Capitolul 1 – Introducere ………………………………………………… ………pag 2 1.1 Generalități privind colectarea și depozitarea ecologică a deșeurilor urbane… [618476]
CUPRINS
Capitolul 1 – Introducere ………………………………………………… ………pag 2
1.1 Generalități privind colectarea și depozitarea ecologică a deșeurilor urbane
(nepericuloase) ………………………………………………… ………..pag 2
1.2 Reglementări și legislație în domeniu, cu referire la colectarea și utilizarea
gazului de depozit …………………………………………… ………….pag 4
Capitolul 2 – Metanogeneza și producerea gazului de depozit ……………… …..pag 10
2.1. Consi derații privind producerea și componența gazului de depozit …….pag 10
2.2. Reacții chimice și cantități de gaz ………………………………… …….pag 17
Capitolul 3 – Sistemul de colectare a gazului și amplasarea lui în cadrul depozitului.
Soluții tehnice ………………………………………………………………….…pag 21
3.1. Organizarea depozitului pe orizontală și pe verticală ………………..….pag 22
3.2. Construcția puțurilor colectoare de gaz ………………………………….pag 29
Capitolul 4 – Metode de estimare a cantităților de gaze degajate în corpul
depozitului ………………………………………………………………………..pag 38
Capitolul 5 – Studiu de caz privind sistemul de colectare și recuperare a gazului la CMID
Frătești …………………………………………………………………………….pag 50
5.1. Prezentarea Centrului de Management Integrat al Deșeurilor F rătești …pag 50
5.2. Estimarea cantităților de deșeuri pentru CMID FRĂTEȘTI ……… …..pag 60
Capitolul 6 – Determinări experimentale și estimări la CMID Frătești …… …..pag 68
Concluzii …………………………………………………………………… ..…pag 80
Bibliografie …………………………………………………………… .……….pag 82
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
2
Capitolul 1 – INTRODUCERE
1.1 GENERALITĂȚI PRIVIND COLECTAREA ȘI DEPOZITAREA ECOLOGICĂ A
DEȘEURILOR URBANE (NEPERICULOASE)
Având în vedere creșterea anuală a cantității de deșeuri, precum și preocuparea pe care
aceasta o generează la nivel mondial, un accent tot mai mare se pune asupra problematicii
acestora în relație cu toate cele trei aspecte ale calității vieții, și anume: social, ecologic, și
economic.
Luând în considerare situația existentă la nivelul României, unde în momentul de pozitării
nu s-a avut în vedere colectarea selectivă, iar durata de depunere pentru unele dintre depozite se
ridică la peste 30 de ani, se apreciază că aceste depozite se constituie într -un potențial care poate
fi valorificat. Această situație se suprapune cu prevederile stabilite în cadrul tratatului de aderare
la Uniunea Europeană în care sunt prevăzute termene de conformare cu legislația europeană,
stabilindu -se pentru depozitele neconforme termene și proceduri de închidere care trebuie să se
desfășoare în perioada care urmează [1].
Biogazul este un produs al fermentării anaerobe a produselor organice. Tehnologiile
biologice de producere a gazelor combustibile folosite în prezent în multe țări de pe glob tind să
dezvolte acțiunea unor microorganisme, cu s copul de a se obține o biomasă bogată convertibilă
în metan. Biomasa înmagazinează energie solară, prin procesele de fotosinteză ale plantelor din
care provine. Descompunerea biomasei de origine vegetală sau animală se realizează în natură
prin organisme u nicelulare (microorganisme), fără a fi necesar niciun aport energetic. Biogazul
obținut prin descompunerea pe cale aerobă a deșeurilor conține 50 –90 % gaz metan (CH 4), 10 –
40 % CO2 și 0 –0,1 % H 2S și are o compoziție comparabilă cu a gazului metan brut. Conv ersia
biologică a radiației solare prin intermediul fotosintezei furnizează anual, sub formă de biomasă,
o rezervă de energie evaluată la 3 x 1021 J/an, ceea ce înseamnă de zece ori cantitatea totală de
energie consumată pe plan mondial în fiecare an. Se e stimează că folosirea biogazului obținut,
împreună cu arderea resturilor care rămân după fermentare, rezultate din reziduurile colectate
într-o localitate care are 1 milion de locuitori, ar reprezenta aproximativ 50 % din necesarul
consumului anual de gaz metan. [2]
Gaz de depozit reprezintă un amestec de compuși în stare gazoasă, generat de deșeurile
depozitate. Gazul de depozit este un amestec de gaze diferite care în mod obișnuit conține
50%-60% metan și 40% -60% CO2 dar și mici cantități de azot, oxigen, amoniac,
sulfuri, hidrogen, monoxid de carbon și compuși organici non -metanici cum ar fi: tricloretilena,
benzenul și clorura de vinil [3].
În Uniunea Europeană o persoană folosește într -un an aproximativ 16 tone de materiale
din car e 6 tone ajung deșeuri. Deși gestionarea deșeurilor se îmbunătățește în uniunea
Europeană, se pierd cantități semnificative de materii prime secundare ca și metale, lemn, sticlă,
hârtie, plastic prezente în deșeuri. În 2010 cantitatea totală de deșeuri gen erate în Uniunea
Europeană a fost de 2,5 miliarde de tone. Din această cantitate doar 36% a fost reciclată și restul
a fost depozitată sau incinerate deși se mai puteau recicla sau reutiliza 600 de milioane de tone.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
3
(http://ec.europa.eu/eurostat/statistics -explained/index.php/Waste_statistics/ro )
În privința deșeurilor menajere fiecare persoană din Uniunea Europeană produce în medie
500kg. de astfel de deșeuri. Din acestea doar 40% sunt reutilizate sau reciclate și în unele țări
mai mult de 80% sunt depozitate. (conform Eurostat: Centrul de date al mediului privind
deșeurile)
Un management îmbunătățit al deșeurilor ajută la reducerea problemelor de sănătate și de
mediu, la reducerea emisiilor cu gaze de seră(prin reducerea emisiilor directe din depozitele de
deșeuri și prin reciclarea materialelor care altfel ar trebui extrase și prelucrate), și previne
impactul negativ la nivel local precum deteriorarea peisajulu i, poluarea aerului și apei, și de
asemenea reduce eliminarea deșeurilor prin depozitare.
Obiectivele prioritare ale politicii Uniunii Europene privind deșeurile sunt:
Reducerea cantității de deșeuri generate,
Maximizarea reciclării și reutilizării,
Limita rea incinerării materialelor nereciclabile,
Reducerea emisiilor de gaz cu efect de seră, și dacă este posibil să fie recuperate și folosite
la producerea de energie,
Reducerea treptată de depozitării deșeurilor nereciclabile și
nereutilizabile,
Implementar ea în toate statele membre a politicilor privind deșeurile și a țintelor propuse.
Până în 2020 țările membre ale Uniunii Europene vor trebui să recicleze 50% din
deșeurile municipale și 70% din deșeurile din construcții. Pentru aceasta trebuiesc respectate
etapele ierarhiei deșeurilor unde prevenirea generării deșeurilor este cea mai bună opțiune,
urmată de reutilizare, apoi de reciclare și alte forme de recuperare și ca ultimă opțiune
depozitarea.
Depozitarea este o formă veche de tratare a deșeurilor și este cea mai puțin dorită din
cauza impactului negativ pe care îl poate avea. Un impact negativ major îl reprezintă eliberarea
în atmosferă a metanului care are un efect de seră de 25 de ori mai puternic decât bioxidul de
carbon. De asemenea acumulările de metan din depozit pot provoca explozii și incendii. Un alt
impact negativ al depozitelor de deșeuri este reprezentat de formarea levigatului ce conține
metale grele și poate polua solul și apele subterane și de suprafață și pune în pericol sănătatea
popul ației.
Legislația europeană privind depozitarea deșeurilor impune închiderea depozitelor
neconforme și reducerea eliminării deșeurilor prin depozitare, depozitarea rămâne cea mai
comună formă de eliminare a deșeurilor municipale.
Ca stat al Uniunii Europen e, România trebuie să respecte și să îndeplinească următoarele
obiective:
Să majoreze procentul de energie regenerabilă din totalul de energie furnizată (8,4% în
2010, 20% în 2020)
Să reducă emisiile de gaze cu efect de seră cu cel puțin 18% față de nivelu l din anul 1990 în
perioada 2013 -2020 (România este semnatară a protocolului de la Kyoto care oferă mijloace
adiționale care permit ca aceste ținte să fie atinse prin mecanisme de piață precum
comercializarea internațională a emisiilor)
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
4
Să gestioneze deșeu rile după standardele europene (Strategia Națională de Gestionare a
Deșeurilor, Planului National de Gestionare a Deșeurilor)
Depozitele ecologice de deșeuri reprezintă la ora actuală singura modalitate de eliminare
a deșeurilor. În scopul limitării efecte lor nocive asupra mediului înconjurător, acestea trebuie
proiectate și executate astfel încât să răspundă unor cerințe care au ca obiectiv principal
limitarea poluării aerului, pământului (solului) și apei subterane.
Caracteristicile pri ncipale ale unui depozit ecologic de deșeuri ce previn poluarea sunt
următoarele:
impermeabilitatea care are ca scop prevenirea poluării solului și pânzei freatice
etanșeitatea care are ca scop prevenirea poluării aerului (cu mirosuri, praf, gaze cu efect de
seră, etc.)
stabilitatea are ca scop prevenirea deplasărilor (surpări, alunecări sau scufundări) deșeurilor
stocate în depozit ce pot duce la compromiterea impermeabilității sau etanșeității
localizarea care are ca scop prevenirea poluării vizuale
sigur anța împotriva incendiilor și exploziilor.
1.2. REGLEMENTĂRI ȘI LEGISLAȚIE ÎN DOMENIU, CU REFERIRE LA
COLECTAREA ȘI UTILIZAREA GAZULUI DE DEPOZIT
Politica de mediu europeana, așa cum este stabilita în tratatul Uniunii Europene, are ca
scop atingerea sustenabilității privind protecția mediului în politicile UE, elaborarea de masuri
preventive, respectarea principiului “poluatorul plătește”. Acquisul cuprinde aproximativ 200 de
instrumente legale ce acoperă multiple domenii, inclusiv protecția calității apei și aerului,
managementul deșeurilor și conservarea naturii.
La nivel european, există un mare număr de Directive privind managementul deșeurilor.
Acest tabel cu informații descrie principalele prevederi ale unor Directive cheie.
Directivele Europene privind Gestiunea Deșeurilor
Directiva Anul
publicației Numărul
Directivei
Cadru
1.Directiva pe Deșeuri (Directiva Cadru pentru Deșeuri) 1975 75/442/EEC
2.Directiva pentru Deșeuri Periculoase 1991 91/689/EEC
Tratare
3.Directiva pentru Prevenirea și Controlul Poluării 1996 96/61/EC
4.Directiva pentru Depozitele de Deșeuri 1999 1999/31/EC
5.Directiva pentru Incinerarea Deșeurilor 2000 2000/76EC
Fluxul de deșeuri
6.Directiva pentru Baterii și Acumulatori 1991 91/157/EEC
7.Directiva pentru Deșeuri provenite din Ambalaje 1994 94/62/EC
8.Directiva pentru Vehiculele Ieșite din Uz 2000 2000/53/EC
9.Directiva pentru Deșeurile din Echipamente Electrice și 2002 2002/96/EC
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
5
Directiva Anul
publicației Numărul
Directivei
Electronice (WEEE)
Dintre acestea, Directiva pentru Deșeuri Periculoase clasifică depozitele în depozite de
deșeuri periculoase, nepericuloase și inofensive și previne depozitarea în același loc a deșeurilor
periculoase cu cele nepericuloase. De asemenea cere ca deșeurile sa fie pre -tratate înainte de
depoz itare și acel gaz de depozit sa fie colectat, tratat și folosit pentru producerea energiei.
Aceasta înseamnă ca daca gazul nu poate fi folosit trebuie sa fie ars.
Legislația româneasca este aliniata la standardele legislației europene. Practic toate
Directivele legate de managementul deșeurilor sunt traduse în limba romana. Romania a obținut
avizul Uniunii Europene pentru a fi în conformitate cu directivele europene. Aceasta secțiune
descrie legislația din Romania.
Toate principiile și prevederile legisl ației europene referitoare la deșeuri sunt prezente în
acte legale romanești mai ales în acele acte intrate în vigoare în ultimii ani.
Legislația Uniunii Europene și a României ca stat membru este foarte precisă și strictă cu
modalitățile de construcție și funcționare a depozitelor de deșeuri nepericuloase pentru a proteja
mediul înconjurător și sănătatea populației . Normativul tehnic privind depozitarea deșeurilor din
26/11/2004 expune foarte clar cum trebuie realizată baza unui depozit, sistemul de drenaj a
levigatului, sistemul de colectare a gazului de depozit, închiderea de suprafață , precum și alte
elemente constructive din cadrul unui depozit pentru a se încadra în categoria depozitelor
ecologice de deșeuri nepericuloase conforme.
Programul g uvernamental stabilește trei principii de baza pentru politica de mediu a
României, în conformitate cu legislația europeana și internațională: asigurarea protecției și
conservării naturii, protecția diversității biologice și utilizarea durabila a component elor acestora.
Potrivit cerințelor Uniunii Europene, documentele naționale strategice pentru gestiunea
deșeurilor conțin doua componente principale, după cum urmează:
– Strategia de gestiune a deșeurilor – cadrul ce stabilește obiectivele României în domeniul
gestiunii deșeurilor;
– Planul National de Management al Deșeurilor reprezentând planul de implementare al
Strategiei – conține detalii privind acțiunile necesare pentru atingerea obiectivelor stabilite
în Strategie și modul de aplicare a acestor acțiuni, inclusiv termeni și responsabilități.
Aceste documente sunt instrumentele principale care stabilesc obiectivele pentru ca
Romania sa fie în conformitate cu politicile Uniunii Europene în domeniul gestiunii deșeurilor.
Strategia Naționala de Mana gement al Deșeurilor (SNMD) conține cadrul legislativ
național și statutul implementării, date despre situația existenta în domeniul gestiunii deșeurilor,
informații despre activitățile de gestiune a deșeurilor, principii și obiective strategice. Obiectiv ele
strategice sunt împărțite după cum urmează: obiective generale pentru gestiunea deșeurilor,
obiective strategice specifice pentru gestiunea anumitor deșeuri nepericuloase și obiective
strategice generale și specifice pentru gestiunea deșeurilor pericul oase.
Planul Național de Management al Deșeurilor (PNMD) a fost elaborat pe baza
prevederilor legale europene și naționale în domeniu – Directiva Cadru a Consiliului
75/442/EEC pentru deșeuri, amendata de Directiva Consiliului 91/156/EEC, Directiva
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
6
Consi liului 91/689/EEC pentru deșeuri periculoase, transpuse în legislația din Romania prin
Ordonanța de Urgenta a Guvernului 78/2000 privind regimul deșeurilor, aprobata cu modificări
și amendamente prin Legea Nr. 426/2001.
PNMD are ca scop stabilirea cadrului necesar pentru dezvoltarea și implementarea unui
sistem integrat de gestiune a deșeurilor care sa fie eficient din punct de vedere economic și
ecologic. PNMD conține obiective, ținte și masuri pe termen scurt, mediu și lung.
In timp ce elementele cheie a le SNMD sunt principiile pentru activitățile de gestiune a
deșeurilor precum și obiectivele generale și strategice în domeniul deșeurilor, PNMD
menționează anumite ținte specifice și prezintă de asemenea unele alternative în vederea atingerii
obiectivelor și țintelor specifice. [4]
Prioritățile privind gestiunea deșeurilor în Romania sunt:
prevenirea și minimizarea producerii deșeurilor,
valorificarea materiala a deșeurilor prin reutilizare și reciclare,
valorificarea energetica,
tratarea deșeurilor pent ru a scădea cantitatea lor și apoi volumul depozitarii finale.
Printre obiectivele generale pot fi menționate: dezvoltarea cadrului instituțional,
conștientizarea factorilor implicați, creșterea preocupărilor legate de reducerea cantității
deșeurilor pr oduse, utilizarea posibilităților tehnice și economice privind recuperarea și
reciclarea deșeurilor pentru scăderea cantităților depozitate.
Programul Sectorial Operațional pentru Mediu (PSO M) este strâns legat de obiectivele
naționale ale strategiei st abilite în Planul National de Dezvoltare (PND) și în Cadrul National
Strategic de Referință (CNSR), care ia în considerare practicile și principiile Uniunii Europene.
PSO se bazează pe scopurile și prioritățile politicilor de mediu și infrastructura ale Un iunii
Europene și reda obligațiile internaționale ale României, precum și interesele sale naționale
specifice.
Obiectivul general al PSO este de a proteja și îmbunătăți standardele de mediu și de viața
din Romania. Scopul este de a reduce diferența privi nd infrastructura de mediu care exista intre
Uniunea Europeana și Romania, amândouă în termeni de calitate și cantitate. Rezultatul ar trebui
sa fie creșterea eficientei serviciilor, ținând cont de dezvoltarea durabila și de principiul
“poluatorul plătește ”.
Ministerul Mediului a elaborat Programul Sectorial Operațional pentru Mediu, coordonat
de Ministerul Finanțelor Publice și în colaborare cu autoritățile locale, regionale și centrale și cu
alți factori implicați.
Implementarea programului este în responsabilitatea Autorității de Conducere pentru
Programul Sectorial Operațional pentru Mediu (POS), care este Directoratul General pentru
Managementul Instrumentelor Structurale ale MMGA. Pentru derularea mai eficienta a
programului, Agențiile Regionale de Protecție a Mediului au fost desemnate ca Organisme
Intermediare pentru Programul Sectorial Operațional pentru Mediu .
Planul Regional de Management al Deșeurilor (PRMD) este elaborat la nivel regional si:
– reprezintă legătura intre obiectivele națion ale și posibilitățile și opțiunile de îndeplinire a
obiectivelor la nivel județean și local;
– permite utilizarea avantajelor locale pentru a îndeplini obiectivele naționale la nivelul
întregii regiuni;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
7
– reprezintă strategia de gestiune a deșeurilor sincronizata la nivelul tuturor județelor din
regiunea respectiva;
– permite compensarea dezavantajelor dintr -un județ (capacitate scăzuta de reciclare dintr -un
județ din regiune) cu alt județ din regiune;
– poate conduce la o strategie de gestiune a deșeurilor ce nu poate fi administrate sau finanțata
de un singur județ;
– este un instrument prin care se permite Consiliilor sa primească ajutor financiar suplimentar
de la Uniunea Europeana.
Elaborarea Masterplanul ui ca și a întregului program este strâns legata de obiectivele
naționale din Planul National de Management al Deșeurilor (PNMD), din Strategia Naționala de
Management al Deșeurilor (SNMD) și din Planul Regional de Management al Deșeurilor
(PRMD) care iau în considerare principiile și practicile Uniunii Europene în domeniu.
In sectorul de gestiune a deșeurilor participa o gama larga de instituții. Toate aceste
instituții au un rol important, însă unele dintre ele pot avea un rol cheie atât în prezent cât și în
viitor. }n figura de mai jos se prezintă instituțiile cheie, relațiile dintre acestea și rolul lor în
domeniul gestiunii deșeurilor.
Autoritățile publice locale sunt responsabile cu asigurarea serviciilor de gestiune a
deșeurilor, pe care le pot asi gura fie direct printr -un departament al consiliului local, fie printr -un
agent public sau privat. Entitățile industriale și comerciale sunt responsabile cu asigurarea
propriei gestiuni a deșeurilor, realizata cel mai adesea prin contractarea agenților pub lici sau
privați. în prezent, județele nu au responsabilitatea de gestiune a deșeurilor. Consiliile locale și
județene sunt supervizate de Ministerul Administrației și Internelor. Toți factorii locali implicați
în sectoarele de gestiune a deșeurilor sunt m onitorizați de Ministerul Mediului prin intermediul
Agenției de Protecție a Mediului și Gărzii de Mediu.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
9
Concluzii
Principalul scop al depozitelor care acceptă deșeuri biodegradabile este de a preveni emisia de gaz
în atmosferă, datorită consecințelor negative asupra mediului (gaz cu efect de seră).
La apariția efectului de seră, gazul metan are o influenta de 32 de ori mai mare decât cea a
dioxidului de carbon (CO2). Proporția metanului rezultat de la depozitele de deșeuri este estimată la
8-18% din cea a metanului eliberat în întreaga lume [5].
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
10
Capitolul 2 – METANOGENEZA ȘI PRODUCEREA GAZULUI DE DEPOZIT
2.1. CONSIDERAȚII PRIVIND PRODUCEREA ȘI COMPONENȚA GAZULUI DE
DEPOZIT
Biogazul este un produs al fermentării anaerobe a produselor organice. Tehnologiile
biologice de producere a gazelor combustibile folosite în prezent în multe țări de pe glob tind să
dezvolte acțiunea unor microorganisme, cu scopul de a se obține o biomasă bogată convertibilă în
metan. Biomasa înmagazinează energie solară, prin procesele de fotosinteză ale plantelor din care
provine.
Descompunerea biomasei de origine vegetală sau animală se realizează în natură prin
organisme unicelulare (microorganisme), fără a fi necesar niciun aport energeti c. Biogazul obținut
prin descompunerea pe cale aerobă a deșeurilor conține 50 –90 % gaz metan (CH4), 10 –40 % CO2 și
0–0,1 % H2S și are o compoziție comparabilă cu a gazului metan brut.
Conversia biologică a radiației solare prin intermediul fotosintezei fu rnizează anual, sub
formă de biomasă, o rezervă de energie evaluată la 3 x 1021 J/an, ceea ce înseamnă de zece ori
cantitatea totală de energie consumată pe plan mondial în fiecare an. Se estimează că folosirea
biogazului obținut, împreună cu arderea restu rilor care rămân după fermentare, rezultate din
reziduurile colectate într -o localitate care are 1 milion de locuitori, ar reprezenta aproximativ 50 %
din necesarul consumului anual de gaz metan. [ 7]
Gaz de depozit reprezintă un amestec de compuși în stare gazoasă, generat de deșeurile
depozitate. Gazul de depozit este un amestec de gaze diferite care în mod obișnuit conține 50% –
60% metan și 40% -60% CO2 dar și mici cantități de azot, oxigen, amoniac, sulfuri,
hidrogen, monoxid de carbon și compuși organici non -metanici cum ar fi: tricloretilena, benzenul și
clorura de vinil [ 8].
