Impactul Asupra Mediului a Depozitarii Controlate a Deseurilor Menajere Romanesti
CAPITOLUL I
MANAGEMENTUL DEȘEURILOR MENAJERE ROMÂNEȘTI
INTRODUCERE
Stadiul actual al managementului deșeurilor urbane in România
Calitatea vieții este si trebuie sa fie o componenta esențiala in dezvoltarea socio-economica a României.
Pentru locuitorii orașelor si municipiilor, adică pentru peste 55% din populația României, calitatea vieții este strict condiționată si de calitatea serviciilor de gospodărire comunală, a calității mediului in care trăiesc.
In structura serviciilor de gospodărire comunala sunt incluse componente ca:
alimentarea cu energie electrica si gaze;
producția si distribuția apei potabile ;
canalizarea si epurarea apelor uzate si meteorice
producția si distribuția energiei termice pentru încălzire si apa calda
salubritatea si gestiunea deșeurilor urbane;
întreținerea străzilor, spatiilor verzi si obiective din domeniul public;
transportul local public;
administrarea, întreținerea si repararea fondului locativ de stat.
Acestea alcătuiesc tabloul complex si atât de important de apreciere a stadiului de civilizație a localităților țării.
In acest context , salubritatea localităților, managementul deșeurilor urbane , este un obiectiv important al unor structuri guvernamentale si locale, dar si al unor Asociații Profesionale, ca exponente ale societății civile. Aceasta cu atât mai mult cu cat in România, cat si in alte tari impactul deșeurilor asupra mediului a crescut alarmant in ultimii ani, administrarea necorespunzătoare a acestora, generând contaminări ale solului si ale pânzei freatice, precum si emisii de metan, CO2 si gaze toxice, cu efecte directe asupra sănătății populației si mediului.
Abordarea problematicii deșeurilor trebuie sa plece de la o analiza a situației actuale, a identificării disfuncționalităților, din care sa rezulte propuneri de masuri si acțiuni, ce pot fi incluse in strategia naționala de protecția mediului.
1.1. DEFINIREA DEȘEURILOR
În dicționarul enciclopedic al limbii române deșeul este definit :
Parte dintr-o materie primă sau dintr-un material ce rămâne în urma unui proces tehnologic de realizare a unui anumit produs sau semifabricat, neputând fi utilizat în cursul aceluiași proces tehnologic (deșeuri industriale), sau care rezultă din activități umane, casnice, menajere (deșeuri neindustriale).
În sens larg deșeul este orice substanță, material sau obiect în general care a pierdut orice finalitate economică, deci orice scop economic și pe care posesorul îl destinează abandonării.
Deșeul este o materie care într-un circuit economic dat, deci într-o anumita societate nu mai are nici o valoare. Rezultă că deșeul nu poate fi delimitat de contextul socio-economic din care provine. Astfel, ceea ce este considerat deșeu la București poate avea finalitate economică la Kinshasa.
Subprodusul este prin definiție corpul sau materia obținută ca accesoriu în cursul fabricației unei substanțe sau ca reziduuri ale unei extracții. După definiția de azi, subprodusul este un reziduu sau deșeu numai dacă a pierdut orice finalitate economică.
De exemplu, păcura este un subprodus de rafinare, dar nu este un deșeu.
Deosebim două grupe mari de deșeuri:
A – urbane, categorie care în principal este formată de gunoaiele menajere și stradale
B – industriale, care la rândul lor sunt de trei categorii:
– deșeuri inerte constituite mai ales din materiale de umplutură și steril provenit din activitățile miniere
– deșeuri banale, asimilabile cu deșeurile menajere și care în consecință pot fi tratate în mod similar și împreună cu acestea
– deșeuri speciale, rezultate din procesele industriale, conținând elemente nocive în cantitate mai mică sau mai mare.
Acestea din urmă reprezintă anumite riscuri pentru mediul încojurător și în consecință eliminarea lor trebuie făcută cu precauțiuni speciale.
1.2. MANAGEMENTUL DEȘEURILOR MENAJERE
1.2.1. ORGANIZAREA ÎN ROMÂNIA A BĂNCII DE DATE PENTRU DEȘEURI
În România până în 1990 problemele legate de protecția mediului și în particular cele referitoare la evacuarea deșeurilor, nu li s-a dat importanța cuvenită, neluându-se în considerare efectele negative ale activității entropice generatoare de deșeuri asupra mediului ambiant.
Ținând cont de reala importanță și de amploarea problemelor de protecție a mediului, devine absolut necesară cunoașterea circuitului deșeurilor, stabilirea clară a responsabilităților factorilor implicați în activitatea de producere-colectare-transport și eliminarea deșeurilor, asupra mediului și sănătății oamenilor.
Indiferent dacă deșeurile provin din agricultură, industrie sau consum, problemele ce se pun în materie de eliminare și valorificare a acestora trebuie aprofundate într-o viziune ce depășește
nivelul aprecierilor conjuncturale, cuprinzând definirea clară a obiectivelor și mijloacelor unei politici pe termen mediu și lung.
Astfel, a apărut necesitatea abordării statistice în domeniul deșeurilor a problemelor privind cunoașterea cantităților și tipurilor de deșeuri generate, precum și modalitățile actuale de gestiune a acestora și organizarea depozitelor de stocare a lor.
Toate aceste informații favorizează evaluarea impactului pe care deșeurile îl au asupra factorilor de mediu, în vederea elaborării planurilor și strategiei de management pentru deșeuri de către autoritățile centrale și locale.
Pentru prima dată în România s-a demarat un program de cercetare care are ca obiectiv realizarea unei bănci de date în sistem informatic pentru deșeurile produse în țară, în sprijinul gestiunii acestora.
În acest sens a fost elaborată o metodologie de colectare, prelucrare și raportare de informații, îmbunătățită de la an la an.
Ținând cont de informațiile primite de la ICIM București (Institutul de Cercetări pentru Ingineria Mediului), pentru 2001, banca de date a fost realizată având următoarele documente6:
– Fișa de gestiune a deșeurilor
– Nomenclatorul de deșeuri
– Catalogul Activităților din Economia Națională
– Structura bazei de date
– Programul de utilizare și reactulizare
Fișa de gestiune a deșeurilor, reprezintă chestionarul de bază pe baza căruia se face colectarea datelor primare de la agenții economici. Ea este adoptată cerințelor actuale de raportare. Fișa cuprinde etapele parcurse de deșeuri, de la generare până la valorificare și/sau depozitare finală.
Chestionarele sunt de trei tipuri:
– pentru agenții economici producători de deșeuri
– pentru agenții de salubritate, care gestionează deșeurile orășenești
– pentru unitățile care gestionează deșeurile reciclabile (tip REMAT)
Fiecare din aceste tipuri de chestionare cuprinde capitole referitoare la:
a) date generale despre producător/gestionar (denumirea, profilul de activitate, activitatea economică în care se încadrează)
b) date calitative și cantitative referitoare la deșeuri produse/gestionate (denumirea deșeurilor și cadrul acestuia conform Nomenclatorului: cantitatea anuală produsă, compoziție, caracteristici fizico-chimice și/sau periculoase)
c) date referitore la stocare – colectare – tratare – reciclare – transport – depozitare definitivă a deșeurilor, pe tipuri
d) date cu privire la investiții în domeniul gestiunii deșeurilor (retehnologizări în vederea minimizării producției de deșeuri, tehnologii de reciclare sau valorificare, reconstrucție ecologică a mediului afectat de prezența deșeurilor)
Chestionarele aprobate au fost trimise agenților economici din județe de către fiecare Oficiu de Protecție a Mediului.
Fișele complectate de agenții economici se reîntorc la Oficiile de Protecție a Mediului județene, urmând ca în urma verificărilor, datele să fie introduse în sistemul computerizat și transmise prin rețea la Institutul de Cercetare și Protecție a Mediului.
Nomenclatorul de deșeuri poate fi asimilat cu o clasificare și urmărește identificarea tipurilor de deșeuri existente.
Necesitatea realizării unei astfel de clasificări a pornit de la nevoia de informație cantitativă, având ca obiectiv definirea într-o manieră organizată și clară a tuturor tipurilor de deșeuri astfel încât informațiile statistice cantitative să devină utilizabile pentru determinarea potențialului de reciclare/valorificare sau pentru urmărirea fluxului de deșeuri de la apariție până la eliminarea finală.
O clasificare statistică a deșeurilor favorizează armonizarea conceptuală, astfel încât datele colectate conform conceptului standard să fie comparabile în timp și spațiu.
În această perspectivă se disting două condiții. Prima gravitează în jurul întrebării: “Ce trebuie făcut cu deșeurile ?” astfel încât generarea lor să nu pună în pericol sau să înrăutățească sănătatea oamenilor, a plantelor și animalelor, a mediului sau peisajului.
Autoritățile care gestionează deșeurile încearcă să răspundă acestei întrebări și să rezolve problemele luând în considerare întregul proces de la generarea deșeurilor, până la tratarea și depozitarea lor finală.
A doua concluzie în privința necesității informației la nivelul deșeurilor se referă la gestiunea resurselor. Deșeurile “consumă” materii prime, iar o scădere a cantităților de deșeuri produce concomitent o reducere a necesarului de materii prime. Deasemenea, economiile de materii prime se pot obține prin recuperarea și reutilizarea sau reciclarea deșeurilor, micșorând cantitățile de deșeuri care necesită tratare și/sau depozitarea lor finală.
1.2.2. ASPECTE ALE MANAGEMENTULUI DEȘEURILOR
Dezvoltarea durabilă reprezintă scopul politicilor și strategiilor de dezvoltare economică și socială continuă (susținută) în care determinarea calității mediului și epuizarea resurselor naturale de care depinde activitatea umană în viitor ocupă un loc central.
Recomandările practice pentru realizarea dezvoltării durabile sunt:
– fluxul substanțelor necesare ar trebui să fie administrate astfel încât să se faciliteze și încurajeze refolosirea și reciclarea optimă, prin aceasta evitând irosirea și prevenirea epuizării stocului de resurse naturale, “rezervorul” de materii prime fiind limitat
– producerea și consumul de energie ar trebui să fie optimizat în funcție de resursele disponibile (raționalizat)
– consumul în societate și modul de viață ar trebui în consecință schimbat
În acest context, gospodărirea deșeurilor ocupă un rol important deoarece ele reprezintă nu numai o potențială sursă de poluare, dar pot constitui și o sursă importantă de materii prime secundare cât și o sursă de energie.
Alegerea priorităților în acest sector are consecințe directe din punct de vedere economic cât și din cel al mediului. Ea este în legătură nu numai cu politicile de mediu dar și cu politicile tehnologice, economice și de consum.
Tendințele actuale privind deșeurile au în vedere două aspecte:
– diminuarea volumului de deșeuri
– pericolul poluării mediului
Strategia modernă privind gospodărirea deșeurilor include o ierarhizare a opțiunilor de management al acestora în care primul accent este pus pe prevenirea producerii deșeurilor. Aceasta este urmată de promovarea acțiunilor de reciclare și refolosire și apoi optimizarea metodelor de stocare finală a deșeurilor.
În figura1.1 este indicată schema strategiei managementului deșeurilor.
Fig 1.1. Managementul deșeurilor.
În cadrul strategiei gospodăririi deșeurilor o atenție deosebită se acordă:
– prevenirii apariției exagerate a deșeurilor
– rezolvării problemei deșeurilor la sursa de generare a lor
– încurajarea refolosirii și reciclării deșeurilor.
