1.PRAWO GOSP. PDPADAMI

a- 1997- 1 ustawa; b-nowa 2001,04,27;

zmiana 19,12,02 - Art. 1.1.-przeciwdziałanie powstawania szkodliwości odpadów, minimalizacja szkodliwości, zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju.

ODPADY- oznaczają każdą substancję lub przedmiot należący do jednej z kategorii, określonych w załączniku nr 4 których posiadacz pozbywa się, zamierza pozbyć się lub do ich pozbycia się jest obowiązany.

KATEGORIE ODPADÓW- a) pozostałości z produkcji lub konsumpcji, nie wymienione w pozostałych kategoriach; b) produkty nie odpowiadające wymaganiom jakościowym.

ODPADY NIEBEZPIECZNE:

a) należące do kategorii lub rodzaju odpadów wymienionych w zał. 2 lub posiadających właściwości wym. w zał. 4.; Zał. 2 lista A i lista B; Zał. 4 - właściwości.

Np. ma właściwości z listy H, np. H1 i odpad z list A

b) należą do B z zał. nr 2 gdy zawierają jeden ze składników z zał. 3 i jeden z właściwości z zał. 4

GOSPODAROWANIE ODP.-wszystkie działania związane z odpadami, zbieranie, transport z przeładunkiem, odzysk i unieszkodliwianie i nadzór nad tymi działaniami i monitoring miejsc unieszkodliwiania.

ZBIERANIE ODP. -każde działanie w szczególności umieszczanie w pojemnikach, segregowanie i magazynowanie, które ma na celu ich przegotowanie do transportu do miejsc odzysku lub unieszkodliwiania.

WYTWÓRCA ODPADÓW - każdy, którego działalność lub bytowanie powoduje powstawanie odpadów, oraz każdego kto przeprowadza wstępne przetwarzanie lub inne działanie powodujące zmianę charakteru lub składu tych odpadów. Jest generalna zasada, że trzeba zbierać selektywnie.

Transport musi być specjalny ( odpady komunalne inaczej a niebezpieczne inaczej) Niebezpieczne - transport jak dla danej grupy subst. niebezpiecznych np.. oleiste

ODZYSK - działania nie stwarzające zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi, środowiska, polegające na wykorzystaniu w całości lub części, lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, materiałów lub energii i ich wykorzystania określone w zał. nr 5 do ustawy.

RECYKLING- taki odzysk który polega na prawdziwym przetworzeniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym w celu uzyskania substancji lub materiałów o przeznaczeniu pierwotnym lub innym przeznaczeniu w tym recykling organiczny z wyjątkiem odzysku energii.

RECYCLING ORGAN. - obróbka tlenowa w tym kompostowanie lub beztlenowa odpadów które ulegają rozkładowi biologicznego w kontrolowanych warunkach przy wykorzystaniu mikroorganizmów w wyniku której powstaje metan. Składowanie na wysypisku odpadów nie jest traktowane jako recykling organiczny.

ODZYSK ENERGII - termiczne przekształcenie odpadów w celu odzyskania energii ( spalanie w spalarni nie jest odzyskiem energii) Nieprawidłowe jest pojęcie Utylizacja termiczna odpadów)

Jest to spalanie w piecach przemysłowych np.. zamiast węgła . Jednocześnie ten proces w końcowej fazie przechodzi w recykling - pozostałe popiół który następnie wchodzi w skład cementu.

UNIESZKODL. ODPADÓW -poddanie odpadów procesom biol i chemicz. lub fizycznych określonych w zał. 6 do ustawy, by doprowadzić je do stanu w którym nie stanowią zagrożenia dla życia , zdrowia ludzi lub dla środowiska.

Zał. 5 - działania polegające na odzysku

R1-R14; R10-rozprowadzenie na powierzchni ziemi, w celu nawożenia lub ulepszenia gleby.

TERM. PRZEKSZTAŁ.- procesy utleniania odpadów w tym spalana, zgazowania, rozkładu w tym pirozitycznego, przeprowadzonych w przystosowanych do tego instalacjach lub urządzeniach na zasadach określonych w przepisach szczegółowych.

Stosujemy w zależności od rodzaju odpadów i celu.

SPALARNIA- instalacja w której zachodzi termiczne przekształcenie odpadów w celu ich unieszkodliwiania.

SKŁAD. ODPADÓW.- rozumie się przez to obiekt budowlany przeznaczony do składowania odpadów (podlega prawu budowlanemu)

MAGAZYNOWANIE- czasowe przetrzymywanie lub gromadzenie odpadów przed ich transportem, odzyskiem lub unieszkodliwianiem (można 3 lata magazynować przed odzyskiem a przed uniesz.. 1 rok.)

ODPADY KOMUN. - rozumie się odpady powstałe w gospodarstwach domowych a także nie zawierające odpady niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych.

Komunalne osady sciekowe - pochodzący z OŚ. Osad z komór fermentacji i innych instalacji do oczyszczania ścieków.

ODPADY MEDYCZNE- powstające z udzielaniem świadczeń zdrowotnych oraz prowadzeniem badań i doświadczeń naukowych w zakresie medycyny.

ODP..WETERYNARYJNE- powstające w związku z badaniem, leczeniem zwierząt lub świadczeniem usług weterynaryjnych, związane z prowadzeniem badań naukowych i doświadczeń na zwierzętach.

OPDADY OBOJĘTNE - odpady które nie ulegają istotnym przemianom fiz.. chem. lub biol. ,są nierozpuszczalne, nie wchodzą w reakcje fiz i chem, nie powodują zagrożenie dla ludzi i środowiska, nie ulegają biodegradacji i nie wpływają niekorzystnie na materiał z którym się kontaktują , ogólnie zawartość zanieczyszczeń w tych odpadach oraz zdolności do ich wymywania a także negatywnie oddziaływujące na środowisko odcieku muszą być nieznaczne a w szczególności nie powinny stanowić zagrożenia dla jakości wód powierzchniowych, podziemnych i gleby.

Przeciwieństwem są odpady ulegające biodegradacji - ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów.

W komunalnych 30-40% = odpowiadają za wszystkie uciążliwości ( zagniwanie, odnowy, rozwoju również mikroorganizmu chorobotwórczych) Takie odpady powinny być selektywnie zbierane.

OLEJE ODPADOWE - oleje smarowe, które już nie nadają się do zastosowania do którego były pierwotnie wytworzone a w szczególności oleje zużyte z silników spalinowych i oleje przekładniowe, smarowne, do turbin i hydrauliczne.

PCB - (szczególnie niebezpiecznych) jest około 120 związków, były stosowane bo przeciwdziałały paleniu olejów. Nie są biodegradowanych są mutogenne.

POSIADACZ ODP. - każdy kto faktycznie włada odpadami (wytwórcę odpadów i inną osobę fizyczną, prawną lub jednostkę organizacyjną), domniemywa się że władający powierzchnię ziemi jest posiadaczem odpadów znajdujących się na nieruchomości.

INNE USTAWY 2000-2001:

27,04,01- Prawo ochr środowiska Dz ust nr 62 poz 627

27,07,01 -ustawa wprowadzająca powyższe ustawy.

11,05,01 - ustawa o opakowaniach Dz. U 63 poz 638

13,09,96 - o utrzymaniu czystości i porządku w gminach.

26,07,00 - o nawozach i nawożeniu Dz U 89 poz 991

te ustawy miały dostosować nasze prawo do UE bo wtedy trwały negocjacje.

Stan negocjacji z UE w zakresie dostosowania przepisów gospodarki odpadami.

Okresy przejściowe po tymczasowym zamknięciu negocjacji w dniu 26,10,01:

-dyrektywa w sprawie opakowań 5 letni okres przejściowy

-dyrektywa w sprawie składowisk odpadów 3 letni

-rozporządzenie w sprawie nadzoru i kontroli przesyłania odpadów w obrębie wspólnoty i poza jej obszar- 5 letni.

STRATEGIA UE GOSP. ODPADAMI.:

Dyrektywa ramowa (reguluje ogólnie wszystkie zagadnienia z gosp. odpad. 91/156/WE:

- dyrektywa o odpadach

-w spr. przesyłania odpad.

Dyrektywy spalinowe w tej chwili są 3. 2 komun. i 1 niebezp. od 05 będzie 1:

-bioodpady

-oleje

-baterie

Dyrektywa składowiskowa 99/31/WE

-osady ściekowe

-opakowania

-wraki

Dyrektywy obowiązują dopiero gdy zostaną transportowane do prawa krajowego (najczęściej jest czas 2 lata). Poszczególne kraje mogą u siebie zaostrzyć przepisy w stosunku do UE. Kraje mogą dostawać okresy przejściowe.