Energia conținută de 1 mc de gaz de depozit variază în funcție de compoziția și
caracteristicile deșeurilor depozitate, modul de operare a depozitului și siste mele de colectare.
Valorile raportate de Agenția Europeană de Mediu sunt de 5 până la 7 kWh/mc.
Energia variază și în funcție de sistemele de captare care sunt sisteme active sau sisteme
pasive și de modul de echipare a depozitului cu sistemele de captare (sisteme verticale, sisteme
orizontale și sisteme combinate) [ 9].
Biogazul provine din procesele de descompunere anaerobă a materiei organice din
compoziția deșeurilor depozitului în urma cărora rezultă emisii de gaze cu efect de seră:
C6H6 + 4.5H2O -> 2.2 5CO2 + 3.75CH4. [ 10]
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
11
Schema tehnologică sistemul de recuperare și tratare biogaz
Principalul scop al degazării la depozitele care accepta deșeuri biodegradabile este de a
preveni emisia de gaz în atmosfera datorita consecințelor ei negative asupra mediului (gaz cu efect
de sera). Dimensionarea instalației de degazare se face pe baza prognozei producerii gazului de
depozit. Pentru depozitele existente, este necesara efectuarea testelor de aspirare, iar rezultatele
acestora se corelează cu prognoza te oretica, în măsura în care aceasta poate fi realizată.
Colectarea produselor obținute din depozitele de deșeuri (levigat și biogaz) reprezintă o
problemă majoră de actualitate care ar trebui să fie principala preocupare a operatorilor depozitelor
din mai multe motive [ 11]:
1. În primul rând, din cauza potențialului impact pe care îl poate avea asupra mediului
matricea compusă din apă, sol, apă subterană și apă de suprafață;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
12
2. În al doilea rând, din cauza mirosurilor neplăcute generate la nivel local, în z ona
depozitelor de deșeuri și a implicațiilor pe care le pot avea gazele cu efect de seră la nivel mondial.
Sistemul de degazare trebuie sa fie construit astfel încât sa se garanteze siguranța construcției
și sănătatea personalului de operare. Întregul sis tem de colectare a gazului trebuie construit perfect
etanș fata de mediul exterior și trebuie sa fie amplasat izolat fata de sistemele de drenaj și evacuare a
levigatului, respectiv a apelor din precipitații.
Poziționarea elementelor componente ale sistem ului de colectare a gazului nu trebuie sa
afecteze funcționarea celorlalte echipamente, a stratului de baza ori a sistemului de acoperire al
depozitului. Materialele din care sunt construite instalațiile trebuie sa fie rezistente împotriva
acțiunilor agres ive generate de:
– temperatura ridicata din corpul depozitului (pana la 700C);
– încărcarea provenita din greutatea corpului deșeurilor, a acoperirii de suprafață a
depozitului, și cea provenita din traficul utilajelor (compactorul, camioane etc.);
– levigat și condensat;
– microorganisme, animale sau ciuperci.
Sistemul de colectare și transport al gazului trebuie amplasat astfel încât sa nu obstrucționeze
operarea depozitului. O instalație activa de extracție, colectare și tratare a gazului este alcătui ta din
următoarele componente
– put de extracție a gazului, cuprinzând conducte de drenaj
– conducte de captare a gazului
– stații de colectare a gazului
– conducte de eliminare și conducta principala de eliminare a gazului
– separator de condensat
– instalație de ardere controlata a gazului / instalație pentru valorificarea gazului –
instalație de siguranță pentru arderea controlata
– componente de siguranță
Schema sistemului de colectare a gazului de depozit [ 9]
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
13
În contextul unei continue cre șteri demografice, precum și a limitării spatiilor destinate
depozitarii deșeurilor, dintre care doar o mica parte îndeplinesc condiții ce se impun din punctul de
vedere al protecției mediului și sănătății populației, managementul deșeurilor municipale a d evenit o
reală problemă de mediu nu numai pentru autoritățile guvernamentale locale, dar și pentru cele de la
nivel național și mondial.
Exist ă la ora actual ă numeroase modalități de eliminare a deșeurilor municipale
biodegradabile, cu sau fără valorificar e energetică, dintre care cel mai frecvent utilizate sunt
următoarele:
o Tratarea termica avansată/Incinerarea (piroliza și gazeificarea), prin care materialele organice
sunt degradate la temperaturi medii sau ridicate, rezultând un material solid (cărbune) și gaz de
sinteza, ambele produse necesitând eliminarea;
o Autoclavarea, se aplica în special deșeurilor medicale, care este un proces de pre -tratare a
acestora în vederea sterilizării, înainte de depozitarea finala. Consta în tratarea cu abur a
deșeurilor î ntr-o incinta presurizata confecționata din otel, în final obținând u-se un material
floconos steril;
o Compostarea, se aplica pentru deșeurile organice din grădinărit și pentru resturile alimentare,
constând în descompunerea deșeurilor în prezența microorgan ismelor aerobe. Pentru asigurarea
unor condiții de compostare optime trebuie urmăriți unii parametrii precum temperatura,
umiditatea masei organice, concentrația de oxigen, porozitatea materialului, conținutul de
carbon și de azot din deșeu.
o Tratarea mecan o-biologică, care este un proces de pre -tratare a deșeurilor înainte de eliminare
sau re -procesare. Scopul principal îl reprezintă separarea fluxului de deșeuri în mai multe părți
componente pentru a da posibilitatea de reciclare și recuperare ulterioara.
o Depozitarea este metoda de eliminare cel mai puțin agreata, având în vedere spatiile mari de
depozitare necesare, impactul asupra mediului (sol, ape subterane, aer) și mirosului dezagreabil
generat. Aceasta metoda nu implica recuperarea materialelor.
În co ntextul descris mai sus Uniunea Europeana a stabilit ținte clare privind reducerea
cantității de deșeuri organice depozitate la gropile de gunoi, cu 65% pana în anul 2014 iar unele
state europene chiar au interzis complet depozitarea deșeurilor organice ne tratate.
Pe de alta parte, promovarea producerii energiei electrice și termice ”verzi” din surse
regenerabile de energie reprezintă un imperativ al perioadei actuale. Acest obiectiv se impune din
considerente multiple: de protecție a mediului, de creștere a independenței energetice fată de
importuri, de necesitatea diversificării surselor de aprovizionare cu energie, și nu în ultimul rând din
motive economice și sociale.
Au fost realizate calcule ale cantității de biogaz, ale puterii calorifice rezultate și a cantității
de biomasă realizată anual la nivel mondial. Punctele de vedere exprimate în multe lucrări de
specialitate arată că această cantitate ar putea compensa consumul mondial actual de combustibil.
Pentru exemplificare vom considera o localitate ca re are 1 milion de locuitori, în condițiile în care:
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
14
– cantitatea de reziduuri colectate zilnic (reziduuri stradale, menajere, piețe, parcuri etc.) se
cifrează la o medie de 0,8 kg·loc./zi, rezultă 300 kg·loc./an; – rezultă 300 000 t/an reziduuri
colectate , din care:
a. 35 % din reziduuri sunt reprezentate de metale, hârtie, sticlă, plastic, etc.;
b. 65 % din reziduuri se folosesc pentru producerea biogazului, aprox. 200 000 t/an.
Cu o medie de biogaz de 400 m3 N/t ar rezulta 800·106 m3 N/an, care, cu o putere calorifică
de 3000 kcal/m3, ar produce 240 ·109 kcal/an.
Socotind resturile care rămân după fermentare și producerea biogazului la numai 40 %, adică
80 000 t/an și utilizarea lor în încălzire la o putere calorifică de numai 2500 k cal/kg, rezultă 200·109
kcal/an.
Însumate cu cele produse prin arderea biogazului, rezultă 440 ·109 kcal/an obținute la o
localitate cu 1 milion de locuitori, numai din reziduurile colectate într -un an.
Dacă presupunem un consum mediu pe cap de locuitor d e 100 m3N de gaz metan, la 1 milion
de locuitori rezultă un consum de 1,2 ·109 m3N de gaz metan/an, care ne conduce la circa 900 ·109
kcal/an. [6]
Analiza efectuată mai sus conduce la următoarele concluzii:
1. Utilizarea biogazului obținut, împreună cu ardere a resturilor care rămân după fermentare,
rezultate din reziduurile colectate într -o localitate care are 1 milion de locuitori, ar reprezenta
aproximativ 50 % din necesarul consumului anual de gaz metan.
2. Statisticile la nivel mondial ne arată că într -un an, biomasa nefolosită de om se cifrează la circa
150 ·109 t. Considerând că 1 t de biomasă uscată produce doar 300 m3 gaz metan (300 m3 gaz ≈
1,25 barili țiței ≈ 250 kg combustibil convențional), rezultă circa 2,5·106 kcal. Apreciind că
numai 25 % din între aga cantitate de biomasă se transformă în gaz metan, rezultă 50 ·109 barili
țiței, adică 34 ·109 t/an ≈ 50 ·109 t cc. Iar dacă anual, pentru încălzire, se consumă la nivel
mondial 9 ·109 t cc (dintre care mai mult de 65 % petrol și gaze), înseamnă că numa i 5 % din
cantitatea de biomasă transformată anual asigură consumul actual de combustibil pe
întreg globul.
3. Literatura de specialitate indică faptul că biomasa înmagazinează energie solară, prin
procesele de fotosinteză ale plantelor d in care provine. Conversia biologică a radiației solare
prin intermediul fotosintezei furnizează anual, sub formă de biomasă, o rezervă de energie
evaluată la 3 × 1021 J/an, ceea ce înseamnă de zece ori cantitatea totală de energie consumată
pe plan mondi al în fiecare an.
Având în vedere că ținta UE în ceea ce privește energiile regenerabile este ca peste 30 % din
consumul total de energie electrică să reprezinte energie produsă din resurse regenerabile, este
important ca România sa își intensifice acțiuni le pe termen mediu și lung de valorificare a resurselor
regenerabile pentru producerea de energie electrica și termica, contribuind astfel la încurajarea
dezvoltării tehnologice inovative și la utilizarea noilor tehnologii în practica. Prin urmare, a apăru t
necesitatea identificării și implementării unor noi tehnologii nepoluante de tratare și eliminare a
deșeurilor, cu valorificare energetica și transformare în produși utili, astfel încât deșeurile sa devina
o resursa valoroasa.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
15
În Romania, deșeurile mu nicipale sunt colectate de municipalități, în general fără o
separare la sursa și sunt depozitate la gropile de gunoi. Având în vedere obligațiile pe care tara
noastră trebuie sa le îndeplinească în ceea ce privește reciclarea și valorificarea deșeuril or, apare din
ce în ce mai imperios necesitatea schimbării acestei practici și introducerea unui sistem de colectare
selectiva.
Sistemele de reciclare, incinerare și tehnologiile “energie din deșeuri” au devenit din ce în ce
mai populare, în special în marile centre urbane. La nivel mondial exista numeroase programe de
colectare selectiva a deșeurilor municipale, în particular hârtie, aluminiu, sticla, plastic și unele
materiale periculoase precum baterii și produse clorurate (uleiuri, materiale solide con taminate).
Aceste programe de colectare selectiva, care au început deja sa funcționeze și în Romania,
contribuie progresiv la reducerea cantității de deșeuri solide care ar ajunge la gropile de depozitare.
Deșeurile organice provenite din domeniul casnic, comercial sau industrial reprezintă
materiale cu valoare energetica semnificativă care joacă un rol din ce în ce mai important în
sistemele de producere a energiilor regenerabile, ținând cont de ponderea ridicata a fracțiunii
biodegradabile (cca. 60%) din cantitatea totala de deșeuri menajere. Pe viitor se preconizează o
creștere semnificativă a ponderii fracțiunii biodegradabile din deșeuri, odată cu creșterea gradului de
reciclare a materialelor refolosibile.
Compoziția deșeurilor urbane [6]
Energia conținută de 1 mc de gaz de depozit variază în funcție de compoziția și
caracteristicile deșeurilor depozitate, modul de operare a depozitului și sistemele de colectare.
Valorile raportate de Agenția Europeană de Mediu sunt de 5 până la 7 kWh/mc .
Energia variază și în funcție de sistemele de captare care sunt sisteme active sau sisteme
pasive și de modul de echipare a depozitului cu sistemele de captare (sisteme verticale, sisteme
orizontale și sisteme combinate).
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
16
Generarea biogazului de la depo zitele de deșeuri solide municipale începe imediat după ce
deșeurile au fost depozitate, componenții organici fiind supuși reacțiilor biochimice. Generarea
gazelor are loc în 5 faze.
Prima fază este faza de ajustare inițială, în care componenții organici b iodegradabili ai
deșeurilor sunt supuși descompunerii de către bacterii în condiții aerobe (datorită înglobării unei
anumite cantități de aer în stratul de deșeu). Această reacție este similară cu arderea pentru că
produșii formați sunt CO2 și vapori de ap ă.
În cea de -a doua fază, denumită faza de tranziție, oxigenul este consumat în totalitate și
începe descompunerea anaerobă.
În faza a III -a, faza acidă, activitatea bacteriilor începută în faza a doua se intensifică
producând o mare cantitate de acizi org anici și o cantitate redusă de H2 .În prima etapă, bacteriile
fermentative hidrolizează compușii cu masă moleculară mare (celuloză, amidon, pectina, lipide,
polimeri, proteine) în compuși cu molecule mai mici ce pot fi folosite de microorganisme ca sursă
de energie. În a doua etapă, etapa de acidogeneză, bacteriile convertesc compușii rezultați în prima
etapă în compuși cu masă moleculară și mai mică, ca acidul acetic (CH 3COOH), acidul popilnic,
acidul butiric și etanolul. Gazele generate în această fază su nt: NH 3, H 2S, CO 2 . Reacția
reprezentativă este:
C6H12 → 2C 2H5OH + 2CO 2
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
17
Evoluția compoziției gazelor (%) în cadrul fazelor de generare a biogazului de la
depozitele de deșeuri solide municipale
Faza a IV -a este faza metanogenă, în care se formează metanul sub acțiunea bacteriilor
metalogenie, fie prin descompunerea acizilor în CH 4 și CO 2, fie prin reducerea CH 4 cu CO 2. În
această fază pH -ul creste la valori cuprinse în domeniul 6,8 -8. Principale reacții sunt:
CH 3 COOH → CH 4+CO 2
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2
Faza a V -a este faza de maturare. Deoarece apa se infiltrează prin stratul de deșeu, o parte
a materialului biodegradabil ce nu era mai înainte disponibil va fi convertit. Compoziția tipică a
gazului de la depozitele de deșeuri este dată în tabel.
Component Participația volumică
(raportată la starea anhidră)
Metan 45-60
Dioxid de carbon 40-60
Azot 2-5
Oxigen 0,1-1
Hidrogen 0-0,2
Amoniac 0,1-1
Mono xid de carbon 0-0,2
Mercaptani, hidrogen sulfurat, bezopirol 0,01-1
2.2 REACȚII CHIMICE ȘI CANTITĂȚI DE GAZ
Descompunerea deșeurilor organice în timpul fazei metanogene produce o micelă
compusă din metan și din dioxid de carbon, dar și din concentrații mici de azot, de oxigen, de
sulfuri, de hidrogen și de monoxid de carbon. Sunt prezente și urme ale unor compuși (în
procent de 0,1%) de diclor ometan, de tricolorometan, de benzen, de toluen etc. Biogazul se
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
18
prezintă asemenea unei micele eterogene „murdare” în care metanul reprezintă
cantitatea cea mai însemnată și care se poate valorifica energetic. [ 12]
Procesul de fo rmare a biogazului
Gazul de depozit este un amestec de gaze diferite care în mod obișnuit conține 50%-60%
metan și 40%-60% CO2 dar și mici cantități de azot, oxigen, amoniac, sulfuri, hidrogen,
monoxid de carbon și compuși organici non -metanici cum ar fi: tricloretilena , benzenul și clorura
de vinil.
Biogazul generat prin descompunere anaerobă în corpul deponeului este colectat prin
puțurile de extracție cu o adâncime de 10 -17m. Extracția gazului se realizează prin absorbție .
Puțurile de captare sunt conec tate prin stațiile de reglare biogaz la conducta de colectare
principală din care după filtrare și separare a condensului este neutralizată prin ardere și în viitor
se va utiliza cu scopul generării de energie termică sau electrică.
Principalul scop al deg azării la depozitele care accepta deșeuri biodegradabile este de a
preveni emisia de gaz în atmosfera datorita consecințelor ei negative asupra mediului (gaz cu
efect de sera). Dimensionarea instalației de degazare se face pe baza prognozei producerii
gazu lui de depozit. Pentru depozitele existente, este necesara efectuarea testelor de aspirare, iar
rezultatele acestora se corelează cu prognoza teoretica, în măsura în care aceasta poate fi
realizata. Sistemul de degazare trebuie sa fie construit astfel încâ t sa se garanteze siguranța
construcției și sănătatea personalului de operare.
Întregul sistem de colectare a gazului trebuie construit perfect etanș fata de mediul
exterior și trebuie sa fie amplasat izolat fata de sistemele de drenaj și evacuare a levig atului,
respectiv a apelor din precipitații. Poziționarea elementelor componente ale sistemului de
colectare a gazului nu trebuie sa afecteze funcționarea celorlalte echipamente, a stratului de baza
ori a sistemului de acoperire al depozitului.
Materialel e din care sunt construite instalațiile trebuie sa fie rezistente împotriva
acțiunilor agresive generate de: – temperatura ridicata din corpul depozitului (pana la 700C); –
încărcarea provenita din greutatea corpului deșeurilor , a acoperirii de suprafață a depozitului, și
cea provenita din traficul utilajelor (compactorul, camioane etc.); – levigat și condensat; –
microorganisme, animale sau ciuperci.
Sistemul de colectare și transport al gazului trebuie amplasat astfel încât sa nu
obstrucționeze operarea de pozitului. O instalație activa de extracție, colectare și tratare a gazului
este alcătuita din următoarele componente – put de extracție a gazului, cuprinzând conducte de
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
19
drenaj – conducte de captare a gazului – stații de colectare a gazului – conducte de eliminare și
conducta principala de eliminare a gazului – separator de condensat – instalație de ardere
controlata a gazului / instalație pentru valorificarea gazului – instalație de siguranța pentru
arderea controlata – componente de siguranță . [11]
Degaz are activa
– degazare realizata prin aspirarea gazului în urma generării unor presiuni scăzute în
corpul depozitului
Degazare pasiva
– degazare realizata după faza activa de formare a gazului de depozit, prin migrarea
acestuia prin stratul de drenaj al apei din precipitații și dispersarea uniforma în stratul de
recultivare
Prognoza producerii gazului de depozit
– estimarea întregii cantități de gaz de depozit produs; se poate determina prin calcul,
distribuția pe fiecare an de exploatare depinzând de: – cantitatea totala de deșeuri și conținutul
procentual al componentelor organice biodegradabile din deșeuri (grăsimi, proteine, hidrați de
carbon, celuloza etc.) – gradul de compactare și de tasare al deșeurilor depozitate – durata de
operare – temperatura din interiorul depozitului – conținutul de apa combinat ă chimic sau liber ă
Test de aspirare a gazului
– măsurători ale volumului și compoziției gazului generat în depozitele existente; se utilizează
pentru dimensionarea instalației de degazare
Sistem de colectare a gazului
– totalitatea instalațiilor și echipamentelor prin care circula gazul de depozit, din corpul
depozitului pana la exhaustor
Put de extracție a gazului pe perioada de operare
– puțul de colectare a gazului construit treptat, o data cu c reșterea nivelului corpului depozitului
Put forat de extracție a gazului
– puțul de colectare a gazului executat prin forare după atingerea cotei finale de depozitare
(după sistarea activității de depozitare)
Material de drenaj
– material granular permea bil din jurul conductelor perforate verticale ale puțurilor de captare a
gazului din corpul depozitului, constând din pietriș spălat 16 -32 mm, cu conținut de carbonați
<10%.
Conducta de drenaj
– conducta din interiorul puțului de extracție , confecționată din PEHD și prevăzută cu perforații
rotunde (8 -12 mm diametru), prin care gazul de depozit este absorbit din corpul depozitului.
Conducta de captare a gazului
– conducta dintre puțurile de colectare (provizorii sau definitive) și stația de colectare a gaz ului
Stația de colectare a gazului
– instalație care cuprinde cilindrul de colectare și echipamente de măsură și prelevare a
probelor
Conducta de eliminare
– conducta de transport intre stația de colectare a gazului și exhaustor, respectiv între exhaustor
și instalația de tratare/valorificare a gazului de depozit
Conducta principala de eliminare (conducta perimetrala de gaz)
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
20
– conducta circulara care asigură transportul gazului intre stațiile de colectare și exhaustor
Cilindru de colectare
– echipament cu ajutorul căruia mai multe conducte de captare a gazului sunt unite într-o
conducta de eliminare
Condensat
– vaporii de apa din gazul de depozit, care condensează din cauza diferenței de temperatura
dintre corpul depozitului și spațiul exterior
Separator de condensat
– echipament de captare și separare a apei condensate din gazul de depozit
Exhaustor
– echipament cu ajutorul căruia este generata presiune scăzuta, în vederea extragerii gazului de
depozit din corpul depozitului
Filtru biol ogic
– echipament pentru tratarea gazului de depozit (oxidarea metanului și eliminarea altor compuși
volatili); el conține materiale organice – biologice speciale, asemenea compostului și scoarței de
copac
Instalație de ardere controlata a gazului de depo zit
– instalație de ardere a gazului de depozit la o temperatură de 1100oC pe o durata > 0,3 secunde
Instalație de producere a energiei electrice
– sistem de motoare cu combustie interna cu gaz ce acționează generatoare de energie
electrica .