De asemenea, se recomandă din punctul de vedere al eficienței reciclării, separarea deșeurilor chiar la sursă, acordarea de priorități pentru traseul urmat de diferitele deșeuri și promovarea securității depunerii finale.
Ulterior, aplicarea analizei ciclului de viață a produselor confecționate din materiale reciclate va fi promovată astfel încât să permită implicarea întregii populații în realizarea scopurilor ce trebuie atinse într-o perioadă anume stabilită.
Acolo unde este cazul se vor aplAcolo unde este cazul se vor aplica, instrumente economice și financiare cum ar fi subvenții, contribuții, etc.
Măsurile legislative privind gospodărirea deșeurilor trebuie să urmărească adaptarea unor directive speciale pentru ambalare, incinerare, control și redarea în uz a locurilor de depunere și a unei directive mai generale privind răspunderea civilă pentru stricăciuni și fapte aduse mediului.
1.2.3. EVALUAREA PRODUCȚIEI DE DEȘEURI MENAJERE
Conform actelor normative, se consideră reziduuri menajere, deșeuri provenite în mod obișnuit din activitatea casnică, precum și cele provenite din magazine, hoteluri, unități de alimentație publică, institute de învățământ și orice alte institute publice, precum și din intreprinderi industriale, ateliere, organizații meșteșugărești, deșeuri care nu rezultă dintr-o activitate industrială propriu-zisă.
Nu se consideră deșeuri menajere, deșeurile industriale provenite din procesul tehnologic al intreprinderilor, deșeurile din activitatea de construcții, gunoiul de grajd, bălegarul, deșeurile rezultate din grădini și deșeurile lichide sau vâscoase de orice fel.
În acest context, deșeurile menajere trecând din domeniul simplei preocupări de colectare și înlăturare a lor în domeniul folosirii ca sursă de materii prime și energie captează un interes tot mai mare, ce justifică eforturi științifice și investiții tehnologice.
Cantitatea și calitatea deșeurilor menajere depinde esențial de:
1. nivelul de industrializare și tehnicitate atins de comunitatea umană respectivă, având influențe atât asupra cantității cât și a calității (structurii) deșeurilor produse
2. nivelul de trai și civilizație al populației; cantitatea de deșeuri crește odată cu creșterea acestora
3. noile metode de condiționare a mărfurilor (modul de ambalare și de livrare către consumatorii finali), crescând nivelul de condiționare se constată o creștere a calității deșeurilor (crește aportul materiilor cu putere calorică ridicată: hârtie, plastic, etc)
4. climatul preponderent și anotimpurile
5. mișcarea sezonieră și ocazională a populației în perioadele de vacanță, concedii, sărbători, sfârșit de săptămână
6. alături de mișcarea sezonieră și ocazională mai putem aminti mișcarea permanentă a populației între localități, care ține de sfera de atracție a localităților urbane mari asupra populației rurale și din localitățile urbane mici – există fluxuri constante de deplasare a populației între acestea pentru aprovizionarea cu bunuri alimentare și nealimentare.
De exemplu, analizele statistice au evidențiat faptul că în București pe lângă populația stabilă ce se cifrează la 2.300.000 locuitori, zilnic trec prin București un număr de aproximativ 450.000 – 500.000 persoane.
Evaluarea producției de deșeuri am făcut-o cu formula lui E.V. Peterson, în care se consideră că această producție este funcție de gradul de industrializare, de creștere a populației și de eficacitatea măsurilor de control. Formula nu dă cifre absolute, ci valori de referință față de un an de bază luat în calcul.
W = (1+ht)(1-b)³egt +b³ert
în care:
W – funcția ratei de producție a deșeurilor
h – rata dezvoltării industriale, exprimată în funcție de productivitatea pe cap de locuitor în anul de bază
b – producția de deșeuri pe cap de locuitor în anul de bază
g – factor care exprimă eficiența măsurilor de control și limitarea poluării
r – rata creșterii populației.
Pentru un anumit agent poluant, ale cărui caracteristici le cunoaștem mai bine, pentru aflarea concentrației sale în mediul înconjurător, formula se simplifică astfel:
în care:
dp/dw – rata de schimbare a concentrației agentului poluant în mediul înconjurător, raportată la un an ca bază de calcul
w – producția agentului poluant cunoscut în anul de bază
k – timpul în care agentul poluant este eliminat în mediu în proporție de 1/1(prin acțiune mecanică, biodegradabilă, etc.)
p – concentrația poluantului
În ambele cazuri, timpul t se socotește în ani de la anul luat ca bază de calcul.
Cunoașterea cantității de deșeuri menajere produsă într-o aglomerare urbană, într-o perioadă determinată (de regulă 1 an) are o importanță deosebită, atât pentru determinarea filierelor de tratare cât și pentru evaluarea efortului financiar și social pe care comunitatea trebuie să-l depună.
În general, cunoașterea cantității totale de deșeuri este rezultatul unor măsurători.
Pentru aprecierea cantității de deșeuri se folosesc cel mai adesea doi indicatori:
a) cantitatea medie anuală exprimată în kg/locuitor și an
b) cantitatea medie zilnică sau valoarea normei de gunoaie exprimată în kg/locuitor și zi.
Evaluarea producției zilnice se stabilește cu relația:
Qmed zi= q³N³103 t/zi
unde:
Qmed zi – cantitatea medie de deșeuri menajere
q – indicele mediu de producere a deșeurilor (kg/loc zi)
N – numărul de locuitori luat în calcul.
Se apreciază că q variază între 0,5 – 1,5 kg/loc zi în funcție de gradul de dezvoltare al comunității respective, de nivelul de trai, etc.
Cantitatea medie de deșeuri menajere care trebuie evacuată în timp de 24 ore se poate calcula cu relația:
Qm= m3
unde:
Qm – cantitatea medie de deșeu produs de un locuitor într-un an, în m3
N1 – numărul locuitorilor din localitate sau zona respectivă unde se face determinarea
310 – numărul de zile lucrătoare apreciate într-un an pentru evacuarea acestor deșeuri.
Cantitate reală de deșeuri care se produc în 24 ore se poate calcula cu relația:
Qr = ³ C m3
Q1 , N1 , 310 – au aceeași semnificație ca în relația anterioară, iar C reprezintă o constantă care s-a determinat practic, având valori cuprinse: C = 1,25 pentru deșeuri menajere și C = 1,6 pentru gunoaiele stradale.
În cazul României, la nivelul anului 2000, valoarea indicelui mediu de producere a deșeurilor menajere a fost q = 0,94 kg/loc zi.
Studiile efectuate în unele țări dezvoltate au evidențiat faptul că nivelul de trai și creșterea populației au condus la o mărire a consumului de mărfuri alimentare și nealimentare (bunuri de larg consum), prin condiționarea mărfurilor în ambalaje de unică folosință (hârtie, plastic, cartoane, etc), având astfel ca efect creșterea cantității de deșeuri menajere produse într-un an pe locuitor.
Cantitatea de deșeuri menajere a crescut în cursul ultimelor două decenii între 3 – 5% anual, reprezentând în prezent în medie 250 – 300 kg/locuitor, respectiv (0,7 – 0,8 kg/locuitor zi).
În afară de creșterea masei, se remarcă totodată și creșterea volumului de deșeuri ca urmare a procentului ridicat de hârtii, plastice, textile, etc.
1.3. COMPOZIȚIA DEȘEURILOR MENAJERE
Principala caracteristică a deșeurilor menajere este marea lor heterogenitate, cu variații mari de la o localitate la alta, în funcție de anotimp, de poziția geografică, de gradul de dezvoltare a societății, de specificul și nivelul vieții, etc.
Totodată, compoziția fizico-chimică a deșeurilor este variabilă în timp, ceea ce face necesară determinarea unei compoziții medii pe ani, sezoane, etc, mai ales când se pune problema valorificării acestora.
Deșeurile menajere se compun din următoarele materiale mai importante:
– mărunt < 20 mm
– resturi alimentare
– hârtie, carton
– textile
– lemn
– plastic, cauciuc
– oase
– sticlă, ceramice
– pământ, cenușă, zgură, moloz, etc.
Aceste materiale componente ale deșeurilor menajere de obicei sunt grupate după caracteristiciile lor principale, astfel:
– materiale în special combustibile (hârtie, cartoane, textile, lemn, oase, plastic, etc.)
– materiale în special fermentabile (resturi alimentare, fructe, legume, etc.)
– materiale inerte (metale, sticlă, ceramice)
– materiale fine (cenușă, zgură, pământ, etc.)
– materiale ce sunt interzise a fi arse (cauciucul).
O astfel de grupare a părților componente ale deșeurilor, dă posibilitate ca pe baza ponderii cu care intervine fiecare categorie să se stabilească direcțiile către care trebuie îndreptate eforturile în vederea valorificării superioare a acestora. Trebuie avută în vedere în mod deosebit, schimbarea în timp a compoziției deșeurilor menajere, care poate avea de la an la an alte valori pentru componentele cuprinse în aceste deșeuri.
Această schimbare în compoziția deșeurilor menajere, care o perioadă foarte lungă s-a efectuat în sensul scăderii procentului de materiale organice ușor fermentabile (resturi animaliere, etc.) și a creșterii de materiale combustibile, cunoaște o oarecare încetinire și uneori chiar inversare de sens, ca urmare a tendințelor generale de introducere a reciclării și precolectării diferențiate în special a hârtiei, cartoanelor și textilelor.
Compoziția medie a deșeurilor menajere din România la nivelul anului 2001 este prezentată în tabelul de mai jos.
Tabel 1.1
Compoziția medie a deșeului menajer în România
Din studiul realizat pentru cazul municipiului București, am constatat că ponderea deșeurilor din hârtie și plastic atinge valori de 12%, respectiv 8%.
Pentru a putea urmării modul de analiză și de apreciere a calității deșeurilor menajere se va compara structura deșeurilor menajere din România, cu cele din alte țări pentru care există date la nivelul anilor ‘90.
Tabel 1.2
Compoziția medie a deșeurilor menajere în Franța
Tot pentru a ilustra mai bine diferențele sesizabile între compoziția deșeurilor de la noi din țară și de pe plan mondial, prezint în tabelul 1.3, compoziția medie a deșeurilor menajere într-o serie de țări, unde am beneficiat de date disponibile.
Tabel 1.3
Compoziția medie a deșeurilor menajere în lume ( % )
La determinarea compoziției deșeurilor menajere o importanță deosebită trebuie acordată modului cum se face prelevarea probelor medii pentru ca acestea să fie reprezentative. Astfel :
– se stabilesc traseele de colectare a deșeurilor menajere astfel încât proba să fie reprezentativă pentru o anumită categorie de imobile (blocuri cu încălzire centrală, locuințe individuale, școli, unități comerciale, piețe, etc.) sau a unei anumite zone din localitatea respectivă
– cantitatea de deșeuri menajere colectate pentru probele medii trebuie să fie de aproximativ 2 – 4 % din cantitatea zilnică produsă în zona respectivă
– deșeurile menajere ce se vor colecta pentru probele medii vor fi din cele produse în ultimele 24 ore, pentru a preîntâmpina intrarea în fermentație a acestora
– colectarea se va face în vehicule fără compactare pentru a păstra pe cât posibil greutatea specifică inițială stabilită în starea afânată. Este de preferat ca astfel de analize să se facă lunar și numai în cazuri excepționale, trimestrial sau semestrial (vara și iarna).
