PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW 4
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
111PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Segregacja i przetwarzanie odpadów komunalnych
WPROWADZEnIE
Odpadykomunalnecharakteryzująsiędużąróżnorodno-ściąsurowców,którychzwykłedeponowanienaskładowiskachoznaczautratęcennychzasobów(zarównosurowcowychjakiterenowych)iprowadzidodużegoobciążeniadlaśrodowiska.Dlatego też, w ramach europejskiego prawodawstwa doty-czącegoodpadówzostaławprowadzonajasnahierarchiaza-rządzaniaodpadami,zgodniezktórąpriorytetemgospodarkiodpadamijestpowtórnewykorzystaniesurowców.Dopieropopełnymwykorzystaniutejmożliwościnależydążyćdoodzyska-niaenergiizawartejwodpadachoraz(jakoostatniejmożliwości)dobezpiecznegoskładowaniaodpadów.
Koncepcjataopierasięnaidei,żewykorzystaniemateria-łówisubstancjizawartychwodpadachzawierarównieżczynnikspołecznyigospodarczy.Sortowanieiprzetwarzanieodpadówdoróżnychfrakcjigenerujemiejscapracydlawieluludzi,gdyżprowadzidopowstanianiezależnegosektoragospodarczego;ponadtoułatwiausuwanieodpadów,bezwiększychzagrożeńdlaśrodowiska idla zdrowia ludzi.Nacałymświecie istniejątragiczneprzykłady,którepotwierdzajątenzwiązek.Dlaprzy-kładu zagrażające życiu choroby i epidemie są naporządkudziennymwmiejscach,gdziedodziśnaterenachgęstozalud-nionychorazwpobliżuciekówwodnychodpadyskładujesięwsposóbniekontrolowany.Tamgdzieniemazorganizowanejformyskładowaniaiprzerobuodpadówkomunalnychspotkaćmożnawieluludzizarabiającychnażycieprzyprzeszukiwaniuhałdodpadówwposzukiwaniucennychmateriałównasprze-daż.
Skutecznaorazdługofalowastrategiagospodarkiodpada-miopieraćsiębędziewprzyszłościnasystemiezintegrowanym,abyzapewnićmożliwienajwiększystopieńbezpieczeństwadlaśrodowiskapodczasprzetwarzaniaodpadóworazrównocze-śnienajwiększekorzyściekonomicznewynikającezodzyskaniasurowcówzodpadów.Zintegrowanesystemygospodarkiza-wierająszczegółowekombinacjeopcjigospodarowaniaodpa-dami.Zakresdostępnychopcjiorazichwdrażanie,zależywdu-żymstopniuodmożliwościrealizacjiiwarunkówlokalnych.Cele
istandardysąustaloneprzeznormyzawartewszczegółowychramachprawnych(np.takichjakdlakrajówczłonkowskichUniiEuropejskiej) lub namocyodpowiedniegoprawa krajowego.Mogąbyćtakżeokreśloneprzezdokumentystrategicznelubwładzelokalne.
Podstawązintegrowanegozarządzaniazebranymiodpa-damisąróżnetechnologieiprocesytechniczne.Obejmująoneprzedewszystkimprzetwarzanie,recyklingiprocesydoczysz-czania,przekształcanietermiczneodpadówz lubbezodzy-skiwaniaenergii jakopołączenieodzyskuodpadów iobróbkiwstępnej, jak irównieżprocesyskładowania ibezpiecznegounieszkodliwianiapozostałychodpadów[Arkusz:unieszkodli-wianieodpadów]
W idealnymsystemie gospodarowania odpadami odpo-wiedniewykorzystanie różnychmożliwości technologicznychiprocesówobróbkiwzajemniesięuzupełnia,coprowadzidozintegrowanegosystemugospodarkiodpadami,jakpokazanonarysunkuponiżej(Rys.1)
ODZySKiWANiESUROWCóWZODPADÓW kOmUnALnYCh
Recyklingiutylizacjaodpadóworazwykorzystaniesurow-cówwtórnychsąkluczowymielementamidozmniejszeniacał-kowitejilościodpadów,którejestpriorytetowymcelemgospo-darki odpadami.Głównym celem jest odzyskanie surowcówwtórnychiponowneichprzetwarzanie.
Większośćtegocozawartejestwodpadachumożliwiapo-nownezastosowaniei/albowykazujewłaściwościpozwalającenawykorzystaniejakosurowcówwtórnychwprodukcjinowychwyrobów, lub jakosubstytut innych rzadkichsurowców.Abytoosiągnąć,materiały temuszązostaćoddzieloneodresztyodpadówiodzyskaneindywidualnie.Doponownegoużycialubrecyklingumateriałów,októrychmowa,wymaganyjestpewienstopień ich czystości. Zarówno odseparowanie użytecznychmateriałówodresztystrumieniaodpadówjakiodzyskanieichwformieczystegosurowcamożenastąpićpoprzezprzeróborazsortowanieodpadów.Segregowanieodpadówmożeodbywaćsięwmiejscuichpochodzenia,toznaczyuwytwórców,albona skalę przemysłową.Nie tylkoprzemysł odnosi korzyści z
materiały nadającesię do recyklingu
kompost
bioodpady
kompostowanie
plastikdrewno
metale, drewno,materiały mineralne
produkcjaprzemysłowa
i rolniczasektor
budowlany
odpady budowlane
gospodarstwadomowe
papierszkłometale
papierszkło,metale
segregacjamechaniczna
i przetwarzanie
pozostałości mineralne
materiały niebezpieczne
wstępna obróbkaodpadów nienadających
się do recyklingu
sektorhandlu
detalicznego
selektywnazbiórka
fermentacja
obróbkatermiczna
przetwarzanieodpadów
budowlanych
kontrolowaneskładowanie
składowiskaodpadów
niebezpiecznychrecykling
wtórny
recyklingpierwotny
Rys.1)Schematoptymalizacjigospodarkiodpadamiwidealnychwarunkach
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
112 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
sortowaniaodpadów,aletakżewytwórcaodpadóworazspo-łeczność.Biorącpoduwagętewarunki,wytwórcaodpadówmamożliwośćzaoszczędzeniapieniędzy,któremusiałbyprze-znaczyćnaopłatyzausuwanieodpadów.Samorządyzkoleimają możliwość zaoszczędzenia terenu, który musiałby byćprzeznaczonypodbudowęnowychkwaternaskładowisku,awniektórychprzypadkachuzyskiwaćnawetzyskizesprzedażyodzyskanychmateriałów.
Do segregowanych surowcówwtórnych z gospodarstwdomowych i obiektów infrastruktury, które są przetwarzane,należątakiemateriałyjak:• makulatura• szkło• (opakowaniowa)frakcjalekka
Wtymprzypadkurecyklingu tychmateriałówstosujesięrozmaite metody segregacji oraz procesy technologiczne.Głównym celem systemu jest uzyskanie frakcji materiałów,któremogą być przekazane bezpośrednio do recyklingu.Wzwiązkuztym,głównymzadaniemjestusunięciezanieczysz-czeńiinnychsubstancjizakłócającychlubuniemożliwiającychrecykling.Wtymprzypadkustosujesięsortowanieiróżnetech-nikiseparacji.Stopieńtechnicznejinterwencjinatympoziomiezależy od jakości produktów z recyklingu (np. oddzielnie odsiebie różnych rodzajówpapieru), tenzkoleideterminowanyjestprzezpopytnarynku,cenyrynkoweimożliwośćzyskówzesprzedażyróżnychfrakcjimateriałów. Nie da się nazwać i opisaćwszystkichmetod przetwa-rzaniaodpadów.Jakoprzykładszerokichmożliwościtechnicz-nych przetwarzania odpadów nadających się do recyklinguprzedstawionotrzypodstawoweprocedury:
• „Prostakonfiguracja”wyróżnianiskipoziomautomatyzacjiczymechanizacji,aleoferujewysokipoziomzatrudnienia
• „Konfiguracjazaawansowana”charakteryzująsiębardziejzaawansowanym poziomem automatyzacji niż w po-przednimpunkcie, coproporcjonalnie zmniejszawysiłekpracowników.
• „Konfiguracjahigh-tech”łączywszczególnościteprocesyi urządzenia, które zostały specjalnie opracowane i sto-sowane do jak najszerszej automatyzacji przetwarzaniaodpadów.W tymprzypadku,są toczęsto indywidualnerozwiązaniaprzygotowanewoparciu o lokalne uwarun-kowania, które niemogąbyć stosowanepojedynczowinnychmiejscachorazktórychfunkcjonalnośćiniezawod-nośćwinnychwarunkachniezostałyjeszczewdostatecz-nymstopniuudowodnione.
✧ mAkULATURA
Aby uzyskać surowiec zmakulatury o wysokiej jakości,powinnabyćonazbieranaselektywnieuźródławtensposób,byunikaćkontaktumakulatury z innymiodpadamimokrymi,tłustymi oraz bioodpadami kuchennymi. Najprostszym spo-sobem jest zbieranie razem papieru opakowaniowego orazgraficznego.Gromadzenieosobnopapieruopakowaniowegoigraficznegoniejestjeszczerozpowszechnione,chociażjesttonajlepszysposóbnauzyskaniewysokiejcenyzesprzedażymakulaturyizapewniajejwysokąjakość.
Najodpowiedniejszą formą zbierania makulatury, pocho-dzącejzgospodarstwdomowychjestustawieniekontenerównamakulaturęwmiejscachogólnodostępnych(wcentralnychpunktach–„gniazddzwonów”).[ str. 71 „Kontenerydosegre-gacjiodpadów”]Specjalniezmodyfikowaneotworykontenerówzmniejszająilośćbłędnychwrzutówmateriałówniepożądanychizanieczyszczeńwsegregowanychodpadach.Kolejnąmoż-liwościąjestodbieraniemakulaturywsystemieodbioruprzezśmieciarki,któreodbierająmakulaturęgromadzonąwworkach
lubkontenerachmobilnychnaodpady( str. 75),wystawia-nychwkonkretnedninaulicę.
Zbieraniepapieruwpostacigotowychpaczeklubworkóworazwdzwonach jestwygodnymsposobemnaoddzieleniepapieruopakowaniowegoodgraficznego.
Odpadypapierowewystępująwgospodarstwachdomo-wych, handlu, budowlach infrastrukturalnych i przemyśle.Wcelupoddaniarecyklingowisąonesortowanenaczterypod-stawowekategoriedoktórychnależą:• papiermieszany(1.02)• kartony i tektury pochodzące z supermarketów (papier
opakowaniowy)(1.04)• papiergraficzny(1.11)• gazety(2.01)
Dokładnaspecyfikacjatychiinnychrodzajówmakulaturyzawartajestweuropejskiejliściestandardowychtypówmaku-latury(EuropeanListofStandardGradesofRecoveredPaperandBoard).
Kategoria„Papiermieszany”obejmujeróżnerodzajepa-pieruitektury,wtym,żemaksymalnyudziałgazetwynosi40%.Wtensposóbmożliwejestdostosowanieintensywnościpro-cesówdoczyszczaniaisortowniadorzeczywistegozapotrze-bowaniaodbiorcyorazsytuacjicenowejnarynku.informacjeocenachwostatnimdziesięcioleciumożnaznaleźćwpodroz-dzialedotyczącymsortowaniamakulatury( str. 118).istotnąrolęwsortowaniupapierumaprzedewszystkimstrukturarynkupozyskaniamakulaturyzdanegoobszaru(np.dostępnośćnadanymobszarzewytwórcówniektórychgatunkówpapieru)W Europie koszty zbierania odpadów oraz ich późniejszegoprzekazaniadorecyklinguwahająsięwgranicach60do150EURzatonę.
✧ SZKłO
Abyułatwićotrzymaniewysokiej jakośćproduktuzrecy-klingu,szkłopochodzącezodpadówdomowychpowinnobyćsegregowanewedługjegobarwy.Powszechniestosowanyjestpodziałbarwna:zielony,brązowyorazbiały.Dlakażdegoztychkolorówwymaganiejestzapewnienieoddzielnegokontenera.Jeżeli stosowany jestprosty recyklingorazwymagania jako-ściowesąniższeistniejemożliwośćzbieraniawszystkichbarwszkławjednymkontenerze.Szkłonieopakowanioweniepowin-nobyćmieszanezestłuczkąbutelkowączysłoikowąnaskutek
odzyskanypapier i tektura
zbelowanypapieri karton
surowiecpapierowy
rozdrabnianie(mielenie)
rozwłókniaczpulpa
usuwanie zanieczyszczeńi niepotrzebnych materiałów
wytwarzanie papieruw maszynie papierniczej
przetwarzanie
nowy papieri kartony
belownica lubprasokontener
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
113PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
innegoskładuchemicznegoszkła.inneniżopakowaniowero-dzajeszkła(np.szkłohartowane,albopłaskieszkłookienne)niepowinnybyćwrzucanedo„dzwonów”dozbiórkiszkła,mogąbyćonesegregowanewinnysposób,np.przezdostarczanieichjakoodpadówwielkogabarytowychwcentrachrecyklingu.Najodpowiedniejszą formą zbierania szkła, pochodzącego zgospodarstw domowych jest ustawienie w miejscach ogól-nodostępnych (w centralnych punktach) dzwonów na szkło( str 71),albomobilnychkontenerówczterokołowychopo-jemności1,1m3( str. 65).Specjalniezmodyfikowaneotwo-rykontenerówzmniejszająilośćbłędnychwrzutówmateriałówniepożądanychizanieczyszczeńwsegregowanychodpadach.
Aktualnymstandardemjestgromadzenieróżnychrodza-jówszkławzależnościodbarwy.Dawniejodzyskiwanozwy-mieszanej, kolorowej stłuczki szklanej szkłobiałe zuwaginajegowysokąwartośćnarynku.Pozostałastłuczkakolorowa,tj.szkłozieloneibrązowe,byłoprzekazywanebezdalszegosor-towaniadozakładówszklarskich.Takisposóbpostępowaniazostaniewdalszejczęścipodręcznikaopisanyjako„konfigu-racjaprosta”.Wnowoczesnejgospodarcetechnikataniejestjużwykorzystywana,aprzetwarzanieodpadówszklanychjestpraktyczniecałkowiciezautomatyzowane.
Konfiguracjezautomatyzowaneróżniąsięprzedewszyst-kim liczbą zainstalowanych linii do usuwania niepożądanychmateriałów,tj.kamienie,ceramikaitp.orazdopoprawystop-niaczystościbarwy.Wjednoliniowymprocesieprzetwarzanianiepożądane składnikiw stłuczce oddzielane są za pomocąjednego sita, systemwieloliniowy wykorzystuje różne etapykontroliorazoddzielaniaskładnikówzapomocązestawusitooczkach<15mm,30-60mmoraz>60mm.( str. 123)
Przemysłszklarkiwyciągapodwójnekorzyścizrecyklinguszkłapoprzezzastąpieniesurowcóworazzmniejszeniezuży-ciaenergii elektrycznejwczasie topienia stłuczki.Koniecznejestjednak,żebycząstkiszkłabyłypogrupowaneodpowiedniowedługkolorów,stopniaczystości,atakżeskładuchemiczne-go(szkłoopakowanioweorazszkłopłaskie).Punktyzbieraniazużytegoszkła stanowią znaczneułatwieniewodpowiednimsortowaniu szkła.WNiemczech koszty zbieraniamateriałówszklanychiudostępnianieichdorecyklinguwprzemyśleszklar-skimsięgająod50do100EURzatonę
✧ ODPADyOPAKOWANiOWE(ZUŻyTEOPAKOWANiA)
Lekkiemateriałypoopakowaniachpochodzącezgosp-darstwdomowychsązbieranezwyklewpostaciwymieszanej(tj.bezdokładniejszegosortowania)odjednegoworka( str 75) lubdospecjalnegokonteneratypudzwon( str 71).Oddziel-nazbiórkaopakowaniowychodpadówmetalowychjeststoso-wanawwyjątkowychprzypadkach.Wzależnościodsytuacjinarynkuorazmożliwościidostępnościsortowni,frakcjalekkadzielonajestnanastępującegrupy:• opakowaniazblachyżelaznej• opakowaniaaluminiowe• opakowaniawielomateriałowe(kartonikitetrapack)• kompozytyzpapieruitektury• kolorowefolieztworzywsztucznych• foliebiałe• innefolie• opakowaniaponapojachztworzywsztucznych• wyrobywielkogabarytoweztworzywsztucznych• mieszanetworzywasztuczne• pozostałemetale• innemateriałyniepodlegającesortowaniu
Technologiesortowaniaodpadówsąbardzozróżnicowane(np.wNiemczechjestwsumieponad2000sortowni).Zjednejstronystosowanesąprosteprocesysegregacji,któraopierasięnaręcznymsortowaniuodpadów.Obecnystantechnologiicechujecorazwyższypoziomautomatyzacji,dlaprzykładuwNiemczechprawietrzyczwartewszystkichurządzeńsortują-cychwyposażonesąwmodułyoptyczneNiR (spektroskopiibliskiej podczerwieni), które automatycznie identyfikują i roz-dzielają materiały. Technologia ta pozwala na automatycznerozróżnienieposzczególnychrodzajówtworzywsztucznychnapodstawiestrukturypolimerów.Dziękizastosowaniutejtech-nikimożliwejestoddzieleniepolimerówPE,PP,PETiPS.ZapomocąmodułówNiRmożliwe jest teżsortowaniaszkławgkolorów.Moduły NiR naświetlają odpady opakowaniowe nataśmiesortowniczejpromieniowaniempodczerwonymwpa-śmiebliskiejpodczerwieni(near infrared=NiR).Różnegrupychemicznetworzywiszkławspecyficznysposóbwchłaniajątopromieniowanieaprzez topozwalająna jednoznaczneokre-śleniegrupychemicznejpolimeruczykoloruszkła..Następniedaneteprzesyłanesądojednostkiprzetwarzającej,któraste-rujeselekcjąróżnychsurowcówwtórnychnaprzykładzadysznasprężonepowietrzelubmechanicznie.JednymznajbardziejwyspecjalizowanychzakładówwtejtechnologiijestinstalacjaSORTEC3.1wHanowerzewNiemczech.( str. 128)
Koszty odzysku i recyklingu opakowań ,pokrywane ześrodków pochodzących z opłat licencyjnych uiszczanychprzezproducentów(derGrünePunktwNiemczech),skutecz-niepomagająwrozdzielnejzbiórceróżnychtypówodpadówopakowaniowychikaucji(systemkolorowychpojemnikówlubworków).Sąoneszczególniezalecanewtedy,gdykosztase-lektywnejzbiórkimająbyćutrzymanenaniskimpoziomielubmusząnatakimpoziomiebyćzewzględówfinansowych.Dodniadzisiejszegoautomatyzacjaprocesówsortowniczychosią-gnęłajużjednaktakipoziom,żenawetwprzypadkuzbiórkiwy-mieszanejfrakcjiopakowaniowej(systemczarnegopojemnikazżółtąklapą)możliwajesttakdokładnasegregacjaodpadówwinstalacji,żeuzyskujesiępełnowartościowyproduktkońco-wydodalszegowykorzystania.Dlaniektórychodpadów,np.makulatury,metoda ta prowadzi jednak do znaczącej utratyjakościmateriałulubmożenawetuniemożliwićwykorzystanietegomateriałudorecyklingu.
Tworzywasztuczne Tworzywasztucznewyodrębnionezestrumieniaodpadówpoddawanesąrecyklingowiiprzetwarzanedobezpośrednie-goponownegowykorzystaniawzakładachchemiiorganicznej.
noweproduktyszklane
odpadyze szkła
zbiórkaselektywna
wg barwy
wstępne sortowanie
kruszenie
oddzielenie tworzywsztucznych i metali
magneslub
indukcja
Wydmuchpapieru itworzyw
sztucznych
przesiewaniestłuczki szklanej
oddzieleniezanieczyszczeń
i materiałów obcych
wytapianie
formowanie
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
114 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
W roku 2003 w Niemczech wykorzystanych zostało 37%całkowitej ilości zebranych tworzyw sztucznych).Odzyskanemateriałymogąbyć równieżwykorzystywane jakodomieszkidoreduktorówchemicznych(8%wNiemczech) lubdoener-getycznegoodzysku(14%wNiemczech).Czyste,selektywniezbieraneodpadyopakowanioweztworzywzostałyprawiecał-kowiciewykorzystanedoprodukcji nowych tworzywsztucz-nych(wNiemczech52%w2001roku)lubjakoichdomiesz-ka(wNiemczech48%w2002roku).Kosztyodpowiedniegoprzetwarzaniaodpadówztworzywsztucznychdoponownychzastosowańwynosząokoło200euroza tonę.Dorecyklingumateriałowego tworzywa sztucznemuszą być oczyszczane,przetapianeiprzetwarzanenagranulat.Jednymzesposobównawykorzystaniezużytychbutelekplastikowychdoprodukcjinowych jestwykorzystanie procesuURRC.Granulat do po-nownejprodukcjiwykorzystująproducencifolii,producencirurztworzywaorazhutystali(wielkiepiece).
Podczasrecyklingupaliwowegotworzywsztucznychna-stępujeichkrakingdoropynaftowejigazuziemnego,któresąprzeznaczone jako pełnowartościowe substraty do dalszegowykorzystania.Jest tokorzystnerozwiązanieszczególniedlawymieszanejfrakcjiróżnychtworzywsztucznych.Przykłademjestprodukcjametanolupoprzeznisko-lubśredniociśnieniowąpirolizę/zgazowanietworzywsztucznychznastępnąhydratacjągazusyntezowego.
Tworzywasztucznewykorzystywanesąrównieżwcemen-towniachorazprzemyśle stalowym,gdzie z jednej strony sąpaliwemalternatywnym,azdrugiejstronyodgrywająrolęre-duktoralubkatalizatora.
Kartonikiwielomateriałoweponapojach(tetrapack) Wielomateriałoweopakowaniatyputetrapacksądobrymmateriałemdorecyklingu.Obróbkaopakowańwymagawstęp-negorozdrobnieniawstrzępiarce,anastępnierozpuszczeniaw rozwłókniaczu. Podczas procesu napęcznienia następujeoddzieleniesięwłókienpapieruodfoliiPEiodaluminium.Za-wiesinapowstałazwłókienjestodprowadzanabezpośredniodoprodukcjipapieru.
Wtórnewłóknapowstałewtymprocesiesącennymsu-rowcemwtórnymowysokiej jakości iwykorzystywanesądoprodukcjikartonów,tektury,papierupakunkowego,ręcznikówpapierowych,papierutoaletowego.Polietylenialuminiumod-zyskanewwynikutychprocesówsąsurowcamidoprodukcjitworzywsztucznychorazaluminiumzastępującropęnaftowąirudęboksytową.Frakcjaaluminiowamożebyćteżwykorzy-stanawprocesiekalcynacjiwprzemyślecementowym.
✧ ODPADyORGANiCZNE
Jednym z rodzajów recyklingu jest recykling organiczny.Przykłademaerobowego(tlenowego)recyklinguorganicznegomokrejczęścifrakcjiulegającejbiodegradacjijestkompostowa-nie( str. 139).
Procesy kompostowania mogą zostać wykorzystane wbiologicznymetapiemechaniczno–biologicznejobróbkiod-padówwymieszanychzgospodarstwdomowych,mająonezazadanieusunięcieaktywnychbiologicznieskładnikówmiesza-ninyodpadów,dopókiniepowstanieustabilizowany,tzn.zdol-nydobezpiecznego składowaniadeponat.Kompostowaniemożnawykonaćwprostysposób,np.gromadzącodpadywpryzmachnaotwartejprzestrzeni.istniejąrównieżzaawanso-wane procesyw systemach zamkniętych (reaktorach), któreznacznieprzyspieszajątenproces.
Abyuzyskaćkompost, który spełnia kryteriadlaogólnieuznawanych standardy jakości iwymagania obowiązującychprzepisów ustawy o nawozach i nawożeniu, niezbędna jestselektywna zbiórka bioodpadów. Poniższa tabela pokazuje,dlaczegoselektywnazbiórkabioodpadówjesttakważna.We-długtychdanych,kompostwypełniającynormydlanawozówmożna uzyskać z bioodpadów, ale jedynie tych selektywniezbieranychzźródła.
przetwarzanie
nowe produktyplastikowe
posortowane plastikoweopakowanie,czyste frakcje plastikowe
np. butelki oraz folie
rozdrabnianie
mycie / podział wg gęstości
suszenie
wytłaczarki
przetapianie
czysty granulatrozdrabnianiew strzępiarce
cementzużyte opakowaniawielomateriałowe
Separacja rozmiękłejpulpy
pulpa
kartontektura falista
wapnocementownia
PE jakosubstytutpaliwa
zastąpienierudy
boksytowejalu
pozostałe PE(związki glinu)
wytwarzanie papieruw maszynie papierniczej
rozdrabnianie
niesegregowane materiałyplastikowenp. korki po napojach,torby plastikowe
pelletowanie(aglomeracja)
surówka doprodukcji stali
koks,rudy żelaza
tworzywa sztuczne redukująrudę żelaza w surówce
wielkipiec
wdmuch
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
115PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Metale ciężkie
kompost z selektywnie zbieranych
odpadów organicznych
(przykład z europy i usa)
kompost ze zmieszanych odpadów z
gospodarstw domowych (przykład z
holandii)
zalecany standard
dla krajów rozwijających
się
arsen 0 0 10
kadm 1,2 7,3 3
chrom 27 164,0 50
miedź 15 608,0 80
ołów 86 835,0 150
rtęć 0,9 2,9 1
nikiel 17,0 173,0 50
cynk 287,0 1567,0 300
Tab.1:Średniazawartośćmetaliciężkichwodpadachwzależ-nościodsystemuzbieraniabioodpadów
kraj as cd cr Cu pb hg ni zn
usa (s) 41 39 1200 1500 300 17 420 2800
kanada (mo)
13 2,6 210 128 83 0,83 32 315
ontario (ssmo)
10 3 50 60 150 0,15 60 500
austria (mo)
4 150 400 500 4 100 1000
belgia (ssmo)
1 70 90 120 0,7 20 280
dania 1,2 120 1,2 45
Francja 8 800 8 200
niemcy* 1,5 100 100 150 1 50 400
szwaj-caria
3 150 150 150 3 50
hiszpania 40 750 1750 1200 25 400 4000
(S)odnosisiędoodpadówściekowych,
(MO)odnosisiędozmieszanychodpadóworganicznych,
(SSMO)bioodpadyzbieraneselektywnieuźródła
SourceFiguretab7/8:WorldBank,1997
* WytyczneFederalnegoStowarzyszeniaJakościKompostu
wNiemczech
Tab.2Światowestandardydlakompostowaniaodpadów(stanzkwietnia1996roku)
Osiągnięcie i utrzymaniewymaganej jakości kompostu ioraz jegonieszkodliwościdlaśrodowiskamożebyćzapew-nione poprzez ustanowienie standardów jakości i wdrożeniesystemówkontroli i certyfikacji.Wykorzystywanie takichme-chanizmówwpraktycejestpowszechniestosowanewNiem-czechiinnychkrajach.
Najbardziej znany system, który w wielu innych krajachposłużył zawzór, jestniemieckisystemstandardów jakości ikontroliRAL.Poniższe informacjedotycząsposobuzastoso-waniategosystemuprzyprocesachkompostowania
W1991wNiemczech wprowadzonostandard ja-kościjakoznakjakościRAL,wceluzapewnieniajakościi monitorowania bezpieczeństwa produktów pochodzą-cychzkompostowaniaselektywniezbieranychbioodpa-dówpochodzącychzgospodarstwdomowych,odpadówzogrodóworazterenówzielonych.Organemzajmującymsię kontrolną i przyznawaniem znaku jakościRAL jestBundesgütegemeinschaft Kompost eV (BGK – Federal-ne Stowarzyszenie Jakości Kompostu). Organizacja tajestoficjalnieuznanaprzezNiemieckuinstytutCertyfikacjiJakości(RAL)jakoorganzajmującysiękontrolowaniemisprawdzaniemjakościkompostuwNiemczech.
W 2000 roku podobny mechanizm został wpro-wadzonyw celu kontroli procesu fermentacji.W 2007rokuCzłonkowieBGKwprowadzili obowiązkowenormywswoichzakładachprodukcyjnychdotycząceprzepro-wadzaniaprocesówkompostowania.Wrazztym,uzupeł-nione zostaływymaganiadotyczące jakości kompostu iproduktówzfermentacji,powstającychwtychzakładach.ZnakjakościRALprzyznawanyjestwięcnietylkozawy-sokiejjakościprodukty,alerównieżzadobrepraktykisto-sowanewzakładach.
system zapewnienia jakości biokompostu ral – gz 251StandardRAL–GZ251obejmujeprzepisyokreśloneprzezBGK,dotyczącemonitorowaniajakościorazzapewnienianieszkodliwościdlaśrodowiskakompostu.Jesttodobro-wolnezobowiązaniekompostowniwceluzapewniawy-sokiejjakościinieszkodliwościdlaśrodowiskakompostu.WielezasadzawartychwRAL–GZ251znajdujesięwniemieckich przepisach dotyczących bioodpadów (np.rozporządzaniewsprawiebioodpadów–BioAbfV)
system zapewnienia jakości produktów z fermentacji
ral – gz 256/1 Wsierpniu2000rokuwszedłwżyciestandardRAL–GZ256/1,zzasadamiustalonymiprzezBGK,wceluza-pewnieniajakościstałychipłynnychproduktówzfermen-tacji.Również,wtymprzypadkuwdrożenietegoprzepisujestdlaprzedsiębiorcówdobrowolne.
Systemyzapewniania jakościkompostowania i fer-mentacji, nakładają na firmy szereg obowiązków, doty-czącychregularnejanalizyorazweryfikacjiproduktuprzezniezależne,akredytowanelaboratoria.DziałaniaidecyzjeBGKzostałyuznaneoficjalnieprzezrządfederalny.Ponad-toustawodawcazgodnieramowądyrektywąoodpadachnr2008/98/WEjużklasyfikujebioodpady,któresąprzed-miotemmonitorowaniaprzezniezależneograny,dogrupy:„produktuboczny”,anietylkojako„odpad”.
WwynikuostatnichinicjatywUniiEuropejskiej*,nale-żyoczekiwać,żeniedługo,będąonemogłyuzyskaćstatusproduktu.Firmy,któresączłonkamiBGKistosująsiędoprzepisudobrowolnegomonitoringuizapewnianajakości,zwolnionesązwielukontroli(zamiast24kontrolirocznie,maksymalnie12)orazmająniżeszwymaganiaprzyspo-rządzaniuraportówoprodukcji.
Żródło:EuropeanCompostNetwork* nowa ramowa dyrektywa o odpadach 2008/98/WE z 22listopada 2008 roku oraz Zielona Księga o Bioodpadach z 3grudnia2008roku.
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
116 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Wkoncepcji„rozdziału”(MBP)odpadydzielonesąmecha-nicznie,wceluodseparowaniasurowców,którezostająprze-znaczonedodalszegowykorzystania,np.doprodukcjienergiiorazfrakcjiorganicznych,którebędąpotemdalejprzetwarzanebiologicznie. istotą procesu biologicznego jest zastosowaniekompostowania,fermentacjibeztlenowej,jakirównieżobutychtechnologii.Głównymcelemzastosowaniaprocesufermentacjibeztlenowejjestprodukcjabiogazu.Kompostowaniezaśmanacelu uzyskaniemateriału stabilnegobiologicznie orazpozba-wionegotoksycznychzanieczyszczeńdobezpiecznegoskła-dowaniaorazodzyskfrakcjidopóźniejszegoenergetycznegowykorzystania.
Wkoncepcji „stabilizacji” (MBS) całośćwsaduodpadówpoddaje się najpierw biologicznemu przerobowi. Celem jestbiologiczne suszenie odpadów poprzez wykorzystanie sa-monagrzewania się kompostu podczas tego procesu orazpóźniejsza mechaniczne oddzielenie części palnych od nie-palnych.Materiałpowstaływwynikutejprocedurymożebyćdalejwykorzystywanywodpowiednichelektrowniachnapaliwaalternatywne(„RDF-plant”,„EBS-Kraftwerk”)lubwinstalacjachwspółspalania (np.cementowniach) jakopaliwoalternatywnedoenergetycznegowykorzystania.
Dlaokreślonychtypówodpadów(przedewszystkimosa-dów ściekowych ale też odpadów pochodzących z gospo-darstwdomowych),procesprodukcji „suchegostabilatu”doenergetycznegowykorzystaniamożebyćułatwionyprzezza-stosowaniefizycznych,solarnychprocesówsuszenia.Solarnesuszenieodpadów( str. 162) odgrywacorazwiększarolę.
Mechaniczno–biologicznyprzeróbodpadównie jestme-todąichostatecznegounieszkodliwiania,bowiempozostałypoprocesiemateriałwymaganadalskładowanialubspalania.To,którazdwóchopcjizostaniewykorzystanadounieszkodliwiapozostałościpoobróbcebiologiczno-mechanicznej,powinnabyćustalonajużprzedrozpoczęciemtegoprocesu.
Spalanieodpadów(D10) i/lubodzyskenergetyczny (R1),jestważnymelementemwnowoczesnymizintegrowanymsys-temiegospodarkiodpadami.Pomimofaktuuznaniaprocesówopierającychsiękoncepcjipirolizylubzgazowaniaodpadówza„najlepsze”podejściewprocesachtermicznegoprzekształca-niaodpadów,spalaniezprzyjednoczesnymodzyskaniuenergiijestnadalnajbardziejniezawodnąorazskutecznąmetodąbez-piecznegounieszkodliwianiaodpadów,któreniemogązostaćwykorzystanewżadeninnysposób.
Konwencjonalne techniki, takie jak spalanie rusztowe( str. 171)ispalaniewzłożufluidalnym( str. 176)sąstaleudoskonalanewzakresiebezpieczeństwaorazefektywności.W połączeniu z odpowiednią technologię oczyszczania spa-lin i ściekóworazodpowiedniego zagospodarowania stałychpozostałościpodprocesowych,spalarnietenadająsiędoter-micznegoprzekształcaniaszerokiejgamymateriałówodpado-wych,wtymodpadówowysokiej toksycznościdlaśrodowi-ska.Techniki tesprawdziłysięnaświecie.Jednymzbardziejobiecujących perspektyw jest wykorzystanie odpadów jakopaliwa zastępczego (RDF, EBS), albo jako substytutu paliwadoprodukcjienergiiwprzemyśleenergetycznym.Podejścietozakłada wykorzystanie specjalnie przetworzonych (oddzielo-nychodinnychodpadów)orazwysokokalorycznychmateria-łówpochodzącychzodpadówwprocesachwspółspalaniawpiecachprzemysłowych(cementownie,zakładywapienniczeipapiernie)albowykorzystaniewprocesiejednolitegospalania(monospalarni)w wyspecjalizowanych elektrowniach na takiepaliwo(tzw.RDF-plant str. 166).
Wszystkietechnikitermicznegoprzekształcaniaodpadówmuszązarównodziś,jakiwszczególnościwprzyszłości,speł-
PRZETWARZANiEiWSTęPNAOBRÓBkA ODPADÓW PRZED ICh BEZPiECZNyMSKłADOWANiEM
Przetwarzanieodpadówjestniezbędnymkrokiemwcelumaksymalnegoodzyskaniasurowcówwtórnychorazrealizacjicelówzrównoważonegorozwojuiekologicznegogospodaro-waniaodpadami.Działaniaprzyprzetwarzaniuodpadówmająnaceluoddzielenieróżnychsurowcówwtórnychodstrumieniaodpadów,któreniezostałyjeszczeoddzielonepodczaswstęp-nejsegregacjiwmiejscupochodzenia,abywmaksymalnyspo-sóbwykorzystaćpochodząceznichsurowcewtórnedorecy-klingu oraz potencjał paliwowydo energetycznego odzysku.innymicelamiprzetwarzaniaodpadówjest:
• usuwaniezestrumieniaodpadówsubstancjipotencjalnieniebezpiecznychoraz ichunieszkodliwienie lub przynaj-mniejizolacja,
• możliwiemaksymalnezmniejszenieilościpozostałychod-padów,
• stabilizacjapozostałej frakcji resztkowejdotegostopnia,aby ich oddziaływanie na środowisko podczas składo-waniazostałozredukowanedominimum.Celtenmożnaokreślić jakoobróbkawstępnaprzedbezpiecznymskła-dowaniem.
Obróbce wstępnej przed składowaniem może towarzy-szyćodzyskaniesurowcówwtórnychorazwykorzystanieod-padówwceluuzyskaniaenergii.Przetwarzanieodpadówjestczęścią zintegrowanego systemu gospodarki odpadami, alemoże także zostać rozpatrzone i realizowane jako oddzielnyproceswpołączeniuzinnymiczynnościamiwramachgospo-darkiodpadami.
Napoprzednichstronachwspomnianookompostowaniujakoojednymzmożliwychsposobówprzetwarzaniaodpadów.Logicznym uzupełnieniem dla procesów aerobowych (tleno-wych)mogąbyćprocesyprzetwarzaniaodpadówopartychnafermentacji anaerobowej (beztlenowej) , gdyż wytwarzany wprocesiefermentacjibiogazjestwykorzystywanydoprodukcjienergiiasamwsaddobioreaktorafermentownimamniejszewymaganiacodojakościmateriałuwyjściowegoorazmiejscaniżjesttowprzypadkureaktorakompostowniczego.Fermen-tacjabeztlenowa( str. 146)możebyćteżtraktowanajakooddzielnyprocesbiologicznegoprzetwarzaniaodpadów,którezostały poddanewcześniejszej selekcji, albomożebyć inte-gralną częścią instalacji mechaniczno – biologicznej obróbkiodpadówzmieszanych(okodzie200301).
instalacjeMechaniczno–biologicznegoprzerobuodpadów( str. 152)dopierowostatnichlatachznalazływykorzystaniejako metoda przetwarzania, która może być uzupełnieniem,alboalternatywądlaprocesuspalaniaodpadów,wceluznacz-negozmniejszeniaobjętościodpadóworazzminimalizowaniuwystępowania w strumieniu odpadów substancji aktywnychbiologicznie.Technologiatałączywsobiekilkaprocesówodzy-skiwaniamateriałówprzeznaczonychdopóźniejszegorecyklin-gu,wykorzystaniaenergiii/lubstabilizacjiprzedskładowaniemodpadówulegającychbiodegradacji.
Mechaniczno–biologiczneprzetwarzanieodpadówtopo-jęcie obejmujące w rzeczywistości przetwarzanie odpadóww sposób mechaniczny oraz biologiczny. Procesy te mogąbyć równieżwykonywanewodwrotnej kolejności.Głównymicechami odróżniającymi te koncepcje są kolejność przepro-wadzeniaorazcelbiologicznejobróbkiodpadów.Techniczneproceduryopartesąnakoncepcji„rozdziału”(MBP,MBA,MBT)oraz„stabilizacji”biologicznej(MBS).
