne:
Przed 1 października 2001
Pozwolenie na budowę
Pozwolenie na użytkowanie
Po 1 października 2001
Książka obiektu budowlanego
Pozwolenie zintegrowane
Zatwierdzona instrukcja eksploatacji
Składowiska legalne:
dostosowane
niedostosowane:
duże dostosowanie - koniec 2009
małe dostosowanie - koniec 2005
Składowiska:
niezorganizowane
półzorganizowane
zorganizowane (odpowiednia lokalizacja, spełniają wymagania techniczne)
Główny podział składowisk odpadów:
Składowisko odpadów niebezpiecznych
Składowisko odpadów obojętnych
Składowisko odpadów inne niż niebezpieczne i obojętne
Lokalizacja składowisk odpadów niebezpiecznych:
NIE:
Strefy zasilania podziemnych
Strefy osuwisk/zapadlisk terenu
Doliny rzek, tereny bagienne, podmokłe, zagrożone powodzią
Otuliny
Lasy chroonione
>10stopni nachylenia
Tereny spękane, z uskokami, szczelinami
Gleby klasy I i II
Obszary górnicze dla kopalin leczniczych
Tereny uzdrowiskowe
Tereny z deformacjami górniczymi
Struktura gospodarowania odpadami niebezpiecznymi w Polsce (2004 r.)
wykres
wykres kołowy:
19% - składowane
3% - magazynowanie
36% - odzysk
42% - unieszkodliwianie poza składowaniem
Lokalizacja składowisk odpadów obojętnych:
NIE:
Strefy zasilania wód podziemnych
Doliny rzek, tereny bagienn, podmokłe, zagrożone powodzią
Otuliny
Strefy osuwisk/zapadlisk terenu
>10stopni nachylenie
Lasy ochronne
wykresy
Gospodarowanie odpadami przemysłowymi w województwie śląskim (2007 r.):
Odzysk - 91,8%
Czasowe magazynowanie - 4,2%
Składowanie - 3,1%
Unieszkodliwianie ( poza składowiskiem) - 0,9%
Składowiska odpadów w województwie śląskim w 2007 roku:
35 składowisk odpadów komunalnych
37 składowisk odpadów przemysłowych
14 składowisk odpadów niebezpiecznych
Zamknięcie składowiska
Wojewódzki inspektor sanitarny
Wojewódzki inspektor ochrony środowiska
usunięcie nieprawidłowości:
TAK - dalsze funkcjonowanie
NIE - wstrzymanie użytkowania
Warunki zamknięcia składowiska
Uszczelanianie wysypiska
Roślinność
Górna okrywa ziemi 1m
Warstwa piaskowo-żwirowa 0,5m
Warstwa mineralna 0,5 m
Warstwa z tworzywa sztucznego 2,5mm
Warstwa ziemi
Zakaz wykopywania instalacji
Okresowa kontrola
Dążenie do całkowitego zaniku odcieków
Zabezpieczeni instalacji biogazu
Zakaz prowadzenia działalności przez 50 lat od dnia zamknięcia skrócenie czasuekspertyza sanitarna ( wojewódzki inspektor sanitarny)
Monitoring składowisk odpadów:
Faza przedeksploatacyjna
Faza eksploatacji
Faza poekspoatacyjna
Monitoring w fazie przed eksploatacyjnej:
Dane merytoryczne (średnia odpadów)
Poprawność wykonania elementów monitoringu
Ocena poziomu wód gruntowych
Mijsce poboru prób(gaz składowiskowy)
Miejsce poboru prób (wody powierzchniowe, odciekowe, pdziemne)
Tło geoczemiczne ( wody powierzchniowe i podziemne)
Monitoring dla gazu składowiskowego:
Metan
CO2
Tlen
Monitoring dla odpadów niebezpiecznych oraz innych niż niebezpieczne:
Odczyn pH
Przewodność elektrolityczna właściwa
OWO (ogólny węgiel organiczny)
Zawartość metali ciężkich
Zawartość WWA
Monitoring w fazie eksploatacyjnej:
Wielkość opadu atmosferycznego
Badanie wód i gazu składowiskowego
Poziom wód podziemnych
Struktura i skład masy skłądowiska
Osiadanie powierzchni skadowiska
Monitoring w fazie poeksploatacyjnej:
Wielkość odpadu atmosferycznego
Poziom wód podziemnych
Osiadanie powierzchni składowiska
Badanie wód i gazu składowiska
Optymalne wykorzystanie wysypisk:
Technologie układania
Określenie masy odpadów
Właściwa gospodarka różnycmi grupami odpadów
Odpowiednie przygotowanie odpów
Aby wysypisk było mniej…
Rozdrabnianie - szybszy roskład
Prasowanie - większa chłonność
Zagrożenie związane ze składowiskiem odpadów:
Zagrożenia powietrza
Zagrożenia wybuchem
Zagrożenia wód
Zagrożenia powietrza:
emisja spalin
rozwój ptactwa
wpływ na okolice
skażenie przez odpady
bakterie
leśnie
lotne substancji organiczne
wirusy
Zagrożenie wybuchem:
4-5 lat rozkład beztlenowy (CH4)
rozkład tlenowy (30-70% gazów; 15-20 lat)
Zagrożenie wód powierzchniowych i głębinowych:
rozkład substancji organicznych
opady atmosferyczne
brak izolacji złoża od gruntu
złe odprowadzenie
Ryzyko zdrowotne związane z mieszkanie w pobliżu składowiska odpadów:
hałas i wibracje
skażenia wód
skażenie upraw roślin
alergie
infekcje układu oddechowego
Dzikie składowisk odpadów:
skażenie wód
skażenie gleb
zagrożenie epidemiologiczne
zaburzenia równowagi biologicznej
obniżenie walorów estetyczno-krajobrazowe
Magazynowanie odpadów - czasowe przetrzymywanie lub gromadzenie odpadów przed ich transportem, odzyskiem lub unieszkodliwieniem
< 3lata - odpady przeznaczone do odzysku lub unieszkodliwienia
<1 rok - odpady przeznaczone do sładowania
Teren musi należeć do posiadacza odpadów.