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
21
Capitolul 3 – SISTEMUL DE COLECTARE A GAZULUI ȘI AMPLASAREA LUI ÎN
CADRUL DEPOZITULUI. SOLUȚII TEHNICE
Principalul scop al degazării la depozitele care acceptă deșeuri biodegradabile este de a
preveni emisia de gaz în atmosferă datorită consecințelor ei negative asupra mediului (gaz cu
efect de seră).
Dimensionarea instalației de degazare se face pe baza prognozei producerii gazului de
depozit. Pentru depozitele existente, este necesară efectuarea testelor de aspirare, iar rezultatele
acestora se corelează cu prog noza teoretică, în măsura în care aceasta poate fi realizată.
Sistemul de degazare trebuie să fie construit astfel încât să se garanteze siguranța
construcției și sănătatea personalului de operare. Întregul sistem de colectare a gazului trebuie
construit p erfect etanș fată de mediul exterior și trebuie să fie amplasat izolat fată de sistemele de
drenaj și evacuare a levigatului, respectiv a apelor din precipitații.
Poziționarea elementelor componente ale sistemului de colectare a gazului nu trebuie să
afect eze funcționarea celorlalte echipamente, a stratului de bază ori a sistemului de acoperire al
depozitului.
Gazul de depozit se colectează în toate depozitele care acceptă deșeuri
biodegradabile. Dacă gazul colectat nu poate fi folosit pentru a prod uce energie, el trebuie ars.
Controlul acumulării și migrării gazului de depozit, precum și cantitatea și compoziția
gazului se realizează conform prevederilor din anexa nr. 4 a Hotărârii Guvernului nr. 349/2005
privind depozitarea deșeurilor, cu modificările și completările ulterioare.
Realizarea sistemului de colectare a gazului de depozit, a echipamentelor de tratare,
ardere controlată și valorificare a gazului de depozit trebuie să corespundă cerințelor din
Normativul tehnic privind depozitarea deșeurilor.
Sistemul de colectare și evacuare a gazelor de fermentare constă din conducte, puțuri,
drenuri, dispozitive de colectare ce conduc la instalații de prelucrare/valorificare.
Gazul de depozit generat în urma descompunerii deșeurilor municipale t rebuie colectat și tratat
într-un mod care să conducă la diminuarea efectelor negative pe care acesta le poate avea asupra
mediului înconjurător și la reducerea potențialului de periculozitate al componentelor principale
metan (pericol de explozie) și diox id de carbon (pericol de sufocare). Tratarea gazului se face în
funcție de tehnica de captare utilizată – activă sau pasivă.
Tehnicile de tratare, respectiv valorificare a gazului se aleg în funcție de concentrația de metan.
Principalele posibilități de tr atare sau valorificare a gazului, în funcție de conținutul de
metan, conform cu Normativul tehnic privind depozitarea deșeurilor.
Repartizarea deșeurilor în depozit trebuie făcută astfel încât să se asigure stabilitatea masei de
deșeuri și a stru cturilor asociate (sistemele de impermeabilizare, sistemele de colectare și
evacuare a apelor ex filtrate și a gazelor etc.), în special pentru evitarea alunecărilor.
Dacă există impermeabilizare artificială, trebuie apreciat dacă substratul geologic – ținându -se
seama de morfologia depozitului – este suficient de stabil pentru a preveni deteriorarea
impermeabilizării.
Depozitele se împrejmuiesc și se instituie paza lor pentru reducerea posibilităților de pătrundere
ilegală pe amplasament a oamenilor și ani malelor.
Porțile se închid în afara orelor de lucru.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
22
Sistemul de control și de acces la fiecare depozit trebuie să conțină un program de măsuri pentru
a detecta și a descuraja aruncarea ilegală de deșeuri în depozit.
3.1. ORGANIZAREA DEPOZITULUI PE ORIZONTALĂ ȘI PE VERTICALĂ
În proiectarea și realizarea depozitelor de deșeuri trebuie luate în considerare cerințele
specificate în cadrul Hotărârii Guvernului nr. 349/2005 privind depozitarea deșeurilor , cu
modificările și completările ulterioare și în cadrul No rmativului tehnic privind depozitarea
deșeurilor aprobat prin Ordinul 757/2004, cu modificările și completările ulterioare.
Dimensionare, durata de exploatare a depozitului
Proiectul depozitului trebuie să respecte următoarele:
– dimensiunile depozit ului trebuie să fie corelate cu volumul total de deșeuri ce urmează a
fi acceptat la depozitare din zona sau zonele deservite, pe baza prognozelor de dezvoltare
municipală ori zonală;
– perioada de exploatare să fie de minimum 20 de ani.
Cerințe privind proiectul depozitului
Proiectul unui depozit trebuie să prezinte:
– natura și proveniența deșeurilor care urmează să fie depozitate;
– cantitățile de deșeuri care vor fi eliminate final prin depozitare;
– tehnologiile de tratare a deșeurilor înainte de depozitare și/sau în incinta depozitului;
– modul de realizare a bazei depozitului: modul de impermeabilizare a cuvei depozitului (baza și
taluzurile interioare ale digurilor de protecție ); modul de protecție a sistemului de
impermeabilizare; s istemul de drenare, colectare, epurare și evacuare a levigatului, apelor
pluviale și a apelor exfiltrate;
– sistemul de colectare, înmagazinare și valorificare a gazelor de depozit, unde este cazul, sau
sistemul de ardere controlată a gazelor de d epozit;
– organizarea tehnică a depozitului, utilitățile ;
– instrucțiunile de exploatare a depozitului;
– procedura de închidere a depozitului;
– sistemul de control și de supraveghere a depozitului;
– măsurile de siguranță în timpul exploatării, cum ar fi prevenirea incendiilor, prevenirea și
combaterea exploziilor și planul de intervenție în caz de accidente sau avarii într -un depozit;
– măsuri pentru asigurarea condițiilor igienic o-sanitare: deratizare, dezinsecție ;
– măsuri de protecție a muncii.
După atingerea cotei finale de depozitare trebuie realizată acoperirea finală cu
continuarea acțiunii de captare a gazelor de depozit și a drenării apelor infiltrate prin stratul de
sol vegetal.
Soluția tehnologică care va fi adoptată este opțiunea proiect antului, în limita prevederilor
H.G. nr. 349/2005 privind depozitarea deșeurilor cu modificările și completările ulterioare și a
cerințelor Normativului tehnic privind depozitarea deșeurilor aprobat prin Ordinul nr.
757/2004, acesta asumându -și răspu nderea că depozitul nu va prezenta riscuri pentru factorii de
mediu și pentru sănătatea populației .
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
23
Struc tura și componența unui depozit ecologic de deșeuri
Fazele construir ii depozitelor de deșeuri
Faza 1. În timpul acestei faze de construcție a depozitului, terenul este excavat în limita a
cel puțin 1 metru până la partea de sus a pânzei freatice
Faza 2. În timpul fazei a doua, se adaugă un strat de argilă compactată sau
căptușeală sintetică. Aceasta previne pătrunderea contaminanților din deșeuri să pătrundă în
apele subterane. Căptușeala are o permeabilitate de cel puțin 10-7 cm pe secundă.
Faza 3. Se instalează un sistem de colectare a levigatului. Acest sistem este compus
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
24
din conducte care se acoperă cu piatră selectată.
Faza 4. În timpul fazei a patra, se instalează o căptușeală geosintetică, care ajută la
stabilizarea deșeurilor.
Faza 5. În timpul fazei a cincea, se instalează înclinat un strat de drenaj din nisip, prin
care se va scurge lichidul care trece prin deșeuri în sistemul de colectare a levigatului.
Faza 6. În timpul fazei a șasea, depozitul de deșeuri este deschis și deșeurile solide sunt
depozitate. La fiecare 2 m acestea se nivelează și se compactează. Se adaugă zilnic
un strat de sol sau căptușeală sin tetică, pentru a preveni luarea de vânt a deșeurilor și de a
limita dăunătorii.
Faza 7. Apare de-a lungul vieții active a depo zitului de deșeuri. În timpul acestei faze,
sunt forate puțuri de monitorizare a apelor subterane și a gazelor în celulele complete.
Faza 8. Apare după ce depozitul de deșeuri este umplut la întreaga capacitate. În timpul
acestei faze, peste deșeurile compactate se amplasează un strat de sol de stabilizare
(uniformizare).
Faza 9. În timpul fazei a noua, se instalează un capac (acoperiș) din argilă, care
împiedică apa de infiltrații să pătrundă în depozit. Grosi mea stratului este de cca. 1 m și are
o permeabilitate de cel puțin 10-7 cm/s.
Faza 10. Se instalează un capac geosintetic, care să ofere o protecție suplimentară împotriva
infiltrării apei.
Faza 11. Se depune un strat de nisip de drenaj prin care se scurge apa de ploaie dincolo
de marginile celulei de depozitare a deșeurilor.
Faza 12. Se adaugă un strat de sol vegetal, pentru a facilita creșterea plantelor.
Faza 13. În timpul fazei a 13-a, se plantează iarbă și alte plante cu rădăcini scurte care
vor preveni eroziunea de suprafeței depozitului de deșeuri.
Faza 14. Este ultima fază de construcție a depozitului de deșeuri, în care se
construieș te o clădire de recuperare și tratare a gazului de metan, în care se
amplasează un generator de electricitate.
Zonele pentru depozitarea deșeurilor. Amenajarea inițială a zonelor pentru
depozitarea deșeurilor cuprinde două operații de bază:
impermeabilizarea bazei și a marginilor depozitului;
realizarea sistemului de drenare și evacuare a levigatului.
Impermeabilizarea depozitelor de deșeuri. Sistemul de impermeabilizare optim
trebuie ales pentru fiecare caz în parte, ținând seama mai mulți factori, dintre care cei mai
importanți sunt:
natura deșeurilor ce urmează a fi depozitate;
condițiile hidrogeologice și natura suprafeței amplasamentului;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
25
Struc tura sistemului de impermeabilizare a unui depozit de deșeuri
În funcție de natura deșeurilor ce urmează a fi depozitate, implicit de gradul de etanșare
dorit, impermeabilizarea se poate realiza prin:
etanșare simplă prin geomembrană;
etanșare simplă prin geocompozit cu strat mineral etanș;
etanșare combinată cu geomembrană și material argilos;
etanșare dublă cu geomembrană
etanșare combinată, dublă sau triplă, cu material argilos și geomembrană.
Geomembrana trebuie să se ancoreze la partea superioară a taluzului, în așa fel încât să facă față
la solicitările mecanice și pentru a împiedica alunecarea acesteia.
Mate rialele geosintetice (geomembrane și geotextile) utilizate pentru amenajarea și
impermeabilizarea depozitelor de deșeuri trebuie să prezinte anumite caracteristici de bază care să
asigure îndeplinirea unor exigențe specifice:
• exigențe funcționale – legate de îndeplinirea funcțiilor pentru care sunt utilizate;
• exigențe constructive – legate de operațiile de construcție și de punere în operă,
operații care nu trebuie să afecteze caracteristicile funcționale;
• exigențe de durabilitate – legate de faptul că materialul trebuie să -și păstreze
caracteristicile funcționale pe toată durata de exploatare a depozitului de deșeuri. Realizarea
sistemului de drenare și evacuare a levigatului. Acest sistem este format din:
• strat de pietriș;
• sistem de drenuri absorbante și colectoare.
Caracteristicile sistemului de drenare a levigatului (panta, distanța între conducte etc.) vor fi
stabilite de către proiectant, în fiecare caz în parte, în funcție de condițiile specifice fiecărui
amplasament (r elief, regimul precipitațiilor, tipul deșeurilor depozitate).
Zonele pentru depozitarea deșeurilor trebuie să fie împrejmuite cu șanțuri de gardă pentru
colectarea apelor pluviale și din topirea zăpezii; aceste ape este necesar a fi epurate și / sau
elimin ate de pe amplasament împreună cu levigatul.
Instalațiile pentru tratarea levigatului au destinația aducerii valorilor indicatorilor
caracteristici ai levigatului în limitele admisibile prevăzute de normative pentru evacuarea
(permeatului) în siste me de canalizare sau în ape de suprafață.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
26
Caracteristicile cantitative și calitative ale levigatului variază în timp și în funcție de natura și
cantitatea deșeurilor depozitate, iar proiectarea și construirea instalațiilor de tratarea levigatului
trebuie să țină seama de aceste aspecte.
Alegerea variantei optime de tratare a levigatului se face în funcție de mai mulți factori, fiecare
caz în parte necesitând o evaluare proprie. Acești factori sunt:
• cerințele legale referitoare la eliminarea levi gatului în apele de suprafață (sau
sistemul de canalizare), inclusiv cerințele impuse de autoritatea competentă;
• cantitatea de levigat și caracteristicile calitative ale acestuia;
• alte aspecte tehnice și economice, precum costurile de construi re a unei stații de tratare proprii
sau posibilitatea descărcării levigatului în influentul unei stații de epurare orășenești etc.
„Depozitele ecologice de deșeuri reprezintă la ora actuală singura modalitate de
eliminare a deșeurilor. În scopul limitării efectelor nocive asupra mediului înconjurător, acestea
trebuie proiectate și executate astfel încât să răspundă unor cerințe care au ca obiectiv principal
limitarea poluării aerului, pământului (solu lui) și apei subterane”.
Un depozit ecologic ca depozit definitiv pentru deșeuri trebuie să fie dotat cu toate
sistemele de reținere a eventualilor poluanți pentru a răspunde cerințelor. în vederea
minimizării emisiilor rezultate de la depozite, este utilizat conceptul de «bariere multiple», care
presupun bariere la locul de amplasare al depozitului, în corpul de depozitare, sisteme de
izolare la bază, sisteme de izolare la suprafață. Tot aici sunt incluse și întreținerea ulterioară,
posibilitatea de control și de reparare. Cea mai importantă bariera o reprezintă însuși corpul de
depozit, ceea ce arată că, pentru reducerea emisiilor, trebuie sa aibă loc neutralizarea
deșeurilor depozitate, prin metode de tratare stabilite în prealabil.
De-a lungul perioadei de funcționare trebuie să existe bariere eficiente între corpul de
deșeu și apa freatică, sol și aer. Pe lângă barierele pasive, trebuie să se utilizeze, dacă este
necesar, și sisteme active de protecție (de ex. evacuarea obligatorie a gazelor).
Emisiile de substanțe toxice dintr-un corp de depozit pe calea apei se face în special pe
baza a două mecanisme specifice de transport:
– apa rezultată din precipitații trece prin corpul de deșeur i, dizolvă sau antreneaz ă substanțele
toxice în suspensie și, în cazul cel mai rău, le tra nspo rtă până la următo rul strat permeabil
pentru apele subterane;
– apa subterană trece direct prin corpul de deșeu și preia astfel substanțe toxice.
In faza de funcționare, apa de infiltrații trebuie colectată și îndepărtată printr-un sistem
de drenaj practicat la baza depozitului, în scopul evacuării apei.
La depozitarea corpului de deșeu, pentru apa subterană este necesară o decuplare
hidraulică de cele mai multe ori (de ex. prin pereți hidroi zolanți), pentru a stopa schimbul de
substanțe. Izolarea t ehnică a bazei depozitului trebuie să fie funcțională în principal în faza de
funcționare și până la 50 de ani după închiderea acestuia. Prin izolarea tehnică, împreună cu
sistemul de drenaj de la bază pentru evacuarea apei, apa de infiltrație este colectată în
intervalul de timp în care se produce.
Cea mai importantă etanșare pe termen lung este reprezentată de bariera
geologică sau tehnică. Aceasta evaluează capacitățile subsolului depozitului de a reține și stoca
substanțele toxice. Criteriile de evaluare a unei bariere sunt:
– gradul de permeabilitate (transport prin convecție al substanțelor)
– capacitatea reactivă a substanțelor poluante (capacitatea de inter-schimbare de cationi
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
27
sau de levigare).
Eficiența acestei bariere devine importantă abia după deteriorarea izolărilor tehnice (ex. după
100 de ani de la construc ție).
Depozitele ecologice de deșeuri se compun din următoarele elemente sisteme de bază:
• sistemul de etanșare și drenaj de la bază:
• sistemul de etanșare de bază;
• sistemul de drenare și colectare a levigatului;
• sistemul de etanșare și drenaj de suprafață:
• sistemul de drenare a gazelor de depozit (dacă e cazul);
• sistemul de etanșare de suprafață;
• sistemul de drenare a apelor provenite din precipita ții;
• sist emul de acoperire / de redare a amplasamentului către terenul înconjurător.
Schemă a sistemului de impermeabilizare pentru un depozit de deșeuri
Impermeabilizarea depozitelor de deșeuri constituie ansamblul de amenajări destinate
împiedicării pătrunderii în sol a apelor ce drenează prin stratul de deșeuri (levigatului) și/sau în
scopul drenării gazelor rezultate din descompunerea deșeurilor. La pro iectarea lucrărilor de
impermeabilizare cu geomembrane și protecție cu geotextil trebuie să se țină seama de
Ghidul pentru lucrări ce înglobează materiale geosintetice – indicativ P134 -95. Trebuie să se
țină seama, de asemenea, de faptul că geomem branele sunt foarte subțiri și flexibile, ele putând
fi ridicate și deplasate de vânt, precum și de efectul de subpresiune al eventualelor ape
ascendente sau gaze din teren. Ele pot fi ușor degradate de acțiunile mecanice prin perforare,
agățare, erodare d e pietrele ascuțite, obiecte ce cad, corpuri plutitoare, sloiuri, de vegetația care
crește sub ele și le străpunge, sau chiar acte de vandalism. La etanșarea depozitelor se verifică,
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
28
printre altele, absența agregatelor mari și colțuroase în contact cu geom embrana, calitatea
acesteia la aplicare, instalarea, în unele cazuri, a membranei cu o anumită relaxare (joc) pentru
compensarea unor posibile tensiuni ulterioare. Se verifică operația de înnădire și calitatea
acesteia. La pregătirea saltelei pentru aștern erea membranei se îndepărtează stratul de material
moale, cu conținut organic, precum și fragmentele mari de pietre. Suprafața astfel pregătită nu
trebuie să prezinte denivelări sau neregularități locale mai mari de 15 mm.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
29
Elementele componente ale unui depozit ecologic pentru deșeuri solide
Organizarea structurală a depozitelor de deșeuri nepericuloase
3.2. CONSTRUCȚIA PUȚURILOR COLECTOARE DE GAZ
La proiectarea, construcția și operarea instalației trebuie respectate următoarele cerințe tehnice:
Puțuri pentru extracția gazului
Puțurile pentru extracția gazului trebuie sa fie poziționate în mod uniform în masa de
deșeuri care generează gaz. Puțurile de gaz se amplasează pe cât posibil simetric și la distanta
egala intre ele (de circa 50 m).
Puțurile se amplasează cât mai aproape de berme și de căile de circulație, iar distanta de
la puțuri pana la limita exterioara a corpului depozitului trebuie sa fie >40 m, pentru a cuprinde
în zona de aspirare și marginea depozitului.
Puțurile de gaz treb uie sa fie etanșe, pentru a nu permite pătrunderea aerului în interior;
ele trebuie sa fie rezistente, pentru a suporta tasarea corpului depozitului si, de asemenea, sa
poată fi ușor reparate și controlate.
Puțul de gaz este alcătuit dintr -un filtru verti cal cu diametrul >80 cm, poziționat în
interiorul corpului depozitului, realizat din pietriș sau criblura, și în care este înglobata conducta
de drenaj cu diametrul interior de minimum 200 mm.
Aceasta dispunere a elementelor asigura o extracție uniforma a gazului generat în corpul
depozitului cu o suprapresiune de aproximativ 40 hPa.
Pentru a acoperi un volum suficient din corpul depozitului și pentru a putea dirija gazul
captat în direcția dorita este necesara generarea unei subpresiuni efective de 30 hP a la capătul
superior al puțului de gaz.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
30
Pentru calcularea numărului de puțuri de gaz se tine seama de faptul ca 1 metru de
conducta filtranta cu o secțiune minima de >250 cm2 captează aprox. 2m3 de gaz pe ora. Pereții
conductelor filtrante trebuie sa fie perforați, diametrul perforațiilor depinde de dimensiunile
granulelor din filtrul cu pietriș sau criblura.
Deoarece permeabilitatea materialului filtrant trebuie sa fie de cel Putin 1×10 -3 m/s, se
folosește un material cu d=16 -32 mm. Diametrul perforații lor trebuie sa fie mai mic de 0,5xd,
adică 8 -12 mm. Se utilizează conducte cu perforații rotunde, deoarece au rezistenta mai mare la
deformare, sunt mai stabile fata de forțele rezultate din procesele de tasare în corpul depozitului
și rezista mai bine la forțele de forfecare. Conductele trebuie sa fie prevăzute cu sisteme de
înfiletate, pentru a asigura prelungirea puțului de gaz pe perioada de operare a depozitului.
In timpul operării, la suprafața depozitului, construcția puțului consta dintr -o instalați e
speciala. Acest sistem de construcție este necesar pentru a putea suporta tasările din corpul
depozitului fără deteriorarea puțului de gaz și a sistemului de impermeabilizare la suprafața
depozitului.
După închidere, trebuie sa se evite atât pătrunderea aerului și a apei din precipitații în
corpul depozitului în jurul puțurilor de extracție a gazului, cât și emisiile de gaz în stratul de
recultivare. La extremitatea superioara a puțului de gaz se aplica o conducta etanșa peste
conducta filtranta. Conduct a etanșă trebuie sa aibă un capac cu sistem de înfiletate , pentru a se
asigura controlul conductei filtrante, care se scurtează periodic, corespunzător tasărilor din
corpul depozitului. Capacul este prevăzut cu o instalație pentru prelevarea probelor de ga z și
măsurarea temperaturii. în forma sa finala puțul de gaz este prevăzut cu un dispozitiv de
acoperire și închidere, pentru evitarea influentelor climatice și a manipulărilor nepermise ale
instalațiilor de siguranța. în cazul depozitelor nou construite s e începe instalarea puțurilor de gaz
după ce stratul de deșeuri a atins înălțimea de aproximativ 4 m.