SEGREGACJA I PRZETWARZANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
117PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
niać bardzo rygorystyczne normy w zakresie zapobiegania,zmniejszania i kontroli potencjalnie toksycznej emisji i innychzanieczyszczeń.Standardy i przepisymają istotnywpływnakosztyinwestycyjnebudowyinstalacjitermicznychorazkosztyoperacyjneprocesuspalaniaodpadów.Jakieemisjewrzeczy-wistości powstaną zależyw największym stopniu od składumorfologicznego przekształcanych termicznie odpadów orazodrodzajuzastosowanejdotegotechnologiispalaniaisystemuoczyszczania spalin/ścieków/pozostałości poprocesowych.Wyraźnaróżnicawystępujepomiędzypiroliząakonwencjonal-nymspalaniem, z tym, że pierwszy z procesównie dowiódłjeszczewpełniswojejniezawodnościorazwysokiejwydajno-ści. Wkażdymprzypadkumaksymalna redukcja emisji jestnajważniejszymcelemwzakresiewdrażaniairozwojutermicz-nychmetodprzekształcaniaodpadów.Technologieoczyszcza-niagazówspalinowych( str. 181).
Szczegółowy opis technologii oraz urządzeń, o któ-rych mowa była w tym rozdziale ujęty został w po-
szczególnych arkuszach:
wykaz arkuszów inFormacyjnych
sprawdzone metody gospodarowania odpadami komunalnymiczęść: procesy wstępnego przygotowanie oraz
przetwarzania odpadów z gospodarstw domowych
podtytuł (sekcja)
nazwa arkuszanumer strony
odz
yski
wan
ie/r
ecyk
ling
odpa
dów
recykling odpadów papierowych 118
recykling odpadów szklanych 123
recykling opakowaniowej frakcji lekkiej
128
sortowanie wielkogabarytów 135
kompostowanie tlenowe 139
Fermentacja beztlenowa 146
stab
iliza
cja/
unie
szko
dliw
iani
e od
padó
w
mechaniczno – biologiczna
przerób/stabilizacja odpadów (mbp, mbs)
152
solarne suszenie odpadów i osadów ściekowych 162
wsp
ółsp
alan
ie i
spal
anie
(ter
mic
zne
prze
kszt
ałca
nie)
odp
adów
przemysłowe współspalanie odpadów
166
termiczne przetwarzanie odpadów - spalanie rusztowe
171
termiczne przetwarzanie odpadów - spalanie fluidalne
176
systemy oczyszczania spalin 181
RECYKLING ODPADÓW PAPIEROWYCH
118 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
recykling odpadów papierowych
proces technika środki
nazwa Przetwarzanieisortowaniemakulatury(zapomocąróżnychtechnologii)
zastosowanie Wytworzenierozdrobnionegopapieruspełniającegowymogieuropejskichklasstandardowychdlapapieruzrecyklingu(graficzneiniegraficzneproduktypapierowe)
charakterystyka zastosowania (patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże)
pozostałe odpady
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Makulaturynienależyzbieraćrazemzinnymiodpadami,należyjązwłaszczaoddzielićododpadów,któresąmokre,tłustelubinaczejzanieczyszczone.Metodą,którawewłaściwysposóbzapewniwydajnyrecyklingorazwysokąjakośćpochodzącychzrecyklinguproduktów,jestsortowaniewstępneorazzbieranieselek-tywneuźródła.Jakośćmakulaturyzebranejzinnymiodpadami,odzyskanejzinnychstrumieniodpadówalbopozyskanejzeskładowiskodpadówwystarczydoprodukcjipapieruniskogatunkowego,np.kartonuniskiejjakości.Pozawstępnymzbieraniemselektywnymuźródłanietrzebastosowaćżadnychśrodkówpoprzedzającychsortowanie.
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Rozdrobnionypapierpozyskanywprocesiesortowaniamożebyćużytybezpośredniodoprodukcjinowychproduktówpapierowychlubwykorzystanywinnychmetodachrecyklingu.Wpozostałychmetodachrecy-klingupapiermożebyćwykorzystanyjakoużyźniaczglebywprocesiekompostowanialubjakomateriałizolacyjny.
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
Domieszek oraz materiałów zakłócających sortowanie usuniętych w procesie sortowania należy siępozbyć.Najpowszechniejszymrozwiązaniemjestspalaniepołączonezeskładowaniemstałychodpadówpodprocesowych.
wymagania ochronne Odpadyorazsortowniapowinnybyćzabezpieczoneprzedwpływempogody(zwłaszczadeszczuiśniegu)orazprzedpożarem.
możliwość zatrudnienia Wwieluprzypadkachsortowanieiprzetwarzaniemakulaturymożnawykonywaćręcznie.Tootwieraszerokiemożliwościzatrudnieniadlaosóboniskichkwalifikacjachzawodowych.Sytuacjanarynkuorazrosnącypopytnapapierzodzyskusprawia,żeprocestenjestkorzystnytakżezekonomicznegopunktuwidzenia.
możliwe zagrożenia dla zdrowia Sortowaniemakulaturypoprzedzającejejużyciedoprodukcjipapierumatakżenaceluwyeliminowaćterodzajepapieru,którezawierająsubstancjelotne,takiejakDiPN(składniknp.kaleksamokopiujących),zestrumieniasurowcaprzeznaczonegodoprodukcjipapieruwykorzystywanegodopakowanialubprzecho-wywaniażywności.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
Aby zapewnić rentowność przedsięwzięcia, makulaturę należy dostarczać z dużego obszaru.
warunki klimatyczne Zebranypapierorazsortowniapowinnybyćzabezpieczoneprzedwpływempogody,cooznacza,żezwłasz-czamiejsca,wktórychprzetwarzasięiskładujeodpady,powinnybyćosłonięteoddeszczuiwiatru.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Procestakizwykleobejmujemechaniczneusuwaniefrakcjidrobnejorazsurowcazakłócającegosortowanie(np.substancjimineralnych,częścimetalowych),atakżesortowanieoróżnympoziomiezautomatyzowaniastosowanewceluotrzymaniapapieruróżnegogatunkuzoddzielniezebranejmakulatury.
RECYKLING ODPADÓW PAPIEROWYCH
119PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
podstawowe wymogi ✦ Papierudorecyklingunienależyzbieraćrazemzinnymiodpadami.
✦ Surowiecbezzanieczyszczeńiwzględniesuchy.
spodziewane rezultaty ✦ Domieszkazanieczyszczeńwpozyskanymsurowcu:poniżej2.5%masysurowca.
✦ Papierookreślonejjakości
zalety Technologiapodstawowa:
✦ prosta,
✦ niewymagadużegokapitału,
✦ niezawodna,tj.wnikłymstopniupodatnanaawarie(osiąga95%wydajności),
✦ wysoceelastyczna.
Technologiazaawansowana:
✦ zmechanizowanesortowaniewstępne,
✦ przeróbwiększyniżwtechnologiipodstawowej,
✦ niższezapotrzebowanienapracęludzkąwporównaniuztechnologiąpodstawową,
✦ elastyczna.
Technologiawysokiejklasy:
✦ proceszautomatyzowany,
✦ wysokiprzerób,
✦ niskiezapotrzebowanienaponowneprzetwarzaniewpapierni.
wady Technologiapodstawowa:
✦ wymagadużychnakładówpracyludzkiej(potrzebnalicznakadra),
✦ stosunkowoniskiprzerób.
Technologiazaawansowana:
✦ wporównaniuztechnologiąpodstawowąwymagalepiejwykwalifikowanychpracowników,
✦ nieznaczniepodnosiryzykoawarii(osiąga80-95%wydajności)
Technologiawysokiejklasy
✦ wymagawysokowykwalifikowanejkadry,
✦ kosztowna,
✦ wymagadostawzdużegoobszaru.
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna W technologii podstawowej proces sortowania obejmuje mechaniczne usuwanie frakcji drobnej (np.substancjimineralnych,drobnychczęścimetalowych)orazręcznesortowaniemakulaturynaróżnegatunkipapieru.Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
Surowiec wejściowy
Pas podający
Przesiewanie drobnego surowca + dmuchawa
Domieszki(zanieczyszczenia)
Kabina sortownicza(obsługiwana przez osoby
sortujące ręcznie)
Pozostałości
Odzyskany papier 5
Odzyskany papier 6
Odzyskany papier 7
Odzyskany papier 8
Odzyskany papier 1
Odzyskany papier 2
Odzyskany papier 3Odzyskany papier 4
W technologii zaawansowanej proces sortowania obejmujemechaniczne usuwanie frakcji drobnej (np.substancjimineralnych)orazsortowaniemakulaturynakartonipapiergazetowy(np.zapomocąsepara-torabalistycznego)inastępująceponichręcznesortowanienaróżnegatunkipapieru.Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
RECYKLING ODPADÓW PAPIEROWYCH
120 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Surowiec wejściowy
Pas podający
Magnes
Przesiewanie drobnego surowca
Kabina sortownicza(obsługiwana przez osoby
sortujące ręcznie)
Pozostałości
Odzyskany papier 1
Odzyskany papier 2
Odzyskany papier 3
Odzyskany papier 4
Odzyskany papier 1
Odzyskany papier 2
Odzyskany papier 3Odzyskany papier 4
Separator balistyczny
Dmuchawa
Domieszki
Metale żelazne
PlastikAluminium
Technologiąwysokiejklasynazywany jestsystemTrie-inking,któryopracowanowKoloniiwNiemczech(http://www.tiskens.de/fileadmin/tiskens/downloads/Altpapier.pdf).Jesttoniemalżecałkowiciezautoma-tyzowanysystemobróbkiopartynakilkuetapowymprocesierozdrabniania inastępującymponimprze-siewaniu.Doniezbędnychelementówprocesunależywstępneusuwaniekartonuoraznastępująceponimoczyszczaniepozostałegostrumieniapapieru zapomocą innychmetodsortowania.Odbywasię towgnastępującegoschematu:
Frakcjalekka
Surowiec wejściowy
Przesiewanie
Separator balistyczny
Separator balistyczny
Makulatura (1.04)
Separator cyklonowy
Rozdrabniacz
Filtr
Filtr
Filtr
Separator balistyczny
Separator magnetyczny
Separator cyklonowy
Separacja surowca obojętnego
Makulatura typu 1.02/1.04
Rozdrabniacz
Spulchnianie
Belownica
Odpylacz
Kontenerna odrzuty
i resztki
Papier wypłukany
ZagęszczanieZmywanie tuszu Powietrze
oczyszczone
Powietrzeoczyszczone
PowietrzeoczyszczoneFrakcja
ciężka
Separator balistyczny
RECYKLING ODPADÓW PAPIEROWYCH
121PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
moc przerobowa Technologiapodstawowa:
✦ Średnietempoprzerobuwynosiok.5Mg/h
Technologiazaawansowana:
✦ Tempoprzerobuwahasięmiędzy4a8Mg/h.
Technologiawysokiejklasy:
✦ Tempoprzerobudochodzidook.12Mg/h
kompatybilność
z innymi systemamiProcestakimożebyćwłączonywrecyklingwłaściwywpapierniipotraktowanyjakoetapgopoprzedzający.Wcześniejszaobróbkawstępnaniejestwtymwypadkukonieczna.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna
Technologiapodstawowaitechnologiazaawansowanawymagająstosunkowoniskichnakładówenergii.
Wporównaniuzniminakładyenergiiwtechnologiiwysokiejklasywydająsięwysokie,jednaksąonewciążumiarkowane.
wpływ na emisję co2
Dziękiwykorzystaniupapieruzodpadówoszczędzasięsurowiecnaturalny–masędrzewną,comawpływnastanśrodowiskanaturalnego.Wprodukcjinowychproduktówpapierowychzmakulaturyzużywasięrównieżmniejenergii,coprzynosidodatkowekorzyścidlaśrodowiska.
potrzebne pomoce i dodatki Nicpozawspomnianymijużzespołamiurządzeń.
potrzebne zasoby ludzkie
Technologiapodstawowa:
✦ zwykledo8pracowników,wtym1brygadzista,6robotnikówzamieńnasortującychręcznieorazjedenrobotnikpracującynazmianęjakomaszynistaluboperatorurządzeń.
Technologiazaawansowana:
✦ zwykledo6pracowników,wtym1brygadzista,4robotnikówzamieńnasortującychręcznieoraz1robotnikpracującynazmianęjakomaszynistaluboperatorurządzeń.
Technologiawysokiejklasy:niedotyczy.
potrzebna przestrzeŃ Około5tys.m2dlazakładuśrednichrozmiarów
wymagania pooperacyjneDomieszkiwynoszą średnio ok. 3% strumieniawejściowego; odpady te traktuje się jako pozostałościpoprodukcyjneimusząbyćwinnysposóbutylizowane.
kosztorys
koszty inwestycji
Technologiapodstawowa:
✦ Wgranicach30-80tys.€dlaliniitechnologicznejśrednichrozmiarów
Technologiazaawansowana:
✦ Wgranicach120tys.-1,5mln.€dlaliniitechnologicznejśrednichrozmiarów
Technologiawysokiejklasy:
✦ Ok.12mln.€
koszty eksploatacyjne
Technologiapodstawowa:
✦ Kosztyeksploatacyjnewynosząśrednio15-20€/Mg,zczegonaprawybieżąceikosztyutrzymaniarównesąok.2tys.-5tys.€rocznie(6%początkowejinwestycji).
Technologiazaawansowana:
✦ Kosztyeksploatacyjnewynosząśrednio17-30€/Mg,zczegonaprawybieżąceikosztyutrzymaniarównesąok.7tys.-90tys.€rocznie(6%początkowejinwestycji).
Technologiawysokiejklasy:
✦ Kosztyeksploatacyjnewynosząśrednio38-40€/Mg,
możliwe zyski
Nawiosnę2007makulaturaosiągałanastępującecenynarynkacheuropejskich:
✦ Papiermieszany(1.02): 65-75€/Mg
✦ Papierpakowyitektura(1.04): 70-80€/Mg
✦ Papierprzeznaczonydoodbarwiania(1.11): 73-105€/Mg
✦ Papiergazetowy(2.01): 100-110€/Mg
Zimą2010rokucenywPolscekształtowałysięnastępująco:
✦ Papiermieszany(1.02): 250-300PLN/Mg
✦ Papierpakowyitektura(1.04): 500-555PLN/Mg
✦ Papierprzeznaczonydoodbarwiania(1.11): 600-650PLN/Mg
✦ Papiergazetowy(2.01): 600-650PLN/Mg
RECYKLING ODPADÓW PAPIEROWYCH
122 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
Technologiapodstawowa:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.15-20€/Mg
Technologiazaawansowana:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.17-30€/Mg
Technologiawysokiejklasy:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.38-40€/Mg
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Technologiapodstawowa,technologiazaawansowana:
ObasystemyznajdujązastosowanienadużąskalęwcałejEuropieiwPolsce.
Odpowiedniezakładyznaleźćmożnanp.
MKRecyklingSULOwZgierzu
DisoniTradehousewNowymDworzeMazowieckim
SammlerSTENAwSzczecinie
Technologiawysokiejklasy:
PierwszymdużymobiektemtegotypujestzakładTrie-inkingwMerkenichwKolonii(Niemcy),sortowniaodpadówfunkcjonującadziśpodnazwąRemondis.
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
PrawiewszystkiefirmygospodarująceodpadamidziałającewNiemczechprzetwarzająmakulaturęwzakła-dachwykorzystującychtechnologiępodstawowąoraz/lubzaawansowaną.Odnośnezakładyto:
✦ www.sulo.de Sulo ✦ www.sita-deutschland.de SiTA ✦ www.remondis.de Rethmann ✦ www.jakob-becker.de Becker ✦ http://www.alba.info Alba-Gruppe
Agregatyorazsprzętużywanywprocesieprzetwarzanianależądozasobówsprzętowychpowszechniedostępnychdlasektoragospodarkiodpadami iwykorzystywanychdomechanicznejobróbkiodpadów.Należądonichzwłaszcza:
1) Przenośniki/podajniki (Förderbänder/Dosierer)
✦ www.rudnick-enners.de Rudnick+EnnersMaschinen-u.AnlagenbauGmbH,Alpenrod ✦ www.ludden.de Ludden&Mennekes,Meppen
✦ http://www.porkon.pl P.P.H.„PORKON”Sp.zo.o.,Orneta
2) Wyposażenie do sortowania, klasyfikatory (Klassiertechnik)
✦ www.komptech.de KomptechVertriebsgesellschaftDeutschlandmbH,Oelde ✦ www.lonkwitz.com LonkwitzAnlagenbauGmbH&Co.KG,Wetzlar-Nauborn ✦ www.freygmbh-caminau.de FreyGmbHCaminau,Königswartha
✦ http://www.roczniak.pl RoczniakRecyklingSystemSp.zo.o.
3) Urządzenia odpylające, dmuchawy (Absaugtechnik)
✦ www.nestro.de NESTROLufttechnikGmbH,Schkölen/Thüringen
✦ http://www.kogi.pl ZakładProdukcyjno-HandlowyKOGi,ReńskaWieś ✦ http://zto.com.pl ZakładTechnikiOdpylania,Końskie
4) Separatory metali żelaznych i nieżelaznych (Metallabscheider)
✦ www.steinert.de SteinertElektromagnetbauGmbH,Köln ✦ www.imro-maschinenbau.de iMROMaschinenbauGmbH,Uffenheim ✦ www.wagner-magnete.de WagnerMagneteGmbH&Co.KG,Heimertingen
✦ http://www.unirob.com.pl UNiROBM.P.KubiccySp.Jawna,Warszawa ✦ http://www.webersc.pl WEBERs.c.,Katowice ✦ http://magnetix.com.pl Magnetix,Toruń
5) Belownice/Prasy (Balierer/Pressen)
✦ www.hsm-online.de HSMGmbH+Co.KG,Salem ✦ http://www.hydrapress.pl HydrapressSp.zo.o.,BiałeBłota ✦ http://www.zentex.pl P.U.E.ZENTEXSp.zo.o.,Kalisz
RECYKLING ODPADÓW SZKLANYCH
123PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Słowniczek inwestora:
✦ Przetwarzanieisortowaniemakulatury(wróżnychkonfiguracjachtechnicznych)
✦ AufbereitungundSortierungvonAltpapier(inunterschiedlicherAuslegunghinsichtlichderTechnisierung-/Automatisierung)
✦ Przenośniki/podajniki
✦ Förderbänder/Dosierer
✦ Wyposażeniedosortowania,klasyfikatory
✦ Klassiertechnik
✦ Urządzeniaodpylające,dmuchawy
✦ Absaugtechnik
✦ Separatorymetali(Feinieżelaznych)
✦ Metallabscheider(Feu.NE)
✦ Belownice/Prasy
✦ Balierer/Pressen
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Niezbadanojeszczeskutkówwielokrotnegorecyklingudokonywanegozapomocątechnologiiwysokiejklasy.JakdotądniemożnabyłowpełniocenićwpływurozdrabnianiadokonywanegowzakładachTrie-inkingnajakośćpowstającychtamproduktówpapierowych.Europejskiprzemysłpapierniczyzawarłdobrowolnąugodę,wmyślktórejzadeklarował,żewspieraćbędziedalszyrecyklingpochodzącegozrecyklingupapierupoprzezinwestycjewbadaniairozwójorazpoprzezwykorzystaniewiększychilościmakulaturydoprodukcjipapieru(www.paperrecovery.org).Deklaracjategorodzajugwarantuje,żestalepodejmowaneirozwijanebędąwysiłkinarzeczrecyklinguorazżeograniczona,alestalewywierana,presjaprawnaprzyczynisiędoustanowieniatrwałegosystemurecyklingumakulatury.
recykling odpadów Szklanych
proces technika środki
nazwa Przetwarzanieisortowanieodpadówszklanych(zapomocąróżnychtechnologii)
zastosowanie Wytworzenieczystej stłuczki szklanej z zebranychselektywnieodpadówszklanychspełniającejwymogiprzemysłuszklarskiego
charakterystyka zastosowania (patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże)
pozostałe odpady
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Odpadówszklanychnienależyzbieraćrazemzinnymiodpadami(zbieranieselektywne),ajeślijużtotylkozinnymisuchymiodpadami(opakowaniowafrakcjalekka,frakcjasucha)nadającymisiędoprzetworzenia.Jeśli stłuczka szklana jest zmieszana z innymi odpadami, powinnabyćwysegregowana jakopierwsza.Równieważnejestto,bykażdykolorszkłazbieraćoddzielnie,bozwiększatoszansęnarecyklingorazpodnosi jego jakość.WNiemczech z odpadówszklanych zebranych iwyselekcjonowanychwgkoloruuzyskujesięstłuczkęszklanąwnastępującychproporcjach50%:40%:10%(przezroczysta/zielona/brązowa).
RECYKLING ODPADÓW SZKLANYCH
124 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Stłuczkaszklanapozyskanawprocesiesortowaniamożebyćużytabezpośredniodoprodukcjinowegoszkłalubwykorzystanawinnychmetodachrecyklingu.Domieszkimetaliwydzielonewczasiesortowaniamogąbyćtakżeponowniewykorzystaniewprocesierecyklingu.
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
Pozostałości,wtymodpadyobojętne,możnaalboskładowaćnawysypisku,albopozbyćsięichwinnysposób.
wymagania ochronne Podczassortowanianależyprzestrzegaćdopuszczalnychnormhałasu.
możliwe zagrożenia dla zdrowia Podczassortowanianależyprzestrzegaćdopuszczalnychnormhałasu.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
Aby zapewnić rentowność przedsięwzięcia, szkło należy dostarczać z dużego obszaru.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Procestakiobejmujemechaniczneprzetwarzanie,wwiększymbądźmniejszymstopniuzautomatyzowanewceluusunięciamateriałówzakłócającychprocesselekcji(np.częścimetalowych),orazwstępnąsegregacjęszkłainastępująceponiejzautomatyzowanasegregacja,któramanaceluotrzymanieszkłaookreślonejczystościiwjednakowymkolorze.
podstawowe wymogi ✦ Jakosurowiecwejściowynależystosowaćszkłozebraneselektywnezgospodarstwdomowychorazobiektówinfrastruktury.
✦ Surowiecwejściowybezwiększychzanieczyszczeń.
✦ Szkłowyłączniezopakowańszklanych(butelkowe,słoikowe)tj.żadnegoszkłapłaskiego(np.szybokiennych,szkłazbrojonego).
spodziewane rezultaty ✦ Surowiecszklanyookreślonejjakości.
✦ Domieszkazanieczyszczeńwpozyskanymsurowcu:
✦ ceramika,kamienieorazinnanieszklanafrakcjainterna(obojętna)<25g/Mg,
✦ metalenieżelazne<5g/Mg
✦ metależelazne<2g/Mg
zalety ✦ proceswdużejmierzezautomatyzowany
✦ wysokawydajność
✦ surowiecwyjściowyostałejjakości
wady ✦ dośćwysokiekoszty
✦ potrzebnedostawyzdużegoobszaru
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Wtechnologiipodstawowejprocesprzetwarzaniaodpadówobejmujeręczneusuwaniesurowcazakłóca-jącegosegregacjęorazwstępnesortowaniemieszaninyszklanej.Potemnastępujeusuwaniesurowcówlekkich,takichjakpapieriplastik,oddzielaniemagnetyczne,rozdrabnianiesurowcaorazkońcoweprzesie-wanie.Wichwynikupowstajemieszaninaszkłakolorowegoorazbezbarwnastłuczkaszklanapozbawionazanieczyszczeń.Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
Surowiec wejściowy
Sortowanie wstępne
Linia sortownicza
Rozdrabnianie
Separator magnetyczny
Dmuchawa
Przesiewanie
większezanieczyszczenia
aluminiumplastikpapier
metależelazne
Stłuczka szklanagotowa do
ponownegowykorzystania
RECYKLING ODPADÓW SZKLANYCH
125PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Wtechnologii rozszerzonejprocesprzetwarzaniaodpadówobejmujewstępneprzesiewanie,poktórymnastępujeręczneusuwaniemateriałówzakłócającychprocessegregacjiorazsortowaniewstępnemiesza-ninyszklanej.Ponichnastępujetakżeoddzielaniemagnetyczne,dodatkoweprzesiewaniezapomocąsitooczkachróżnychrozmiarów(15mm,30mm,60mm)orazusuwanienieszklanychelementówobojętnych,którychnieudałosięusunąćwpoprzednichetapach.Kolejnekrokito:
✦ podniesienieczystościstłuczkiszklanejorozmiarach5-15mm,15-30mm,30-60mmzapomocąsortowaniaoptycznego(modułoptyczny),
✦ rozdrabnianieotrzymanegosurowca,
✦ powtórneusuwanienieszklanychelementówobojętnychorazmetalinieżelaznychorazkolejnesorto-wanieoptyczne(opcjonalnie),wgkoloru.Napotrzebysortowaniaoptycznegoużywasiętechnologiinaświetlaniabliskąpodczerwienią(modułyNiR=nearinfrared).
Procestenodbywasięnajczęściejwgdwóchnastępującychschematów:
30-60 mm
Surowiec wejściowy
Linia sortownicza
Rozdrabnianie
Separator magnetyczny
Dmuchawa
Przesiewanie np.: 25 mm
Kontrola jakości
Oddzieleniefrakcji inertnej
Sortowanie optyczne(moduł NIR)
większezanieczyszczenia
aluminiumplastikpapier
metależelazne
Stłuczka szklanagotowa do
ponownegowykorzystania
Surowiec wejściowy
Linia sortownicza
Separator magnetyczny
Dmuchawa
Przesiewanie
większezanieczyszczenia
aluminiumplastikpapier
metależelazne
Sortowanie wstępne
Silos
Kontrola jakości Kontrola jakości
< 15 mm 15-30 mm 30-60 mm > 60 mm
Sortowanieoptyczne
Sortowanieoptyczne
Sortowanieoptyczne
Złommetali nieżelaznych
Oddzielenie metali nieżelaznych
Oddzielenie frakcji inertnej
Oddzielenie frakcji inertnej
Oddzielenie frakcji inertnej
Przesiewanie Przesiewanie
< 5 mm 5-15 mm Rozdrabnianie
RECYKLING ODPADÓW SZKLANYCH
126 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Sortowaniestosowanewceluuzyskaniastłuczkiszklanejdajenastępującewyniki:
✦ domieszkaszkłazielonego: <0,2%
✦ domieszkaszkłabrązowego: <0,3%
✦ ceramika/kamienie/porcelana: <20pp
moc przerobowa Przeróbinstalacjijednoliniowejwynosiok.20Mg/h,natomiastmożliwyprzeróbinstalacjiwieloliniowejwynosi50Mg/h.
kompatybilność
z innymi systemamiProcestakimożebyćwłączonywrecyklingwłaściwywhucieszkłaipotraktowanyjakoetapgopoprzedza-jący.Przetwarzaniezewnętrzne(outsourcing)niejestkonieczne.Procestenmożebyćrównieżwykorzystanyjakoelementsortowniazebranejselektywniesuchejfrakcjiopakowaniowej.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna Systemyzaawansowanetechniczniepotrzebująok10000MWhenergiirocznie.
wpływ na emisję co2
Dziękiwykorzystaniuodpadówszklanychjakosurowcazastępczegoograniczyćmożnazużyciezasobówpierwotnychpiaskukwarcowego,sodyiwapnaaprzeztoemisjęCO2–produkcjaszkłazsurowcapodsta-wowegopowodujeemisjęCO2naznaczniewyższympoziomie.Wprodukcjinowegoszkłazodpadówszklanychzużywasięrównieżmniejenergii,coprzynosidodatkowekorzyścidlaśrodowiska.
potrzebne pomoce i dodatki Brak.
potrzebne zasoby ludzkieDopracyprzykilku taśmachpotrzebaok.11osóbna1zmianie,zczego7osóbpotrzebnych jestdosortowaniawstępnego.
potrzebna przestrzeŃ Powierzchniamagazynowado8tys.m2.
wymagania pooperacyjneWyeliminowanychdomieszeknależypozbyćsięwinnysposób,zgodnyzeuropejskąhierarchiąpostępo-waniazodpadami.
kosztorys
koszty inwestycji Środkicałkowite:dook.12milionów€.
koszty eksploatacyjne
Wkosztachbieżącejeksploatacjiuwzględnićnależy:
✦ naprawybieżąceikosztyutrzymania:ok5%początkowejinwestycjirocznie,
✦ wydatkipersonalne.
możliwe zyski Cenarynkowa,jakąposortowaneszkłoosiągawostatnichlatach,dochodzido35€/Mg.
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
Brak
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
ProcesyteznajdujązastosowanienadużąskalęwcałejEuropieinaświecie.
Np.wNiemczechdużezakładyistniejąw:
✦ Velten(320,000Mgrocznegoprzerobu–największyzakładtegorodzajuwEuropie)
✦ GroßSarchenGroßraschen(RHENUSSERORecycling)
✦ Dormagen(Au.TGesellschaftfurAltglasaufbereitungu.RecyclinganlagenGmbH)
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Wielefirmśrednichidużychrozmiarówzajmującychsięgospodarkąodpadamiprzetwarzazebraneodpadyszklanewopisanysposób,np.:
✦ www.sulo.de Sulo ✦ www.sita-deutschland.de SiTA ✦ www.remondis.de Remondis ✦ http://www.alba.info Alba-Gruppe
Agregatyorazsprzętużywanywprocesieprzetwarzanianależądozasobówsprzętowychpowszechniedostępnychdlasektoragospodarkiodpadami iwykorzystywanychdomechanicznejobróbkiodpadów.Należądonichzwłaszcza:
1) Przenośniki/podajniki (Förderbänder/Dosierer)
✦ www.rudnick-enners.de Rudnick+EnnersMaschinen-u.AnlagenbauGmbH,Alpenrod ✦ www.ludden.de Ludden&Mennekes,Meppen
✦ http://www.porkon.pl P.P.H.„PORKON”Sp.zo.o.,Orneta ✦ http://www.mifama.pl MiFAMASA,Mikołów
RECYKLING ODPADÓW SZKLANYCH
127PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
2) Wyposażenie do sortowania, otwieracze do worków:
✦ www.sr-recyclingtechnik.com Spezialmaschinen&Recyclingtechnik,Chemnitz ✦ www.matthiessen-technik.de MatthiessenLagertechnikGmbH,Krempe ✦ www.ze-recyclingtechnik.de ZE-RecyclingtechnikGbR,Grafing
✦ http://www.roczniak.pl RoczniakRecyklingSystemSp.zo.o.,ZielonaGóra
3) Separacja, klasyfikacja i kontrolal
✦ www.mogensen.de MogensenGmbH&Co.KG,Wede ✦ www.eurec-technology.com EuRecTechnologyGmbH,Merkers ✦ www.lonkwitz.com LonkwitzAnlagenbauGmbH&Co.KG,Wetzlar-Nauborn ✦ www.freygmbh-caminau.de FreyGmbHCaminau,Königswartha
✦ http://www.mifama.pl MiFAMASA,Mikołów
4) Technologia rozdrabniania
✦ www.bomatic.de Bomatic–Umwelt-undVerfahrenstechnikGmbH,Hamburg ✦ www.hsm-online.de HSMGmbH+Co.KG,Salem ✦ www.erdwich.de ErdwichZerkleinerungs-SystemeGmbH,Kaufering ✦ www.mewa-recycling.de MeWaRecyclingMaschinenundAnlagenbauGmbH,Gechingen
✦ http://komado.com.pl ZakładKonstruowaniaMaszyniUrządzeńKOMADO ✦ http://www.trymet.pl ZakładWyrobówMetalowychTRyMETSp.zo.o.
5) Separatory metali żelaznych i nieżelaznych (Metallabscheider)
✦ www.steinert.de SteinertElektromagnetbauGmbH,Köln ✦ www.imro-maschinenbau.de iMROMaschinenbauGmbH,Uffenheim ✦ www.wagner-magnete.de WagnerMagneteGmbH&Co.KG,Heimertingen
✦ http://www.webersc.pl WEBERs.c.,Katowice ✦ http://magnetix.com.pl Magnetix,Toruń
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
6) Technologia NIR
✦ www.real-vision-systems.de TiTechVisionsortGmbH,Andernach ✦ www.titech.pl TitechPolska,Katowice
Słowniczek inwestora:
✦ Przetwarzanieisortowanieszkła(różnerozwiązaniatechnologiczne).
✦ AufbereitungundSortierungvonAltglas(inunterschiedlicherAuslegunghinsichtlichderTechnisierung-/Automatisierung)
✦ Przenośniki/podajniki
✦ Förderbänder/Dosierer
✦ Wyposażeniedosortowania,otwieraczedoworków
✦ Sacköffner
✦ Separacja,klasyfikacjaikontrola
✦ Separatoren/Klassier-u.Siebtechnik
✦ Technologiarozdrabniania
✦ Zerkleinerungstechnik
✦ Metallabscheider(Feu.NE):Separatorymetali(Feinieżelaznych)
✦ NiR-Technik:Seperatoryoptycznebliskiejpodczerwieni(NiR)
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
128 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
recykling opakowaniowej frakcji lekkiej
proces technika środki nazwa Przetwarzanieisortowanieopakowaniowejfrakcjilekkiej(zapomocąróżnychtechnologii)
zastosowanie Wytworzenieczystej,podzielonejwgskładuchemicznegofrakcjimetalu,plastikuorazmateriałówkompo-zytowychnadającychsiędodalszegorecyklinguzodpadówopakowaniowychzebranychzodpadówzgospodarstwdomowychiobiektówinfrastruktury.
charakterystyka zastosowania(patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne 1 opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże)
pozostałe odpady 2
Odpadyniewielkichrozmiarówpodobnegorodzaju lubpochodzącezniewielkichurządzeńelek-trycznychielektronicznych(np.golarka,tosteritp.)
1 Tylkosuchafrakcjalekkazodpadówzgospodarstwdomowych,zbieranaselektywnieuźródła.
2 Zebranyodpadyniekomunalnemożnaodrazupołączyćz(komunalną)suchąfrakcjłlekkąpodwarunkiem,żesątoodpadyniewielkichrozmiarówipodobnegorodzaju,takiejakniedużeurządzeniaelektryczneielektroniczne(systemzbieraniaopakowaniowejfrakcjilekkiejzdrobnymiodpadaminieopakowaniowymiopodobnymskładziechemicznymorazzdrobną(tzwczarnąlubbrązową)elektronikąwNiemczechznanyjestjakosystem„GelbeTonneplus”(„systempojemnikazżółtąklapąplus”http://www.gelbe-tonne-plus.de/).Testypilotażowepotwierdziłymożliwośćwspólnejzbiórkitakichodpadów,anastępnieichseparacjiiprzetwarzaniaróżnegorodzajuodpadównaliniachsortowniczych.
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Wstępneprzetwarzanieniejestwymagane,jeślitylkoodpadyopakowaniowezebranoodrazuselektywnieuźródła(systemkolorowychworkówlubpojemnikówkołowych)lubjeślidopilnowano,bysuchafrakcjaopakowaniowabyłazbieranaselektywnieuźródła(system„mokre”-„suche”,czarnypojemnikzżółtąklapą).
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Część rozdrobnionegosurowcapozyskanegowprocesiesortowaniamożebyćużytabezpośredniodorecyklingu (np.metal, papier). Zwłaszcza elementyplastikowemogąwymagaćdodatkowej obróbki lubrozdrabniania,zanimzacznąnadawaćsiędorecyklingu.Zplastikuwytwarzaćmożnarównieżenergię,comożemiećpewnezalety.
wymagania pooperacyjne Abypozbyćsięodrzutówzsortowania,możnajepoddaćdalszejobróbcezgodniezeuropejskąhierarchiąpostępowaniazodpadami.
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
Pozostałościzsortowaniaodużejwartościkalorycznejmożnaprzeznaczyćdoodzyskuenergetycznego(spalanielubwspółspalanie),drobneodpadyobojętnemożnaskładowaćnaodpowiednimskładowisku.
wymagania ochronne Podczaspracnależyprzestrzegaćprzepisówprzeciwpożarowychorazdopuszczalnychnormdlahałasu.
możliwość zatrudnienia Wwieluprzypadkachsortowanieiprzetwarzanieodpadówopakowaniowychmożnawykonywaćręcznie.Tootwieraszerokiemożliwościzatrudnieniadlakandydatówoniskichkwalifikacjachzawodowych.Jeślipozyskiwanysurowiecwyjściowyjestdobrejjakościorazistniejądobrerynkizbytu,procestenmożebyćkorzystnyzekonomicznegopunktuwidzenia.Możnarównieżwdrożyćdodatkowemechanizmyrefinanso-wania,takie jakopłatyproduktowezaopakowania lubprogramlicencji recyklerskiejorganizacjiodzyskuGrünerPunkt(ZielonyPunkt),którystosowanyjestwNiemczechiwielukrajachEuropy.
możliwe zagrożenia dla zdrowia Osobysortująceodpadynarażonesąnadziałanieszkodliwychdlazdrowiamikroorganizówichprionówizarodnikówgrzybów,istniejeteżryzykoskażeniabakteriologicznegolubkontaminacjichemicznejwmiejscupracy.Abyzmniejszyćzagrożeniedlazdrowiapracownikóworazosóbznajdującychsiępobliżu,wdrożyćnależyniezbędneśrodkiostrożności izabezpieczenia, takie jakwietrzenie iwentylacja,odzieżochronnaorazmaskioddechowe.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Sortowniapowinnabyćzabezpieczonaprzedwpływempogody,cooznacza,żezwłaszczatemiejsca,wktórychprzetwarzasięiskładujeodpady,powinnybyćosłonięteoddeszczuiwiatru.
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
129PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Procestakizwykleobejmujeobróbkęmechanicznąoróżnympoziomiezautomatyzowania,któramanaceluprzygotowaćsurowiecdonastępującegozarazpotemsortowaniaorazposortowaćsurowiecwejściowynaróżnesubstancjenadającesiędorecyklingu.Obróbkataopartajestnacelowonastępującymposobierozdrabnianiu,przesiewaniuorazsortowaniu,którewykonujesięzapomocąmniejlubbardziejzaawanso-wanegosprzętuiśrodkówtechnicznych.Obróbkatamożerównieżobejmowaćsortowaniewykonywaneręcznie.
podstawowe wymogi Zasurowiecwejściowysłużyćmuszązbieraneselektywnieuźródłaopakowaniapochodzącezodpadówzgospodarstwdomowychiobiektówinfrastrukturylubprzynajmniejodpadyselektywniezbieranauźródłafrakcjasuchaodpadówkomunalnych.
wymagania pooperacyjne Abypozbyćsięodrzutówzsortowania,możnajepoddaćdalszejobróbcezgodniezeuropejskąhierarchiąpostępowaniazodpadami.
spodziewane rezultaty ✦ Surowiecookreślonejjakościnadającysiędorecyklingu.
✦ (Częściowo)zautomatyzowanąsegregacjęróżnorodnychpolimerówtakichjakPE,PP,PETczyPSwtechnologiizaawansowanejiwysokiejklasy:
✦ dodatkowygranulatplastikowyjakoproduktuboczny(utratastatusuodpadu)technologiiwysokiejklasy.
zalety Technologiapodstawowa:
✦ prostaobróbka,
✦ niewymagadużegokapitału,
✦ niezawodna,tj.wnikłymstopniupodatnanaawarie(osiąga95%wydajności),
✦ dośćelastyczna.
Technologiazaawansowana:
✦ przeróbwiększyniżwtechnologiipodstawowej,
✦ skuteczniejszesortowanie,
✦ niższezapotrzebowanienapracęludzką,
✦ stosunkowoelastyczna.
Technologiawysokiejklasy:
✦ stosunkowowysokiprzeróbwporównaniuzinnymitechnologiami
✦ granulatplastikowyjakoproduktubocznynadającysiędonatychmiastowegoużytku.
wady Technologiapodstawowa:
✦ wymagadużychnakładówpracyludzkiej,
✦ stosunkowoniskiprzerób.