Rozporządzenie (tylko 1- dyrektywa przesyłania odpadów) nie wymaga dostosowania do prawa krajowego-obowiązuje bezpośrednio.

USTAWA-PRAWO OCHRONY ŚRODOWISKA.

Ogólne zagadnienia gosp. odpadami:

-pozwolenie na wytwarzanie odpadów

-pozwolenia zintegrowane (dotyczy instalacji które mogą powodować zanieczyszczenie)

Instalacje do odzysku lub unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych, do unieszkodliwiania odpadów innych niż niebezpieczne-większe>50t/dobę, do składowania odpadów innych niż obojętne o zdolności przyjmowania >10t/dobę. Warunkiem pozwolenia na instalację jest dostosowanie techniki do najlepszej dostępnej technologii.

-opłaty i kary za składowanie odpadów

-dostęp do informacji o środowisku oraz postępowanie w sprawie ochrony

Lista rodzaju przedsięwzięć mających znaczenie na środowisko (także składowiska i instalacje) dla których wymagane jest opracowanie raportu ( dla innych ten obowiązek nie jest obligatoryjny) Dla tych pierwszych organem właściwym jest wojewoda. W drugim przypadku jest starosta. W pierwszej grupie(raporty obligatoryjne) są np. OŚ o >100000RLM, instalacje do odzysku i unieszkodliwiania odp.. niebezpiecznych, dla innych niż niebezpieczne, instalacje gdzie stosowane są procesy termiczne i chemiczne. Składowisko odpadów obojętnych i >20t/dobę jeśli nie są obojętne.

W drugiej grupie (raporty nie obligatoryjne) OŚ >400RLM i <100000RLM, instalacje związane z odzyskiem lub unieszkodliwianiem nie wymienionym wcześniej (poletka osadowe >0,5ha, magazynowanie złomu, unieszkodliwianie odpadów z rolnictwa, cmentarze i krematoria.

USTAWA O ODPADACH:

-definicje i podstawowe pojęcia

-zakaz mieszania ze sobą odpadów (zwłaszcza niebezpiecznych z innymi) Z tym się wiąże obowiązek selektywnej zbiórki i selektywnego składowania unieszkodliwiania, odzysku w specjalnych instalacjach. Są pewne odstępstwa- dopuszcza się składowanie niektórych odpowiednio w inny sposób niż selektywny.

-zasada „ zanieczyszczający płaci” - opłata za składowanie

-gminne, wojewódzkie, krajowy plan gospodarki odpadami. Te plany idą od góry na dół( na razie opracowany jest plan krajowy)

-wystarczająca sieć instalacji dla odzysku i unieszkodliwiania odpadów

-zasada bliskości (odpady powinny być kierowane do unieszkodliwiania w jednej z najbliższych instalacjach) żeby odpady nie przemieszczały się z krajów bogatszych do biedniejszych.

-pozwolenie na wytworzenie odpadów, uzgodnienie programu gospodarki odpadami, informacje o wytwarzanych odpadach, sposobach gospodarki nimi.

-zezwolenie na przetworzenie działalności w zakresie odzysku i unieszkodliwiania i transportu odpadów

-szczególne zasady gospodarki specyficznymi rodzajami odpadów

-warunki składowania i magazynowania odpadów

-międzynarodowy obrót odpadami

-przepisy karne

-załączniki (kategorie odpadów, kategorie lub rodzaje odpadów niebezpiecznych, składniki odpadów które kwalifikują się do niebezpiecznych)

USTAWA O OPAKOWANIACH I ODP. OPAKOWANYCH:

-wymagania jakimi muszą odpowiadać opakowania ze względu na zasadach OŚ

-sposoby postępowania z opakowaniami

Przepisy mają zastosowanie do produkowanych w kraju i importowanych. Opakowania przeznaczone są do przechowywania, ochrony, przewozu, dostarczenia materiałów.

OBOWIĄZKI PRODUCENTA I IMPORTERA OPAK:

-ograniczenie objętości oraz masy opakowań do niezbędnego min.

-projektowanie i wykonanie umożliwiające wielokrotne stosowanie, recykling, jak nie to np.. odzysk energii

-minimalizacja zawartości substancji stwarzających zagrożenie dla człowieka lub środowiska, w szczególności zaw.. Pb, Cd,Hg...

-oznakowanie: rodzaj, materiał, możliwość wielokrotnego użytku, przydatność do recyklingu.

USTAW O OBOWIĄZKACH PRZEDSIĘ. W ZAKRESIE GOSP. NIEKTÓRYMI ODP. ORAZ O OPŁACIE PRODUKTOWEJ I OPŁACIE DEPOZYTOWEJ:

-obowiązki importerów i wytwórców produktów w opakowaniach i określonych produktów

-zasady ustalania i pobierania opłaty produktów i depozytów(mają zapewnić recykling i odzysk)

Ustawa określa docelowe poziomy odzysku i recyklingu. Te poziomy powinny zostać osiągnięte przed 31,12,07 Dla kraju obowiązuje 50% poziomu odzysku wszystkich opakowań i 25% poziom recyklingu (pozostałe 25% odzysk energii0 Wszyscy przedsiębiorcy mają określone inne poziomy 25% recyklingu tworzyw sztucznych i opakowań kompozytowych, 40% Al. i szkło, 48% papier i tektura, 205 blach biała, 15% drewno i tekstylia

Te poziomy są ustalone na każdy rok. Jak przedsiębiorcy mają to osiągnąć? - część zbierania i przetwórstwa, może korzystać z innych przedsiębiorstw lub korzystać z usług organizacji recyklingu poszczególnych odpadów- podpisują umowę, negocjują opłatę, organizacją poszukuje firm zajmujących się recyklingiem i uzyskują potwierdzenie tego co w umowie. Jak nie prowadzi odzysku musi płacić opłatę produktową.

OGÓLNA HIERARCHIA GOSP. ODPADAMI WYNIKAJĄCEJ Z USTAWY.

RYS 1

Ta hierarchia jest krytykowana w Europie bo nie ma podbudowy naukowej i jest nieekonomiczna. Model został wymyślony przez polityków. Inne propozycje:

-Reduce

-Reuse

-Materials Recorery

-Energy Recorery

-Lonafill Incineration

(without en. Recorery)

Naloezy przejśc do Inegrated Waste Management.

RYS 2.

Ocena działania na środowisko I analiza ekonomiczna razem dopiero pozwalają na podejmowanie decyzji. Dlaczego? Taki model jest lepszy? Bo hierarchia doprowadziła do wzrostu kosztów gosp. odpadami bez poprawy jakości.

W pewnym momencie odpad staje się produktem, przestaje podlegać prawu gospodarki odpadami. Muszą być normy określające cechy odpadów jakie musi uzyskać żeby był uznany produktem a przestał być odpadem.

MINIMALIZACJA ODPADÓW;

-zapobieganie powstawaniu. Czysta produkcja (CP) - ciągłe stosowanie kompleksowej strategii ochrony środowiska, przeciwdziałanie ryzyku wynikającemu z produkcji i produktów dla człowieka i środowiska.

Cele:

-redukcja ilości opadów stałych, ciekłych i gazowych u źródła ( w procesie przemysłowym) oraz przez recyrkulację.

-równoczesne osiąganie korzyści ekonomicznych.

EFEKT REDUKCJI U ŹRÓDŁA:

-zmiany w produkcie (zastąpienie produktu, zmiana w produkcji)

-zmiany technologii

-zmiana w materiale wyjściowym

-poprawa eksploatacji.

RECYRKULACJA ( w wew i na zew zakładu):

-użycie i pionowe użycie (powrót do procesu pierwotnego, powrót do innego procesu jako surowiec zastępczy)

-Odzysk (odzysk surowca lub uzyskanie produktu ubocznego)

Bodźce:

-ekonomiczne

-prawne

-społeczne

Zarządzanie cyklem życia produktu (powstawanie produktu, sprzedaż, konsumpcja, faza pokonsumpcyjna)

Redukcja i/lub minimalizacja odpadów na wszystkich etapach życia produktu

Maksymalizacja recyrkulacji w fazie pokonsumpcyjnej

ANALIZA CYKLU ŻYCIA:

Produktu (np. emisja CO2 podczas powstawania, używania (>90%), zagospodarowania (<1%) - pozwala na ograniczenie tej emisji np. przez zaprojektowanie inaczej.

Podobną analizę można prowadzić dla gospodarki odpadami np. emisja w wyniku różnych scenariuszy gosp. odpadami i wybrać najmniej uciążliwy dla środowiska.

