Likvidace odpadu skládkování, spalování, pyrolýza, solidifikace

Transkript

1 Likvidace odpadu skládkování, spalování, pyrolýza, solidifikace Omezení vzniku (minimalizace tvorby) odpadů u výrobce Zneškodňování odpadů ekologicky únosným a ekonomicky výhodným způsobem: a) s materiálovým využitím odpadu (využitím druhotných surovin, recyklací, kompostováním, přepracováním apod.) b) s energetickým využitím odpadu (spalováním, methanizací, pyrolýzou) c) ukládáním (skládkováním, solidifikací) 1

2 Vztah tuhého odpadu a ohrožení zdraví člověka Biologické faktory Fyzikální a mechanické znečištění Tuhý odpad Kontaminace vzdušnou cestou Přímý kontakt Zásobování vodou Onemocnění člověka, oslabení organismu Zásobování potravinami Sociálně ekonomické faktory 2

3 Základní činnosti v oblasti odpadového hospodářství Odpadové hospodářství Předcházení vzniku odpadu Omezení vzniku odpadů Nakládání s odpady shromažďování přeprava skladování úprava využívání zneškodňování 3

4 Označování odpadu infekční 4

5 Skládkování nejstarší, nejjednodušší, nejlacinější a nejrozšířenější forma likvidace co nejméně ohrozit životní prostředí ochrana půdy více než 90% tuhých odpadu se skládkuje 5

6 Skládky odpadů Hledání místa (vzdalování od měst) lomy, neobhospodařované volné plochy, vhodné geologické podmínky Minimalizace vlivu na životní prostředí hydrogeologické podmínky Úprava dna a stěn skládky nepropustnost Drenáž vodní a plynové hospodářství Rozhrnování a zhušťování odpadu Překrytí zeminou zabránění vznícení a úletu lehkých částic Estetický vzhled krajiny 6

7 Zásady řízeného skládkování Odpady jsou plánovitě naváženy na vhodný, upravený terén Jsou rozhrnovány a zhutňovány v asi půlmetrových vrstvách a v mírném sklonu až do výše přibližně 2 m Tento zhutněný odpad je denně shora i ze stran pokrýván asi 20 cm silnou vrstvou vhodné zeminy Skládka se po konečném zaplnění rekultivuje, což umožňuje její účelné využití 7

8 Zakládání skládek odpadů Skrývka orničních a podorničních vrstev Minerální těsnění Těsnící pásy Drenáž Plošná Trubní Technické vybavení skládky Autováha Mycí rampa Komunikace Garáže Sklady Provozní budova Vodovodní a kanalizační systém (průsaková a dešťová voda čistírna OV) Plynové hospodářství Oplocení objektu 8

9 Těsnění tělesa skládky 9

10 Zabezpečení skládky Minerální těsnění jílová vrstva (10-9 m.s -1 ) tloušťka min. 60 cm obvykle 1 1,5 m technická bariéra - fólií z HDPE nebo PVC v tloušťce min. 1,5 mm, obvykle 2-2,5 mm geotextilie - netkaná textilie z polypropylenu trubky drenážního systému - průměru mm vrstva drenážního štěrku zrnitosti 32/16 (tzv. kačírek), případně 16/8 o mocnosti cm

11 11

12 Dělení skládek ve vztahu k úrovni terénu Podúrovňové - typické příkrými svahy a nutností odčerpávat veškerou průsakovou vodu Nadúrovňové - bezpečný provoz, snadná dlouhodobá kontrola a gravitační odtok průsakových vod, protihluková zábrana Svahové - zřizují se v bývalých, lomech, pískovnách a jílovištích; po uzavření a rekultivaci zlepšují vzhled krajiny Zákopové odpad se rozhrnuje a zasypává se zeminou získanou z hloubení jámy Podzemní - pro radioaktivní odpad Kombinované 12

13 Podúrovňová skládka 1 větrolam, 2 příjezdová rampa, 3 hladina podzemní vody, 4 demoliční materiál, 5 výkopová zemina, 6 neškodné anorganické látky, 7 stavební konstrukce, 8 spád, 9 mezivrstva, 10 ozeleněná krycí vrstva, 11 vrstva odpadu, max. 1,8 m 13

14 Nadúrovňová skládka 1 vrstva matečné zeminy s křovím a zelení, 2 těsnící vrstva, 3 vrstva odpadu, 4 vrstvy inertního materiálu, 5 úprava planýrováním, 6 - dovoz 14