Technologiazaawansowana:
✦ wymagalepiejwykwalifikowanychpracowników,
✦ nietakniezawodnacoodrobinępodnosiryzykoawarii(osiąga80-95%wydajności).
Technologiawysokiejklasy
✦ kosztowna,
✦ wymagawysokowykwalifikowanejkadry,
✦ stosunkowowrażliwanazmianywskładziesurowcawejściowego,przezcojestbardziejpodatnanaawarie,
✦ ztrudemdostosowujesiędozmianwmieszaniniewejściowej.
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
130 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Wtechnologii podstawowejprocessortowaniaobejmujemechaniczneusuwaniedrobnegosurowcazapomocąprzesiewania ioddzielaniaelementówmetalowych,poktórychnastępujeręcznesortowanienaróżnesurowce.Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
Surowiec wejściowy
Pas podający
Frakcja drobnaPrzesiewaniefrakcji drobnej
Kabina sortownicza
Pozostałości
Kompozyty
Metale
Kartony po napojach
Plastik mieszany
Tworzywa 1
Tworzywa 2
Tworzywa 3
Tworzywa 4
Wtechnologiizaawansowanejprzebiegprocesuwyglądapodobniejakwtechnologiipodstawowej,mimoże stosuje ona bardziej zaawansowane technicznie środki, takie jak etap automatycznego sortowaniawykonywanyzapomocątechnologiibliskiejpodczerwieni(modułyNiR)orazróżnychurządzeńsortujących(rozdzielającychmetależelazneinieżelazne,frakcjęlekką).Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
Separator magnetyczny
Separator indukcyjny
Kolejne sortowanie
Przesiewanie
Odrzuty
Papier Karton
FolieMetale żelazne
Metale nieżelazne
Dmuchawa
Surowiec wejściowy
Sortowanie wstępne
Sortowanieautomatyczne
za pomocą specjalnychczujników i wykrywaczy
(np. technologii NIR)
Odrzutyposortownicze
Kompozyty
Plastik mieszany
Kartony po napojach
Różny plastik
Papier / Karton
Folie
Separacjadrobnejelektroniki(„czarnych”i„brązowych”elektrośmieci)razemzodpadamiopakowaniowymimożnawłączyćwprocesrecyklingu.Separacjatakaobejmujesortowanieręczneiautomatyczne.Wsorto-waniuautomatycznymmożnazastosowaćwykrywaczewykorzystującepromienieRoentgena.
MianemtechnologiiwysokiejklasyokreślasięsystemSORTEC3.1,któryzostałużytyporazpierwszywzakładachutylizującychodpadywHanowerze(Niemcy).Systemtakiskładasięzdwóchnastępującychposobieetapówobróbkimechanicznejnasuchoinamokro.Wprocesietymmożnazrezygnowaćzmechanicz-negooddzielaniairozdrabnianiaotrzymanegosurowcanagranulatpolimeruookreślonychwłaściwościach.
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
131PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Obróbkamechanicznanasuchoinamokroobejmujewieleetapówsegregacjisurowcawykorzystującychróżnezaawansowanetechnologie,zapomocąktórychotrzymaneelementydzielisięnaokreślonesurowcenapodstawieichjakościfizycznych(właściwościmagnetyczne,grawitacyjneorazgęstość)ioptycznych.Odbywasiętowgnastępującegoschematu:
Otwieraczworków
Pulper
Centryfugi(wirówki)
Centryfugi(wirówki)
Granulator
Granulat polietylenowy
Aglomerator
Aglomerat poliole�nowy
Pulper
Separatorindukcyjny
Równoległewymywanie i rozpuszczanie
Rozdrabnianiei oddzielanie grawitacyjne
Oczyszczaniewody procesowej
Sitoobrotowe
Separatorpowietrzny
Separator optyczny NIR Separator magnetyczny
Frakcja ciężka
Frakcja lekka
Włókna papierowe
Aluminium
PapierPolimer PET
Kartony po napojach
Polistyren
Biała blacha
OBRÓBKA MECHANICZNA NA SUCHO
OBRÓBKA MECHANICZNA NA MOKRO
USZLACHETNIANIE TWORZYW
Silos Silos
Surowiecpozyskanydziękiobróbcezapomocąróżnychtechnologiimożebyćbezpośredniowłączonywcyklprodukcyjny(np.granulatplastikowy,aluminium,celuloza)lubmożezostaćużytyjakowsadwprocesierecyklinguokreślonegosurowca,np.mieszankitworzywlubopakowańkompozytowychtypuTetraPackitp.
moc przerobowa Technologiapodstawowa:
✦ średnietempoprzerobuwynosiok.1Mg/h
Technologiazaawansowana:
✦ tempoprzerobuwahasięmiędzy1a3Mg/h.
Technologiawysokiejklasy:
✦ udajesięosiągaćmocprzerobowąrzędu25tys.Mgrocznie.
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
132 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
moc przerobowa
cdBilans masy:
Technologiawysokiejklasy
Wyniki(bilanstechnologiiSORTECw2003):
✦ blachabiała:15,4%masy,
✦ opakowaniaTetraPak:4,0%masy,
✦ butelkizpolimeruPET:2,5%masy,
✦ polistyren:1,2%masy.
Surowceprzeznaczonedorozdrobnienia(dalszejobróbki):
✦ folie:3,9%masy,
✦ mieszaninatworzywialuminium:45,8%masy,
✦ papierikarton:0,5%masy,
✦ pozostałości:26,7%masy.
Rozdrabnianieprzynosinastępująceefekty:
✦ aglomeratpoliolefinowy:43,4%masy,
✦ granulatpoliolefinowy:0,4%masy,
✦ granulatpolietyenowy:6,5%masy,
✦ aluminium:3,0%masy,
✦ włóknapapierowe:12,5%masy,
✦ pozostałości:34,2%masy,
✦ zapotrzebowanienapowietrze:55tys.m3/hzfiltrówodpylających;28tys.m3/hzbiofiltra
kompatybilność
z innymi systemamiJeślistrumieńsurowcaorazobróbkasązłożoneiwymagająwsparciazaawansowanejtechnologii,problemtennależyrozwiązaćbudującwyspecjalizowanezakładyalbokorzystajączusługdostawcówzewnętrznych.Jeślisortowaniejestprosteiskupiasięnaodpadachkilkusurowców,wtedyobróbkatamożebyćwłączonawrecyklingwłaściwywzakładzieprodukcyjnymipotraktowanajakoetapgopoprzedzający.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna Technologiapodstawowaitechnologiazaawansowanawymagająstosunkowoniskichnakładówenergii.
Nakładyenergiiwtechnologiiwysokiejklasysądużewporównaniuzinnymitechnologiami.
wpływ na emisję co2 Wykorzystującsurowiecuzupełniającypozyskanywprocesiesortowania,zastępujesięsurowiecpodsta-wowyorazzmniejszajegozużycie,aprzeztoograniczatakżeemisjęCO2.
potrzebne pomoce i dodatki Zużycie wody w technologii wysokiej klasy: 25 tys. m3 rocznie (Sortec 3.1 podczas targów EXPO wHanowerze)
potrzebne zasoby ludzkie Technologiapodstawowa:
✦ średnio12osób.
Technologiazaawansowana:
✦ ok.7do10osób.
Technologiawysokiejklasy:
✦ brakdanych.
Porównanie różnych technologii ma sens tylko wtedy, jeśli porównanie to uwzględni wzmożone zapotrzebowanie na pracę ludzką wykorzystywaną w pro-
cesie dodatkowego rozdrabniania surowca.
potrzebna przestrzeŃ Około5tys.m2dlazakładuśrednichrozmiarów.
wymagania pooperacyjne Odrzutyorazinnepozostałościmogącerównaćsięok.40do50%strumieniawejściowegonależywwięk-szościpotraktowaćjakoodpadyizutylizowaćjezgodniezeuropejskąhierarchiąpostępowaniazodpadami.
kosztorys
koszty inwestycji Technologiapodstawowa:
✦ wgranicach50-150tys.€dlaliniitechnologicznejśrednichrozmiarów.
Technologiazaawansowana:
✦ wgranicach150tys.-2,5mln.€.
Technologiawysokiejklasy:
✦ instalacjaSortec3.1wHanowerzena25tys.ton–12mln€
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
133PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty eksploatacyjne Technologia podstawowa:
✦ Kosztyeksploatacyjnełączniezkosztamiutylizacjipozostałościwynosząśrednio150-300€/Mg*.
Technologia zaawansowana:
✦ Kosztyeksploatacyjnełączniezkosztamiutylizacjipozostałościwynosząśrednio150-225€/Mg.
Wobuprzypadkachnaprawybieżąceikosztyutrzymaniawyliczaneroczniewynosząok.6%początkowejinwestycji.
Technologia wysokiej klasy:
✦ niedotyczy.
*(obliczonenapodstawiecenpanującychwNiemczech,przykładcenpolskichwprezentacjiREMONDISwSzczecinie:http://ste-silesia.org/polemiki/R1-R3.pdf)
możliwe zyski Zapomocąobróbki isortowaniapozyskaćmożnaposzukiwanenarynkusurowce,którychcenazależyodaktualnejsytuacjina rynkuoraz jakościpozyskanegosurowca.Np.pochodzącez recyklingubutelkiipojemnikiz tworzywaHDPEosiągającenę100-240euro/Mg.Abyzrównoważyćkosztyprzetwarzaniaopakowań wprowadzone zostały specjalnemechanizmy, takie jak opracowany w Niemczech programlicencjiproduktowychorganizacjiodzyskuGrünerPunkt(„ZielonyPunkt”www.gruener-punkt.de).
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
Technologiapodstawowa:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.150-300euro/Mg*
Technologiazaawansowana:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.150-225euro/Mg*
Technologiawysokiejklasy:
✦ Kosztycałkowitewprzeliczeniunamasęwynosząok.242-274euro/Mg*
*(obliczonenapodstawiecenpanującychwNiemczech)
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Technologiapodstawowa,technologiazaawansowana:
✦ ObasystemyznajdujązastosowanienadużąskalęwcałejEuropieinaświecie.
WielekorporacjiorazfirmprywatnychgospodarującychodpadamizbudowałytegotypuzakładywNiem-czech.Sątonaprzykład:
✦ AnlagederAbfallverwertungLeipzigGmbH(ALBA-group),przeróbwwysokości76,000Mgrocznie
Technologiawysokiejklasy
✦ ZakładySORTECwHanowerze(Niemcy)sąpierwszymdużymobiektemwykorzystującymtegotyputechnologię,zob.http://www.pbo.de/html/refneu/abfall/sortec.html.
Zaprojektipierwszedziałaniazakładuodpowiadałafiliapierwszejniemieckiejfirmyzajmującejsięrecyklin-giemopakowań, tj.DualesSystemDeutschland (DSD)GmbH,właścicielamarki „ZielonyPunkt” www.gruener-punkt.de;wPolscereprezentujeichorganizacjaodzyskuREKOPOLhttp://www.rekopol.pl
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
PrawiewszystkiefirmygospodarująceodpadamidziałającewNiemczechprzetwarzająmakulaturęwzakła-dachwykorzystującychtechnologiępodstawowąoraz/lubzaawansowaną.Odnośnezakładyto:
✦ www.sulo.de Sulo ✦ www.sita-deutschland.de SiTA ✦ www.remondis.de Remondis ✦ www.jakob-becker.de Becker ✦ http://www.alba.info Alba-Gruppe
Agregatyorazsprzętużywanywprocesieprzetwarzanianależądozasobówsprzętowychpowszechniedostępnychdlasektoragospodarkiodpadami iwykorzystywanychdomechanicznejobróbkiodpadów.Należądonichzwłaszcza:
1) Przenośniki/podajniki (Förderbänder/Dosierer)
✦ www.rudnick-enners.de Rudnick+EnnersMaschinen-u.AnlagenbauGmbH,Alpenrod ✦ www.ludden.de Ludden&Mennekes,Meppen
✦ http://www.porkon.pl P.P.H.„PORKON”Sp.zo.o.,Orneta
RECYKLING OPAKOWANIOWEJ FRAKCJI LEKKIEJ
134 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
2) Wyposażenie do sortowania, otwieracze do worków:
✦ www.sr-recyclingtechnik.com Spezialmaschinen&Recyclingtechnik,Chemnitz ✦ www.matthiessen-technik.de MatthiessenLagertechnikGmbH,Krempe ✦ www.ze-recyclingtechnik.de ZE-RecyclingtechnikGbR,Grafing ✦ http://www.roczniak.pl RoczniakRecyklingSystemSp.zo.o.,ZielonaGóra
3) Separacja, klasyfikacja i przesiewanie:
✦ www.eurec-technology.com EuRecTechnologyGmbH,Merkers ✦ www.lonkwitz.com LonkwitzAnlagenbauGmbH&Co.KG,Wetzlar-Nauborn ✦ www.freygmbh-caminau.de FreyGmbHCaminau,Königswartha
4) Separatory metali żelaznych i nieżelaznych (Metallabscheider)
✦ www.steinert.de SteinertElektromagnetbauGmbH,Köln ✦ www.imro-maschinenbau.de iMROMaschinenbauGmbH,Uffenheim ✦ www.wagner-magnete.de WagnerMagneteGmbH&Co.KG,Heimertingen ✦ http://www.unirob.com.pl UNiROBM.P.KubiccySp.Jawna,Warszawa ✦ http://www.webersc.pl WEBERs.c.,Katowice ✦ http://magnetix.com.pl Magnetix,Toruń
5)Technologia rozdrabniania
✦ www.bomatic.de Bomatic–Umwelt-undVerfahrenstechnikGmbH,Hamburg ✦ www.hsm-online.de HSMGmbH+Co.KG,Salem ✦ www.erdwich.de ErdwichZerkleinerungs-SystemeGmbH,Kaufering ✦ www.mewa-recycling.de MeWaRecyclingMaschinenundAnlagenbauGmbH,Gechingen ✦ http://komado.com.pl ZakładKonstruowaniaMaszyniUrządzeńKOMADO ✦ http://www.trymet.pl ZakładWyrobówMetalowychTRyMETSp.zo.o.
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
6) Technologia NIR
✦ www.real-vision-systems.de TiTechVisionsortGmbH,Andernach ✦ www.titech.pl TitechPolska,Katowice
7) Pozostałe detektory:
✦ www.bruker-axs.de BrukerAXSGmbH,Karlsruhe
Słowniczek inwestora:
✦ Przetwarzanieisortowanieodpadówzlekkichopakowań(wzależnościodstopniamechanizacji).
✦ AufbereitungundSortierungvonLeichtverpackungen(inunterschiedlicherAuslegunghinsichtlichderTechnisierung-/Automatisierung)
✦ Przenośniki/podajniki
✦ Förderbänder/Dosierer
✦ Otwieraczedoworków
✦ Sacköffner
✦ Separatory,klasyfikatoryiprzesiewanie
✦ Separatoren/Klassier-u.Siebtechnik
✦ Separatorymetali(Feinieżelaznych)
✦ Metallabscheider(Feu.NE)
✦ Technologiabliskiejpodczerwieni(modułyoptyczneNiR)
✦ NiR-Technik
✦ Rozdrabnianie
✦ Zerkleinerungstechnik
uwagi i dokumenty reFerencyjne
DalszeszczegółowedanenatematprzetwarzaniaopakowańwrazzlinkamidoodnośnychfirmdziałającychwNiemczechdostępnesąnastronach:
✦ www.bvse.de FederalnyZwiązekSurowcówWtórnychiUtylizacji ✦ www.landbell.de OrganizacjaodzyskuLandbell ✦ www.interseroh.de Organizacjaodzyskuinterseroh ✦ www.gruener-punkt.de OrganizacjaodzyskuDualesSystemDeutschland(DSD)GmbH reprezentowanawPolsceprzezwww.rekopol.pl/
SORTOWANIE WIELKOGABARYTÓW
135PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Sortowanie wielkogabarytów
proces technika środki
nazwa Przetwarzanieisortowanieodpadówwielkogabarytowych(wróżnychkonfiguracjachtechnicznych)
zastosowanie Generowanieczystychfrakcjidrewna,metaliiewentualnieinnychmateriałówtakichjaktworzywasztuczne,zmieszanychodpadówwielkogabarytowychzebranychzgospodarstwdomowychorazźródełkomercyjnych,dorecyklingulubdalszejutylizacji
charakterystyka zastosowania (patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże) przekazanedozbiórkijakozmieszane,bezelementówmającychcharakterodpadówniebezpiecznych
pozostałe odpady
odpadyprzemysłowezdużymudziałemsurowcówwtórnych,alebezelementówniebezpiecznych(np.akumulatorów)
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Opróczselektywnejzbiórkiuźródła,niemakoniecznościdalszejobróbki.
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Różnefrakcjesurowcówwtórnychmogąbyćodzyskanebezpośredniowsortowaniu(np.metale,drewno)lubpodalszychetapachobróbkimogąbyćwykorzystanedo recyklingu.Ponadtomożliwy jest odzyskenergetycznyniektórychfrakcji.
możliwości unieszkodliwiania materiału wyjściowego
Pozostałości po sortowaniu owysokiejwartości opałowejmogą zostaćwykorzystane energetyczniewprocesachspalanialubwspółspalania;składowaniejestmożliwedlaobojętnejfrakcjidrobnej.
wymagania pooperacyjne Pozostałościposortowaniumogązostaćpoddanedalszejobróbcelubunieszkodliwionezgodniezeuro-pejskąhierarchiąpostępowaniazodpadami.
wymagania ochronne Należyzapewnićwczasiewszystkichoperacjiobróbkiodpadówwielkogabarytowychśrodkiochronyprzedhałasem,atakżepoważneśrodkiochronyprzeciwpożarowej
możliwość zatrudnienia Sortowanie iprzetwarzanieodpadówwielkogabarytowychwwieluprzypadkachmożebyćwykonywaneręcznie.Tootwieradużeszansezatrudnienia,przyczymjesttakżemożliwezatrudnianiepracownikówoniskichkwalifikacjachzawodowychiniskichkwalifikacjachtechnicznych.
Procestenmożebyćopłacalny,gdyuzyskujesięfrakcjęwysokiejjakościigdyistniejedobryrynekdlamate-riałówzutylizacji.Jednakżemogąbyćrównieżwprowadzonedodatkoweprogramyrefinansowania,takiejakspecjalneopłatyzaskładowanie.Specjalnymsystememprzetwarzaniaodpadówwielkogabarytowychjestzlecanieczęścipracosobomspołeczniewykluczonym(np.osobomniepełnosprawnym),osobombiorącymudziałwprogramachspołecznych,lubtakim,któremająograniczonązdolnośćdoznalezieniazatrudnieniaw innymmiejscu. ich pracą będziewysegregowanie z całej ilości odpadówwielkogabarytowych tychelementów,któremogąmiećpotencjał,abybyćodsprzedanelubwykorzystanedoinnychcelów(np.staremeble,antyki,niektóreurządzeniatechniczne),atakżeichnaprawa,renowacjalubdemontaż,dopókinieosiągnąodpowiedniegopoziomu,abytrafićdosprzedażylubdoponownegowykorzystaniajakoczęścizamienne,bądźtrafićdoprogramówcharytatywnychlubinstytucjipublicznych.
odpowiedni mechanizm Finansowania Kosztyprzetwarzaniamogąbyćzawartewogólnychopłatachzausługiodbioruodpadówlubbyćprzed-miotemspecjalnegopodatku,przyczymtoostatniemożebyćnaliczanezakażdąprzekazywanąjednostkęlubtylkodlatychjednostekprzekazywanychdoodbioru,powyżejustalonejrocznej ilościtychodpadów.Wpływyzesprzedażyodnowionych inaprawionychelementów/przedmiotówlubzesprzedażyodzy-skanychczęścizamiennych,należyuwzględniaćprzyobliczaniuopłat.Wtensposóbmożebyćmożliwezaoferowaniezbiórkiczęściodpadówwielkogabarytowychzadarmolubzbieraniezadarmozwłaszczatychprzedmiotów,któremająpotencjałdalszegowykorzystanialubsprzedażyporenowacji.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Dobradostępnośćiwystarczającaprzestrzeńdoczasowegomagazynowaniapowinnabyćzapewnionawzakresiegromadzeniaodpadówi(oiledotyczy)takżeinstalacjidosortowaniaiprzetwarzania.Dalekobieżnytransportodpadówwielkogabarytowychjestnieefektywnyinieekonomiczny.
Uwarunkowaniaklimatyczne:Odpadyiinstalacjewykorzystywanedodalszegoprzetwarzania,powinnybyćchronioneprzedwpływemwarunkówatmosferycznych-cooznacza,żeszczególnieobszaryoperacyjneimagazynypowinnybyćosłonięteodsilnychopadówiwiatru.
SORTOWANIE WIELKOGABARYTÓW
136 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Sortowanieodpadówwielkogabarytowychmożebyćdokonywanewmiejscuwytworzenia (konfiguracjapodstawowa)lubpozakończeniuzbiórkiwformiemieszanejwobiekciesłużącymdosortowania.Proceszazwyczajskładasięzróżnychmechanicznychkroków,oróżnymstopniuautomatyzacji,wceluuzyskaniafrakcjimateriałówookreślonejczystości-dorecyklingulubdalszejutylizacji.Proceszazwyczajmanaceluwydzieleniedrewna,surowcówwtórnych,takichjakmetale,papieritworzywasztuczneorazmieszanychpozostałychfrakcjiowysokiejlubodpowiednioniskiejwartościopałowej.
podstawowe wymogi Brakniebezpiecznychelementówiniskiudziałfrakcjimineralnejluborganicznej(bioodpadówmokrych)
spodziewane rezultaty ✦ różnefrakcjemateriałów(drewno,metale,odpadyowysokiejwartościkalorycznej,czasempapier)owymaganymstopniudoczyszczeniadorecyklingulubdalszejutylizacjinp.jakopaliwoalternatywnedoenergetycznegowykorzystania.
✦ odzyskproduktówlubprzedmiotów,możliwychdoponownegowykorzystanialubsprzedaży
zalety ✦ łatwadowdrożeniazewzględunaprosteimniejkapitałochłonneprocesy
✦ bardzoniezawodny,tj.małeryzykoawarii(95%skuteczności)
✦ mogąbyćelastyczniedostosowywanedozmiennychilościnawejściulubdostworzeniaspecyficznychstrumieniwyjściowych
wady ✦ możewymagaćdużychnakładówpracy.
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Sortowanie odpadówwielkogabarytowych zezwala na zastosowanie prostej technologiiwmiejscu ichrozładunku lubw centrum recyklingu (konfiguracja podstawowa), lubpoprzezbardziej zaawansowanetechnikiowyższymstopniuzautomatyzowania,zrealizowanew formie liniisortowniczej (zaawansowanakonfiguracja).Głównymietapamiprocesu,wobuprzypadkachsą:
✦ wstępnesortowanie,któremanaceluoddzielenieurządzeńgospodarstwadomowego(jeżelizostałyzebranezodpadamiwielkogabarytowymi)ikłopotliwychmateriałówodużychrozmiarachzpozosta-łychmateriałów (np.masywneelementymetalowemogąceuszkodzić lubzatrzymać rozdrabniarkiwolnobieżne)
✦ główne(ręczne)sortowanie
Podstawowa konfiguracja
Wzależnościoddostępnychzdolnościimożliwościtechnicznych,mogąbyćużywanedwaróżnesposoby:
✦ Separacjawmiejscuichrozładunkulubwcentrumrecyklingu
Wtymukładziemateriałydrewnianeimetalesąoddzielaneręcznielubprzypomocyciężkiegosprzętulubżurawiazchwytakiempolipowymznanymm.in.zpunktówprzyjmowaniazłomu..Drewno idużeczęścimetalowesąwyjmowanezestosumateriałówwielkogabarytowych(sortowaniepozytywne).Odśredniegoudziałuwynoszącegookoło30-50%materiałówdrewnianychwśródodpadówwielkogabarytowych,okołopołowaztegodrewnamożebyćwysegregowanawtensposób.
✦ Zbiórkapodwójna(tandemowa)
Wramachtegosystemu,wielkogabarytoweodpadydrzewnesązbieraneselektywnieuźródłatj.wielko-gabarytysązbieranewdwóchgrupach:odpadywielkogabarytowedrzewneipozostałewielkogabaryty.Systemjestokreślonyjako„zbiórkapodwójna”,ponieważodpadywielkogabarytowesązbieraneitrans-portowanedwomaróżnymipojazdamispecjalistycznymidomiejscaichdalszegowykorzystania:drewnoosobno,pozostałewielkogabarytyosobno. .System jest szczególnieprzydatnywmiejscachzdobrymrynkiemodpadówdrzewnychimożliwościąenergetycznegowykorzystaniaodpadów(instalacjeodzyskuenergetycznegowtymmonospalarniedrewnalubwspółspalaniedrewnawcementowniachienergetycezawodowej).
Zaawansowana konfiguracja
Wprzypadkubardziejzaawansowanychtechnologicznieliniisortowniczychzalecasię(takżezewzględówekonomicznych)bywielkogabarytoweodpadyzgospodarstwdomowychiinfrastrukturybyłyprzerabianewrazzinnymipodobnymiodpadamitegotypuzdziałalnościprzemysłowejlubkomercyjnej.Rozwiązanietechniczneiwyposażeniemożesięróżnićwtakiejinstalacji,główniewzależnościoddostępnychzasobów(siły roboczej) orazukierunkowanegostrumieniawyjściowego.W takich rozwiązaniachetapwstępnegosortowaniapolegazwyklenakontroliwzrokowejprzyjmowanychodpadóworazseparacjimetaliżelaznych.Dalszeprocesypolegająnaodseparowaniudrobnej frakcji inertnej (niepalnej) odmateriałówowysokiejkaloryczności.Procestenjestczęstopodzielonynakilkalinii,równieżzzastosowaniemtechnologiibliskiejpodczerwieni(NiR)dorozdzieleniatworzywsztucznychnajednejztakichlinii.Przykładwspólnegoschematuprocesuprzedstawiononaponiższejrycinie.
SORTOWANIE WIELKOGABARYTÓW
137PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Surowiec wejściowy
Wstępne sortowanie
Odsiew 20 mm Odsiew 100 mm
Ręczne sortowanie
Surowcewtórne
Separacjametali
żelaznych
Separacjametali
żelaznych
Frakcja średniawykorzystanieenergetyczne
kompostowanielub składowanie
(w zależnościod składu
i wilgotności)
Frakcja drobnaskładowanie
Sortowanie wstępnemateriały masywne
Frakcja nadsitowawykorzystanieenergetyczne
<100 mm
>100 mm
<20 mm>20 mm
moc przerobowa Jakośćfrakcjiwyjściowejzależygłównieodskładuwejściowej.PoniższedaneodnosząsiędosytuacjiwNiemczech:
Frakcjawejściowa(input): 100%mieszanychodpadówwielkogabarytowych
Frakcjawyjściowa(Output): 25-50%materiałówdrewnianych
10-20%metali
10-20%materiałówowysokiejkaloryczności
resztastajesięmateriałemobojętnym
skala zastosowania Mocprzerobowawinstalacjisortowaniajestwzakresie5-20Mg/hdlajednejlinii,czaspracyjednejliniimożebyćokreślonymaksymalniena4000godzinrocznie
kompatybilność
z innymi systemamiWprzypadkugdyoperacjesortowaniasąprosteikoncentrująsiętylkonaokreślonejfrakcjimateriału,istniejemożliwośćintegracjiprzetwarzania-jakokrokpoprzedzającyrzeczywistedziałanianarzeczrecyklinguwzakładzieprodukcyjnymGdysąwymaganebardziejzłożonesystemyprzetwarzaniaiodzyskuróżnychfrakcjimateriałowych,zalecasięoutsourcinglubzakupspecjalistycznychinstalacjidomechanicznegoprzerobu.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna Zużycieenergiiwstosunkudoprzetworzonychilościjeststosunkowoniskie
wpływ na emisję co2 WykorzystaniedrewnaimetalijakosurowcówwtórnychchroniprzedgenerowaniemdodatkowychemisjiCO2,któremogłabygenerowaćprodukcjawoparciuosurowcepierwotne.
potrzebne zasoby ludzkie Zależyodwielkościobiektu,zastosowanejtechnologiiistopniaautomatyzacji.Standardowewymiaryinsta-lacjiwymagajądo8pracowników,zktórychjedenpełnifunkcjębrygadzisty,sześciuzajmujesięręcznymsortowaniem,ajedendziałaelastyczniejakokierowcaimechanik.
Wpodstawowejkonfiguracjiminimalnezatrudnienieto2-3osoby.
potrzebna przestrzeŃ Przeciętnainstalacjaopowierzchni5000m²
wymagania dla utylizacji koŃcowej
Dotyczytozwłaszczaobojętnychfrakcjidrobnych,którepowinnybyćskładowanenaodpowiednimskła-dowiskuzgodniezeuropejskąhierarchiąpostępowaniazodpadami.
kosztorys
koszty inwestycji ✦ wzależnościodwielkości(wydajności)iwyposażeniatechnicznegoobiektusortowania,możnaprzyjąćjakośredniąoczekiwanąkwotęwprzedzialeod70-150€/(tona*rok)
✦ Podstawowa konfiguracja potrzebykapitałowewynikająwszczególnościzmaszyn(chwytakpolipowy),jeślidodatkowonależywybudowaćplacmanewrowo-operacyjny (min. 250m²) potrzeby kapitałowemogą wzrosnąćdo150.000-200.000€ogółem(nowainstalacja/sprzęt).
SORTOWANIE WIELKOGABARYTÓW
138 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty eksploatacyjne ✦ Wzakresie20-50Euro/Mg(przychodyikosztykońcowegounieszkodliwianianiesąwliczone)
✦ Podstawowa konfiguracja Kosztyzbiórkipodwójnej(tandemowej)sąo10-30%wyższewporównaniudokonwencjonalnegoodbiorumieszanychodpadówwielkogabarytowych(główniezpowodudodatkowychosóbipojaz-dów).Jednakkosztydalszegoprzetwarzaniajużniewystępują.Zastosowanietegomodelumasensekonomicznytylkowobszarachodużejgęstościzaludnienia.
możliwe zyski Pochodzązesprzedażywydzielonychsurowcówwtórnych,takichjakmetale,drewnoipapier,wzależnościodsytuacjinarynku,lubodzyskanychelementów,któremogąbyćsprzedawanejakoczęścizapasowelubporemoncie(unikaniepowstawanieodpadów).
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
W zakresie 50-100 €/tona, w zależności od ilości i kosztów usuwania pozostałości sortowania Podstawowa konfiguracja Kosztyoperacjisortowaniasąwzakresie10-20€/tona.
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
instalacjenaobarodzajeprzetwarzaniasąbardzopopularneimożnajeznaleźćwróżnejskaliwcałejEuropieinaświecie,jakoinstalacjemechanicznegoprzerobu(MP,niem.:MA).
istniejącewPolsceinstalacjetypuBRAMdoprodukcjipaliwalternatywnychzodpadówkomunalnychnadająsiędoskonaledoobróbkiodpadówwielkogabarytowych (konfiguracja tandemowa lubzaawansowana),osiągającdużolepsząsprawnośćniżwprzypadkuprzerobuwymieszanychodpadówkomunalnych.
PrzykłademmożebyćinstalacjaBRAMwOpoluomocyprzerobowej100tys.tonrocznie–własnośćZakładKomunalnySp.zo.o.wOpolu,użytkowanieprzezRemondisWarszawaSp.zo.o.
innymprzykłademmożebyćotwartawroku2010-2011przezMPOwKrakowie„Lamusownia”czylipołą-czeniecentrumrecyklinguorazinstalacjidodemontażuurządzeńwielkogabarytowychielektrośmieciwrazzliniądoprodukcjipaliwaalternatywnego.Więcejinformacji:
✦ http://www.lamusownia.krakow.pl/
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
WiększośćfirmodbierającychodpadywNiemczechzobowiązałasiędoselektywnegoodbioruidalszegoprzerobuodpadówwielkogabarytowych.
Agregatyiurządzeniastosowanewprocesienależądopuliurządzeńtechnicznych,któresąogólniedostępneiwykorzystywanewobróbcemechanicznejwsektorzegospodarkiodpadami.Wszczególnościsąto:
1) Kosz zasypowy, przenośnik
✦ www.rudnick-enners.de Rudnick+EnnersMaschinen-u.AnlagenbauGmbH,Alpenrod ✦ www.ludden.de Ludden&Mennekes,Meppen
2) Niszczarka / rozdrabniarka (Brecher)
✦ www.hammel.de HAMMELRecyclingtechnikGmbH,BadSalzungen
✦ http://komado.com.pl ZakładKonstruowaniaMaszyniUrządzeńKOMADO ✦ http://teknamotor.pl TeknamotorSp.zo.o.,OstrowiecŚwiętokrzyski
3) Separatory, klasyfikatory (Klassiertechnik)
✦ www.eurec-technology.com EuRecTechnologyGmbH,Merkers ✦ www.lonkwitz.com LonkwitzAnlagenbauGmbH&Co.KG,Wetzlar-Nauborn ✦ www.freygmbh-caminau.de FreyGmbHCaminau,Königswartha
✦ http://www.roczniak.pl RoczniakRecyklingSystemSp.zo.o.
4) Separatory metali żelaznych i nieżelaznych (Metallabscheider)
✦ www.steinert.de SteinertElektromagnetbauGmbH,Köln ✦ www.imro-maschinenbau.de iMROMaschinenbauGmbH,Uffenheim ✦ www.wagner-magnete.de WagnerMagneteGmbH&Co.KG,Heimertingen ✦ www.real-vision-systems.de TiTechVisionsortGmbH,Andernach
✦ http://www.webersc.pl WEBERs.c.,Katowice ✦ http://magnetix.com.pl Magnetix,Toruń
Słowniczek inwestora:
✦ Przetwarzanieisortowanieodpadówwielkogabarytowych(wzależnościodstopniatechnologii).
✦ Aufbereitung und Sortierung von Sperrmüll (in unterschiedlicher Auslegung hinsichtlich derTechnisierung-/Automatisierung)
KOMPOSTOWANIE
139PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
kompoStowanie
proces technika środki
nazwa Biologiczneprzetwarzanieodpadów-kompostowanieodpadóworganicznych
zastosowanie Kompostowanieodpadóworganicznychmanacelu
✦ odzyskiwanie cennych substancji organicznych i nieorganicznych z ulegającej biodegradacjifrakcjiodpadów,dlawytwarzaniaużytecznegohumusuorazwpołączeniuznimi
✦ znacznezmniejszenieilościodpadówulegającychbiodegradacji,którewprzeciwnymraziemusiałybybyćskładowanelubtermicznieprzekształcane.
✦ zmniejszenieniekorzystnegowpływunaśrodowiskopozostałościpowstałychpobiologicznychproce-sachobróbki,takichjakfermentacjabeztlenowa
str.146„Fermentacjabeztlenowa”
charakterystyka zastosowania
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne 2 odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże) Pozostałościkuchenneiżywności,obornikiodpadyzielone
pozostałe odpady Każdafrakcjaselektywniezebranauźródłaodpadówbiodegradowalnychinnychniżniebezpieczne
1 Wmałychilościachitylkowybranegatunkipapieru,wrazzinnymimokrymibioodpadami(np.chusteczkihigieniczne,ręcznikipapierowe)
2 Tylkonieprzetworzoneodpadydrewna,uwzględniając fakt, żezamiast rozkładu tlenowego drewnomożnabardziej korzystniepoddaćrecyklingowimateriałowemuwinnysposób.
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Materiałwejściowypowinienpochodzićzselektywnejzbiórki,należyzbadaćjegoskładniki,wceluwykryciatych,któremogązawieraćsubstancjeniebezpieczne(np.baterie)itrzebajeoddzielić,podobniejakinneniepożądanefrakcjeodpadów,takiejakdużefolie.Możebyćkoniecznerozdrabnianienp.gałęzizpielęgnacjizielenimiejskiej.
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Kompostnadajesięszczególniedlarolnictwa,stosowaniawogrodachiterenachzielonych,doprodukcjiowocówiwarzyw,pracrekultywacyjnychiogródkówprzydomowych.Pozostałościkompostowaniamogąbyćrównieżutylizowanejakomateriałsłużącyjakowarstwawierzchniaskładowiskorazjakofiltrbiologiczny.
wymagania pooperacyjne Niewymagaszczególnychśrodków
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
Pozostałościzprocesówkompostowania,takiejakfolieoddzielonepodczasdoczyszczanialubnieprzekom-postowanekawałkidrewna,musząbyćunieszkodliwianewinnychprocesach(np.termicznych).
wymagania ochronne Wydalanepowietrze (zwłaszczana terenieprzyjmowaniaodpadów izobróbkimechanicznej),musibyćujmowaneioczyszczane,dodatkowomusząbyćzastosowaneśrodkitechniczneiorganizacyjnewceluunikaniaiminimalizacjiemisji(wszczególnościodorów).
odpowiedni mechanizm Finansowania Finansowaniemożebyćdokonanepoprzezopłatępobieranąwzwiązkuzdostawąodpadówdoinstalacjikompostowanialubpodczaszbiórkizapomocąodpowiedniegosystemuzbierania(brązowylubzielonypojemniknabioodpady).Ewentualniekosztymogąbyćwłączonedoopłatogólnychlubopłatszczególnychdlaogólnychcelówzbiórkiodpadówlubuzyskanezinnychmechanizmówfinansowania(np.zpodatków)przewidzianychdlafinansowaniagospodarkiodpadami.
możliwe zagrożenia dla zdrowia Zwłaszczanaterenieprzyjmowaniaodpadówipodczaskolejnychetapówmechanicznegoprzetwarzania,możnazaobserwowaćwiększe ryzykozanieczyszczeńpowietrzabakteriami i zarodnikami.Techniczne iosobisteśrodkiochrony(noszeniamaseknatwarzy)wtychmiejscachsąbardzozalecane,wceluuniknięciapotencjalnegozagrożeniadlazdrowia.
możliwość zatrudnienia Kompostowanieodpadówoferujedobremożliwościzatrudnieniazarównoniewykwalifikowanego,jakilepiejwykwalifikowanegopersonelu.Wdośćskomplikowanychprocesów(np.kompostowanietunelowe)niemanawetpotrzebyspecjalnieprzeszkolonychiwykwalifikowanychpracowników,abyzadbaćozarządzanieobiektemorazkontrolęczynności.