Ustalanie miejsca magazynowania odpadów:
Pozwolenie zintegrowane
Podjęta decyzja
Pozwolenie na wytwarzanie odpadów
Zatwierdzony program gospodarki odpadami
Zezwolenie na działalność
ODZYSK ODPADÓW
Odzysk odpadów - wykorzystanie odpadów w całości / w części, lub odzyskanie z odpadów substancji, materiałów, energii i ich wykorzystanie
paliwa (lub inny środek do wytwarzania energii)
rozpuszczalniki (regeneracja / odzyskanie)
substancje organiczne (recykling/regeneracja)
metale (recykling/regeneracja)
materialy nieorganiczne (recykling/regeneracja)
kwasy/zasady (regeneracja)
składniki do usuwania zanieczyszczeń (odzywkiwanie)
składniaki z katalizatorów (odzyzkiwanie)
rafinacja oleju
nawozy
wykorzystanie, wymiana, magazynowanie (wymienionych odpadów)
przetwarzanie odpadów
Postępowanie z odpadami:
Metody biochemiczne
Kompostowanie
Fermentacja metanowa
Termiczne przekształacanie odpadów
Piroliza
Zgazowanie
spalanie
Recykling
KOMPOSTOWANIE ODPADÓW
Technologiczne kompostowanie odpadów:
Dowóz odpadówobróbka wstępnakompostowanieobróbka końcowa
Kompostowanie (ograniczony recykling) - naturalna metoda zagospodarowanie odpadów, polegająca na rozkładzie substancji organicznej przez mikroorganizmy
odpady organiczne
Co można kompostować - (¾ odpadów z gospodarstw domowych - skala przemysłowa)
Organiczne odpady komunalne
Organiczne odpady kuchenne
Odpady z terenów zielonych
Odasy ściekowe
Odpady z przemysłu rolno-spożywczefo i przetwórstwa drewna
Odpady z targowisk
Warunki procesu kompostowania
Warunki tlenowe
Wilgotność (40-50%)
Stosunek C:N 17-30:1
pH 6,5-7,5
Właściwości dobrego kompostu:
jednolita konsustencja
brak siarczanów
odczyn zbliżony do obojętnego
azot azotanowy - „dojrzały” kompost
azot amonowy - „świeży” kompost
Przebieg procesu kompostowania:
Faza I (krótka faza mezofilowa) - kilka dni
Faza wzrostu temperatury namnażanie mikroorganizmów ( do temp 45 st C)
Faza II (faza termofilowa) - kilka dni - kilka tygodni
Faza intensywnego kompostowania namnażanie mikroorganizmów termofilnych (temp 50-65 s C)
Faza III (faza mezofilna) - 3-5 tygodni
Kompostowanie właściwe rozkład związków trudno rozkładających się (tem maleje)
Faza IV (faza dojrzewania kompostu) - kilka miesięcy
Kompostowanie wtórnedalszy rozkład związkówtemp maleje; powstaje humus
Rola mikroorganizmów:
Bakterie
80-90%
Acitinomyces
Grzyby
Pierwotniaki, wrotki, skorupiaki
Przyspieszenie procesu kompostowanie:
Szczepionki bakteryjne bakterie tlenowe
Dżdżowniece kalifornijskie natlenianie kompostu
Sposoby kompostowania:
Aktywny(gorący)
Rozwój najbardziej efektywnych bakterii
Niszczenie organizmów chrobotwórczych
Pasywny (zimny)
Naturalne, powolne kompostowanie
Pozostawienie organizmów chorobotwórczych
Kompostowanie:
naturalne
sztuczne
Sposób prowadzenie procesu kompostowania
system otwarty: kompostowanie w pryzmach, kompostowanie specjalne
system zamknięty: kompostowanie w komorach
Kompostowanie w utylizacji odpadów miejskich:
kompost
balast naturalny
Używanie kompostu jako nawozu organicznego:
od 26.VII 2000r -uzyskanie pozwolenia
wniosek - wyniki badań; instrukcja stosowania/ przechowywania nawozu
minister właściwy do spraw środowiska - 2005 - dopuszczono do obrotu 2 nawozy na bazie kompostu
Kontrola kompostu:
Substancje organiczne i organiczno-mineralne
Cr - 100 [mg/kg suchej masy ]
Zn - 1500 [mg/kg suchej masy
Cd - 3 [mg/kg suchej masy
Cu - 400 [mg/kg suchej masy
Ni - 30 [mg/kg suchej masy
Hg - 2 [mg/kg suchej masy
Brak jaj pasożytów
Toxocara sp.
