4. Predavanje

UPRAVLJANJE KOMUNALNIM OTPADOM

Prof. dr Jasmina Radosavljević

1. Integralno upravljanje komunalnim otpadom2. Metode tretmana komunalnog otpada

2.1.Reciklaža (plastike, metala, stakla, papira)2.1.2. Reciklažni centri2.1.3. Transfer stanice 2.2. Kompostiranje2.2.2. Lokacija kompostnog postrojenjaTERMIČKI TRETMAN OTPADA2.3. Spaljivanje (inseneracija) otpada

Ostaci nakon insineracijeElementi sistema za insineraciju otpadaFaze otpada prilikom insineracijeFaze procesa prilikom insineracijeVrste insineratoraInsineracija opasnog otpada

2.4. Ostali postupci tretmana komunalnog otpada (piroliza, gasifikacija, plazma proces)2.5. MBO – mehaničko biološka obrada otpada2.6. Odlaganje otpada na sanitarne deponije

Piroliza

Piroliza je proces pri kome dolazi do razlaganja organskog otpada pri povišenoj temperaturi i u odsustvu vazduha.

Tokom procesa dolazi do termičkog razlaganja organskih materija u otpadu, pričemu nastaju pirolitički gas, ulje i čvrsta faza bogata ugljenikom. Prema rasponu temperatura pri kojima se odvijaju, mogu se razlikovati tri varijante pirolize:• niskotemperaturna do 500°C,• srednjetemperaturna od 500°C - 800°C,• visokotemperaturna viša od 800°C.Povećanjem temperature reakcije povećava se i udeo pirolitičkog gasa u produktima reakcije, a smanjuje se udeo čvrste i tečne faze. Pirolitički gas se obično spaljuje. Dimni gasovi se koriste za grejanje ili dobijanje električne energije

Gasifikacija

Gasifikacija = nekompletno sagorevanje sa delimičnim odsustvomkiseonikaDozvoljava efikasnu destrukciju opasnog otpada na nižim temperaturamaod insineracije

Produkti :• Gasovi vodonik, CO • čađ

Gasifikacija još nije raširen postupak tretmana otpada, iz razloga što gorivo mora biti relativno homogenog sastava, što podrazumeva da je za komunalni otpad potreban predtretman.

Plazma proces

Plazma tehnologija razvijala se u okviru tzv. «svemirske tehnologije». Plazme tehnologija - napredna termička obrada.

Ova tehnologija je bitno drugačija od spalionica, emisija gasova je znatno niža od dopuštene.Fenomen plazme izaziva se radom tzv. plazma-baklje.

Tehnologija plazme se već primjenjuje u industriji čelika kao i zaneutralizaciju otpada (opasni otpad).

Proces spaljivanja otpada na osnovi plazme odvija se u reaktoru. Reaktor liči na vertikalno postavljeni valjakodgovarajućih dimenzija (visina, prečnik) čiji donji deo završava kao krnja kupa. U tom delu su postavljene i plazma-baklje. Broj zavisi od kapaciteta postrojenja.

Plazma-baklja je uređajkoji izaziva fenomenplazme. Temperatura koja se stvara može biti izrazitovisoka. Za potrebe rada sakomunalnim otpadomtemperatura je u rasponu2700 - 4300ºC.

U reaktor se otpad ubacuje odozgo. Sve što je u otpaduorganskog porekla vrlo brzo se pod uticajem visoke temperature razlaže i izlazi iz reaktora s gornje strane kao gas.

Zbog visoke izlazne temperature gas se naglo hladi, pri čþemuse stvara velika količine vodene pare koja se neposrednousmerava u parnu turbinu.

Parna turbina, posredstvom generatora proizvodi električnu energiju koja gotovo zadovoljava potrebe procesa.

Nakon toga voda se kondenzuje i izlazi iz procesa kaodestilovana voda.Sve iz otpada neorganskog karaktera, kao i metali, pod uticajemvisokih temperatura rastapa se i teče iz reaktora kao lava.