KOMPOSTOWANIE
140 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Odmiennezałożeniaprocesu (otwarte /zamknięte)pozwalająnaprowadzeniekompostowniwkażdychwarunkachklimatycznych,zawyjątkiemklimatubardzozimnego.Szczególniewotwartychprocesachtrzebarozważyć,żewysokietemperaturypowodująszybkiewysychanieodpadów,natomiastniskietemperaturyutrudniająrozkładbiologiczny.Używaniewłaściwegopokrycia(np.specjalnychfolii)możebyćsposobemnauniknięcietakichzakłóceń.
warunki inFrastrukturalne instalacjedokompostowaniamogąwzasadziebyćużywanewkażdymmiejscu,jednakżedodatkowymatutembędzieulokowanieichbliskomiejsc,wktórychodpowiednieodpadysągenerowane,atakżewmiej-scach,któremajądostępdosiecitransportudrogowego,copozwalanałatwiejsząsprzedażkompostu.Jakwprzypadkukażdejinstalacjiprzetwarzaniaodpadówbiologicznych,minimalnaodległośćdonajbliższegoobszarumieszkalnegopowinnabyćzachowanawceluuniknięciaewentualnychuciążliwościzapachowych,gryzoniorazinnychuprzykrzającychżycieokolicznychmieszkańcówszkodników.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Kompostowanie jest tlenowymprocesem,któryzdefinicjiwymaga tlenu ibiologiczniedegradowalnegomateriału organicznego do CO2, wody i zmineralizowanego humusu. Zużycie tlenu jest największe nawczesnymetapieistopniowozmniejszasięwczasietrwaniaprocesu,ażdojegozakończenia.Procesybiolo-gicznepowodująsamoczynnenagrzewaniemateriałuwejściowego,któryosiągaswójnajwyższywskaźniktemperaturywewczesnejfazieprocesu(do60-70°C),coprowadzidosuszeniainiszczeniapatogenówinasionchwastów,awkońcutemperaturaspada,cojestznakiem,żebiodegradacjadobiegłakońca.
Spektrumtechnikkompostowaniarozciągasięodraczejprostychrozwiązańnaświeżympowietrzu(otwartekompostowaniewpryzmach),dobardzoskomplikowanychikontrolowanychzamkniętychsystemów,takichjakkompostowanietunelowelubkontenerowe.
podstawowe wymogi Dlajakościkompostu,należyzapewnićnawejściunastępującewymagania:
✦ musząbyćgenerowanezsegregowanychodpadóworganicznychbezrakcjiodpadówniebezpiecznych
✦ miećstrukturęmateriału,którypozwalanawystarczającydopływpowietrza
✦ stosunekwęgla do azotu powinien byćw zakresie od 20:1 do 40:1 orazmateriał powinienmiećodpowiedniąwilgotność
Zakres25:1-30:1 jestoptymalnydlaszybkiegoprocesukompostowania,alewyższywskaźnikteż jestmożliwy.Należyunikaćprzewagiazotuwsurowcu,ponieważprawiecałyazotzawartywmaterialeorganicz-nymbędziewydalonyjakogrupaamonowa(HN4+)poprzezdziałaniamikro-biologiczne.WysokiestężeniegrupyamonowejprzypH>7możepowodowaćniepożądaneemisjeamoniaku(HN3).
✦ Abyzabićpatogenyinasionachwastówwmaterialedokompostowania,procestenmusizapewnićtemperaturę55°Cminimalnieprzezconajmniejdwatygodnie,lub65°C(60°Cwszczelniezamkniętychsystemach)minimalnieprzezconajmniejtydzień.
✦ Odciekizbieranezkompostowaniapowinnybyćodpowiednioprzetwarzanewzgodziezobowiązu-jącymiprzepisami (tak jakopisanowdyrektywie91/271/EWG),przed ichdopuszczeniemdowódpowierzchniowych.
spodziewane rezultaty FrakcjaWyjściowa(Output):
✦ Kompost(podobnydonaturalnegohumusu)
✦ Pozostałościifrakcjaniepożądana
✦ Biogazyimniejszeilościpłynów
Dojrzałykompostmusispełniaćnastępująceparametrywceluzapewnienia,żejeststabilnyibezpieczny:
✦ stosunekwęgladoazotuponiżej22jestbezpiecznydlarolnictwa
✦ nagrzewaniemateriałuniepowinnobyćpowyżej20°C
✦ zredukowanawielkośćsurowegomateriałuorganicznegodoconajmniej60%wkładu.
✦ niskazawartośćmetaliciężkichzgodniezzaleceniamimiędzynarodowychstandardów
✦ (wPolsceobowiązująnormyzgodnezustawąonawozachinawożeniu)
zalety ✦ generujeprodukt,któryjestdeficytowyibardzopotrzebnywwielumiejscach
✦ pozwalanawysokiwskaźnikostatecznegounieszkodliwianiaodpadóworazpoprawia
inneoperacje przetwarzania odpadówpoprzez usunięcie substancji organicznych ze strumienia innychodpadów
✦ jeststosunkowoprosteibezpiecznedowykonania
✦ naogółmałokapitałochłonne
✦ dobrzeznanairównieżdobrzezbadanatechnologia
✦ kompostowaniejestpowszechneimaogólniewysokąakceptacjęnawszystkichobszarach
KOMPOSTOWANIE
141PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
wady ✦ wymagaselektywnejzbiórkifrakcjiodpadóworganicznych
✦ ogólniedużewymaganiacodoprzestrzeniiczasu
✦ posiadapotencjałuciążliwościpowodowanyprzezzapachyiszkodniki
✦ wysokiewymaganiajakościmogąstanowićzagrożeniedlaobrotukompostem
✦ tylkofrakcjaorganicznaodpadówmożebyćprzetwarzanawtensposób
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Ponieważ tylko część odpadów ulegająca biodegradacji może być przetwarzana, to niebezpiecznesubstancjemogąbyćprzenoszonedoproduktukońcowego,dlategoteżmateriałwejściowyużywanydokompostowaniapowinienbyćwydzielonymiuźródłaodpadamiorganicznymipozbawionymimateriałówkłopotliwych. Mechaniczna wstępna obróbka przed kompostowaniem może później poprawić jakośćmateriałuwejściowego,aleniegwarantuje,żefrakcjaodpadówzemieszanychodpadówzgospodarstwdomowychjestodpowiedniabyspełniaćwymaganianormdlakompostowania!
Mechanicznaobróbkawstępnamożeskładaćsięznastępującychdziałań:
✦ (i)separacjaciałobcychizanieczyszczeń
✦ (ii)rozdrabnianie
✦ (iii)oddzielaniemetali
Temechaniczneetapyobróbkiwstępnejsązasadniczotakiesame,jakstosowanewmechaniczno-biolo-gicznymprzetwarzaniuodpadów,azatemsąbardziejszczegółowoopisanewskrypciedostarczonymdlatamtegoprocesu.( str.152„Mechaniczno-biologiczneprzetwarzanieodpadów”)
Mechanicznaobróbkawstępnamożebyćrównieżwykorzystywanawceluosiągnięciaoptymalnejstrukturyistosunkuwęgladoazotunawejściumateriałudokompostowania,poprzezłączenieróżnychodpadóworganicznych.Naprzykładliście(bogatewwęgiel,oniskiejzawartościazotu)mogąbyćmieszanezodpa-damispożywczymi(owysokiejzawartościazotu),abyzrównoważyćstosunekwęgladoazotu.Wtensposóbemisjeamoniakumogązostaćzminimalizowaneodsamegopoczątkugnicia.Substancjewypełniającemogąbyćdodawanenawejściu,jeśliniejestutrzymanaodpowiedniastrukturaporowatościwstosiekompostu.Typowe rozmiarycząstekpowinnywynosićokoło1cmdlakompostowaniawpryzmachzwtłaczanymnapowietrzaniemi5cmwprzypadkupasywnejmetodynapowietrzania.
Wzasadziemożnawyróżnićdwaróżnesystemykompostowania:
✦ kompostowanienawolnympowietrzu(pryzmy)
✦ zamkniętesystemykompostowania
Główne różnice są następujące:
kompostowanie na otwartym powietrzu zamknięte kompostowanie
zalety ✦ Niskiewymaganiakapitałowe ✦ Niskiekosztyeksploatacji
✦ optymalna kontrola ✦ dobreprzejecieemisji ✦ krótszyokresgnicia
wady
✦ częstszeproblemyzemisjąodorów ✦ dłuższyokresgnicia ✦ bezdodatkowychśrodków,wdużymstopniuuzależnionyodlokalnychwarunkówklimatycznych/warunkówpogodowych
✦ wyższepotrzebykapitałowe
Otwarte kompostowanie w pryzmach
Materiałdokompostowaniajest lokowanywpryzmachoróżnejwielkości ikształcie.ładowarkitłokowelubkołowesązazwyczajwykorzystywanedobudowywysokichpryzm,natomiasturządzeniaobrotowepozwalająutworzyćniskieiszerokiepryzmy.Pryzmytworzonesąwwysokościod1,80do3,00metrów,wzależnościodkształtu.Najczęściejsątopryzmyzprofilemtrójkątnym,trapezowymiopłaskimszczycie.Proceskompostowaniaróżnisięwzależnościodzastosowanejmetodynapowietrzania,natomiastpryzmymogąbyćstatycznielubfizycznieobracane-regularnielubokresowozpowoduwymogówtemperaturyitlenu.Wzależnościodzastosowanegomodeluokoło10-60tygodnijestniezbędnedlazakończeniacałegoprocesugnicia.
KOMPOSTOWANIE
142 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdUstaleniadotyczącekompostowaniawpryzmachmogąbyćnastępującychrodzajów:
układ statyczny układ dynamiczny
pasywne napowietrzanie aktywne napowietrzanie
Pryzmysązwykleużywanedladużychilości,któremogąwymagaćdużomiejsca.Ponadtopryzmymogąmiećproblemyzodoramiizagrożeniaodciekami.Pokrycieotwartychpryzmpółprzepuszczalnąwarstwawodoodpornąlubfolią(np.GoreTex)jestsprawdzonymsposobemnaobszarachnajbardziejdotkniętychekstremalnymiwarunkamiklimatycznymi.
Zamknięte systemy
Kompostowaniewszczelniezamkniętychsystemachoznaczakompostowaniewzamkniętymśrodowiskuzminimalnąwymianąciepłazatmosferąiróżnymimetodaminapowietrzaniaimechanicznymprzerzuca-niemwcelukontrolowaniaprzebieguprocesu.Systemytezostałyzaprojektowane,abyzminimalizowaćnieprzyjemnezapachyiczasprocesu,poprzezkontrolęprzepływupowietrza,kontrolętemperaturyistężeniatlenu.Zamkniętesystemyumożliwiajązbieranieemisjigazów,zapachówipyłu.Aktywnenapowietrzanie,nawadnianie imieszanieumożliwiająkontrolę ioptymalizacjęprocesurozkładu,coznacznieprzyspieszagłównąfazębiodegradacji.Kompostowaniewszczelniezamkniętychsystemachjestbardziejrygorystyczniepodzielonenarozkładwstępnyietapdojrzewania.Zakończenieprocesukompostowaniatrwatylkood2do5tygodninakompostowaniewstępne,plus7do26tygodninadrugietapkompostowaniakońcowego.
inwestycjepoczątkowemogąbyćwysokiealekosztobsługijestzazwyczajniższy,niżwprzypadkuotwar-tegokompostowaniawpryzmach.Zamkniętesystemykompostowaniamożnapodzielićnadwiegłównekategorie: z przepływem tłokowym i dynamiczne. System z przepływem tłokowym działa na zasadzie„pierwszynawejściu,pierwszynawyjściu”,natomiastdynamicznysystemmieszamateriałmechaniczniewtrakciecałegoprocesu.
Następujące ustalenia są wspólne:
✦ Reaktorkompostujący
do oczyszczalnipowietrza
automatyczny przerzutkompostu z nawilżaniem
kompostowaniekońcowe
powietrzeprocesowe
woda procesowa
nadmuch sterowany
kompostowanieintensywne
W tym układzie zalety systemu zamkniętego są połączone zmetodą kompostowaniaw pryzmach.Wpełni zautomatyzowanych reaktorach (zbiornikach, kontenerach) kompostujących,materiały organicznesą (wwiększości)ułożonewstosy,mocnowentylowane iautomatycznieprzerzucaneprzezurządzeniedoprzerzucania.Materiał jestnawadnianywmiarępotrzebyzsystemównatryskowychulokowanychnaszczyciehałdylubwtrakcieobracania.Perforowanapodłogapozwalahałdomnawentylowaniepróżniowe-powietrzeprzechodziprzezbiofiltry,abyuniknąćuciążliwościzapachowych.Wtrakcierozkładuodpady„wędrują”odwejściadowyjściareaktora.Stamtądsąprzekazywanedodojrzewaniaineutralizacji,abystaćsiępełnowartościowymnawozem.
KOMPOSTOWANIE
143PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cd ✦ Kompostowanietunelowe
powietrzewyjściowe
powietrze cyrkulacyjne
wodaprocesowa
woda procesowa
podłoga szczelinowa
świeżepowietrze
powietrzewejściowe
surowiecwejściowy
gotowykompost
Reaktory tunelowe działają podobnie do zamkniętych systemóww reaktorach. Rozkład odbywa sięwcałkowiciezamkniętychtunelachzsystememruchomejpodłogi.Odpadywsposóbciągłyprzechodząprzeztunel,gdziesąnapowietrzaneinawadnianewceluosiągnięciaodpowiedniejjakościrozkładu.Wyprowa-dzanepowietrzemożebyćoptymalnieujmowaneioczyszczane.
✦ Kompostowniereaktorowe
wodaprocesowa
dopływpowietrza
Podłoga ruchoma z napowietrzaniem
wyrzutkompostu
ślimakprzerzutowy
głównyślimak
rozdzielczy
podajnik ślimakowy
do oczyszczalni powietrza
pomocnicześlimaki modułów
Kompostowniereaktorowewykonanesązżelbetonuistali.Sąonesterowanewtrybiewsadowymzstacjo-narnymlubruchomymperforowanymdnem.
Podobniedokompostowaniatunelowego,intensywnyrozkładjestmożliwyw8do10dni.Bioodpadymajątendencjędołatwegowysuszania(efekttenjestspecjalnieużywanydobiologicznejstabilizacjiwramachsystemówbiologiczno-mechanicznegoprzetwarzania( str. 152„Mechaniczno-biologiczneprzetwarza-nieodpadów”),azatemnawilżaniejestzazwyczajniezbędnewtejmetodzie.
✦ Kompostowaniakontenerowe/bębnydokompostowania
Systemykonteneroweużywająperforowanychbeczeklubbębnów,któremożnałatwoobracać.Tebębnysąbardzokorzystnedlawstępnegorozkładu,bowiemmożenastąpićdobrahomogenizacjaimechanicznyrozpad. Jednakże kilka ruchomych części w niej może prowadzić do szybkiego zużycia. Dlatego jestkorzystne abybeczki byływykorzystywanedo stosunkowo krótkiegoprocesuwstępnego rozkładu. Zewzględunadośćprosteinstalacjekompostowaniekontenerowemożemiećwszczególnościzastosowaniewmałychzakładach.
Kompostowaniewpryzmachikompostowaniewzamkniętychsystemach-sączęstowykonywanewpołą-czeniu.Oilezamkniętesystemysąnajbardziejodpowiedniedowstępnegorozkładuodpadów,tootwartekompostowaniewpryzmachmożebyćrównieżstosowanedokompostowaniakońcowegoidojrzewania.
moc przerobowa Bilansmasy:
✦ Wejście: 100%bioodpadów
✦ Wyjście: 2-3%pozostałościpokontrolinawejściu
1-2%pozostałościpokontrolizgotowegokompostu
35-40%gotowegokompostu
pozostałe55-60%równasięutraciemasywwynikuprocesurozkładu–odparowania wody,emisjigazów.
KOMPOSTOWANIE
144 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
skala zastosowania Wydajnośćinstalacjidokompostowaniajestbardzoróżna.
ŚredniawielkośćzakładuwNiemczechmaprzepustowości14.000tonrocznie.Minimalnaprzepustowośćmoże być niska i wynosić 300 ton rocznie, natomiast górną granicą przepustowości jest 120,000 tonrocznie.Kompostowanietunelowezazwyczajmawiększąprzepustowośćniżkompostowaniekontenerowe.Kompostowanietunelowemożestaćsięopłacalneprzyprzepustowościokoło3000tonrocznie.Pojedynczekontenerydokompostowaniamogąmiećpojemnośćod50do250m³.
kompatybilność
z innymi systemamiKompostowaniemożebyćśrodkiempoprzedzającymczynnościunieszkodliwianiaodpadów,alenajkorzyst-niejgdyjestczęściązintegrowanejkoncepcjigospodarkiodpadami,któraobejmujeselektywnązbiórkęuźródłairóżnedziałanianarzeczodzyskiwaniamateriałówirecyklingu.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna Systemyz intensywnymrozkłademmajązapotrzebowanienaenergięwzakresieod15-65kWh/t,przyczymmechanicznaobróbkawstępnazużywazwykleokoło10kWh/t.Obróbkamechanicznajestnajbardziejenergochłonnymetapemkompostowania-wzależnościodwymaganejintensywnościobróbkiwstępnej,zapotrzebowanienaenergięnatymetapiewynosiod2-15kWh/t.Tlenowyrozkładbiomasygeneruje0,6-0,8gwodyi25,1kJenergiicieplnejnagrammateriiorganicznej.
wpływ na emisję co2 istotneemisjeCO2iinnych(cieplarnianych)gazówwystępująwczasieprzerobubiologicznego,jednakwprzeciwieństwiedospalania lubnieprzetworzonychodpadównaskładowisku-węgiel jestwwiększymstopniunastałezwiązanywcykludługookresowymzestabilizowanymmateriałemorganicznym idziękiczemuniejestuwalnianydoatmosfery.
potrzebne zasoby ludzkie Popytnarynkupracyzależywdużejmierzeodkubaturyinstalacji.ZapotrzebowanienaśredniejwielkościzakładwNiemczechwynosiokoło10osób(1brygadzista,6-8pracownikówdowykonywaniaoperacji/konserwacji, 1dokontroli przyjęcianabramie / sprzedaży). integracjamechanicznejobróbkiwstępnej,zwłaszczazręcznymsortowaniem,wymagawiększegonakładupracy.
potrzebna przestrzeŃ Przestrzeńpotrzebnadla instalacjiz intensywnymkompostowaniemmieścisięwprzedziale0,2-0,3m²natonęodpadówrocznie.Otwartesystemymająznaczniewiększezapotrzebowanienaprzestrzeń,którazależygłównieodrodzajupryzmy,wymiarówpryzmyorazzastosowanejmetodyobracania.Naprzykładnatrójkątnejpryzmieopodstawieszerokości3metrów,jestwymagane1,40m²/m³.Jeśliobsługiwanejestbezsamobieżnejmaszynydoprzerzucania,wymaganiaprzestrzenimogąspaśćdo1m²/m³.Pryzmaokształcietrapezuoszerokościpodstawy10metrówiwysokość3metrów,wymaga0,45m²/m³.Dostępnemiejsceczęstodecyduje,którametoda/typpryzmybędziemiałzastosowanie.Zapotrzebowanienamiejscenaobszarzeprowadzeniaoperacji,możnapodzielićwnastępującysposób.
✦ 5%powierzchniaprzyjęcia
✦ 10%powierzchniamagazynowanakompost
✦ 10%obszarmagazynutymczasowego
✦ 75%powierzchniadorozkładu(zczego40%jestzarezerwowanedlaruchuurządzeń)
wymagania pooperacyjne Końcowe unieszkodliwianie jest niezbędne dla odrzutów z kompostowni przesiewowych i odciekówprocesowych.
kosztorys
koszty inwestycji Głównaczęśćinwestycjiobejmujenastępującepozycje:
✦ Kosztyzagospodarowaniaterenu:wzależnościodwarunkówlokalnychiplanowanejpojemności
✦ Elementykonstrukcyjne:od70do100€zatonęprzeroburocznie
✦ Koszty,abyprzygotowaćpowierzchnięterenudokompostowaniamogąwynosić20-45€/m²;
✦ Kosztyprostegozadaszenianadterenempłytykompostownimogąwynieść70-90€/m²
✦ Maszyny:110-140€zatonęprzeroburocznie(zcenązakupuagregatudoprzerzucaniaod2.000€wgórę)
koszty eksploatacyjne Kosztyeksploatacjidla:
✦ Dzienneoperacje(zużyciepaliwa/energiielektrycznej,ubezpieczeniaitp.)
Minimalnekosztyoperacjiobracaniawynoszą:
0,25EUR/m³,jeśliwykonanezużyciemagregatudoprzerzucaniaznapędemtraktorowym.
0,40EUR/m³,jeżeliwykonywanezużyciemładowarkikołowej
✦ Naprawaikonserwacja
zakażdyelementstrukturalnyok.1%inwestycjipoczątkowych
maszynyielektronika:3-4%inwestycjipoczątkowych
urządzeniamobilne(np.ładowarkakołowa):8-15%inwestycjipoczątkowych
✦ Personel(wzależnościodlokalnegorynkupracy)
możliwe zyski Zesprzedażykompostu
KOMPOSTOWANIE
145PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
Wzakresieod40-110€zatonę
Kompostowanieodpadóworganicznychzgospodarstwdomowychnaogółprowadzidowyższychkosztów(50-110€/t)wporównaniuzodpadamizielonymi(30-50€/t).Wprzeciwieństwiedoinnychinstalacjioczysz-czanianiemożnazaobserwowaćzmniejszenieogólnychkosztówwrazzewzrostemwielkościinstalacji.Todlategożewtakichprostychinstalacjachwydatkinaelementykonstrukcyjnerosnąniemalproporcjonalnedoprzepustowości.
pozostałe istotne aspekty
Kompostowanie powinnobrać pod uwagęmiędzynarodowe normy kompostu (takie jak te opisaneprzez FederalneStowarzyszenie naRzeczZapewnieniaJakościKompostuwNiemczechBGK)wceluzapewnieniabezpiecznegoproduktukońcowego,któryjestgenerowany.
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
istniejąnacałymświecie.
Zponad600kompostowniwNiemczechopojemnościwiększejniż1000tonrocznie,ponad70%wyko-rzystujeotwartekompostowaniewpryzmach,11%stosujereaktorydokompostowania,apozostałe10%toinstalacjeztunelemibębnamidokompostowania.
Przykładamitakichurządzeńsą:
✦ http://www.humuswirtschaft.de HumuswirtschaftKaditzGmbH,Dresden ✦ http://www.kompostwerk-westheim.de KompostwerkWestheim,Westheim ✦ http://kompostwerk.goettingen.de KompostwerkGöttingenGmbH
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Uznanymiproducentami/dostawcamikomponentówlubrozwiązańpodkluczdlakompostowaniaodpa-dóworganicznych,sąnaprzykład:.
1) Przesiewanie, rozdrabnianie, sprzęt do przerzucania / systemy oczyszczania powietrza
✦ www.komptech.de KomptechVertriebsgesellschaftDeutschlandmbH,Oelde ✦ www.backhus.de BackhusKompost-TechnologieAG,Edewecht ✦ www.doppstadt.com DoppstadtGmbH,Calbe ✦ www.jenz.deJenzGmbH ✦ www.biosal.de BiosalAnlagenbauGmbH,BadLausick ✦ www.eurec-technology.comEuRecTechnologySales&DistributionGmbH,Merkers ✦ www.willibald-gmbh.de J.WillibaldGmbH,Wald-Sentenhart
2) Instalacje „pod klucz”:
✦ www.strabag-umweltanlagen.comStrabagUmweltanlagenGmbH,Dresden ✦ www.komptech.de KomptechVertriebsgesellschaftDeutschlandmbH,Oelde
3) Biologiczne przetwarzanie odpadów – kompostowanie odpadów biodegradowalnych
✦ http://www.bioarcus.pl bioArcusSp.zo.o.,Warszawa (jedynafirmaprodukującabiofiltrydousuwaniaodorów)
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Właściwymiorganizacjamiorazpunktamikontaktowymidladalszych informacjinatematprodukcji iwykorzystaniawysokiej jakościkompostuzodpadówsą:
✦ www.bgkev.de BundesgütegemeinschaftKomposte.V. ✦ www.ans-ev.de ArbeitskreisfürdieNutzbarmachungvonSiedlungsabfälle ✦ www.vhe.de VerbändederHumus-undErdenwirtschaft ✦ www.ivg.org BTHBundesverbandTorf-undHumuswirtschafte.V. ✦ www.compostnetwork.info EuropeanCompostNetworkECN
FERMENTACJA BEZTLENOWA
146 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
fermentacja beztlenowa
proces technika środki
nazwa Fermentacjabeztlenowa
zastosowanie PrzetwarzanieodpadówzbardzowysokimpoziomemCHZT1iosadówściekowychzkomunalnychoczysz-czalniścieków.Odzyskiwanieenergiizodpadów.
charakterystyka zastosowania (patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne 1 opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże)
Bioodpadyzbieraneselektywnie,takiejakodpadyzgastronomii,instytucjonalneihandloweodpadyżywności, odpady z przemysłu tłuszczowego, obornik, produkty uboczne z rzeźni i przemysłurolnego(posterylizacjiwautoklawach),odpadyztargowiskiogrodów
pozostałe odpady
Osady ściekowe, osady biologiczne generowane przez wcześniejsze tlenowe oczyszczanie,ekstraktyorganiczne
1 CHZT=chemicznezapotrzebowanienatlen
charakterystyka i wymogi zastosowania
konieczność obróbki wstępnej Materiałwejściowymusibyćselektywniezbieranyioczyszczonyzelementówmogącychzakłócićprocesfermentacjilubpracyurządzeń,takichjakmasywneelementymetalowe,inerty.Możebyćwykonanerozdrab-nianiewceluuzyskaniawymaganejwielkościcząstek
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Organiczneimineralnepozostałościzfermentacjinależyodwodnić,poddaćkompostowaniuimogąpotembyćużywanejakomateriałdokompostowania.Bezpośredniestosowaniepozostałościpofermentacjibezichkompostowaniakońcowegowgospodarstwach rolnych jestdozwolone jedyniewkilkukrajach (np.Szwecja,Dania).
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
innepozostałościfermentacjitakiejakfoliewydzielonepodczasdoczyszczania,powinnybyćutylizowanewinnychprocesach(np.termicznie).
wymagania ochronne Emisje do powietrza (zwłaszcza w obszarze przyjmowania i obróbki mechanicznej) muszą być ujęte ipoddaneoczyszczeniu,musząbyćtakżeprzeprowadzonedziałaniatechniczneiorganizacyjnewsprawieunikaniaiminimalizacjiemisji(odorówwszczególności).
możliwe zagrożenia dla zdrowia Szczególniewdziedzinieodbioruiobróbkimechanicznej,musibyćbranepouwagęwiększeryzykoskażeniapowietrzabakteriamiizarodnikami.Techniczneiosoboweśrodkiochrony(noszeniemaseknatwarzy)wtychmiejscachsąbardzozalecane,wceluuniknięciapotencjalnegozagrożeniadlazdrowia.
odpowiedni mechanizm Finansowania Podobniejakwkompostowni.Finansowaniemożebyćrealizowanepoprzezopłatępobieranąwzwiązkuzdostarczeniemodpadówdozakładuprzetwarzanialubzbieraniempoprzezodpowiednisystemzbiórki(pojemniknabioodpady).Ewentualniekosztymogąbyćwłączonedoopłatlubopłatszczególnych,pobiera-nychdlaogólnychcelówzbiórkiodpadówlubodzyskanepoprzezinnemechanizmyfinansowe(np.podatki)dlafinansowaniagospodarkiodpadami.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne niemaograniczeń,alereaktorydofermentacjimusząbyćizolowaneorazpodgrzewanewchłodniejszychstrefachklimatycznych(zwłaszczagdyrealizowaneprocesysątermofilne3).Technologianiejestzalecanawmiejscachoekstremalnychniedoborachwody.
warunki inFrastrukturalne instalacje powinny być umieszczonew dostępnychmiejscach z przyłączeniem do sieci elektrycznych,najlepiejwpobliżumiejscagdzieposzczególneodpadysągenerowane.Powinnabyćzachowanamini-malnaodległośćdonajbliższychbudynkówmieszkalnych,aleniemusionabyćzwyklenatyleduża,jakwprzypadkuinnychinstalacjidobiologicznegoprzetwarzaniaodpadów(kompostowniepryzmowe,instalacjeMBP,składowiska)
możliwość zatrudnienia prowadzeniezakładu fermentacjiwymagaspecjalniewykwalifikowanegopersonelu,wszczególnościdozarządzaniaobiektemorazkontrolioperacji
FERMENTACJA BEZTLENOWA
147PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
ogólny opis
streszczenie Fermentacja beztlenowa polega na stopniowym bakteryjnym rozkładzie odpadów organicznych przy(względnym)brakutlenu-dometanu,dwutlenkuwęglaiwody.Jednymzgłównychograniczeńfermentacjibeztlenowejjestniezdolnośćdorozkładuligniny(głównegoskładnikadrewna)..Głównymcelemprocesujestobniżenieaktywnościorganicznejipotencjalnychreakcjikwasóworganicznychzodpadóworazprodukcjibiogazudowykorzystaniajakoźródłaenergii.
podstawowe wymogi ✦ Zrównoważonyskładsubstancjiodżywczych(stosunekC:N)wodpadachirównomiernedostarczaniedoprocesu,abyzmaksymalizowaćprodukcjębiogazu/metanu
✦ Wysokawilgotność
✦ Brakskładników,któremogązaszkodzićprocesowimetalizacjilubmechanicznieuszkodzićinstalację(truciznyaorganiczne,masywneprzedmiotymetalowelubinertne)
spodziewane rezultaty ✦ Biogazdowykorzystaniadoprodukcjienergii
✦ Pół-stałepozostałości,którewymagajądalszegoprzetwarzania,zazwyczajpoprzezkompostowanie,wceluwytworzeniaproduktukońcowegoatrakcyjnegodlapotencjalnychużytkownikówwrolnictwieipozanim(50-300kgsuchejmasynatonęwsadu)
✦ Małeilościnadwyżkipłynu,którymożebyćodwadnianyabyzapewnićpłynnynawózlubbyćprzeka-zanydooczyszczalniścieków(100-600litrównatonęwsadu)
zalety ✦ Opróczsuchychodpadóworganicznych,mogąbyćrównieżprzetwarzaneskładnikiwilgotne,takiejakodpadygastronomiczneorazodpadyzprzetwórstważywnościirolnictwa.
✦ Systemybeztlenowewytwarzająmniejubocznychemisjidopowietrzaniżsystemytlenowe,wprzeli-czeniunakilogramodpadów,ponieważgłównąemisjągazowąjestpożądanyprodukt(metan).
✦ Potencjałenergetycznybiogazumożebyćwykorzystywanydowytwarzaniaenergiielektrycznejiciepła.
✦ Fermentowanysubstratmożebyćpoddawanyrecyklingowiwstanieciekłymlubsuchym.
✦ instalacjazajmujestosunkowomałomiejsca.
✦ Pracawobieguzamkniętymumożliwiaredukcjęnieprzyjemnychodorów,dlategotakieobiektymogąznajdowaćsiębliżejobszarówzabudowanych,obniżająctymsamymkosztytransportu.
✦ Fermentacjabeztlenowazmniejszailośćodpadów,którewinnymwypadkupowinnybyćdostarczonedoskładowiskodpadówispalarniorazzmniejszaemisje,któreteodpadypowodują
wady ✦ Technologia jestwciążstosunkowoskomplikowana,wzwiązkuztymkosztybudowyieksploatacjiróżniąsięznacznieimogąbyćdośćwysokie,wzależnościodzastosowanegotrybubudowy.
✦ Procesjestnadalstosunkowokosztowny(50-100Eurozatonę,dlainstalacjiowiększychrozmiarach),takżemimomożliwychprzychodówzprodukcji energii i nawozównaturalnych,częstowystępujeniekorzystnybilanskosztów.
✦ Technologiatajeststosunkowonowaidlategodotejporyjestpowszechnajedyniewwysokorozwi-niętychiuprzemysłowionychkrajach.
✦ Efektywnewykorzystanie i obsługa energii, kompostu i innychproduktówubocznych, a także ichkontrola jakości -wymagaodpowiedniego „know-how” (wiedzyna tematprodukcji), którynie jestjeszczedostępnywwystarczającymstopniu.
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Podstawowezmienneprocesusąto:metodakontaktuwsaduzdrobnoustrojami,składizawartośćwilgocinawejściu(np.ciecz,szlamlubodpadystałe),orazsposóbistopieńcyrkulacjiwsadu.Fermentacjabeztle-nowazazwyczajwiążesięznastępującymietapami:
Przygotowanie wstępne:
Ogólnierzeczbiorąc,segregowaneuźródłaodpadykomunalnesprawiają,żeprzeładunekmateriałówjestznaczniełatwiejszy.Jednakżenawetsegregowaneuźródłaodpadykomunalnezwyklewymagajądalszejsegregacjiikontroliwceluusunięcianiepożądanychzanieczyszczeń,takichjaktworzywasztuczne,metaleielementyodużychgabarytach.Separacjamożebyćprowadzonawwarunkachmokrychlubsuchych.Potym,dalszymprocesemjestrozdrabnianiesłużącetworzeniubardziejhomogenicznegomateriału,którypoprawiafermentacjęiułatwiaprzetwarzanie.
Doseparacjiiredukcjiwielkośćmogąbyćużywanetechnikiiurządzenia,któresąrównieżznanezprze-twarzaniawkładuodpadówdomechaniczno-biologicznegoprzetwarzaniaodpadów( str. 152 „mecha-niczno-biologiczneprzetwarzanieodpadów”).
Fermentacja:
istniejewieleróżnychtechnikwykorzystywanychdoosiągnięciaefektufermentacji.Zazwyczajsąonewyod-rębnionenapodstawietemperaturypracyiodsetkasuchejmasywsurowcu.
✦ instalacjetermofilnedziałająprzyokoło55°C(50-65°C),mezofilnezaśprzyokoło35°C(20-45°C).
✦ systemysuchejfermentacjipracująprzy20-40%suchejmasy,mokresystemyzaśprzy5-20%suchejmasy.
Ogólnie rzeczbiorąc imwyższa temperatura, tymproces jest szybszy, aleproces termofilnymożebyćtrudniejszydo kontroli i będziepotrzebowaćwięcej biogazudoogrzewania, aby zachowaćwymaganątemperaturę.Suchesystemysąogólniesystemamijednoetapowymi.Jednoetapoweinstalacjeniesątakpodatnenazakłócenia,jakprocesywieloetapowe,jednakprodukcjabiogazujestmniejsza.
FERMENTACJA BEZTLENOWA
148 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdPoniższyrysunekprzedstawiaogólnyschematdotyczącyjednoidwustopniowychsystemów,zarównowprocesiesuchymimokrym.
wsad
bunkier(płaski głęboki bunkier, zbiornik)
WSTĘPNA OBRÓBKArozdrabnianie
separacja metaliautomatyczna kontrolamanualne sterowanieseparator �otacyjny
mieszanie
hydroliza
substancjaciekła
biogaz
ścieki
odrzuty
metanizacja
pozostałości fermentacyjne
odwodnienie(prasy, centryfugi)
kompostowanie(dojrzewanie końcowe)
działania końcowe(badania, przesiew, klasy�kacja)
dalsze wykorzystanieunieszkodliwianie
W jednostopniowymsystemie te procesy
odbywają sięw reaktorze
jednocześnie
wodaprocesowa
substancjastała
substancjeniepożądanelekka i ciężka
frakcjainerty
materiałstrukturalny
odpady zielonez pielęgnacji
zieleni
częściowa separacja�otacyjna (stały/ciekły)
Niektóretechnicznespecyfikacjeróżnychkonfiguracjiprocesusąwymienioneponiżej:
Mokre jednoetapowe
Odpady stałe są zamienianew zawiesinę zwodą technologiczną,w celu zapewnienia rozcieńczonychsurowców (z zawartością suchejmasy około 15%) dowłączenia domieszającego zbiornika fermenta-cyjnego.Procesmożebyćstosowanydosamychodpadówzmieszanych,alemokryprocesnadajesiętakżedowspólnejfermentacjizrozcieńczonymisurowcami,takimijak:odchodyzwierzęceorazorganiczneodpadyprzemysłowe.Wysokazawartośćwodywprzygotowanejzawiesiniepozwalaciężkimmateriałomnaosiadanieilekkimmateriałomnapływanie.
Odpadywpostacizawiesinybezmateriałówciężkichlublekkichsąkierowanedojednostopniowegofermen-tora (37 -40°C;procesmezofilny).Czas reakcjiwynosiod15do20dni.Biogaz jestgenerowany jakomieszaninagazówzprzewagąmetanu(65%CH4).Substratjestdokładniewymieszanywprocesiebioga-zowym.Sfermentowaneodpadysąodprowadzane,higienizowanewtemperaturze70°Ciodwadnianedo50%suchejmasy.Odprowadzanawodajestużywanawwewnętrznymwodnymprocesietechnologicznym.
Mokre wieloetapowe
Odpadystałesązamienianewzawiesinę ipoddawane fermentacjiprzez hydrolityczne i fermentacyjnebakterie,wceluuwolnienialotnychkwasówtłuszczowych,któresąnastępnieprzetwarzanewbiogazwwysokiejjakościinstalacjachdofermentacjibeztlenowejściekówprzemysłowych.Zasadniczo,etaphydrolizyimetanizacji odbywa się kolejnow dwóch reaktorach. System nadaje się do fermentacji zmieszanychodpadówkomunalnychimokrychodpadóworganicznychodprzetwórcówżywności.
Wieloetapowe instalacjesąbardziejpodatnenazakłócenia,wstosunkudo instalacji o jednoetapowymprocesie,aleprodukcjabiogazujestwyższa.
FERMENTACJA BEZTLENOWA
149PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdNaponiższymrysunkuprzedstawionomożliwąkonfiguracjęsystemumokrejfermentacji.
rozwłókniacz
frakcja ciężka
woda procesowa
brejaopadowa
bufor brejowyze zbiornikiem
hydrolizy
sito obrotowe
odwodnienieproduktu
pozostałości pofermentacyjneodcieki z fermentacji
reaktor fermetacyjnyz dwuwarstwowąrurą kierunkową
biogaz
frakcja lekka
Rys1:Możliwakonfiguracjamokregoprocesufermentacji
Procesy suche
Przedfermentacjąprzygotowaneodpadymieszasięzwodątechnologicznązwewnętrznegoobiegulubściekami,wceluuzyskaniazawartościsuchejmasy30do35%.Fermentacjaodbywasięwfermentorzeprzy37-40°C(procesmezofilny)lubwtemperaturze55-60°C(procestermofilny).Substratjestdokładniewymieszany(np.przezproceswtłaczaniabiogazu)ijestgenerowanybiogaz(54%CH4).Okresreakcjitrwa12do20dni.Pozostałościzfermentacjisąodprowadzaneiodwadnianedo50%suchejmasy.Odciągniętawodaużywanajest jakowewnętrznawodatechnologiczna.Substancjastałajestwówczaspoddawanaprocesowikompostowaniakońcowego.
Ciągły (kontynuacyjny) proces suchej fermentacji
Pojemnikfermentacyjnyjeststalenapełnianymateriałamio20-40%suchejmasy,poprzezciągłyzaładunekkolejnychpartii.Wobuwariantach:mieszanymizprzepływemtłokowym,bilansciepłajestkorzystnydlafermentacjitermofilnej.
Wsadowy (dyskontynuacyjny) proces suchej fermentacji
Wsad jest łączony z przefermentowanymi odpadami z innego reaktora i pozostawiany do naturalnejfermentacji.Odciek(zaszczepionyperkolat)zawracasiędoutrzymaniawilgotnościiredystrybucjibakteriimetanowychwcałymreaktorze.
Pseudowsadowy (pseudodyskontynuacyjny) proces suchej fermentacji
Zasadniczowariant suchego przetwarzaniawsadu,w którym odcieki (perkolat) sąwymienianemiędzyistniejącymi,anowymipartiami,jeststosowanywceluułatwieniarozruchu,zaszczepieniaiusuwanialotnychmateriałówzaktywnegoreaktora.Pofermentacjiwytworzonyodciekfermentacyjnyzostajeodłączonyodużywanegowsaduidołączonydonowejpartiiwinnympojemniku.