Trichuris sp.
Ascaris sp.
Brak bakterii Salmonella
<1000 jtk/g nawozu Enterobacteriaceae
Brak innych zanieczyszczeń
Zalety kompostowania:
Recykling organiczny
Unieszkodliwienie sanitano-epidemiologiczne
30-50% mniej odpadów na składowiskach
Łatwa ekspoatacja
Ekonomiczność
Możliwość wykorzystania produktu końcowego
FERMENTACJA METANOWA
Fermentacja metanowa - biologiczny rozkład substancji organicznych przeprowadzony przez mikroorganizmy w warunkach beztlenowych
Biogaz
Naturalny nawóz
T=35 st lub 55 st
Warunki procesu:
Rozdrobnienie odpadów
Stosunek C:N 60:1- 40:1
Wilgotność 60-70%
tem 55 st
pH około 7,0
Fazy fermentacji metanowej:
faza hydrolityczna (enzymyhydroliza)
faza acidogenna (produkty hydrolizybakterie acidogenneproste zw organiczne <wodór>)
faza octanogenna (kwasy organicznekwas octowy)
fza metanogenna (wodórbakerie metanowemetan)
Mikroorganizmy w procesie fermentacji
Mikroorganizmy żyjące w symbiozie
Związek Iorganizm Izwiązek IIorganizm IIzwiązek III
(bakterie metanowe)
Biogaz i jego skład:
1g substancji organicznych 500ml biogazu
NH3 40-70%
H2 30-70%
H2S
Efektywność wytwarzania biogazu:
Czynniki przyspieszające / toksyczne
Substancje mineralne / organiczne
Sposób dozowania biomasy
Sposób mieszania
Warunki beztenowe
pH 6,5-7,5
optymalna temperatura
czas fermentacji
Miejsca wytwarzania biogazu:
180tys ton śmieci 20-60 GWk gaz wysypiskowy
Bagna celuloza gaz błotny
1m3 obornika 20-30m3agrogaz
Zastosowanie biogazu
OZE(odnawialne źródło energii):
Niemcy ,
Szwajcaria,
Francja
Produkcja prądu elektrycznego ; ogrzewanie mieszkań, ogrzewanie wody
Zalety fermentacji metanowej:
OZE
Mały obszar produkcji
Mała uciążliwość
Mała enegochłonność lepsze oczyszczanie końcowych produktów
TERMICZNE PRZEKSZTAŁCANIE ODPADÓW
Termiczne przekształcanie odpadów:
Spalanie odpadów przez utlenienie
Inne procesy termicznego przekształacanie
Zakaz unieszkodliwiania odpadów poza instalacjami lb urządzeniami spełniającymi określone wymagania
Historia spalarni:
XIX wiek pierwsze termiczne przekształcanie odpadów
1875 - pierwsze spalarnie odpadów
1897 - pierwsze wykorzystanie ciepła ze spalarni
Spalarnie i wspłóspalarnie odpadów:
Spalarnie odpadów - termiczne przekształcenie
odzysk energii - niekonieczny <termiczne przekształcanie>
Współspalarnie odpadów - termiczne przekształacanie
wytwarzanie energii; unieszkodliwienie odpadów <wytwarzanie energii/produktów>
Proces spalania:
T = 750-1000st >> -90% objętości >> - 65% masa
Usunięcie substancji szkodliwych
Neutralizacja spalania
Odzysk energii
Pozostałości po spalaniu:
<3% C organiczego
Minimalizowanie
Odpowiedni sposób transporu pyły
Recykling
Analiza fizyczna i chemiczna rozpuszczelne frakcje ; metale ciężkie
Zagospodarowanie pozostałości po spalaniu - w praktyce
Spalanie odpadów niebezpiecznych
1/3 masy odpadów pozostaje jako popiół Polska
Przetwarzanie popiłu
Zestalanie popiołu
Budowa dróg
Zagospodarowanie pozostałości po spalaniu w Europie Zachodniej
Utwardzanie popiołów w kompozycjach ementowych
Składowiska odpadów
Udowa dróg/fundamentówkorozja konstrukcji
Wypełnianie asfaltów ( Niemcy, Holandia)
