Otpad su tvari ili predmeti koje je posjednik odbacio, namjerava ili ih mora odbaciti. Sustav godspodarena otpadom postavlja uvjete koji će definirati formu otpada.

Otpad po mjestu nastanka:

• Komunalni otpad – otpad iz kućanstava, otpad koji nastaje čišćenjem javnih površina i otpad koji je po svojstvima sličan otpadu iz kućanstava, a koji nastaje u gospodarstvu, ustanovama i uslužnim djelatnostima;

Sastav komunalnog otpada: biootpad – biorazgradivi ostaci tvari (kuhinjski otpad, vrtni otpad), papir i kartonpolimerne mase (plastika), staklo, metali, koža i tekstil, elektronički otpad, kućni opasni otpad, kompozitni predmeti i ostalo, krupni otpad

Iznimna raznolikost u odnosu na:

- vrstu materijala veličinu tvari i predmeta svojstva, mjesto i vrijeme nastanka, godišnje doba, meteorološke prilike,dobnu skupinu, osobne navike, stupanj edukacije korisnika komunalne usluge,..

BIOOTPAD: kuhinjski ostaci, biootpad s tržnica, ostaci hrane, lišće, cvijeće, granje,otkos trave, piljevina

PAPIRNI OTPAD: novine i časopisi, prospekti, katalozi, bilježnice, knjige i slikovnice, papirnate vrećice, kartonske fascikle i kutije, valoviti karton, ostali papirni i kartonski predmeti

STAKLENI OTPAD: staklene posude (boce, demižoni, čaše), ravno staklo, ostali stakleni predmeti

POLIMERNI MATERIJALI Gotovo 96% plastičnih predmeta na tržištu načinjeno je od ukupno 6 vrsta polimernih materijala

PET – poli(etilen-tereftalat) - Boce bezalkoholnih pića, voćnih sokova, vode, piva i jestivih biljnih ulja.

Recikliran proizvodi: Automobilski dijelovi kao npr. ormarići za osigurače, odbojnici, obloge za vrata; ispuna vreća za spavanje i zimskih jakni, ručne torbe, namještaj i dr. PE-LD – polietilen niske gustoće - Vreće za otpad, trgovačke vrećice, boce šampona,

detergenata i sredstva za izbjeljivanje, boce motornih ulja i dr. Recikliran proizvodi: Cijevi za odvodnju, boce tekućih detergenata za rublje, pisaći pribor, boce za ulja, ležaljke, poštanski sandučići, igračke i dr. PE-HD – polietilen visoke gustoće - Boce štrcaljke, vreće smrznute hrane, ručne torbe, odjevni

predmeti, namještaj i dr. Recikliran proizvodi: Folije, namještaj, kante za kompost, kante za otpad, omotnice i dr. PVC – poli(vinil-klorid) - Medicinska oprema, izolacija žica, boce raznih sredstva za čišćenje,

prozori, cijevi i ostalo.Recikliran proizvodi: Cijevi za odvodnju, "ležeći policajci", blatobrani, kablovi, materijali za popločenje podova i ostalo. PP – polipropilen - Boce za sirupe, slamke, čepovi, medicinske boce i dr.Recikliran proizvodi: Metle, grablje, kante, palete, signalna svjetla, akumulatorski kablovi, strugači leda, stalak za bicikle i ostalo. PS - polistiren - Pribor za jelo, čaše, tanjuri, bočice za aspirin, omot za kompaktne diskove i sl.Recikliran proizvodi: Toplinska izolacija, kartoni za jaja, sklopke i sl.

Ostalo (Kategorija "ostalo" uključuje polimerne materijale koji se ne odnose na gore navedene smole kao ni na njihove kombinacije) Najlon, sunčane naočale, DVD, iPod, neprobojni materijali i dr.

METALNI OTPAD: željezne metale kao čelik, lim, lijev, obojene metale kao aluminij, bakar, cink, olovo

• Industrijski otpad – otpad koji nastaje u proizvodnim procesima u industriji, gospodarstvu, obrtu, a po sastavu i svojstvima se razlikuje od komunalnog otpada;

• Ambalažni otpad – ambalaža preostala nakon što se proizvod raspakira a uključuje sve proizvode u obliku kutija, posuda, omota i druge oblike koji služe držanju drugog proizvoda u svrhu njegove zaštite, rukovanja, promidžbe i prodaje;

• Građevinski otpad – otpad koji nastaje gradnjom, održavanjem i uklanjanjem građevina prema posebnom propisu;

• Električki i elektronički otpad

• Otpadna vozila i gume

Otpad po svojstvima:

• Opasni otpad – svaki otpad koji sadrži tvari koje imaju neko od sljedećih svojstava – EKSPLOZIVNOST, REAKTIVNOST, ZAPALJIVOST, NADRAŽLJIVOST, ŠTETNOST, TOKSIČNOST, INFEKTIVNOST, KANCEROGENOST, MUTAGENOST, TERATOGENOST, EKOTOKSIČNOST, svojstvo OKSIDIRANJA, svojstvo NAGRIZANJA, i svojstvo OTPUŠTANJA OTROVNIH PLINOVA kemijskom reakcijom ili biološkom razgradnjom;