Vehiculul colector de deșeuri pentru probele medii este cântărit plin și gol, astfel încât prin diferență se poate stabili greutatea probei, iar prin raportarea acesteia la volumul deșeurilor, se determină greutatea specifică a acesteia, astfel:
t/m3
în care:
– greutatea specifică a deșeurilor menajere, în t/m3
G1 – greutatea vehicolului plin, în tone
G2 – greutatea vehicolului gol, în tone
V – volumul deșeurilor menajere în m3, stabilit în funcție de dimensiunile vehicolului.
Determinarea compoziției se face de regulă la groapa de gunoi controlată pe o platformă special amenajată, într-un loc protejat de intemperii.
După descărcarea deșeurilor din vehicol pe platforma exterioară, se face sortarea probei pe elemente componente.
Deșeurile sunt trecute mai întâi prin ciurul cu ochiuri de 25 mm și apoi prin cel cu ochiuri de 5 mm. Fracțiunea rămasă pe ciurul cu ochiuri de 25 mm se separă manual în elemente componente.
În continuare se cântăresc separat fiecare din componentele deșeurilor menajere, inclusiv fracțiunile rămase după ciurul cu ochiuri de 25 mm și cel cu ochiuri de 5 mm.
Se compară suma greutăților componentelor deșeurilor cu greutatea totală a probei astfel:
G1 – G2 g1 + g2 +…+ gn t
Ponderea cu care intervine fiecare component în cadrul probei analizate se determină astfel:
%
în care gi reprezintă greutățile parțiale ale componentelor deșeurilor.
Prelevarea probelor pentru efectuarea analizelor chimice și a puterii calorifice se face în aceleași condiții de colectare indicată, cu precizarea că dintr-un autovehicul de deșeuri se va lua o cantitate de 150 – 200 kg. Trebuie asigurată o bună omogenizare a probei prin amestecare, operația ce se face pe platforma de descărcare.
În laborator, deșeurile prelevate pentru probă, se usucă într-o etuvă la 105 C, obținându-se umiditatea totală prin diferența de greutate.
Din deșeurile uscate se separă materialele sterile (metale, pietre, etc.) care nu aduc aport caloric. Se măcina partea rămasă cu o moară cu cuțite până se ajunge la un material cu aspect lânos. Din aceste materiale se separă 10 kg de deșeu bine amestecate în prealabil, care măcinate într-o moară cu bile apare ca un produs pulverulent, din care se separă o cantitate de 1kg ce urmează a fi măcinate într-o moară prevăzute cu cuțite cu ochiuri foarte fine.
Acest material va servi pentru efectuarea analizelor chimice și a puterii calorifice.
După arderea într-un cuptor de laborator a materialului măcinat fin, se determină greutatea procentuală a cenușii.
Prin scăderea procentului de cenușă și a umidității, se obține cantitatea de material uscat.
În continuare se fac analize de laborator pentru obținerea carbonului, hidrogenului, azotului, sulfului, clorului, potasiului, etc.
După efectuarea mai multor analize de laborator, se consideră bune cele care nu diferă cu mai mult de 2%.
1.4. CARACTERISTICILE PRINCIPALE ALE DEȘEURILOR MENAJERE
Calitatea deșeurilor menajere este caracterizată prin:
– greutatea specifică kg/m3
– umiditate %
– puterea calorifică kJ/ kg sau kcal/kg
– raportul carbon / azot C/N
1.4.1. GREUTATEA SPECIFICĂ A DEȘEURILOR MENAJERE
Prin greutatea specifică a deșeurilor menajere se înțelege greutatea unității de volum, în starea în care se găsesc acestea depuse.
Datorită formelor multiple în care se găsesc, se determină greutățile specifice diferite și anume: greutatea specifică în recipient, în autogunoieră, în depozit cu sau fără tasare, etc.
Greutatea specifică stabilită în starea afânată, înainte ca deșeurile menajere să mai sufere vreo modificare, mai este definită și greutatea specifică de referință. Greutatea specifică se determină cu ajutorul relației corespunzătoare.
În prezent greutatea specifică este destul de ridicată și cu variații importante în decursul unui an, minim vara și maxim iarna. Greutatea specifică a deșeurilor menajere variază într-o mare măsură cu umiditatea, deoarece acestea prin natura lor sunt higroscopice ceea ce face ca în zonele mai umede greutatea să fie mai mare.
Greutatea specifică de referință are în general o tendință de scădere, datorită creșterii continue a procentului deșeurilor cu greutate specifică mică (hârtie, cartoane, ambalaje diverse, plastice, etc.) și scăderea procentajului de materiale inerte (zgură, cenușă, pământ, moloz, etc.) ca urmare a îmbunătățirii gradului de confort a locuințelor.
Media în Europa variază între 350 – 250 kg/m3, în unele localități chiar mai puțin. De pildă la Paris, greutatea specifică este în jur de 100 kg/m3, cu o oarecare tendință de creștere ca urmare a introducerii în ultimul timp, a colectării diferențiate a hârtiei, cartoanelor, etc.
În țara noastră deșeurile menajere au greutatea specifică relativ mare, în special datorită procentului ridicat de deșeuri fermentabile (vegetale și animale) cât și a umidității ridicate a acestora. Aceasta variază între 300 – 350 kg/m3.
La nivelul orașului București, unde am participat la determinarea compoziției și caracteristicilor principale ale deșeurilor menajere, valoarea greutății specifice este de 280 kg/m3 la nivelul anului 1994.
În perspectivă se apreciază că greutatea specifică se va stabiliza și la noi în țară în jurul valorii de 250 – 280kg/m3. În ceea ce privește greutatea specifică a deșeurilor menajere compactate, aceasta este în funcție de gradul de compactare care se poate realiza de către acestea, fiind cuprinsă între 2 – 5, conducând la creșterea greutății specifice stabilită în stare afânată, de atâtea ori cât indică gradul de compactare realizat.
În tabelul 1.4 sunt indicate greutățile specifice medii ale deșeurilor menajere în stare afânată, în unele țări de pe glob.
Tabel 1.4
Greutatea specifică medie a deșeurilor menajere din unele țări
Tabelul 1.5
Greutatea specifică medie a componentelor deșeurilor menajere
1.4.2. UMIDITATEA DEȘEURILOR MENAJERE
Pe lângă influența pe care o are asupra greutății specifice a deșeurilor menajere, umiditatea are influență directă și asupra puterii calorifice și a proceselor de fermentare, când acestea sunt destinate formării compostului.
Umiditatea este direct influențată de clima regiunii respective, fiind diferită de la un anotimp la altul.
Umiditatea totală a deșeurilor se exprimă matematic prin formula:
%
în care :
Wt – umiditatea totală a deșeurilor menajere %
Wr – umiditatea relativă %
Wh – umiditatea higroscopică %
Umiditatea relativă este reprezentată de conținutul de apă care se poate îndepărta prin evaporarea în aer liber la temperatura de 16 – 20C și cu o umiditate relativă a aerului de circa 50 %.
Umiditatea higroscopică sau absolută, reprezintă conținutul de apă din deșeuri care nu poate fi îndepărtată decât prin uscarea în etuva de laborator la temperatura de 105C.
Umiditatea totală a deșeurilor menajere variază în general între 25 – 60%, fiind mai mare vara datorită procentului mare de vegetale.
Ca tendință generală se remarcă o scădere în timp a umidității deșeurilor menajere în medie cu cca 0,25% pe an.
Umiditatea deșeurilor românești menajere este în jur de 55 – 60% față de 25 – 30% cât se înregistrează pentru țările din vestul Europei.
1.4.3. PUTEREA CALORIFICĂ A DEȘEURILOR MENAJERE
Prin puterea calorifică a deșeurilor menajere, se întelege cantitatea de căldură degajată prin arderea greutății de deșeuri brute exprimate în kJ/kg sau kcal/kg.
Ca orice alt combustibil, deșeurile au o putere calorifică superioară (Hs) și o putere calorifică inferioară (Hi).
Puterea calorifică superioară presupune că vaporii de apă au fost condensați și au restituit căldura de evaporare. Deoarece în incinerare, vaporii de apă formați sunt evacuați la coș împreună cu gazele de ardere, fără a restitui căldura respectivă de evaporare, rezultă că ceea ce caracterizează de fapt deșeurile menajere este puterea calorifică inferioară (Hi).
Această putere calorifică este destul de greu de determinat, deoarece deșeurile menajere au o compoziție foarte eterogenă și variază în mod cu totul aleatoriu în funcție de numeroși factori.
Pentru determinarea unei valori medii cât mai apropiate de realitate, se folosesc mai multe metode, care conduc la rezultate acceptabile.
Metodele cele mai folosite pentru determinarea puterii calorifice sunt următoarele:
a) Măsurarea directă a puterii calorifice cu ajutorul calorimetrului.
Din proba de laborator pregătită pentru analize chimice se ia 1kg și se arde în bomba calorimetrică, prin care se obține puterea calorifică superioară (Hs).
Puterea calorifică inferioară (Hi) se obține printr-un coeficient de corecție, calculat conform relației28:
kJ/kg
în care:
Hi – puterea calorifică inferioară
Hs – puterea calorifică superioară
W – procentul de apă în greutate a materialului prelevat pentru probă.
Procentul de apă în greutate a materialului prelevat pentru probă se determină astfel:
W = Wt + 9³ H %
unde:
Wt – umiditatea totală (procentul masic al apei din combustibil)
H – procentul masic în hidrogen a combustibilului.
În practică se utilizează formula aproximativă:
Hi = Hs – 6³ (Wt + 9³ H ) kj/kg
Această metodă precisă de determinare a puterii calorifice inferioare, are dezavantajul de a fi facută pe eșantioane mici.
b) Calculul puterii calorifice medii pe baza puterii calorifice a componenților deșeurilor menajere.
Această metodă permite calcularea rapidă a puterii calorifice prin efectuarea mediei tuturor componenților deșeurilor menajere care aduc aport caloric.
Cunoscând procentajele p1 ,p2 ,…, pn ale componenților deșeurilor menajere (p1 – resturi alimentare, p2 – hârtie, p3 – sticlă, etc.) și puterile calorifice inferioare h1 , h2 , …, hn ale acestora, se stabilește puterea calorifică a deșeurilor menajere, astfel:
kj/kg
Această metodă destul de rapidă și ușor de calculat, are dezavantajul unei aproximații mari datorită variației compoziției și a puterii calorifice inferioare.
Tabel 1.6
Puterea calorifică inferioară a componenților deșeurilor menajere
c) Metode indirecte de determinare a puterii calorifice a deșeurilor menajere
Astfel de determinări se realizează în instalațiile de incinerare, pe baza căldurii recuperate și a pierderilor în instalație.
Formula de calcul este următoarea:
kj/kg
în care:
Hi – puterea calorifică inferioară [n kJ/kg
Qr – cantitatea de căldură recuperată [n kJ
Qp – cantitatea de căldură pierdută prin instalații kcal și cuprinde:
– căldura pierdută prin gazele de ardere evacuate la coș
– căldura pierdută în zgură și cenușă
– căldura înmagazinată de materialele care nu ard (metale, etc.)
G – greutatea deșeurilor menajere incinerate în perioada de determinare a puterii calorifice kg.
Această metodă are avantajul de a se aplica pe instalațiile existente și de a fi foarte aproape de condițiile de exploatare industrială. În schimb are dezavantajul de a necesita măsurători foarte complexe.
