27. Metody unieszkodliwiania odpadów

Działalność inżynierska w zakresie zagospodarowania odpadów ma dwa pod­stawowe cele:

• regularne usuwanie odpadów z gospodarstw domowych, miast i gmin,

• takie postępowanie z nagromadzonymi odpadami, które nie będzie nieko­rzystnie oddziaływało na środowisko i mieszkańców.

Obok przedsięwzięć organizacyjno-strukturalnych i tech­nicznych mających na celu przeróbkę odpadów, przy wyborze sposobu uniesz­kodliwiania odpadów należy brać pod uwagę następujące metody:

• deponowanie odpadów na składowiskach uporządkowanych jako ostatecz­ny sposób zagospodarowania odpadów resztkowych, których dalsze uniesz­kodliwianie jest niewykonalne zarówno z przyczyn ekonomicznych, jak
  i technicznych,

• termiczne unieszkodliwianie odpadów w celu odzysku energii i redukcji
  masy odpadów {recykling energetyczny),

• biologiczne unieszkodliwianie odpadów organicznych mające na celu po­prawę kultury rolnej gruntów (naturalny obieg pierwiastków w przyrodzie),

• fizyko-chemiczne unieszkodliwianie odpadów niebezpiecznych mające na
  celu przekształcenie odpadów niebezpiecznych i reaktywnych w formie or­ganicznej i nieorganicznej do takiego stanu, który pozwoli na nieuciążliwą
  dla środowiska utylizację końcową poprzez surowcowe lub energetyczne
  wykorzystanie, ewentualnie umożliwi bezpieczne składowanie,

• przekształcenie odpadów do postaci surowców pierwotnych lub wtórnych,
  prowadzące do oszczędności surowców naturalnych lub energii (recykling
  surowcowy).

Metody unieszkodliwiania i usuwania odpadów

1. Składowiska uporządkowane

2. Metody termiczne

1. Spalarnie odpadów komunalnych

2. Spalarnie odpadów niebezpiecznych

3. Spalarnie innych rodzajów odpadów

4. Odgazowywanie i zagazowywyanie odpadów

5. Uwodornianie i hydroliza

6. Metody suszenia

3. Metody Biologiczne

1. Kompostowanie

2. Metody beztlenowe

4. Metody fizyczne i chemiczne

1. Destylacja i odparowanie

2. Neutralizacja

3. Detoksykacja

4. Odzysk surowców

5. recykling

I.

Składowiska

Zaletą składowania odpadów jako wyłącznej metody unieszkodliwiania jest wyjątkowa prostota procesu, jaki należy zastosować i wysoka efektywność ekonomiczna rozpatrywana w okresie krótkoterminowym przy niskich na­kładach jednostkowych, które zależnie od usytuowania, wielkości i okresu zorganizowania składowiska kształtują się obecnie w przedziale od 80 do 300 DM/Mg odpadów.

Składowiska w zależności od formy podzielono na:

• składowiska w wyrobiskach zamkniętych,

• składowiska w wyrobiskach otwartych,

• składowiska oparte o zbocze naturalne, składowisko dostokowe,

• składowiska w doiinach i kotlinach,

• składowiska nadpoziomowe.

Sposoby eksploatacji:

• składowisko z zagęszczaniem,

• składowisko do deponowania odpadów biologicznie przetworzonych,

• składowisko odpadów zbelowanych,

• składowisko obojętnych odpadów jednorodnych,

• składowisko odpadów niebezpiecznych.

Na składowiskach odpadów prze­tworzonych odpady są składowane w dwóch lub trzech etapach, które wyróżniają się następującymi cechami:

• wstępne przygotowanie odpadów (np. przez rozdrabnianie) oraz ewentualne wymieszanie z osadami ściekowymi,

• kompostowanie przygotowanego materiału w luźnych warstwach o grubo­
  ści max. 2 m przez okres 4 do 6 tygodni

• ułożenie prze kompostowali ego materiału i normalne zagęszczenie lub za­
  stosowanie materiału po wymaganym przekompostowaniu jako warstw
  przykrywających lub rekultywacyjnych

Wymagania odnośnie lokalizacji

Wybór lokalizacji składowiska miał i ma nadal istotne znaczenie nie tylko w aspekcie spełnienia wymagań technicznych, ale i uniknięcia zagrożenia dla środowiska i zdrowia ludzi.

Znajdujące się bezpośrednio pod składowiskiem i w jego bezpośrednim otoczeniu podłoże naturalne powinno oddziaływać jako bariera geologiczna i spełniać następujące warunki:

• posiadać miąższość kilku metrów,

• wykazywać słabą przepuszczalność skały luźnej lub zwartej,

• wykazywać właściwości zatrzymywania substancji szkodliwych.