• Neopasni otpad – otpad koji nema niti jedno od svojstava opasnog otpada;

• Inertni otpad – neopasni otpad koji ne podliježe značajnim fizičkim, kemijskim ili biološkim promjenama. Inertni otpad netopiv je u vodi, nije goriv, niti na koji drugi način reaktivan, niti je biorazgradiv;

EKOLOŠKA načela postupanja s otpadom

•Poštivanje slijeda postupanja (hijerarhija)

•Individualizacija odgovornosti (zagađivač plaća)

•Načelo blizine (obrada treba biti što je bliže moguće mjestu nastanka – kućno kompostiranje izvrstan je primjer)

•Načelo predostrožnosti (naknadno stečeni uvidi u štetnost pojedinih na brzinu usvojenih postupaka bitno mijenjaju sliku, ali prekasno, nužan je oprez kod postojanja kontroverznih evidencija o utjecaju na okoliš)

Ciljevi integralnog sustava gospodarenja otpadom

materijalno iskorištavanje otpadnih tvari recikliranjem – papir, polimeri, biorazgradive tvari, staklo i drugo;

odvajanje opasnih tvari iz komunalnog otpada ostvarujući pritom bitno smanjenje nepovoljnih svojstava ostatnog otpada;

smanjenje volumena i mase ostatnog otpada kojeg treba zbrinuti u okviru županijskog centra za gospodarenje otpadom.

Posljedice primjene integralnog sustava gospodarenja otpadom

Očuvanje resursa jer se dobar dio potreba namiruje materijalnim iskorištavanjem otpadnih tvari – POVEĆANJE stupnja ODRŽIVOSTI društva

Smanjenje onečišćenja uslijed odvajanje opasnih tvari iz komunalnog otpada te uslijed jednostavnije proizvodnje predmeta iz sekundarnih sirovina;

Otvaranje novih radnih mjesta u sektoru gospodarenja sekundarnim sirovinama, socijalno povoljnija struktura troškova gospodarenja otpadom.

Pregled postupaka za sprječavanje nastajanja otpada• REDIZAJN proizvoda (Redesign)• PONOVNA UPOTREBA (Reuse)• POPRAVAK s ciljem ponovne upotrebe (Repair)• RECIKLIRANJE (Recycle)

Primjer redizajna – Promjena mase čepa na posudi mineralne vode, ušteda do 0,82 g što na 100 miljuna boca znači 82 tone.

Postoje različite razine recikliranja

Recikliranje funkcije – povratna ambalaža Recikliranje forme (Boca kao tijelo svjetiljke) Recikliranje materije (reprocesiranje odvojeno prikupljenog materijala, proizvodnja novog

proizvoda) - može stvarati proizvode iste, niže ili više vrijednosti

Recikliranjem se otpadne tvari vraćaju u sustav kao sekundarna sirovina za proizvodnju istog ili sličnog proizvoda. Time se smanjuje specifični utrošak energije i čuvaju se neobnovljivi resursiKvaliteta sirovine ovisi o mjestu izdvajanja materijala iz sustava otpada.

1. odvojeno prikupljanje u kućanstvima i/ili javnim sabirnim mjestima, transport do pogona za obradu (materials recovery facility - MRF)2. Obrada (procesiranje) - sortiranje, prešanje / baliranje, transport do proizvodnog pogona3. Proizvodnja istog ili srodnog proizvoda

Cijena postupka recikliranja ovisi o vrsti materijala, veličini pogona, složenosti procesa recikliranja ikvaliteti ulaznih materijala.

Pogon za prihvat i obradu otpadnih materijala je specijalizirani centar namijenjen prihvaćanju, sortiranju i pripremi sekundarnih sirovina za tržište odnosno specifičnu industriju za recikliranje. Nužno sadrži:

1. Prostor za prihvat rastresitog materijala iz sustava prikupljanja (natkriven za papir i karton)2. Sustav transportnih traka i sortirnih linija3. Uređaj za prešanje i baliranje4. Prostor za privremeno skladištenje sortirane sirovine

Tehnike separiranja1. Velika sita i rešetke za odvajanje po veličini2. Magnetska separacija - metali3. Optičko separiranje,4. Ispuhivanje, usisavanje5. Ručno odvajanje

Papir i karton – najjednostavniji materijal za recikliranjeProizvodnja papira recikliranjem u odnosu na klasičnu proizvodnju donosi:

• smanjenje potroška energije za 30 – 64%• smanjenje zagađenja zraka za 74 – 95%• smanjenje zagađenja vode za 35%• smanjenje opasnosti od zagađenja podzemnih voda ostacima tinte izodloženog otpadnog papira• smanjuje potrebu za industrijskom vodom• stvara 5 puta više radnih mjesta• smanjuje troškove proizvodnje

Kompostiranje je prirodni proces recikliranja organskih tvari pri kojem se odvija kontrolirana biološka dekompozicija, pretvorba i preoblikavanje organske mase u razmjerno stabilnu organsku tvar i humus. Ispravno vođen proces kompostiranja nije popraćen neugodnim mirisom, a može se znatno ubrzati unosom zraka, odnosno kisika (veća kompostišta). Dobiveni kompost je vrlo vrijedan zaprihranjivanje zemlje (povrtnjaci, voćnjaci, vinogradi,..).Uklanjanjem biorazgradive komponente iz komunalnog otpada koja čini 15 do 45 % mase, nestaje mikrobiološki – higijenski – ambijentalni problem.