In cadrul campaniei de măsurători, am determinat puterea calorifică a deșeurilor menajere pe baza puterilor calorifice a componenților deșeurilor menajere (metoda b), ilustrate [n anexa 1.
Puterea calorifică a deșeurilor menajere românești este situată în jurul valorii de 2650-3000 kJ/kg (615-700 kcal/kg) față de 8360 kJ/kg, cât este puterea calorifică a deșeurilor menajere din Franța și Germania.
Pentru municipiul București această putere calorifică atingea la nivelul anului 1995 limita maximă: 3000 kJ/kg.
Ținând cont de aceste date pot concluziona:
– deșeurile menajere românești sunt constituite în principal din deșeuri vegetale cu mare umiditate și au puterea calorifică scăzută, în timp ce deșeurile provenite din țările dezvoltate economic care au în compoziția lor cu preponderență ambalaje (hârtie, plastic, lemn) cu o putere calorică ridicată
– deșeurile menajere din Europa de Vest au din punct de vedere al compoziției și calitățiilor de ardere, caracteristici asemănătoare cu combustibili de bună calitate, în timp ce deșeurile românești nu pot fi numite combustibili având puterea calorifică sub limita de 900 kcal/kg (3700 kJ/kg) considerată ca prag inferior de ardere.
– deșeurile românești conțin o proporție de aproximativ 65 – 70% deșeuri vegetale care pot fi reciclate biologic cu efecte deosebit de economice, în timp ce cele străine au proporții vegetale de 12 – 15% ceea ce nu justifică economic valorificarea biologică.
1.4.4. RAPORTUL CARBON / AZOT (C/N)
Determinarea acestui raport este foarte necesară în special pentru cunoașterea stadiului de fermentare a deșeului menajer și transformarea acestuia în compost.
În deșeul menajer există germeni de microorganisme termofile, de ordinul miliardelor pe gram, care intră rapid în fermentație și care prin menținerea la o temperatură de 60 – 70C, au ca efect distrugerea germenilor patogeni. Raportul C/N se determina în laborator pe probe luate din diferite puncte ale deșeului menajer supus fermentării.
Pentru dozarea carbonului organic există mai multe metode, cum ar fi metoda Pierre-Henry Pall.
Din analizele efectuate a rezultat că raportul C/N se situează între următoarele limite:
– deșeu menajer proaspăt C/N = 20 – 35
– compost C/N = 10 – 25
– un bun compost C/N = 15 – 18
– un bun sol de cultură C/N = 10 .
1. 5. DEȘEURILE MENAJERE – ELEMENTE POLUANTE ALE MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR
În prezent, gospodărirea deșeurilor menajere este o problemă deosebit de importantă și complexă, implicând abilități specializate dintr-o multitudine de domenii: administrativ, legislativ, juridic, economic și tehnic.
La baza principiilor general acceptate în concordanță cu conservarea resurselor, este grija ce trebuie să o poarte mediului producătorii de bunuri și dezvoltarea tehnologiilor "prietenoase mediului" și a metodelor de stopare a efectelor negative rezultate (emisii, substanțe nocive, etc.).
Trebuie precizat că pe oricare din filierele de tratare a deșeurilor menajere vom merge, se constată în continuare un impact negativ redus asupra mediului, diferit însă de la caz la caz. Se poate spune că principala cale de tratare a deșeurilor menajere cu impact negativ redus asupra mediului îl constituie reducerea cantității de deșeuri.
Există de aceea anumiți pași ce eu îi consider că trebuiesc făcuți ca acest deziderat să prindă viață.
Educația. Pentru înțelegerea necesității reducerii cantității de deșeuri, una din căi fiind reducerea ambalajelor, este necesară o amplă campanie de educare în acest sens: în școli, prin mijloace mass-media: radio, televizor, presă, afișe, etc.
Legislația. Reducerea cantității de deșeuri este greu de realizat numai bazându-ne pe conștientizarea oamenilor. Sunt necesare interdicții stabilite printr-un nou sistem legislativ. Pentru stabilirea unor reglementări acceptabile este necesară implicarea tuturor partidelor politice, inclusiv asociațiile de consumatori, cele de mediu, reprezentanții industriei și ai guvernului. Se poate adopta o taxă pe tonă de deșeu așa cum se face în țările din Europa de Vest.
Acțiunea. Managementul deșeurilor ar trebui "ajutat" de noi metode analitice sigure de evaluare a riscurilor și sănătății. Primul pas ce trebuie făcut la nivel de individ este participarea la programele de conservare a resurselor și de reciclare.
La nivel regional trebuie promovate metodele de tratare a deșeurilor fără pericolul degradării mediului și adoptarea unei abordări integrate care atinge toate aspectele managementului deșeurilor solide menajere.
La nivel național: costul, riscul și impactul deșeurilor solide menajere vor continua să crească până în momentul în care se va prelua responsabilitatea la nivel de persoană sau până ne vom mai putea permite suportarea "rezultatelor" societății de consum ce se profilează și la noi.
Un punct aparte în acest mod de abordare a managementului deșeurilor urbane și reducerii impactului lor asupra mediului îl ocupă:
-modul de evaluare și de calcul a "analizei ciclului de viață".
Acest procedeu este bazat în principal pe urmărirea consumului de materiale, energie și producția de bunuri realizate, precum și cantitatea de deșeuri rezultată în urma procesării.
Ponderea metalelor grele corespunzătoare deșeurilor menajere în Franța
Ținând cont de compoziția deșeurilor menajere din România conținutul în metale grele este mult diminuat având o medie de aproximativ 30-35% din conținutul de metale grele corespunzător statelor puternic industrializate. Compoziția în metale grele a deșeurilor menajere românești este ilustrat în tabelul 1.9 de mai jos:
Tabel 1.9
Conținutul în metale grele a deșeurilor menajere în România
Principalele surse de metale grele sunt:
baterii și acumulatori care aduc în deșeurile menajere din totalul de metale grele: 90% din Hg, 45% din Zn și 20% din Ni.
metalele – care aduc în deșeurile menajere din totalul de metale grele 40% din Pb, 30% din Cu și 10% din Cr.
deșeurile mărunte (<20mm) care sunt purtători importanți de Cu, Pb, Ni și Zn.
d) hârtia și cartonul care aduc în deșeurile menajere din totalul de metale grele 20% din Pb și 10% din Cr.
Fig. 1.2 Mod de realizare a analizei “ciclului de viață” a unui produs
1.6 ANALIZA SITUAȚIEI EXISTENTE
Cantitatea totală de deșeuri
Statistica deșeurilor a fost introdusă în România din anul 1993. Între anii 1993-1995, România a conceput și folosit un catalog românesc al deșeurilor. Din anul 1995 a fost introdus catalogul european al deșeurilor.
Tabel 1.10
Cantitatea totala de deșeuri generată anual în România
Conform datelor din tabel, se observă că în perioada 1995-2000, cantitățile totale de deșeuri generate anual au scăzut de la 353 milioane tone în 1995 la 55 milioane tone în 2000 datorită modificărilor în structura producției industriale, tradusă prin închiderea minelor și reducerea activității în industria metalurgică, precum și prin îmbunătățirea eficienței de utilizare a resurselor în ramurile prelucrătoare și în sectorul producerii de energie.
S-a ajuns astfel ca în anul 2000, cantitatea totală de deșeuri generate în România să fie de 2,45 t/locuitor, cifră ce pare mult mai apropiată de valoarea medie pentru țările din Uniunea Europeană- 3,5 t/locuitor.
Structura deșeurilor
Structura deșeurilor generate în România și raportul dintre cantitatea totală de deșeuri/deșeuri urbane, precum și raportul deșeuri industriale/deșeuri urbane sunt prezentate în tabelul 1.11.
Tabel 1.11
Structura cantității totale de deșeuri
Valorile raportului deșeuri industriale/ deșeuri urbane demonstrează o scădere a cantităților de deșeuri industriale, ceea ce înseamnă o îmbunătățire a eficientei în utilizarea resurselor naturale, cât și o reducere a pierderilor de material și energie.
La nivelul anului 2000 raportul dintre deșeurile industriale și urbane avea pentru România valoarea de 5,8, fiind de câteva ori mai mare decât valoarea aceluiași raport corespunzător țărilor din UE ce se situează între 0,95-3,5, lucru ce se observa din analiza tabelului 1.12.
Tabelul 1.12
Raportul deșeuri industriale / deșeuri urbane în câteva țări
din Uniunea Europeana și România
Gestiunea deșeurilor urbane.
Evoluția cantității de deșeuri urbane sugerează o creștere semnificativă a ponderii acestei categorii de deșeuri în ultimii ani, datorita mai ales reducerii cantității de deșeuri industriale. S-a constatat o creștere cu 19% a cantității de deșeuri urbane în ultimii 5 ani, lucru ilustrat în tabelul 1.13.
Tabelul 1.13
Generarea deșeurilor urbane
În comparație cu alte țări, situația României din punct de vedere al cantităților de deșeuri prezintă următoarele caracteristici:
– În anul 1995 în Uniunea Europeană cantitatea de deșeuri (excluzând deșeurile provenite din agricultura) a fost estimata la 3,5 tone/locuitor, in timp ce in România aceasta cantitate a fost de 15,51 t/locuitor, respectiv de 4,4 ori mai mare.
– În anul 2000, cantitatea totala de deșeuri generate in România a scăzut la 2,45 t/locuitor, cifra ce pare mult mai apropiata de valoarea medie pentru tarile din Uniunea Europeană.
Ponderea diferitelor categorii care compun deșeurile urbane este ilustrată în tabelul 1.14.
Tabelul 1.14
Componenta deșeurilor urbane
Compoziția deșeurilor menajere românești a evoluat în ultimii ani în sensul creșterii cantităților de ambalaje (plastic, sticla, hârtie) lucru ce a condus la o creștere a puterii calorifice inferioare de la 693 kcal/kg (2896 kj/kg) la începutul anilor 1990 la 1450 kcal/kg (5800 kj/kg)la nivelul anilor 2000-2001.
În tabelul 1.15 este prezentată compoziția deșeurilor menajere românești la nivelul anului 2000.
Tabelul 1.15
Compoziția deșeurilor menajere din România în anul 2000
Deșeurile menajere rezultate din locuințe, instituții și unități economico-sociale sunt precolectate în recipienți de diferite capacități amplasați în spatii special amenajate în acest scop.
Generatorii de deșeuri menajere și firmele de salubritate dețineau în anul 1999 un număr de peste 480 000 recipienți de diferite tipuri ce sunt prezentați în tabelul 1.16.
Tabel 1.16
Situația recipienților de colectare pentru deșeuri menajere în 1999
În România nu are loc o colectare selectivă a deșeurilor menajere așa încât materialele reciclabile (hârtie, carton, sticlă, metale, materiale plastice) nu sunt valorificate decât într-o foarte mică proporție de 1-2%, lucru ce se realizează prin sortarea efectuata după realizarea depozitarii în gropile de gunoi de către așa-numiții “recuperatori”. În cazul nămolului de la epurarea apelor uzate orășenești, doar 3% din cantitatea produsă anual este valorificată în agricultură.
Eliminarea deșeurilor urbane se realizează în cvasitotalitate (99%) prin intermediul depozitării controlate și necontrolate, iar prin incinerarea cu recuperare de energie în proporție de 1%.
În România exista 303 depozite de deșeuri urbane reprezentând 25%din totalul depozitelor de deșeuri din țară. Aceste depozite ocupă o suprafață de 1236 ha ceea ce reprezintă 9% din totalul suprafețelor afectate de depozitarea deșeurilor.