Jeśli miąższość bariery geologicznej w obszarze składowiska i jego sąsiedz­twie jest mniejsza od 3 m, należy zastosować dodatkową warstwę korygującą.

II. Metody termiczne

Do metod termicznych w technologii przeróbki odpadów zalicza się: spalanie odpadów, pirolizę (odgazowanie/zgazowanie), uwodornianie i suszenie. Bez wątpienia najważniejszą metodą termiczną jest obecnie spalanie odpadów.

W nowoczesnym systemie gospodarki odpadami, technologii spalania przy­pada zadanie takiego przetworzenia resztkowych odpadów nie nadających się już do wykorzystania, aby:

• uczynić odpady resztkowe obojętnymi, przy minimalizacji emisji gazów od­lotowych i odcieków,

• zniszczyć szkodliwe zanieczyszczenia organiczne lub doprowadzić do zatężenia szkodliwych zanieczyszczeń nieorganicznych,

• zmniejszyć przeznaczone do składowania ilości odpadów pierwotnych,
  szczególnie ich objętość,

• wykorzystać wartości opałowe odpadów resztkowych jako wyraz poszano­wania pierwotnych źródeł energii,

• przetworzyć pozostałości w użyteczne surowce wtórne dla oszczędności pozostałych surowców pierwotnych (obieg materii).

Ważną zasadą jest przekształcanie odpadów resztkowych w odpady obojęt­ne, do czego zalicza się zarówno niszczenie, jak i zatężanie zanieczyszczeń szkodliwych. Przy tym pojęcie obojętny należy rozumieć jako neutralny pod względem emisji do otoczenia.

Poza dwoma kryteriami podstawowymi i dwoma pomocniczymi oraz ich dyspozycyjnością należy jeszcze uwzględniać następujące punkty:

• bezpieczeństwo eksploatacji,

• wysokość nakładów inwestycyjnych,

• zapotrzebowanie terenu,

• możliwą, ewentualnie uzasadnioną ekonomicznie wydajność.

Przy projektowaniu instalacji do spalania odpadów komunalnych często od razu przewiduje się wariant spalania osadów. Koncepcję taką można rozwiązać na dwa sposoby:

• współspalanie osadów z oczyszczalni ścieków w spalarni odpadów,

• spalanie osadów z oczyszczalni ścieków w oddzielnej instalacji.

• Spalanie w dużych paleniskach

III. Odgazowanie i zgazowanie odpadów (piroliza)

Piroliza jest znana jako jedna z technologii. Rozwój tej metody i jej zastosowa­nie do utylizacji odpadów został wywołany wadami towarzyszącymi techno­logii konwencjonalnego spalania odpadów.

W aspekcie utylizacji odpadów komunalnych oczekuje się od pirolizy m.in. następujących zalet :

• prostej technologii, która pozwoli ekonomicznie eksploatować również in­
  stalacje o małej wydajności, do ok. 10 Mg/h,

• możliwości odzysku energii i surowców pierwotnych,

• podatności na składowanie produktów przydatnych energetycznie

• elastyczności w sytuacjach zróżnicowanego i zmieniającego się składu od­
  padów,

• daleko idącego ograniczenia uciążliwości i zagrożeń dla środowiska.

Metody suszenia

Największe znaczenie mają metody suszenia podczas przeróbki osadów ście­kowych.

Termiczne suszenie osadów ściekowych należy rozumieć wyłącznie jako I-wszy etap utylizacji osadów.

Zależnie od uwarunkowań lokalnych wybór sposobu suszenia może być dokonany na podstawie :

• możliwości zaopatrzenia w energię i jej ceny,

• lokalizacji,

• wielkości obiektu,

• sposobu wykorzystania wysuszonego osadu.

Do suszenia osadów zastosowanie mogą znaleźć tylko takie metody, które spełniają następujące kryteria:

• minimalizują uciążliwość dla środowiska przez ograniczenie wszy;
  form emisji,

• dobry produkt z punktu widzenia końcowej wilgotności i granulacji, prorokuje daleko idące wykorzystanie,

• wysoką jakość produktu przy niskiej energochłonności, magają niewielkiego personelu, niskich kosztów utrzymania ruchu i nadzoru

• wymagają małych nakładów inwestycyjnych.

Zależnie od sposobu doprowadzania ciepła rozróżnia się zasadniczo nastę­pujące sposoby suszenia i urządzenia do prowadzenia procesu:

1. Suszenie przeponowe:

• suszarka cienkowarstwowa,

• suszarka talerzowa,

• suszarka ze złożem fluidalnym,

2. Suszenie konwekcyjne:

• suszarka bębnowa,

• suszarka fluidalna,

• suszarka półkowa,

• suszarka taśmowa.