Proces kompostiranja čine biokemijskih procesi koji se sastoje od niza enzimatski kataliziranih koraka koji vode u mineralizaciju organskog ugljika.Tijekom kompostiranja prolazi se kroz različite faze, dolazi do porasta temperature, oslobađanja CO2 i potrošnje kisika.

Važni partametri procesa kompostiranja :• sadržaj vlage kompostne mase• dobava kisika za osiguranje aerobnih uvjeta• odnos C i N kompostne maseKruti ostatak – humus sastoji se od kondenziranih aromatskih struktura velike molekularne mase, izrazito otpornih daljoj razgradnji. Sadžaj humusa u zemlji izrazito je vezan uz plodnost tla.Obično se tijekom kompostiranja izgubi oko 60 % početne mase biootpada, zbog mineralizacije u CO2 i H2O.

Za odvijanje procesa kompostiranja vlo je važan odnos elementnih sadržaja ugljika (C) i dušika (N) u komposnoj masi.Ugljik je izvor energije, dok je dušik potreban za sintezu proteina, i u normalnim okolnostima mikroorganizmi trebaju 25 puta više ugljika od dušika. Povećanje odnosa C/N iznad 25 usporava proces jer je nedovoljno dušika za mikrobiološki rast da bi se iskoristio sav raspoloživi ugljik.Nasuprot, kod manjih omjera, raspoloživi ugljik nedostatan je za razgradnju sveg dušika, pa se višak dušika transformira u amonijak i druge spojeve, što je popraćeno pojavom neugodnih mirisa.

ENERGIJA iz otpadnih reciklabilnih materijala

IZRAVNO– energija dobivena IZGARANJEM (oksidacijom) gorivih otpadnih tvari. Iznos energijeodgovara donjoj ogrjevnoj vrijednosti (važan je sadržaj vlage).

POSREDNO – ušteda energije prilikom proizvodnje novih proizvoda zbog korištenja sekundarnihsirovina (RECIKLIRANJE). To je posljedica skraćivanja proizvodnog procesa. Intenzitetuštede ovisi o materijalu, odnosno proizvodu.

ENERGIJA iz biorazgradivih materijala

→ izravno – energija dobivene IZGARANJEM (oksidacijom) nakon sušenja (VLAGA)– energija dobivena iz bioplina (CH4 + CO2) pri anerobnoj digestiji.

→ posredno – ako se biootpad kompostira i dobiveni kompost koristi u poljoprivredi smanjuje se potreba za umjetnim gnojivom a time i energijom potrebnom za njegovu proizvodnju.

Mehaničko biološkom obradom (MBO) otpada smatra se integrirani postupak obrade koji obuhvaća nekoliko procesa kao što su:- mehanički postupci za separaciju i izdvajanje materijala- mahanički postupci prerade materijala (usitnjavanje, prešanje, )- kompostiranje- anaerobna digestija

MBO postupci imaju za cilj iskorištavanje preostalih vrijednih svojstava i udovoljavanje propisima vezanim za gospodarenje otpadom:- izdvajanje/separacija reciklabilnih tvari (metali, staklo, polimeri, papiri, karton)- izdvajanje/separacija i sušenje gorivih tvari (RDF, refuse derived fuel)- smanjenje mase i reaktivnosti otpada za odlaganje- separacija i aerobna/anaerobna stabilizacija biorazgradive materije

MBO nije jedinstveni postupak MBO je predobrada za odlaganje, a uključuje različite mehaničke i biološke postupke

(prosijavanje, odvajanje, mljevenje, kompostiranje) s ciljem smanjenja volumena i inertiziranja otpada biološka obrada može prethoditi mehaničkoj pa je postoje i BMO postupci

MBO može uključiti izdvajanje materijala za recikliranje ili spaljivanje izdvojeni papir, plastika i tekstil koriste se za proizvodnju RDF-a (prema engl. refuse derived fuel)

MBO bitno smanjuje emisije metana s odlagališta jer uključuje aerobnu razgradnju i stabilizaciju

biorazgradivih tvari

Biološka obrada

Aerobna - Bio-sušenje / Biostabilizacija: djelomično kompostiranje (najčešće) cijelog otpada

Aerobna - Kompostiranje u posudi: može se koristiti ili za biostabiliziranje otpada ili zapreradu odvojenog organskog bogatog dijela

Anaerobna digestija: koristi se za obradu odvojenog organskog bogatog dijela

Značajke spaljivanja otpada

spaljivanje je najčešća alternativa odlaganju (kod zbrinjavanja mješovitog otpada) spaljivati se može miješani komunalni otpad ili tzv. RDF, (prema eng. refuse derived fuel)

produkt MB obrade komunalnog otpada nastoji se da današnje spalionice otpada omogućuju iskorištavanje dijela energije oslobođene

izgaranjem i to generiranjem el. Energije ili el. i toplinske energije. Spalionica otpada nužno uključuje složenu obrada dimnih plinova i zbrinjavanje pepela pri