BODŹCE PRAWNE:

-towarzyszące minimalizacji odpadów - ustawy o opłatach produktowych, depozytowych ( zw. Z akumulatorami) Są tez opłaty składowiskowe w ustawie o utrzymaniu czystości w gminach - jak jest selektywne zbieranie - mniejsze opłaty (najczęściej selektywna zbiórka jest dotowana przez gminę) Sama selektywna zbiórka jest droższa niż zbieranie mieszanie- tak naprawdę mieszkaniec płaci więcej w produkcie, bo dotacje są z budżetu a budżet z podatków) zwolnienie z podatku dochodowego część dochodu uzyskanego z działalności.

Rozp. Ministra finansów z 7,01,98-lista odpadów, których wykorzystanie uprawnia do zwolnienia z podatku dochodowego (np. odpadowe oleje smarowe, baterie, akumulatory, opony, opakowania z tworzyw sztucznych, ze szkła, papier i tektura.( jako surowce wtórne)

UNIESZKODLIWIANIE ODPADÓW

-przekształcenie w materiał nieszkodliwy i nieuciążliwy dla zdrowia ludzi i środowiska.

METODY BIOL- kompostowanie, fermentacja, biodegradacja w glebie

NETODY TERM- (należą do chemicznych) spalanie, piroliza, metody quasipirolityczne

METODY CHEM.-neutralizacja, utlenianie, redukcja, strącanie, chemiczne, wapnowanie

METODY FIZ- zestalanie, destylacja.

SKŁADOWANIE- powinno dotyczyć odpadów unieszkodliwianych (które nie są groźne dla środowiska). Odpady powinny być zmineralizowane, obojętne, Niektóre kraje to osiągnęły (Holandia) jest tam duży udział procesów spalania, recyrkulacji. W Polsce to bardzo odległa przyszłość.

PLANY GOSP. ODPADAMI- by spełnić cele należy opracować te plany:

-dla osiągnięcia celów polityki ekologicznej państwa.

-dla realizacji podstawowych zasad postępowania z odpadami i zapobiegania, odzysku

PROCES PLANOWANIA GOSP, ODPADAMI:

-etap1

-etap2-ustalić podst założenia

-etap3-przeprowadzenia analizy dot ilości i jakości odpadów

-etao4-ustalić przewidywane zmiany czynników zw z odpadami.

-etap5-ustalić strategię i cele i zadania

-etap6-analiza scenariuszy

-etap7-ustalić długoterminowy program działania

-etap8-ustalic krótkoterminowy plan działania

-etap9-wykorzystać analizę wpływów

-etap10-opracowanie raportu, przeprowadzić konsultacje, uchwalić plan.

-etap11-wdrożyć plan działania

-etap12-ocenić plan działania. Zweryfikować plan gosp odpadami.

CHARAKERYSTYKA ODPADÓW

ODPADY KOMUNALNE- a gosp domowych i podobne nie zawierających niebezpiecznych subs:

-zmienność ilościowa i jakościowa (rocznie, w wieloleciu, tygodniowo)

-niejednorodność składu( mieszanina hetrogenna)

-zagrożenie higieniczno-sanitarne(niestabilność)

-niestabilność, zagniwanie, odory

-obecność odpadów niebezpiecznych.

ZASADNICZE GRUPY SKŁ.:

-surowce wtórne (np. papier) 30%

-odp. Organiczne biologicznie rozkładalne do 40%

-odpady z ogrzewania mieszkań 15-20%

-inne odpady 20-30%

TENDENCJE ZMIAN:

-wzrost ilości opakowań

-zmniejszenie ilości opału i żużla

-zmniejszenie gęstości nasypowej, wzrost objętości odpadów.

JEDNOSTKOWE ILOŚCI ODPADÓW 150-350 kg/Mk rok.

ŹRÓDŁO POWS. ODPADÓW:(miasto,wieś) w kg/Mk rok

-gosp domowe-224,116

-z obiektów infrastruktury-110,45

-wielkogabarytowe-20,15

-z budowy, remontów-40,40

-z parków, ogrodów-12,5

-z czyszczenia ulic i placów-15,0

-niebezpieczne typu komun-3,2

Ilość odpadów rośnie razem z dochodem narodowym na mieszkańca.

Jest też zmienność sezonowa (zimą mniej, wiosną ilość rośnie-porządki, latem-urlopy- mniej w mieście więcej w miejscowościach wypoczynkowych.

Najwięcej odpadów w poniedziałek

SKŁAD ODPADÓW:

RYS 3

Frakcje <10mm przede wszystkim w mieszkaniach ogrzewanych indywidualnie. Tam też zimą mniej papierów, roślinnych. Latem nie ma dużych różnic bo się nie ogrzewa.

Na wsi mniej odpadów org - więcej przetwarzają.

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA.

-140-300kg/m3- im zamożniejsze miasto tym lżejsze odpady a np. wsie- więcej odp mineralnych-ciężar rośnie.

Kraje więcej rozwinięte-lżejsze, III świat - więcej organicznych.

Gęstość też jest więc oprócz ilości wskaźnikiem dobrobytu.

Papier z pojemników na odpady mieszane nie nadają się do wykorzystania bo jest zbyt wilgotny , raczej biologiczne przetworzenie bo dużo subst org. Wartość opałowo mniejsze od ciepła spalania przy wilgoci. Tw sztuczne i tekstylia też wilgotne.

Odpady roślinne-mała wartość opałowa.

Frakcje<10mm-najbardziej sucha ale też najmniej skł. Org - słabo palne.

Średnio odpady mieszane - wartość opałowa 7,2MJ/kg - wystarczy do spalania bez paliw dodatkowych.

………………………………………………………..

Parametry sanitarne:

10³ - 10¹² log ₁₀ z liczby kolonii; 10⁵ - 10¹¹ w odpadach niesortowalnych domowych (zależy od czasu składowania); szkło, papier 10³ - 10⁸ też są zanieczyszczone. Nie wszystkie są chorobotwórcze- konieczność regularnego wywozu odpadów (nie rzadziej niż 1 x w tyg.)

Składniki niebezpieczne w odpadach (szczególnie metale ciężkie):

najwięcej metali ciężkich we frakcji <10 mm. We frakcji organicznej jest około połowę mniej. Cu, Ni, Hg - jest mniej niż (Pb, Cd, Cr)

Odpady selektywnie zbierane:

Zbiera się do specjalnych pojemników, muszą być wtórnie sortowane.

Odpady ciekłe komunalne (osady ściekowe mniej lub bardziej zagęszczone)

Z urządzeń kanalizacyjnych bezodpływowych. Albo są wywożone, albo zbiorniki są odpływowe. Ilość na mieszkańca zależy od uwodnienia, sposobu odprowadzania~ 500 dm3/Mk/rok. W mieście są punkty zlewne do kanalizacji. Na wsi są dostarczone do oczyszczalni- trzeba podawać równomiernie BZT5 ~5000gO2/m3.

RYS 4

Osady mogą mieć różny skład:

Głównie woda w kilka %, P<1%. W obszarach dużych miast więcej metali ciężkich. Bada się tez skład mikrobiologiczny osadów. Osady świeże mają więcej organizmów chorobotwórczych.

Piasek piaskowników: 3% strata prażenia ~50-60% cz. Mineralne; można dobrze wypłukać- wtedy może być stosowany do wypełnień gruntu).

Skratki: (70% woda, 23 % organiczne, 7% mineralne)- uciążliwe, bo zagniwają

Tłuszcze: (piaskowniki napowietrzane, odtłuszczacze, osadniki) lżejsze od wody, 20% wody i 75 % organiczne, 5 % mineralne. Tłuszcze mogą być usuwane do komory fermentacyjnej (daje najwięcej metanu).

Odpady działalności gospodarczej:

30% z przeróbki (wzbogacania węgla); 22% ze wzbogacania rud metali nieżelaznych; 7% mieszanki popiołowo-żużlowe; 3% popoiły lotne węgla kamiennego; 2,5% żużle hutnicze; 2% z odsiarczania spalin; 2% z flotacji węgla;1,5% żużle z elektrowni; 2,5% inne

Wszystkie te odpady są mineralne (wiele ma właściwości obojętne). Dominują województwa Śląskie i dolnośląskie, małopolskie.

Reguły gospodarki odpadami

Selektywne oddzielenie strumieni: wielkogabarytowe- selektywna zbiórka, odzysk; odpady z remontów i rozbiórek; odpady zielone- selektywna zbiórka, recykling organiczny; odpady niebezpieczne - selektywna zbiórka i unieszkodliwianie.

Pojemniki są standaryzowane: 80 l - odpady biologicznie rozkładalne; 120 l - jednorodzinny (2+2, 30 l / os. Tydzień); 240 l - raz na 2 tygodnie; 1100 l zabudowa zbiorcza, 3,2 m3 selektywna zbiórka surowców wtórnych, do 20 m3 zamknięte cysterny na odpady ciekłe;

Zbiórka: przy domu (1 lub kilka pojemników); zbiorczo (komunalne osobno i selektywne); worki jednorazowe (zwykle w zabud. rozproszonej)

Mogą dochodzić: pojemniki na odpady BIO, pojemniki na surowce wtórne selektywnie zbierane.