Fot.1)Średnieinstalacjebeztlenowej(„mokrej”)fermentacjiodpadówwLubece
Fot.2)instalacjasuchejfermentacji(pseudodyskontynuacyjnej)typugarażowegowSaalfeldwNiemczech(źródło:Bekon.eu)
FERMENTACJA BEZTLENOWA
150 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cd
bio�lter
kontener techniczny
kontener z blokiemenergetycznym
30,5 m
4 m
29 m
Rys.2:schematbudowyfermentownigarażowej(pseudodyskontynuacyjnej,„batch”)źródło:UniwersytetwRostoku
moc przerobowa ✦ Procesfermentacjibeztlenowejprowadzidoprodukcjimetanu,oteoretycznejmożliwościprodukcjimetanu348Nm³/tCHZT.Ogólnierzeczbiorąc, fermentacjabeztlenowaprodukuje100-200Nm³biogazunatonęprzetwarzanychorganicznychodpadówkomunalnych.
✦ Tworzeniebiogazubardzozależyodsurowca,niektóreinstalacjezakładająwielkośćwprzedzialeod80do120Nm3natonę,wzależnościodwejściowychodpadów.
✦ Biogazmatypowyskład55-70%metanu,30-45%dwutlenkuwęglaisiarkowodór200-4,000ppm.
✦ Całkowityprzepływmasymożnaopisaćwnastępującysposób:
Wejście:100%bioodpadów
Wyjście:9%pozostałościzobróbkiwstępnej
20%pozostałościpofermentacji
15%biogazu
55%ścieków
skala zastosowania instalacjeistniejąwprzedzialeod500-210.000tonwsadurocznie
kompatybilność
z innymi systemamiDalsze połączenie z instalacjami do kompostownia jest przydatne do utylizacji pozostałości. Poza tymsprzężeniezoczyszczalniamiściekówmożebyćkorzystne.Badaniawskazują,żekorzystnejestmieszanieosadówściekowychzodpadamizielonymilubkuchennymiwstosunku40%osadściekowydo60%biood-pady.TakamieszaninamaznacznielepszywspółczynnikC:Norazstrukturalny(ziarnistość),cozwiększailośćprodukowanegobiogazuiprzyspieszaczasreakcji
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetyczna
Jedynymźródłemenergii,któryjestwykorzystywanypodczasnormalnejeksploatacji instalacji, jestener-giaelektrycznaicieplna,któresągenerowanenamiejscuimogąbyćpotrzebnedoogrzewaniakomoryfermentacyjnejibudynków.
Zużycieenergiielektrycznejnatonęodpadówto50-55kWhel.Taenergiaelektrycznajestwytwarzanawinstalacjiwwynikuspalaniabiogazuwgeneratorzenabiogaz.Dojednejtrzeciejwytwarzanegobiogazujestpotrzebnedoogrzewaniareaktorówwprocesietermofilnym.Szacunkidotyczącecałkowitegowykorzysta-niaenergiielektrycznejprzezzakładróżniąsięwdużymstopniu.Doświadczeniepokazuje,żeconajmniej60%energiielektrycznejwytworzonejwtrakcieprocesu,jestwymaganedlasamejinstalacji.
wpływ na emisję co2
Procesjestzamkniętyiemisjedoatmosferysąmałoprawdopodobne,zawyjątkiemokresutransferudoi z komory fermentacyjnej. Pozytywne skutki fermentacji beztlenowej dla bilansu gazów cieplarnianychwynikająz:
✦ unikaniaemisjimetanuzezdeponowanychodpadóworganicznych(metanjestgazem21razybardziejoddziaływującymnaglobalnyefektcieplarnianyniżdwutlenekwęgla)
✦ ograniczeniaemisjizewzględunazastąpienieźródłaenergiipierwotnej
✦ niższegozapotrzebowanianapaliwakopalne
potrzebne pomoce i dodatki
Woda:50-200litrównatonęodpadów
Materiałypomocnicze:
✦ flokulantyanionowepolimerowe(proszekpoliakrylamidowy,50-150g/todpadów)
✦ roztwórchlorkużelaza(40%w/w,2-10kg/todpadów)
✦ środkizapobiegającespienianiu(roztwórglikolupolialkilenowegowwodzie,50-100g/todpadów).
potrzebne zasoby ludzkie
wielkość instalacji 5,000 t/a 10,000 t/a >20,000 t/a
personel na 1,000 t wsadu 0,4-1,6 0,3-0,8 0,2-0,6
FERMENTACJA BEZTLENOWA
151PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
potrzebna przestrzeŃ
Potrzebnaprzestrzeń(m²/twsadu):
wielkość instalacji 5,000 t/a 10,000 t/a >20,000 t/a
Fermentacja beztlenowa 0,15-0,70 0,10-0,40 0,05-0,35
Fermentacja beztlenowa z dalszym kompostowaniem pozostałości
0,30-1,00 0,25-0,70 0,10-0,70
wymagania pooperacyjne Odpadyzodsiewuifermentacjimogąbyćwykorzystanedokompostowanialubmusząbyćskładowane.
kosztorys
koszty inwestycji
Kosztinwestycji(€/twsadu):
wielkość instalacji 5,000 t/a 10,000 t/a 20,000 t/a >50,000 t/a
Fermentacja beztlenowa z dalszym kompostowaniem pozostałości (bez mechanicznej obróbki wstępnej)
450-950 350-650 250-550 180-250
koszty eksploatacyjne
Kosztyoperacyjne(€/t):
wielkość instalacji 10,000 t/a 20,000 t/a 30,000 t/a 50,000 t/a
Fermentacja beztlenowa z dalszym kompostowaniem pozostałości (bez mechanicznej obróbki wstępnej)
100-190 80-130 70-110 55-90
możliwe zyski
Przychódzenergiiztonyodpadównawejściu, jestwzakresieod10do30€.Ztegocałkowitekosztyoperacyjne takich instalacjimogą być pokryte, przynajmniej częściowo, przez przychody ze sprzedażywytworzonejenergii,osadówfermentacyjnychi/lubkompostu.Wsytuacjiwystępowaniakorzystnejceny,można nawet uzyskać zysk.W Polsce 100% energii elektrycznej uzyskanej z biogazu jest traktowanajako„zielonaenergia”,dającaprawodowystawieniazielonegocertyfikatuzgodniezart.9eustawyprawoenergetyczne.Aktualnie(2010)cenarynkowazielonegocertyfikatuwynosi270PLN/MWhel.
koszty specyFiczne w prze-liczeniu na masę
Szczególnekosztyogólne,wtymdochodyzprodukcjienergiielektrycznej(€/t):
wielkość instalacji 5,000 t/a 10,000 t/a 20,000 t/a 50,000 t/a
Fermentacja beztlenowa z dalszym kompostowaniem pozostałości i sprzedażą energii (bez mechanicznej obróbki wstępnej)
90-140 75-130 50-100 45-70
Wspólna fermentacja substratów biologicznych odpadów w instalacjach do beztlenowej fermentacjimieszczącychsięwoczyszczalniścieków jestopcją,która jest rzadkostosowanawpraktyce,zuwaginaniektóre(głównieprawne)wątpliwościcodotego.Jednakżezarównozewzględówekonomicznychilogistycznychjesttoatrakcyjneitechniczniewykonalnerozwiązanie.Badaniawskazują,żekorzystnejestmieszanieosadówściekowychzodpadamizielonymilubkuchennymiwstosunku40%osadściekowydo60%bioodpady.TakamieszaninamaznacznielepszywspółczynnikC:Norazstrukturalny(ziarnistość),cozwiększailośćprodukowanegobiogazuiprzyspieszaczasreakcji.
Wstosunkudoprodukcjibiogazuwyłączniezosadówściekowychdodaniebioodpadówwzmagaprodukcjębiogazuwprzeliczeniunasuchąmasęwnastępującymstopniu:
✦ bioodpady20%-wzrostprodukcjibiogazuo50%
✦ bioodpady33%-wzrostprodukcjibiogazuo100%
✦ bioodpady50%-wzrostprodukcjibiogazuo200%
✦ bioodpady60%-wzrostprodukcjibiogazuo300%
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Technologiajeststosowananacałymświecie.Opróczwieluinstalacjinastawionychwyłącznienafermentacjęmateriizrolnictwa,istniejąinstalacjedofermentacjibioodpadów-wnajwiększejliczbiewNiemczech.ichliczbastalerośnie.instalacjereferencyjnewNiemczechtonaprzykład:
✦ instalacjadoprodukcjibiogazuRadebergzBioverwertungsgesellschaftRadebergmbH
✦ instalacjadoprodukcjibiogazuFinsterwalderUmwelttechnikGmbH&CoKGwBernau
✦ instalacjadoprodukcjibiogazuNabtalerMilchwerkewSchwarzenfeld
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
152 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Uznaniproducenci/dostawcytechnologiifermentacjibioodpadówtonaprzykład.:
✦ www.strabag-umweltanlagen.com StrabagUmweltanlagenGmbH,Dresden ✦ www.haase-energietechnik.de HaaseEnergietechnikAG,Neumünster ✦ www.schmack-biogas.com SchmackBiogasAG,Schwandorf ✦ www.farmatic.de FARMATiCAnlagenbauGmbH,Nortorf ✦ www.bta-technologie.de BiotechnischeAbfallverwertungGmbH&CoKG,München ✦ www.bekon.eu BekonEnergie,Unterföhring ✦ www.bioferm-energy.com BiOFermGasanlagen,Waldmuenchen
Słowniczek inwestora:
✦ Fermentacjabeztlenowa-Biogazownie
✦ AnaerobeVergärung-Biogasanlagen
✦ SuchaFermentacja
✦ Trockenvergärung/Trockenfermentation
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Właściweorganizacjeiźródładalszychinformacjinatematfermentacjifrakcjiodpadówkomunalnychto:
✦ http://biogas.org FachverbandBiogaze.V. ✦ www.ans-ev.de ArbeitskreisfürdieNutzbarmachungvonSiedlungsabfälle
mechaniczno-biologiczny przerób / Stabilizacja odpadów
proces technika środki
nazwa Mechaniczno-biologiczneprzetwarzanie/stabilizacjaodpadów(MBP/MBS)
zastosowanie Przetwarzaniemechaniczno-biologicznejeststosowanedlafrakcjiresztkowej(200301)odpadówkomu-nalnychzdużązawartościąsubstancjiorganicznej/wodorowęglowejdlaosiągnięcianastępującychcelów:
stabilizacji i zmniejszenia potencjalnego ryzyka negatywnegowpływuna środowiskopoprzez znaczącąredukcjęmasyiobjętości(zmniejszająctymsamymilośćodpadówulegającychbiodegradacjidoskładowa-niakońcowego)produkcjiróżnychrozdzielnychfrakcjiwcelupozyskaniasurowcówwtórnychdodalszychprocesówrecyklingulubpolepszeniaichwłaściwościpaliwowychdladalszegoodzyskuenergetycznego.
charakterystyka zastosowania
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady 1
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne 2 odpady budowlane (gruz) 3
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże) 3
pozostałe odpady Wszystkiemateriałyulegającebiodegradacjiiniezawierająceskładnikówniebezpiecznych
1 Główniefrakcjebogateworganikęorazbezelektrośmieciiinnychurządzeńgospodarstwadomowego.
2 Preferowanyjestjednakrecyklingmateriałowydrewnalubodzyskenergetycznywelektrowniachnadrewno.
3 Tylkowzakresiewstępnejobróbkimechanicznej.
charakterystyka i wymogi zastosowania
możliwe wykorzystanie surowca wyjściowego
Metalebędąponowniewykorzystanewmetalurgii,frakcjawysokoenergetycznaodpadówbędziewykorzy-stywanajakopaliwoalternatywnewprocesachtermicznych(odzyskR1).Poodpowiedniejobróbcetakiejjakponowneprzesianieidodatkowastabilizacjatlenowamożnawykorzystaćkompostnieodpowiadającywymaganiomnawozowymdobudowylubrekultywacjiskładowiskorazwpracachrekultywacyjnych(odzyskR14)
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
153PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
możliwości unieszkodliwiania lub składowania materiału
wyjściowego
Ustabilizowanabiologiczniedrobna frakcjaorganicznamoże zostać składowana lub służyćdobudowyskładowiskipracrekultywacyjnych.
wymagany monitoring Zalecasięstałymonitoringprocesówprzetwarzaniawrazzemisjamidopowietrzaiwody
wymagania ochronne Emisjedopowietrzanależyująćiodpowiedniooczyścićwcelulikwidacjiodorów,pyłówilotnychzwiązkóworganicznych.Jeżelizakładprodukujeścieki,musząbyćteżoneodpowiednioujęteipodczyszczonezgod-niezwymogamiprawa.Wceluuniknięciaodorównależyprzedsięwziąćdodatkowekrokiorganizacyjneitechniczne.
możliwe zagrożenia dla zdrowia Przymechaniczno-biologicznymprzetwarzaniuodpadówistniejepodwyższoneryzykoprzedostawaniasiębakterii,prionówizarodnikówgrzybówdopowietrza.Ztegopowodunależyprzedsięwziąćodpowiednieśrodkizaradcze(np.,przeznoszeniemaseczeknatwarzy)
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne instalacjeMBPniesąuzależnioneodwarunkówklimatycznych,choćtenczynniknależyuwzględniaćwprojekcie technicznym.Ekstremalnewarunkipodwzględemtemperatury iwilgotnościmogąograniczyćetapobróbkibiologicznejopartejnakompostowaniuwotwartychpryzmach.Reaktoryfermentacyjnesąizolowaneodekstremalnychtemperatur,wraziezapotrzebowanianawyższątemperaturęsąodpowiedniopodgrzewane.
warunki inFrastrukturalne instalacjeMBPmogąbyćlokalizowanewdowolnymmiejscu,jednaknajlepszymrozwiązaniemdlategotypuprzedsięwzięćjestlokalizacjawpobliżuskładowiskaodpadów,wpobliżumiejscaprodukcjidużychilościodpadóworaztam,gdziejestłatwydostępdośrodkówtransportu.
Odległość instalacjiodnajbliższejzabudowymieszkaniowejpowinnabyćodpowiedniodużabyuniknąćskargzwiązanychzuciążliwościamizapachowymilubszkodnikami.
możliwość zatrudnienia MBP/MBSstwarzamożliwościzatrudnieniazarównopracownikówwykwalifikowanychjakiniewykwalifiko-wanych.Wyżejkwalifikowanypersoneljestniezbędnyprzyzaawansowanychtechnologicznieinstalacjach.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Wprocesiemechaniczno-biologicznegoprzerobunastępujekombinowanaobróbkamechanicznaibiolo-gicznafrakcjiresztkowejwymieszanychodpadówkomunalnychwceluobniżeniareakcyjnościiryzykanieko-rzystnegowpływunaśrodowiskoaprzeztoumożliwićdalszyprocesbezpiecznegoskładowania.Celemkombinacjiprocesowejjesttakżezmniejszenieilościkierowanejdoostatecznegoskładowaniaatakże,wniektórychprzypadkach,produkcjęenergii.istniejedużaliczbamożliwychkonfiguracji,jednakzawszejesttowspomagającyprocesmechanicznypołączonyzgłównymprocesembiologicznym.Niektóresystemyzostałyrozwiniętedosystemówzintegrowanych, łączniezkontrolą ioczyszczaniemgazówodlotowych/ścieków,zamkniętychwjednejhali.Przeróbmechaniczno-biologicznymożnazłatwościądostosowaćdozmieniającychsięwarunkówbrzegowychlubdostosowaćdozmiennegoskładuprzerabianychodpadów.Jako forma obróbki, która nie potrzebujewcześniejszej obróbki odpadów,może być zastosowana doprzerobuodpadówwymieszanychniepoddanychwcześniejszejsegregacjiuźródła.
Głównekoncepcjeprzerobumechaniczno-biologicznegoróżniąsięmiędzysobąpoprzezkolejnośćprzerobumechanicznegolubbiologicznegoorazceluprzerobubiologicznego.Przytymnastępujealbowcześniejszerozdzielenie (instalacje typu „Splitting”) frakcji palnejod frakcji drobnejprzed jejdalszymprzerobem lubstabilizujesiębiologiczniecałośćmateriałuwsadowegozjegopóźniejsządalsząobróbkąmechanicznąi/lubbiologiczną.
Winstalacjachtypu„Splitting”tylkoczęśćmateriałuwsadowegojestpoddawanaobróbcebiologicznej.Wewłaściwymprocesiebiologicznymfrakcjadrobnajestpoddawanastabilizacjitlenoweji/lubbeztlenowej.TakieinstalacjenazywamyMBP–mechaniczno-biologicznegoprzerobu.Wprzypadkuwyboruopcjifermentacjibeztlenowejprocesbiologicznyjestoptymalizowanywceluprodukcjienergiizbiogazu.
WinstalacjachtypuMBS–mechaniczno-biologicznejstabilizacjicałośćmateriałuwsadowegojestpoddanawstępnej obróbcebiologicznej ( biologicznego suszenia przez samonagrzewanie się kompostu)w celulepszegopóźniejszegorozdziałuustabilizowanegowsadunaodpadydorecyklingu(np.metale,baterie)doenergetycznegowykorzystania („suchystabilat”)orazfrakcjęresztkowądoskładowania lubrekultywacji.Głównymcelemtejkoncepcjijestprodukcjapaliwaalternatywnegozwysokązawartościąfrakcjiorganicznej
podstawowe wymogi Wsad(input):
✦ Odpadystałeodużejzawartościorganikibezniebezpiecznychskładników.
✦ istnienieprawnychstandardówemisyjnychiustalonychwarunkóweksploatacjidlategotypuinstalacjiwprawodawstwiekrajowym(najlepiejwjednejustawie/rozporządzeniu)
✦ Zaopatrzeniewenergie
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
154 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
spodziewane rezultaty Produktyzinstalacji(output):
✦ Nadsitowafrakcjawysokoenergetyczna(MBP)lubpalnysuchystabilat(MBS)
✦ Ustabilizowanafrakcjadrobna(deponat)zMBPlubmineralnafrakcjadrobnazMBSdoskładowanialubrekultywacji
✦ Odzyskanesurowcedorecyklingumateriałowego(główniemetale,którychjakośćjestwyższaodtychodzyskanychwspalarniachodpadówkomunalnych).
✦ Pozostałościiodrzutytechnologiczne
✦ Pyłzawieszony,ściekiipowietrzeodlotowe.
Wymogi*jakościmateriałówwyjściowych(outputu):
✦ Jakośćustabilizowanejfrakcjidrobnejpowinienwzależnościodmateriałuwejściowegowykazywaćnormyprzynajmniejwilgotnośćponiżej50%iAT4**poniżej40mgO2/kgsuchejmasy.
✦ Ściekizbeztlenowejfermentacjipowinnybyćpodczyszczanewtakisposób,byodpowiadaływymo-gomśrodowiskowymdlawódpowierzchniowych(np.zgodniezdyrektywą91/271/EWG)
* Porównajminimalnewymogidla instalacji typuMBP/MBSwPolsceokreślonewrozporządzeniuMinistraŚrodowiskazdnia11września2012r.wsprawiemechaniczno-biologicznegoprzetwarzaniazmie-szanychodpadówkomunalnych(Dz.U.2012nr0poz.1052)
** AT4-aktywnośćoddychania;parametrwyrażającyzapotrzebowanienatlenprzezpróbkęodpadówwciągu4dni;mgO2/kgsuchejmasy.
zalety ✦ Redukcjaobjętościipotencjalnychreakcyjnegoodpadówprzeznaczonychdoskładowwaniaatymsamymzjednejstronyzmniejszeniewymaganegomiejscanaskładowiskuzdrugiejzaśzmniejszenieprodukowaniaprzezskładowaneodpady(tzw.deponat)emisjigazówcieplarnianychiodorów,powsta-waniaodcieków,przyciąganiaszkodników.
✦ Połączenieprzerobuspecyficznychmateriałówiprodukcjaróżnychfrakcjimateriałówdlanastępnegowykorzystania.
✦ Możliwościodzyskuenergii(zwyprodukowanegobiogazulub/ienergetycznegowykorzystaniafrakcjiwysokoenergetycznejodpadówwinnejinstalacjitermicznej).
✦ Możliwerealizacjewprostych,małokapitałochłonnychkonfiguracjach
wady ✦ Niepełnamineralizacjaodpadówwymagadalszejstabilizacji tlenowej (np.dojrzewaniewpryzmachkompostujących)lubzwiększonegomonitoringuskładowiska.
✦ Stosunkowoniskiewykorzystanieenergiizawartejwodpadach
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Podstawowątechnologiąmechaniczno-biologicznejobróbkiodpadówjestprocesbiologiczny,przezktórymogąbyćprzetwarzanetylkofrakcjeulegającebiodegradacji.Wzależnościodsposobuusuwaniaodpa-dówiodpowiedniejjakościmateriałów,koniecznesąmechaniczneprocesyoróżnymnatężeniuiefekciedocelowym.Procesymechanicznenastępująwzależnościodkonfiguracjialboprzedzasadnicząobróbkąbiologicznąwceluseparacjinieulegającychbiodegradacjisurowcówwtórnychisubstancjiszkodliwychlubmajązastosowaniepoprocesiebiologicznym,wceluwygenerowaniaFrancjidodalszegorecyklingulubenergetycznegoodzysku.
Obróbka mechaniczna
Zazwyczaj składa się z różnych procesówmechanicznych, któremają na zadanie zmianęwłaściwościfizycznychipaliwowychodpadów,któreumożliwiąoptymalizacjęprocesówodzyskuwkolejnychprocesach.
Minimalnewyposażenietechnicznedlaskutecznejobróbkimechanicznejzawieranastępująceinstalacje:
✦ magazynwrazuurządzeniamizaładunkowymi
✦ oddzieleniemateriałówmogącychzakłócićproceslubmateriałówniebezpiecznych
✦ rozdrabnianie
W przypadku mechanicznej obróbki, która następuje przed biologicznym etapem, tzn. koncepcji typu„splitting”(MBP)mechanicznaobróbkaoznacza.
1) Magazynowani i załadunek
Płaskibunkierlubgłębokibunkierprzyjmujedostarczaneodpady.Wpłaskimbunkrzemogąbyćusuwanezgrubszamateriałymogącezakłócićproces(np.masywneelementystalowe,dużekamienie),czynnośćtawykonywanabędziezapomocąładowarkikołowejlubspecjalnegochwytaka.Niezależnieoddostarczaniaodpadów, ichkontrolanienastręczawiększychproblemów.Przy tymmożnana tymetapiewykluczyć izawrócićproblematycznedostawyodpadów(np.odpadyprzemysłowelubniebezpieczne,którychniemawkataloguodpadówwregulaminieinstalacji).Bunkierpłaskipodzielonyjestnaosobneboksy,przezna-czonedoprzechowywaniaróżnychodpadów(np.sucheodpadyzinfrastruktury,odpadywielkogabarytowe,wilgotneodpadyzgospodarstwadomowego).Takierozwiązaniasądużotańszeniżbunkrygłębokieznanem.in.zespalarniodpadów,jednakwymagająonedużejpowierzchni.
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
155PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdW bunkrze głębokim dostarczone odpady mogą zostać w prosty sposób homogenizowane. Jednakseparacjamateriałów niepożądanychmoże być relatywnie trudna. Bunkier głęboki jest odpowiedni doprzechowywaniawilgotnychodpadówzgospodarstwdomowych,dlasuchychodpadówlepszymrozwią-zaniemjestbunkierpłaski.Ogólnierzeczbiorącbunkrypłaskiesąbardziejpreferowanymrozwiązaniemdlamechaniczno-biologicznegoprzetwarzaniaodpadów.
2) Separacja materiałów niepożądanych, niebezpiecznych i mogących zakłócić proces
Wprzypadkubunkrapłaskiegodousunięciaproblematycznychodpadówwielkogabarytowychwystarczypojazd ze specjalnymchwytakiempolipowym lub ładowarka kołowa. inneodpady takie jakbaterie lubdużefolieztworzywsązazwyczajseparowanenataśmielubprzenośnikutransportującym.Suchafrakcjazobiektówinfrastrukturyorazodpadywielkogabarytowesąseparowaneirozkładaneręczniewkabinachsortowniczych.Zewzględunapotencjalnezagrożeniezdrowia,proceduratanienadajesiędostosowaniedlawilgotnychodpadówzgospodarstwadomowego.Tutaj jestwymaganamechanicznaseparacja (np.pojazdemzchwytakiempolipowym,bezseparacjiręcznej)
3) Rozdrabnianie
Rozdrabnianie oprócz generowania jednorodnej mieszaniny odpadów ma na zadanie zwiększaniepowierzchnireakcyjnejorazrozpakowanieodpadówzbelowanychlubzapakowanychwworki.Zuwaginaenergochłonnośćprocesu,rozdrabnianiejeststosowanetylkowwybranychprzypadkach.Jednakodpadywielkogabarytoweiprzemysłowezawszemusząprzejśćetaprozdrobnieniawstępnego.
Dlarozdrobnieniawstępnego(dowielkościod250–500mm)potrzebnesąurządzeniatnącetakiejak(np.nożyce obrotowe, niszczarkiwolnobieżne, łamacze). Rozdrabnianie zasadnicze (100-250mm) odbywasię zapomocąnożycobrotowych, niszczarek imłynówkaskadowych.Rozdrabnianiedrobne (<25mm)wykonywanejestzapomocąmłytówmłotowychinożytnących.
Obróbkamechaniczna,możeponadtozawieraćnastępującekroki
4a) Separacja metali żelaznych
Dużemetaloweczęścirozdzielanezostająjużwhalilubbunkrzepłaskim,drobneelementymetalowemogąna tym etapie pozostaćwe frakcji odpadówwymieszanych.Drobna frakcjametaliczna jest oddzielanaprzezseparatormagnetycznywdalszychprocesach(np.przydoczyszczaniukompostu,formowaniupaliwaalternatywnego)wtrakcietransportunaprzenośnikachtaśmowych.Zewzględunałatweusuwaniemetaliidobremożliwościrecyklingu,separacjametalupowinnybyćzawszeczęściąprocesuMBP.
4b) Separacja metali nieżelaznych
Oprócz tegomożliwa jest separacjametali nieżelaznych , szczególnie z rozdrobnionej frakcji <80mm.Odzyskanemetalekolorowemogąbyćsprzedanepowysokichcenach.
5a) Separacja frakcji nadsitowej poprzez uprzednie przesianie
Jeśliodpadyzawierająsporeilościtworzywsztucznychlubdrewna,toichseparacjamożebyćprzeprowa-dzonałączniezoddzieleniempapieru,lubkartonuwsicieobrotowym.
Przesiewfrakcjiośrednicycząstek100do150mmprodukujewysokokalorycznąfrakcjęnadsitową(papier/tektura,tworzywasztuczne,drewno).Substancjeulegającebiodegradacjitrafiajądofrakcjipodsitowej.Dlaodpadówwielkogabarytowychniestosujesięsitaobrotowego.Oilefrakcjanadsitowamabyćwykorzystanajakopaliwoalternatywne,jestonawdalszychczynnościachrozdrabniana,homogenizowanaiewentualniebrykietowana.
5b) Separacji frakcji lekkiej/ciężkiej w klasyfikatorze.
Przyklasyfikacji,np.wseparatorzebalistycznym(cyklony,dmuchawy)lubnasitachwstrząsowychodsepa-rowujesięzfrakcjiwysokokalorycznejniepalnąfrakcjęciężką,jakszkło,innemineralne,baterie.Tenprocesjestjednakmniejpopularnyodprzesiewania.
6) Separacja przez sortowanie
Jeżelisucheodpadyzawierajądużąilośćsurowcówwtórnych(zwłaszczazobiektówinfrastruktury,wielko-gabarytowychlubbudowlanych),możnastosowaćdonichsegregacjęręczną.
Etapysortowaniapowiązanesączęstozwstępnymprzesiewem.
7) Rozdrabnianie końcowe
Abywykorzystać frakcjęwysokokaloryczną jakopaliwoalternatywnedoenergetycznegowykorzystania,koniecznejestjejdalszerozdrabnianie.( str. 166 „Przemysłowewspółspalanieodpadów”).Najlepszeefektydajezastosowaniekruszarkiszybkobieżnej.
Dziękiniejmożnauzyskaćmateriał/ziarnawielkości60-80mm.Wprzypadkudalszegorozdrabnianiaodpadymusząbyćpelletowanecojestbardzodrogieiwymagazaawansowanychtechnologii.
8) Prasowanie w baloty
Dla lepszego przechowywania i transportu odzyskanych surowców wtórnych (głównie frakcji tworzywopakowaniowychipapierulubtektury)stosujęsięczęstoprasydobelowania.
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
156 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdWsystemiekoncepcjimechaniczno-biologicznejstabilizacji(MBS)procesmechanicznyskładasięgłówniezkroków:
✦ separacjimetali(4)
✦ rozdrobnieniawceluoddzieleniafrakcjimineralnej(5)
✦ rozdrobnienia(8)igranulowania
✦
Przed rozpoczęciembiologicznego procesu przetwarzania należy koniecznie usunąćmateriałymogącezakłócićproces(np.masywneelementystalowe)orazwstępnierozdrobnićmateriałwsadowynp.wnisz-czarcewolnobieżnej.
Przerób biologiczny
Dobiologicznegoprzerobustosowanesąróżnetechnologie.
Zazwyczajsątointensywnekompostowanietlenowelubfermentacjabeztlenowa.
Opisanesąonewoddzielnycharkuszach( str. 139„Kompostowanie”oraz str. 146„Fermentacjabeztlenowa“).
Poniżejzostanąprzedstawionetylkospecyficznerozwiązaniawzastosowaniutychtechnologiiwrealizacjisystemumechaniczno-biologicznegoprzerobu.
Dla koncepcji typu MBP dotyczy to:
Przerób tlenowy – kompostowanie
Wkompostownimogąbyćstosowane,statyczneidynamicznemetodypowodującebiologicznyrozkładodpadów.Statycznemetodysąnajprostszymirozwiązaniamidokompostowania.
Wtymprzypadkuodpadypoddawaneprocesombiologicznegorozkładuniesąprzerzucane lubw innysposóbwsprawianewruch.
Wtymcelihomogenizowanyodpadjestumieszczanywpryzmachtrójkątnychlubtrapezowychlubsypanesą z niego kopce.. Aby zapewnić właściwąwentylację, pryzmy składają się zazwyczaj z kilkuwarstw,oddzielonychmiędzysobądrewnianymipaletamilubinnymimateriałamigwarantującegoswobodnydopływpowietrza.
Pryzmysązabezpieczoneodspodunieprzepuszczalnąfolią,dziękiczemuzapobiegasięprzedostawaniusięodciekówdoglebyiwódgruntowych.Statycznesystemypryzmkompostujących,bezprzerzucaniaiwymuszonegonapowietrzaniamechanicznegosąstosowanejedyniedokońcowegodojrzewaniakompostupowcześniejszymkompostowaniuintensywnymlubfermentacjibeztlenowej.
systemyzaktywną,wymuszonąwentylacjąmechanicznąwrazzprocesemkontroliwilgotnościizawartościtlenuwmaterialewsadowym.
Najprostszym przykładem praktycznego zastosowania jest proces ciągu kominowego typu Spillmann/Collins.
Wtejmetodzieperforowanerurydrenażowesąułożonestyczniedopryzm.Odległośćmiędzyruramiwynosiod3do4metrów.
Wylotyrurdrenażowychsąpołożonebliskokominapośrodkupryzmy.
Poprzezbiologicznesamonagrzewaniesięwsadudokompostowania,wytwarzanyjestciągpowietrza(kugórze),którygwarantujeprawidłowenapowietrzeniecałejpryzmy.
Dzięki nawadnianiu wilgotność wsadu jest utrzymywana na stałej, odpowiedniej dla kompostowania,wysokości.
Możliwejestformowaniepryzmtrapezowychowysokoścido2,5metra.Po3-6miesiącachjestwymaganeprzerzuceniepryzmy.
Pryzmyodpadówpokrytesądojrzałymkompostem,copowodujeredukcjęnieprzyjemnychzapachówzprocesówkompostowaniadootoczenia.
perforowane rury drenażowe
dojrzały kompostzużyte powietrze
wsad do kompostowania
świeżepowietrze
świeżepowietrze
Rys1)Proceskominowywg.Spillmann/Collins
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
157PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdKontenerymogąbyćwykonanezbetonulubstali.Posiadająoneruchomednoimogąpracowaćwtrybiewsadowym(„batch”).
Powietrzejestdostarczeniedoreaktoraprzezperforowanąpodłogęijestzasysanewgórnejczęścireaktoraioczyszczane.
Kontenery kompostującewymagająwcześniejszego rozdrobnienia i przygotowaniawsadu . intensywnyproceskompostowaniatrwaod8do10dni.Technologiatajestłatwaiprostawużyciu.
Fot.3)Kontenerykompostującezujęciempowietrzaodlotowegoiodcieków.
Dlazasadniczegoprocesutlenowegoprzerobu(kompostowaniaintensywnego)stosujesię:
Metody dynamiczne i quasi dynamiczne
W kompostowaniu intensywnym zastosowaniemają takżemetody dynamiczne lub quasi dynamiczne,takiejakkompostowniebębnowe,kompostownietunelowelubkompostowniepryzmowezintensywnymprzerzucaniemmateriałuwsadowego.Szczegółyzastosowaniasąopisanewarkuszu„Kompostowanie”( str. 139)
intensywnetechnologiekompostowaniadoskonalenadająsiędowdrożeniaprzykoncepcjimechaniczno--biologicznejstabilizacji(MBS).Sąonestosowanewcelubiologicznegosuszeniaisterylizacjimateriałuigenerująwtensposóbprodukt,doskonalenadającysiędodalszegoodzyskuenergetycznegowinstalacjachspalanialubwspółspalania.
Docelówsuszeniaużytezostająbiologicznecechyodpadów.Samonagrzewaniesiękompostupowodujeemisjęenergiicieplnej,którąwykorzystujesiędoodparowaniawodywodpadach.
Wsadskładasięzniesortowanychodpadówkomunalnych,którejednakwcześniejmusząbyćwstępnierozdrobnioneihomogenizowane.Odciekiipowietrzeodlotowezostajązebraneioczyszczone.Biorącpoduwagęfaktobróbkiodpadówniesortowanychiwysokiwskaźnikemisjiorazobjętośćodcieku,wpierwszejfazieprocesbiologicznegosuszeniamusibyćwpełnihermetyczny.
Poprzezbiologicznesuszeniezmniejszasięzawartośćwilgociipozastosowaniukolejnejseparacjiodpadówniepalnychimetaliwytwarzasięsuchąfrakcjęwysokokaloryczną,któramożebyćstosunkowodobrzewyko-rzystanatermiczniewinnychinstalacjachspalanialubwspółspalania.Wartośćopałowawyprodukowanegopaliwaalternatywnego (tzw. „suchegostabilatu”)wynosiokoło12-16MJ/kg,dziękiczemu jestmożliwewspółspalaniewinstalacjachprzemysłowych.
innymsposobemrealizacjibiologicznegoetapuprocesuwgkoncepcjiMBP,jestfermentacjabeztlenowa(anaerobowa)
Wtrakciefermentacjibeztlenowejnastępujerozkładsubstancjiorganicznejwśrodowiskubeztlenowymwzamkniętychhermetyczniereaktorach.Rozróżniasiędwiegłównekoncepcjefermentacji:
✦ fermentacja„sucha”
✦ fermentacja„mokra”
pojęcia fermentacji „mokrej” i „suchej” są umowne, gdyż każda fermentacja wy-maga zagwarantowania odpowiednio dużej wilgotności materiału wsadowego.
Różnica polega na tym, że w fermentacji „suchej” nie jest wymagany szczelny zbiornik na płynne produkty hydrolizy substancji organicznej, nie fermentuje się też odpadów ciepłych oraz past zamień na ciekłych oraz pastowych.
Szczegółydotyczące(klasycznej)fermentacji„mokrej*”znajdująsięwarkuszuinformacyjnym„Fermentacja”( str. 146„Fermentacjabeztlenowa”)
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
158 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdPoniżej będą opisane specyficzne dla instalacji MBP technologie fermentacji. integracja fermentacjabeztlenowejzkoncepcjąMBPmanaceluoptymalizacjęprodukcjibiogazu.WniektórychprzypadkachoptymalizujesięmodułfermentacyjnywinstalacjachMBPdlaprodukcjibiogazuorazprodukcjipaliwaalter-natywnegodladalszegoenergetycznegoodzysku.Zewzględunaheterogenicznośćmateriałuwsadowego(osadymineralnezjednejstronyitrudnorozkładalnewłóknaorganicznezdrugiej)jednostopnioweinstalacjesuchejfermentacjistanowiąpreferowanąformęobróbkiodpadówwMBP.
woda odwadnianie
pozostałość
Separatorpozostałościpofermentacyjnych
reaktor przepływowy
biogaz
dozownik
wstępnie obrobiony odpad
Rys.2)schematyczneprzedstawienieinstalacjisuchejfermentacji.
Zalety suchej fermentacji są następujące:
✦ małezapotrzebowanienawodę
✦ zpowoduwiększejzawartościsuchejmasywfermentowanychodpadachłatwiejjestzagospodarowaćfrakcjęmineralną.
Procesobróbkibeztlenowejodpadówwymieszanych,stawiarównieżspecjalnewymaganiawobectechniki,personelu i konfiguracji instalacji. Prawdopodobieństwo tworzenia siępianynapowierzchni jest bardzowysokie,przezco tworzy się ryzykopowstawaniaeksplozji. Związkiprzyczyniające siędowytwarzaniawiększegozużyciainstalacjitomiędzyinnymisubstancjekorozyjne(np.chlor,siarka,kwasy)orazmateriałyścierne(np.minerały,metale).
Powyższeproblemywystępującepodczasobróbkiodpadówresztkowychprzyzastosowaniufermentacjibeztlenowejmogązostaćzminimalizowanepoprzeznastępującerozwiązaniatechniczne:
✦ zastosowaniewtryskubiogazuzamiastmieszadłamechanicznegowcelumieszaniawsaduwprocesiefermentacjiprowadzidozminimalizowaniapowstawaniapianyorazeliminacjiowijaniasięskładnikówwłóknistychwokółmieszadeł.
✦ poprzez wcześniejszą separację ciężkiej frakcji mineralnej (osiadających inertów na dnie reaktora)i frakcji lekkiej (wyrobów tekstylnych, folii), abyuniknąć tworzenia sięwarstwypływającej, owijaniaruchomychczęściwreaktorzelubichzużyciemechanicznepoprzeztarcie.
✦ kondycjonowaniewsaduprzedzaładunkiemdoreaktorana20-40%suchejmasyprzedfermentacją,lub
✦ wymywaniefrakcjidrobnejpowstępnejobróbcemechanicznejaleprzedzaładunkiemdoreaktoramanaceluusunięciesurowcówlekkich,piasku,innychsubstancjiściernych(np.szkła).Pozostałymateriał,któryskładasięgłówniezsubstancjiulegającychbiodegradacji,możebyćbezproblemowopoddanyobróbcebeztlenowejfermentacjimokrej.