čemu se koriste mnogi dodatni materijali kao aktivni ugljen, CaO, Ca(OH)2, cement, urea/amonijak, Na silikat,

prirodni plin, voda i drugo tipična kapacitet postrojenja je > 100.000 t otpada godišnje

ODLAGANJE OTPADA

Odlaganje otpada se obavlja na tzv. sanitarnim odlagalištima. Osnovni problemi i odgovarajuće tehničke mjere zaštite:• onečišćenje ocjednim vodama (amonijak, nitriti, teški metali, organske tvari -TOC, toksični organski spojevi) – ugrožavanje kakvoće tla i podzemnih voda → TEMELJNI BRTVENI SLOJ, obrada PROCJEDNIH VODA• onečišćenje atmosfere (metan, sumporovodik, vodik, hlapiveorganske tvari, živa i dr.) – produkti anaerobne fermentacije organskihtvari – otrovnost, opasnost od požara i eksplozija, emisija stakleničkihplinova → POKROVNI BRTVENI SLOJ, vakuumski sustavOTPLINJAVANJA• mikrobiološki - higijenski - ambijentalni problem (buka i miris)• korištenje velikih površina terena

ODLAGANJE OTPADA – tranzicija s divljih k sanitarnim odlagalištima

• izbor lokacije – najčešće naslijeđeno stanje• kompromis između izlaganja stanovništva štetnom djelovanju i transportnih troškova• prelazak na sanitarna odlagališta s propisanom tehnologijom odlaganja te brojnim sadržajima kao što su obrada procjedne vode, rješenje za odlagališni plin, kolna vaga, ograda, 24 satni nadzor, objekti za zaposlene, napajanje el. energijom,..

ODLAGANJE OTPADA – mjere zaštite

• postavljanje TEMELJNOG BRTVENOG SLOJA,• rad na manjim aktivnim površinama, dnevno prekrivanje inertnim materijalom,• povećanje nasipne gustoće teškim strojevima - kompaktorima,• ugradnja DRENAŽNOG SUSTAVA za prikupljanje procjednih VODA• ugradnja DRENAŽNOG SUSTAVA za prikupljanje PLINA,• postavljanje POKROVNOG BRTVENOG SLOJA,• izgradnja sustava za zbrinjavanje deponijskog plina,• izgradnja sustava za obradu procjednih voda,

Uvijek je prisutan problem stabilnosti kompaktiranog materijala – klizanjekidanje drenažnih sustava, oštećenje brtvenih slojeva itd.

• Nosivost• Zadržavanje iprikupljanje procjednihvoda

Generiranje deponijskog plina (landfill gas) Relevantni parametri kvalitete komunalnog otpada: Sadržaj razgradivog organskog ugljika (DOC – degradable organic carbon) – udio komunalnog

otpada kojeg čini biorazgradivi organski ugljik Sadržaj disimibilnog razgradivog organskog ugljika (DDOC – dissimilable DOC) – dio

razgradivog organskog ugljika koji se može disimilirati, tj. razgraditi (mineralizirati) u CO2 i/ili CH4.

Sadržaj metana – srednji volumni sadržaj metana u deponijskom plinu (40-60%)

Pokrovni brtveni sloj

• Izolacija otpada od atmosfere• Zadržavanje i prikupljanje odlagališnog plina• Sprječavanje/regulacija dotoka oborinskih voda• Rekultivacija površine –vegetacija

Poznato je da su klimatski uvjeti na Zemlji posljedica u prvom redu sastava njene atmosfere. Zahvaljujući prirodnom fenomenu poznatom pod nazivom “EFEKT STAKLENIKA” oko 84% energije odzračene s površine Zemlje biva apsorbirano i reemitirano atmosferom. Ova pojava počiva na činjenici da tro i višeatomni plinovi propuštaju zračenje nižih valnih dužina, a apsorbiraju dugovalno infracrveno zračenje.Rezultat je povišenje temperature zemljine površine za više od 30°C, pa je prosječna temperatura površine oko 15°C, u odnosu na -18°C, koja bi bila bez ovog efekta.Ovi plinovi nazivaju se staklenički plinovi (eng. Greenhouse gases) i među njima najvažniji su vodena para, ugljični dioksid, dušični oksidul, metan, ozon i sintetski organski spojevi (freoni, haloni, organska otapala i drugi).