Weryfikacja popiołów (zeszkliwienie)
Trwałe związki metali
Kosztowne oczyszczanie gazówpopoły bez dioksyn i rtęci
Gazy odlotowe:
Badania gazów:
Nierganiczne substancje gazowe
Polichlorowane dibenzodioksyny i dibenzofurany
Metale
Popiół lotny i sadza
Lotne substancje organiczne
Spalarnie - zalety i ryzyka
Zalety:
Prostota
Szybkość
Wytwarzanie ciepła
Niewielka zależność od postawy społecznej
Wady:
Wyspokie koszty
Niewielki odzysk surowców
Zanieczyszczenie atmosfery
Protesty społeczeństwa i ekologów
Wykres - spalarnie w Europie
Potencjał spalarni:
64 mln odpadów
prąd - 7 mln
ciepło - 13,4 mln
23 mln ton CO2 = 11 mln samochodów
Przykład Danii ( 2030 r.) - 30 spalarni
4,5 - 5,0 mln ton odpadów
3,5 mln ton odpadów
prąd - 5%
ciepło - 20%
RECYKLING
Recykling - odzysk polegający na powtórnym przetworzeniu substancji/ materiałów zawartych w odpadach w celu uzyskania substancji / materiału o przeznaczeniu pierwotnym/innym, z wyjątkiem odzysku energii.
Cele recyklingu:
Osczędność powierzchni składowisk
Oszczędność energii
Ochrona środowika
Ochrona zasobów naturalnych
Recykling jako system organizacji obiegu materiałów:
Właściwa polityka państwa
Produkty nadające się do recyklingi
Technologi przetwarzanie odpadów
Produkty jednorodne materiałowo
Oznakowanie opakowań
Edukacja proekologi
Logistyka sortowania, gromadzenia o odbioru
Etapy recyklingu:
Sortowanie
Rozdrabnianie
Mycie
Wytłaczanie
Przykład recyklingu
Uran
Opony samochodowe
Papier
Butelki - 25% energii
Wykresy
ODPADY MEDYCZNE
Odpady szpitalne
Używanie sprzętu jednorazowego
ograniczenie zakażeń do minimum
większa ilość odpadów
zakaz odzysku
unieszkodliwienie przez spalanie
Wymagania dla metod unieszkodliwiania odpadów medycznych:
Likwidacja zagrożeń infekcyjnych
Neutralizacja niebezpiecznych zawiązków chemicznych
Spopielenie/grzebanie odpadów zawierających tkankę
Parametry magazynowania:
t< 48H t<14 dni
T> 10C T<10C
Sposób unieszkodliwiania: <Główny Inspektor Sanitarny>
Termiczne przekształacanie odpadów
Autoklawowanie
Dezynfekcja termiczna
Mikrofale
Inna obóba fizyczno-chemiczna
Spalanie odpadów medycznych:
Najpowszechniejsza petoda unieszkodliwania
Najbardziej skuteczna, praktyczna, prosta
popiół niebezpieczny
Nieekologiczna
nieoczyszczone spalinny
Pojemniki z PE/PP
Dezynfekcja i sterylizacja parowa
Para wodnadezynfekcja ( autoklaw)
T=100-105 C;
p=0,45-0,5 atm.
t=20-30min
Para wodnasterylizacja ( autoklaw)
T=121- 170 C;
p= 3 -5 atm.
t=20-30min
50% masy
Dezynfekcja termiczna
Komora termiczna(niewiele odpadów)
T=80C => t=2h ;
T<112C
Dezynfekcja mikrofalowa
Para wodna i mikrofale
t=10min;
T-95 do 100 C
8-ktornie mniejsza masa
Dezynfekcja chemiczna:
Podchlorany
Gazowy chlor ograniczone zastosowanie
Tlenek etylu
formaldehyd
Hydroobróbka
Mielenie odpadów ; płyn utleniający środek dezynfekujący
płyn oczyszczaniekanalizacja
masa stała transport na wysypisko
Inne metody utylizacji odpadów
Eco-Logic - redukcja wodoru w fazie gazowej
Bio-Oxidizer -100% patogenów; -95% masy; -99% objętości
11
co najmniej raz na 12 miesięcy; po zmianach w procesie produkcyjnym