Cele mai multe depozite de deșeuri urbane sunt mixte (60%), acceptând pentru depozitare atât deșeuri menajere cat și deșeuri industriale de obicei nepericuloase. Circa 30% din depozitele orășenești sunt destinate în special pentru deșeurile menajere iar restul de 10% sunt destinate pentru depozitarea nămolului provenit de la stațiile de epurare orășenești.
Dintre depozitele urbane, 7% se găsesc în interiorul localităților, 87% sunt amplasate în afara orașelor iar 6% se află pe malul apelor.
Aproximativ 80% din depozite ocupă suprafețe relativ mici (între 0,5 și 5 ha) iar restul de 20% fiind depozite mari care ocupă suprafețe între 5 și 20 ha. În municipiul București în cazul depozitului de la Glina, suprafața ocupată este de 40 ha din cele 110 ha prevăzute a fi ocupate în final.
În ceea ce privește gradul de amenajare a depozitelor orășenești, peste 40% nu beneficiază de nici un fel de facilități pentru protecția mediului. Peste 45% dintre depozite au doar împrejmuiri cu gard. In România anului 2000 sunt în funcțiune 6 depozite ecologice din care 2 pentru municipiul București.
Desfășurarea activității din depozitele de deșeuri este insuficient organizata. Nu există o evidentă clară a cantităților de deșeuri depozitate. De asemenea pe lângă deșeurile menajere, stradale sau industriale asimilate deșeurilor menajere sunt acceptate uneori și deșeuri industriale periculoase ce vor conduce la producerea unui levigat încărcat cu substanțe nocive care prin infiltrare poluează apele de suprafața și subterane, solul și implicit starea de sănătate a populației din zonă.
Incinerarea deșeurilor nu reprezintă o practica obișnuita pentru eliminarea deșeurilor în România.
În municipiul București, funcționează singura unitate de incinerare a deșeurilor urbane din România cu o capacitate de 10000 t/an care funcționează intermitent.
Tendințe de evoluție a cantităților de deșeuri în România
Pentru următorii 20 de ani, în condițiile unei creșteri economice medii de 4% pe an se preconizează o creștere medie anuală a cantității deșeurilor industriale de 6-8%. Aceasta estimare ține cont de : continuarea schimbărilor în structura industriei românești, introducerea unor tehnologii moderne cu consumuri reduse de materii prime și energie, adoptarea unui management eficient al intreprinderilor industriale prin care să se evite pierderile și risipa de materiale.
La rândul lor, cantitățile de deșeuri urbane care sunt un indicator pentru consumul populației vor avea de asemenea o evoluție ascendentă. Cantitățile crescute de deșeuri urbane vor rezulta pe de o parte dintr-un consum crescut de bunuri materiale, iar pe de altă parte datorita extinderii serviciilor de salubritate mai ales în zonele rurale. Se prevede ca în următorii 20 de ani aproape toata populația țării să beneficieze de servicii de salubritate, ceea ce va însemna o creștere cu circa 40% a cantității de deșeuri menajere colectate. În consecință se estimează ca deșeurile menajere vor înregistra o creștere cantitativă medie de 2 % pe an .
CAPITOLUL II
LEGISLAȚIA ȘI STRATEGIA ROMÂNIEI PRIVIND DEȘEURILE MENAJERE
Reglementarea gestiunii deșeurilor în România a făcut pentru prima dată obiectul legislației elaborate încă înainte de 1989 și anume în Legea nr. 9/1973 privind protecția mediului, dar din păcate aceste reglementări nu au fost respectate.
Legea numărul 10/1982, referitoare la salubrizarea localităților, în vigoare și astăzi la:
art. 8 litera c: impune administrației locale obligația colectării și depozitării deșeurilor menajere și stradale, sortarea și valorificarea materialelor refolosibile
art. 16: stabilește obligația persoanelor fizice de a asigura evacuarea și depozitarea corespunzătoare a deșeurilor
Legea numărul 5/1989, privind gospodărirea rațională, protecția și asigurarea calității apelor, în vigoare și astăzi prevede:
art. 7 litera d: transportul, manipularea și depozitarea deșeurilor să se facă în condiții de asigurare a protecției calității apelor
art 12: interzice evacuarea în ape sau depozitarea pe malurile sau în albia cursurilor de apă a gunoaielor și deșeurilor industriale
art. 14: interzice persoanelor fizice de a arunca în ape deșeuri menajere sau deșeuri de orice fel.
Pătrunderea unor deșeuri toxice și periculoase în țară, aderarea României la convențiile internaționale, cât și necesitatea îmbunătățirii vechii legislații, prin înlocuirea cu alte legi și acte legislative aliniate exigențelor internaționale și noilor cerințe, au determinat după 1 ianuarie 1990 elaborarea unor inițiative legislative care s-au materializat prin legi și hotărâri de Guvern. Dintre aceste acte legislative și de reglementare cu prevederi ce privesc gestiunea deșeurilor menționez:
Hotărârea Guvernului numărul 437/1992, care reglementează regimul de import al deșeurilor și reziduurilor de orice fel precum și a altor mărfuri periculoase pentru sănătatea populației și pentru mediul înconjurător.
Pentru prima dată, această hotărâre formulează oficial pentru România, la art.1 definiția deșeurilor, care are următoarea formulare: "prin deșeuri și reziduuri de orice natură, în sensul prezentei hotărâri, se înțeleg resturile tehnologice de orice natură, produsele și materialele cu termen de garanție depășit, produsele uzate fizic care nu mai au valoare de întrebuințare, precum și resturile menajere".
1. Legea numărul 82/1993 privind constituirea Rezervației Biosferei "Delta Dunării" prevede sancțiuni contravenționale pentru:
aruncarea în ape, împrăștierea pe teren sau depozitarea în locuri neautorizate a deșeurilor menajere
deversarea de pe nave a deșeurilor de orice natură
transportul, depozitarea, scufundarea sau neutralizarea deșeurilor periculoase pe teritoriul Rezervației
poluarea apelor și a terenurilor de pe cuprinsul Rezervației prin împrăștierea de deșeuri rezultate din activități economice.
Pe baza acestor legi s-au elaborat normative pentru aerul atmosferic, apă și sol, unde se stabilesc concentrațiile maxime admise a unor substanțe poluante în aer, respectiv apa și solul zonelor protejate.
Concentrațiile maxime admise prevăzute în aceste standarde sunt stabilite astfel încât respectarea lor să asigure populația neprotejata împotriva efectelor nocive.
Pentru calculul concentrației medii lunare sunt necesare minimum 15 valori medii zilnice, iar pentru calculul concentrației medii anuale sunt necesare minimum 100 de valori medii zilnice uniform repartizate pe perioada respectivă de timp. În tabelul 2.1 sunt prezentate condițiile de calitate ale aerului din zonele protejate, iar în tabelul 2.2, normele de limitare a emisiilor de noxe de la uzinele de incinerare a deșeurilor menajere.
Strategia României în domeniul gestiunii deșeurilor adoptată prin programele de guvernare și inițiativele legislative începând cu anul 1990, sunt în strânsă corelare cu acțiunile de restructurare economică și trecere la economia de piață.
Cu toate prevederile legislației existente până în 1989, principalele obiective în gospodărirea deșeurilor vizau valorificarea ca resurse secundare, în special a deșeurilor și ambalajelor de hârtie, lemn, sticlă, metalice, însă depozitarea deșeurilor a avut loc în condiții care nu au asigurat protecția factorilor de mediu.
De aceea, țara noastră se confruntă astăzi cu mari cantități de deșeuri de diverse tipuri, acumulate în timp în depozite, ce nu corespund standardelor europene.
Facilitățile create după 1 ianuarie 1990 în comerțul cu alte state și fluidizarea traficului prin punctele vamale au generat pericolul introducerii în România a unor deșeuri periculoase sau chiar a abandonării lor pe teritoriul țării noastre așa cum a fost cazul cu deșeurile toxice de la Sibiu provenite din Germania, anvelopele uzate destinate Republicii Moldova și altele.
Un alt pericol îl constituie și acela al introducerii unor produse destinate consumului cu termene de valabilitate depășite sau ajunse în stare de deșeuri. Enumerarea poate continua și cu alte diverse cazuri care împreună cu problemele acumulate în timp în domeniul deșeurilor, au obligat Executivul, Legislativul din România cât și autoritatea de mediu să adopte o politică și o strategie adecvate situației actuale a țării, care s-a materializat prin umătoarele acțiuni întreprinse:
s-a stabilit agențiilor de protecție a mediului sarcina de a acționa în domeniul salubrizării localităților, îndeosebi în gestiunea deșeurilor menajere, în colaborare cu administrația publică locală și alte organe interesate ale administrației de stat
din anul 1992 s-a acționat și se acționează pentru constituirea unor bănci de date anuale care privesc gestiunea deșeurilor, dupa o metodologie în continuă perfecționare în scopul stabilirii strategiilor locale, sectoriale și adoptării programelor de acțiune în acest domeniu. Sigur că aceste strategii și programe sunt și vor fi corelate cu cele ce privesc restructurarea economică, îmbunătățirea condițiilor edilitare și de amenajare a teritoriului, în contextul trecerii la o dezvoltare durabilă de refacere a mediului deteriorat și de protecție a factorilor de mediu
s-au asigurat condițiile legate de privatizare și în sectorul gospodăririi deșeurilor, fiind deja constituite firme particulare, care valorifică potențialul economic al acestei categorii de substanțe sau acționează în domeniul salubrității publice. De asemenea sunt în curs de privatizare și unitățile de stat de tip REMAT
îmbunătățirea modului de organizare și valorificare a deșeurilor face obiectul cercetării științifice, programele de cercetare ale Ministerului Apelor, Pădurilor si Protecției Mediului, Comisia Națională de Reciclare a Materialelor, precum și a altor ministere, cuprinzând un număr important de teme cu caracter aplicativ
autoritatea de mediu, celelalte ministere, administrația publică locală au permanente contacte și colaborări cu organismele internaționale și firme străine, în vederea valorificării deșeurilor și realizării unei cât mai bune gestionări a acestora.
2.2 Toate aceste acțiuni s-au finalizat cu adaptarea la finele anului 1995 a Legii 137/1995, de protecție a mediului în România.
La articolul 19 se prevede că autoritățile administrației publice locale sunt obligate să ia măsuri de prevenire și limitare a impactului asupra mediului, al substanțelor și deșeurilor de orice natură.
Articolul 22: Autoritatea centrală pentru protecția mediului elaborează reglementările privind:
amplasarea, amenajarea și supravegherea diferitelor tipuri de depozite
colectarea, prelucrarea, neutralizarea deșeurilor precum și reciclarea celor refolosibile
transportul deșeurilor
refacerea cadrului natural al zonelor deteriorate
instalațiile pentru incinerarea deșeurilor industriale, menajere și altele
Articolul 60: Prevede că în procesul de dezvoltare socio-economic al localităților este obligatorie respectarea principiilor ecologice pentru asigurarea unui mediu de viață sănătos așa încât să se asigure ca amplasarea depozitelor de deșeuri menajere, a stațiilor de incinerare să se facă fără a prejudicia: salubritatea, ambientul, spațiile de odihnă și tratament, starea de sănătate și confort a populației.
Pentru ca toate acestea să prindă viață este nevoie de respectarea reglementărilor privind normele de calitate a aerului în țara noastră (tabelul 2.1) și a normelor de limitare a emisiilor pentru uzinele de incinerare a deșeurilor menajere (tabelul 2.2).