Zbrinjavanje otpada – Procesi koji IZRAVNO doprinose ukupnoj EMISIJI stakleničkih plinova

emisije metana iz odlagališta uslijed anaerobne razgradnje biorazgradivih tvari emisije CO2 nastalog izgaranjem plastike i tekstila (fosilni ugljik) emisije dušičnog oksidula prilikom izgaranja otpada, emisije CO2 uslijed izgaranja goriva prilikom skupljanja, transportiranja i procesiranja

otpada/otpadnih materijala emisije halogeniranih spojeva s velikim potencijalom globalnog zatopljavanja (GWP)

Zbrinjavanje otpada – Procesi koji IZRAVNO smanjuju EMISIJE stakleničkih plinova

iskorištenje energije nastale spaljivanjem otpada smanjuje potrebu za fosilnim gorivima – izbjegnute emisije

Proizvodnja različitih materijala korištenjem sekundarnih sirovina (recikliranje) u pravilu zahtijeva manje energije – izbjegnute emisije

upotreba komposta u poljoprivredi smanjuje potrebu za umjetnim gnojivima. Umjetna gnojiva su proizvodi visoke utjelovljene energije (engl. embodied energy)

izdvajanje ugljika iz ugljikovog kružnog ciklusa – sekvestracija ugljika – kod odlagališta, MBO i kompostiranja

Opasni otpad je svaki otpad koji predstavlja određenu opasnost, trenutno ili ubuduće, za ljudski, životinjski te biljni život, odnosno za okoliš, te se njime mora postupati uz specijane mjere i oprez.

Opasni otpad posjeduje barem jedno od sljedećih svojstava: EKSPLOZIVNOST, REAKTIVNOST, ZAPALJIVOST, NADRAŽLJIVOST, ŠTETNOST, TOKSIČNOST, INFEKTIVNOST, KANCEROGENOST, MUTAGENOST, TERATOGENOST, EKOTOKSIČNOST, svojstvo OKSIDIRANJA, svojstvo NAGRIZANJA, i svojstvo OTPUŠTANJA OTROVNIH PLINOVA .

Brojna lista tvari i materijala koji se mogu označiti kao opasni otpad uključuje: utrošena halogenirana i nehalogenirana otapala, ostaci iz elektrolitičkih kupki, otpadne tvari iz mnogih industrijskih procesa, cijanidne otopine, ostaci i nusprodukti iz destilacijskih kolona, katrani, pepeo, šljaka.

Međutim u ovu listu su uključeni i odbačeni, neiskorišteni komercijalni kemijski proizvodi kao npr. spojevi arsena, cijanidi, mnogi pesticidi, te mnogi ugljikovodici kao benzen, kreozot, fenol, toluen i dr.

Postojani organski onečišćivači (eng. persistent organic pollutants – POP)Pod postojanim organskim onečišćivačima (POP) se podrazumijeva veliki broj sintetiziranih kemikalija koje čine iznimnu i dugotrajnu štetu na okoliš, ekološke sustave pa tako i na ljudsko zdravlje.

Svojstva ovih tvari:

Kemijska postojanost – ovi spojevi se iznimno sporo razgrađuju u prirodi, pa jednom ispušteni u atmosferu imaju vrlo dug životni vijek;

Bioakumulacija i biomagnifikacija – uslijed kemijske strukture, ovi se spojevi nakupljaju uglavnom u masnim tvarima kao što su ulje, mlijeko, maslac, meso i salo. Uslijed kemijske postojanosti i topivosti u masti, ovi se spojevi akumuliraju u masnom tkivu te dolazi do povećanja njihove koncentracije u hranidbenom lancu. Tako se najveće koncentracije nalaze u masnom tkivu grabežljivaca na vrhu hranidbenog lanca – medvjedi (polarni), ptice grabljivice te u čovjeka;

Transport na duge staze – ovo svojstvo uvjetuje globalnu raspšenost, odnosno onečišćenje ovim spojevima. Jednom ispušteni u atmosferu, mogu putovati stotine, pa i tisuće kilometara prije precipitacije na zemlju. Postoje znastveno utemeljene pretpostavke za efekt "globalne destilacije" prema kojem se ovi spojevi transportiraju zračnim strujama iz toplijih krajeva u hladnija područja bližim polovima ili viših nadmorskih visina gdje "kondenziraju". Ovo može objasniti povećane koncentracije POP-a u masnom tkivu živog svijeta upravo u arktičkom podneblju, tisuće kilometara daleko od mjesta gdje su emitirani;

Toksičnost – čak i vrlo male koncentracije POP-a mogu naškoditi zdravlju ljudi i životinja. Za mnoge POP-e je pokazano ili se sumnja da su uzročnici širokog spektra bolesti i štetnih utjecaja od kojih su mnogi ireverzibilne naravi;

Transgeneracijski otrovi – POP-i se prenose sa majke na dijete (mlado kod životinja) putem placente i majčina mlijeka. Izlaganje ovim spojevima je naročito opasno u ranom životnom stadiju kada se tjelesni sustavi i organi razvijaju.

Razlozi za energetsku oporabu otpada:• Štetan utjecaj odlaganja otpada (emisije štetnih tvari u atmosferu, tlo i vode, emisije stakleničkih plinova);• Prema direktivama EU otpad se više ne smije neobrađen odlagati na odlagališta (definiran udio biorazgradive tvari) u otpadu;• Iskorištavanje energije pohranjene u otpadu (kemijska energija gorivih tvari,…) kao i određenih materijala (npr. metala);• Troškovi recikliranja (uključujući skupljanje i transport) su previsoki ili je dosegnut praktični optimum materijalne oporabe.