Może być też podział na: odpady suche oraz mokre (bio+ pozostałe).

System musi być dopasowanych do możliwości lokalnych, mentalności mieszkańców. Przed wprowadzeniem muszą być: akcje promocyjne, zachęty, listy do mieszkańców itp.

Samo selektywne zbieranie nie wystarczy. Musi mu towarzyszyć wtórna segregacja

Sortowanie może być ręczne lub częściowo zmechanizowane.

Odpady biologicznie rozkładalne: mogą być różnie przetworzone są pojemniki, które w miejscu gromadzenia zapewniają warunki tlenowe (otwory). Są też pojemniki do kompostowania indywidualnego, przydomowego o pojemności 200- 600 l. Mogą być ocieplane np. styropianem, wytwarza się w środku pewien ciąg kominowy. Na płycie górnej zachodzi skraplanie. Gdy odpadów jest za mało to proces jest spowolniony. Jak są materiały bogate w Azot to efekt termiczny jeszcze większy

Wykorzystanie odpadów z selektywnej zbiórki:

Papier: przeciętna ilość papieru to 12% odpadach komunalnych terenów miejskich w Polsce ok. 550 000 ton/ rocznie. Zapotrzebowanie na makulaturę 600 000 ton/rok. Aktualny odzysk makulatury 35-40%. Tylko część się nadaje do recyklingu.

Możliwości wykorzystania makulatury: przemysł papierniczy; do produkcji paliwa; materiał strukturotwórczy to kompostowania; do wyrobu masy izolacyjnej do składowisk; masa termoizolacyjna.

Makulatura dzieli się na 4 rodzaje i 54 odmiany: a słabe, B średnie, C lepsze, D mocne.

Makulaturę trzeba odbarwiać.

Cechy makulatury: 4-8 groszy /kg w punktach skupu; 18-20 gr/kg w zakł. papier.

Inne pośrednie korzyści: oszczędność pojemności składowisk, mniejsza emisja gazów ze składowiska, oszczędność drewna, mniejsza uciążliwość dla środowiska.

Odpady biologicznie rozkładalne:

Duża grupa w odpadach komunalnych. Ich ilość sięga do 100 kg/ Mk/ rok. Są to odpady kuchenne, odpady zielone z terenów miejskich, papier, osady z oczyszczlni ścieków, rośliny, rzeźnie, cukrownie.

Polityka gospodarowania odpadami w Europie: regulowane w Niemczech, Danii, Holandii, Szwajcarii i Austrii. Najwięcej odpadów wytwarza Francja (24%), Niemcy i Włochy.

W ślad za dyrektywą składowiskową (1999/31 EC) mówiąca o ilości odpadów biologicznie rozkładalnych, których ilość należy zmniejszać: 2010 r. do 75%; 2013 do 50%; 2020 do 35% w stosunku do 1995 roku (polska ma ulgę).

Projekt dyrektywy o bioodpadach (kroki do zmniejszenia odpadów): unikanie powstawania i ograniczenie ilości wytworzonych bioodpadów oraz stopnia ich zanieczyszczenia; ponowne wykorzystanie; recykling selektywnie zbieranych odpadów; kompostowanie lub fermentacja; mechaniczno- biologiczna obróbka odpadów; wykorzystanie bioodpadów do produkcji energii.

Schemat obróbki mechaniczno- biologicznej:

Procesy biologiczne- tlenowe (42% Corg do CO2; 4% Corg - biomasa) oraz beztlenowe (76% - CH4 + CO2; 4% przyrost osadu; 20% odpływ). W procesie beztlenowym jeszcze musi być dodatkowa stabilizacja).

Procesy tlenowe:

Kompostowanie- stabilizacja. Proces biochemiczny (bakterie, grzyby) składa się z dwóch procesów mineralizacji (ubytek Corg) i humifikacji (przebudowa Corg z łatwo na trudnorozkładalne). Jest to proces termofilowy (>40 st.C) i jest prowadzony w fazie stałej (ciekłe kompostowanie np. osady ściekowe- intensywnie natleniane).

Kompostowanie - produkcja kompostu (stabilnego).

Biodegradacja - biostabiliacja, mineralizacja odpadów mieszanych lub tworzy detoksykacje.

Warunki procesowe:

* temp ok. 55 do 65 st. C. Przy ~40 st. C jest wymiana organizmów na termofilowe. Potem jest układ stabilny pewien czas aż do wyczerpania składników organicznych i potem jest długie dojrzewanie kompostu (wtedy dominują grzyby). Im większa temperatura tym mniejsza różnorodność mikroorganizmów, ale skolei korzystne e względu na higienizację.

* Wilgotność 40-60% jest ważna bo zbyt niska eliminuje całkowicie proces , bo bakterie potrzebują wody. Za dużo wodytez źle bo trudno napowietrzać i będzie zagniwanie;

* Ph4,5 do 9,5 (optymalnie 6,5) - w fazie intensywnej zakwaszania. Przy specyficznych odpadach gdy jest bardzo dużo azotu powstałego NH4+ i alkalizacja

* Węgiel - 20-30 jest zachwiana proporcja: za mało C obniżona temperatura. Za dużo C za mało N - proces się spowalnia bo wolniejszy przyrost biomasy.

* Podaż O2 - 1-4 gO2/g smo - wiąże się przede wszystkich wszystkim z mineralizacją C10 H19 O3 N + 12,5 O2 -> 10CO2 + 8H2O + NH3+ + energia

Aby utrzymać stężenie tlenu w masie kompostowej nie mniej niż 15% O2 bo bakterie miałyby problem z oddychaniem.

Mogą być układy rozproszone ok. 3% tlenu w powietrzu, ale to będą zwykłe pryzmy w ogródkach- proces niekontrolowany.

* struktura kompostu; wymiary cząstek materiału: 20-40 mm. Za małe to zła struktura, za duże to mała powierzchnia właściwa. Z tym się wiąże porowatość (przestrzenie, które zajmuje powietrze). Nie mniej niż 30% aby była właściwa przewiewność.

* Materiały strukturotwórcze: ilość OSAD / MAT. STRUKTUR = 0,7 / 0,3. Są to przeważnie odpady drewniane, kora, papier, słoma, odpady zielone z terenów miejskich. Istotne jest mieszanie kompostu by zapewnić dobre napowietrzenie.

* Udział składników niebezpiecznych. Mogą powodować inhibicję procesu; mogą pogarszać jakość produktów (metale ciężkie,WWA i In.). Pierwszy przypadek raczej nie występuje w odpadach komunalnych czy osadach ściekowych. Może być w odpadach niebezpiecznych (nie powinny np. oleje zużyte).

Zjawiska w masie kompostowej:

m. In. Ubytek N org, przyrost N-NH4, ubytek wilgotności, ubytek węgla.

Higienizacja:

Niemcy preferują higienizację osadu: w pryzmach - czas trwania 3-4 tygodni, 1 tydzień temperatura w całej masie >65 st.C. Dojrzewanie conamniej 3 tygodnie; reaktory zamknięte- min 2 tygodnie >65 st.C. Dojrzewanie przez 3 tyg.

Amerykanie (EPA): kompost w pryzmach napowietrzeniowych- 3 dni > 55 st.C., 5x przerzucanie pryzma. 5 dni > 40 st.C. chodzi o wybicie mezofilowych.

Kompostowanie w pryzmach:

Zmniejszenie ilości bakterii w zależności od czasu trwania procesu. Około 2 tygodni następuje, wyraźne zmniejszenie, a potem są już znaczne zmiany. SA też różnice w przekroju pionowym pryzmy - na górze - mała higienizacja, na dole całkowita i dlatego trzeba mieszać.

Stabilizacja odpadów: odpady pozostałe po selektywnej zbiórce mogą być poddane mechanicznej selekcji na frakcje, które mogą być różnie potraktowane: organiczna; lekka (jako paliwo); ciężka (najbardziej zanieczyszczona i tylko składowanie); niebezpieczna.

Masa odpadów pozostałych może być poddana bio stabilizacji, z których część wydzielona jako niebezpieczne. Można też wydzielić lekką frakcję jako frakcję paliwową. Część się rozłoży biologicznie. Czasem jest wydzielona frakcja ciężka (mineralna). Czasem i mineralna i lekka, a organiczna może być poddana fermentacji.

Ogólny schemat mechanicznej obróbki:

100% mechaniczne sortowanie: >80mm lekka palna (30% prasowanie lub brykietowanie -> termiczne przekształcanie); < 80mm (69% biologiczna obróbka: gaz i na instalacje gazowe -> ponowne sortowanie mechaniczne by wydzielić lekką frakcję -> i na termiczne przekształcanie).