Procesfermentacjizostajezakończonypookoło18-21dni.Następnieodpadyzostająodwodnioneprzezprasę.Stałepozostałościsąpoddawanedalszejobróbcetlenowej(poprzezkompostowanie)inastępniezostajązdeponowane,ściekiulegajądalszemuprocesowioczyszczania.
PowietrzeodlotowepochodzącezprocesuMBPiMBSzostajezasadniczoujęteioczyszczone.Wzależ-nościodzastosowanejkoncepcjimechaniczno-biologicznegoprzerobu,ilościpowietrzadooczyszczeniaiwymogiprawnepowietrzeodlotowemożebyćoczyszczonebiologiczniewbiofiltrach lubtermiczniewopalanychgazempalnikachceramicznychsystemutermiczno-regeneracyjnejoksydacji(RTO).
KorzyściwynikającezprocesówtermicznychRTOtodużystopieńredukcjizwiązkóworganicznych.Wadątejmetodyjestdużezapotrzebowanienaenergię,szczególniegdysamainstalacjanieprodukujebiogazu.CzasamitakżewysokiekosztyutrzymaniaRTOmogąbyćproblematyczne.
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
159PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
moc przerobowa ✦ Wejście(input)
100%Zmieszaneodpadykomunalne
Woda(jeślijeststosowanadofermentacjijakoetapbiologiczny
✦ Wyjście(przyjmującjakopunktodniesieniaśredniskładmorfologicznyodpadówwEuropie)
2-5%materiałobcy
2-4%metale(żelazneiniezależne)
30-45%paliwoalternatywne(frakcjapalna)
40-65%frakcjadrobnadobiologicznejobróbki
Zczego: 15-25%stratamasywsaduprzezprocesybiologicznegorozkładu
do20%woda
5%przekształconewbiogaz
30-40%resztkipofermentacyjnedoskładowania
ZmienionycyklprzerobuwsaduwgkoncepcjiMBSwstosunkudokoncepcjiMBPprowadzidolepszegozagospodarowaniafrakcjiodpadównieulegającychbiodegradacjiiprzeztodozmniejszeniasięilościodpa-dów,któremusząbyćpotemskładowane.
skala zastosowania Dotejporyinstalacjemechaniczno-biologicznegoprzerobubyłyrealizowanewnastępującymzakresie:
✦ Minimalnamocprzerobowa(zzastosowaniemprostejtechnologiikompostowania):25.000t/rocznie
✦ Minimalnaprzepustowość(zzastosowaniemfermentacjibeztlenowej):60.000t/rocznie
✦ Maksymalnemoceprzerobowe:około.300,000t/rocznie(np.instalacjaMBP(tlenowa)wCröbernkołoLipska.http://www.e-wev.de/index.php?mba
kompatybilność
z innymi systemamiSystemymechaniczno-biologicznegoprzerobusłużąprzygotowaniufrakcjiwymieszanychodpadówkomu-nalnychdoichbezpiecznegodlaśrodowiskaskładowaniakońcowego.Ztegopowoduniemaspecjalnychwymagańcodosystemuzbiórkiitransportuodpadówdoinstalacji.JednakżezgodniezeuropejskąhierarchiąpostępowaniazodpadaminależysystemMBP/MBStakskonfigurowaćwogólnymsystemiegospodarkiodpadami,bybyłmożliwymaksymalnyodzysksurowcówwtórnychdodalszegorecyklinguorazodzyskenergetycznyfrakcjipalnejiwyprodukowanegobiogazu.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
równowaga energetycznaOgólnezapotrzebowanienaenergięwynosipomiędzy20-60kWh/tprzyczymzazwyczajnajbardziejener-gochłonnajestwstępnaobróbkamechaniczna-około10-30kWh/t.
wpływ na emisję co2
EmisjaCO2 i innychgazówcieplarnianychwystępujepodczasobróbkibiologicznej.Dlategoprocestenpowinienbyćprzeprowadzanywzamkniętyminstalacjach(reaktory,halezobiegiempowietrznym)ipowi-nienbyćwspieranyróżnymimetodamiograniczaniaemisjidopowietrzaiwody.Zdrugiejstronyobróbkamechaniczno-biologicznapozwalazwiązaćwęgielwformiestałejwkompościelubzapobieganiekontro-lowanejprodukcjimetanunaskładowiskachwprzypadkuskładowaniaodpadówniepoddanychobróbcemechaniczno-biologicznej.
potrzebne pomoce i dodatki Takiejakwcześniejwymienione.
potrzebne zasoby ludzkie
Liczbapracowników jest uzależnionaprzedewszystkimodmocyprzerobowej instalacji. Średnie zapo-trzebowanie jestpodobne jakwkompostowniach ( str. 139 „Kompostowanie”).Ręcznewybieraniesurowcówwtórnychnaliniachsortowniczychwymagaoczywiściewiększejilościpersonelu.
potrzebna przestrzeŃ
Minimalnawymaganaprzestrzeńuzależnionajestodwydajnościcałejinstalacji.Dodatkowapowierzchniaprodukcyjna instalacji może być bardzo niewielka w przypadku, gdy instalacja jest jedynie elementemwstępnymprzezdalszymskładowaniem.Wtymwypadkuwymagasięjedyniedodatkowegomiejscanapryzmylubkopcekompostujące.innewymogiprzestrzennesąidentycznejakdlainstalacjiobróbkitlenowejlubbeztlenowejodpadówzbieranychselektywnie( str. 146„Fermentacjabeztlenowa”lub str. 139 „Kompostowanie”).
monitoring
Wceluminimalizacjiodorówiinnychemisjidopowietrzalubwodydrobnafrakcjabiologicznajestpoddawanaprocesomkompostowaniakońcowegowpryzmach,który zmniejszaaktywnośćbiologicznąna tyle, żedodatkowymonitoring(pozaobowiązkowymmonitoringiemwynikającymzprzepisówprawnych)składo-wiskniejestkonieczny.
kosztorys
koszty inwestycji
NakosztyinwestycjiwsystemyMBP/MBSskładająsięnastępującepozycje:
✦ Kosztazakupudziałkiwrazzrezerwąrozwojowąuzależnionesąodlokalnychuwarunkowańiplano-wanychmocyprzerobowych(znaczniemniejsze,jeśliprocesobróbkiprowadzonyjestnaskładowisku)
✦ Wyposażenie
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
160 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty inwestycji
cd
Etap mechaniczny:
✦ Budynkiwrazzbunkrami:40€/(trok)
✦ Maszynystacjonarne:10-80€/(trok)
✦ Urządzeniamobilne:5-10€/(trok)
Etap biologiczny - kompostowanie
✦ Budowle:70-90€/(trok)
✦ Maszynystacjonarne:110-140€/(trok)
Etap biologiczny - fermentacja
✦ Budowle:50-60€/(trok)
✦ Maszynystacjonarne:140-180€/(trok)
Szacunkowe zapotrzebowanie kapitałowe dla całej instala-cji MBP znajdującej się na terenie Europy wynosi:
✦ około12milionów.€dlazakładuowydajności50000t/a
✦ 40milionów€dlazakładuowydajnościowydajności220.000ton/rok.
DlaprostychtechnicznieinstalacjiMBPzlokalizowanychnaterenieczynnychskładowisk(ZZO)wkrajachoniższychmożliwościachpozyskaniakapitałuinwestycyjnegomożliwejestosiągnięcieredukcjikosztówdook.15-20€zatonęprzetwarzanegowsadu.
koszty eksploatacyjne
Bieżącekosztaeksploatacji:
✦ Personel(wzależnościodlokalnegorynkupracy)
✦ Energia,ubezpieczenieitp.
✦ Naprawaikonserwacja
około1%kosztówinwestycyjnychroczniedlakażdejbudowli
maszynyielektronika:3-6%kosztówinwestycyjnychrocznie
urządzeniamobilne(np.ładowarki):8-15%kosztówinwestycyjnychrocznie
instalacjeMBPzmodułemfermentacyjnymwykazująwyższekosztabieżąceiamortyzacyjnewporównaniudlafermentownirolniczychiprzerabiającychodpadyzbieraneselektywnie(patrztabela)
koszta napraw i konserwacji przez pierwsze 5 lat użytkowania (w % kosztów inwestycyjnych)
maszyny i elektronika
budowle
Fermentacja bioodpadów selektywnie zbieranych 2-3 1
Fermentacja frakcji resztkowej odpadów komunalnych 4-6 1
możliwe zyskiSprzedażsurowcówwtórnych,zwłaszczametali jestzyskowna.Paliwaalternatywnenadzieńdzisiejszyniegenerująprzychodów.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
Wprzedziale40-100€/tonętylkozakosztaprzerobumechaniczno-biologicznego(bezkosztówpóźniej-szegoskładowaniaresztekidopłatdoodbieranegopaliwaalternatywnego)
pozostałe istotne aspekty
Przeróbmechaniczno-biologicznyodpadówmazastosowaniegłówniedlaodpadów,dlaktórychjestkoniecznaredukcjaaktywnościbiologicznejprzed ich końcowym składowaniem a tym samym chce się osiągnąć obniżenie środowiskowych kosztów składowania i kosztówmonitoringuzamykanychskładowisk.Studia ibilanseLCAwskazują,żeustabilizowany„deponat”poprzerobiew instalacjiMBPprodukujetylko10%gazuskładowiskowegoiwódodciekowychwporównaniudoskładowanychodpadówniepodlegającychżadnejobróbcewstępnej.
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
WostatnichdwóchdekadachwEuropiezostałarozwiniętatechnologiamechaniczno-biologicznegoprze-robuodpadów.DzisiajwEuropieistniejeponad100zakładówpracującychwtejtechnologii.WsamychNiemczech jestobsługiwanychokoło50systemówomocyprzerobowej>20000 t/rok. Średniamocprzerobowainstalacjiwynosiokoło100000t/rocznie,aleistniejąrównieżsystemyoprzepustowoścido300tys.tonrocznie.Technologietewykorzystywanesąwmniejszymlubwiększymstopniuniemalwewszystkichważniejszychprzedsiębiorstwachzajmującymisięgospodarkąodpadaminp.:Nehlsen,Remondis,ALBA.
Przykładowe przedsiębiorstwa:
✦ www.meab.de MEABspółkazo.o.,Schöneiche ✦ www.zaso-online.de GospodarkaodpadamiSaale-Orla,Pößneckr ✦ www.mba-nms.de MBANeumünsterspółkazo.o.,Neumünste ✦ www.e-wev.de WEVspółkazo.o.,Großpösna ✦ www.osnabrueck.de/awb/20802.asp OsnabrückerServiceBetrieb(MPOOsnabrück)
MECHANICZNO-BIOLOGICZNY PRZERÓB / STABILIZACJA ODPADÓW
161PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
obiekty reFerencyjne
cd
instalacjeMBP/MBSznajdujązastosowanierównieżwszerokimzakresienaterenieinnychpaństwEuro-pejskichtakichjak:Austria,WielkaBrytania,HolandiaiWłochy.
Polska:
✦ www.czystemiasto.pl MBPOrliStaw ✦ zuok.radkom.com.pl mBP Radom ✦ www.mzoleszno.com.pl MBPTrzebaniakołoLeszna ✦ www.zgok.olsztyn.pl MBSOlsztyn ✦ www.zaklad-komunalny.pl BRAm Opole
(tylkozakład mechanicznego przerobi, część biologiczna planowana)
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Wprzeszłościwieluniemieckichproducentówoferowałokomponentydlainstalacjidomechanicznobiolo-gicznegoprocesuprzetwarzaniaodpadów.Obecniejednakpomniejszyłsiękrągdostawców,zatodużofirmwyspecjalizowałosięwdostarczaniuwłasnych,specyficznychkomponentów.Należądonichmiedzyinnymi:
1) Agregaty rozdrabniające:
✦ www.hammel.de HAMMELRecyclingtechnikGmbH,BadSalzungen
2) Separatory i klasyfikatory:
✦ www.eurec-technology.com EuRecTechnologyGmbH,Merkers ✦ www.lonkwitz.com LonkwitzAnlagenbauGmbH&Co.KG,Wetzlar-Nauborn ✦ www.freygmbh-caminau.de FreyGmbHCaminau,Königswartha
3) Separatory metali:
✦ www.steinert.de SteinertElektromagnetbauGmbH,Köln ✦ www.imro-maschinenbau.de iMROMaschinenbauGmbH,Uffenheim ✦ www.wagner-magnete.de WagnerMagneteGmbH&Co.
KGSpann-undUmwelttechnik,Heimertingen
4) Systemy oczyszczania powietrza odlotowego:
✦ www.ltb.deLTBLufttechnikBayreuthGmbH&Co.KG,Goldkronach ✦ www.durrenvironmental.com/de DürrSystemsGmbHEnvi-
ronmentalandEnergySystems,Stuttgart
POLSKA:
WPolscebrakrozwiązańtechnicznychwymaganychdozbudowaniakompletnejinstalacji.Jedynąrzecząjakąsięrobitobudowainstalacjinakomponentachfirmniemieckich
GeneralnewykonawstwoinstalacjiMBP/MBSprzeprowadzanyjestczęstoprzezwyspecjalizowanebiuraprojektowelubbezpośrednioprzezprzeszłegooperatorasystemu.Niektóreprzykładowefirmyzajmującesiędziałalnościąwtymzakresie:
✦ www.komptech.de KomptechVertriebsgesellschaftDeutschlandSpółkazo.o.,Oelde ✦ www.haase-energietechnik.de HAASEEnergietechnikSA,Neumünster ✦ www.amb-vertrieb.de AMBAnlagenMaschinenBauSpółkazo.o.,Oschersleben ✦ www.strabag-umweltanlagen.com StrabagUmweltanla-
genSpółkazo.o.(byłyLinde-KCA),Dresden
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Poniżejlistaorganizacjibranżowychiinnychźródełinformacjiotechnologiimechaniczno-biologicznegoprzerobuodpadów:
✦ www.ans-ev.de Gruparoboczadoodzyskuodpadówkomunalnych ✦ www.dgaw.de Niemieckietowarzystwogospodarkiodpadami ✦ www.bgs-ev.de StowarzyszenieJakościpaliwirecyklingudrewna ✦ www.asa-ev.de Zrzeszenieselektywnegogospodarowaniaodpadami
(zrzeszapraktyczniewszystkichoperatorówinstalacjiMBP/MBSwNiemczech)
SOLARNE SUSZENIE ODPADÓW LUB OSADÓW ŚCIEKOWYCH
162 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
solarne suszenie odpadów lub osadów ściekowych
proces technika środki
nazwa Suszeniemokrychodpadów,zwłaszczaodpadówściekowychzwykorzystaniemenergiisłonecznej
zastosowanie Osiągnięciezmniejszeniemasyiobjętościwilgotnychodpadów,wszczególnościosaduściekowegoprzedjego dalszą utylizacją i/lub zwiększenie ichwartości kalorycznejwprzygotowaniu domożliwej utylizacjitermicznej.
charakterystyka zastosowania(patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże) ()( Mieszankinietoksycznychodpadówzdużązawartościąwody
pozostałe odpady Wszystkiemateriałyulegającebiodegradacjiiniezawierająceskładnikówniebezpiecznych
charakterystyka i wymogi zastosowania
obróbka wstępna przetwarzanego materiału
Wprzypadku,jeżeliwskładodpadówwchodząmateriałyodużychgabarytach(np.wodpadachdomowychlubodpadachdrewnianych)należynapoczątekrozdrobnićiujednolicićodpady.Teoperacjepozwoląnabardziejjednoliterozprowadzeniewilgociiprzeprowadzenieprocesususzeniabardziejefektywnie.
możliwość usuwania/składowania zebranych odpadów
Spalaniepowinnobyćpreferowanąmetodą,zewzględunato,żeodpadyteniespełniająsurowychnormskładowania ze względu na zawartość frakcji ulegającej biodegradacji oraz zawartości wody (takie jakniemieckierozporządzenieodnośnieskładowanieAbfAblV*).Jednakżeprzysuszeniuodpadówdochodzidoprocesubiodegradacji,dziękiktóremuaktywnośćbiologicznaichemicznaodpadówzostajezredukowana.
* wPolsceobowiązujerozporządzenieMinistraGospodarkiz7września2005r(Dz.U.2005nr186poz.1553zpóźnzm.)
możliwość utylizacji produktów z procesu
Głównieutylizacjatermiczna
wymagania ochronne Solarne suszarnie odpadów lub osadów ściekowych, niekoniecznie wymagają oczyszczania powietrza(redukcjiodorów)wmiejscuprzetwarzania(wzależnościodumiejscowieniairozmiaruzakładu).Oczysz-czaniemożebyć jednakwymagane, jeśli suszeniusłonecznemupoddawanesąbioodpady lubodpadykomunalne.Odsączonawodabędzieodparowanainiebędziegromadzona,wpostacipłynnej.Głównieprzewidujesię,żesłonecznesuszeniezostaniezrealizowanew(częściowo)zamkniętejszklanejkonstrukcjinautwardzonymplacu.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Dlaskutecznościsuszeniasolarnegowyjątkowoistotnesąnastępującewarunki:
✦ intensywnośćiczastrwaniapromieniowaniasłonecznego
✦ wilgotnośćitemperaturapowietrzawejściowego
Rozpoczynanietegorodzajudziałalnościnaterenach,naktórychpowyższewarunkisąnieprzychylnejestniekorzystne.Stannapowietrzeniaitemperaturawsadurównieżmusząbyćrozważanejakoistotneczynniki.
warunki inFrastrukturalne Biorącpoduwagęfakt,żedlasuszeniasolarnego,odpadymusząbyćrozprowadzonetak,abystworzyćcienkąwarstwęnaziemi,doumiejscowieniazakładususzeniabędziewymaganyobszarznacznychrozmia-rów.Będzierównieżwymaganadobradostępnośćdoinfrastrukturydrogowejwceluszybkiegowywożeniaidostarczaniaodpadów.integracjatakiejinstalacjizwiększymzakłademzagospodarowaniaodpadów(ZZO)jestbardzowskazana.
SOLARNE SUSZENIE ODPADÓW LUB OSADÓW ŚCIEKOWYCH
163PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Suszeniesolarneodpadówmanaceluzmniejszeniemasyiwilgotnościmateriałuorganicznegoodpadówprzedichutylizacjąlubdodatkowezwiększenieichwartościkalorycznejprzedewentualnymwykorzystaniemwutylizacjitermicznej.Promieniowaniesłonecznejakoogólniedostępnaidarmowaenergia,jestwprze-ważającejmierzeużywanadoprocesususzenia.Procesodbywasięwprzezroczystych,półzamkniętychszklarniach, które wzmagają temperaturęwewnątrz i pomagają w cyrkulacji powietrza. Siłą napędowąsuszeniajestróżnicąpomiędzyczęściowąprężnościąparywewnątrzodpadówiotaczającympowietrzem.imcieplejszepowietrzetymwięcejparywodnejmożnaoddzielićododpadów.Byzintensyfikowaćsuszenie,odpadysączęstoprzerzucaneispulchnianeprzezspecjalneurządzenia.
podstawowe wymogi ✦ Odpowiedniewarunkiklimatyczne(szczególnieistotnesączastrwaniaorazintensywnośćpromienio-waniasłonecznego)
✦ Przezroczystaszklanakonstrukcja(halalubwiata)
✦ Maszynydoprzerzucaniaispulchnianiaodpadów
✦ intensywnena-/odpowietrzanie
spodziewane rezultaty Wzależnościodrodzajuodpadówiwarunkówklimatycznych:
✦ Przeciętnywskaźnikparowania(dlaEuropy,wedługFiSCHLi2004)do1000kg/m²powierzchnisuszącej
✦ Optymalnie-ok.30%wilgotnościwprodukciewyjściowym
✦ Teoretyczniemożliwywyniksuszeniadook10%wilgotnościwprodukciewyjściowym
zalety ✦ Niskiezużycieenergiielektrycznej
✦ Prostaitrwałatechnologia
✦ Niejestwymaganadodatkowaenergiacieplnadlaprocesususzenia
wady ✦ Niskaefektywnośćsuszeniawstosunkudopotrzebnegoczasu
✦ Wymagadużejpowierzchni
✦ Małedoświadczeniewdużychzakładach,istniejąceposiadająmałąmocprzerobową
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Materiałwsadowyorazpowietrzewewnątrznagrzewająsię,poprzezpromieniesłonecznedocierającedohalisuszenia.Wzrost temperaturysprawia,żewodazawartawodpadachparuje.Powietrzenasycasięwyparowującąwodąimusizostaćodprowadzone.Efektciągukominowego,którypowstaje,przezzasto-sowanieotwieranejszklanejkonstrukcjiimechanizmówklapowychwentylacjidachu,umożliwiacyrkulacjępowietrza.Jednakże,podczasgdygórnewarstwywysychajądolnewciążpozostająwilgotne,przezcoodpadymusząbyćprzerzucane.Używanesądotegourządzeniaprzerzucająceispulchniające.Urządzenia,którychprędkośćobrotowajestwyższaniżprędkośćpostępująca,mogątransportowaćmateriałzjednegokońca łożasuszącegododrugiegoprzykażdym ruchu.Tozapewniaautomatyczny transportmateriałuprzezhalęsuszarnizapomocąwłaściwegoosprzętu,jaktransportertaśmowylubładowarkaszuflowaijestwykorzystywanedoponownegoukładania
Pomocniczysystemogrzewaniadodatkowomożebyćzainstalowanydoprzyspieszeniaprocesu.Alterna-tywądlaciągłegorozmieszczaniajestrozmieszczaniepartiami.Otokilkarodzajówurządzeńdoobracaniamateriału,któremożnazastosować:
przerzucanie
powietrzezużyte(odlotowe)
ogrzewanie dodatkowe(alternatywne)
przewietrzanie(wentylatory)
powietrzewlotowe(świeże)
Rys.1)SchematkoncepcjirozmieszczaniapartiamioferowanejprzezfirmęThermo-Systemindustrie-undTrocknungstechnikGmbH
SOLARNE SUSZENIE ODPADÓW LUB OSADÓW ŚCIEKOWYCH
164 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cd
Fot.1)Zakładosuszaniasłonecznego(źródło:www.thermo-system.com)
przerzucanie
materiałwyjściowy(wyładunek)
przewietrzanie(wentylatory)
materiałwejściowy
(załadunek)
Rys.2)SchematkoncepcjimetodyciągłejoferowanejprzeziST-Anlagenbau
Fot.2)ZakładosuszaniasolarnegowMyszkowie(źródło:www.wendewolf.com)
moc przerobowa Materiał wsadowy (przykładowy):
✦ płynnyszlamściekowyok.1-10%suchegomateriału
✦ odwodnionyszlamściekowy10-40%suchegomateriału(zwykle>20%).
Materiał wyjściowy:
✦ wysuszonymateriał z ok. 50-90% suchegomateriału, jednakmałe straty zewzględu na procesybiodegradacjiprzezrozkład.
skala zastosowania ✦ Wskaliwielkotechnicznejsuszeniesolarneszlamupłynnegojakiszlamuodwadnianegowynosijakdotąd300-15.000tonrocznie
✦ Dotyczyrównieżsuszeniadrewna
✦ Wskaliwielkotechnicznejmożnarównieżprzetwarzaćodpadyresztkowe,jednakjakdotądznanesąjedyniewynikizinstalacjipilotażowych.
kompatybilność
z innymi systemamiSuszenie słoneczne może być również zastosowane jako proces poprzedzający późniejszą utylizację termicznąodpadówbogatychwsubstancjeorganiczne.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
wpływ na emisję co2
Poprzezdalszewykorzystanieenergetycznefrakcjiulegającejbiodegradacjiwodpadach(wEuropieca.50%),możnauzyskaćpozytywnybilansCO2.
potrzebne pomoce i dodatki
Odpowiednisprzęttechnicznysłużącydozaładunkuiwyładunkuodpadówzhalsuszenia,wzależnościodbudowyirodzajumateriału(np.ładowarkakołowa).
SOLARNE SUSZENIE ODPADÓW LUB OSADÓW ŚCIEKOWYCH
165PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
potrzebne zasoby ludzkiePodczasgdysuszenietoprocessamoczynny,potrzebnyjestniewielkipersonelwcaluzaładunku/wyładunkuwsaduczyobsługiikonserwacjizakładu(zależytoodrozmiarówobiektu,leczzazwyczajwystarczykilkaosób)
potrzebna przestrzeŃZazwyczajilościrzędu0,5-6Mgszlamunam²powierzchnisuszeniamożebyćprzetworzonawciągurokubezdodatkowegoźródłaciepła.
kosztorys
koszty inwestycji ✦ Bezużyciadodatkowegoźródłaciepła250EUR/m²silnewahania
✦ Zużyciemdodatkowegoźródłaciepła350EUR/m²silnewahania
koszty eksploatacyjne Ok.15EURzatonęusuniętegoH2O
możliwe zyski
Może być otrzymywany z opłaty usługowej, za utylizację odpadów lubmożna zorganizować sprzedażprzerobionychodpadówjakopaliwaalternatywnegodlacementowni.Suszarniesolarnestanowiąalterna-tywędlasuszarniosadówściekowychopalanychgazemziemnym,coprowadzidoograniczeniazużyciasurowcównaturalnych.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
Silnewahaniacenywzależnościodmateriałudowysuszenia,skutecznościsuszeniaiwymaganejjakościproduktuwyjściowego.
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Stosowanietejtechnologiipokazujejejciągłyprzyrostnacałymświecie,obecniejestznanychwięcejniż150takichzakładów,większośćwNiemczech,Austrii,Szwajcarii,FrancjiiAustralii.
PolecanezakładywNiemczechtonp.:Bramberg,Füssen,Bredstedt
iffezheim,Albstadt(przepustowość4,200t/a),Sigmaringen(przepustowość1,500t/a)
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Firmyprodukująceinstalacjeikomponentydosłonecznegowysuszaniaodpadów:
✦ www.ist-anlagenbau.de AnlagenbauGmbH,Kandern ✦ www.thermo-system.com THERMO-SySTEMindustrie-&Trock-
nungstechnikGmbH,Filderstadt-Bernhausen ✦ www.huber.de HansHuberAGMaschinen-u.Anlagenbau,Berching, ✦ www.passavant-geiger.de Passavant-GeigerGmbH,Hanau
✦ http://www.suszarnieosadu.pl MetromexSA,Olsztyn ✦ http://www.enko.pl EnkoS.A.,Gliwice
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Proponowanaliteratura:„PerspektivendersolarenKlärschlammtrocknungimLandBremen“.publikacjainstitutsfürKreislaufwirtschaft:
✦ http://www.hs-bremen.de/IKrW/Veroeffentlichungen/Klärschlamm.pdf
PRZEMYSŁOWE WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW
166 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
przemysłowe współspalanie odpadówproces technika środki
nazwa Odzyskiwanieenergiizodpadów–przemysłowewspółspalanieodpadów(bezoczyszczaniaspalin)
str. 181„Systemyoczyszczaniaspalin”
zastosowanie Termicznautylizacja(zwykleprzetworzonych)odpadówiichmieszaninpodpostaciąpaliwaalternatywnegoRDFwprocesachprzemysłowegospalaniawceluodzyskaniaenergiiizastąpieniapaliwkopalnych.
Charakterystykazastosowania(zobaczprzypisy,jeślipodano)
charakterystyka zastosowania (patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka ()1 bioodpady
papier/karton ()1 szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
()1
złom odpady drzewne 2 odpady budowlane (gruz) ()
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony 3
odpady niebezpieczne () częściowo,tylkomateriałyośredniejiwysokiejwartościopałowej
odpady przemysłowe (różne branże)
odpowiednieodpadyoniskiej zawartości związkówchlorowcoorganicznych imetali ciężkichmetaliciężkichorazośredniejlubwysokiejwartościopałowej
pozostałe odpady
szczególnieteoniskiejzawartościzwiązkówchlorowcoorganicznych imetaliciężkichmetaliciężkichorazośredniej lubwysokiejwartościopałowej,np.odwirowanelubosuszoneosadyściekowe,mączkazwierzęca,odrzutyzsortowanialekkiejfrakcjiopakowaniowejipapieru.
1 Doobróbkiodpadówtegotypubardziejodpowiedniesąprocesymechanicznewcelurecyklingumateriałowego.Przemysłowewspółspa-laniepowinnobyćstosowanetylkowprzypadkuobróbkitychczęściodpadów,którenienadająsiędoponownegowykorzystanialubichrecyklingbyłbynierentowny.
2 Doobróbkiodpadówtegotypubardziejodpowiedniesąprocesyrecyklingumateriałowegolubwykorzystaniadrewnawspecjalnychmono-spalarniachnadrewno.
3 Recyklingmateriałyjestwtymprzypadkupreferowany.
charakterystyka i wymogi zastosowania
obróbka wstępna przetwarzanego materiału
Abyodpadymogłyzostaćwykorzystanewprocesieprzemysłowegowspółspalaniaodpadów,należyspełnićszczególnewymagania/parametrytechniczneinstalacjiorazwziąćjepoduwagęwtrakcieprzygotowywa-nia/przetwarzaniaodpadówwceluuzyskaniapaliwaalternatywnego.GenerowaniepaliwaalternatywnegoRDFpoleganaprzetworzeniuodpadówwtakisposób,abyzagwarantowaćwymaganiacodojakości iparametrówfizyko-chemicznychtakichjakwartośćopałowa,wilgotność,stopieńrozdrobnienia,zawartośćchloru imetali ciężkich.Materiałwsadowymusi zostać pozbawiony / oczyszczony z frakcjimogącychzakłócićprocesnp.dużychczęścimetalowychiinertóworazniepowinienzawieraćżadnychsubstancjiradioaktywnych.Najczęściejwtymcelustosujesięprocesysortowania i rozdrabnianiaorazmieszanie isuszenie.istniejetakżemożliwośćspalaniapaliwalternatywnychwspecjalnychinstalacjachtzw.„elektrow-niachRDF”stosującychtechnikęspalaniarusztowego( str. 171„Spalarnierusztowe”)lubspalaniazzłożufluidalnym( str. 176„Spalarniefluidalne”)wceluenergetycznegoodzyskuodpadów.Wprzeci-wieństwiedozakładówprzemysłowegowspółspalania,placówkitesąprzystosowanedosamodzielnegospalaniaRDFbezichłączeniazespalaniempaliwkonwencjonalnych.
możliwość usuwania/składowania zebranych odpadów
Pozostałości kotłowe ze spalania (żużel, popioły lotne) nadają się do deponowania na składowiskach,jednakpozostałościprocesuoczyszczaniaspalin(iOS)musząbyćtraktowanejakomateriałniebezpiecznyiskładowanewmiejscachprzeznaczonychdlategorodzajumateriałów.( str.204„Składowiskoodpadówniebezpiecznych”)
możliwość utylizacji produktów z procesu
Żużle paleniskowemogą być składowane lub użyte do innych celów po obróbce wstępnej. Obróbkawstępnaobejmujeoczyszczenieżużlazmetaliorazrozdrobnienie/homogenizacjęmateriałutak,bymógłbyćwykorzystanydocelówbudowlanych.Pyłyipopiołykotłowemożnaużyćjakododatekdoprodukcjiklinkieru.Pozostałościzewspółspalaniawenergetycezawodowej,takiejakpyłylotne,popiołypaleniskowe,piaskizkotłów,zeszklonaszlakaorazgipsziOS,sąwykorzystywanedobudowydróg,wpracachrekultywacyjnychorazprodukcjielementówbudowlanych.
wymagania kontroli i monitoringu Pozostałościzespalaniazdeponowanenaskładowiskachmusząbyćmonitorowane.
wymagania ochronne inwestycje gwarantujące ochronę przeciwpożarową, szczególnie wmiejscu magazynowania oraz przypodajnikachpaliwaodpadowegoRDF.Spalinypowstałepospalaniumusząulecobróbceioczyszczeniu( str. 181 „Systemyoczyszczaniaspalin”).Należypodjąćinneśrodkizaradcze,abyzapobiecnegatyw-nemuoddziaływaniupozostałościpoprocesowychispalinnaemisje(dowody,powietrzaiziemi)czynaterenyoszczególnejwartościprzyrodniczejlubkulturowej.
PRZEMYSŁOWE WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW
167PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
potencjalne zagrożenie dla zdrowia Emisjanieoczyszczonychspalinstanowiwysokiezagrożeniedlazdrowia.Możnajeuniknąćstosującwspół-czesne techniki oczyszczania oraz zachowując środki ostrożności. Spalarnie odpadówwykorzystującenajnowocześniejszetechnologieoczyszczaniasądziśuważanezatechnologięniezagrażającąludzkiemuzdrowiu.
odpowiedni mechanizm Finansowania Abystosowaćwspółspalanieodpadówwprocesiepozyskaniaenergiiwprzemyślenależypodjąćdodat-koweinwestycjeiprzedsięwzięciaorganizacyjne.instalacjewspółspalającepaliwaalternatywneorazelek-trownieRDFpobierająopłatęnabramiezaprzyjęciepaliwadospalenia(jednakwniższejwysokościniżkonwencjonalnespalarnieodpadówzaodpadynieprzetworzone)orazoszczędzająnakosztachzakupówpaliwkonwencjonalnych,któretrzebabyłobyspalić,gdybyalternatywnieniespalanopaliwaRDF.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Brak ograniczeń. Korzystanie z przemysłowego współspalania jako sposobu na pozyskiwanie energiielektrycznej,mechanicznej(wparzetechnologicznej) iciepławmiejscachochłodniejszymklimaciejestwysocewskazane.
warunki inFrastrukturalne Spalanie odpadóww procesie przemysłowegowspółspalania przebiega zwykle na terenie istniejącychinstalacjiprzemysłowych,którazapewniająpotrzebnewarunkiinfrastrukturalnetakiejakdobrydojazddrogą,kolejąlubdrogąwodną.JednakzpowoduzapotrzebowanianadodatkowemiejscedomagazynowaniapaliwaalternatywnegoRDF,koniecznemożebyćwygospodarowaniepotrzebnegowtymcelumiejsca(halalubsilosy).Wprzypadkuwzniesieniaplacówkiprzeznaczonejdo (współ)spalaniaodpadówna terenachmieszkalnychlubwichpobliżu,należywziąćpoduwagęminimalnąodległośćodnajbliższychbudynkóworazinneśrodkiostrożności.
dostępność siły roboczej Obsługaplacówki/procesuwspółspalaniawymagawykfalifikowanegopersonelu,szczególnienastanowi-skachkierowniczychinadzorczych.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Wprocesiewspółspalaniaprzetworzonewstępnieodpadyokonkretnymskładzieiwłaściwościach(tzw.paliwaalternatywne-RDF)sąwykorzystywanejakopaliwozastępczedopozyskiwaniaenergiielektrycznejicieplnejwprzemysłowychprocesachtermicznych
instalacjenajlepiejprzystosowanedoprzemysłowegowspółspalaniaobejmująelektrownieopalanewęglemkamiennymlubbrunatnym,cementownieizakładywapiennicze,wielkiepiecehutniczeiinstalacjepirolizy/zgazowaniaorazspecjalniezaprojektowaneinstalacjedowyłącznegospalaniapaliwaalternatywnego–tzw.elektrownieRDF.DziękiużyciupaliwaalternatywnegoRDFwprzemyśleodzyskujesięenergięzawartąwodpadachprzezcooszczędzasięzasobynaturalnewpostacipaliwkonwencjonalnych,któremusiałybybyćspalonewceluprowadzeniaprocesówprzemysłowych.
Oilestopieńsubstytucji(wymianypaliwakonwencjonalnegoprzezalternatywnezodpadów)welektrow-niachwynosimiędzy5-25%mocytermicznejkotłów,towcementowniachstopieńtensięgaponad60%zapotrzebowaniacieplnegozakładu.
Współspalaniemożnarealizowaćwistniejącychelektrowniachpowprowadzeniudrobnychmodyfikacjidostosowanychwcześniejstandardowychtechnologiiprzechowywaniaiopalaniapaliwemkonwencjonalnym.istniejąceinstalacjeprzeznaczonedooczyszczaniaspalinmogąbyćnadalużywaneoraz/lubpowinnybyćzmodernizowanewzależnościodilościiskładuchemicznegopaliwaodpadowegoRDF.
Procesywspółspalaniawinstalacjachprzemysłowychstosujesięwtakichtechnologiachjakspalanienaruszciemechanicznym str. 171 „Spalarnie rusztowe” czy spalaniew złożu fluidalnym str. 176 „Spalarniefluidalne”.WspółspalaniepaliwRDFwpiecachobrotowychjestnadalnajbardziejpowszechnewcementowniach.
podstawowe wymogi Odpady,któremajązostaćużytedoprodukcjipaliwaalternatywnegomusząosiągnąćpewnewcześniejokreślonewłaściwościfizyczneichemiczne(głównie)drogąobróbkimechanicznej.Właściwościtezależąodprocesuwspółspalania,typuinstalacjiiilościużytegopaliwaRDF.Obróbkamanacelutakżezagwaran-towanie,żepaliwoodpadoweRDFwyprodukowanezwiększychilościodpadówmastałyskładijakość.NiektóreparametrystandardowychwłaściwościpaliwaRDFprzedstawionowtabeli.
Podstawowewymaganiac.d.
parametr / wartość jednostka elektrownie cementownie
ziarno mm 10-25 ok. 30
Frakcje niepożądane kamienie, metale, drewno, twar-de tworzywa, długie przedmioty
zawartość popiołu % masowy 10-25 10-25
wilgotność % masowy 10-25 10-26
wartość opałowa mj/kg 16-19 14-22
zawartość chloru % masowy 0,5-1,0
zawartość metali ciężkich % masowy oddzielne regulacje w niem-czech (patrz ral-gz 724)
PRZEMYSŁOWE WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW
168 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
spodziewane rezultaty ✦ Produktwyjściowy–OUTPUTwelektrowniach
✦ Energia
✦ Substancjemineralnepodpostaciążużli,popiołów,pyłówkotłowych,piaskuzzłożafluidalnego,gipsuziOS.
✦ Produktwyjściowy–OUTPUTwcementowniach
✦ Popiołyzespalaniawchodząwskładklinkieru icementu,wwynikuczegoniemaprawieżadnychpozostałości.
zalety ✦ Zastępujepierwotneźródłaenergii(orazzapewniaoszczędnośćfinansowąlubnawetdochodamizutylizacjipaliwaRDF)
✦ Zmniejszailośćodpadów,dlaktórychtrzebabybyłozastosowaćinnemożliwościobróbkiiunieszko-dliwienia;oszczędzamiejscenaskładowiskach
✦ Szkodliwazawartośćireaktywnośćodpadówzostajeznacznieobniżona,wprzypadkucementownibrakstałychpozostałościpodprocesowych.
✦ Kosztujemniejniżobsługakonwencjonalnejspalarniodpadówkomunalnych.
wady ✦ Powodujewiększeobciążeniecieplneizużycieurządzeńprzemysłowegowspółspalania
✦ Powodujeszybszedekapitalizacjęsięinstalacjiwwynikuagresywnejkorozji(główniezpowoduchloru);wymaganaczęstszakonserwacjainaprawausterek
✦ Gorszewartościemisyjnespalinwporównaniuzespalaniemwyłączniepaliwkonwencjonalnych
✦ Możepowodowaćzmianywproduktach(cement,cegły,szlakahutnicza)
✦ Wytwarzanesąreaktywnepopiołypaleniskoweiżużle
✦ Wymagadodatkowychinwestycji+bardziejkompleksowegozarządzaniaikontroli
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Najważniejszeprocedurydotycząceprzetwarzaniaróżnychtypówodpadówiwariantówprodukcjipaliwaodpadowego są tematem osobnych dokumentów ( str. 135 „Sortowanie wielkogabarytów” lub str. 152„Mechaniczno-biologicznyprzerób/stabilizacjaodpadów”).Najważniejszetechnologiedoty-cząceprocesusplaniazostałyopisanewosobnychdokumentachospalarniachrusztowych( str. 171 „Spalarnierusztowe”)ispalarniachfluidalnych( str. 176„Spalarniefluidalne”).