Obnovljivi izvor energije?• Komunalni otpad nije 100% biorazgradiv (u RH oko 67%), ali je obnovljiv.• U nekim državama se čak smatra OIE, u većini još ne.• SAD, energija iz otpada (waste-to-energy) = obnovljiva energija; Executive Order (B. Obama), listopad 2009. Sumarno, može se reći da se osim izravne energetske koristi korištenjem otpada kao obnovljivog izvora energije mogu ostvariti i drugi korisni učinci:• smanjenje mase (70-75%) i volumena otpada (75-90%),• smanjenje organskog udjela u odloženom otpadu,• uništavanje organskih štetnih tvari (termičkom obradom se uništavaju patogeni mikroorganizmi• smanjenje emisija stakleničkih plinova (nema CH4 s odlagališta),• smanjenje potrošnje primarnih izvora energije (smanjenje ovisnosti o uvozu energenata, diversifikacija energetskih izvora,…).Kod krutog otpada:

Bio-kemijska konverzija

• Procesi bio-kemijske konverzije uključuju anaerobnu digestiju i fermentaciju.• Koristi se za otpad s višim udjelom organske /biorazgradive/ tvari kao i visokim sadržajem vlage.• Anaerobnom digestijom se organski otpad razgrađuje u kontroliranim uvjetima, bez prisustva kisika, pri čemu nastaje bioplin koji se može koristiti za proizvodnju energije.• Pri anaerobnoj digestiji nastaje i suhi ostatak - tzv. digestat koji se može koristiti kao sredstvo za kondicioniranje tla.• Alkoholna fermentacija je transformacija organskog dijela otpada u etanol putem niza biokemijskih reakcija korištenjem posebnih mikroorganizama.• Njezina najčešća primjena je kod fermentacije drvne biomase pričemu se ona pretvara u celulozni etanol -> proizvodnja biogoriva, npr. za motore s unutrašnjim sagorijevanjem.

Proizvodnja bioplina iz organskih ostatakaBioplinsko postrojenje u Schlittersu, Njemačka (FITEC)• Osnovano 2007.• Snaga: 330 kWel• Sirovina: 10.000 t/god organskog otpada iz restorana, prehrambeni proizvodi s isteklim rokomtrajanja, biorazgradiva frakcija komunalnog otpada.• Anaerobna digestija Električna i toplinska energija• Investicija: 3 Milijuna EUR

Plin s odlagališta (deponijski plin)

• Sastav odlagališnog plina ovisi o starosti otpada.• U početnoj nestabilnoj fazi sastoji se od kisika, dušika i vodika, a kasnijenakon nekog vremena prelazi u stabilnu fazu u kojoj nastaje metan (45-60%)i ugljikov dioksid (40-60%) i dušika (2-5%).• Najviše ima metana (CH4) ali je blizu i vrijednost CO2.• Prosječna vrijednost odlagališnog plina iznosi 23 MJ/m3

Bioplinska postrojenja (plin iz otpada) u RH:

Plinsko postrojenje na odlagališni plin• na Jakuševcu, ZGOS, od 2003.• Proizvodnja el. energije i prodaja u mrežu• 2 plinska motora ukupne el. snage 2,1 MW, proizvodnja el. energije 8-10 MWh/god• 48 plinskih zdenaca, cca 700 m3 plina dnevno• Sastav plina: 50-60% CH4, 29-35% CO2, nešto O2

Prečistač otpadnih voda Zagreb (CUPOVZ)• WTE/RWE Aqua/Vodoprivreda Zagreb, od 2008.• Mulj se stabilizira se u spremnicima za truljenje mulja (digestorima) anaerobnim mezofilnim postupkom truljenja (digestije) pri čemu nastaje bioplin koji se u blok elektrani koristi za proizvodnju toplinska i električne energije. Ta energija se ponovo koristi u procesu pročišćavanja voda.• Instalirano 2 x 1,5 MW, za vlastite potrebe, status povlaštenog proizvođača.

Mehaničko-biološka obrada

MBO tehnologija obuhvaća dva procesa: mehaničku (M) i biološku (B) obradu otpada, pri čemu se različiti elementi M i B procesa mogu konfigurirati na različite načine kako bi se dobio širok raspon specifičnih ciljeva:

– maksimiziranje količine obnovljivih sirovina (staklo, metali, plastika, papir i dr.);– proizvodnja komposta;– proizvodnja visoko kvalitetnog krutog goriva iz otpada (GIO) definiranih svojstava;– proizvodnja biostabiliziranog materijala za odlaganje;– proizvodnja bioplina za proizvodnju topline i/ili električne energije.

• Osim izdvajanja pojedinih korisnih materijala koji se nalaze u komunalnom otpadu, otpad prolazi postupak mehaničke pripreme (drobljenje i mljevenje, usitnjavanje i peletizacija, prosijavanje i drugemetode mehaničke separacije, separacija uslijed djelovanja elektromagnetskih sila) prije same biološke obrade.

• Biološka obrada (bio-sušenje, biostabilizacija, kompostiranje, digestija)izvodi se aerobno ili anaerobno (sa ili bez prisustva kisika), uključujući ikombiniranu primjenu jedne i druge metode.