Może być dodatkowo wydzielona frakcja <40 mm. Tam jest najwięcej zw.

W organicznej stabilizacji istotne jest to, jaki będzie stopień stabilizowania masy biologicznie rozkładalnej. Trwała dyskusja czy można porównać do termicznej przeróbki, kryteria:

* aktywność poboru tlenu (AT4) przez bakterie w ciągu 140 dni; * potencja tworzenia gazu w warunkach beztlenowych. Pozostałość po stabilizacji trzymania jest w warunkach beztlenowych. Produkcja gazu <20ml/g suchej masy w ciągu 21 dni.

Niemcy ustalili też kryteria dla składowania ustabilizowanych odpadów -> rozporządzenie (dotyczy warunków składowania odpadów na składowiskach komunalnych, odpady nie powinny mieć smo > 5% sm jako strata prażenia.

Korzyści biologicznej stabilizacji: * zmniejszenie emisji do środowiska; * bardzo dobre zagęszczenie odpadów (1-1,3 t/m3) zmniejsza się objętość składowiska lub czas eksploatacji; * mniejsza uciążliwość dla środowiska.

Ocena jakości kompostów w sensie stopnia ustabilizowania. Niemcy wyrażają 5 stopni dojrzałości kompostu. Jednym z kryteriów jest zdolność oddychania <5 mgO2/g smo to 5 stopień; świeży kompost I i II stopień > 50 mgO2/gsmo.

Jakość materiałów uzyskiwanych w procesie kompostowania i stabilizacji.

Kryteria klasyfikacji kompostów wg Unijnej dyrektywy o bioodpadach: są zawarte dopuszczalne ilości metali ciężkich, PCB, WWA. Są 2 klasy dla kompostu i 1 dla stabilizatów. Dla stabilizatów wartości są wielokrotnie wyższe (np. 1500 mg/kgsm dla cynku). PCB i WWA dotyczy tylko stabilizatów. 2 klasy kompostu około 1,5-2 razy większe niż w pierwszej. Faktyczne zawartości metali ciężkich np.: kompostowanie biofrakcji -> można spełnić wymagania 2 klasy, 1 sporadycznie. Jak wydziela się frakcja mokra nie uzyska się tych warunków.

Jakość kompostów w Polsce -> odpady zielone z parków. Komposty te spełniają wymagania nawet 1 klasy. Odpady mieszane np. Zn do >4000 mg/kg sm. Komposty powinniśmy nazywać stabilizatami.

Metale ciężkie w kompostach występują w różnych postaciach.

Wyróżnia się 5 klas: (I) frakcja łatwo wymywana (rozpuszcza się); (II) frakcja która jest związana z węglanami albo SA sorbowane na węglanach -> łatwo uwalniane w środowisku kwaśnym. Głównie węglan Zn i Cd; (III) metale związane z tlenkami Fe i Mn; (IV) połączenia organiczne - ołów, chrom, miedź, utlenianie substancji organicznych powoduje uwodnienie; (V) frakcja związków trwale w postaci krzemianów, glinokrzemianów, siarczanów, trwałych substancji organicznych. Praktycznie nierozpuszczalne nikiel, chrom, ołów.

Zwraca się również uwagę na zanieczyszczenie organiczne np.: WWA, PCB, pestycydy. Podaje się w mg/g sm. W osadach ściekowych jest tego dużo więcej. Są też dioksyny i furany. Badane zwłaszcza w Niemczech. Podaje się średnią ważoną z ok. 200 kontenerów, np.: odpady zielone-> bio odpady kuchenne, bo w mieście jest tego sporo w powietrzu np. ze spalin. Różne są tez ilości WWA z różnych obszarów. Najwięcej przy autostradach, ulicach miast (parki miejskie).

Zagadnienia techniczne związane z różnymi systemami kompostowania i stabilizacji odpadów:

1-wszy podział wg wielkości instalacji:

A1- indywidualne rozwiązania do odpadów domowych, ogrodowych; A2- lokalne kompostownie - przede wszystkim do biofrakcji i odpadów zielonych relatywnie zbieranych dla z niewielkich obszarów (kilkaset ton na rok); A3 - regionalne zakłady (miejskie) mechaniczno- biologiczne przetwarzanie (10 000 ton/rok).

2-gi podział wg na stosowane rozwiązania techniczne:

* instalacje przydomowe, napowietrzanie przez przerzucanie; * pryzmy statyczne -> napowietrzanie w sposób wymuszony lub ciąg kominowy; * reaktory zamknięte, zawsze wymuszone napowietrzanie, albo mieszanie albo statycznie.

Większe kompostownie:

- reaktory tunelowe - przesuwanie przez tłok, otwarte, ale napowietrzane, potem jest obróbka dojrzałego kompostu- oddziela się części twarde od stabilizatów. Dojrzewanie stabilizatów w pryzmach umieszczonych na płytach, gdzie dno jest napowietrzane, jeździ nad tym maszyna przerzucająca kompost. W Polsce są instalacje z bioreaktorami obrotowymi. Czas przebywania 1-3 doby. Odpady przez ruch obrotowy rozpadają się, zagrzewają. Opróżniają się jak osiągną 55 st.C. na końcu jest sito (60mm). > 60mm może być paliwowa, <60 mm pryzmy i dojrzewanie. Typowym rozwiązaniem jest też biostabilizacja w pryzmach napowietrzanych w zamkniętych pomieszczeniach. Stosuje się jeszcze ciągle otwarte.

- zakłady nowej generacji - bardzo intensywne napowietrzanie w rekatorze tunelowym (12 000 ton/rok) uzyskuje się wysoka temperaturę i dzieki b. dużej powierzchni suszenie do około 15% wody, po około tygodniu materiału jest 84 000 ton/rok. Potem sortowanie mechaniczne na: frakcje lekką (60 000 ton/rok -> można go brykietować lub wykorzystać energetycznie); ciężka (dalej jest sortowana-> metale 5% i pozostała frakcja na składowisko).

Może być tez układ beztlenowo- tlenowy (lub tlenowy) mieszany reaktor poziomy, napowietrzany. Podawana jest woda-> wymywanie cieczy wzbogaconej w zw. organiczne i te ścieki są separowane. Gaz można wykorzystać do produkcji ciepła. Ścieki SA zawracane do reaktora.

Stabilizacja osadów ściekowych:

* w fazie ciekłej -małe OŚ- osad czynny; * stabilizacja tlenowa termofilowa - małe i średnie OŚ - jak kompostowanie ale w fazie ciekłej; * dualna stabilizacja - 1 faza krótka termofilowa -> higienizacja i hydroliza, 2- faza metanowa; * właściwa stabilizacja - komory zamknięte - większe OŚ; * kompostowanie - faza stąła - kompostowanie zastępuje inne procesy stabilizacyjne, wcześniej odsady mnuszą być odwodnione.

Kompostowanie:

* jako jedyny proces stabilizacji i higienizacji surowych osadów; * ajko II stopień stabilizacji i główny proces higienizacji; * jako proces uszlachetniania (dojrzewania) osadów ustabilizowanych i produkcji składników dla mieszanych zawozów.

Jeżeli jest to jedyny proces.

Kompostowanie dwustopniowe:

I st. - bioreaktory napowietrzane, czas min 7 dni; II st.- pryzmy 3-4 tygodnie. Reaktory kontenerowe -> 10-20 m3 reaktory komorowe. Proces korzystny termicznie.

Kompostowanie jako drugi stopień stabilizacji.

Kombinacja z fermentacją metanową. Nie ma tu efektu termicznego, nie ma wystarczającej higienizacji. Fermentacja powinna być skrócona (ok. połowy fermentacji technicznej -> 10-15 d.) żeby uzyskać ten efekt termiczny. Produkcja gazu około 70% pozostałe ok. 30% substancje organiczne do kompostowania.

Uszlachetnianie osadu:

Osady ustabilizowane, odwodnione i znacząco zhigienizowane. Kompostuje się w pryzmach bez efektu termofilowego. Poprawa cech fizycznych materiału.

………………………………………………………..

Metody termiczne
Najbardziej radykalne - czas procesu rzędu 1h. Następuje totalna destrukcja masy organicznej i totalna higienizacja + rozkład termiczny substancji niebezpiecznych i bardzo znacząca redukcja masy i objętości (kilkanaście %).
Palne frakcje z odpadów:
-<10mm dominuje mineralna najczęściej 6,5-7,3MJ/kg s.m się nie spala, ale odsiewa i składuje; - 10 : 40mm duża wilgotność - dominujący udział rozkładalnej, ciepło spalania 13,5- 7,6MJ/kg s.m ;
- papier 14-17;- odpady kuchenne 14,7-15,9 , ale duża wilgotność;- tworzywa sztuczne 39,3-40;- tekstylia 16-19;- pozostałość organiczna 12-19.