Naglo se hlade u vodi koja teče. Pri hlađenju metali se odvajaju. Neorganska materija ohlađena postaje kao kamen koji imastaklastu strukturu i služi kao tehnički kamen. Teški metali «zarobljeni» u okamenjenoj masi ne mogu se izdvajati. Trajno su «zarobljeni».

Sintetski gas se nakon hlađenja upućuje u postupak prečišćavanja

Kao sporedni proizvod prečišćavanja je hlorovodonik (HCl) isumpor. Prečišćeni gas se usmerava u gasnu turbinu gde se posredstvomgeneratora proizvodi električna energija.

Iskustvo pokazuje da se od 1,0 t komunalnog otpada koji imakaloričnu vrednost oko 9200 kJ/kg (naš standardni komunalni otpad) može dobiti električna energija u količini nešto većoj od 1,0 MW.

Sintetički gas koji nastaje u procesu sadrži, u većem procentu, vodonik i ugljen monoksid.

Pored vodonika i ugljen monoksida prisutni su i ugljen dioksid, metan, sumpor, hlor itd.

Plazma reaktori prihvataju sve vrste otpada, jedino je u pitanju kolilina energijekoju je potrebno upotrebiti da bi se otpad transformisao.

Ovim postupkom može se tretirati sve osim nuklearnog otpada.

MBO – mehaničko biološka obrada otpada

Smanjivanje biorazgradivog komunalnog otpada

Cilj ove tehnologije–iskorištavanje otpada kao alternativnog izvora energije (gorivo iz otpada) i smanjenje ukupnog volumena otpada koji trajno ostaje na odlagalištu

Koncept MBO otpada razvio se u Nemačkoj u težnji da se smanji količina biorazgradivog otpada koji se odlaže nadeponije.

Zamišljen je kao sled razvoja tehnologija kompostiranja, sasofisticiranijim sistemima mehaničke obrade.

Tehnologija je vrlo rasprostranjena u Zapadnoj Europi i postojiveliki broj institucija koje se bave razvojem, unapređenjem iproizvodnjom uređaja, koji čine njen sastavni deo.

MBO je proces obrade komunalnog otpada koji određenefrakcije komunalnog otpada odvaja mehaničkim putem, dokdruge obrađuje biološkim procesima.

MBO tehnologija obuhvaća dva ključna procesa: • mehaničku (M) i• biološku (B) obradu otpada.

Otpad se prvo šalje na mehaničku obradu gde se sprovodi mehaničko odvajanjemetala, plastike, stakla i potencijalno opasnog otpada. Ostatak otpada koji je većim delom biorazgradiv, odlazi na kompostiranje ilianaerobnu digestiju.

MEHANIČKA OBRADA

• Usitnjavanje i paletizacija• Drobljenje i mlevenje• Prosejavanje, separacija• Separacija usled

delovanja EM sila

BIOLOŠKA OBRADA

• Bio – sušenje• Biostabilizacija• Kompostiranje• Anaerobna digestija

MEHANIČKA OBRADA

Komunalni otpad se nakon procesa biosušenjamosnim kranom odvozi u deo postrojenja zamehaničku obradu bioosušenog otpada, gdje se dodatnom mehaničkom obradom odvajaju različitefrakcije otpada:

• GIO - alternativno gorivo• Metali i nemetali• Biorazgradive frakcije koje se sastoje od sitnog

i teškog materijala• PVC

Mehanički proizvodni pogon u potpunosti je automatizovan, kontroliše se iz nezavisne kontrolneprostorije.

Linija mehaničke obrade sastoji se od niza trakastihtransportera, sita i separatora.

Izgled linije za mehaničku obradu otpada

BIOLOŠKA OBRADABiosušenje je locirano u istoj hali kao i prostor za prihvat otpada.

Ciljevi biosušenja su:• stabilizacija organske materije• uklanjanje vode• povećanje ogrevne vrednosti otpada.

Postrojenje za biosušenje koristi bioreaktore. To je kompostiranje sa automatskom kontrolom i pojačanom ventilacijom.