Tabelul 2.1
Condiții de calitate a aerului din România
Tabelul 2.2
Norme de limitare a emisiilor pentru uzinele de incinerare a deșeurilor (menajere și industriale)
În prezent cât și în viitor, principalele linii strategice ale României în domeniul gestiunii deșeurilor, și în speță a celor menajere sunt:
îmbunătățirea și completarea cadrului legislativ în direcția alinierii acestuia la exigențele internaționale și adaptat la noile cerințe
valorificarea în continuare a potențialului economic pe care îl reprezintă deșeurile și introducerea privatizării și în acest domeniu de activitate
diminuarea impactului deșeurilor asupra mediului și sănătății populației prin îmbunătățirea activității de salubritate publică, creșterea gradului de valorificare a deșeurilor industriale și menajere cât și ameliorarea condițiilor de depozitare
asigurarea resurselor financiare, în limita posibilităților bugetare în scopul realizării unor depozite de deșeuri menajere controlate, la nivel european
realizarea de colaborări cu firme de peste hotare în vederea realizării de centrale de incinerare a deșeurilor menajere prevăzute cu filiere de producere de energie termică, eventual electrică
participarea României la acțiuni organizate pe plan internațional, în probleme de gestiune a deșeurilor
colaborarea cu firme străine, fără import de deșeuri, interesate în valorificarea deșeurilor existente în România și în activități legate de gospodărirea diverselor tipuri de deșeuri românești
urmărirea gestiunii deșeurilor, printr-un sistem informațional corespunzător și prin bănci de date constituite la nivel teritorial și al autorității de mediu, prin acțiuni ale agențiilor de protecție a mediului, în colaborare cu administrația publică locală și alte organe ale administrației de stat.
2.3 Ultima hotărâre apărută este hotărârea nr. 162 din 20 februarie 2002 privind depozitarea deșeurilor apărută în Monitorul Oficial al României la 7.03.2002, având numărul 164.
Această hotărâre conține mai multe capitole:
CAPITOLUL I: Prevederi generale
Prezenta hotărâre are ca obiect stabilirea cadrului legal pentru desfășurarea activității de depozitare a deșeurilor. atât pentru realizarea, exploatarea. monitorizarea, închiderea și urmărirea postînchidere a depozitelor noi, cât și pentru închiderea și urmărirea postînchidere a depozitelor existente, în condiții de protecție a mediului și sănătății populației. (art. 1).
CAPITOLUL II: Procedura de emitere a acordului și a autorizației de mediu
CAPITOLUL III: Proceduri de acceptare a deșeurilor în depozitul de deșeuri
Acest capitol prezintă obligațiile și procedurile pe care trebuie să le respecte operatorii depozitelor de deșeuri.
CAPITOLUL IV: Proceduri de control și urmărire în faza de exploatare a depozitului de deșeuri
Operatorul depozitului este obligat să instituie un sistem de automonitorizare a depozitului de deșeuri și să suporte costurile acestuia.
CAPITOLUL V: Proceduri de închidere a depozitelor de deșeuri și urmărirea postînchidere a acestora
CAPITOLUL VI: Depozite existente
Pentru rămânerea în funcțiune a depozitelor existente la data intrării în vigoare a prezentei hotărâri, în maximum un an de la această dată operatorii depozitelor trebuie să îndeplinească anumite cerințe care sunt prevăzute în hotărâre.
CAPITOLUL VII: Sancțiuni
Sunt prezentate faptele care constituie contravenții și modul de sancționare.
CAPITOLUL VIII: Dispoziții finale
De asemenea hotărârea cuprinde și 4 anexe:
ANEXA Nr. 1: semnificația unor termeni în înțelesul prezentei hotărâri
ANEXA Nr. 2: cerințe generale pentru toate clasele de depozite de deșeuri:
Cerințe generale la amplasarea și proiectarea unui depozit:
Cerințe generale pentru amplasarea unui depozit;
Cerințe generale 1a proiectarea și realizarea unui depozit;
Cerințe generale pentru impermeabilizarea depozitelor.
Cerințe generale de control și protecția factorilor de mediu:
Controlul apei și gestiunea levigatului;
Controlul gazului;
Asigurarea stabilității;
Sisteme de siguranță și pază;
Combaterea altor inconveniente și riscuri;
Încadrarea în peisaj.
ANEXA Nr. 3: criterii și proceduri de acceptare a deșeurilor în depozit:
Principii generale;
Criterii de acceptare;
Proceduri generale pentru testarea și acceptarea deșeurilor;
Recomandări pentru criteriile preliminare de acceptare a deșeurilor.
ANEXA Nr. 4: proceduri de control și urmărire a depozitelor de deșeuri:
Prevederi generale;
Sistemul de control și urmărire a calității factorilor de mediu.
2.4 Directiva Cadru a Uniunii Europene privind deșeurile, nr. 75/442/EEC.
Elaborarea strategiei naționale de gestiune a deșeurilor este una din principalele cerințe ce decurg din implementarea Directivei Cadru a Uniunii Europene privind deșeurile, nr. 75/442/EEC.
Această directivă a fost preluată în cadrul legislației din România prin Ordonanța de Urgentă a guvernului nr. 78/2000 și respectiv legea 426/2001.
Activitatea de salubritate in mediul urban se desfasoara in prezent pe baza unor reglementari existente, dintre care citez :
Legea nr. 137/1995, republicata in 2000, “Legea Protecției Mediului “
Legea nr. 98/1994 privind stabilirea si sancționarea contraventilor la normele legate de igiena publica.
Legea nr. 107/1996, “ Legea Apelor “
Legea nr. 69 /1991, “ Legea Administrației publice Locale
Hotărârea de Guvern nr. 155/1999 privind introducerea evidentei gestiunii deșeurilor si a Catalogului European al deșeurilor.
Ordonanța de urgenta privind regimul deșeurilor nr. 78/2000
La acestea se adauga o serie întreaga de Ordine de Ministru, Normative , Standarde , Instrucțiuni, subsecvente legilor cadru menționate.
Toate aceste reglementari cu caracter general de aplicare se completează cu Hotărârile Consiliilor Locale ce țin seama in aplicare de specificul local, de prioritatile si posibilitatile locale.
CAPITOLUL III – DEPOZITAREA CONTROLATĂ A DEȘEURILOR MENAJERE CU RECUPERARE DE BIOGAZ
3.1 FILIERE DE TRATARE A DEȘEURILOR
Mediul natural furnizează materiile prime și energia sub forma petrolului, cărbunelui, gazului, lemnului de foc și a mineralelor. O resursă suplimentară o constituie capacitatea mediului care recepționează aceste inputuri, de a absorbi și transforma deșeurile într-o nouă resursă.
Creșterea economică conduce inevitabil la degradarea mediului, deoarece creșterea presupune utilizarea unei cantități sporite de materii prime și energie care generează mai multe deșeuri.
3.2 Alegerea procedeelor de tratare
În manieră generală, o acțiune este caracterizată prin: obiectivul său, metodele și rezultatele sale. Ea poate fi evaluată prin trei criterii: pertinența, eficacitatea și eficiența sa.
Pertinența reprezintă adecvarea metodelor în raport cu obiectivele; eficacitatea permite de a evalua conformitatea rezultatelor în raport cu obiectivele iar eficiența este raportul între rezultatul obținut și costul metodelor (fig. 3.1).
Obiectivul acțiunii noastre îl reprezintă tratarea deșeului. Metodele corespund ansamblului de operațiuni aferente filierelor de tratare. Rezultatul se compune din trei elemente: fluxul de materie valorificat, deșeul ultim și refuzurile către mediul înconjurător.
În acest context, pertinența tratamentului depinde de:
Compatibilitatea fizico-chimică a deșeului cu finalitatea filierei;
Compatibilitatea reglementară a deșeului cu filiera;
Compatibilitatea deșeului vis à vis de funcționarea filierei.
Eficacitatea sa corespunde la :
Eficacitatea filierei pentru eliminarea sau reținerea poluantului conținut în deșeu;
Eficacitatea filierei pentru valorificarea fracției valorizabile.
Măsura eficienței este dată de:
Eficiența economică: este raportul între beneficiile rezultate și costurile filierei;
Eficiența mediului: putem în teorie să evaluăm consumul de materie și energie pentru neutralizarea refuzurilor în mediul înconjurător. Toate acestea le putem asimila la un cost al mediului. Raportul între rezultatul obținut și costul de mediu al filierei reprezintă eficiența mediului.
Deșeul poate fi orientat în totalitate sau parțial către diferite destinații:
Mediul încojurător, vorbindu-se atunci de refuzuri eco-compatibile;
O unitate funcțională de producție sau consum, având de-a face în această situație cu valorificarea deșeului;
Un centru de depozitare controlată.
Fiecare din aceste destinații este carcterizată de un caiet de sarcini care exprimă nevoile și restricțiile pe care trebuie să le îndeplinească deșeul. În raport cu aceste cerințe, constituenții deșeului joacă rolul de:
Contaminat;
Reactiv;
Element neutru.
În aceste condiții, procedeele de tratare a deșeurilor vor avea ca obiective:
distrugerea părților contaminate;
transformarea părților contaminate în reactivi sau în elemente neutre;
extragerea părților contaminate în vederea stocării lor sau a reutilizării acestora.
Fiecare procedeu de tratare a deșeurilor se caracterizează prin capacitatea sa de a îndeplini unul din obiectivele de mai sus pentru constituenții deșeului. De exemplu, incinerarea permite distrugerea componentelor organice din deșeu, considerate drept părți contaminate în cadrul refuzurilor eco-compatibile. Procedeelor de tratare li se asociază funcții de transfer care ne permit realizarea de bilanțuri materie-energie la nivelul procedeului. De asemenea, fiecare procedeu este supus la unele restricții referitoare la natura și compoziția deșeurilor pe care le pot trata. Aceste restricții sunt relative la:
legalitatea tratamentului;
funcționarea procedeului de tratare care poate fi perturbat de diferiți componenți;
perenitatea instalațiilor care pot fi puse în discuție de diferiții componenți ai deșeului.
Toate aceste restricții pot teoretic să fie exprimate sub forma criteriilor de compatibilitate între un procedeu și deșeu. Este frecvent necesar de a utiliza o înlănțuire de procedee pentru a ajunge la un rezultat compatibil cu destinația finală a deșeului și cu complexitatea sa.
Alegerea procedeului de tratare a deșeului se face în ultimă instanță pe baza criteriilor proprii fiecărui producător dar care cu siguranță va ține seama de:
costul procedeului de tratare;
ușurința de realizarea a procedeului și întreținerea sa;
nivelul de tehnicitate.