Jeżeli spalamy odpady mieszane możemy uzyskać wysoką kaloryczność (6-7tyś. kJ/kg). Jak rozdzielimy frakcje kaloryczność będzie rosła (>100mm ok. 10tyś. kJ/kg)

Odpady powinny być więc mechanicznie sortowane, 6000kJ/ kg (graniczna wartość) daje samowystarczalne spalanie, nie trzeba dodatkowego paliwa. Temp. w piecu 1000-1100 C (spalanie samowystarczalne 850 C). Najczęściej: < bezpośrednie składowanie;- 20-70 stabilizacja;->70 spalanie.Składniki użyteczne: C,H -30%
równanie reakcji:

Ca Hb Clc Fd Se Nf + ¼ (b-c—d) + e + f/2) Q2 -> a CO2 + ½ (b-c-d) H2O + cHCl + dHF + eSO2 + fNO + en.

Ilość powietrza (tlenu w powietrzu) musi być podana z nadmiarem (bo część powietrza nie wchodzi w reakcje wykorzyst. np. w chłodzeniu rusztu). Nadmiar: 1,05-1,25 dla paliw gazowych; 1,25-1,5 ciekłe; 1,25-2,50 stałe paliw; 1,6-1,8 typowy zakre.
Inne procesy termiczne:

Podział wynika z ilości tlenu (λ- wsp. nadmiaru tlenu) λ- 0 proces wyt....? (termiczny rozkład) w temp. do 600C a jeżeli temp. wyższa (do 1000C) zagazowanie. Produkt zawiera więcej węgla niż substrat wyjściowy (uwęglanie)

λ<1- zgazowanie (piroliza + utlenianie z przewagą pirolizy). Produkt CO. Stosowane w gazowniach koksowniach, ale jest to niebezpieczne.
λ>1-spalanie (piroliza +utlenianie z dominacją utleniania)
Wszystkie te metody są stosowane ale najwięcej jest instalacji spalających odpady. Ale szacuje się że będzie wzrost 2 pozostałych metod.
W schemacie w hierarchii GO spalanie mieści się w wykorzystaniu jako paliwo - odzysk energii i po drugie w chemicznym unieszkodliwianiu, ale wyższość ma odzysk energii .Kaloryczność odpadów:

RYS 5

Odzysk energii z odpadów: Kiedy odpad można nazwać paliwem ? Odpady które >11MJ/kg można uznać za paliwo , inni mówią że >16MJ/kg Stosowanie odpadów np. w cementowni poprawia warunki ekonomiczne.
Przekrój pieca rusztowego do spalania odpadów:

RYS6

Żeby zapewnić warunki temperaturowe musi być odpowiednia kaloryczność spalonych odpadów .

Bilans materiałowy:

RYS 7

Główne rozwiązania techniczne instalacji spalania i zgazowania. Spalanie: np. piec rusztowy firmy Martin wydajność 11Mg/h; standardowe piece w tej chwili 15-20 t/h

Po instalacji oczyszczanie gazów odlotowych łącznie z dioksynami i metalami ciężkimi, NOx itd.; piece fluidalne do spalania odpadów komunalnych rzadko są stosowane bo jest dużo pracy z przygotowaniem odpadów. Złoże fluidalne trzeba oddzielić od odpadów.
Gazy spalinowe - do układu oczyszczania spalin stosuje się najczęściej półsuche instalacje bo proces spalania jest bardzo efektywny.
Wymagają jednorodnego składu : <1% części nie spalonych (rusztowe <5%), jednorodna temp. w całym złożu ; mniejsza emisja NOx .
Zgazowanie odpadów - nowa technologia w stosunku do odpadów (są niejednorodne i mają stosunkowo niską kaloryczność ).
W czasie kryzysu energetycznego zaczęto szukać energii w odpadach piroliza (ale się nie udało), wrócono do tego w latach 90-tych gdy spalanie zaczęło budzić kontrowersje.
Można uniknąć emisji do atmosfery, gdy gazy wykorzysta się np. do reakcji chemicznych .
Proces Thermoselect (Karlsruhe) , technologia - wysoka temp. wiąże proces odgazowania (pirolizy) 600C (gaz pirolityczny z koksem wpada do reaktora wysokotemperaturowego- w fazie dolnej całkowite dopalenie i stopienie pozostałości (2000C), która spływa w postaci masy ,podlega granulacji (stopione szkło i metal wykorzystuje się do budownictwa).

W drugiej części reaktora (temp.1200C) następuje zgazowanie ,produkty: CO2,H2,CO,H2O.
Gaz jest szokowo chłodzony (żeby uniknąć tworzenia dioksyn), oczyszczony na........
Oczyszcza się wodę procesową , następuje wydzielenie koncentratu Zn i soli. Z gazu można odzyskać metanol. Musi być komora spalania gazu w razie awarii. Ten proces nie jest opanowany technicznie. Prognozuje się rozwój takich technologii.
Spalanie tradycyjne rusztowe :Energia - efekt dodatkowy. Są różne możliwości jej odzysku: ciepło i energia elektryczna - odzysk 75%;
sama energia elektryczna - odzysk tylko 21%

Straty wynoszą 10-20% w instalacji.
Energia cieplna - ciężko zapewnić odbiór przez cały rok i trzeba mieć stałych odbiorców. Odbiorcą może być też zakład przemysłowy np. destylacja. Problemem jest emisja ..... do środowiska.
Wyróżniamy 3 przypadki oczyszczania spalin:
- jeżeli chcemy uzyskać gazy o odpowiednim składzie wystarcza SNCR- tlenku azotu i suche lub półsuche oczyszczanie spalin (filtr ... + adsorber ). Odpad z suszarki rozpyłowej ;
- aby lepiej oczyścić dodatkowo mokra płuczka, która zabezpiecza przed przebiciami;
- instalacje pracują na 10% Eodp.,np. dodatkowo chłodzenie spalin (odparowanie ścieków), płuczka, kolejne odpalanie i redukcja ......
Może być odzysk gipsu z odsiarczania i HCL z odparowania ścieków. Mokre odsiarczanie jest droższe ale udaje się zagospodarować cały gips (w półsuchej odpad ).W Niemczech dominują mokre metody a np. w Skandynawii półsuche ( składują odpady pod ziemią).Wymagania dotyczące jakości spalin.Skład surowych gazów odlotowych: CO2 10,8%; H2O16%; N2 67%;O26%.
Zanieczyszczenia mg/m³n: pył 2500, HCL1000, HF 10, SO2 300, Hg 0,8, NOx 350,CO 50,dioksyny 5.
Dioksyny zamiast węgla (jak węglowodory mają podstawione atomy tlenu i chloru. Z 4- Cl są najbardziej toksyczne. Oblicza się wsp. toksyczności (iloczyn wsp. cząstkowego i stężenia) żeby nie podawać norm dla każdej kombinacji. Dioksyny są obecne w odpadach (nie mają zastosowania) są to tylko produkty uboczne reakcji z chlorowania związków organicznych, po raz pierwszy powstały podczas produkcji środków ochrony roślin i katastrof w zakładach chemicznych. Powstają w procesach spalania drewna , z silników samochodowych (ogniska to też źródła emisji dioksyn. Tworzą się też na powierzchni pyłów podczas Ochładzania spalin ( toteż usuwanie pyłów likwiduje częściowo problem dioksyn).
RYS8

Jest problem z pomiarem emisji dioksyn

Próbki są zarażone więc jest obowiązek badania 2 razy w roku w spalarniach (tylko w 1 roku 6 razy na rok), pomiar jest bardzo kosztowny.
Metale

Żelazo - głównie żużel
Cu - żużel 89%, ślady w gazach
Zn - 51%żużel, 45pyły lotne, 4%gazy
Pb - 58% żużel, reszta lotna (związane z chlorem)
Cd - 12% żużel, 76%pyły, 12% gazy
Hg - 72% gaz, 4% żużel, 24%pył
Rtęć sztuczne filtry węglowe. Kontrola emisji metali ciężkich jest konieczna.