Baza puțului trebuie sa fie amplasata la cel puțin 2 – 3 m deasupra stratului de drenaj
pentru levigat, pentru a se evita apariția unor forte de presiune peste limita admisa pe stratul de
drenaj pentru levigat și pe stratul de impermeabilizare a bazei depozitului. Cu ajutorul unor
dispozitive de tragere în forma de cupola puțurile de gaz sunt înălțate o data cu creșterea în
înălțime a corpului depozitului pana la nivelul maxim de umplere a acestuia.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
31
Put de gaz
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
32
Partea superioara a unui put de gaz intr -un depozit acoperit
Etape de construcție a parții superioare a unui put de gaz – Conducte de captare a gazului
Fiecare put de extracție a gazului trebuie sa fie conectat la una dintre stațiile de colectare
a gazului prin intermediul unei conducte de captare. în cazul în care o conducta de captare a
gazului nu mai funcționează, ea se înlocuiește cu o noua conducta, pentru a se asigura o ex tracție
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
33
continua și a se evita efectele negative ale gazului de depozit asupra sănătății personalului de
operare a depozitului.
Conductele de captare a gazului se instalează cu o panta de cel puțin 5% fata de stația de
colectare a gazului, pentru a se ev acua apa provenita din condens în interiorul conductei. Se
recomanda pantele mai mari, pentru a suporta eventualele tasări și surpări din corpul depozitului,
fără a provoca deteriorări ale conductelor. Trebuie sa se evite acumulările de apa în conductele
de captare a gazului. Aceste conducte trebuie sa fie prevăzute cu sisteme flexibile de conectare la
puțurile de extracție, la capătul superior definitiv al puțului și la stațiile de colectare a gazului,
pentru a se minimiza deteriorările prin tasări, forte depresiune, forte transversale și forte de
torsiune. Conductele și conexiunile flexibile trebuie sa fie asigurate împotriva încărcării cu
electricitate statica, sau sa fie executate din material cu conductibilitate electrica (de ex. PE cu
conductibilitate electrica). Calitatea materialului din care sunt făcute conductele trebuie sa
asigure o rezistenta la presiune PN6. Diametrul conductei de captare trebuie sa fie 90 mm.
Conductele de colectare a gazului trebuie sa poată fi închise ermetic cu ajutorul unor
sisteme de închidere prin culisare, pentru a se putea efectua reparații la conducte fără riscul
emanațiilor necontrolate de gaz.
Conductele trebuie sa fie acoperite și protejate de îngheț la suprafața depozitului, printr –
un strat de pământ sau deșeur i cu o grosime > 80 cm, pentru a evita înghețarea apei provenite din
condensat care poate duce la deteriorarea armaturilor și a echipamentelor, și la deformarea sau
obturarea secțiunii conductei [ 13]
Stații de colectare a gazului
In stațiile de colectare a gazului conductele individuale de colectare sunt conectate la
conducta de eliminare a gazului. Numărul stațiilor de colectare se stabilește în funcție de
dimensiunea depozitului, numărul puțurilor de colectare și distribuția lor. în incinta stațiilor de
colectare a gazului, fiecare conducta de colectare trebuie sa fie prevăzuta cu o porțiune speciala
pentru prelevarea probelor. Aceasta porțiune se realizează din țeava cu diametrul de DN 50,
pentru a asigura o viteza constanta de circulație a gazului > 2 m /s; viteza optima a gazului este de
aprox. 6 -8 m/s.
Lungimea acestei țevi trebuie sa fie 10 x DN înainte de ștuțul de măsurare, respectiv5 x
DN după ștuțul de măsurare. Intre zona de măsurare și cilindrul de colectare (in care se termina
conductele de cap tare individuale) se amplasează un dispozitiv culisant pentru închidere și
reglare, cu poziționare verticala pe secțiunea conductei, pentru a se evita depunerile pe lagărele
sistemului de rotație. Intre cilindrul de colectare și conducta principala de elim inare se montează
un dispozitiv culisant de închidere. Construcțiile care constituie stațiile de colectare a gazului
trebuie sa fie complet închise, prevăzute cu spatii de aerisire (in pereți se montează cel puțin 2
grătare de aerisire cu dimensiunile 50 x 50 cm) și asigurate împotriva accesului persoanelor
neautorizate. în zona stațiilor de colectare a gazului se montează panouri de avertizare asupra
pericolelor legate de prezenta gazului de depozit, pe care se menționează și interdicțiile legate de
fumat și de foc. La proiectarea și construcția stațiilor de colectare a gazului trebuie sa se tina
seama de faptul ca acestea trebuie sa fie întotdeauna în afara zonei impermeabilizate a bazei,
respectiv suprafeței depozitului și trebuie sa fie accesibile direct de pe drumul perimetral.
Rigolele pentru colectarea apei din precipitații se amplasează intre corpul depozitului și stațiile
de colectare. [ 13]
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
34
Conducta principala de eliminare a gazului (conducta perimetrala de gaz)
Stațiile de colectare a gazului sunt c onectate intre ele printr -o conducta principala de
eliminare a gazului (conducta perimetrala).Conducta principala de eliminare trebuie sa poată fi
reglata de la căminele în care sunt amplasate separatoarele de condensat, pentru a putea interveni
în cazul în care apar defecțiuni. Panta conductei principale de eliminare trebuie sa fie de cel puțin
0,5%, pentru a putea evacua particulele minerale din condensat. Diametrul nominal al conductei
(DN) trebuie sa fie de cel puțin 200 mm. La cantități mai mari de ga z (> 750 m3/h) și conducte
mai lungi (> 1000 m) diametrul minim trebuie sa fie > 250 mm, deoarece se formează mai mult
condensat. Toate conductele se instalează la adâncimi mai mari decât adâncimea de îngheț
specifica zonei, dar nula mai puțin de 80 cm. La proiectare trebuie sa se tina seama de
poziționarea sistemelor de impermeabilizare, a drumurilor de acces și a instalațiilor de drenaj.
Conducta principala de eliminare a gazului trebuie sa fie amplasata în afara zonei de
impermeabilizare a suprafeței, și în nici un caz pe sub instalații de colectare a apei din precipitații
(rigole) și pe sub drumurile de acces (din cauza sarcinilor dinamice și statice care apar în aceste
zone).
Separatorul de condensat/colectarea condensatului
Gazul de depozit saturat cu vapori de apa duce la formarea de condensat în sistemul de
conducte. Ca baza de calcul pentru cantitatea de condensat se considera cantitatea de apa care se
formează la răcirea de la 55°C la 20°C. Aceasta înseamnă aprox. 100 ml de condensat la fiecare
m3 d e gaz de depozit. De aceea în conducta principala de eliminare a gazului se instalează, în
punctele cele mai joase, în cămine subterane cu acces, separatoare de condensat. [14]
Căminele de separare a condensatului, precum și toate instalațiile din interior care pot
veni în contact cu condensatul, se confecționează din materiale rezistente la coroziune. Căminele
trebuie sa fie impermeabile fata de apa freatica și sa fie calculat estatic pentru a fi rezistente la
forțele care le -ar putea deplasa. Condensatul se evacuează printr -un dispozitiv tip sifon, intr -un
recipient care trebuie sa fie întotdeauna plin cu condensat, pentru evitarea pătrunderii aerului în
conducta principala de gaz, atunci când se pompează condensatul.
Distanta intre separatorul de condens at și rezervorul de condensat trebuie calculata astfel
încât sa se asigure ca vacuumul din conducta principala de eliminarea a gazului nu determina
absorbția condensatului înapoi în sistemul de conducte. Căminele trebuie sa poată fi controlate în
orice mom ent, pentru a supraveghea nivelul condensatului. Condensatul se evacuează intr -un
rezervor la care sunt conectate toate separatoarele de condensat, sau direct în stația de tratare a
levigatului. Este interzisa recircularea condensatului în corpul depozitul ui.
Daca topografia depozitului permite, condensatul poate fi evacuat și prin cădere libera
direct intr -un separator de condensat amplasat la capătul conductei principale de eliminare a
gazului. Rezervorul pentru condensat trebuie sa fie calculat pentru a cuprinde cel puțin cantitatea
de condensat care se aduna în 14 zile, și sa fie impermeabil și rezistent pe termen lung, astfel
încât sa se evite pătrunderea condensatului în sol sau în apa freatica. Rezervorul trebuie sa fie
prevăzut cu un indicator de pr eaplin.[ 13]
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
35
Dispozitiv de evacuare
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
36
Sistemul de drenare a gazului la partea de sus a depozitului
Instalațiile pentru colectarea și evacuarea gazului de depozit au rolul de a asigura
colectarea controlata a gazului de fermentare care se formează, pentru o perioada lunga de timp,
în toate depozitele ce conțin deșeuri biodegradabile. în urma descompunerii anaerobe a
deșeurilor se formează gazul de depozit (gaz de fermentare), cu o putere calorica de 5000 –
6000 kcal/m3 și o compoziție în care predo mina CH4 (54 %) și CO2 (45 %) și la care se adăuga
mici cantități de hidrogen sulfurat, monoxid de carbon, mercaptani, aldehide, esteri, urme de
compuși organici. Cantitățile de gaz de depozit pot varia semnificativ atât în cazul aceluiași
depozit, în timp, în funcție de o serie de parametri (vârsta depozitului, tipul deșeurilor depozitate,
modul de operare etc.), cât și de la un depozit la altul. Procesul de migrare a gazului din masa de
deșeuri este influențat de: concentrația gazelor din sol, distribuția gradienților de presiune,
proprietățile fizico -chimice ale straturilor de deșeuri, ale materialului de acoperire și ale solului.
[14]
Procesul de migrare a gazului din masa de deșeuri este influențat de: concentrația gazelor
din sol, distribuția gradienți lor de presiune, proprietățile fizico -chimice ale straturilor de deșeuri,
ale materialului de acoperire și ale solului.
In cazul în care gazul format nu este evacuat controlat din depozit, migrarea și
acumularea acestuia pot prezenta o serie de riscuri, printre care: pericol de incendiu prin auto –
aprindere; degajare de mirosuri neplăcute și de compuși toxici (hidrogen sulfurat, compuși
organo -fosforici, alte substanțe organice nesaturate); afectarea componentei biologice a solului,
prin reducerea concentr ației de oxigen; pericol de explozie, prin posibila apariție a acumulărilor
de gaz în vecinătatea zonelor rezidențiale; creșterea acumulărilor de gaze ce contribuie la efectul
de sera.
Evacuarea controlata a gazului de depozit este necesara atât pentru ev itarea apariției
riscurilor mai sus menționate, cât și pentru valorificarea metanului, în cazul în care aceasta este
rentabila. Modul de evacuare a gazului de depozit depinde de condițiile specifice fiecărui depozit
și de scopul urmărit (arderea controlata a gazului sau utilizarea acestuia). De obicei se utilizează
tehnici de ventilație pasiva – puțuri de gaz, drenuri de gaz, tranșee de ventilație, bazate pe
migrarea gazului către punctele cu presiune scăzuta. Ventilația activa se realizează prin
pomparea gazului colectat prin puțuri sau drenuri; aceste tehnici sunt recomandate în cazul
depozitelor mari, în care înălțimea depunerilor depășește 8 m.
Gazul colectat este valorificat în energie electrica, surplusul este supus unui proces de
ardere controlata.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
37
Puț pentru captare și rețea de evacuare a biogazului
Gazul de depozit generat în urma descompunerii deșeurilor municipale trebuie colectat și
tratat într -un mod care să conducă la diminuarea efectelor negative pe care acesta le poate avea
asupra mediului înconjurător și la reducerea potențialului de periculozitate al componentelor
principale metan (pericol de explozie) și dioxid de carbon (pericol de sufocare). Tratarea gazului
se face în funcție de tehnica de captare utilizată – activă sau pasivă.
Tehnicile de tratare, respectiv valorificare a gazului se aleg în funcție de concentrația de
metan. Principalele posibilități de tratare sau valorificare a gazului, în funcție de conținutul
de metan, conform cu Normativul tehnic privind depozitare a deșeurilor , sunt prezentate în
figura.
Posibilități de tratare a gazului de depozit în funcție de concentrația metanului
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
38
Capitolul 4 – METODE DE ESTIMARE A CANTITĂȚILOR DE GAZE DEGAJATE ÎN
CORPUL DEPOZITULUI
Metanul (CH4), un gaz puternic de seră, este generat în depozitele de deșeuri, pe măsură
ce deșeurile se descompun. Depozitele de deșeuri sunt recunoscute de IPCC (Bogner et al., 2007)
ca fiind o sursă majoră de emisii globale de CH4. Stocurile și modelarea sunt instrumente
utilizate pe sc ară largă pentru a anticipa emisiile viitoare de gaze de evacuare, cu toate acestea,
aceste modele nu țin cont de variațiile climatice locale care ar putea fi observate în viitor datorită
efectelor schimbărilor climatice (Kerr 2001).
Gazul de deșeuri (LFG) este un produs secundar al biodegradării materialului organic
conținut în deșeurile depozitate în depozitele de deșeuri. Depozitele de deșeuri sunt capabile să
genereze LFG timp de 30 de ani sau mai mult. Depozitele de deșeuri solide inerte cu porțiuni
mai mici de deșeuri organice pot genera cantități mici de LFG pe o perioadă similară. Generarea
LFG depinde de mai mulți factori. Unii factori cheie includ tipul de deșeuri, vârsta deșeurilor,
conținutul de umiditate, temperatura și pH -ul. [1 5]
LFG a devenit interesant din mai multe motive, inclusiv impactul său asupra emisiilor
de gaze cu efect de seră și al creditelor asociate carbonului, precum și în legătură cu
reamenajarea depozitelor de deșeuri și implicațiile asociate acestora pentru siguranța ocupanți lor
și pentru dezvoltarea în sine.
LFG cuprinde în principal metan (CH4) și dioxid de carbon (CO2), cu o proporție mai
mică de hidrogen sulfurat (H2S) și monoxid de carbon (CO). Compoziția depinde de tipul de
deșeu, de stadiul de degradare a deșeurilor și de condițiile climatice. Cu toate acestea, condițiile
climatice locale nu sunt luate în considerare în modelele actuale de generare LFG (modelele
LandGEM sau IPCC) care utilizează precipitații medii anuale pentru evaluarea siturilor specifice
(IPCC 2006, U S EPA 2010).
Metanul (CH4) contribuie în mare măsură la încălzirea globală, în al doilea rând la
dioxidul de carbon.
Contribuția globală a metanului este mare în parte deoarece este un gaz generator de
gaze cu efect de seră puternic (GHG) .
De 21 de ori mai mare decât potențialul de încălzire globală a dioxidului de carbon. Mai
mult, concentrațiile de metan în atmosferă se schimbă rapid, mai mult decât dublu în ultimele
două secole și continuând să crească anual. Aceste majorări se datorează, în mare parte, creșterii
emisiilor provenite din surse antropice, cu emisii antropice acum constituind circa 70% din total .
Emisiile de metan din SUA. (Emisiile de metan și oxizi de azot din surse naturale,
aprilie 2010, EPA 430 -R-10-001 și Inventarul emisiilor și chiuve telor de gaze cu efect de seră
din S.U.A.: 1990 -2008, aprilie 2010, EPA nr.430 -R-10-006).
Există numeroase oportunități de reducere a emisiilor de metan prin schimbări în
practici și în tehnologii care pot avea beneficii economice, precum și de mediu. Efor turi de
reducere emisiile de metan sunt atractive din mai multe motive. În primul rând, pentru că
metanul este o sursă de multe opțiuni de control al emisiilor au beneficii economice
suplimentare. Emisiile de metan pot fi adesea recuperate și utilizate pen tru combustibil / energie
sau cantitatea de emisii de metan poate fi semnificativ redus prin utilizarea unor metode de
gestionare rentabile. În al doilea rând, spre deosebire de numeroasele surse de alte GES, câteva
surse adesea reprezintă o mare parte a e misiilor. Prin urmare, aplicarea strategiile de reducere a
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
39
emisiilor la aceste surse pot duce la o scădere substanțială a estimărilor nivelul actual și viitor al
emisiilor de metan.
Descompunerea anaerobă a deșeurilor în depozitele de deșeuri este principa la sursă
antropogenă de metan în SUA, reprezentând peste 22% din totalul emisiilor de metan din SUA
în 2008. As cantitatea de deșeuri depuse în depozitele de deșeuri crește, cantitatea de metan
generată de depozitele de deșeuri în fiecare an vor crește. (I nventarul emisiilor și chiuvetelor de
gaze cu efect de seră din S.U.A.: 1990 -2008, aprilie 2010, EPA nr. 430 -R-10-006) [16]
Utilizarea sporită a metanului pentru depozitele de deșeuri poate oferi o alternativă sau
o alimentare suplimentară cu combustibil î n timp ce de asemenea, reducerea emisiilor din
depozitele de deșeuri. Din punct de vedere istoric, doar o fracțiune din depozitele de gunoi de pe
NPL au sisteme de recuperare a metanului pentru a utiliza metanul colectat pentru a genera
energie, iar la rân dul său reduce emisiile de metan din depozitul de deșeuri. Deoarece gazele
reziduale se formează imediat după deșeuri plasat într -un depozit de deșeuri, odată ce un depozit
de deșeuri este închis, producția de gaze scade destul de repede. Deoarece majorita tea NPL -urile
au încetat să mai primească deșeuri municipale cu cel puțin un deceniu sau două în urmă,
generarea de gaze rata este în declin la majoritatea depozitelor de deșeuri de pe NPL. Datorită
scăderii generării de gaze există mai puține oportunități de a recupera din punct de vedere
economic metanul din depozitele de deșeuri de pe NPL. Cu toate acestea, în anumite situații, pot
exista oportunități de recuperare economică metan pentru a genera energie din depozitele de
deșeuri pe NPL. În alte situații , ar putea exista metan suficient disponibil de la depozitul de
deșeuri pentru a satisface cerințele de energie ale amplasamentului.
Gazul de depozit se colectează în toate depozitele care acceptă deșeuri
biodegradabile. Dacă gazul colectat nu poat e fi folosit pentru a produce energie, el trebuie ars.
Controlul acumulării și migrării gazului de depozit, precum și cantitatea și compoziția
gazului se realizează conform prevederilor din anexa nr. 4 a Hotărârii Guvernului nr. 349/2005
privind depozitarea deșeurilor, cu modificările și completările ulterioare.
Realizarea sistemului de colectare a gazului de depozit, a echipamentelor de tratare,
ardere controlată și valorificare a gazului de depozit trebuie să corespundă cerințelor din
Normativul tehnic privind depozitarea deșeurilor.
Sistemul de colectare și evacuare a gazelor de fermentare constă din conducte, puțuri,
drenuri, dispozitive de colectare ce conduc la instalații de prelucrare/valorificare.
Gazul de depozit generat în urma descompune rii deșeurilor municipale trebuie colectat
și tratat într -un mod care să conducă la diminuarea efectelor negative pe care acesta le poate avea
asupra mediului înconjurător și la reducerea potențialului de periculozitate al componentelor
principale metan (p ericol de explozie) și dioxid de carbon (pericol de sufocare). Tratarea gazului
se face în funcție de tehnica de captare utilizată – activă sau pasivă.
În ultimii ani, în literatura de specialitate, au fost propuse diferite modele pentru estimarea
cantităț ii maxime de biogaz, teoretic extractibile și pentru evoluția în timp a producției de
biogaz. În funcție de disponibilitatea datelor și de nivelul de cunoaștere a sistemului, s -a realizat
o clasificare și o descriere a modelelor, prezentate succint în tabe l
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
40
Numele/tipul
modelului
Factorii principali Referințe
bibliografice
Modele
empirice Descriu tendința în timp a datelor
disponibile, considerând depozitul de deșeuri
asemenea unei „cutii negre”. Acest model este
reprezentat de o funcție care
realizează diferite corelații între datele de intrare,
în speță fracția organică bio- clasificabilă și datele
de ieșire, producția de biogaz.
[17,18 ]
Modele
stoichiometrice Au la bază o reacție stoichiometrică globală,
în care membrul din stânga este reprezentarea
chimică a co mpoziției deșeurilor și membrul din
dreapta reprezintă produșii reacțiilor și anume,
metanul și dioxidul de carbon. Acest model este
foarte util pentru estimarea debitului volumetric de
biogaz produs de către depozitul de deșeuri.
[19]
Modele
biochimice Sunt influențate de biodegradabilitatea
matricei organice și descriu mecanismele de
biogazificare cu ajutorul parametrilor cara cteristici
ai cineticii biologice. Acestea pot fi diferențiate
între ele prin tipul de
cinetică ales și se consideră a fi influențate de
anumiți parametri cum ar fi temperatura,
umiditatea, pH-ul, parametri ce pot condiționa
dezvoltarea și creșterea biomasei active, care
generează biogazul.
[20]
Modelul de
ordin zero Producția de biogaz este considerată
constantă în timp.
[21]
Modelul de
ordinul întâi Un parametru important în calculul
producției de biogaz este efe ctul vârstei
deșeurilor .
Pentru fiecare unitate de cantitate de deșeu,
rata de generare a biogazului scade
exponențial.
[21]
[22]
Gazul de ardere (LFG) trebuie să fie extras în mod eficient din depozitele de deșeuri
active și închise pentru a se conforma reglementărilor privind calitatea aerului, precum și pentru
a consuma utilizări benefice. Extracția LFG se realizează prin aplicare a unui vid în puțurile
verticale și în tranșele de colectare sau în alte infrastructuri legate de depozitele de deșeuri.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
41
Șanțurile de colectare LFG sunt elemente semi -permanente utilizate pentru controlul emisiilor
LFG înainte de instalarea puțurilor. Șanțurile de colectare LFG sunt construite prin excavarea
unui șanț în masa deșeurilor și prin instalarea unei țevi perforate așezate în spate și aglomerate.