15 Svahová skládka 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 Procesy probíhající ve skládkách Odpad na skládkách prochází mnoha fyzikálními, chemickými a biochemickými změnami, ze kterých jsou nejvýznamnější: Aerobní a anaerobní biologický rozklad organických látek doprovázený tvorbou a únikem zapáchajících plynů a kapalin (závisí na teplotě a vlhkosti), methanu, CO 2, CO Chemická oxidace látek Vyluhování organických a anorganických látek a pohyb výluhu skládkou Nerovnoměrné usazování vyvolané stlačováním materiálu do puklin 20

21 Odpady, které lze ukládat na běžných řízených skládkách Komunální odpad Škvára a popel z kotelen Hlušina z důlních operací Struska z výroby železa a oceli Stavební a demoliční odpad Opotřebované pneumatiky Kaly z čistíren odpadních vod a průmyslových procesů Odvodněné kaly ze splaškových vod Zemědělské odpady 21

22 Seznam odpadů, které je zakázáno ukládat na skládky všech skupin a používat jako technologický materiál nebo využívat na povrchu terénu 1. Odpady vznikající z výrobků podléhajících povinnosti zpětného odběru ( 38 zákona). 2. Kapalný odpad a odpad, který sedimentací uvolňuje kapalnou fázi, s výjimkou kovové rtuti, která je jako odpad přijímána k dočasnému skladování za podmínek podle 9a. 3. Nebezpečné odpady, které mají některou z následujících nebezpečných vlastností: výbušnost, vysoká hořlavost, oxidační schopnost, schopnost uvolňovat vysoce toxické nebo toxické plyny ve styku s vodou, vzduchem nebo kyselinami nebo infekčnost, s výjimkou kovové rtuti, která je jako odpad přijímána k dočasnému skladování za podmínek podle 9a. 4. Odpady, které prudce reagují při styku s vodou. 5. Odpady chemických a biologických látek vznikajících při výzkumné, vývojové nebo výukové činnosti, jejichž totožnost nebyla zjištěna anebo jsou nové, a jejichž účinky na člověka nebo životní prostředí nejsou známy. 6. Veškerá léčiva, návykové látky a přípravky, makovina a prekursory drog. 7. Biocidy (pesticidy). 8. Odpady silně zapáchající. 9. Odpady (nádoby a zařízení) s obsahem plynu pod tlakem rozdílným od tlaku atmosférického. 10. Odpady, u nichž míra obsahu radionuklidů nebo znečištění jimi neumožňuje jejich uvádění do životního prostředí. 11. Kyselé a hydrolýze podléhající odpady z výroby oxidu titaničitého. 22

23 Nakládání s nebezpečnými odpady Opětovné využití Skládkování Spalování Pyrolýza Solidifikace Úplný rozklad nebo mineralizace a detoxikace Detoxikační technologie vysoké náklady, velmi perspektivní biologické procesy využívající činností mikroorganismů. Biologické zpracování možnost zpracování odpadu přímo na místě, minimální narušení lokality výskytu, možnost nepřetržitého zneškodňování odpadu, možnost kombinace s jinými metodami jako konečný čistící stupeň, nižší náklady ve srovnání s běžnými postupy. Rozklad pomocí mikroorganismů Rozklad pomocí enzymů 23

24 Černá skládka Ohrožení životního prostředí Zdroj chemické a biologické kontaminace povrchových a podzemních vod Zhoršení hygieny prostředí (zápach, dým, vzhled krajiny, šíření infekčních chorob) Ohrožení zdraví lidí 24

25 Laguna podnik OSTRAMO 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 Spalování Nejradikálnější a hygienicky nejúčinnější způsob odstraňování odpadů Při dokonalém spalování vzniká oxid uhličitý, voda, malá množství oxidu uhelnatého a oxidů dusíku Tuhý odpad teplo Sušení Akumulace tepla Pyrolýza Těkavé produkty Vznícení O 2 Plamenné hoření Tuhý zbytek Dohořívání(bezplamenné hoření) Schéma procesu hoření popel 31

32 Spalovna odpadu 32

33 Druhy spalovacích pecí a topenišť Roštová pec rošt se sklonem Rotační pec vyzděné válce s mírným sklonem, které se pomalu otáčejí Muflova pec - uzavřené topeniště Etážové pece stojatý válec rozdělený na etáže s lopatkami Fluidní topeniště a pece víření spalovaného materiálu 33

34 Pochody probíhající při spalování Předsoušení sálání plamene z dalších pásem spalování Odplyňování odpadu ohřev na teplotu C, vývin hořlavých plynů Zapálení odpadu vznikají ložiska hoření Spalování plynů vznikají nová ložiska hoření, teplota C. Hoření hoří plyny i vzniklý polokoks, teplota C Vyhořívání a odvádění tepla vzniká velké množství tepla, 1200 C. 34