O metodă generală pentru identificarea și alegerea soluțiilor de tratare a deșeurilor se prezintă astfel:
identificarea și carcaterizarea sumară a deșeului;
reperarea destinaților deșeului:
refuz eco-compatibil;
depozitare;
tratare în unități speciale situate în afara întreprinderilor producătoare de deșeuri și eventuala valorificare a acestora din punct de vedere material și energetic;
tratarea în unități specializate la nivelul întreprinderilor producătoare de deșeuri;
stabilirea unui caiet de sacini pentru fiecare destinație;
caracterizarea deșeului în funcție de caietul de sarcini aferent fiecărei destinații;
deducerea rolului jucat de fiecare component al deșeului în funcție de destinații:
parte contaminată;
reactiv;
element neutru.
deducerea strategiilor de tratare pentru fiecare component și fiecare destinație: extracție, distrugere și respectiv transformare a părții contaminate;
identificarea proceselor de tratare pentru fiecare component al deșeului în funcție de strategiile reținute. Aceste procedee de tratare depind de starea fizică a deșeului și de natura sa chimică;
stabilirea listei de criterii de compatibilitate a procedeelor de tratare;
carcaterizarea deșeului în funcție de aceste criterii;
eliminarea procedeelor incompatibile cu deșeul;
evaluarea eficacității procedeelor reținute și eliminarea procedeelor neeficace;
definirea lanțului de procedee de tratare a deșeului ce permit ajungerea la un rezultat compatibil cu destinațiile prevăzute;
stabilirea bilanțului economic a soluțiilor reținute;
alegerea unei soluții în funcție de criteriile ce au fost anterior definite.
Această metodă foarte generală necesită o mare cantitate de informații. Astfel trebuie să dispunem de o listă cu procedeele de tratare a deșeurilor (etapa 7) precum și cu criteriile lor de compatibilitate (etapa 8). Trebuiesc deasemenea cunoscute funcțiile de transfer de poluanți pentru evaluarea eficacității unei soluții de tratament (etapa 11).
Toate acestea ne conduc la admiterea faptului că găsirea unei soluții de tratare a deșeurilor nu este un lucru simplu și ținând seama de datele disponibile ce le avem, filiera de tratare aleasă nu este o soluție optimală ci mai mult o soluție bună (un bun compromis). Calitatea soluțiilor obținute poate fi ameliorată de îndată ce avem la dispoziție date suplimentare. În fig. 3.2 sunt prezentate eapele metodei generale de alegere a soluției de tratre a deșeurilor.
Alegerea unui procedeu (filieră) de tratare a deșeurilor trebuie să țină seama de analiza spațio – temporală a zăcământului de deșeuri:
fluxul anual de deșeuri;
repartiția geografică a surselor de emisie și importanța cantitativă a fiecărei surse;
modul de emisie al surselor de deșeuri în timp.
Astfel, în funcție de compoziția, caracteristicile și putere calorifică a deșeurilor, sunt inventariate filierele de tratare a acestora, realizabile din punct de vedere tehnologic. Fiecare procedeu sau filieră de tratare a deșeurilor constitue la rândul său un risc potențial de poluare la nivelul: apei, aerului, solului și a modului de producere a deșeurilor secundare. Ele prezintă de asemenea riscuri secundare pentru mediul viu.
Un lucru este sigur și anume: oricare dintre procedee este ales acesta implică un impact mai redus asupra mediului decât lipsa oricărui tratament al deșeurilor. Fiecare filieră de tratament poate fi prezentată ca o instalație industrială pentru care trebuie făcut un bilanț global, lucru ilustrat în fig. 3.3.
Pentru alegerea celei mai bune filiere trebuie avut în vedere și studiul tehnico-economic care ne dă informații asupra costului procedeului avut în vedere. Nu trebuie uitat că gestiunea unui deșeu nu se referă numai la analiza filierei de tratare a acestuia. Pentru ca bilanțul să fie corect trebuie luate în calcul și operațiile de: colectare, triere și transport a deșeurilor.
Nu în ultimul rând la alegerea unei filiere de tratare a deșeurilor trebuie luate în considerare considerațiile psiho-sociologice care implică acordul comunităților umane în vecinătatea cărora urmează să se monteze instalația de tratare a deșeurilor. Nu puține sunt situațile în care comunitățile umane favorizează un anumit procedeu în detrimentul studiilor care din punct de vedere: tehnic, economic și ecologic, indică amplasarea unei instalații corespunzătoare unei alte filiere de tratare a deșeurilor. Sunt frecvente în țările Comunității Europene, situațiile când comunitățile urbane preferă amplasarea unui depozit controlat de deșeuri în locul unei instalații de incinerare a deșeurilor.
Filierele de tratare a deșeurilor au următoarele obiective:
valorificarea energetică;
valorificarea materială așa încât să fie un înlocuitor al materiilor prime;
valorificarea în știința materialelor;
valorificarea în agricultură unde deșeul este utilizat ca material de bază în fabricarea amendamentelor organice sau minerale;
valorificarea în tehnici de mediu: deșeul este utilizat ca subprodus fie pentru epurarea altor deșeuri, fie pentru condiționarea lor;
tratamente de depoluare: este vorba de tratamente care vizează limitatrea impactului deșeului în mediul său receptor.
Filierele de tratarea a deșeurilor sunt grupate în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1.
Filierele de tratare a deșeurilor
Filierele de tratare a deșeurilor se pot clasifica în două mari grupe:
filiere de valorificare (1-16), al căror obiectiv este de a exploata conținutul de materie și energie al deșeurilor;
filiere de eliminare și de depoluare (17-20).
Dintre aceste 20 de filiere de tratare a deșeurilor un număr de 13 pot fi utilizate într-o măsură mai mare sau mai mică pentru tratarea deșeurilor menajere în funcție de cele 3 componente ale deșeurilor menajere, cărora li se adresează:
materii organice fermentabile;
inerte (metale, sticlă, ceramică, etc.);
combustibile (plastic, hârtie, carton, textile, etc.).
Aceste filiere de tratare a deșeurilor menajere precum și nivelul lor de implementare tehnologică sunt prezentate în tabelul 3.2.
Tabelul 3.2
Aplicarea filierelor de tratare la gestiunea deșeurilor menajere
Din cele 13 filiere de tratare a deșeurilor menajere numai 9 sunt în momentul de față aplicabile la scară industrială. Dintre acestea 5 sunt aplicabile tratamentului fracției fermentabile a deșeurilor menajere (filierele : 1, 4, 12, 17, 20), 5 pentru tratarea fracției combustibile (filierele : 1, 9, 10, 17, 20) și 3 pentru tratarea fracției inerte (filierele : 6, 8, 20).
3.3 Filiere de metanizare
Procesul de fermentare anaerobă
Este vorba despre un proces microbiologic și biochimic complex, care grație numeroaselor specii de bacterii, transformă materia organică în special în metan și gaz carbonic. După substratul utilizat de bacterii și produsele eliberate de acestea, se pot distinge patru faze succesive în degradarea anaerobă: hidroliză, acidogeneză, acetogeneză și metanogeneză. În realitate aceste patru faze se suprapun. În cursul celor patru faze biochimice distincte, trei tipuri de populații bacteriene cu propietăți fizice și cinetice specifice intervin.
Etapele hidrolizei și acidogenezei
Substraturile complexe compuse de macromolecule cum ar fi proteinele și compușii lipidici sunt hidrolizați de enzimele extra-celulare în monomeri și oligomeri mai simpli: zaharuri și acizi grași simpli. Hidroliza biopolimerilor este lentă și poate deveni o fază limită a proceselor. Numeroși polimeri organici sunt în plus rezistenți la procesul de biodegradare (lignina, substanțele humice, etc.). A doua parte a acestei etape este acidogeneza, unde substraturile provenite din faza de hidroliză sunt degradate de numeroase specii de bacterii care iau parte la faza de fermentare, formând acizii organici (formic, acetic, propionic, etc.), alcooli, NH3, CO2 și H2.
Etapa de acetogeneză
Această fază metabolică a fost pusă în evidență de Brynt M.P. și a relevat existența unei a treia populații bacteriene propii acestei etape de acetogeneză care utilizează acizii grași volatili, alții decât acidul acetic pentru formarea de acetat, de hidrogen și de gaz carbonic.
Etapa de metanogeneză
Bacteriile de metanogeneză nu sunt capabile de a utiliza compușii organici complexi, substraturile metabolizabile de aceste bacterii sunt următoarele: CO2, H2, acetate, formiat, metanol, metilamină. Însă substraturile esențiale pentru procesul de metanogeneză sunt acetatul și gazul carbonic.
Reducerea CO2 în metan
Reacția de reducere se poate scrie:
4H2 + HCO-3 + H+ CH4 + 3H2O
Decarboxidarea acetatului în metan
Studiile au arătat deja că metanul produs în cadrul digestiei anaerobe are în general metil de acetat ca principal precursor (aproximativ 70%). Reacția se poate scrie:
CH3COO- + H2O CH4 + HCO
Dintre filierele de metanizare fac parte:
Depozitarea controlată cu sau fără recuperare de biogaz ;
Metanizarea în reactor.
Depozitarea controlată a deșeurilor
Reactorul de depozitare
Depozitarea deșeurilor este definită de numeroși cercetători ca o “reîntoarcere“ a acestora în mediul natural, acest lucru realizându-se în condiții dintre cele mai bune și se constituie într-o filieră de tratare a deșeurilor.
Pentru o mai bună înțelegere a diferitelor fenomene, care au loc în așa numitul “loc“ al depozitării, îl putem asimila pe acesta ca un reactor bio-fizico-chimic, constituit din mai multe compartimente care interacționează între ele.
Compartimentul hidraulic
Apa este inamicul numărul unu al depozitării, ea trecând prin masa deșeurilor menajere urbane cu o viteză și un debit ce depinde de porozitatea acestora, permeabilitatea mediului și grosimea stratului de deșeuri. În felul acesta sunt generate lixiviatele ce se încarcă ca elemente chimice solubile. Acesta reprezintă primul vector de impact al depozitării deșeurilor asupra mediului exterior: terenuri adiacente locului de depozitare, pânzele apelor freatice din zonă, cursurile de apă, etc.
Compartimentul biologic
Atunci când materiile biodegradabile sunt supuse procesului de depozitare, ele fac obiectul unei evoluții biologice aerobe sau anaerobe. În general, dat fiind fapul că oxigenul poate să acceadă în mijlocul procesului depozitării cu foarte mare greutate, putem considera că avem de-a face cu o evoluție anaerobă cu producere de:
– biogaz (metan și gaz carbonic)
– substanțe organice sau minerale solubile în apă: acizi grași volatili (AGV), hidrogen sulfurat (H2S) sau amoniac (NH3).
Acest flux gazos constituie al doilea vector de impact al depozitării deșeurilor menajere asupra mediului exterior.
Compartimentul fizico-chimic
În funcție de natura chimică a deșeurilor, a condițiilor de umiditate, a pH-ului sau a potențialului de oxido-reducere, numeroase reacții chimice pot să se dezvolte în mediul propice al depozitării acestora: oxidare, reducere, precipitare, etc. Toate aceste reacții conduc la distrugere parțială a materiei, solubilizarea numeroaselor componente sau la transformarea lor în gaz. Toate aceste componente lichide și gazoase se regăsesc în lixiviate și biogaz. (fig. 3.4).
3.4 DEPOZITAREA CONTROLATA
Depozitarea controlată constituie în momentul de față principala filieră de tratare pe plan mondial a deșeurilor, și în speță a deșeurilor menajere.
Primele principii ale depozitării controlate au fost emise de doi ingineri din Anglia, I.C. DAWES și M. CALL, cu scopul eliminării tuturor inconvenientelor depozitării simple, fiind aplicată pentru prima dată în localitatea BRADFORD, după ce uzina de incinerare a deșeurilor din acest oraș a fost distrusă în timpul primului război mondial.
Metoda s-a răspândit destul de lent în alte țări. Astfel în Franța primele depozite controlate de deșeuri menajere, au fost realizate abia în anul 1935, iar în România, deși a existat și înainte de cel de-al doilea război mondial unele preocupări în acest domeniu, de-abia după anul 1948 au fost aplicate astfel de tehnologii la depozitarea deșeurilor din București și unele orașe mari din țară, dar nici acestea nu au respectat întrutotul cerințele impuse de protecția mediului.