Skuteczność oczyszczania gazów ze spalarni jest najwyższa, bo są traktowane jako źródła najbardziej niebezpieczne. Emisja dioksyn ostatnio bardzo zmalała, szczególnie ze spalania odpadów. W tej chwili 4,2g/rok w Berlinie z hut żelaza. Dużo też z indywidualnego ogrzewania mieszkań i krematoriów. Emisja gazowe 5000-6000 m³ z tony odpadów. Ścieki powstające w czasie spalania (mokre oczyszczane, gaszenie żużla składowanie pozostałości). Kilka m³/tonę odpadów. Mogą mieć zróżnicowany skład chemiczny być bardzo niebezpieczne ,np. ze skrubera pH< 1, dużo Cl, wysoka koncentracja metali ciężkich , bardzo korozyjne środowisko. Neutralizacja ścieków -duże ilości osadów. Czasem jest odzysk HCl. Ścieki z mokrego odprowadzania żużla : pH =9, chlorki, siarczany. Odpady stałe: żużel, popiół, i odpady z oczyszczania (pył z odpylania, adsorbent zużyty). Pyły z odpylania: bardzo dużo metali (Zn,Pb,Cn,Cd), zasolenie. Jest to odpad niebezpieczny (składowanie od ziemią, lub stopienie i granulacja - materiał nie reaktywny - budownictwo). Można jeszcze zestawić i składować w postaci zestalonej. Produkt poreaktywny z technologii półsuchej ma podobne właściwości tylko składowane. Żużel, metale ciężkie w postaci utlenionej, żużel nie jest stabilny ma CaO. Wymaga dojrzewania z powietrzem. Rozdział na frakcje i olej dojrzewanie. Żużel stabilny chemicznie można wykorzystywać w budownictwie lub rekultywacji. Niemcy stawiają wymagania odpadom mineralnym klasy Z0-Z5, Z0-Z3 - można wykorzystać. Reszta tylko składowanie (bada się wyciąg wodny). Z5 - składowanie specjalne Z4- II klasa składowisk (komunalne). Z3-I klasa składowisk. Odpady z żużlem mieszczą się w klasie II.
Spalanie osadów ściekowych

Coraz więcej ich powstaje bo coraz więcej jest oczyszczalni. Nie wszystkie można wykorzystywać bo mają np. metale ciężkie lub nie ma odbiorców ; trudno się spala bo mają wysoką wilgotność. Muszą być odwodnione a często i wysuszone. Kaloryczność osadu surowego 4-4,5 mcal/kg a przefermentowanego - 10Mg/kg sm. Wymagają doprowadzenia ciepła bo są zbyt wilgotne. Spala się:- wspólnie z odpadami komunalnymi

-lub własne instalacje -piece fluidalne np. połączone z piecami półkowymi (wstępne suszenie). Musi też być instalacja oczyszczania spalin.

- można ....... w elektrowniach lub cementowniach. W elektrowni osady się suszy i spala z węglem a w cementowni do pieca cementowego gdzie wchodzą w skład mączki cementowej lub klinkierowej.
Paliwo z odpadów zwane jest paliwem zastępczym lub alternatywnym. Na razie nie ma norm jakie muszą odpady spełnić warunki żeby były nazwane paliwem. Jako tzw. Paliwo są wykorzystywane w cementowniach. 3 możliwości:

- odpady spalone bez odróbki wstępnej (np.opony)
- obróbka mechaniczna np. rozdrobnienie wiążę się z dodatkową energią

- mieszanie różnych odpadów kontrola składu.
Z punktu widzenia cementowni najlepiej jak najprościej.
Przygotownie przez profesjonalnego wytwórcę:

- produkcja paliw odpowiednio mieszanych o różnej konsystencji

- standaryzacja paliw

- odpowiednie technologie i wyposażenie linii produkcyjnych

- zaawansowana kontrola jakości

- gwarancja jakości

Korzyści dla cementowni:

- uniezależnienie

- gwarancja jakości i ilości

- aspekt społeczny - odpady z zewnątrz.

Cechy dobrych paliw zastępczych:
- wysoka kaloryczność,

- mała zawartość składników szkodliwych i przeszkadzających

- jednorodny skład i właściwości

- ciągłość dostaw w wystarczającej ilości

- cena znacznie mniejsza niż paliw podstawowych

- akceptacja społeczna

- mała uciążliwość dla otoczenia (brak odorów).

Cementownia to zakład świadczący usługi spalając odpady, w tej nowoczesne cementownie są suche.
Paliwa alternatywne:- zmięty papier, koks naftowy, płyty grafitowe, węgiel drzewny, zużyte węgle aktywne, odpady tworzyw sztucznych, osady ściekowe, odpady ze złomu samochodowego, zaolejone ziemie, smoły, żywice, zmyte oleje, kwaśne żywice, odpady petrochemiczne, osad asfaltowy, zaolejone osady, gaz fermentacyjny, gaz pirolityczny.
Są to odpady niebezpieczne i inne niż niebezpieczne, te drugie są bardziej akceptowane dlatego że nie trzeba takich zabezpieczeń.
Dlaczego przemysł cementowy?
- jako wykorzystane materiałowo, energetycznie ( całkowite wykorzystanie w przypadku odpadów wysokokalorycznych).
- jako wykorzystane materiałowo gdy przekształcone są fizycznie , odpady mineralne stanowiące...- jako ....... odpadów niskokalorycznych, połączone z wykorzystaniem materiałowym pozostałości.

Jest to więc technologia bezodpadowa.
Piec na metodę mokrą jest długi bo musi być suszenie szlamu (dobre piece ale zużywają dużo energii).Piec z 4- stopniowym wymiennikiem ciepła;
Piec z dekarbonizatorem.Temperatura max. 1500C. Temp. 850C tyle ma materiał ta temp jest ok.6s (w spalarnich ma być co najmniej 2 sekundy). Temp. gazu może dochodzić do 2000C.
Dlaczego ekologicznie korzystne?
Rys.5

Jak moc cieplna uzyskana z odpadów niebezpiecznych jest >40% to wymagania co do emisji w cementowni są takie jak dla spalarni. Jest dyrektywa spalarniowa która określa dopuszczalne emisje poszczególnych zanieczyszczeń.
Część emisji w cementowni nie pochodzi ze spalania odpadów ale z rozkładu surowca (np. siarczanów)- ta część nie jest liczona w pozwoleniu na emisje. Emisja dioksyn nie jest problemem cementowni. Problemem jest rtęć. Najwięcej odpadów w cementowniach wykorzystuje Francja ( >50% udziału energii).
Inne branże:- energetyka (odpady komunalne, osady ściekowe, słoma)- hutnictwo (oleje, tworzywa sztuczne)-przemysł rafineryjny (oleje)

- przetwórstwo tworzyw sztucznych (piroliza)

- przemysł drzewny, papierniczy (odpady drzewne)

Składowanie - powinno dotyczyć odpadów przekształconych.

3 typy składowisk

- dla odpadów obojętnych - niebezpiecznych
-inne niż obojętne i niebezpieczne

Dla każdego z nich są korzystne wymagania
Bariery: nr1. lokalizacja składowiska

nr2. uszczelnienie podłoża
nr3. złoże odpadów (technika składowania)
nr4. odpady - skład przetworzenie

nr5. uszczelnienie ....1. Dotyczy 2 elementów: samo położenie w stosunku do obiektów chronionych przyrodniczo, zabudowy. Głównie chodzi o strefy zasilania wód podziemnych, parki narodowe, ich otuliny, doliny rzek, tereny zagrożone powodzią, zbocza >10stopni na glebach klas I -II na terenach osuwistych, skał zwięzłych porowatych i tam gdzie mogą nastąpić deformacje powierzchni na skutek szkód na terenach ochronnych, uzdrowiskach. Odległość od zabudowy powinna wynikać z oddziaływania proponowanej inwestycji na środowisko.

Bariera geologiczna - np. iły miąższość 5m , wsp. filtracji k= 1x10 m/s, dla odpadów niebezpiecznych (miąższość >1m dla innych odpadów).
Bariera geologiczna powinna mieć rozciągłość poziomą przekraczającą obszar projektowanego składowiska odpadów.Jak nie ma bariery trzeba zrobić sztuczną co najmniej 0,5m. Wymagane są też geomembrany syntetyczne (Pe, bentonity), przepuszczalność 10 m/s.
Bariera geochemiczna ma pojemność sorpcyjną w stosunku do kationów. Musi być też ułożony drenaż dla odcieków , ma funkcjonować co najmniej 30 lat po zamknięciu. Warstwa drenażowa (żwirowa) co najmniej 0,5m. Ważna jest też droga dojazdowa do składowiska, zwłaszcza jeżeli jest duży obiekt.(hałas zagrożenie wypadkowe powoduje konieczność budowania dodatkowych dróg )Bariera 3 i 4.
Rodzaje składowanych odpadów (4)- chodzi o to żeby były ustabilizowane, pozbawione związków rozkładalnych biologicznie i rozpuszczalnych w wodzie. Dąży się do składowania odpadów obojętnych. Niemcy :smo - 10%sm niebezpieczne ; 5% sm inne niż niebezpieczne i obojętne ; 3%sm obojętne; substancje rozpuszczone - 10%sm niebezpieczne; 6%inne; 8%obojetne. Pyliste i łatwo rozpuszczalne trzeba zestalać.
Technologia eksploatacji składowiska (3):