Najczęstszewariantyprzemysłowegowspółspalania:
Dla elektrowni opalanych węglem ( z kotłami kondensacyjnymi )
✦ wariant1:Wykorzystanieistniejącychinstalacjiiichoptymalizacjawceluwspółspalaniapaliwodpa-dowychRDF
✦ wariant2:TermicznaobróbkapaliwodpadowychRDFzużyciemzgazowanialubpirolizyjakokrokupoprzedzającegospalaniegazówwistniejącymkotle
✦ wariant3:WykorzystaniepaliwodpadowychRDFwkotlefluidalnymozłożucyrkulacyjnym.
✦ wariant4:WykorzystaniepaliwodpadowychRDFwzewnętrznejspalarnifluidalnejzwłasnąinstalacjąoczyszczalniąspalinzużyciemenergiiwistniejącymkotlekondensacyjnymelektrowni(układzłożony)
węgieltłuszcze zwierzęceoleje odpadowe
palnik
ruszt
dysze iniekcyjnemączka kostna
odcieki
biomasaodpady drzewne
tworzywa sztuczneodrzuty
żużle i popioły paleniskowe
kocioł przemysłowy
(IOS)Instalacja
OczyszczaniaSpalin
spaliny surowe
mieszaknki solipo oczyszczaniu spalin
gips
pył lotny
Rys.1)Możliwyschematwspółspalanianaprzykładzieelektrowniopalanejwęglem
Dla cementowni:
Paliwo odpadowe RDF jest współspalane w cementowniach na etapie wypalania klinkieru i produkcjicementu.Kluczowąrolęspełniajątupieceobrotowe.Piecjestwalcowymzbiornikiemnieznacznienachy-lonymodpoziomuiobracającymsięwolnowokółwłasnejosi.
Poddawanyobróbcemateriałzawierającypaliwoalternatywnezodpadówwprowadzanyjestdogórnegokońcawalczaka.Podczasobrotówpiecamateriałprzesuwasięstopniowowkierunkuniżejpołożonegokońcaijestmieszany.ZawartośćpaliwaRDFwmieszaniniewpływanacałkowitąilośćdodanegopaliwakopalnegooraznajegorozmieszczeniewpiecurotacyjnymikalcynatorze.Rozmieszczeniemusibyćznanenapoczątkuprocesuwceluzapewnieniastabilnychwarunkówi jednolitej jakościproduktukońcowego.Suszenie,podgrzewanieiodgazowywanielotnychskładnikówodpadównastępujejużwpobliżugórnegozasypu.
PRZEMYSŁOWE WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW
169PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Gorącegazyprzemieszczająsięwzdłużpieca,czasamiwtymsamymkierunkucoprzetwarzanymateriał(współprądowo),jednaknajczęściejwprzeciwnymkierunku(przeciwprądowo).Zapłonispalaniegazówmamiejscewkalcynatorze.Zgazowanieispalanieodpadówwpostacistałejmamiejscewpobliżudolnegowylotucylindra.
Reakcjezachodząceprzy1450°Cpozwalająnaimmobilizacjęmetaliciężkichzawartychwodpadachwklinkier,costwarzawarunkicotrwałegoichzamknięciawhydraulicznejmatrycywiązańbetonowych.
Ważnąrolęwewspółspalaniuwpiecachcementowychpełniąproporcjemiędzywartościamiopałowymipaliwapierwotnego(kopalnego)awtórnego(odpadowego).
Spalaniupaliwodpadowychwtemperaturze2000°Cnietowarzyszypowstawaniegazówtoksycznych,np.dioksynifuranówlubWWA.Szkodliwedlaśrodowiskatlenkiazotu(NOx)sąeliminowanewreakcjiDeNOx(katalitycznejSCRlubniekatalitycznejSNCR).
SYSTEM PIERWOTNEGO ZAPŁONUOdpady zhomogenizowanei odpowiednio przetworzone: - celuloza papierowa- przetworzone częściodpadów przemysłowych- wióry drzewneCiecze:- oleje odpadowe- zużyte rozpuszczalniki- ciężkie oleje opałowe
SYSTEM WTÓRNEGO ZAPŁONU- stare opony- osady z papieru- osady ściekowe
chłodnicawyparna
monitorowanietemperaturyspalania
główny palnik
150oC
350oC
850oC
1000oC 2000oC
Rys.2)Możliwyschematwspółspalanianaprzykładzierotacyjnegopiecacementowego
moc przerobowa Wzależnościodrodzajuprocesuiwykorzystanejinstalacji,wprocesiewspółspalaniapaliwakonwencjo-nalnemogąbyćcałkowiciezastąpionepaliwamiodpadowymi.Zależytoodtechnologiispalaniaiwymagańdotyczącychproduktu.Podczasgdyelektrownieprzemysłowepozwalająnazastąpieniejedyniedo25%swojegozapotrzebowaniakalorycznegowpaliwiekonwencjonalnymprzezwykorzystaniepaliwalternatyw-nych,liczbatazwiększasiędoponad60%wprzypadkupiecówcementowych.
skala zastosowania Zastosowaniepaliwalternatywnychwmetodzieprzemysłowegowspółspalania jestznaczniewiększewteoriiniżwpraktyce.Częstotoilośćorazjakośćpaliwzodpadówdostępnychwdanymkrajusączynnikamiograniczającymizastosowanietakiejmetodyodzyskuenergetycznegoodpadów.
kompatybilność
z innymi systemami Przemysłowewspółspalanie jest główniewariantem dla różnychmetod produkcji, pozyskiwania ener-gii lub ciepła opartych na spalaniu tworzyw/materiałówo średniej iwysokiejwartości opałowej.ObokwyspecjalizowanychelektrowniRDF,możliwejesttakżewspółspalaniepaliwodpadowychwelektrowniachopalanychwęglemidrewnem,cementowniach,rzadziejwzakładachwapienniczychicegielniach,hutachiwalcowniachstaliorazhutachmetalinieżelaznych.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
bilans energetycznyBilansdodatnimożezostaćosiągniętypoprzezrealnąsubstytucjępaliwkonwencjonalnych(kopalnych)iwykorzystanieodnawialnychskładnikówodpadówjakoźródłaenergii.
wpływ na emisję co2
✦ Ograniczenieemisjidwutlenkuwęglado35%dziękiczęściowejsubstytucjipierwotnychpaliwkopalnych
✦ Przy całkowitej zamianie paliw kopalnychprzez paliwa alternatywnewprocesachprzemysłowychmożliwebyłobyograniczeniedozeranietylkoemisjigazówcieplarnianychiinnychemisjizespalaniapaliwkonwencjonalnychaletakżeemisjiwynikłejzunieszkodliwianiapaliwRDFwinnychinstalacjach,np.spalarniachodpadówkomunalnych.
potrzebne pomoce i dodatki ✦ PozyskanieodpowiedniegopaliwaRDFzodpadówpalnychniewymagażadnychdodatków.istnieje
jednakpotrzebamechanicznegoprzetworzenia,atakżeobróbkibiologicznej(suszenie)odpadów,doktórychnależywykorzystaćpewneśrodkitechniczne.
potrzebne zasoby ludzkieZwiększonezapotrzebowanienapersonelwceluprawidłowejobsługi(przechowywaniaidozowania)orazprocedurzagwarantowaniajakościpaliwaalternatywnegoRDF,atakżewceluwykonaniadodatkowychprazkonserwacyjnychinaprawczych.
potrzebna przestrzeŃ ✦ Potrzebna dodatkowa przestrzeń przeznaczona do odbioru i przechowywania paliw z odpadów
odpowiadającawydajnościzakładu/ilościprodukowanegopaliwa.
PRZEMYSŁOWE WSPÓŁSPALANIE ODPADÓW
170 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
nadzór i konserwacja
SubstancjepalnewpaliwieRDFsąwykorzystaneenergetyczniewprocesiewspółspalania,ilośćpozosta-łościjestwięcniewielkaiograniczasiędopozostałościmineralnych,tj.żużliipopiołówpaleniskowych.Wprzypadku,gdyniemainnychmożliwościnawykorzystaniestałychpozostałościpodprocesowych,należyjebezpiecznieskładowaćnaskładowiskuodpowiedniegodlategotypuodpadówwgprzeprowadzonegotestueluatowego(wymywania).
kosztorys
koszty inwestycji
Zapotrzebowanienadodatkoweinwestycjewprzypadkuprocesuwspółspalaniawzakładzieprzemysłowymprzedstawiasięnastępująco:
✦ ZaplanowanieizagospodarowaniemiejscadoodbioruiprzechowywaniapaliwodpadowychRDForazurządzeńdozującychipodajników
✦ Niezbędnamodernizacjainstalacjidooczyszczaniaspalinorazmonitoringuemisji.
Dodatkoweinwestycjemogąsięgaćod1,3do6milionóweuronaliniędospalaniapaliwlubod25do44euronatonęmocyprzerobowejliczonejwRDF/rok.Wliczonokosztyutrzymaniaodpowiedniejprzestrzeniprzechowywaniaorazśrodkiochronyprzeciwpożarowej.
koszty eksploatacyjne
Całkowitekosztyoperacyjnezakładuprzemysłowegowzrosnąjakoskutekwiększegozapotrzebowanianapersonel,dodatkowychkosztównaprawy/konserwacjiorazinwestycji.
Możliwezmiany(pogorszeniejakości)wzwiązkuzwariantamiutylizacjipewnychubocznychproduktówspalaniaelektrowni(szczególniepyłówlotnych)mogąprowadzićdoniższychdochodówzichsprzedażyorazdowzrostukosztówichunieszkodliwiania.
możliwe zyski
Dodatkowe przychody z „usługi unieszkodliwiania odpadów” (t.j. przyjęcie odpadów do termicznegoprzetwarzania),którązakładwspółspalaniamożeoferowaćodpłatnie.Przedziałcendlapobieranychopłatwynosi:
✦ paliwoodpadoweRDFzodpadówprodukcyjnych:0-15€/Mg
✦ paliwoodpadoweRDFzprzetworzonychodpadówkomunalnychstałych:8-30€/Mg
Wprzypadku,gdypaliwaodpadowepoddanesąmniejintensywnejobróbcelubgdyichwysokajakośćniejestcałkowiciezapewnionaiichspalanieodbywasięwwyspecjalizowanychelektrowniachRDF,opłatymogąbyćznaczniewyższe–wEuropiesięgająobecnie50-70€/Mg.Oszczędnośćpaliwkopalnychstanowidodatkowąkorzyśćfinansową.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
DodatkowekosztywspółspalaniapaliwodpadowychRDFwprzeciętnymzakładzieprzemysłowymwynosząśredniood25do45EUR/Mg,jednakprzychodyioszczędnościmogąjezrównoważyćiwperspektywieśrednioidługoterminowejprowadzićdokorzyścinetto.
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Przemysłowewspółspalanie odpadów jest dzisiaj stosowane na całym świecie i stało się powszechnewNiemczech (spodziewa się, żewciągu najbliższych lat użycie paliwodpadowychRDFwprzemyśleniemieckimwzrośniez3milionówdo10milionówtonrocznie).Dozakładówstosującychprzemysłowewspółspalanienależą:
PrzykładyzNiemiec
Cementownie
✦ www.cemex.de CemexZementwerkeRüdersdorf ✦ www.dyckerhoff.de DyckerhoffZementwerkeDeuna
Elektrownie
✦ www.vattenfall.de KraftwerkJänschwalde ✦ www.rwe.com KraftwerkWerne
Hutnictwo stali
✦ www.dk-duisburg.de DKRecyclingundRoheisenGmbH,Duisburg
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
1) Dostawcy technologii:
✦ http://www.martingmbh.de MARTiNGmbHfürUmwelt-undEnergietechnik,München ✦ www.fisia-babcock.com FisiaBabcockEnvironmentGmbH,Gummersbach ✦ www.oschatz.com OschatzGmbH ✦ www.bamag-gmbh.de BAMAG(wcześniejThyssenKruppEnCoke),Butzbach
2) Energia z odpadów - przemysłowego współspalania (bez oczyszczania gazów spalinowych)
Cementownie:
✦ http://www.heidelbergcement.com/pl GórażdżeCement,Chorula ✦ http://www.dyckerhoff.pl CementowniaNowinySp.zo.o.,Sitkówka-Nowiny ✦ http://www.lafarge.pl CementowniaKujawy,Bielawy
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE RUSZTOWE
171PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
renomowani producenci
i dostawcy
cd
Elektrownie:
✦ http://www.pl.ej3.pkesa.com PKESAElektrowniaJaworzno
Producent kotłów:
✦ http://www.rafako.com.pl RafakoS.A.,Racibórz ✦ http://www.sefako.com.pl/ Sefako S.A. Sędziszów Małopolski
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Kompetentneorganizacjeorazźródładalszychinformacjinatematprodukcjipaliwodpadowychiichzastosowaniawprzemyśle:
✦ www.bgs-ev.de GütegemeinschaftSekundärbrennstoffeundRecyclingholze.V.(BGS). ✦ http://www.polskicement.pl/ StowarzyszenieProducentówCementu ✦ http://www.sppa.org.pl/ StowarzyszeniePromocjiPaliwAlternatywnych
termiczne przetwarzanie odpadów - Spalarnie ruSztowe
proces technika środki
nazwa Termiczneprzetwarzanieodpadów–spalanierusztowe(bezopisuiOS-instalacjioczyszczaniaspalin)
str. 181„Systemyoczyszczaniaspalin”
zastosowanie ✦ Redukcjaobjętościipotencjałuszkodliwościodpadówpoprzezichmineralizację;
✦ Odzyskenergiizodpadów.
charakterystyka zastosowania
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci ()
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz) ()
zużyty olej () Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne () wyłącznieczęśćfrakcjipalnej
odpady przemysłowe (różne branże) () wyłączniemateriałypalne
pozostałe odpady wyłączniemateriałypalne
charakterystyka i wymogi zastosowania
obróbka wstępna przetwarzanego materiału
Wprowadzanymateriałmusizostaćoczyszczonyzwszelkichelementówniepożądanych–takichjakdużeczęścimetalowe– iniepowinienzawieraćżadnychsubstancjiradioaktywnych(kontrolaprzyjmowanychmateriałów!);rozdrobnieniezbytdużychczęścizapomocąwewnętrznegosystemuseparatorów(chwytak)wniektórychprzypadkachmożebyćkonieczne.
możliwość usuwania/składowania zebranych odpadów
Pozostałościprocesuspalaniazasadniczonadająsiędoskładowanianawysypiskach,jednakżepozosta-łościprocesuoczyszczaniaspalin traktowanesą jakodpadyniebezpieczne imusząbyćskładowanewodpowiednichdotegomiejscach,posiadającychniezbędnecertyfikatydlategorodzajumateriałów.
str.204„Składowiskaodpadówniebezpiecznych”.
możliwość utylizacji produktów z procesu
Powstałewwynikuspalaniażużelorazczęśćpopiołówmogąbyćskładowane,aletakżezostaćużytedoinnychzastosowańpouprzedniejobróbce.Obróbkaobejmujeusunięciezżużlumetali,atakżerozdrobnie-nie/homogenizację,dziękiczemumateriałmożebyćnastępnieużytywpracachbudowlanych.
wymagania kontroli i monitoringu Składowanepozostałościprocesuspalaniapowinnybyćobjętemonitoringiemipodlegaćdalszejkontroli.
wymagania ochronne Spalinymusząbyćpoddaneobróbceioczyszczone. str. 181 „Systemówoczyszczaniaspalin”.Budynkispalarninależywznosićzzachowaniemwymaganejminimalnejodległościodpobliskichbudynkówidomów.Środkibezpieczeństwamusząrównieżzagwarantowaćbraknegatywnegowpływunaśrodowiskojakgleba,wodygruntoweczyterenyoszczególnychwalorachprzyrodniczych.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE RUSZTOWE
172 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
potencjalne zagrożenie dla zdrowia Uwolnieniedoatmosferynieoczyszczonychspalinpowodujezagrożeniezdrowia,któremożnawyelimino-waćpodwarunkiemwłaściwegozastosowaniaużywanychobecnietechnikoczyszczaniaiśrodkówbezpie-czeństwawskazanychwniniejszymzestawieniu.Spalarnieodpadówkorzystająceznajnowocześniejszychtechnologiioczyszczaniauważasięobecniezaniezagrażająceludzkiemuzdrowiu.
odpowiedni mechanizm Finansowania Wcelufinansowaniaspalaniaodpadównależywprowadzićopłatyodwytwórcówodpadów.innymwłaściwymrozwiązaniemjestwprowadzeniepodatkuodspalanialubdodatkowejopłatyzatermiczneprzekształcanieodpadów,comanaceluzagwarantowanie,żeprzekazywanedospaleniabędątylkoteczęściwytworzonychodpadów,którenienadająsiędoponownegowykorzystaniaanirecyklingu.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Brakograniczeńiszczególnychwymagań.
warunki inFrastrukturalne Abyumożliwićekonomicznefunkcjonowaniespalarninależyzapewnićminimalnąilośćspalanychrocznieodpadów (ok.50,000 t/a).Obszaryodużejgęstościzaludniania (wszczególnościdużemiasta lub ichokolice)sązatemnajodpowiedniejszedolokalizacjitegotypuinstalacji.Obszarytakieposiadająrównieżniezbędnąinfrastrukturęwpostacidobrejdostępnościidostępudodróg,szlakówkolejowychiwodnychorazmożliwościzaopatrywaniaokolicznychodbiorcówwwytworzonąenergiąelektrycznąi/lubparęwodną.Budowaspalarniwbezpośrednimsąsiedztwielubwpobliżudomówmieszkalnychwiążesięzzachowa-niemminimalnejwymaganejodległościodnajbliższychzabudowań,atakżezachowaniainnychśrodkówbezpieczeństwa.
dostępność siły roboczej Obsługa spalarniwymagaodpowiedniowykwalifikowanegopersonelu, szczególnie kadry kierowniczej ibrygadzistów.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Spalanierusztowejestjednązbardziejdogodnychinajszerzejstosowanychtechnikspalaniakomunalnychodpadówstałychzodzyskiemenergii.Wodróżnieniuodinnychtechnikspalania,wtejodpadyspalanesąnaruszciewkomorzespalania.
podstawowe wymogi Wymagania jakościowe względem materiałów:
✦ Wartośćopałowanetto:>6,5MJ/kgi<12MJ/kg(16MJ/kg),
✦ Wielkośćziarna:<300mm
Wskazane jest spełnienie poniższych wymagań:
✦ Możliwośćzapewnienianadwyżkienergiicieplnej(wpostaciparylubwody)odbiorcomzewnętrznym,
✦ Alternatywnie lubdodatkowo–siećprzesyłowapozwalającanaprzesyłanieenergiielektrycznejdopublicznejsieci
instalacjaoczyszczaniaspalin( str. 181„Systemyoczyszczaniaspalin”)
spodziewane rezultaty Produkty:
✦ Żużel,
✦ Pyły,popiołyimieszankisoliziOS,
✦ Spaliny
Wymagania jakościowe względem produktów:
✦ Żużel:całkowitywęgielorganiczny(TOC)<3%
Wnowoczesnychsystemachstrataprażenia(LOi)wypalonegożużlawynosimniejniż0,5%masy.
zalety ✦ Najwyższazmożliwychredukcjaobjętościodpadówprzeznaczonychdoskładowania,
✦ Znacząceobniżenieszkodliwościdlaśrodowiskaorazreakcyjnościodpadów,
✦ Możliwośćodzyskuenergetycznegoodpadów.
wady ✦ Kapitałochłonność (w szczególnościw związku z zaspokojeniempotrzebwynikających z ochronyśrodowiskanaturalnego),
✦ Problemyzakceptacjąprzezspołecznościlokalne.
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Wspalaniurusztowymprocesspalaniatrwa24godzinynadobę,wzwiązkuzczymjeststalezasilanyodpadamiprzypomocysystemówzasilających,podczasgdysameodpadyprzywożonesądospalarnigłówniew ciągu dnia. Aby zapewnić stałą dostępnośćwystarczającego zapasuwsadu, przed komorąspalaniazawszeznajdujesiębunkiergłęboki,gdzieodpadysąnietylkogromadzone(zapaskilkudniowy)aleihomogenizowanezapomocąchwytakapolipowegowceluzapewnianiarównomiernejkalorycznościspalanychodpadów.
Spalanienaruszcieodbywasięwtemperaturzeod850°Cdo950°C.Kiedyprzesuwającysięrusztdotrzedokońcakomoryspalania,wypalonepozostałościzsypywanesądoodżużlaczazkurtynąwodną.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE RUSZTOWE
173PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdSpalinypowstałewwynikuprocesuwwiększościprzepływajądokomorydopalania,wktórejwypalająsięcałkowiciewtemperaturzeod850°Cdo1,000°C.Następnie–wkotleodzysknicowym–spalinyschładzanesądotemperaturyod200°Cdo240°C,przyczymodzyskanaenergiaodbieranajestprzezprzegrzanąparęwodną(ciśnieniemaks.40bar,temperaturamaks.400°C.Paramożebyćwykorzystywanadowytwarzaniaenergiielektrycznejwturbozespole,ciepłownictwa,atakżedowspomaganiaopisanegoprocesu.
Obecnienarynkudostępnychjestwielesystemówspalaniarusztowego.Różniąsięmiędzysobązewzględunaprzepływgazówwkomorzespalaniaorazsposóbprzesuwaniaodpadównarusztach.istniejątrzygłównesposobyprzepływugazów(zob.rys.1).
przepływkrytyczny
strumieniagazów palnych
WSPÓŁPRĄDOWY
warstwa wsadu
PRZECIWPRĄDOWY
maksymalnatemperatura
NATURALNY
Rys.1)Alternatywnewersjedystrybucjispalinwprocesiespalaniarusztowego
Jakpokazanonaryc.a,współprądowy,przeciwprądowybądźnaturalnyprzepływcharakteryzujewzajemnerelacjegłównychkierunkówtransportuodpadówigazówzichodgazowania.
Przepływwspółprądowyjestkorzystnywprzypadkuodpadówowysokiejwartościopałowej(>9MJ/kg).Niekompletniewypalonespalinysurowesąwtłaczanedostrefyonajwyższejtemperaturzedlaosiągnięciadodatkowegodopalenia.Wzwiązkuztymkomoradopalaniamożeokazaćsięzbędna.Różnebadaniawyka-załyprzewagęwypalaniaspaliniżużluwsystemachoprzepływiewspółprądowymnadinnymisystemami.
Przepływprzeciwprądowy jest korzystnywprzypadkuodpadówoniższejwartości opałowej.Suszenieorazzapłonodpadówsąwspomaganeprzezwysokątemperaturęspalin.Krytycznemożeokazaćsięsłabeprzemieszaniespalin,wzwiązkuzczymkomoradopalaniajestabsolutnąkoniecznością.
Jeżeli konieczne jest spalaniemateriałów z szerokiego zakresuwartości opałowychprzepływnaturalnystanowizwyklerozwiązaniekompromisowe.
Systemrusztówprzenoszącychodpadypowinienumożliwiaćdobrącyrkulację.istniejątrzyróżnesystemyrusztów.
✦ Wruszcieposuwistymzatransportodpadówodpowiedzialnesąrusztowiny.Wzwiązkuztymsystemtenniewymaganachyleniapowierzchnirusztów,chociażniektórzyproducencistosujątorozwiązanie.Wzrastającaprędkośćprzesuwurusztuprzekładasięnaszybszytransport,copozwalanakontrolo-wanieczasuprzebywaniaodpadówwpaleniskuoraznadostosowanieprocesuspalaniadowahańkalorycznościwdostawachmateriału.
✦ Rusztyposuwisto-zwrotnedotransportuodpadówwykorzystująsiłęciążenia.Niezbędnejestzasto-sowaniepowierzchnioznacznymnachyleniu,jakożerusztowinyporuszająsięwprzeciwnymkierunkuniżodpady.Rusztyposuwisto-zwrotnenajlepiejnadająsiędospalaniaodpadówmokrych.
✦ Rusztywalcowo-kaskadowewykorzystujądoprzesyłuodpadówsiłęciążeniawpołączeniuzruchembębnów.Wwynikuruchuobrotowegobębnówodpadyprzekazywanesącorazniżej.Wyższeobrotyprzyspieszajątransport,alenieprzekładająsięnalepszącyrkulacjęmateriału.
moc przerobowa Bilans mas:
Materiałwsadowy(iNPUT):
✦ Stałezmieszaneodpadykomunalne,
✦ Woda(generatorpary).
Minimalnezapotrzebowanienasłodkąwodęto1m3/hdlaprzepustowości1t/h.
Produkty(OUTPUT):
✦ 260-350kgżużlanatonęwsadu,
✦ 5-20kgpopiolówlotnychnatonęwsadu,
✦ 4,500-6,000m3spalinnatonęwsadu,
✦ Woda(zgeneratorapary).
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE RUSZTOWE
174 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
skala zastosowania Doekonomicznego funkcjonowania spalarni niezbędne jest roczneprzetworzenieminimum50,000 tonodpadów (przepustowość rzędu6,5 t/h).Mocprzerobowa liniipozwalaprzetworzyć225,000 t/a (prze-pustowośćrzędu30t/h),przyczymniemaograniczeń,jeślichodzioilośćliniiwdanejspalarni.Obecnienajwiększespalarniedysponująmocąprzerobowąrzędu800,000-1,000,000t/a.
Nowoczesnesystemyrusztówchłodzonychwodąumożliwiająprzetwarzanieodpadówowysokiejwartościopałowej,do16MJ/kg.Wstarszychtypachspalarnizespalaniemrusztowym,wartośćopałowaodpadówniemogłaprzekraczać12MJ/kg.Wprzeciwnymrazieobciążenietermicznesystemurusztówbyłobyzbytduże.
kompatybilność
z innymi systemamiSpalanierusztowemożnastosowaćwpołączeniuzewszystkimipoprzedzającymiśrodkami iprocesamiprzetwarzaniaodpadówwceluwypełnieniazadaniamineralizacjiwszelkichodpadówpalnychnienadającychsiędoinnegowykorzystaniaczyrecyklingu.Postroniezaletnależydopisaćsynergicznewspółdziałaniezprocesamiowysokimzapotrzebowaniunaenergięcieplną.
W każdymprzypadku proces spalaniamusi przebiegaćw połączeniu z procesemoczyszczania spalin str. 181„Systemyoczyszczaniaspalin”,ponieważlotneproduktyspalaniarusztowegozwyklezawierajądużeilościszkodliwychsubstancji.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
bilans energetyczny
Wsad (INPUT):
✦ Stałezmieszaneodpadykomunalne:100%
✦ Energiewspomagająca,np.gazziemny<3%energiizawartejwodpadachwsadowych.
Produkty (OUTPUT):
✦ Energiaelektryczna;maksymalnaprodukcja:20%energiichemicznejwsadu(uwzględniającpotrzebywłasneprocesu),
✦ Energiacieplna;maksymalnaprodukcja:60%energiichemicznejwsadu.
Jednoczesnaprodukcjaenergiielektrycznejicieplnejwkogeneracjijestmożliwa,awręczpożądana,alezregułyimwięcejenergiicieplnejeksportujesiępozainstalacje,tymmniejmożnawytworzyćenergiielek-trycznej.Typowymirozwiązaniamisąnp.produkcja5%energiielektryczneji35%energiicieplnejlub10%energiielektryczneji20%energiicieplnej.
wpływ na emisję co2
Przyspalaniubiodegradowalnychczęściodpadów(wEuropietoprzeciętnie50%ichobjętości)bilansCO2 możebyćpozytywny.
potrzebne pomoce i dodatki
✦ Olejopałowybądźgazziemnydorozruchuiogrzewaniapomocniczego,
✦ Woczyszczaniuspalin:wapnopalone,mączkawęglanuwapnalubkwaśnywęglansodu,płynnyamoniak(jeżelikorzystasięzmetodyselektywnejredukcjiniekatalitycznej(SNCR)),węgielaktywnylubkoksaktywowany.
potrzebne zasoby ludzkie
✦ 15wykwalifikowanychpracownikównakażdejliniidoobsługicodziennychzadań,łączniezoczysz-czaniemspalin–wtymconajmniejjedeninżynieridwóchbrygadzistów;
✦ Dodatkowypersoneldozadańkonserwacjiioczyszczaniaikontrolibramy.
potrzebna przestrzeŃ
Minimalna wymagana przestrzeń:
✦ ok.10,000m2dlamocyprzerobowej50,000t/a,
✦ ok.30,000m2dlamocyprzerobowej200,000t/a.
Poziomwódgruntowychniepowinnybyćzbytwysokiezewzględunausytuowaniebunkragłębokiego(wypornośćwannybunkra).
nadzór i konserwacjaSkładowanepozostałościprocesuspalaniapowinnybyćobjętemonitoringiemipodlegaćdalszejkontroli.Odpady te nie powinny byćmieszane z innymi odpadami na składowisku a składowane na osobnychkwaterachzabezpieczonychprzedinfiltracjąwódopadowychigruntowych.
kosztorys
koszty inwestycji
Zapotrzebowanienakapitałdlabudowy jednej instalacji (podanocenyśrednie)przymocyprzerobowej200,000t/a,beziOS(instalacjioczyszczaniaspalin):
✦ Uzbrojenie/zagospodarowanieterenu>1,000,000€,
✦ Bunkiergłęboki:4,000,000€,
✦ inneobiektybudowlane:6,500,000€,
✦ Kociołigeneratorpary:32,000,000€,
✦ Turbogenerator:4,000,000€,
✦ innekosztykonstrukcyjneikosztykapitału:7,000,000€.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE RUSZTOWE
175PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
koszty eksploatacyjne
Koszty eksploatacji:
✦ Wzależnościodcenyrynkowejmateriałóweksploatacyjnych(olejuopałowego).
Naprawa i konserwacja:
✦ Około1%cenypierwotnejinwestycjidlakażdegoobiektubudowlanego
✦ Wprzypadkuurządzeńmechanicznychielektronicznych:3-4%cenypierwotnejinwestycji.
Wypłaty dla personelu:
✦ Wzależnościodstaweknalokalnymrynkupracy.
możliwe zyskiZopłatzaprodukcjęenergiielektrycznejiparytechnologicznejlubciepłaciepłowniczego.Wpływyzesprze-dażyzłomużelaznegoinieżelaznego.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
80do250€/t(włączającoczyszczaniespalin)
Większerozmiaryspalarni,prosteprzetwarzaniespaliniwiększewpływyzdostawenergiicieplnej/elektrycz-nejmogąwpłynąćkorzystnienakoszty.
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Spalanie odpadów stałychprzy pomocy technik spalania rusztowego jest rozpowszechnione na całymświecie.TylkowNiemczechistniejeponad50zakładówtegotypu.
Przykłady:
✦ http://www.mhkw-rothensee.de MagdeburgRothensee(630,000t/a,4linie) ✦ http://www.mvr-hh.de HamburgBorsigstraße(320,000t/a,2linie) ✦ http://www.sotec.de TREABreisgau(150,000t/a,1linia)
innekraje,wktórychstosujesię tentypprocesunadużąskalę, tom.in.Francja,Szwajcaria,Holandia,Austria,USA,Japonia.
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Uznanymi producentami/dostawcami rozwiązań technologii spalania rusztowego są np.:
✦ http://www.martingmbh.de MARTiNGmbHfürUmwelt-undEnergietechnik,München ✦ http://fisia-babcock.com FisiaBabcockEnvironmentGmbH,Gummersbach ✦ http://www.oschatz.com OschatzGmbH
✦ http://www.rafako.com.pl RafakoS.A.,Racibórz ✦ http://www.sefako.com.pl SEFAKOS.A:SędziszówMałopolski ✦ http://www.karrena.pl KarrenaSp.zo.o.,Gliwice
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Dodatkowymiinformacjaminatemattejtechnologiiorazlinkamidofirmwspółtworzącychjąlubzakładówkorzystającychzniejdysponują:
✦ http://www.itad.de iTAD-interessengemeinschaftderthermischenAbfallbehandlungsanlageninDeutschlande.V. ✦ http://www.cewep.com MemberoftheCEWEP-ConfederationofEuropeanWaste-to-EnergyPlants
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE FLUIDALNE
176 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
termiczne przetwarzanie odpadów - Spalarnie fluidalne
proces technika środki
nazwa Termiczneprzetwarzanieodpadów–spalaniefluidalne(bezopisuinstalacjioczyszczaniaspalin)
str. 181„Systemyoczyszczaniaspalin”
zastosowanie ✦ Redukcjaobjętościipotencjałuszkodliwościodpadówpoprzezichmineralizację;
✦ Odzyskenergiizodpadów.
charakterystyka zastosowania(patrz również przypisy)
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci ()1
złom odpady drzewne 2 odpady budowlane (gruz) ()
zużyty olej ()3 Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne () wyłącznieczęśćfrakcjipalnej
odpady przemysłowe (różne branże)()
wyłącznie materiały palne, najlepiej należące do frakcji drobnej (np. odpady z przemysłupapierniczego)
pozostałe odpady wyłączniemateriałypalne
1 Inne(mechaniczne)procesyprzetwarzaniasąbardziejodpowiedniedlategorodzajuodpadów.Spalanierusztowenależystosowaćwyłączniedoprzetwarzaniapalnychresztekpozostałychposegregacjitychodpadów.
2 Recyklingbądźspecjalneprocesyspalaniadrewnawelektrowniachnadrewnosąbardziejodpowiedniedlatychrodzajówodpadów.
3 Wyłączniewmałychilościach.Pierwszeństwopowinnymiećinnesposobytermicznejutylizacjibądźrecycling.
charakterystyka i wymogi zastosowania
obróbka wstępna przetwarzanego materiału
Wprowadzanymateriałmusizostaćoczyszczonyzwszelkichelementówniepożądanych–takichjakdużeczęścimetalowe–iniepowinienzawieraćżadnychsubstancjiradioaktywnych(kontrolaprzyjmowanychmateriałów!);wceluotrzymaniapożądanejziarnistościniezbędnejestrozdrobnienie.
możliwość usuwania/składowania zebranych odpadów
Pozostałościprocesuspalaniazasadniczonadająsiędoskładowanianawysypiskach,jednakżepozosta-łościprocesuoczyszczaniaspalin traktowanesą jakodpadyniebezpieczne imusząbyćskładowanewodpowiednichdotegomiejscach,posiadającychniezbędnecertyfikatydlategorodzajumateriałów
str.204„Składowiskaodpadówniebezpiecznych”.
możliwość utylizacji produktów z procesu
Powstałewwynikuspalaniażużelorazczęśćpopiołówmogąbyćskładowane,aletakżezostaćużytedoinnychzastosowańpouprzedniejobróbce.Obróbkaobejmujeusunięciezżużlumetali,atakżerozdrobnie-nie/homogenizację,dziękiczemumateriałmożebyćnastępnieużytywpracachbudowlanych.
wymagania kontroli i monitoringu Składowanepozostałościprocesuspalaniapowinnybyćobjętemonitoringiemipodlegaćdalszejkontroli.
wymagania ochronne Spalinymusząbyćpoddaneobróbceioczyszczone. str. 181„Systemówoczyszczaniaspalin”.Budynkispalarninależywznosićzzachowaniemwymaganejminimalnejodległościodpobliskichbudynkówidomów.Środkibezpieczeństwamusząrównieżzagwarantowaćbraknegatywnegowpływunaśrodowiskojakgleba,wodygruntoweczyterenyoszczególnychwalorachprzyrodniczych.
potencjalne zagrożenie dla zdrowia Uwolnieniedoatmosferynieoczyszczonychspalinpowodujezagrożeniezdrowia,któremożnawyelimino-waćpodwarunkiemwłaściwegozastosowaniaużywanychobecnietechnikoczyszczaniaiśrodkówbezpie-czeństwawskazanychwniniejszymzestawieniu.Spalarnieodpadówkorzystająceznajnowocześniejszychtechnologiioczyszczaniauważasięobecniezaniezagrażająceludzkiemuzdrowiu.
odpowiedni mechanizm Finansowania Odpowiednimechanizmfinansowania:Wcelufinansowaniaspalaniaodpadównależywprowadzićopłatyodwytwórcówodpadów.innymwłaściwymrozwiązaniemjestwprowadzeniepodatkuodspalanialubdodat-kowejopłatyzatermiczneprzekształcanieodpadów,comanaceluzagwarantowanie,żeprzekazywanedospaleniabędątylkoteczęściwytworzonychodpadów,którenienadająsiędoponownegowykorzystaniaanirecyklingu.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE FLUIDALNE
177PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
warunki klimatyczne Brakograniczeńiszczególnychwymagań.
warunki inFrastrukturalne Abyumożliwićekonomicznefunkcjonowaniespalarninależyzapewnićminimalnąilośćspalanychrocznieodpadów(ok.50,000t/a).Obszaryodużejgęstościzaludniania (wszczególnościdużemiasta lub ichokolice)sązatemnajodpowiedniejszedolokalizacjitegotypuinstalacji.Obszarytakieposiadająrównieżniezbędnąinfrastrukturęwpostacidobrejdostępnościidostępudodróg,szlakówkolejowychiwodnychorazmożliwościzaopatrywaniaokolicznychodbiorcówwwytworzonąenergiąelektrycznąi/lubparęwodną.Budowaspalarniwbezpośrednimsąsiedztwielubwpobliżudomówmieszkalnychwiążesięzzachowa-niemminimalnejwymaganejodległościodnajbliższychzabudowań,atakżezachowaniainnychśrodkówbezpieczeństwa.
dostępność siły roboczej Obsługa spalarniwymagaodpowiedniowykwalifikowanegopersonelu, szczególnie kadry kierowniczej ibrygadzistów.
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Spalanie fluidalne (FBC) jestszczególnieefektywną ikorzystnązeemisyjnegopunktuwidzenia technikąspalania.Wtrakcieprocesupaliwasąspalanewstrumieniupowietrzaskierowanymkugórze.Wwynikutegopaliwostaleunosisięwstrumieniupowietrza,tworzącwrazzpowietrzemturbulentnąmieszankęgazówicząstekstałych(tzw.złożefluidalne).Procesyfluidyzacyjneodpadówzwiększająefektywnośćiszybkośćreakcjichemicznychitransferciepła.Spalaniefluidalnezostałostworzonem.in.wcelutakiegoopanowaniaemisjisubstancjiszkodliwych,bymożnabyłozrezygnowaćzdrogichaparatów(mokrej)insta-lacjioczyszczaniaspalinjakpłuczkiwieżowe(scrubbery).
podstawowe wymogi Procesmusiprzebiegaćzzachowaniemtemperaturyniższejniżta,wktórejdochodzidotopliwościpopiołówipostawaniaszkodliwychdlaśrodowiska(termicznych)tlenkówazotu(NOx).