În fiecare an, tranșele de mile sunt construite în depozite de deșeuri care necesită săpăturile și
relocarea unor volume semnificative de deșeuri. În timp ce șanțurile de colectare LFG reprezintă
o componentă importantă a unui depozit de deșeuri bine operat, există costuri semnificative
asociate cu construirea tranșelor și relocarea deșeurilor. [23]
Depozitele de deșeuri care acceptă deșeuri biodegradabile generează gaz de depozitare în
timpul descompunerii deșeurilor. Ratele de generare, precum și compoziția gazelor reziduale
variază de -a lungul vieții depozitului de deșeuri. Procesul de descompunere a deșeurilor implică
mai multe etape în timpul cărora diferite grupuri de bacterii descompun substanțe organice
complexe, cum ar fi carbohidrați, proteine și lipidele în compuși simpli mai succesivi. Figura 1
ilustrează producția de gaz de gunoi dintr -un corp de deșeuri în timp într -o manieră idealizată.
Această cifră a fost dezvoltată de la modelul original conceput de Farquhar și Rovers (1973)
include etapa de închidere ulterioară (etapa V) și include, de asemenea, rata de producție a
gazelor reziduale p e parcursul duratei de viață a depozitului de deșeuri și ratele de decontare.
[24]
Schimbări în producția și compoziția depozitelor de deșeuri în timp
Valoarea calorică (CV) poate fi definită ca fiind cantitatea de energie (căldură) eliberată
la ardere a unei cantități unitare de combustibil. În cazul unui combustibil gazos, conținutul
energetic este definit în mod obișnuit în unități de megajouli pe metru cub de combustibil (MJ /
m3). Energia utilă derivată din arderea gazelor de gropi de gunoi este apr oape în întregime
datorită conținutului său de metan. depozitele de deșeuri gazul este de obicei aproximativ 50%
metan în volum în punctul de ardere. Termenii "valoare calorică scăzută" (low -CV) sau "gaz
slab", în contextul depozitului de deșeuri, se refer ă în general la un gaz de gunoi colectat, în care
conținutul de energie (adică metan) este sub cea obișnuită pentru funcționarea eficientă a
infrastructurii tradiționale de gaze de deșeuri. În practică, depozitul de deșeuri low -CV gazul ar
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
42
fi considerat în mod normal că are o concentrație de metan sub aproximativ 30% în volum. Gaz
de joasă CV este caracterizat printr -o temperatură mai scăzută a arderii și o combustie mai puțin
rapidă în aer. Există două aspecte care afectează gestionarea și controlul gazelo r reziduale cu
conținut redus de CV:
➤➤ Cantitate: debit / volum redus de gaz colectat; și
➤➤ Calitate: Conținut scăzut de metan al gazelor de ardere extrase.
Pentru a stabili ce tehnologii sunt disponibile în prezent pentru a ajuta la gestionarea
gazelor reziduale cu conținut scăzut de CV, au fost consultate specificațiile a șase producători și
furnizori specializați în industria de iluminat din Irlanda, Marea Britanie și Germania.
informațiile furnizate sugerează că tehnologiile disponibile pentru gestion area gazului cu un
nivel redus de CV nu diferă dramatic în Europa.
Adițional au fost luate în considerare și informații, cum ar fi disponibilitatea opțiunilor
suplimentare de cumpărare (gestionarea la distanță), costul tipic de achiziționare, întreținere ș i
instalare. O varietate de alternative bazate pe non -combustie, incluzând metode non -catalitice
(termice) oxidarea metanului biologic și ventilarea pasivă au fost, de asemenea, luate în
considerare. Tehnologii emergente, cum ar fi biofiltre și aerare in -situ sunt, de asemenea,
incluse.
➤➤ Modificarea flăcării existente;
➤➤ utilizarea flăcărilor existente la temperaturi sub 1000 ° C;
➤➤ flăcări cu temperatură ridicată la temperaturi joase;
➤➤ flăcări deschise;
➤➤ flăcări de ardere susținute;
➤➤ Încălzire int ermitentă;
➤➤ Oxidarea termică non -catalitică;
➤➤ Aerisire in -situ;
➤➤ Biofiltrare;
➤ ➤oxidarea metanului în amplasament; și
➤➤ Ventilarea activă și pasivă.
Măsurarea eficienței colectării gazelor reziduale este importantă pentru măsurarea
eficacității controlului emisiilor și a recuperării energiei oportunități. Deși cercetate de ani de
zile, lipsesc măsurile practice de eficiență a colectării. În schimb, o valoare implicită eficiența de
75%, bazată pe studii privind estimările industriei, este de obice i folosită, de exemplu, de Statele
Unite Agenția pentru Protecția Mediului (US EPA). Deși puținele măsurări efective ale emisiilor
indică o creștere substanțială eficiențe cuprinse între 85 și 98%.
Scăderea măsurătorilor eficienței colectării se datorează dificultății și costului acestora. Sanitare
din județul Los Angeles Districts (Districtele) au elaborat o măsură a eficienței colectării
utilizând concentrațiile de metan de suprafață ușor dobândite și modelul EPA al Spațiului
Industrial al SUA (ISC). Acea stă metodologie a fost aplicată recent pentru a estima gazele din
depozitele de deșeuri eficiența colectării la depozitul de deșeuri al districtelor și indică o
eficiență apropiată de 95% sau mai mare.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
43
Se descriu configurarea și aplicarea modelului ISC, pr ecum și ipotezele modelului și validitatea
acestora. Incertitudinile din model parametrii și efectul lor asupra calculului eficienței colectării.
Semnificația și implicațiile acestui fapt studiu sunt discutate. [ 25]
Calculul cantităților de gaze degajate (produse) în interiorul depozitului
a. Dacă rata de depozitare a deșeurilor este necunoscută de la an la an:
unde: Mc.o.nem – masa de compuși organici n emetanici, tone/ an;
k – constanta de emisie a gazului de depozit, an-1 (k 0,05 ani-1);
ti – anul de exploat are a celulei i de deșeuri, ani;
n – perioada totală de exploat are estimată, în ani.
Cc.o.nem – concentrația compusului organic nemetanic, părți pe milion în vo lume ca n-hexan;
3,6×10-9 – factor de conversie.
b. D acă rata de depozitare a deșeurilor de la an la an este cunos cută:
unde: t – anul de exploat are a depozitului de deșeuri, ani;
R – media anuală a vitezei acceptate de depunere a deșeurilor, tone /an;
c – timpul de la închidere, ani; pentru d epozite active c = 0 și e-k.c = 1.
În cazul în care un deșeu conține carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf (reprezentat prin
CaHbOcNdSe), descompune rea sa în gaze este prezentată ca:
CaHbOcNdSe –> vCH4 + wCO2 + xN2 + yNH3 + zH2S + humus
Conv ertirea deșeului în metan recuperat poate fi reprezentată de relația:
QCH 4= 4.52 · M deșeu(m /min)
unde: QCH4 este debitul de m etan p rodus; Mdeșeu – masa deșeurilor, tone
De obicei, rata de generare este de aproximativ 0,08 m3 de gaz metan pe un kilogram de deșeuri
pe an.
În practică se mai utilizează următoarele prognoze:
Experimentele efectuate pe plan mondial au arătat că producția de metan începe după cca. 2 ani
de la închiderea (acoperirea) definitivă a unui depozit de deșeuri și durează cca. 20 ani. Pentru
prognoze se recomandă să se calculeze vo lumul de gaze care se produce pe o perioadă de 20 ani
cu o valoare medie de 120 m3 N/t deșeuri sau folosind relația :
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
44
unde: Gt – cantitatea specifică de gaz ce se dezvoltă în timpul t, (m3/t deșeuri); t – timpul, (ani)
Estimarea fluxului de gaz.
Masa flu xului de gaz de la suprafața unui depozit de deșeuri variază în spațiu și timp la
un anumit depo zit. Prin u rmare cantitatea de gaze produse din deșeuri depin de de tipul de
deșeuri, anul, temp eratura, umiditate, căile de extracție sau de ventilare a gazelor și de
presiunea barometrica. Pentru depozitele de deșeuri contro late, cu grad ridicat de
descompu nere valorile merg până la circa 0,037 m3/kg de deșeuri umede pe an, în scopul
proiectării duratei de viată a celulei. Thiel recoman dă o rată de generare a gazului de
6.24*10-3 m3/kg/an pentru depozitele de deșeuri municipale solide în no rd-vestul Statelor
Unite.
unde: ΦLFG = fluxul de gaz în depo zit (m3/s/m2);
rg = rata de generare a gazelor din de pozitul de deșeuri (m3/kg/an); Havg waste = adâncimea
medie a reziduurilor (m);
γwaste = greutatea volumică a deșeurilor (kN/m3);
Modelele empirice
Modelele empirice estimează, în mod simplu, timpul de producție al biogazului pentru
reutilizare sau pentru recuperarea energetică. Acest model are la bază ecuația:
unde:
p este productivitatea specifică a biogazului, (Nm3/t an);
A – constantă care depinde de compoziția deșeurilor și este influențată de conținutul
maxim de substanță biodegradabilă și de viteza de biodegradare;
n – const antă care include efectele parametrilor fizico -chimici cu rol de
creștere a biodegradabilității;
C – constantă care include fenomenele care pot întârzia sau pot inhiba
producția de biogaz (de exemplu temperatura, pH -ul);
l – timpul de latență, timpul pe ca re deșeul îl petrece în depozit înaintea începerii
colectării biogazului;
t – timp, anul pentru care se realizează operațiunile specifice depozitului.
De asemenea, biogazul face obiectul transportului care se poate datora gradientului de
presiune (fluxul prin convecție) sau difuziei. Se pot include și alte fenomene cum ar fi adsorbția
sau reacțiile chimice și biochimice de formare, respectiv, de distrugere a compușilor în stare
gazoasă. Transportul vertical într -un volum elementar în interiorul unui depozi t de deșeuri al
principalelor gaze care alcătuiesc biogazul este dat de ecuația
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
45
unde:
φ este porozitatea totală a masei;
β – factorul de întârziere, include efectele de adsorbție și variația fazelor;
Ca – concentrația unui compus dat, (kg/m3);
Vz – viteza convectivă pe direcție verticală, (m/s);
De – coeficient de difuzie efectivă, (m2/s) – depinde de difuzia moleculară
și de porozitatea solului – se calculează pe cale empirică pentru fiecare clasă de
compuși;
G – parametrul cinetic care ține cont de reacțiile de formare;
z – înălțimea stratului de deșeuri.
Ecuația se rezolvă prin metoda integrării, dar, pentru obținerea estimărilor corecte, se pot
utiliza forme simplificate în care se consideră ca fiind neglijabile efectele de adsorbție sau de
desorbție, fiind prezenți doar termenii de transport convectiv și difuzia
Viteza convectivă este estimată cu ajutorul ecuației lui Darcy
unde:
k este permeabilitatea intrinsecă, (m2);
μ – viscozitatea micelei gazoase, (kg/m³s);
P – presiunea, (kg/m²s²).
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
46
Mișcarea verticală a biogazului într-un volum elementar
În momentul în care biogazul nu se produce în cantități semnificative, transportul difuziv
preia activitatea. Transportul difuziv se poate exprima prin legea lui Fick
unde:
gradientul de difuziune (δCₐ/δz) exprimă variația de concentrație în funcție de grosimea
stratului z.
În depozitele de deșeuri impermeabilizate, randamentul de colectare a biogazului poate
atinge valori cuprinse între 75% ÷ 80%, diferența fiind făcută de capacitatea de migrare laterală
spre subsol sau verticală către baza sau către suprafața depozitului. O cantitate din metanul care
nu este captat se pierde în atmosferă.
Modelele stoichiometrice
Metoda stoichiometrică utilizată pentru estimarea debitului volumetric al biogazului are
la bază reacția generalizată a descompunerii anaerobe a deșeurilor municipale solide [26].
Materie organică+apă = materie organică biodegradată+ +C H4+CO2+alte gaze
Modelul stoichiometric este descris de către Tchobanoglous și alții în anul 2003 și are la bază
următoarele ipoteze [26]:
– singurul compus organic prezent în depozitul de deșeuri este reprezentat de
formula brută Ca HbOc Nd ;
– deșeurile organice biodegradabile sunt convertite în totalitate în CO2 și în CH4.
Reac ția reprezentativă a modelului poate fi definită astfel
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
47
Pentru punerea în aplicare a metodei lui Tchobanoglous sunt necesari următorii parametrii [ 26,
27, 28]:
– durata stocării deșeurilor în depozit, (ani);
– debitul masic al deșeurilor adăugat anual în depozit, (t/an);
– compoziția medie în stare umedă a deșeurilor, (%);
– media de umiditate a componentelor individuale ale deșeurilor, (%);
– analiza elementară medie în stare uscată a componentelor individuale ale deșeurilor, (în funcție
de C, H, N și O).
Parametrii a, b, c și d pot fi estimați pornind de la compoziția elementară medie a deșeurilor
municipale solide, asumându -se pentru fiecare categorie de deșeuri o compoziție elementară
medie și obținându -se o compoziție procentuală medi e pentru diferite clase. Din această ipoteză
se pot obține rapoartele molare și formulele brute minime care pot fi exprimate astfel [ 26, 27,
28]:
– C₆₈H₁₁₁O₅₀N – pentru deșeurile ușor biodegradabile;
– C₂₀H₂₉O₉N – pentru deșeurile greu biodegradabile.
Utilizân d aceste valori, se pot constata următoarele [ 26, 27, 28]:
– cantitatea teoretică de biogaz produsă pe tona de materie organică uscată este de 870
Nm3/t pentru deșeurile ușor biodegradabile;
– cantitatea teoretică de biogaz produsă pe tona de materie organică uscată este de 1040
Nm3/t pentru deșeurile greu biodegradabile.
În practică, cantitatea reală de biogaz produsă este inferioară acestor valori, deoarece o parte din
carbonul organic biodegradabil (COB) se consumă pentru a sprijini mecanismele de creștere ș i
de menținere a biomasei active cu rol important în biodegradarea deșeurilor.
Modele biochimice
Modelele biochimice implică directa proporționalitate care există între viteza de
dispariție a fracției organice a deșeurilor și viteza de generare a biogazului [29]:
unde:
α este viteza de producție a biogazului, (m3/an);
A – masa de deșeuri depozitată, (t deșeuri municipale solide);
ς – factorul adimensional de generare, care ia în considerare doar fracția
de deșeuri care poate fi componentă a biogazului;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
48
C – conținutul de carbon organic din deșeuri, (kg/t);
1,87 – volumul de biogaz care se poate forma din fiecare kg de carbon organic
biodegradabil, (m3);
δC/δt – variația de substanță organică din interiorul deșeului în timp.
Modelul de ordin zero
Se util izează pentru estimări realizate la nivel național sau global și descrie o producție
de biogaz constantă în timp. Acest model este utilizat în general pentru estimarea efectelor
emisiilor de biogaz asupra variațiilor climatice datorate efectului de seră.
Modelul de ordinul întâi
Acest model presupune că degradarea fracției organice depinde exclusiv de cantitatea
carbonului organic prezent în fracție (C 0). Pentru acest ordin de viteză de disipare, se utilizează o
funcție exponențială a timpului.
Modelul de ordinul doi
Pentru degradarea fracției organice, se consideră coexistența mai multor reacții chimice,
fiecare cu propria sa viteză de reacție. Acest model este mai puțin utilizat, datorită complexității
sale și parametrilor implicați. În general, se uti lizează modelele de ordin zero sau întâi, fiind mult
mai simplu de aplicat, curbele care dau ratele de generare a biogazului fiind relativ asemănătoare
și mult mai simplu de explicat.
Modelul multifazic
Modelul utilizează separat diferite fracții ale deșe ului, fiecare cu diferite caracteristici de
biodegradabilitate și cu viteză diferită de biodegradabilitate și biogazificare. Acest model mai
complex descrie mult mai bine activitatea reală a depozitului față de un model mai simplu de
ordin întâi sau de ord in al doilea. În ceea ce privește producția de biogaz, aceasta este mult mai
ridicată în primii ani de activitate și mai scăzută în următorii, pentru o perioadă bine precizată.
Din punct de vedere cinetic, se pot diferenția trei categorii de fracții [ 30]:
– fracții rapid biodegradabile (de exemplu deșeurile alimentare);
– fracții biodegradabile de nivel mediu (de exemplu deșeurile de grădină);
– fracții cu biodegradabilitate lentă (de exemplu deșeurile din hârtie și din carton).
Modelul Scholl Canyon
Model ul Scholl Canyon evaluează estimarea generării metanului, ținând cont de
următoarele ipoteze [ 31]:
– faza de latență este neglijabilă;
– nivelul maxim de generare a metanului este atins imediat.
Modelul are la bază o ecuație cinetică de ordin întâi.
Model ul Palos Verdes
Modelul Palos Verdes se poate descrie ținând cont de următoarele condiții [ 31]:
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
49
– generarea biogazului sau a metanului se realizează în două faze (prima fază – creștere
exponențială urmată de o descreștere exponențială – faza 2);
– rata maximă de generare se realizează între cele două faze;
– deșeurile depozitate sunt organice ușor biodegradabile, organice cu descompunere moderată
și organice refractare;
– randamentul final al fiecărei fracții organice este influențat de către fracția specifică a
deșeurilor și de către randamentul total.
Modelul US EPA LandGEM
Modelul Emisiilor de Gaz din Depozite de deșeuri (LandGEM) este un soft dezvoltat de către
U.S. EPA pentru a identifica proprietățile cantitative referitoare la emisiile gazoase din
depozitele de deșeuri. Primele încercări în vederea descrierii prezentului soft au fost realizate de
Thorneloe în anul 1999 [ 32].
Modelul are la bază o ecuație de ordin întâi care descrie rata de descompunere. Pentru
realizarea estimărilor cantităților d e gaz generat, sunt necesare următoarele intrări [ 32]:
– capacitatea proiectată a depozitului de deșeuri;
– cantitatea de deșeuri depozitată sau rata anuală de acceptare a deșeurilor în depozit;
– rata constantă de generare a metanului k și potențialul de generare a metanului L0;
– numărul maxim de ani în care se acceptă deșeuri în depozit.
Se pot utiliza valorile standard ale lui k și L 0 sau se pot dezvolta valori specifice fiecărui depozit
cu ajutorul măsurătorilor -test realizate pe teren. Softul se poat e utiliza pentru sistemul de operare
Windows, generând automat grafice și rapoarte ale estimărilor de gaz care se pot produce [ 32].
Pentru determinarea aplicabilității cerințelor de colectare și de control pentru un depozit de
deșeuri, se vor utiliza valor ile standard ale modelului necesare pentru obținerea rezultatelor
maxime din estimări.
Modelul pornește de la premisa următoarelor caracteristici [ 32]:
– rata de emisie a metanului poate fi estimată anual pentru perioada activă a depozitului de
deșeuri și pe ntru un număr specific de ani din momentul închiderii depozitului de deșeuri;
– sunt utilizate două seturi de valori standard pentru calculul emisiilor. Primul set este utilizat
pentru determinarea aplicabilității cerințelor de reglementare federale ale SUA (Clean Air
Act), iar al doilea este folosit pentru dezvoltarea inventarelor de emisii;
– estimările referitoare la închiderea depozitului de deșeuri se bazează pe capacitatea totală a
depozitului și pe rata de acceptare a deșeurilor în depozit.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
50
Capitolul 5 – STUDIU DE CAZ PRIVIND SISTEMUL DE COLECTARE ȘI
RECUPERARE A GAZULUI LA CMID FRĂTEȘTI
5.1. PREZENTAREA CENTRULUI DE MANAGEMENT INTEGRAT AL
DEȘEURILOR FRĂTEȘTI
Centrul de man agement integrat al deșeurilor (CM ID) Frătești
este amplasat la cca. 14 km nord de municipiul Giurgiu, la cca. 4,4 km de localitatea
Frătești, în vecinătatea estică a DN 5B Giurgiu – Ghimpați, la 1 km nord de fo stul IAS.
Terenul, în suprafață de 164.413,52 m2, aparține domeniului public al Municipiului Giurgiu
(HCL Giurgiu nr. 357/25.0 9.2008) și este situat în intravilanul localității Frătești, confo rm
PUZ aprobat prin HCL Frătești nr. 38/07.10.2008 și a Înch eierii OCPI Giurgiu nr. 50198 d in
2008.
Depo zitul e cologic are, următo arele vecinătăți:
la nord: – drum de exploatare al canalului de irigații;
la sud: – teren agricol proprietate p articulară;
la vest: – DN 5B Giurgiu- Ghimpați;
la est: – teren agricol proprietate p articulară.
Accesul autospecialelor de transport deșeuri aparținând operatorilor de salubritate către
CMID Frătești se va face prin drumul național DN 5B Giurgiu – Ghimpați. Pentru accesul la
celula C1 a depoz itului de deșeuri municipale Frătești, se va folosi drumul de acces existent.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
51
DESCRIEREA GENERA LĂ A INSTALAȚIEI
Soluția constructivă a obiectivului este depozit în rambleu cu suprafața de 6 ha (260 x 360 m)
alcătuit din 3 celule cu capacitatea totală de 788.884 m3, ceea ce condu ce la o durată de
depoz itare de cca 20 ani. Capacitatea depoz itului este repartizată în 3 celule, volumul
fiecăreia dintre acestea fiind prezentat în tabelul urmă tor.
Caracteristicile celulelor de depo zitare a deșeurilor
Nr.
crt.
Celula
Volumul (m3/an) Volumul (m3/perioada
de operare)
1 Celula
1 40.77
4 285.419 (7 ani)
2 Celula
2 30.14
4 271.030 (9 ani)
3 Celula
3 33.20
5 232.435 (7 ani)
4 Total 104.12
3 788.884
Prima celulă realizată are o suprafață de 1,88 ha (suficientă pentru 7 ani de operare). Celelalte
două celule sunt aproxim ate la 1,3 ha împreună ( suficiente pent ru 9 ani și respectiv 7
ani) și sunt pl anificate pentru 2017 și respectiv 2025.
Lucrările pentru construirea Celulei 1 a depozitului ecologic Frătești au constat în lucrări de
terasamente, respectiv realizarea unor săpături generale pentru decopertarea solului vegetal pe o
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
52
suprafață de 3,57 ha, cu o grosime a stratului de sol vegetal de 0,8 m. Solul vegetal decapat va fi
depozitat separat în zona celulei 3 pentru o utilizare ulterioară.