Cilj je ukloniti što je moguće više vode iz otpada u što kraćem vremenu. Tome pomaže toplota oslobođena aerobnom biorazgradnjom. Glavni razlozi za isušivanja otpada su:• smanjenje udela vode u materijalu• razgradnja bioloških komponenti za korišćenje dobivene energije• suvi otpad s minimalnim udelom organskih materija biološki je stabilan• toplotna vrednost suvog otpada znatno je veća od one vlažnog otpada

Opis rada sa bioreaktorom (box zabiosušenje)

Automatski kran puni biorektore za biološkoisušivanje/sušenje

Sistem biološke obradekomunalnog otpada je zatvoren što znači da je svaki bioreaktor (box) opremljen hermetičkim poklopcemkoji je zatvoren tokom biološkogprocesa unutar bioreaktora.

Kad se proces završi automatski se otvara kako bi se omogućio istovari ponovni utovar otpada.

Na taj način sprečeno je širenjemirisa, para i prašine u hali zavreme biološke reakcije.

Zbog visoke temperature u masi (50-60 C) ovaj aerobni proces vrši stabilizaciju otpada.Ceo proces je potpuno automatizovan i kontrolisan iz kontrolne sobe u kojoj se nadgleda prostor prihvataotpada i biosušenje.Jednom kada je procedura utovara i istovara završena, dizalica podiže poklopac i hermetički zatvarabioreaktor.

Nakon što je bioreaktor zatvoren, počinje biološka obrada.

Bioreaktor za biosušenje sa dizalicom i perforiranim podnim pločama u segmentima

Svaki bioreaktor predstavljaautonomni zatvoreni sistem.

To znači da su procesi u svakom bioreaktoru sasvim nezavisni od procesa koji se odvijaju u drugimbioreaktorima i od spoljnihuslova.

Unutrašnja cirkulacija vazduhasvakog bioreaktora postignutaje pomoću ventilacije zastrujanje vazduha.

Ventilacija unutar bioreaktora

Ventilacijski krug se sastoji od glavnogdovoda i odvoda vazduha.

Glavni dovod vazduha je preko glavnecevi koja uvlači vazduh iz hale zamehaničku obradu otpada(svež procesni vazduh koji je prethodnoprečišćen na filteru).

Dovod svežeg vazduha je sprovedencevima duž bioreaktora.

Glavni odvod ide direktno na biofiltergde se višak vazduha iz bioreaktoraprečišćava i neutralizuju se neprijatnimirisi.

OBRADA OTPADNIH GASOVABiofilterom se tretiraju ispušteni gasovi:

• Iz postrojenja za bioisušivanje, • Iz sistema za otprašivanje i• I vazduh iz hale za prihvat komunalnog otpada.

Vazduh je pre ulaska u biofilter ovlažen sa 2 seta mlaznica. Za ovo se koristi tehnološka voda irecirkulirana voda iz biofiltera.

Zagađeni izlazni vazduh prolazi kroz biofilter preko ploče.

Biološki filterski sloj čini sloj humusa napravljen koji se meša sa mikroorganizmima koji razgrađujujedinjenja od kojih potiču neugodni mirisi.

Pošto biološki filterski sloj ima mikroorganizme, vazduh koji je topliji od 40C ne sme ulaziti u materijalfiltera.Kako bi se osigurala temperatura manja od 40C pre ulaska u biofilter, instalirana je komora za mešanjevazduha, koja meša ispušteni vazduh do predviđene temperature pre upuštanja u biofilter.

Biofilter i ovlaživač vazduha

Različiti elementi M i B procesa mogu da se kombinuju na različite načine kako bi se postigli ciljevi:

• Maksimiziranje količine sirovina koje mogu da se recikliraju (staklo, metal, plastika, papir, itd.),