Energija iz otpadaToplana

• Toplinska obrada prethodno razvrstanog (komunalnog) otpada oko 20.000 tona godišnje, i 5.000 tona otpadnog mulja.• Prosječna ogrjevna moć: 16 MJ/kg.• Dvostupanjsko izgaranje i odvajanje pepela (omjer RDF:mulj = 4:1)• Iskorištavanje topline za proizvodnju toplinske i električne energije – kogeneracija.• Čišćenje dimnih plinova u skladu sa sadržajem štetnih tvari u dimnim plinovima.• Toplinska snaga spalionice je 15 MW a električna snaga 2 MW.• Električna energija se isporučuje u distribucijsku mrežu, a toplinskaenergija u sustav daljinskog grijanja istočnog dijela grada Celja.

Ostaci nakon termičke obrade

• Šljaka i pepeo: 2.200 tona godišnje,• Filterski pepeo: 1.200 tona godišnje,• Zasićeni koks: 120 tona godišnje.• Pepeo i šljaka ne spadaju u opasni otpad (prema izvršenim analizama),pa je moguće njihovo odlaganje na odlagalište ili se koriste ugrađevinarstvu.• Ostaci iz filtera (filterski pepeo) sadrže povišene razine (teških) metala isoli, pa se tretiraju kao opasni otpad.• Stoga se predaju tvrtkama ovlaštenim za preuzimanje i preradu opasnogotpada.

Obrada dimnih plinova

Sustav za čišćenje je osmišljen u tri faze:• Suhi postupak, adsorpcija, s natrijevim bikarbonatom,• Keramički filtar za čestice,• Adsorber s koksom (lignitni) za izdvajanje organskih spojeva i eventualno prisutnih teških metala.• Kako bi se smanjila emisija dušikovih oksida predviđena je recirkulacija dimnih plinova i ubrizgavanje amonijaka u spreju u vruće dimne plinove.• Postupak termičke obrade mora osigurati da će prisutnost organskog sadržaja ugljika u pepelu biti ispod 3%.

Termo-kemijska konverzija

Termičkom obradom otpada se ostvaruje:• Smanjenje mase i volumena otpada – masa se smanjuje do 75%, a volumen do 90%;• Eliminacija bioloških zagađivača - poput virusa, mikroba, bakterija i sl., što je najveća dobrobit termičke obrade (većina ostalih metoda prerade otpada ne može uništiti ove zagađivače);• Prerada kemijskih zagađivača – termička obrada otpada je, uz nuklearnu industriju, vjerojatno najkontroliranija industrijska djelatnost u Europi, tako da emisije moraju udovoljavati vrlo niskimgraničnim vrijednostima za skoro 20 supstanci;• Smanjenje emisija stakleničkih plinova - znatno se smanjuju emisije stakleničkih plinova u odnosu na emisije s odlagališta, u pravilu za 1-1,5 t CO2eq/t otpada;• Izdvajanje anorganskih tvari – željezo, plemeniti metali i dr.• Iskorištenje energije pohranjene u otpadu – zakonski uvjet bez kojega se ne može realizirati termička obrada otpada; jedna tona otpada sadrži energiju kao 220 litara tekućeg (fosilnog) goriva.

Termička obrada otpada

• se koristi za obradu širokog spektra kategorija otpada s nižim udjelom vlage;• uključuje tehnologije: izgaranja, pirolize i rasplinjavanja.

Izgaranje• je proces potpune termičke degradacije tvari s dovoljnom količinom kisika u svrhu potpune oksidacije goriva. Općenite karakteristike izgaranja otpadnih materijala su sljedeće:1. Višak zraka je potreban da bi se osiguralo potpuno izgaranje;2. Maksimalne temperature u procesu su obično iznad 1000 °C;3. Gorivo u potpunosti oksidira u ugljikov dioksid i vodenu paru, ostavljajući samo mali dio ugljika u pepelu (manje od 3% masenog udjela C u pepelu);4. Čitav proces pretvara gotovo cijelu kemijsku energiju sadržanu u gorivu u toplinsku energiju, ne ostavljajući nikakvu nekonvertiranu kemijsku energiju u dimnih plinovima dok u pepelu ostaje vrlo mali udio nekonvertirane kemijske energije.

Izgaranje

• je najstarija i danas još uvijek najčešća tehnologija za termičku obradu otpada;• se, za razliku od nekadašnjih spalionica, odvija u strogo kontroliranim uvjetima poštujući sve zahtjeve na emisiju polutanata te pretpostavlja iskorištavanje topline dimnih plinova u svrhu proizvodnje pare za pogon parnih turbina i proizvodnju električne energije i/ili toplinske energije za daljinsko grijanje (kogeneracija); pri tome je bitan i stupanj iskoristivosti (R1 formula za energetsku učinkovitost)• može se odvijati:• na rešetki (kosa, stepenasta),• u fluidiziranom sloju,• u rotacijskim pećima cementara,• suspaljivanje s ugljenom/biomasom u konvencionalnim termoelektranama.