După decopertare, s-au realizat săpături pentru încastrarea și fundarea digurilor perimetrale, pe o
suprafață de 1,32 ha, săpăturile având cote variabile. Fundația digurilor perimetrale este relativ
orizontală (dimensionată constructiv cu o înclinare de 0,1% spre interiorul celulei), taluzul săpăturii
având panta de 1:1. Cota de fundare respectă adâncimea de îngheț pentru zona din care face
parte amplasamentul, respectiv min. 0,8 m.
Pe suprafața de 2 ha interioară digurilor perimetrale s-a continuat realizarea săpăturii până la
cotele proiectate, cu o pantă de 1 : 2,5.
Bariera geologică construită este realizată din argilă cu coeficient de permeabilitate k < 10"9 m/s,
pusă în operă în 2 straturi de 0,25 m compactate.
Lungimea digurilor perimetrale este de 712 m (în axul digului la coron ament) și un volum de 39
308 m3.
Baza depozitului este construită cu panta generală de 1% spre nord-vest și cu pante de 3%
spre nor d-est, asigurând astfel scurgerea levigatului spre drenurile colectoare și mai
departe spre colectorul general, care va evacua levigatul din c orpul depoz itului către stația de
epurare levigat, amplasată în zona admini strativă a Centrului de M anagement Integrat al
Deșeurilo r.
Atât baza cât și taluzu rile interio are ale celulei 1 sunt imperme abilizate cu geomembrană de
înaltă den sitate (HDPE), cu grosime minimă de 2 mm, texturată pe taluzu ri și nete la baza
depoz itului. Suprafața de imperme abilizat a bazei depozitului este de 17.805 m2 și suprafa ța de
imperme abilizat a ta luzurilor este de 9.780 m2 (aceste suprafețe fiind suprafețele nete,
neincluzând suprapun erile și ancorările).
Geom embrana se va proteja împot riva perforării accidentale cu geotextil de protecție cu greut ate
specifică de min im 1.200 g/m2.
Pe taluzu ri este instalat un geocompozit de drenaj ancorat în aceeași tranșee de ancorare ca și
geomembrana textu rată de pe taluz.
La baza depozitului es te instalat sistemul de drenaj al levigatului, constând în cond ucte
perforate poz ate pe geotextilul de protecție a geomembran ei și un strat de drenaj din pietriș cu o
grosime minimă de 0,5 m. S-a acordat o atenție deosebită t raversării digu rilor
perimetrale și a imperme abilizării zonelor de traversare.
Pe taluzul exterior al digurilor perimetrale este instalat un strat de sol vegetal cu grosimea de
15-20 cm, c are este însămânțat cu g azon pentru protecția antierozion ală a acestuia.
Capacitatea de depoz itare a celulei 1 este de 285.419 m3, iar cota finală de depozitare a
deșeurilor în celula 1 va fi 109,5 md M. [33]
În acesta fază, nu va fi realizat sistemul de colectare a gazului de depozit, acest sistem va fi
construit de oper ator după depune rea unui strat de 4 m de deșeuri în corpul d epozitului.
Partea administrativă este amplasată în partea sudică a amplasamentului și cuprinde
următoarele construcții și anexe:
clădire admini strativă, suprafața construită de 86 m2;
clădire de recepție și cântar, 52 m2;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
53
stația de sortare deșeuri;
stația de compostare deșeuri;
cuva de spălare vehicule, prevăzută cu o bandă de acces cu lungimea de 18 m;
gospodăria de apă;
rețeaua de canalizare și stația de epurare;
atelier mecanic, 246 m2;
stație de alimentare carburanți cu rezervor de capacitate 10.000 litri;
puțurile de monitorizarea apei subterane.
SITUA ȚIA ACTUALĂ
Alegerea amplasamentul ui a fost făcută în urma unor cercetări comple xe, care au avut în vedere
următo arele aspecte:
distanțele fată de zonele locuite și ariile n aturale protej ate;
structura geologi că și geofizică a terenului;
apele de sup rafață și cele subteran e;
datele meteorolog ice (viteza și dire cția predomin antă a vânturilor, precipit ații);
dispersia poluanților în aer;
infrastructura zone i.
La amplasarea depozitului s-a ținut cont de cond ițiile favorabi le ale zonei și s-au întocmit:
Studiu g eotehnic și Studiu hidro geologic ambele elaborate de S. C. Mineral & Aqua
Studprodcom S .R.L. Suprafața totală – 164.413,52 m2 din care:
depoz itul de d eșeuri – cca. 6 ha;
alte utilit ăți – cca. 10,4 ha.
Suprafața de teren aferentă centrului de management al deșeurilor Frătești afectată de lucrări din
punct de vedere al platformelor betonate este de 13.328,60 m2 iar din punct de vedere al
drumurilor din incintă este de 11.006,68 m2. Suprafața totală de teren afectată de lucrări este de
circa 24.335.28 m2.
Depo zitul ecologic va fi construit în 3 etape. Prima celulă are 1,88 ha (suficientă pentru 7 ani de
operare) iar celelalte două celule, care nu sunt incluse în investiția pentru acest proiect sunt
aproxim ate la 1,3 ha împreună (suficiente pentru 9 ani și respectiv 7 ani) și sunt planificate
pentru 2017 și respectiv 2025.
Centrul de Management Integrat al Deșeurilor (CMID) Frătești include un depozit ecologic, o
stație de compostare, o stație de sortare și un ansamblu de construcții în imediata apropiere a
depozitului ecologic de deșeuri, care să asigure necesitățile personalului.
Stația de compostare este compusă din zona de recepție, zona de compostare, zona de maturare și
zona de stocare. Suprafața necesară pe care se vor desfășura activități de compostare este de
11.571 m2. Tehnica propusă este compostare în brazdă.
Stația de sor tare permite sortarea diferitelor tipuri de deșeuri din ambalaje și, pentru a atinge o
mai buna calitate a componentelor sortate, creșterea potențialului de piață va face mai ușoară
stabilirea unui acord cu asociațiile de producători.
Tipurile de deșeuri acceptate în cadrul CMID Frătești
Categoriile de deșeuri admise la depozitare, conform HG 349/2005:
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
54
a) deșeuri municipale;
b) deșeuri nepericuloase de orice altă origine care îndeplinesc criteriile de acceptare în depozite
de deșeuri nepericuloase, stabili te în Anexa 3 din HG 349/2005 și în lista cuprinsă în Ordinul
MMGA nr. 95/2005.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
55
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
56
OBIE CTIVE ALE SISTEMULUI DE ÎNCHIDERE
Prin închiderea depozitului se înțele ge executarea lucrărilor de acoperire finală, confo rm
HG 349/2005 și de recultivare a suprafețelor respective. Executarea acestor lucrări nu poate
începe în ainte de consu marea tasărilor din corpul depozitului, care pot dura cca. 3-5 ani de la
sistarea activității operaționale de depozitare a deșeurilor. Se estimează că aceste tasări pot fi de
3-4 m.
Din acest motiv, practic acțiun ea de închidere finală se desfășoară pe zone, delimit ate în funcție
de stadiul de consu mare a tasărilor. Acestea se delimitează ca urmare a planului de monito rizare
a tasărilor c are constă în măsu rători topo ale cotei de umplere fată de un reper stabilit în plan.
Frecvența de verific are este în general de 1 an. După în chidere zona va fi monitorizată minim 30
ani. Lucrările ex ecutate vor fi menținute prin lucrări de întreținere anuală.
Lucrările de închidere sunt executate astfel:
lucrări operațion ale:
o mode larea depozitului p rin relo carea deșeurilor, acolo unde este cazul;
o construirea stratului de formă;
o executarea puțurilor de b iogaz.
lucrări de în chidere definiti vă (după consu marea tasărilor)
o stratul co lector pentru g aze;
o stratul de etanșare cu geo compo zit bentonit ic (G CL);
o stratul pentru dren area apei pluviale;
o stratul de acoperire cu p ământ (1 m);
o înierbări.
La epuizarea capacității de stocare a unei celule se va proceda la închiderea ei cu un
sistem de acoperire alcătuit din:
strat suport din p ământ lo cal cca. 0,2 m;
strat filtrant pent ru gaze, din pietriș 0,5 m gro sime;
geotextil de separație;
tasare cu geomembrană 2 mm gro sime;
geotextil de p rotecție 1.200 g/m2;
strat drenant pentru ape meteorice din pietriș 0,5 m grosime;
acoperire cu 1,0 m pământ, din c are 0,15 m sol vegetal.
După închidere, fiecare suprafață va fi plantată cu iarbă și arbuști, vor fi prevăzute pante generale
de 1‰ pentru dirijarea apelor meteorice către rigolele perimetrale de colectare.
Închiderea se va face în așa fel încât să se evite atât pătrunderea aerului și a apei din precipitații
în corpul depozitului în jurul puțurilor de extracție a gazului, cât și emisiile de gaz în stratul de
recultivare. La extremitatea superioară a puțului de gaz se va aplica o conductă etanșă peste
conducta filtrantă. Conducta etanșă va avea un capac cu sistem de în filetare, pentru a se asigura
controlul conductei filtrante, care se scurtează periodic, corespunzător tasărilor din corpul
depozitului.
Stratul de susținere
Pe suprafața modelată a depozitului se aplică un strat de susținere cu o grosime minimă de cca.
30 cm, care se nivelează. Stratul de susținere trebuie să permită pătrunderea gazului, iar
valoarea coeficientului de permeabilitate trebuie să fie ≥ 1 x 10 -4 m/s. Stratul trebuie să asigure
preluarea sarcinilor statice și dinamice, care apar o dată cu realizarea sistemului de
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
57
impermeabilizare definitiv.
Ca material pentru stratul de susținere se utilizează deșeuri din construcții și demolări, pământ
excavat, cenușă, deșeuri minerale adecvate sau materiale naturale. Conținutul de carbonat de
calciu nu poate depăși 10 % (masa). Stratul de susținere nu are voie să conțină componente
organice (lemn), materiale plastice, asfalt cu conținut de gudron, fier/o țel și metale. Mărimea
maximă a granulelor materialului nu poate depăși 10 cm. Stratul de susținere trebuie să fie
omogen și rezistent la eforturi în mod uniform, suprafața trebuie să fie plană și nivelată. Nu se
poate utiliza material coezi vi.
SCOPUL ÎNCH IDERII
Închiderea finală a depozitului de deșeuri are următoarele scopuri tehnice:
Să izoleze permanent și stabil masa de deșeuri fată de mediul înconjurător, constituind o
barieră impermeabilă care să împiedice infiltrarea apelor de suprafață, favorizând o
scurgere orizontală către exterior;
Să confere suprafeței externe a spațiului de depozitare conformație stabilă și durabilă în
timp, rezistența la fenomenele erozive și de degradare care ar putea să interacționeze cu
masa de deșeuri depozitate;
Să const ituie suportul pentru acoperirea cu pământ, care să completeze recuperarea
ambientală a zonei prin intermediul unei intervenții de reînverzire a suprafeței;
Să creeze condițiile pentru o recompunere peisagistică finală a zonei prin intervenția de
reînverzire cu caracter natural, pentru a insera cât mai bine situl în eco-mozaicul zonal.
Recuperarea finală va fi făcută în faze succesive, prin acoperirea și “sigilarea”
compartimentelor după umplerea lor și consumarea tasărilor, ceea ce va permite izol area
independentă și consecutivă a diferitelor sectoare.
În concordanță cu această viziune de proiect, recuperarea ambientală consecutivă a fiecărui
compartiment va permite optimizarea cantității de levigat produs în fiecare compartiment
al depo zitului și efectuarea unui control ambiental (al factorilor de mediu) progresiv și eficient al
întregii instalații în faza “post -închidere”.
TEHNOLOGII PENTRU ÎNCHIDEREA DEPOZITULUI
Închiderea depozitului constă în realizarea sistemului de impermeabilizare , care trebuie să
îndeplinească următoarele cerințe:
să fie rezistent pe termen lung și etanș fată de gazul de depozit, să rețină și să asigure
scurgerea apei din precipitații,
să formeze o bază stabilă și rezistentă pentru vegetație,
să prezinte siguranță împotriva deteriorărilor provocate de eroziuni,
să fie rezistent la variații mari de temperatură (îngheț, temperaturi ridicate),
să împiedice înmulțirea animalelor (șoareci, cârtițe),
să fie circulabil,
să fie ușor de întreținut.
Această etapă de închide re se realizează numai atunci când tasările corpului depozitului sunt într –
un stadiu la care nu mai pot determina deteriorarea acestui sistem. În perioada principală de
tasare se poate realiză o acoperire temporară, respectiv stratul de formă.
Conductele d e gaz vor fi confecționate dintr -un material rezistent la îngheț, și să fie poziționate
sub un strat de pământ cu grosime cel puțin egală cu adâncimea maximă de îngheț, dar nu mai
mică de 80 cm.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
58
La proiectarea și realizarea sistemului trebuie să se respecte următoarele cerințe minime,
conform prevederilor Ordinului 757/2004 privind aprobarea Normativului tehnic privind
depozitarea deșeurilor:
Colectarea gazului de depozit
Pe stratul de susținere realizat în perioada operațională, se aplică un strat d e drenare a gazului cu
o grosime ≥ 0,30 m. Suprafața trebuie să fie nivelată.
Materialul de drenare trebuie să aibă un coeficient de permeabilitate de minim 1 x 10 -4 m/s.
Mărimea granulelor nu trebuie să fie mai mare de 32 mm, domeniul optim al diametrului
granulelor este între 8 și 32 mm. Procentul de granule superioare și inferioare nu poate depăși 5
%. Conținutul de carbonat de calciu trebuie să fie mai mic de 10 % (masa).
Siguranța la sufoziune fată de stratul de susținere trebuie să fie asigurată.
La utilizarea materialelor de drenare artificiale trebuie dovedită atât rezistența acestora fa ță de
apa din condens și gazul de depozit, precum și rezistența pe termen lung la eforturile pe care le
preia stratul de drenaj.
Stratul de impermeabilizare mineral
Stratul de impermeabilizare minerală a suprafeței trebuie sa aibă o grosime minimă de 0,50 m și
un coeficient de permeabilitate < 5 x 10 -9 m/s. Conținutul de carbonat de calciu trebuie să fie
mai mic de 10 % (masa), conținutul de argilă cu diametrul granu lelor < 0,005 mm să fie minim
20 % (masa). Mărimea maximă a granulelor este limitată la 63 mm. Conținutul de componente
organice din argilă este limitat la maxim 5 % (masa), iar componentele din lemn (rădăcini, crengi
etc.) nu sunt permise.
Impermeabilizar ea cu material argilos se aplică în 2 straturi compactate cu compactorul cu role.
Stratul de impermeabilizare trebuie să aibă toleranță la planeitate de maximum 2
cm/4,0m. Densitatea Proctor trebuie să fie ≥ 92%.
Alternativ se poate utiliza o i mpermeabilizare echivalentă. Caracteristicile materialelor,
rezistența acestora pe termen lung și gradul de echivalența trebuie dovedite autorității
competente înainte de aplicare.
Pentru închiderea depozitului Frătești se recomandă utilizarea unui materia l geocompozit cu
bentonită având masa min. 6.000 g/m2 și k=10 -10 m/s.
Stratul de drenaj pentru apa din precipitații
Stratul de drenaj se realizează cu o grosime de 0,50 m. Coeficientul de permeabilitate trebuie să
fie >1 x 10 -3 m/s, proporția de carbonat d e calciu nu poate depăși 10 % (masa). Materialul de
drenare trebuie să fie stabil pe taluzuri și să se aplice uniform pe întreaga suprafață a depozitului.
Mărimea granulelor materialului de drenare trebuie să fie cuprinsă între 4 mm și 32 mm.
La utilizarea materialelor de drenare artificiale trebuie să se probeze funcționalitatea hidraulică și
rezistența pe termen lung a materialului.
Geotextilele ca strat separator
Pe stratul de drenaj pentru apa din precipitații se aplică un strat separator, pentru a împiedica
pătrunderea componentelor din stratul de recultivare în stratul de drenaj. Geotextilele utilizate
sunt din materiale rezistente pe termen lung, cum ar fi polipropilena (PP) sau polietilena (PE), cu
masa pe unitatea de suprafață ≥ 400 gr/ m².
Geotextilele trebuie să permită pătrunderea apei și să respecte cerințele de calitate conform
prevederilor standardelor în vigoare. Nu este permisă utilizarea materialelor reciclate. Se
poate renunța la utilizarea stratului de separare, dacă es te probată siguranța la sufoziune.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
59
Stratul de recultivare
Stratul de recultivare se realizează cu o grosime totală ≥ 1,00 m. La realizarea stratului de
recultivare, utilajele pot circula numai pe căile de circulație amenajate în acest scop. Stratul de
recultivare nu se compactează.
Stratul de recultivare constă dintr -un strat de reținere a apei (d ≥ 85 cm), din stratul de sol vegetal
(d≥ 15 cm), precum și din vegetație (gazon).
Plantarea tufișurilor este permisă numai după 2 ani de la plantarea gazonului. P ot fi plantate
numai specii de tufișuri cu rădăcini scurte.
Materialul pentru stratul de reținere a apei constă din nisip ușor coeziv și din pietriș .
MONITORIZARE POST -ÎNCHIDERE
Monitorizarea post -închidere a depozitelor de deșeuri este regle mentată prin
prevederile HG 349/2005 privind depozitarea deșeurilor cu modificările și completările
ulterioare și ale Anexei 2 din Normativ tehnic privind depozitarea aprobat cu Ordinul MMGA nr.
746/2004.
Conform prevederilor legale, operatorul depozit ului este obligat să efectueze
monitorizarea post – închidere, pe o perioadă stabilită de către autoritatea de mediu competentă
(minimum 30 ani). Această perioadă poate fi prelungită dacă în cursul derulării programului de
monitorizare se constată că depozi tul nu este încă stabil și poate prezenta riscuri pentru factorii
de mediu și sănătatea umană.
Se vor obține autorizațiile specifice de la autoritatea competentă pentru gospodărirea
apelor, în scopul asigurării respectării cerințelor legale în vigoare priv ind protecția calității
apelor.
În cazul în care se constată efecte negative asupra mediului, operatorul depozitului de
deșeuri (S.C. EcoSud S.A) va informa autoritatea de mediu competentă în mod operativ.
Programul de monitorizare din etapa post -închidere va cuprinde:
Monitorizarea caracteristicilor cantitative și calitative ale gazelor de depozit, urmărindu –
se volumul și compoziția gazelor de depozit ( compușii care se vor monitoriza vor fi stabiliți prin
autorizația integrată de mediu, printre aceștia găsindu-se CH4, C02, H2S, amoniac și COV), cu o
frecvență de o dată la 6 luni;
Monitorizarea emisiilor provenite de la sistemele de încălzire a spațiilor anexe,
urmărindu -se următorii indicatori: particule, CO, oxizi de sulf și de azot, în conformitate cu
programul stabilit de către autoritatea pentru protecția mediului prin autorizația integrată de
mediu;
Monitorizarea concentrațiilor de poluanți specifici în aerul ambiental din zona de
influenta a depozitului. Poluanții necesar a fi monitorizați și programul de măsurători va fi
stabilit de către autoritatea de protecție a mediului.
Valorile obținute pentru fiecare factor de mediu se vor compara cu cele prevăzute de
normele legislative în vigoare.
Analizele și determinările necesare pentru auto -monit orizarea emisiilor și controlul
calității factorilor de mediu se vor realiza conform cu cerințele legale în vigoare, iar rezultatele
se înregistrează/ păstrează pe toată perioada de monitorizare.
Operatorul depozitului (SC EcoSud SA) va raporta rezultatele activității de auto –
monitoring către autoritatea de mediu competentă, la cererea acesteia.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
60
Pentru a descrie modificarea în timp a depozitului și a proba respectarea limitelor de
emisie, este necesară înregistrarea sistematică a datelor de monitorizare rel evante ale depozitului.
Responsabilul cu monitorizarea trebuie să asigure faptul că aparatura de măsurare și control
utilizată este funcționabilă în orice moment. Acest lucru se realizează printr -o întreținere și
calibrare periodică, conform cu legislația în vigoare.
5.2 ESTIMAREA CANTITĂȚILOR DE DEȘEURI PENTRU CMID FRĂTEȘTI
Capacitatea totala de depozitare deșeuri va fi de 800 000 mc, ceea ce conduce la o durata de
depozitare de cca 20 ani. Capacitatea este repartizata în 3 celule astfel :
Nr.
crt.
Celula
Volumul (m3/an) Volumul (m3/perioada
de operare)
1 Celula
1 40.77
4 285.419 (7 ani)
2 Celula
2 30.14
4 271.030 (9 ani)
3 Celula
3 33.20
5 232.435 (7 ani)
4 Total 104.12
3 788.884
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
61
Acceptarea și depozitarea deșeurilor în depozit
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
62
Sortarea/compactarea deșeurilor reciclabile
Caracterizarea generală a deșeurilor
Caracterizarea generală a unui deșeu reprezintă prima etapă în cadrul procedurii de acceptare la
depozitare și ea se realizează prin colectarea tuturor datelor și informațiilor necesare pentru
asigurarea condițiilor de depozitare a fiecărui tip de deșeu, pe termen lung, în condiții de
siguranță. Caracterizarea generală se cere pentru fiecare tip de deșeu.
Caracterizarea generală a unui deșeu/Fișa tehnică a unui deșeu cuprinde următoarele informații:
sursa și originea deșeului;
date referitoare la procesul care generează deșeul respectiv (descrierea procesului
tehnologic cu precizarea punctelor de unde rezultă deșeuri, date privind materiile prime,
produsele și cantitatea de deșeu pe unitatea de măsură a produsului finit obținut din proces);
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
63
descrierea modului de tratare aplicat deșeului, sau declararea motivelor pentru care acest
mod de tratare nu a fost considerat necesar;
date privind compoziția deșeu lui și comportarea la levigare,
atunci când acestea sunt considerate relevante;
aspectul deșeului (miros, culoare, stare fizică);
codul, conform H.G. nr. 856/2002 privind evidenta gestiunii deșeurilor și Lista deșeurilor,
inclusiv a deșeurilor periculoase, și alte informații considerate necesare;
o pentru deșeurile periculoase – proprietatea care face ca respectivul
deșeu să fie considerat periculos, conform anexei IE din Legea nr.