1. zagęszczanie, rozdrabnianie w cienkich warstewkach (do 0,2- 0,5 m). Może być rozdrabnianie wstępne na składowiskach poprzez prace kompaktora.
2. Kontrola wilgotności odpadów (recyrkulacja odcieków ). Aby zapewnić szybki rozkład musi być nawilżanie.
3. Warstwy izolacyjne, codzienne - odizolowanie odpadów od otoczenia (0,2-0,5m), kilka warstw dziennie. Może to być materiał mineralny lub np. kompost (dezodoryzacja, utlenianie metanu).
4. Bieżąca rekultywacja składowiska
5. Kontrola pojemnika (musi być zagęszczanie odpadów)

6. Mineralizacja powierzchni roboczej. Stopniowo buduje się nowe sektory. Każdy sektor jest dzielony na obszary robocze w ciągu dnia

7. Gospodarka odciekami i gazami ujmowanie i oczyszczanie odcieków, ujmowanie i wykorzystanie gazu, kontrola emisji.

Zagęszczanie i rozdrabnianie

Rozdrabianie może się odbywać przed składowaniem lud już na składowisku - kompaktor. Od grubości warstwy i masy kompaktora zależy stopień zagęszczania. Ważna jest też liczba przejazdów kompaktora. Przy pomocy spycharki można uzyskać gęstość 0,6-0,7 g/m3, a kompaktora do 1t/m3 i ciężkie kompaktory nawet więcej. Jest to ważne na dobre wykorzystanie miejsca.

Dalsze zagęszczanie jest wynikiem naciskania masy leżącej powyżej pokrywy mineralnej rozkładu biologicznego. W 1 okresie rekultywacji stosuje się pokrywy przejściowe do w wyniku osiadania pokrywa ostatecznie uległaby deformacji.
Zagęszczanie w cienkich warstwach i zraszanie odpadów sprzyjają zwiększeniu objętości (lepszemu zagęszczeniu). Kompaktory są używane raczej na dużych składowiskach bo są drogie w eksploatacji (paliwo).
Słabe zagęszczanie (spycharka)też ma korzyści - szybszy rozkład substancji organicznych, lepszy dostęp tlenu. Jest to korzystne na małych składowiskach gdzie tempo zapełniania jest mniejsze. Dzięki temu ścieki będą mniej .......

Przyjęcie odpadów na składowisko - kryteria:

W polskim prawie nie ma takich kryteriów. Są w Niemczech w zależności od parametrów mechanicznych i fizyczno-chemicznych.
W Polsce mamy 3 klasy składowisk:

1. odpady obojętne

2. odpady niebezpieczne

3. innych niż powyższe

Kryteria mechaniczne: wytrzymałość odpadów na ściskanie i ścinanie ( >25kPa) szczególnie dotyczy osadów, odpadów ciastowatych - niebezpieczeństwo poślizgu; obróbce chemicznej np. wapnowanie osadów.

Kryteria chemiczne:

• zawartość substancji organicznych łatwo rozpuszczalnych - strata prażenia -I klasa < 3%sm

• wymagania dotyczące składu wyciągu wodnego (przewodnictwo, jony, metale, TOC, cyjanki itd.).

Kontrola odpadowa 3 stopniowa (dotyczy też spalarni kompostwni, produkcji paliwa z odpadów ) .

Poziom 1: badania odpadu i wyciągu wodnego przez producenta odpadów

Poziom 2: testowanie zgodności charakteru odpadów z poziomu 1 z pozwoleniem na składowanie

Poziom 3 : weryfikacja w strefie przyjęcia na składowisko: wizualna , laboratoryjna (szybka)- szczególnie dotyczy odpadów niebezpiecznych (sprawdza się np. pH, chlor).

Bilans wodny składowiska.

Problem odcieków w bilansie :

• podstawowe źródło wody to opady (O)(innym źródłem może być woda procesowa)

• parowanie(P), retencja w składowisku , odpływ w odciekach (S)

O= P+S+W-Wo - bilans wodny składowiska eksploatowanego

W zasadzie można ocenić opady i odcieki.
Zdolność retencji wody w odpadach(pojemność wodna - ilość wody jaką odpady mogą zatrzymać - jej część to wilgotność .

Zdolność retencji - różnica między pojemnością a wilgotnością. Odpady bardziej zagęszczone mają większą zdolność retencji, optymalnie wynosi ok. 10%objętości odpadów.

Pod warunkiem że warstwa jest jednorodna , a tak się nie zdarza. Wysokie pryzmy na małej przestrzeni-minimalizacja odcieków. Z czasem zdolność retencji maleją przez rozkład substancji organicznej - substancja mineralna nie ma takiej zdolności.
Bilans składowiska rekultywowanego (po przykryciu warstwą nieprzepuszczalną. Dochodzi:

• zatrzymanie do tej warstwy

• transpiracja

• zwiększa się odparowanie z tej warstwy i z roślin

• infiltracja do warstwy przykrywającej, która ma retencję

• spływ powierzchniowy

• spływ podpowierzchniowy, bo w warstwie przykrywającej też jest drenaż

Zakłada się że nie ma infiltracji do odpadów, należy unikać spływów powierzchniowych bo następuje zjawisko erozji.

W drugim wariancie zakładamy infiltrację do odpadów (tak jest lepiej dla biodegradacji ). W Polsce jest mało danych co do bilansów wodnych składowisk.

Badania niemieckie:
- opad 772mm/a, odcieki 17,9% opadu (od 12,2 do 21,9%); początek eksploatacji 2-7%opadu;

• wzrost ilości odcieków z wiekiem; mineralizacja odpadów - pojemność wodna maleje;

• ilość odcieków silnie zagęszczone 25-30%opadu;

• ilość odcieków słabe zagęszczenie do 40%opadu;

- wysokość opadów 500 mm/a odcieki 10 % opadu; 800 - 900 mm/a 30-40%opadu (np. obszry górskie w Polsce.
Dla 700mm/a średnio 1750m³/ha a = 4,8 m³/ha d ; max = 14,4 - 24 m³/ha d.
Minimalizacja ilości odcieków:

- podział składowisk na małe sektory
- szybki przyrost wysokości złoża (5-6m/a)
- homogeniezacja
-cienkie warstwy

- zagęszczanie.
Skład fizyczno chemiczny(wiek, technologia):

• BZT5/ChZT- 0,1-0,6 (im starsze szybciej maleje BZT5)

• związki azotowe Norg, NH3- wysokie stężenia (przede wszystkim NH4,

• wysokie zasolenie Cl,SO4

• wysoka zasadowość (węglany i wodorowęglany)

• twardość (Ca,Mg)

• związki trudno rozkładalne ( chlorowopochodne, AOX-adsorbowane)

• metale ciężkie niskie stężenia w Polsce

• pH alkaliczne 7,5 -9,0(im starsze tym wyższe)- wynika raczej z zawartości popiołów ze spalania węgla.

Rozwiązania gospodarki odciekami:

• gromadzenie odcieków w zbiorniku retencyjnym (by uśrednić ilość i skład)

• recyrkulacja odcieków na złoże odpadów

• wywóz do oś. Komunalnych

• oczyszczanie lokalne( oczyszczanie na składowisku nie sprawdziły się)

Jak usuwanie do OŚ- tygodniowa retencja odcieków, a jak recyrkulacja - dłuższy czas. Ona powinna mieć miejsce w okresie wys.temp.- chcemy żeby szybko odparowały. Staramy się przetrzymać odcieki z okresu zimowego - przetrzymanie do kilku miesięcy. Wtedy zbiorniki napowietrzane - podczyszczane, usuniecie zapachów.

Negocjuje się z OŚ ładunki możliwe do przyjęcia. Ilość odcieków w stosunku do ścieków wynosi 5:10000 przy tej samej LM(50000 -20000RLM). Ładunki BZT 0,22%, ChZT0,46%; azot1,37% w skali rocznej). Przy równomiernym dopływie jest rozgraniczanie. Ale już np. w małej OŚ., gdy udział odcieków wyniesie 2%to będzie zakłócanie procesów biologicznych. Może być np. intensywne podczyszczanie na miejscu (ale jest to drogie, zmienia się skład). W dłuższym czasie oczyszczanie biologiczne nie jest możliwe, dlatego idzie się w kierunku odwróconej osmozy (permeat można wykorzystać ; koncentrat się zawraca).
Gaz składowiskowy - emisje gazu można modelować. Obowiązek ujęcia gazu i przynajmniej spalenia w pochodni. Jest możliwość wykorzystanie poprzez odzysk energii cieplnej lub elektrycznej (kotłownie lub agregatory prądotwórcze). 100% energii gazu - 50-55%energia cieplna (z chłodzenia urządzeń).

5

2

4

---