Takawstępnaobróbkaodpadów,byuzyskaćproduktdrobnoziarnistyomożliwienajlepszejhomogeniczności.
spodziewane rezultaty Produkty:
✦ Popiołybezlubzniewielkązawartościążużla(ozawartościwęglaistracieprażenia(LOi)wynoszącejmniejniż0,5%masy),
✦ Pyłykotłowe,
✦ Spaliny(surowe)
NiskiwspółczynnikpowstawaniaNOx;braklubzmniejszonezapotrzebowanienausuwanieNOx(instalacjęodazotowaniaDeNOx)orazsłabewiązaniesięmetaliciężkichzpopiołami,zewzględunaniskątemperaturęprzebieguprocesu
zalety ✦ Mniejszawrażliwośćnawahaniawartościopałowejodpadóworazmożliwośćspalaniaszlamówlubosadówściekowych,
✦ MałezapotrzebowanianaredukcjęNOxzewzględuniskąprodukcję(termicznych)tlenkówazotuwprocesiespalaniaostosunkowoniskichtemperaturach(800-850°C).
✦ Dobrywypałpozostałościpodprocesowych(zawartośćwęglaponiżej0,5%)
✦ Wporównaniuzinnymitechnikami–niższezapotrzebowanienakapitał
wady ✦ Niższamocprzerobowategoprocesuwporównaniuzinnymi,
✦ Możliwośćwystąpieniaerozjiwkomorzespalaniaorazdopalaniawzwiązkuzdużąilościąmateriałuściernego(piasek)wzłożufluidalnym,
✦ Wmniejszymstopniuzwiązaniemetaliciężkichwpopiołach
✦ Mniejszedoświadczenierealizacjiwielkotechnicznejwporównaniuzinnymitechnikami
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Wtrakciespalania fluidalnegorozdrobnionepaliwasąwprowadzonezmateriałeminertnym(obojętnym,np.piasek)wstanfluidyzacjiispalonestosunkowoniskiejtemperaturze(800-850°C).Długiczasobróbkitermicznej,dużepowierzchniereakcji idobryprzepływciepłaskutkujązadowalającymstopniemwypału(pozostała zawartośćwęgla<0,5%masy). Temperatury spalania znacznieponiżejpoziomu tworzeniasiętermicznych4tlenkówazotuskutkująstosunkowoniskąprodukcjąNOx.Niskatemperaturaprzebieguprocesu powoduje również, żemetale ciężkiemniej chętniewiążą się z popiołem.Mieszaniew złożufluidalnymmożepowodowaćwchodzeniespalinwkontaktzsubstancjąabsorbującąsiarkę,takąjakwapieńczydolomit.Pozwalatowdużymstopniunawychwycenieprzezsorbentwewnątrzkotłatlenkówsiarki.WrezultacieusuwanietlenkuazotupoprzezspecjalistyczneaparatywramachiOSmożeniebyćkonieczne.
4 Wprocesachtermicznychźródłapowstawaniatlenkówazotu(NOx)sąnastępujące:a)„paliwo-wy”NOx,gdzienastępujeutlenienieazotuzawartegowpaliwienp.wbiomasielubwęglukamiennym;b)„termiczny”NOx,gdziewtemperaturachpowyżej1000°CnastępujerozbicieazotuatmosferycznegoN2wprowadzonegodosystemuwrazzpowietrzemspalanianawolnyazot(N)którynastępnieutleniasięznadmiaremtlenuwkotleorazc)„gwałtowny”NOx,który jednakwtymprzedzialetemperaturniemawiększegoznaczenia.Wtemperaturachponiżej950°CpraktyczniecałyazotzawartywNOxzostałwprowadzonydosytemutermicznegowpaliwie.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE FLUIDALNE
178 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdSystemyspalaniafluidalnegomożnapodzielićzasadniczonadwiegrupy:atmosferycznesystemyspalania(FBC)orazciśnieniowesystemyspalania(PFBC).
SystemyPFBCpracująpodwysokimciśnieniemiwwysokiejtemperaturzewytwarzająstrumieńsprężonegogazu. Para uzyskana z ciepław złożu fluidalnymwykorzystywana jest do napędzania turbiny parowej,tworzącwysocewydajnysystem.
Wyróżniasiępodstawowetrzytypysystemówoperacyjnychzłożafluidalnego:
✦ stacjonarne,
✦ obrotowei
✦ cyrkulacyjne.
ZŁOŻE STACJONARNE ZŁOŻE OBROTOWE ZŁOŻE CYRKULACYJNE
gaz palny
zasilaniepowietrzem
wtórnym
zasilaniepowietrzempierwotnym popiół
ścianade�ektora
dyszedysze
odpady
cyklon
Rys.1)Systemyzłożafluidalnego
Wsystemiezestacjonarnymzłożemfluidalnymwysokośćzłożajeststała.Praktycznieniewystępujeukośneprzemieszczaniesięspalanychcząsteczek.Stacjonarnegozłożafluidalnegoużywasięgłówniedospalaniaszlamuściekowego.Szczególniedobrzesprawdzasięwspalaniuodpadówoniskiejwartościopałowej(6,5–13MJ/kg).Przyspełnieniupewnychwarunków(powierzchniegrzewczeulokowanewzłożufluidalnym)możeskuteczniespalaćodpadyowartościopałowejdo18MJ/kg.
Wsystemiezobrotowymzłożem fluidalnymzłoże jest równieżstacjonarne.Jednak jegoobrótdookoławłasnejosipowodujeukośnemieszaniesięcząsteczek.Obrotowezłożefluidalnestosowanejestwspalaniuodpadówowyższejwartościopałowej(7domaks.20MJ/kg).Możnapalićwnimrównieżosadyściekowe.
Wsystemiezcyrkulacyjnymzłożemfluidalnymwysokośćzłożaniejeststała.Popiółipiasekzezłożastaleopuszczająpiecwynoszonedużąprędkościąpowietrza.Temateriałyzezłożasąwychwytywanewcyklonieiwwysyłanezpowrotemdopieca.Dużeprędkościpowietrzapozwalająnazastosowanieodpadówowysokiejwartościopałowej(od7do22MJ/kg).
Spalinypowstałewwynikuprocesuwwiększościprzepływajądokomorydopalania,wktórejwypalająsięcałkowiciewtemperaturzeod850°Cdo1,000°C.Następnie-wkotleodzysknicowym-spalinyschładzanesądotemperaturyod200°Cdo240°C,przyczymodzyskanaenergiaodbieranajestprzezprzegrzanąparęwodną(ciśnieniemaks.40bar,temperaturamaks.400°C.Paramożebyćwykorzystywanadowytwarzaniaenergiielektrycznejwturbozespole,ciepłownictwa,atakżedowspomaganiaopisanegoprocesu.
moc przerobowa Materiał wprowadzany:
✦ Odpadystałe,
✦ Piasek/substancjeobojętne,
✦ Woda(generatorpary),zapotrzebowanienasłodkąwodętookoło1m3/hwprzeliczeniunakażdąt/hprzepustowości.
Produkty:
✦ 200-250kgpopiołudennegonatonęwsadu,
✦ 50-100kgpopiołuzcyklonunatonęwsadu,
✦ 5–20kgpyłukotłowegonatonęwsadu,
✦ 4,5000-5,500m3spalinnatonęwsadu
✦ woda(zgeneratorapary).
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE FLUIDALNE
179PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
skala zastosowania Zakres zastosowania tej technologii to:
✦ od28,000t/a(4t/h)
✦ do85,000t/a(12t/h)wprzeliczeniunalinię,
✦ natomiastwprzypadkuwspółspalaniaszlamujegogórnagranicato120,000t/a.
kompatybilność
z innymi systemamiSpalanie fluidalne przeznaczone jestdoprzetwarzaniaodpadówpalnychnienadającychsiędo innegowykorzystania(np.odpadówdrobnych<30mm,szlamów,osadówściekowych).Pozwalatonapołączeniespalaniafluidalnegozwszystkimipoprzedzającymiśrodkamiiprocesamiobróbkiodpadów.
Dobrympomysłemjestsynergicznewspółdziałaniezzakładamistosującymiprocesyowysokimzapotrzebo-waniunaenergięcieplną(np.zfabrykamipapieru,którewzamianbędąprzesyłaćpozostałościzeswojegoprocesuprodukcyjnegonapaliwodlaspalarni).Spalarniapowinnamiećtakżemożliwośćzaopatrywaniaodbiorcówzewnętrznychwnadwyżkienergiicieplnej(parętechnologicznąlubc.oic.w.udlaciepłownictwa)lubprzesyłaniaenergiielektrycznejdosiecipublicznej.
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
bilans energetyczny
Wsad (INPUT):
✦ Stałezmieszaneodpadykomunalne:100%
✦ Energiewspomagająca,np.gazziemny<3%energiizawartejwodpadachwsadowych.
Produkty (OUTPUT):
✦ Energiaelektryczna;maksymalnaprodukcja:20%energiichemicznejwsadu(uwzględniającpotrzebywłasneprocesu),
✦ Energiacieplna;maksymalnaprodukcja:60%energiichemicznejwsadu.
Jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej w kogeneracji jest możliwa, a wręcz pożądana,alezregułyimwięcejenergiicieplnejeksportujesiępozainstalacje,tymmniejmożnawytworzyćenergiielektrycznej.
wpływ na emisję co2
Przyspalaniubiodegradowalnejczęściodpadów(wEuropietoprzeciętnie50%ichobjętości)bilansCO2 możebyćpozytywny.
potrzebne pomoce i dodatki ✦ Piasek,
✦ Olejopałowybądźgazziemnydorozruchuiogrzewaniapomocniczego
potrzebne zasoby ludzkie
✦ Ok.10-15wykwalifikowanychpracownikównakażdejliniidoobsługicodziennychzadań,łączniezoczyszczaniemspalin.Conajmniejjedeninżynieridwóchbrygadzistów;
✦ Dodatkowypersoneldozadańkonserwacjiioczyszczaniaikontrolibramy.
potrzebna przestrzeŃMinimalnawymaganaprzestrzeń:
ok.10,000m2dlainstalacjiomocyprzerobowej50,000t/a,
nadzór i konserwacja Składowanepozostałościprocesuspalaniapowinnybyćobjętemonitoringiemipodlegaćdalszejkontroli.
kosztorys
koszty inwestycji
Kosztylokująsięwtymsamymprzedziale,cowprzypadkuspalaniarusztowego( str. 171):Zapotrzebowanienakapitałdlabudowy jednej instalacji (podanocenyśrednie)przymocyprzerobowej200,000t/a,beziOS(instalacjioczyszczaniaspalin):
✦ Uzbrojenie/zagospodarowanieterenu>1,000,000€,
✦ Bunkiergłęboki:4,000,000€,
✦ inneobiektybudowlane:6,500,000€,
✦ Kociołigeneratorpary:32,000,000€,
✦ Turbogenerator:4,000,000€,
✦ innekosztykonstrukcyjneikosztykapitału:7,000,000€.
koszty eksploatacyjne
Możliweoszczędnościwzwiązkuzezmniejszonymzapotrzebowaniemnausuwanietlenkuazotuzespalin.Niemniej jednakwyższeryzykokorozjiorazkoniecznośćpoddaniamateriałuwprowadzanegookreślonejobróbcewstępnejmogązwiększyćkoszty.
Zwłaszczaprzyspalaniumateriałuodrobnejstrukturze,takiegojakwysuszonyszlamlubdrobnymateriałprzesiany<30mmpoobróbcemechanicznej,przyzastosowaniutechnologiizłożafluidalnegomożliwesąoszczędnościrzędu20-30%wporównaniuztechnologiąrusztową( str. 171):
Koszty eksploatacji:
✦ Wzależnościodcenyrynkowejmateriałóweksploatacyjnych(olejuopałowego).
✦ Naprawaikonserwacja:
✦ Około1%cenypierwotnejinwestycjidlakażdegoobiektubudowlanego
✦ Wprzypadkuurządzeńmechanicznychielektronicznych:3-4%cenypierwotnejinwestycji.
Wypłaty dla personelu:
✦ Wzależnościodstaweknalokalnymrynkupracy.
TERMICZNE PRZETWARZANIE ODPADÓW - SPALARNIE FLUIDALNE
180 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
możliwe zyskiZopłatzadostawęenergiielektrycznejiparytechnologicznej(ciepłejwody).Możliwezyskizesprzedażyzielonychcertyfikatówzaprodukcjęenergiizeźródełodnawialnychzgodniezprzepisamikrajowymi.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
Wprowadzanemieszanestałeodpadykomunalne:90-175€/t(uwzględniającoczyszczaniespalin)
Wprowadzanywysuszonyszlamlubmateriałrozdrobniony<30mm:50-100€/t
Większerozmiaryspalarni,prosteprzetwarzaniespaliniwiększewpływyzdostawenergiicieplnej/elektrycz-nejmogąwpłynąćkorzystnienakoszty.
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Niemcy,podobniejakwieleinnychkrajówEuropy(np.Austria,Włochy,Hiszpania)posiadająmniejspalarnitegotypu,jednakliczbatychzakładówstalewzrasta.WprzeszłościspalaniaodpadówzwykorzystaniemtechnologiifluidalnejdokonywanonawiększąskalęwJaponiiiWielkiejBrytanii.
Przykłady:
Niemcy
✦ http://www.umweltdaten.landsh.de/nuis/abfall/info/tagung_swn/Gerdes_folien.pdf TEVNeumünster:cyrkulacyjnezłożefluidalne,przepustowość:150,000t/a
✦ http://www.umweltdaten.landsh.de/nuis/abfall/info/tagung17/Bruhn-Lobin_17112005.pdf Odpadydlazłożacyrkulacyjnegosąprzerabianewstępniewsystemieniemechaniczno--biologicznym( str. 152 „Mechaniczno-biologicznyprzerób/stabilizacjaodpadów”)
Austria
✦ instalacjawLenzing:cyrkulacyjnezłożefluidalne,przepustowość:300,000t/a;uruchomionaw1998r.
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Uznanymiproducentami/dostawcamirozwiązańtechnologiispalaniarusztowegosąnp.:
✦ www.bamag-gmbh.de BAMAG(dawniejThyssenKruppEnCoke),Butzbach ✦ www.de.alstom.com AlstomDeutschlandAG,Mannheim
✦ http://www.rafako.com.pl RafakoS.A.,Racibórz ✦ http://www.sefako.com.pl SEFAKOS.A:SędziszówMałopolski ✦ http://www.karrena.pl KarrenaSp.zo.o.,Gliwice
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Dodatkowymiinformacjaminatemattejtechnologiiorazlinkamidofirmwspółtworzącychjąlubzakładówkorzystającychzniejdysponują:
✦ http://www.itad.de iTAD-interessengemeinschaftderthermischenAbfallbehandlungsanlageninDeutschlande.V. ✦ http://www.cewep.com MemberoftheCEWEP-ConfederationofEuropeanWaste-to-EnergyPlants
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
181PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
SyStemy oczySzczania Spalin
proces technika środki
nazwa Systemówoczyszczaniaspalin(iOS)
str. 166„Przemysłowewspółspalanieodpadów”
str. 171„Termiczneprzetwarzanieodpadów-spalarnierusztowe”
str. 176„Termiczneprzetwarzanieodpadów-spalarniefluidalne”
zastosowanie Obniżenieemisjipoprzezoczyszczaniespalinpowstałychwprocesiespalaniaodpadów.
charakterystyka zastosowania
stosowane zwłaszcza do następujących typów odpadów
zmieszane odpady komunalne opakowaniowa Frakcja lekka bioodpady
papier/karton szkło wielkogabaryty i elektrośmieci
złom odpady drzewne odpady budowlane (gruz)
zużyty olej Farby i lakiery zużyte opony
odpady niebezpieczne
odpady przemysłowe (różne branże)
pozostałe odpady Spalinyzprocesuspalaniaodpadów
charakterystyka i wymogi zastosowania
obróbka wstępna przetwarzanego materiału
Zasadazachowaniaostrożnościwymagaobróbkilotnychipyłowychemisjizprocesuspalaniaodpadów,któremogązawieraćniebezpieczneipotencjalnieszkodliwesubstancje.Oczyszczaniespalin jestzatemniezbędnymiintegralnymelementemprocesu.Processpalaniakontrolowanyiprzeprowadzonywsposóboptymalnymożeznaczącozmniejszyćryzykozagrożeniaitoksycznośćemisji,czyniącspalanieodpadówjednąznajczystszychtechnologiiusuwaniaodpadów.
możliwość usuwania/składowania zebranych odpadów
Znacznaczęśćosaduzfiltróworazinnepozostałościprocesuoczyszczaniawymagaspecjalnegopotrak-towaniazuwaginapotencjalnenagromadzenieszkodliwychsubstancjiiwysoceprawdopodobnątoksycz-ność.Składowiskaodpadówniebezpiecznychsązatemnajczęstszymwariantemichskładowania.
str.204„Składowiskaodpadówniebezpiecznych”.
możliwość utylizacji produktów z procesu
Część pozostałości z oczyszczania spalin może być poddana odzyskowi i przetworzona na produkthandlowy(naprzykładnagipsziOS)
wymagania kontroli i monitoringu Dalszakontrolaskładowanychodpadówjestniezbędnaimusiprzebiegaćzgodniezokreślonymizasadamiprzewidzianymidladanegotypuskładowiska.
wymagania ochronne Obchodzeniesięzpozostałościamiprocesuoczyszczaniaspalinmusiprzebiegaćzzachowaniemśrodkówbezpieczeństwaiprocedurochronnych,doktórychnależązestalaniei/lubstabilizacjapyłów,popiołóworazmieszaneksoliziOS.
potencjalne zagrożenie dla zdrowia Ostrożność,zachowaniesięzgodniezregulaminemBHPiodpowiednieubranieochronnewtrakciepracyzpozostałościamiprocesuoczyszczaniaspalinstanowiąnajlepsześrodkizapobiegawczeminimalizującezagrożeniezdrowia.
ograniczenia zastosowania oraz wpływ czynników zewnętrznych
Oczyszczaniespalinjestintegralnymskładnikiemkażdegoprocesuspalaniaodpadów.Jakiekolwiekoddziaływania,specjalnewarunkiiograniczenia,którenależyuwzględnićwtychprocesachmająwrównymstopniuzastosowaniedofazyoczyszczaniaspalinimusząbyćwziętepoduwagęwplanowaniudlaodpowiednichprocesów:
str. 166„Przemysłowewspółspalanieodpadów”
str. 171„Termiczneprzetwarzanieodpadów-spalarnierusztowe”
str. 176„Termiczneprzetwarzanieodpadów-spalarniefluidalne”
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
182 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
szczegóły techniczne
ogólny opis
streszczenie Systemyoczyszczaniaspalinsłużąograniczeniupotencjalnegozagrożeniaskażeniaśrodowiskapoprzezemisjepowstałewwynikuprocesówspalaniaimająnacelueliminacjęjaknajwiększejilościsubstancjiszko-dliwychprzedichdostaniemsiędowody,ziemilubatmosfery.Ztegopowodusystemyoczyszczaniaspalin(iOS)sąintegralnączęściąsystemuodprowadzaniaspalinwzakładachspalającychodpady.Rozróżniasięsuche,pseudosucheorazmokresystemyoczyszczaniaspalin,przyczymmetodymokremogąprodukowaćściekilubteżbyćwkonfiguracjibezściekowej.Oczyszczeniespalinnastępujegłówniepoprzezzastosowanieinstalacji doodsiarczaniaww/wkonfiguracjach, eliminacji pyłów i zawiesinw filtrach tkaninowych lub/iodpylaczachelektrostatycznychorazinstalacjidoodazotowaniaspalin.
Elementyskładowetejwielkotechnicznejinstalacjitom.in.komoradopalania,filtrytkaninoweiodpylaczeelektrostatyczne („elektrofiltry”),adsorberwapienny lubsodowy,orazneutralna ikwaśnapłuczka,przezktóretransmitowanesągazyodlotowezzakładuspalającegoodpady.
podstawowe wymogi Procesmusiprzebiegaćzzachowaniemtemperaturyniższejniżta,wktórejdochodzidotopliwościpopiołówipostawaniaszkodliwychdlaśrodowiska(termicznych)tlenkówazotu(NOx).
Takawstępnaobróbkaodpadów,byuzyskaćproduktdrobnoziarnistyomożliwienajlepszejhomogeniczności.
spodziewane rezultaty Produkty:
✦ Oczyszczonespaliny,
✦ Pyłiinnepozostałościprocesuoczyszczaniaspalin
Wymagania jakościowe względem produktów:
JakośćoczyszczonychspalinmusispełniaćwymogiwydanejprzezParlamentEuropejski iRadęEuropydyrektywy_2000/76/WE z4grudnia 2000 r. zmienionej nowądyrektywą iPPC2010/75/WE zdnia 24listopada2010r.wsprawieemisjiprzemysłowych(iPPC=zintegrowanezapobieganiezanieczyszczeniomiichkontrola
zalety ✦ instalacjeoczyszczaniaspalinumożliwiająspalanieodpadówwsposóbakceptowalnydlaśrodowiskaiklimatu.
✦ Pozwalapozyskaćakceptacjęludnościdlaspalanialubwspółspalaniaodpadów
✦ Umożliwianawielkotechnicząrealizacjęprocesówspalaniaodpadówatymsamyminteresującąopcjępozyskiwaniaenergiizodpadów
wady ✦ iOSjestprocesemgenerującymwysokiekoszta
szczegóły zastosowania
realizacja techniczna Głównymcelemoczyszczaniaspalinjesteliminacjawnajwyższymmożliwymstopniusubstancjiszkodliwychpowstałychwwynikuspalaniaodpadów,którewyszczególnionowponiższejtabeli.
substancja szkodliwa
stężenia w spalinach surowych powstałych w procesie spalania odpadów komunalnych stałych
we współczesnych spalarniach (mg/m3)
pył 1,000 – 3,000
ncl 1,000
hF 20
so2 100 - 500
metale ciężkie 2 - 5
nox1 180 - 450
dioksyny/Furany 1 – 3 ng te
Tab.1)Zakresstężeńsubstancjiszkodliwychwspalinachsurowych(tj.przedichoczyszcze-niem)powstałychwprocesiespalania
1 wspalaniufluidalnym:180–250mg/m3,wspalaniurusztowym:250–450mg/m3.
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
183PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cdinstalacjeoczyszczaniaspalinsąpołączonezwłaściwąspalarniąwkonfiguracjipokazanejnarys.1.
odsalanie
ZESPÓŁ SPALANIA (IOS)INSTALACJA
OCZYSZCZANIASPALIN
emisja
bojlerspaliny surowe
schładzanieszokowe 1
schładzanieszokowe 2
płuczka 1 płuczka 2
�ltrtkaninowy
kominadsorber
odpady
żużel paleniskowy
popiółkotłowy
popiółlotny
Rys1)Ogólnyschematoczyszczaniaspalin
Dziękioczyszczaniuspalinemisjanastępującychsubstancji szkodliwychmożebyćograniczone tak,bywypełniałaokreśloneprzepisamistandardy:
✦ Pyłzawieszony
✦ Szkodliwekwaśnegazy(SO2,HCl,HF)
✦ Tlenkiazotu(NOx-częściowo)
✦ Dioksynyifurany
✦ Metaleciężkie
✦ CałkowitywęgielorganicznyTOC
✦ TlenekwęglaCO
WPolscestandardyemisyjnezespalarniiwspółspalarniodpadówokreślonesąwrozporządzeniuMinistraŚrodowiskazdnia22kwietnia2011r.wsprawiestandardówemisyjnychzinstalacji(Dz.U.2011nr95poz.558-załącznik5i6)
1) Pył
Pyłzawieragłówniemetaleciężkiewstanielotnym,jakrównieżdużeilościmateriiorganicznej.Szczególniedużajestzawartośćdioksyn/furanów.
Doeliminacjipyłuużywasięgłówniefiltrówtkaninowychorazodpylaczyelektrostatycznych(„elektrofiltrów”).Poniższatabelaprezentujezasadniczecechytychdwutechnik.
odpylacz elektrostatyczny Filtr tkaninowy
stężenia spalin oczyszczonych
< 5 mg/m3 < 1 mg/m3
koszt inwestycji 2 dla 100,000 nm3/h
ok. 1,6-1,8 miliona € 1 milion € przy 220°c
0,9 miliona € przy 160°c
zalety • dobra jakość spa-lin oczyszczonych
• niskie koszty eksploatacji
• bardzo dobra jakość czystych spalin
• niższe koszta inwestycyjne
wady • wysoki koszt inwestycji
• wspiera syntezę de-no-vo dioksyn i furanów
• wyższe koszta oczysz-czania spalin na wskutek straty ciśnienia i koniecz-ności wymiany filtra.
pozostałości pył pył
Tab.2)Głównecechyzespołówfiltracjiwsystemachoczyszczaniaspalin
2 bezuwzględnieniakosztówmontażufiltra,gdyżjestdozbytzależneodwarunkówlokalnych.
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
184 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
realizacja techniczna
cd2) Szkodliwe kwaśne gazy (HCl, SO2, HF)
Szkodliwekwaśnegazymożnawyeliminowaćzespalinprzypomocysuchych,pseudosuchychlubmokrychsystemówoczyszczania.Głównekrokioczyszczaniametodąmokrąipseudosuchąto:
✦ Trzystopniowapłuczka;wyodrębnieniegipsukwasusiarkowego(m.mokra)
✦ Trzystopniowapłuczkazodparowaniemwodywkomorzesuszarnirozpyłowejzapomocągorącychspalin(m.mokra)
✦ Adsorberrozpyłowy(m.pseudosucha)
Pozaopisanymitrzemametodamimożnazastosowaćmetodęsuchegooczyszczaniaspalin.SystemtencharakteryzujesięrozpyleniemmleczkawapiennegozCaOlubCaOHwstrumieniuspalin.Strumieńspalinzostał wcześniej schłodzony. Zanieczyszczone wapno zostaje następnie oddzielone ze spalin w filtrzetkaninowym.Wsystemiesuchegooczyszczaniaspalinmogąsięprzedostaćdoatmosferydrobne ilościsubstancji szkodliwych.Wadą tegosystemu jest faktpowstawaniastosunkowodużych ilościodpadówniebezpiecznych.Zdrugiejstronycharakteryzujesięnajniższymkosztem.
3) Tlenki azotu
Jeśliniejestmożliweuniknięciekoniecznościeliminacjitlenkówazotuprzyzastosowaniumetodpierwotnych(np.sterowanie temperaturąpalnika,geometriikotła, recyrkulacjispalin) ,możnaużyćdwóchgłównychmetodwtórnycheliminacjitlenkówazotuzespalin:
✦ procesSNCR(selektywnaredukcjaniekatalityczna)oraz
✦ procesSCR(selektywnaredukcjakatalityczna).
ProcesSNCRosiągawydajnośćeliminacjiNOxrzędu50%-60%poprzezwtryskzwiązkówazotu(prze-ważniemocznika,wodyamoniakalnejlubNH3)zdyszydogorącychspalin(temp.ok.950°C).
WprocesieSCRspalinyzostająnajpierwodpyloneiuwolnioneodkwaśnychgazów.Następnietlenkiazotusąpododaniuwodyamoniakalnejkatalitycznieniszczonewtemperaturze170-380°Cdoazotuatmosfe-rycznego(N2)iwody.TasamainstalacjaDeNOxmożebyćużytarównieżdolikwidacjidioksyn,jeżeliobszarichstykujestwystarczający.WydajnośćeliminacjiNOxprzekracza80%.
ZarównoSCRjakiSNCRniegenerująpozostałościpozaniewielkąemisjąnadmierniedozowanegoamoniaku(„ammoniaslip”).Obaprocesyzostałypodsumowanewponiższejtabeli.
sncr scr
stężenie nox w spali-nach oczyszczonych
< 150 mg/m3 < 70 mg/m3
zalety • przystępna cena,
• zadowalające stężenia w spalinach oczyszczonych
• redukcja syntezy dioksyn (redukcja procesu de novo)
• wysoce zadowalające stężenia w spalinach oczyszczonych
• dodatkowa likwidacja dioksyn
wady • droga,
• podatność na środki chemicz-ne niszczące katalizator
pozostałości amoniak w spalinach oczysz-czonych (5-10 mg nh3/nm3)
Tab.3)Charakterystykaprocesóweliminacjitlenkówazotu
4) Metale ciężkie i dioksyny
Dioksyny,furanyorazmetaleciężkieprzechodząceprzezpłuczkęmożnaeliminowaćzespalinprzypomocywęglaaktywnego,koksuaktywnegobądźmieszaninaktywnychwęglaiwapna.Dostępnesądwaprocesy:
✦ adsorpcjastrumieniowa(dodaniewęglaaktywnego,czasamiwmieszancezpylistymtlenkiemwapniazwanympodfirmowąnazwąSorbalitu®,Sorbacalu®,Spongiacalu®itp.)oraz
✦ adsorpcjanazłożustałym(rzadkostosowanazewzględunawysokiekosztyitrudnościweksploatacji).
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
185PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
Głównecechyobuprocesówzestawionowtabelinr4,poniżej.
adsorpcja strumieniowaadsorpcja na podłożu
stałym
stężenie
- dioksyn,
- metali ciężkich w gazie oczyszczonym
<< 0,1 ng te
< 0,1 mg
<< 0,1 ng te
< 0,1 mg
temperatura maks. 150°c maks. 150°c
zalety • wysoce zadowalające stężenia w gazie oczyszczonym,
• zamienne koszty
• wysoce zadowalające stężenia w gazie oczyszczonym,
• niewrażliwe na wahania stężenia
wady • ryzyko wycieku (przy dużym obciążeniu)
• ryzyko pożaru,
• kosztochłonność,
• wysokie emisje co w trakcie rozruchu
pozostałości węgiel aktywny lub koks węgiel aktywny lub koks
Tab.4)Procesyadsorpcjidlametaliciężkichidioksynwprocesieoczyszczaniaspalin
Zużytywęgiel/koks aktywny zawierametale ciężkie (głównie rtęć i kadm), jak również dioksyny/furany.Poza tym także śladowe ilości siarki i chloru. Są one z reguły przekazywane z powrotemdo systemupaleniskowego,o ile rtęć i kadmzostanąwytrąconewodpowiednimprocesieoczyszczaniaspalin (np.przejściuprzezpłuczkękwaśną).
Najnowocześniejszesystemyoczyszczaniaspalineliminująrównieżmetaleciężkieidioksynyprzypomocywapna/koksuzmieszaninywęglabrunatnegobezpośredniowprocesiespalania.Wzwiązkuztymosobnaeliminacjadioksynimetaliciężkichwdalszychprocesachoczyszczaniaspalinniejestjużkonieczna.
moc przerobowa Materiał wprowadzany:
✦ Odpadystałe,
✦ Piasek/substancjeobojętne,
✦ Woda(generatorpary),zapotrzebowanienasłodkąwodętookoło1m3/hwprzeliczeniunakażdąt/hprzepustowości.
Produkty:
✦ 200-250kgpopiołudennegonatonęwsadu,
✦ 50-100kgpopiołuzcyklonunatonęwsadu,
✦ 5–20kgpyłukotłowegonatonęwsadu,
✦ 4,5000-5,500m3spalinnatonęwsadu
✦ woda(zgeneratorapary).
skala zastosowania Zakres zastosowania tej technologii to:
✦ od28,000t/a(4t/h)
✦ do85,000t/a(12t/h)wprzeliczeniunalinię,
✦ natomiastwprzypadkuwspółspalaniaszlamujegogórnagranicato120,000t/a.
kompatybilność
z innymi systemamiSpalaniefluidalneprzeznaczonejestdoprzetwarzaniaodpadówpalnychnienadającychsiędoinnegowykorzystania(np.odpadówdrobnych<30mm,szlamów,osadówściekowych).Pozwalatonapołącze-niespalaniafluidalnegozwszystkimipoprzedzającymiśrodkamiiprocesamiobróbkiodpadów.
Dobrympomysłemjestsynergicznewspółdziałaniezzakładamistosującymiprocesyowysokimzapo-trzebowaniunaenergięcieplną(np.zfabrykamipapieru,którewzamianbędąprzesyłaćpozostałościzeswojegoprocesuprodukcyjnegonapaliwodlaspalarni).Spalarniapowinnamiećtakżemożliwośćzaopatrywaniaodbiorcówzewnętrznychwnadwyżkienergiicieplnej(parętechnologicznąlubc.oic.w.udlaciepłownictwa)lubprzesyłaniaenergiielektrycznejdosiecipublicznej.
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
186 PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
wskaŹniki operacyjne
wymagane zasoby
bilans energetyczny
Wsad (INPUT):
✦ Stałezmieszaneodpadykomunalne:100%
✦ Energiewspomagająca,np.gazziemny<3%energiizawartejwodpadachwsadowych.
Produkty (OUTPUT):
✦ Energiaelektryczna;maksymalnaprodukcja:20%energiichemicznejwsadu(uwzględniającpotrzebywłasneprocesu),
✦ Energiacieplna;maksymalnaprodukcja:60%energiichemicznejwsadu.
Jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej w kogeneracji jest możliwa, a wręcz pożądana,alezregułyimwięcejenergiicieplnejeksportujesiępozainstalacje,tymmniejmożnawytworzyćenergiielektrycznej.
wpływ na emisję co2
Przyspalaniubiodegradowalnejczęściodpadów(wEuropietoprzeciętnie50%ichobjętości)bilansCO2 możebyćpozytywny.
potrzebne pomoce i dodatki ✦ Piasek,
✦ Olejopałowybądźgazziemnydorozruchuiogrzewaniapomocniczego
potrzebne zasoby ludzkie
✦ Ok.10-15wykwalifikowanychpracownikównakażdejliniidoobsługicodziennychzadań,łączniezoczyszczaniemspalin.Conajmniejjedeninżynieridwóchbrygadzistów;
✦ Dodatkowypersoneldozadańkonserwacjiioczyszczaniaikontrolibramy.
potrzebna przestrzeŃMinimalnawymaganaprzestrzeń:
ok.10,000m2dlainstalacjiomocyprzerobowej50,000t/a,
nadzór i konserwacja Składowanepozostałościprocesuspalaniapowinnybyćobjętemonitoringiemipodlegaćdalszejkontroli.
kosztorys
koszty inwestycji
Kosztylokująsięwtymsamymprzedziale,cowprzypadkuspalaniarusztowego( str. 171):
Zapotrzebowanienakapitałdlabudowy jednej instalacji (podanocenyśrednie)przymocyprzerobowej200,000t/a,beziOS(instalacjioczyszczaniaspalin):
✦ Uzbrojenie/zagospodarowanieterenu>1,000,000€,
✦ Bunkiergłęboki:4,000,000€,
✦ inneobiektybudowlane:6,500,000€,
✦ Kociołigeneratorpary:32,000,000€,
✦ Turbogenerator:4,000,000€,
✦ innekosztykonstrukcyjneikosztykapitału:7,000,000€.
koszty eksploatacyjne
Możliweoszczędnościwzwiązkuzezmniejszonymzapotrzebowaniemnausuwanietlenkuazotuzespalin.Niemniej jednakwyższeryzykokorozjiorazkoniecznośćpoddaniamateriałuwprowadzanegookreślonejobróbcewstępnejmogązwiększyćkoszty.
Zwłaszczaprzyspalaniumateriałuodrobnejstrukturze,takiegojakwysuszonyszlamlubdrobnymateriałprzesiany<30mmpoobróbcemechanicznej,przyzastosowaniutechnologiizłożafluidalnegomożliwesąoszczędnościrzędu20-30%wporównaniuztechnologiąrusztową( str. 171):
Koszty eksploatacji:
✦ Wzależnościodcenyrynkowejmateriałóweksploatacyjnych(olejuopałowego).
✦ Naprawaikonserwacja:
✦ Około1%cenypierwotnejinwestycjidlakażdegoobiektubudowlanego
✦ Wprzypadkuurządzeńmechanicznychielektronicznych:3-4%cenypierwotnejinwestycji.
Wypłaty dla personelu:
✦ Wzależnościodstaweknalokalnymrynkupracy.
możliwe zyskiZopłatzadostawęenergiielektrycznejiparytechnologicznej(ciepłejwody).Możliwezyskizesprzedażyzielonychcertyfikatówzaprodukcjęenergiizeźródełodnawialnychzgodniezprzepisamikrajowymi.
koszty przerobu wg masy materiałi wsadowego
Wprowadzanemieszanestałeodpadykomunalne:90-175€/t(uwzględniającoczyszczaniespalin)
Wprowadzanywysuszonyszlamlubmateriałrozdrobniony<30mm:50-100€/t
Większerozmiaryspalarni,prosteprzetwarzaniespaliniwiększewpływyzdostawenergiicieplnej/elektrycz-nejmogąwpłynąćkorzystnienakoszty.
SYSTEMY OCZYSZCZANIA SPALIN
187PRZERÓB I UTYLIZACJA ODPADÓW
pozostałe istotne aspekty
inFormacje rynkowe
obiekty reFerencyjne
(ważne: powyższa lista firm nie stanowi pełnego zestawienia przedsiębiorstw aktywnych w
wymienionych dziedzinach)
Niemcy,podobniejakwieleinnychkrajówEuropy(np.Austria,Włochy,Hiszpania)posiadająmniejspalarnitegotypu,jednakliczbatychzakładówstalewzrasta.WprzeszłościspalaniaodpadówzwykorzystaniemtechnologiifluidalnejdokonywanonawiększąskalęwJaponiiiWielkiejBrytanii.
Przykłady:
Niemcy
✦ http://www.umweltdaten.landsh.de/nuis/abfall/info/tagung_swn/Gerdes_folien.pdf TEVNeumünster:cyrkulacyjnezłożefluidalne,przepustowość:150,000t/a
✦ http://www.umweltdaten.landsh.de/nuis/abfall/info/tagung17/Bruhn-Lobin_17112005.pdf Odpadydlazłożacyrkulacyjnegosąprzerabianewstępniewsystemieniemechaniczno--biologicznym( str. 152 „Mechaniczno-biologicznyprzerób/stabilizacjaodpadów”)
Austria
✦ instalacjawLenzing:cyrkulacyjnezłożefluidalne,przepustowość:300,000t/a;uruchomionaw1998r.
renomowani producenci
i dostawcy
(ważna uwaga: lista firm nie stanowi kompletnego zestawie-
nia przedsiębiorstw działają-cych w określonej branży)
(ważna wskazówka: dodatkowo do ofe-rentów niemieckich podajemy oferentów
polskich o podobnym zakresie usług)
Uznanymiproducentami/dostawcamirozwiązańtechnologiispalaniarusztowegosąnp.:
✦ www.bamag-gmbh.de BAMAG(dawniejThyssenKruppEnCoke),Butzbach ✦ www.de.alstom.com AlstomDeutschlandAG,Mannheim
✦ http://www.rafako.com.pl RafakoS.A.,Racibórz ✦ http://www.sefako.com.pl SEFAKOS.A:SędziszówMałopolski ✦ http://www.karrena.pl KarrenaSp.zo.o.,Gliwice
uwagi i dokumenty reFerencyjne
Dodatkowymiinformacjaminatemattejtechnologiiorazlinkamidofirmwspółtworzącychjąlubzakładówkorzystającychzniejdysponują:
✦ http://www.itad.de iTAD-interessengemeinschaftderthermischenAbfallbehandlungsanlageninDeutschlande.V. ✦ http://www.cewep.com MemberoftheCEWEP-ConfederationofEuropeanWaste-to-EnergyPlants