426/2001 cu modificările și completările ulterioare;
clasa de depozit în care poate fi acceptat deșeul;
informații suplimentare sau alte restricții și precauții necesare
pentru activitatea de depozitare propriu -zisă;
testarea dacă deșeul poate fi reciclat sau valorificat.
Ca regulă generală, informațiile de mai sus se obți n în urma testării deșeului. Pe lângă
comportarea la levigare, compoziția deșeului trebuie să fie cunoscută sau determinată prin
analize.
Cazuri în care nu sunt necesare teste
Testele și analizele de laborator nu sunt necesare în următoarel e cazuri:
– deșeul se regăsește pe o listă de deșeuri pentru care s -a stabilit
că nu este necesară efectuarea de analize;
– toate datele necesare, cerute de către autoritatea competentă pentru protecția mediului,
sunt furnizate și însoțite de documen te justificative;
– anumite tipuri de deșeuri pentru care nu se poate realiza testarea sau pentru care
nu sunt disponibile proceduri de analiză corespunzătoare și criterii de acceptare – acest fapt
trebuie să fie justificat și docume ntat, inclusiv motivele pentru care deșeul este acceptat la acea
clasă de depozit.
Teste pentru verificarea conformării
Scopul realizării testelor de conformare este de a verifica periodic fluxurile de deșeuri care
vin la depozitare.
În cazul în care, pe baza informațiilor de caracterizare generală, rezultă că un deșeu
îndeplinește criteriile de acceptare într -o anumită clasă de depozit, se procedează la teste
ulterioare pentru verificarea conformării – pentru a se stabili dacă deșeul respec tiv este conform
cu datele de caracterizare generală și cu criteriile de acceptare, prezentate în Secțiunea 2 din
Ordinul nr. 95/2005.
Deșeur ile pentru care nu sunt necesare analize de caracterizare generală, sunt exceptate și de la
efectuarea testelor de conformare. Ele se verifică pentru conformarea cu caracterizarea generală.
Testele de verificare a conformării se realizează cel puțin anual și, în orice situație ,
operatorul trebuie să se asigure că efectuarea testelor de conformare se desfășoară în
conformitate cu scopul și frecvența stabilite în cadrul caracterizării generale.
Verificarea la locul de depozitare
Fiecare transport de deșeuri adus la un depozit se inspectează vizual înainte și după
descărcare;
Se verifică documentația însoțitoare ;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
64
Pentru deșeurile pe care generatorul le depozitează pe un amplasament propriu (pe care îl
are sub control), verificarea se poate face la punctul de livrare a transportului;
Deșeul se acceptă la depozitare numai dacă este conform cu cel descris în c adrul caracterizării
generale și testării de conformare, respectiv cu cel pentru care sunt prezentate documente
însoțitoare . Dacă nu sunt îndeplinite aceste condiții , deșeul nu este acceptat în depozit;
Este necesară testarea aleatoare a deșeului înainte ca acesta să fie depozitat. În acest scop, se
utilizează metode corespunzătoare de testare rapidă;
După depozitarea deșeului, probele se preludează periodic. Probele prelevate se păstrează
după acceptarea deșeului, pentru o perioadă de timp care este stabi lită de către autoritatea
competentă pentru protecția mediului, dar nu mai puțin de 1 lună.
Criterii pentru acceptarea deșeurilor pe depozitele de deșeuri nepericuloase
Deșeuri acceptate la depozitare în depozite de deșeuri nepericuloase
a) deșeuri municipal e;
b) deșeuri nepericuloase de orice altă origine, care satisfac criteriile de acceptare a
deșeurilor la depozitul pentru deșeuri nepericuloase;
c) deșeuri periculoase stabile, nereactive, cum sunt cele solidificate, vitrificate, care
la levigare au o comportare echivalentă cu a celor prevăzute la lit. b) și care satisfac
criteriile relevante de acceptare; aceste deșeuri periculoase nu se depozitează în celule
destinate deșeurilor biodegradabile nepericuloase, ci în celule separate.
Deșeuri care nu se acceptă la depozitare
– deșeuri lichide;
– deșeuri explozive, corozive, oxidante, foarte inflamabile sau inflamabile, proprietăți ce sunt
definite în anexa nr. I E la Ordonanța de urgenta a Guvernului nr. 78/2000, aprobată cu
modificări și completări prin Le gea nr. 426/2001, cu modificările și completările ulterioare;
– deșeuri periculoase medicale sau alte deșeuri clinice periculoase de la unități
medicale sau veterinare cu proprietatea H9, definită în anexa nr. I E și având categoria
prevăzută la lit. A pct. 14 din anexa nr. I C la Ordonanța de urgenta a Guvernului nr.
78/2000, aprobată cu modificări și completări prin Legea nr. 426/2001, cu modificările și
completările ulterioare;
– toate tipurile de anvelope uzate, întregi sau tăiat e, excluzând anvelopele folosite ca materiale
în construcții într -un depozit;
– orice alt tip de deșeu care nu satisface criteriile de acceptare.
Deșeuri care pot fi acceptate fără testare în depozitele de deșeuri nepericuloase
– deșeuri municipale care în deplinesc criteriile definite conform H.G. 349/2005, care se
regăsesc în Categoria 20 a Listei Europene a Deșeurilor "Deșeuri municipale și asimilabile din
comerț, industrie, instituții, inclusiv fracțiuni colectate separat" precum și alte deșeuri similare
acestora din alte surse.
Condiții:
– aceste tipuri de deșeuri nu sunt admise la depozitare dacă nu au fost tratate sau dacă sunt
contaminate la un nivel suficient de ridicat încât să determine apariția de riscuri asociate și deci
să justifice eliminarea l or în alt mod;
– deșeurile municipale biodegradabile nu se depozitează în
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
65
aceleași celule cu deșeurile periculoase stabilizate care, în urma unei operații de tratare au
căpătat caracter nepericulos.
Valori limită pentru caracteristicile de levigabili țațe ale deșeurilor nepericuloase
– valorile limită pentru deșeurile nepericuloase granulate acceptate în aceeași celulă
cu deșeuri periculoase stabile, deșeurile nereactive sunt prezentate în Anexa nr. 3 a
prezent ului ghid;
– deșeuri de ghips: deșeurile nepericuloase pe bază de ghips se elimină numai în depozitele
de deșeuri nepericuloase, în celule unde nu sunt acceptate deșeurile biodegradabile. Valorile
limită pentru TOC (carbon organic total) și DOC indicate în Anexa nr. 4 din prezentul ghid și
criteriile suplimentare pentru deșeurile granulare prezentate în cele ce urmează se aplică
deșeurilor depozitate împreună cu deșeuri pe bază de ghips.
Criterii pentru deșeurile periculoase care pot fi acceptat e în depozitele de deșeuri nepericuloase
– deșeurile periculoase stabile, nereactive, care au o comportare echivalentă cu cea a
deșeurilor nepericuloase, pot fi acceptate în depozitele de deșeuri nepericuloase;
– valorile limită pentru deșeurile periculoas e granulare acceptate la depozitele pentru
deșeuri nepericuloase sunt prezentate în Anexa nr. 4 a prezentului ghid.
Criterii suplimentare
Pe lângă valorile limită ale levigatului prevăzute în Anexa nr. 4 din prezentul ghid, deșeurile
granulare trebuie să î ndeplinească și următoarele criterii suplimentare:
– TOC (carbon organic total): 5 % (dacă această valoare nu este obținută, poate fi admisă
de autoritatea de mediu o valoare limită mai mare, cu condiția ca valoarea DOC de 800 mg/kg să
fie obținută la L/S = 10 l/kg, atât la p Hul propriu al materialului cât și la o valoare a pH -ului
cuprinsă între 7,5 și 8,0.);
– pH: minimum 6;
– capacitatea de neutralizare a acizilor: trebuie să fie evaluată.
Deșeuri cu azbest
Materialele de construcție, precu m și alte deșeuri similare cu conținut de azbest pot fi
acceptate în depozitele de deșeuri nepericuloase, fără testare.
În cazul depozitelor care acceptă deșeuri de materiale de construcție sau alte deșeuri similare cu
conținut de azbest, trebuie înd eplinite următoarele cerințe:
– deșeurile să nu conțină alte tipuri de deșeuri periculoase în afară de azbest, inclusiv fibre
cu lianți sau ambalate în plastic;
– depozitul acceptă numai materiale de construcție sau alte deșeuri
similare cu conținut de azbest. Aceste deșeuri pot fi acceptate și în depozite de deșeuri
nepericuloase, dar numai în celule separate, amenajate corespunzător;
– pentru a împiedica dispersarea fibrelor, deșeurile depozitate cu
conținut de azbest se acoperă cu materiale c orespunzătoare, atât zilnic, cât și înaintea fiecărei
operații de compactare, iar deșeurile neambalate se stropesc cu apă la intervale regulate;
– se realizează acoperirea finală a celulei/depozitului pentru a evita
dispersarea fibrelor;
– în cadrul celulei/depozitului în care există deșeuri cu azbest nu se efectuează nici un fel
de lucrări (ex: foraje) care ar putea conduce la dispersarea fibrelor;
– după închiderea celulei/depozitului ce conține deșeuri cu azbest, se păstrează o schiță de
amplasare care indică în mod clar localizarea acesteia/acestuia;
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
66
– după închiderea depozitului, posibilitățile de utilizare ulterioară a terenului se
restricționează, astfel încât să fie evitate la maximum posibil riscurile pentru sănătatea
populației.
Metode folosi te pentru prelevarea și analiza probelor
Testarea și prelevarea probelor pentru caracterizarea generală și verificarea conformării se
realizează de către instituții și persoane abilitate independente. Laboratoarele trebuie să aibă
experiență relevantă în t estarea și analizarea deșeurilor și un sistem eficient de asigurare a
calității.
Metode folosite pentru prelevarea și analiza probelor sunt indicate în Secțiunea 3 a Ordinului
nr. 95/2005 privind stabilirea criteriilor de acceptare și procedurilor prelim inare de acceptare a
deșeurilor la depozitare și lista națională de deșeuri acceptate în fiecare clasă de depozit de
deșeuri. Standardele menționate în ordin reprezintă standarde de referință pentru cerințele
minimale specifice domeniilor lor de aplicare.
Autoritatea centrală pentru protecția mediului poate accepta utilizarea și a altor standarde
naționale sau internaționale dacă utilizatorii demonstrează că datele furnizate sunt de aceeași
calitate și comparabilitate științifică.
INVENTA RUL IEȘIRILOR (PRODUSELOR)
Numele procesului
Numele produsului
Utilizarea
produsului Cantitatea de
produs
prognozată pe an Sortare Deșeuri recicla te valorificare 10.000 t/an
Compo stare Compo st îngrășăminte sol 11.000 t/an
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
67
Care sunt modalitățile actuale sau
propuse de manipulare a deșeurilor?
Deșeurile sunt colectate separat? Traseul
de eliminare este cât mai
apropiat posibil de punctul de
producere? Codurile
deșeurilor
conform EWC
(Codul European
al Deșeurilor) Ident ificați sursele
de deșeuri
(punctele din cadrul
procesului) Ident ificați fluxurile de d eșeuri
(ce deșeuri sunt generate)
(periculoase, nep ericuloase,
inerte) Cuantific
ați
fluxurile
de
deșeuri Referința
deșeului
HG
856/2002
Activități de înt reținere
vehicule și utilaje
13 02 0 6*
Ulei uzat/Periculos
100 1/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
16 01 03
Anvelope uzate/Nepericulos
5 buc/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
16 06 01*
Acumul atori uzați/Peric ulos
3 buc/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
16 01 0 7*
Filtre de ulei uzate/Pericul os
10 bu c/an Colectare sep arată, eliminare finală prin operato ri
autorizați
15 02 0 2*
Deșeuri textile contamin ate/Peric ulos
0,1 t/an Colectare sep arată, eliminare finală prin operato ri
autorizați
HG
856/2002
Activitatea de
exploatare și înt reținere
a stației de epurare
levigat
19 08 14 Nămolu ri provenite din alte procedee
de epurare a apelor reziduale
industriale altele d ecât cele specificate
la 19 08 1 3*
271,54 m 3/an
Colectare sep arată, eliminare finală prin depozit are
19 02 99 Alte deșeuri nespecificate
(cartușe filtrante)/Nepericulos
1 buc./an Colectare sep arată, eliminare finală prin depozit are
HG
856/2002
Personal de
exploatare, întreținere
20 03 01
Deșeuri m enajere / N epericulos
1,95 t/an Colectare sep arată, eliminare finală prin depozit are
20 01 01
Ambal aje hârtie și c arton
0,1 t/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
20 01 39 Ambalaje materiale plastice-PET
0,1 t/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
20 01 40
Deșeuri metalice
0,09 t/an Colectare sep arată, predare spre valorific are
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
68
Capitolul 6 – DETERMINĂRI EXPERIMENTALE ȘI ESTIMĂRI LA CMID FRĂTEȘTI
Descompunerea substanțelor organice și formarea gazului de depozit are loc în câteva
faze, cu o tranziție fluida de la o faza la alta.
Colectarea gazului de depozit va fi realizata prin intermediul forajelor ver ticale cu
diametru variabil intre 600 și 800 mm. în axul forajelor sunt amplasate conducte perforate de
PVC, având orificii pe jumătate din lungime în partea inferioara. Forajele vor fi echipate cu
cămine cu racorduri flexibile, sistem de măsurare a debitu lui, sistem de închidere și port de
prelevare a probelor de gaz.
Conducta generala perimetrala de colectare a gazului cu diametru de 200 mm va fi
amplasata în exteriorul depozitului. Conductele de legătura ale puțurilor de colectare a gazului au
diametru d e 90 mm și conductele de colectare ale grupurilor de puțuri au diametrul de 100 mm.
Gestionarea gazului colectat se va face prin sistemul de instalație de ardere a gazului.
Puțurile pentru extracția gazului trebuie să fie poziționate în mod uniform în masa de
deșeuri care generează gaz. Puțurile de gaz se amplasează pe cât posibil simetric și la distanta
egală între ele (recomandat, de circa 50 m). Puțurile se amplasează cât mai aproape de ber me și
de căile de circulație, iar distanta de la puțuri până la l imita exterioară a corpului depozitului
trebuie să fie > 40 m, pentru a cuprinde în zona de aspirare și marginea depozitului.
Puțurile de gaz trebuie să fie etanșe, pentru a nu permite pătrunderea aerului în interior;
ele trebuie să fie rezistente, pentru a suporta tasarea corpului depozitului și, de asemenea, să
poată fi ușor reparate și controlate.
În timpul operării, la suprafața depozitului, construcția puțului constă dintr -o instalație
specială. Acest sistem de construcție este necesar pentru a putea s uporta tasările din corpul
depozitului fără deteriorarea puțului de gaz și a sistemului de impermeabilizare la suprafața
depozitului.
După închidere, trebuie să se evite atât pătrunderea aerului și a apei din precipitații în
corpul depozitului în jurul puț urilor de extracție a gazului, cât și emisiile de gaz în stratul de
recultivare. La extremitatea superioară a puțului de gaz se aplică o conductă etanșă peste
conducta filtrantă. Conducta etanșă trebuie să aibă un capac cu sistem de înfiletare, pentru a se
asigura controlul conductei filtrante, care se scurtează periodic, corespunzător tasărilor din
corpul depozitului. Capacul este prevăzut cu o instalație pentru prelevarea probelor de gaz și
măsurarea temperaturii.
În forma sa finală puțul de gaz este prevăzut cu un dispozitiv de acoperire și închidere,
pentru evitarea influențelor climatice și a manipulărilor nepermise ale instalațiilor de siguranță.
[20]
În cazul depozitelor nou construite, inclusiv în cazul CMID Frătești, se începe instalarea
puțuril or de gaz după ce stratul de deșeuri a atins înălțimea de aproximativ 4 m. Baza puțului
trebuie să fie amplasată la cel puțin 2 – 3 m deasupra stratului de drenaj pentru levigat, pentru a
se evita apariția unor forte de presiune peste limita admisă pe stra tul de drenaj pentru levigat și
pe stratul de impermeabilizare a bazei depozitului. Cu ajutorul unor dispozitive de tragere în
formă de cupolă puțurile de gaz sunt înălțate o dată cu creșterea în înălțime a corpului
depozitului până la nivelul maxim de ump lere a acestuia. [34]
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
69
Principalele caracteristici ale studiului de caz considerat:
Nr.
crt. Celula Suprafața
ha Volumul
(m3/an) Volumul
(m3/perioada)
de operare) Perioada de
activitate
1 Celula 1 1,88 40.774 285.419 (7 ani) 7
2 Celula 2 1,3 30.144 271.030 (9 ani) 9
3 Celula 3 1,3 33.205 232.435 (7 ani) 7
Total
Total 4,48 104.123 788.884 23
Pentru estimarea cantității de biogaz s -a utilizat un model matematic de ordin întâi. Parametrii
care influențează capacitatea de producție a biogazului dintr -un depozit de deșeuri fac referire la
cantitatea de deșeuri stocată în perioada de activitate, timpul de depozitare sau timpul pe care îl
petrec deșeurile în depozit și perioada de post -închidere a depozitului de deșeuri. S -a utilizat și s –
a aplicat un model matematic de ordin întâi datorită faptului că nu există date având în vedere
perioada scurta de timp de la data punerii în funcțiune a depozitului. De asemenea, s -a dorit
identificarea aspectelor care pot avea influențe asupra capacităț ii de producție a biogazului și
identificarea posibilelor cantități care se pot colecta în perioada de post -închidere.
Utilizarea modelul ului LandGEM pentru estimarea cantității de biogaz la CMID Frătești
05.00010.00015.00020.00025.00030.00035.00040.00045.000
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040Evolutia estimata a cantitatii de deseuri depuse
(mc)
mc
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
70
050000100000150000200000250000300000350000400000450000
1234567891011121314151617181920212223Evolutia cantitatii de deseuri depuse / biogaz
generat
an cantitate de deseuri mc/an cantitate de biogaz mc/an
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
71
USER INPUTS Landfill Name or Identifier:
TRUE 4: ENTER WASTE ACCEPTANCE RATES
1: PROVIDE LANDFILL CHARACTERISTICS Mg/year
Landfill Open Year 2017
Landfill Closure Year 2039 Input Units Calculated Units
Have Model Calculate Closure Year? FALSE (Mg/year) (short tons/year)
Waste Design Capacity 788.884 megagrams 2017 4.077 4.485
2018 4.077 4.485
2019 4.077 4.485
2: DETERMINE MODEL PARAMETERS 2020 4.077 4.485
Methane Generation Rate, k ( year-1) 2021 4.077 4.485
0,05 2022 4.077 4.485
Potential Methane Generation Capacity, L o (m3/Mg) 2023 4.077 4.485
170 2024 3.014 3.315
NMOC Concentration ( ppmv as hexane ) 2025 3.014 3.315
4000 2026 3.014 3.315
Methane Content ( % by volume ) 2027 3.014 3.315
50 2028 3.014 3.315
2029 3.014 3.315
2030 3.014 3.315
3: SELECT GASES/POLLUTANTS 2031 3.014 3.315
Gas / Pollutant #1 Default pollutant parameters are currently being used by model. 2032 3.014 3.315
Total landfill gas 2033 3.320 3.652
Gas / Pollutant #2 2034 3.320 3.652
Methane 2035 3.320 3.652
Gas / Pollutant #3 2036 3.320 3.652
Carbon dioxide 2037 3.320 3.652
Gas / Pollutant #4 2038 3.320 3.652
NMOC 2039 3.320 3.652
2040
2041
Description/Comments: 2042
2043
2044
2045
2046
2047Input Units:
YearCMID
Waste Design Capacity entered is not used by the
model unless 'Have Model Calculate Closure Year?'
option is Yes.
CAA Conventional – 0.05
CAA Conventional – 170
CAA – 50% by volume
megagrams
Restore Default Model
Parameters
Mg/year
Total landfill gas
Clear ALL Non-Parameter
Inputs/Selections
CAA – 4,000
Methane
Carbon dioxide
NMOC
Edit Existing or Add
New Pollutant
Parameters
Restore Default
Pollutant
Parameters
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
72
POLLUTANTS Landfill Name or Identifier:
Total landfill gas 30,03
Methane 16,04
Carbon dioxide 44,01
NMOC 4.000 86,18CMID
Molecular Weight NotesConcentration
(ppmv )Gas / Pollutant Default Parameters:Enter User-specified Pollutant
Parameters for Existing Pollutants:GasesDefault parameters will be used by model unless alternate parameters are entered.