UVJETI RADA POSTROJENJA ZA SPALJIVANJE ISUSPALJIVANJE OTPADA

(1) Postrojenja za spaljivanje i suspaljivanje moraju postići takav stupanj izgaranja da se u šljaci i pepelu održava maseni sadržaj ukupnog organski vezanog ugljika (TOC) manjim od 3 % ili gubitak žarenjem manjim od 5 % računajući na suhu tvar.

(2) Postrojenja za spaljivanje i suspaljivanje moraju se konstruirati, izgraditi, opremiti i funkcionirati tako da udovoljavaju sljedećim zahtjevima:– Temperatura plinova uz unutarnju stjenku komore za izgaranje nakon posljednjeg ubacivanja zraka i pod najnepovoljnijim uvjetima mora dostići najmanje 850°C,– Svi dimni plinovi moraju na temperaturi od 850°C provesti najmanje 2 sekunde, ako se spaljuje opasni otpad koji sadrži halogenirane organske tvari i kod toga ukupni sadržaj halogena izraženih kao klor iznosi više od 1% mase otpada, zahtijevana temperatura iz prethodnih točaka mora dostići najmanje 1100 °C na kojoj svi dimni plinovi moraju provesti najmanje 2 sekunde.

Piroliza i rasplinjavanje

• predstavljaju naprednije tehnologije termičke obrade otpada kod kojih iz otpada nastaje gorivi plin - energetski nosioc koji je kasnije moguće upotrijebiti kao gorivo u generatorima pare ili plinskimmotorima pa čak u novije vrijeme i plinskim turbinama te kao sirovinu za proizvodnju kemikalija i tekućih goriva

Piroliza (otplinjavanje)• je termička degradacija tvari bez prisustva kisika. Općenite karakteristike pirolize otpadnih materijala su sljedeće:

Nije prisutan kisik (ili ga ima vrlo malo), osim kisika prisutnog u gorivu; Potrebno je dovoditi toplinu u proces (nije samopodrživ); Temperature u procesu su relativno niske, 300-800 °C;

Piroliza

Produkti su sintetski plin (glavne gorive tvari su ugljikov monoksid, vodik, metan te viši ugljikovodici, uključujući katran, parafine i ulja) i kruti ostatak (koji se sastoji od negorivog materijala i znatne količine ugljika, čak do 40%);

Općenito nepostojanje oksidacije, kao i nedostatak dodatnog plina za razrjeđivanje, znači da će neto ogrjevna moć sintetskog plina dobivenog pirolizom biti veća od onog iz procesa rasplinjavanja.Tipična neto ogrjevna moć plina iz pirolize je 10-20 MJ/m3;

Ukupan proces općenito pretvara manje kemijske energije goriva u toplinsku energiju nego što je to slučaj kod rasplinjavanja.

Rasplinjavanje• može biti termičko (s djelomičnim izgaranjem) ili plazmom.• je postupak parcijalne termičke degradacije tvari u prisustvu kisika, ali s nedovoljnom količinom kisika da bi gorivo u potpunosti oksidiralo. Opće karakteristike rasplinjavanja otpada su sljedeće:

1. Plin poput zraka, kisika, ili vodene pare koristi se kao izvor kisika i/ili služi kao plin-nosilac za uklanjanje produkata reakcije s mjesta reakcije;2. Proces se odvija pri prosječnim temperaturama, obično iznad 750 °C (kod rasplinjavanja plazmom > 1.600 °C);3. Produkti su sintetski plin (glavne gorive tvari su metan, vodik, i ugljikov monoksid) i kruti ostatak (koji se sastoji od negorivog materijala i male količine ugljika);4. Tipična neto ogrjevna moć plina dobivenog rasplinjavanjem, s korištenjem zraka kao oksidansa je 4-10 MJ/m3, dok je uz korištenje kisika 10-15 MJ/m3. (Radi usporedbe, neto ogrjevna moć prirodnog plina se kreće oko 34-38 MJ/m3.)

• Rasplinjavanje: u fiksnom sloju ili na rešetki te u fluidiziranom sloju.

Rasplinjavanje plazmom

Kod rasplinjavanja plazmom sav anorganski dio prelazi u inertnu staklastu krutinu. Prednosti procesa na osnovi plazme djelomično su posljedice dobrih karakteristika

tehnologije koja je osnova ovoga procesa, a djelomično tržišne percepcije same tehnologije: mogućnost prerade šireg opsega otpada nego primjenom većine drugih tehnologija; proces može biti praktičniji kod manjih količina nego mnogi drugi konkurentni pristupi; kruti ostaci su staklasti, a ne u obliku pepela, što olakšava ponovno korištenje ili zbrinjavanje; donositelji političkih odluka doživljavaju ovaj proces sofisticiranijim, a samim time i boljim, od

klasičnog spaljivanja; tržište pretpostavlja da visoke temperature unutar plazme rezultiraju potpunijim

uništavanjem otpada nego procesi koji rade na nižim temperaturama, što dovodi do shvaćanja da takvi sustavi

predstavljaju manji rizik za ljudsko zdravlje te da imaju bolji učinak na okoliš; zbog ovoga bi javnost mogla lakše prihvatiti ovaj pristup.