35 Proces probíhající při spalování odpadu na roštech A B C D E A sušení, B zplyňování, C zapálení, D hoření, E vyhoření, 1 přívod odpadu, 2 odvod popela, 3 spaliny, 4 přívod vzduchu, 5 rošt, 6 vrstva odpadu, 7 tlející plyny, 8 plamínky, 9 - plamen 35

36 Procesy probíhající při spalování odpadu v rotační peci A B C D E A sušení, B zplyňování, C zapálení, D hoření, E vyhoření, 1 přívod odpadu, 2 odvod popela, 3 přívod vzduchu, 4 - kondukce, 5 vstup odpadu, 6 reflexní radiace, 7 směr pohybu, 8 osa pece 36

37 Etážová pec 37

38 38

39 39

40 Odpady dobře spalitelné textilní odpad, obalový materiál, lepenka, folie apod. Odpady těžko spalitelné plasty a chemické látky obsahující fluor, chlor apod., míchat s dobře spalitelnými odpady. Odpady ze zdravotnických zařízení - vždy se spalují Bioplyn methanizace zemědělského odpadu skládkové plyny Stabilizační palivo přídavek ušlechtilých paliv (10 15%, uhlí, olej, plyn) 40

41 Výhody spalování Teplo ohřev technologické a užitkové vody Zmenšení objemu finálního odpadu Nižší hygienická škodlivost Likvidace biologicky nerozložitelných odpadů Nevýhody spalování Vysoké investiční a provozní náklady Tvorba kouřových plynů a popílků Oxid uhelnatý, chlorovodík, kyanovodík 41

42 Pyrolýza Chemická destrukce organických látek teplem za nepřítomnosti kyslíku zplyňování nebo karbonizace Vzniká oxid uhličitý, oxid uhelnatý, voda, methan a jiné uhlovodíky a zůstává karbonizací vzniklý uhlík = výroba aktivního uhlí. Regulace podmínek pyrolýzy Tlak normální, zvýšený, vakuum katalýza Různé teploty 42

43 Využití V závodech na výrobu plastů, kaučuku, pryže likvidace odpadu komunální odpad hydrogenační pyrolýza Výhody Topný plyn, aktivní uhlí, saze a olej Ochrana ovzduší Nižší náklady než na spalování Likvidace polymerů obsahujících halogeny 43

44 Schéma zařízení na katalytickou pyrolýzu odpad, 2 drtič, 3 separace anorganického podílu, 4 sušení ogr. podílu, 5 oddělení zbytku anorg. podílu, 6 další mělnění org. látek, 7 pyrolytický rozklad, 8 oddělení pyrolytických produktů od tuhého podílu, 9 uhlí, 10 plynné produkty, 11 vodní sprcha, 12 plyny, 13 oleje, 14 odpadní voda, 15 třídění anorganického podílu, 16 kovy, 17 sklo, 18 zbytek org. podílu 44

45 Solidifikační procesy (zpevňování) Konečné zajištění nebezpečných odpadů Převedení do pevné a objemově monolitní formy Cíl solidifikace: Zamezení nebo zpomalení migrace nebezpečné složky do životního prostředí Snadno manipulovatelný produkt, s mechanickými vlastnostmi zajišťujícími bezpečný provoz na místo uložení a dobrou mechanickou únosnost pro uložení ve více vrstvách Vytvoření podmínek pro snadné ukládání do požadované prostorové depozice úložiště 45

46 Rozhodnutí o dlouhodobém skladování odpadu na základě jeho charakteru: 1) Jako nebezpečný odpad, který je v rámci dnešních znalostí nevyužitelný, je však značně pravděpodobné, že při vývoji nových účinnějších technologií a využívání druhotných surovin se může ještě v budoucnu využít 2) Jako nebezpečný odpad, který bude s velkou pravděpodobností nevyužitelný po celou dobu jeho nebezpečnosti 46

47 Typy solidifikace Tabletace snížení objemu a povrchu odpadu, Zpevňování hydraulickými pojivy portlanské cementy, struskoportlanské a struskové cementy, rychlovazné cementy Zpevňováni v tuhnoucích taveninách bitumenové (asfaltové) živice, kamenouhelné dehty, síra. Fixace do sádry solidifikace elektrárenských popílků Ocel - výhody: tuhost a relativně malá hmotnost, nevýhoda: korozivita Fixace do betonu vysoká pevnost v tlaku, trvanlivost, vodotěsnost, nenáročná výroba, nevýhody: malá pevnost v tahu, tvorba trhlin, velká hmotnost Vitrifikace přídavek sklotvorných nebo tavících přísad 47

48 48