CompoundConcentration
(ppmv ) Molecular Weight
Edit Existing Pollutant
Parameters
Enter New Pollutant
Parameters
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
73
INPUT REVIEW Landfill Name or Identifier:
LANDFILL CHARACTERISTICS WASTE ACCEPTANCE RATES
Landfill Open Year 2017 Year (Mg/year) (short tons/year)
Landfill Closure Year (with 80-year limit) 2039 2017 4.077 4.485
Actual Closure Year (without limit) 2039 2018 4.077 4.485
Have Model Calculate Closure Year? No 2019 4.077 4.485
Waste Design Capacity 788.884 megagrams 2020 4.077 4.485
2021 4.077 4.485
MODEL PARAMETERS 2022 4.077 4.485
Methane Generation Rate, k 0,050 year-1 2023 4.077 4.485
Potential Methane Generation Capacity, L o 170 m3/Mg 2024 3.014 3.315
NMOC Concentration 4.000 ppmv as hexane 2025 3.014 3.315
Methane Content 50 % by volume 2026 3.014 3.315
2027 3.014 3.315
GASES / POLLUTANTS SELECTED 2028 3.014 3.315
Gas / Pollutant #1: Total landfill gas 2029 3.014 3.315
Gas / Pollutant #2: Methane 2030 3.014 3.315
Gas / Pollutant #3: Carbon dioxide 2031 3.014 3.315
Gas / Pollutant #4: NMOC 2032 3.014 3.315
2033 3.320 3.652
Description/Comments: 2034 3.320 3.652
2035 3.320 3.652
2036 3.320 3.652
2037 3.320 3.652
2038 3.320 3.652
2039 3.320 3.652
2040 0 0CMID FRĂTEȘTI
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
74
METHANE Landfill Name or Identifier:
First-Order Decomposition Rate Equation:
Where,
QCH4 = annual methane generation in the year of the calculation (m3/year ) Mi = mass of waste accepted in the ith year ( Mg)
i = 1-year time increment
n = (year of the calculation) – (initial year of waste acceptance)
j = 0.1-year time increment
k = methane generation rate ( year-1) Model Parameters from User Inputs:
Lo = potential methane generation capacity (m3/Mg) k = 0,050 year-1
Lo = 170 m3/Mg
When Model Calculates Closure Year…
Final Non-Zero Acceptance Entered = 3.320 megagrams in2039
Waste Design Capacity = 788.884 megagrams
Closure Year (with 80-year limit) = 2039
Actual Closure Year (without limit) = 2039
Model Waste Acceptance Limit = 80yearsCMID FRĂTEȘTI
tij = age of the jth section of waste mass M i accepted in the ith year
(decimal years , e.g., 3.2 years)
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
75
User Waste
Acceptance
InputsUser Waste-
In-PlaceWaste
AcceptanceWaste-In-
Place
(Mg/year) (Mg) (Mg/year) (Mg)
2017 4.077 0 4.077 0 0
2018 4.077 4.077 4.077 4.077 0
2019 4.077 8.154 4.077 8.154 0
2020 4.077 12.231 4.077 12.231 0
2021 4.077 16.308 4.077 16.308 0
2022 4.077 20.385 4.077 20.385 0
2023 4.077 24.462 4.077 24.462 0
2024 3.014 28.539 3.014 28.539 0
2025 3.014 31.553 3.014 31.553 0
2026 3.014 34.567 3.014 34.567 0
2027 3.014 37.581 3.014 37.581 0
2028 3.014 40.595 3.014 40.595 0
2029 3.014 43.609 3.014 43.609 0
2030 3.014 46.623 3.014 46.623 0
2031 3.014 49.637 3.014 49.637 0
2032 3.014 52.651 3.014 52.651 0
2033 3.320 55.665 3.320 55.665 0
2034 3.320 58.985 3.320 58.985 0
2035 3.320 62.305 3.320 62.305 0
2036 3.320 65.625 3.320 65.625 0
2037 3.320 68.945 3.320 68.945 0
2038 3.320 72.265 3.320 72.265 0
2039 3.320 75.585 3.320 75.585 3320
2040 0 78.905 0 78.905 0
2041 0 78.905 0 78.905 0Year
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
76
RESULTS Landfill Name or Identifier:
Closure Year (with 80-year limit) = 2039
Methane = 50% by volume User-specified Unit: short tons/year
(Mg/year) (short tons/year) (Mg) (short tons) (Mg/year) (m3/year) (short tons/year) (Mg/year) (m3/year) (short tons/year)
2017 4.077 4.485 0 0 0 0 0 0 0 0
2018 4.077 4.485 4.077 4.485 8,464E+01 6,777E+04 9,310E+01 2,261E+01 3,389E+04 2,487E+01
2019 4.077 4.485 8.154 8.969 1,651E+02 1,322E+05 1,817E+02 4,411E+01 6,612E+04 4,852E+01
2020 4.077 4.485 12.231 13.454 2,417E+02 1,936E+05 2,659E+02 6,457E+01 9,678E+04 7,103E+01
2021 4.077 4.485 16.308 17.939 3,146E+02 2,519E+05 3,460E+02 8,403E+01 1,260E+05 9,243E+01
2022 4.077 4.485 20.385 22.424 3,839E+02 3,074E+05 4,223E+02 1,025E+02 1,537E+05 1,128E+02
2023 4.077 4.485 24.462 26.908 4,498E+02 3,602E+05 4,948E+02 1,201E+02 1,801E+05 1,322E+02
2024 3.014 3.315 28.539 31.393 5,125E+02 4,104E+05 5,637E+02 1,369E+02 2,052E+05 1,506E+02
2025 3.014 3.315 31.553 34.708 5,501E+02 4,405E+05 6,051E+02 1,469E+02 2,202E+05 1,616E+02
2026 3.014 3.315 34.567 38.024 5,858E+02 4,691E+05 6,444E+02 1,565E+02 2,345E+05 1,721E+02
2027 3.014 3.315 37.581 41.339 6,198E+02 4,963E+05 6,818E+02 1,656E+02 2,482E+05 1,821E+02
2028 3.014 3.315 40.595 44.655 6,522E+02 5,222E+05 7,174E+02 1,742E+02 2,611E+05 1,916E+02
2029 3.014 3.315 43.609 47.970 6,829E+02 5,468E+05 7,512E+02 1,824E+02 2,734E+05 2,007E+02
2030 3.014 3.315 46.623 51.285 7,122E+02 5,703E+05 7,834E+02 1,902E+02 2,851E+05 2,093E+02
2031 3.014 3.315 49.637 54.601 7,400E+02 5,926E+05 8,140E+02 1,977E+02 2,963E+05 2,174E+02
2032 3.014 3.315 52.651 57.916 7,665E+02 6,138E+05 8,431E+02 2,047E+02 3,069E+05 2,252E+02
2033 3.320 3.652 55.665 61.232 7,917E+02 6,339E+05 8,709E+02 2,115E+02 3,170E+05 2,326E+02
2034 3.320 3.652 58.985 64.884 8,220E+02 6,582E+05 9,042E+02 2,196E+02 3,291E+05 2,415E+02
2035 3.320 3.652 62.305 68.536 8,508E+02 6,813E+05 9,359E+02 2,273E+02 3,407E+05 2,500E+02
2036 3.320 3.652 65.625 72.188 8,783E+02 7,033E+05 9,661E+02 2,346E+02 3,516E+05 2,581E+02
2037 3.320 3.652 68.945 75.840 9,043E+02 7,242E+05 9,948E+02 2,416E+02 3,621E+05 2,657E+02
2038 3.320 3.652 72.265 79.492 9,292E+02 7,440E+05 1,022E+03 2,482E+02 3,720E+05 2,730E+02
2039 3.320 3.652 75.585 83.144 9,528E+02 7,629E+05 1,048E+03 2,545E+02 3,815E+05 2,799E+02
2040 0 0 78.905 86.796 9,752E+02 7,809E+05 1,073E+03 2,605E+02 3,905E+05 2,865E+02
2041 0 0 78.905 86.796 9,277E+02 7,428E+05 1,020E+03 2,478E+02 3,714E+05 2,726E+02Waste-In-Place Waste AcceptedCMID FRĂTEȘTI
Please choose a third unit of measure to represent all
of the emission rates below.
Total landfill gas MethaneYear
short tons/year
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
77
GRAPHS Landfill Name or Identifier: CMID FRĂTEȘTI
0,000E+002,000E+024,000E+026,000E+028,000E+021,000E+031,200E+03Emissions
YearMegagrams Per Year
Total landfill gas Methane Carbon dioxide NMOC
0,000E+001,000E+052,000E+053,000E+054,000E+055,000E+056,000E+057,000E+058,000E+059,000E+05Emissions
YearCubic Meters Per Year
Total landfill gas Methane Carbon dioxide NMOC
0,000E+002,000E+024,000E+026,000E+028,000E+021,000E+031,200E+03Emissions
YearUser -specified Unit (units shown in legend below )
Total landfill gas (short tons/year) Methane (short tons/year)
Carbon dioxide (short tons/year) NMOC (short tons/year)
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
78
Astfel, conform modelului, se estimează că în primul an de funcționare, cantitatea de metan
produsă de depozit va fi de 33890 mc, iar valoarea maximă a ca ntității de gaz va fi atinsă în
primul an de la închiderea depozitului, respectiv 390500 mc gaz metan, ceea ce reprezintă un
potențial energetic deloc de neglijat.
Conform rezultatelor modelului LandGEM, se poate observa o producție considerabilă de
biogaz produsă după o perioadă de 20 de ani de la închiderea activității.
Având în vedere studiile efectuate pentru alte depozite de deșeuri pentru care exista date
privind cantitatea de biogaz colectate, se apreciază ca valorile calculate ale cantității de biog az
prin modelul LandGEM supraestimează valoarea reală de aproape 100 de ori.
Principalele puncte slabe ale modelului aplicat pentru acest caz pornesc de la premisa că toate
fracțiile de carbon din deșeuri pot fi biodegradate biologic și de la compoziția si mplificată a
deșeurilor. Se poate afirma faptul că volumul de biogaz generat într -un singur an poate fi
datorat nu numai deșeurilor depozitate în anul respectiv ci și fracțiilor biodegradabile din
deșeurile depozitate în anii anteriori.
an cantitate de deș euri mc/an cantitate de biogaz mc/an
2017 40.774 0
2018 40.774 33886,975
2019 40.774 66121,262
2020 40.774 96783,465
2021 40.774 125950,254
2022 40.774 153694,562
2023 40.774 180085,764
2024 30.144 205189,853
2025 30.144 220234,218
2026 30.144 234544,860
2027 30.144 248157,565
2028 30.144 261106,370
2029 30.144 273423,654
2030 30.144 285140,217
2031 30.144 296285,357
2032 30.144 306886,942
2033 33.205 316971,481
2034 33.205 329107,585
2035 33.205 340651,804
2036 33.205 351633,005
2037 33.205 362078,647
2038 33.205 372014,848
2039 33.205 381466,455
2040 0 390457,102
2041 0 371414,284
2042 0 353300,196
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
79
2043 0 336069,542
2044 0 319679,237
2045 0 304088,297
2046 0 289257,736
2047 0 275150,469
2048 0 261731,223
Utilizând programul de generare a ecuațiilor liniare și neliniare TableCurve 3D pentru
capacitatea de producție a biogazului, plecând de la estimările realizate cu ajutorul modelului
LandGEM, se apreciază ca încă din anul doi de la deschiderea depozitului, acesta va genera o
cantitate importanta de biogaz ce poate fi colectata și utilizata în scopuri energetice. Un
maxim al cantității de biogaz colectate se estimează a se produce în anul 22 de la deschiderea
depozitului, pentru ca apoi cantitatea sa scadă, menținând -se totuși la valori ridicate. De
asemenea, odată cu închiderea depozitului de deșeuri, în perioada post închidere, acesta
continua sa genereze biogaz pe o perioada ce poate ajunge chiar și la 30 de ani post închidere,
ceea ce întărește necesitatea recuperă rii și utilizării acestei resurse energetice.
În România nu există date înregistrate, monitorizate pe toată perioada de viață a depozitului
de deșeuri, fiind la început în privința stocării deșeurilor în depozite de deșeuri conforme.
2015202020252030203520402045
an
05000 10000150002000025000300003500040000
cantitate de deseuri mc/an00
5000050000
100000100000
150000150000
200000200000
250000250000300000300000350000350000400000400000cantitate de biogaz mc/an
cantitate de biogaz mc/anEstimarea cantitatii de biogaz colectate
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
80
CONCLUZII
Principalul scop al depozitelor care acceptă deșeuri biodegradabile este de a preveni
emisia de gaz în atmosferă, datorită consecințelor negative asupra mediului (gaz cu efect de
seră).
La apariția efectului de seră, gazul metan are o influenta de 32 d e ori mai mare decât
cea a dioxidului de carbon (CO2). Proporția metanului rezultat de la depozitele de deșeuri este
estimată la 8 -18% din cea a metanului eliberat în întreaga lume [5].]
Ciclul de viață a depozitelor de deșeuri este structurat pe patru eta pe bine definite (proiectarea
și construcția, managementul activ, închiderea și managementul pasiv), dar, în analiza
teoretică și experimentală sunt considerate ca fiind importante perioada activă (perioada în
care se stochează cantități de deșeuri în depo zit) și perioada de post -închidere (perioada de
minim 30 de ani după acoperirea finală cu vegetație a depozitului).
Doar o parte dintre operatorii responsabili de depozitele de deșeuri din România
colectează și valorifică biogazul. Colectarea acestuia impl ică multe aspecte pozitive pentru
operatori și, este totodată un aspect important pentru prevenirea dezastrelor.
Colectarea biogazului produs în depozitele de deșeuri și folosirea acestuia la
producerea de energie prezintă numeroase avantajele din punct de vedere a mediului
Biogazul generat în depozit nu se emană în atmosferă, astfel evitându -se ca
metanul generat să contribuie la distrugerea stratul de ozon
Biogazul este utilizat pentru generarea de energie verde.
În comerțul internațional a CO2 -ului, meta nul este considerat asimilat cu un
factor de înmulțire de două zeci și patru de ori, astfel neutralizarea acestuia
este o cerință obligatoriu de mediu pentru toate depozitele neconforme.
Tehnologia prezentată este metoda cea mai eficientă din punct de vede rea a
neutralizării metanului.
Avantajele adiționale prin faptul că gazele volatile nu încarcă în procent
considerabil mediul înconjurător.
Valorile emisiilor de gaze de ardere, respectiv nivelul zgomotului generat se
încadrează în valorile admise de legis lația națională respectiv directivele
europene.
Ciclul de viață a depozitelor de deșeuri este structurat pe patru etape bine definite
(proiectarea și construcția, managementul activ, închiderea și managementul pasiv), dar, în
analiza teoretică și experimen tală sunt considerate ca fiind importante perioada activă
(perioada în care se stochează cantități de deșeuri în depozit) și perioada de post -închidere
(perioada de minim 30 de ani după acoperirea finală cu vegetație a depozitului).
Doar o parte dintre ope ratorii responsabili de depozitele de deșeuri din România colectează și
valorifică biogazul. Colectarea acestuia implică multe aspecte pozitive pentru operatori și,
este totodată un aspect important pentru prevenirea dezastrelor.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
81
Activitățile din perioad a de post -închidere (de aproximativ 30 de ani de la închiderea
definitivă a depozitului de deșeuri, conform literaturii de specialitate) reprezintă un pilon
important în ciclul de viață al unui depozit de deșeuri.
Activitățile din perioada de post -închider e (de aproximativ 30 de ani de la închiderea
definitivă a depozitului de deșeuri, conform literaturii de specialitate) reprezintă un pilon
important în ciclul de viață al unui depozit de deșeuri. [35]
Conform Strategiei Energetice a României 2016 -2030 cu p erspectiva anului 2050, prin
mecanisme adecvate de sprijin, utilizarea biogazului și a deșeurilor va crește, cu precădere
în capacități de cogenerare, cu respectarea standardelor de mediu. Vor fi sprijinite, prin
politici dedicate, utilizarea i nstalațiilor eficiente și mai puțin poluante, și
sistemele de cogenerare pe bază de biomasă și biogaz în zone semi -urbane.
Este apreciat potențialul de reducere a emisiilor de metan prin producția de biogaz, o
sursă regenerabilă de energie, iar o soluț ie cu efect pozitiv asupra mediului este transformarea
fracțiunii organice a deșeurilor în biogaz. [35]
Utilizarea biogazului și a deșeurilor va cunoaște o creștere importantă în capacități
de cogenerare având în vedere potențialul energetic oferit și creșterea numărului de depozite
conforme de deșeuri din Romania.
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
82
BIBLIOGRAFIE
[1] Blasy L., Lange M., Hagen N., Rosar D., Atudorei A. Beneficiile utilizării gazului de
depozit rezultat din depozitele de deșeuri municipale, Salubritatea, nr.4, 2006.
[2] Prof.dr.ing. Mircea BEJAN, Prof.dr.ing. Tiberiu RUSU, o sursă de energie regenerabilă –
biogazul din deșeurile organice
[3] N. Dixon, U. Langer, Development of a MSW classification system for the evaluation of
mechanical properties, Waste Management, 2006.
[4] Asistenta Tehnica pentru pregă tirea de proiecte în domeniul deșeurilor , Romania
Europeaid/119085/D/SV/RO – Masterplan pentru Județul Giurgiu
[5] B. Soporan, V. F. Soporan, O. Nemeș, E. Cociș, Universitatea Tehnică din Cluj -Napoca,
România, Gaze de depozit – oportunități de valorificare la depozitul de deșeuri municipale
Pata Rât, Cluj -Napoca, Analele Universității “Constantin Brâncuși ” din Târgu Jiu, Seria
Inginerie, Nr . 3/2011
[6] Manual proiect ”Cooperare româno – bulgară pentru o dezvoltare pe termen lung și
durabilă a resurselor umane tinere în domeniul tehnologiilor regenerabile de energie, în
scopul de a depăși bariera socio -culturală și pentru a deschide oportunități comune pentru a
obține un loc de muncă și ocuparea forței de muncă de -a lungul zonei de frontieră”, CBC
România -Bulgaria
[7] Prof.dr.ing. Mircea BEJAN, Prof.dr.ing. Tiberiu RUSU, o sursă de energie regenerabilă –
biogazul din deșeurile organice
[8] N. Dixon, U. Langer, Development of a MSW classification system for the evaluation of
mechanical properties, Waste Management, 2006.
[9] B. Soporan, V. F. Soporan, O. Nemeș, E. Cociș, Universitatea Tehnică din Cluj -Napo ca,
România, Gaze de depozit – oportunități de valorificare la depozitul de deșeuri municipale
Pata Rât, Cluj -Napoca, Analele Universității “Constantin Brâncuși ” din Târgu Jiu, Seria
Inginerie, Nr . 3/2011
[10] EcoBihor, Conversia biogazului din depozitele de deșeuri în energie electrică. Studiu de
caz Municipiul Oradea
[11] Belciu M.C., Fiore S., Genon G. and Nedeff V., (2016), Review of mathematical models
predicting leachate and biogas generation from
municipal solid waste landfills.
[12] Augen stein D. and Pacey J., (1991), Modeling landfill methane generation. Fourth
International Landfill Symposium, Atti Sardinia.
[13] Gh. Voicu, Sisteme de colectare a gazului
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
83
[14] Ministerul Mediului și Gospod ăririi Apelor, Metode și tehnologii de ges tionare a
deșeurilor
[15] Review of long term landfill gas monitoring data and potential for use to predict
emissions influenced by climate change, Adrien Bouzonville, Sze -Fei Peng,Sharon Atkins
[16] Superfund Landfill Methane -To-Energy Pilot Project, United States Environmental
Protection Agency, Office of Solid Waste and Emergency Response, Office of Superfund
Remediation and Technology Innovation WASHINGTON, D.C. 20460
[17] Canziani R. and Cossu R., (1985), Valutazione della quantità del percolato prodotta
în uno scarico controllato. Ingegneria Ambientale,14
[18] Cossu R. and Christensen T., (1989), Sanitary landfilling: Process, Technology and
Environmental Impact. Ed. Academic Press
[19] Tchobanoglous G., Theisen H. and Vigil S.A., (199 3), Integrated Solid Waste
Management. Ed. McGraw -Hill Inc., New York, USA
[20] Oonk J., Weenk A., Coops O. and Luning L. , (1994), Validation of Landfill Gas
Formation Models. 94(315), Institute of Environmental and Energy Technologies
[21] SWANA, (1998) , Comparison of Models for Predicting Landfill Methane Recovery
Publication. The Solid Waste Association of North America
[22] Studii și cercetări cu privire la evaluarea aspectelor tehnologice pentru perioada de post –
închidere a depozitelor de deșeuri municipale solide, Ing. Mihai -Cosmin BELCIU, Bacău
2016
[23] Innovative Approach to Landfill Gas Collection and Control, E. S. Steinhauser, Sanborn,
Head & Associates, S. Fourmont, AFITEX -TEXEL,
[24] Management of Low Levels of Landfill Gas Prepared by Golder Associates Ireland
Limited on behalf of the Environmental Protection Agency
[25] Measuring landfill gas collection efficiency using surface methane concentrations,
Raymond L. Huitric and Dung Kong Solid Waste Management Department
[26] Tchobanoglou s G., Theisen H. and Vigil S.A., (1993), Integrated Solid Waste
Management. Ed. McGraw -Hill Inc., New York, USA
[27] Chiodoni D. M., (2005), Post -chiusura delle discariche – Analisi gestionale ed
economica. Master Thesis, Facoltà di I ngegneria, Politecnico di Torino, Torino, Italy,
în Italian
[28] Melidoro M., (2013), Valutazione dei modelli predittivi per il calcolo del
biogas e del percolato appicato alle discariche per rifiuti solidi urbani. BSc Thesis, Facolta di
Ingegneria, Polit ecnico di Torino, Torino, Italy,, în Italian
[29] Oonk J., Weenk A., Coops O. and Luning L. , (1994), Validation of Landfill Gas
Formation Models. 94(315), Institute of Environmental and Energy Technologies
ANALIZA DEGAZEIFICĂRII DEPOZITELOR DE DEȘEURI –
SOLUȚII ȘI TEHNICI DE RECUPERARE A GAZULUI
84
[30] SWANA, (1998), Comparison of Models for Predicting Landfill Methane Recovery
Publication. The Solid Waste Association of North America
[31] EMCON Associates, (1980), Methane Generation and Recovery from Landfills. Ed.
Ann Arbor Science Publishers. Inc., Ann Arbor. Michigan
[32] Thorneloe S.A ., Reisdorph A., Laur M., Pelt R. , Bass R.L and Burklin C., (1999), The
U.S. Environmental Protection Agency’s Landfill Gas Emissions Model (LandGEM).
Proceedings of Sardinia, 99 Sixth International Landfill Symposium, p. 11 -18
[33] EPC Consultanta de Mediu – Formular de solicitare la Raportul de amplasament Centrul
de Management Integrat al Deseurilor Fratesti, 2015
[34] ARPM Pitesti, Acord de mediu nr. 71/2008 revizuit 2015
[35] Strategia Energetica a Romaniei 2016 -2030 cu perspectiva anului 2050
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Capitolul 1 – Introducere ………………………………………………… ………pag 2 1.1 Generalități privind colectarea și depozitarea ecologică a deșeurilor urbane… [618476] (ID: 618476)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