• Proizvodnja komposta,• Proizvodnja visokokvalitetnog čvrstog goriva iz otpada određenih

definisanih svojstava,• Proizvodnja biostabilizovanog materijala koji se odlaže na deponije,• Proizvodnja biogasa koji se koristi za dobijanje toplotne i/ili

električne energije

PRIMARNI IZLAZNI PROIZVODI MBO PROCESA

SEKUNDARNI IZLAZNI PROIZVODI MBO PROCESA

• Materijali koji se mogu koristiti (papir, metal, staklo, plastika),

• Otpadni materijal koji se odlaže na deponiju,• Otpadne vode,• Emisije u vazduh

MOGUĆNOSTI PRIMENE IZLAZNIH PRODUKATA IZ MBO PROCESA

IZLAZNI PRODUKT PRIMENAKOMPOST ŠUMARSTVO

POBOLJŠANJE KVALITETA ZEMLJIŠTAVRTOVIPRIMENA NA ZAGAĐENOM ZEMLJIŠTU

GIO – VISOKOKVALITETNO ČVRSTO GORIVO IZ OTPADA DEFINISANIH SVOJSTAVA

SEKUNDARNO GORIVO U TERMOELEKTRANAMA/CEMENTARAMA/ZA I8NDUSTRIJSKE ENERGANEGORIVO ZA SPALIONICE OTPADA

BIOGAS PROIZVODNJA EL. ENERGIJE I TOPLOTEPROIZVODNJA GASA ZA SAOBRAĆAJ I INDUSTRIJU

OSTATAK ZA ODLAGANJE ODLAGANJE NA DEPONIJEBIOSTABILIZOVAN OSTATAK KOJI SE MOŽE ODLOŽITI NA DEPONIJE

PODELA MBO SISTEMA U ZAVISNOSTI OD METODE BIOLOŠKE OBRADE

AEROBNI MBO SISTEMI:• Iz otpada se prvo izdvoje reciklabilni materijali i gorivi deo (GIO), a zatim se

biorazgradivi deo obrađuje aerobno,• Kao glavni produkt nastaje kompost,• Kvalitet komposta zavisi od kvaliteta otpada koji ulazi u postro9jenje,• GIO dobijen ovako može da sadrži veliki deo vlage i zato je potrebno da se

dodatno suši.

ANAEROBNI MBO SISTEMI:• Nakon izdvajanja reciklabilnih materijala i GIO-a, biorazgradivi deo se podvrgava

anaerobnoj digestiji u reaktoru, pri čemu kao glavni8 produkt nastaje biogas.• Proces anaerobne digestije može biti suvi i mokri.• Sekundarni produkti anaerobne obrade su inertni deo, otpadna voda i digestat koji

se dalje aerobno obrađuje pre konačnog odlaganja.• Otpadna voda nastala procesom obrade prečišćava se u prikladnom postrojenju i

jedan njen deo se vraća ponovo u proces.• GIO koji se dobija obradom u ovakvom MBO sistemu takođe treba da se dodatno

suši.

IZBOR OPTIMALNE MBO TEHNOLOGIJE

POTREBNO JE DA SE ANALIZIRA

• Identifikovanje svih budućih produkata, uključijući i njihovo energetsko iskorišćavanje.

• Uticaj MBO tehnologije na životnu sredinu.

• Kvantifikovati količine ulaznih i izlaznih produkata.

• Utvrditi zahteve tržišta za reciklabilnim materijalima.

FAKTORI ODABIRA

• Upotrebljivost i funkcionalnost• Bilans između ulaznih količina

otpada i zahteva tržišta.• Ekonomski faktor.• Zakonska regulativa.• Zahtevi tržišta (zahtevi za

izlaznim produktima).

MBO TEHNOLOGIJA

IZGLED MBO POSTROJENJA –ITALIA, VILLAFALLETTO

DOVOZ OTPADA U POSTROJENJE

ULAZ – PRIHVAT OTPADA

UNUTRAŠNJOST POSTROJENJA

SISTEM ZA KONTROLU VAZDUHA

UPRAVLJAČKA SOBA

OKOLINA CENTRA ZA MBO OTPADA

BIOFILTER

ODLAGANJE OTPADA NA DEPONIJU

Otpad se posle MBO obradeodlaže na bioreaktorskopolje gde se prirodnimProcesom anaerobno razgrađuje (uz dovod vode i bez prisustva kiseonika)

IZGLED POPUNJENE KASETE BIOREAKTORSKOG ODLAGALIŠTA

Bioreaktorko odlagalište otpadaza otpad koji nastane pri MBO otpada.

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42