La realizarea unei mai bune depozitări controlate a deșeurilor, trebuie avută în vedere următoarea tehnologie:
– deșeuri descărcate din autogonoiere se depozitează în straturi având o grosime medie de 1,5 – 2,0 m ;
– deșeurile vor trebui să fie suficient de compacte pentru a evita golurile mari de aer, care favorizează autoaprinderile și deci riscul pentru incendierea rampei de depozitare ;
– este preferabil ca straturile de deșeuri să fie acoperite zilnic, cu strat de 10 – 30 cm pământ, nisip sau alte materiale inerte.
Prin luarea acestor măsuri, depozitul de deșeuri nu mai emite mirosuri neplăcute, larvele de muște încep să dispară, șobolanii nu se mai pot dezvolta datorită lipsei de aer, și temperatura de fermentare poate atinge 60 -70 oC.
În funcție de tipul deșeului ce urmează a fi depozitat avem de-a face cu :
depozit de categoria III ; rezervat deșeurilor inerte. Substratul geologic al acestor depozite poate fi permeabil ;
depozit de categoria II ; rezervat depozitării deșeurilor menajere cât și deșeurilor industriale banale. La acestea se adaugă deșeuri din agricultură și subprodusele din cadrul filierei de incinerare a deșeurilor menajere, cum ar fi: zgura și nămolurile stațiilor de epurare urbane. Substratul geologic al acestor depozite poate fi semipermeabil. Permeabilitatea este evaluată prin coeficientul K – coeficientul DARCY, a cărui valoare este: 10-9 < K < 10-6 m/s, pentru o grosime mai mică de 5 metri. Substraturile sunt constituite din gresii sau de medii argilo-nisipoase ;
depozit de categoria I ; rezervat depozitării deșeurilor speciale și a deșeurilor ultime stabilizate. Permeabilitatea acestor depozite estre cea mai redusă : K < 10-9 m/s, pentru o grosime mai mare de 5 metri. Avem de-a face cu soluri de gresie nefisurată, șisturi argiloase sau marne. Sunt interzise depozitarea deșeurilor lichide cât și a produselor inflamabile, explozibile, radioactive, acizii și bazele precum și deșeurile toxice și nocive pentru ape cum ar fi : cianurile, arsenicul, hidrocarburile, sărurile solubile, etc. Pentru deșeurile admisibile, sunt fixate limite ce trebuiesc respectate pe baza unui test de lixivitate.
Alegerea terenului pentru depozitarea controlată
Terenul necesar pentru depozitarea deșeurilor, trebuie stabilit de comun acord cu organele locale, sanitare și de protecție a mediului, având la dispoziție studii hidrogeologice, topografice, care să permită stabilirea măsurilor pentru a evita riscurile unei poluări ale apelor subterane sau de suprafață prin infiltrațiile sau scurgerile de suprafață ale apelor.
Amplasarea viitoarelor terenuri de depozitare controlată, trebuie să fie studiată și din punct de vedere al distanței față de aglomerațiile urbane sau rurale, direcția vânturilor dominante, poziția față de surse de apă și de alte obiective față de care trebuie păstrată o zonă de protecție sanitară.
Organizația Mondială a Sănătății prin comisiile sale de studiu, a ajuns la concluzia că rampele de depozitare controlată trebuie să fie la cel puțin 200 m față de anumite aglomerații urbane sau rurale.
De altfel, această organizație a pus la punct un “Cod European” pentru realizarea depozitelor controlate.
În România, distanța de protecție este limitată la 1000 m prin normele sanitare existente.
Cunoașterea direcției vânturilor dominante este importantă din punct de vedere al poziției rampei de depozitare controlată față de anumite obiective importante. Este de preferat ca direcția vânturilor dominante să fie dinspre aceste obiective către rampa de depozitare și nu invers, pentru că aerul poluat din jurul depozitului controlat să nu fie dirijat către aceste obiective.
Indiferent de condițiile care vor exista, în toate cazurile trebuie verificată cota de inundabilitate, pentru a se lua măsurile corespunzătoare (eventuale îndiguiri) pentru protecția împotriva inundațiilor.
Cu toate măsurile care s-ar lua de protejare a apelor freatice, unele exfiltrații de apă poluată din depozit există, fapt arătat de cercetările efectuate până în prezent. De aceea este recomandabil ca rampele de depozitare controlată să fie amplasate în aval de obiectivele de alimentare cu apă din subteran.
În tabelul 3.3. este ilustrat conținutul unei foi de analiză privind amplasarea unor rampe de depozitare controlată.
Tabelul 3.3
Foaie de analiză
Prevenirea poluării apelor subterane, se poate face în două moduri:
– reducând la minimum posibilitățile de dizolvare a sărurilor din deșeuri, cu care se poluează apele subterane ;
– împiedicarea apelor cu conținut de săruri din deșeuri (lixiviate) să pătrundă în apele subterane.
În primul caz, trebuie ca deșeurile să fie cât mai bine compactate, rezultat care se obține cu utilaje grele de compactare. Un alt sistem de a preîntâmpina dizolvarea sărurilor îl constituie cel de presare a deșeurilor la presiuni foarte mari formând baloturi, care sunt introduse în apă. Acest sistem a fost aplicat cu succes în Japonia și în Italia.
În vederea preîntâmpinării poluării apelor subterane există în mai multe țări, încercări de impermeabilizare a stratului de bază a rampei de depozitare controlată.
Cele mai uzuale sunt sistemele clasice, de impermeabilizare cu argilă, compus bine compactat sau alte materiale care pot asigura o bună etanșare. Mai recent se recurge și la folosirea unor materiale sintetice. Dintre aceste materiale sintetice pot aminti: policlorură de vinil (PVC), polietilenă de joasă și respectiv înaltă densitate (LDPE și PEHD) și altele.
În ultimul timp s-a recurs la betonarea fundului rampei de depozitare a deșeurilor. Aceste procedee implică realizarea unor sisteme de drenaj a apelor din depozitul de deșeuri, care vor fi captate în aval și evacuate în apele de suprafață după o prealabilă tratare, sau prin infiltrație în sol, dacă terenul permite și asigură o autoepurare corespunzătoare. Impermeabilizarea terenului rampei de depozitare controlată este foarte costisitoare, reprezentând 50% din cheltuielile de investiție ale unei rampe de depozitare. Dintre diversele soluții de impermeabilizare folosite pot aminti:
a) realizarea unui strat de argilă bine compactat
Impermeabilizarea este realizată de 1,6 m de argilă compactată peste care se așterne un strat drenant de 0,5 m de nisip și pietriș.
Stratul de argilă are permeabilitatea de 10-7 cm/s în cele mai bune condiții. Problemele care apar în această situație sunt:
1. Costul de procurare al argilei poate fi ridicat dacă nu se găsește în zonă ;
2. Nesiguranța realizării unei compactări de calitate ;
3. Prin deshidratare argila poate fisura ;
4. Rămâne un volum redus pentru depozitare, datorită grosimii mari a stratului de impermeabilizare ;
5. Vechile depozite care au utilizat numai argila ca strat de impermeabilizare încă au pierderi de lichide (lixiviat).
b) geomembrane din polietilenă de înaltă densitate de 1,5 mm cu permeabilitatea 10-13 cm/s pozate pe un strat de argilă compactată de 1,0 m grosime de permeabilitate 10-7 cm/s. Se pozează peste folie un strat drenant de nisip și pietriș de 0,5 m grosime.
Problemele care apar în această situație sunt:
Încă există un strat gros de argilă care trebuie bine compactat și verificat. Amplasarea argilei necesită un timp îndelungat și instalarea depinde de condițiile meteo ;
2. Prețul argilei este relativ ridicat ;
3. Stratul drenant are caracteristici de dilatare limitate și totuși este scump.
c) sistemul geocompozit GUNDLINE
Impermeabilizarea este realizată dintr-o geomembrană flexibilă din polietilenă de înaltă densitate de 1,5 mm cu permeabilitatea de 10-13 cm/s pozată pe un geocompozit din argilă (GUNDSEAL) cu permeabilitatea de 10-10 cm/s pusă pe un strat de bază de 0,3 m din argilă compactată, iar peste membrană se pune un strat de nisip de grosime 0,3 m.
Avantajele oferite de această soluție sunt următoarele:
1. O protecție de cel mai înalt nivel ;
2. Un cost relativ scăzut ;
3. O capacitate drenantă îmbunătățită ;
4. O grosime redusă a căptușelii care mărește volumul de depozitare pe același amplasament.
Pentru a menține costurile relativ mici și pentru a crea posibilități de observație mai bune asupra poluării mediului înconjurător, există tendința de a realiza rampe de depozitare controlată cât mai mari, în dauna unor necesități economice de a avea mai multe rampe de capacități mai mici la distanțe optime de transport.
Recomandabil ar fi ca localitățile cu 100000 – 300000 locuitori să aibă una- două rampe de depozitare controlată, iar la celelalte localități mai mici, o rampă de depozitare fie pentru o singură localitate, fie pentru mai multe localități, dacă este acceptabil din punct de vedere economic.
Când rampele de depozitare controlată sunt la distanțe mari de localități, intervine în calcule și realizarea unor stații de transfer pentru deșeurile menajere.
Terenurile folosite pentru depozitarea controlată a deșeurilor sunt de obicei următoarele:
vechi cariere de materiale pentru construcții ;
zonele joase din albiile majore ale râurilor care trec prin apropierea localităților ;
albiile unor foste râuri care au secat, sau au fost deviate.
Aceste terenuri trebuie să îndeplinească o serie de condiții geologice și hidrologice printre care:
Depozitele realizate pe calcare fisurate. Folosirea unor astfel de terenuri nu este permisă decât în situația în care în aval de depozit nu există nici o captare de apă potabilă.
Depozitele realizate pe nisipuri nealuvionare. Aceste nisipuri filtrante în funcție de grosimea stratului existent deasupra apelor subterane, pot asigura epurarea perfectă a apelor care străbat depozitul de deșeuri.
Totodată, datorită permeabilității stratului de nisip nu există riscul unor acumulări de apă la baza depozitului, care să împiedice fermentarea deșeurilor.
Depozite realizate pe marne și argile. Terenurile formate din marne și argile au avantajul impermeabilității, nepermițând pătrunderea apelor din depozitul de deșeuri către pânza freatică.
Aceste terenuri au și unele dezavantaje, cum ar fi:
acumularea apelor uzate la baza depozitului ;
necesită cheltuieli suplimentare pentru realizarea unui drenaj la baza depozitului și pentru tratarea apelor uzate provenite din depozit.
Depozite realizate pe aluviuni uscate. Sunt numeroase astfel de depozite situate în văile mai largi, fie în vechi aluviuni (terase mai vechi ale râurilor), fie în albia majoră actuală.
Aceste aluviuni formate în general din pietriș și o parte din nisip, sunt în general ușor permeabile.
Depozitele pe astfel de straturi au avantajul scurgerii și filtrării apelor din depozit în perioadele uscate, dar au dezavantajul că în perioadele de inundație a zonei, o parte din deșeuri să stea sub apă și în consecință să intre în fermentație anaerobă.
Se poate realiza un astfel de depozit numai când din studiul hidrogeologic elaborat nu rezultă pericolul poluării apelor subterane sau de suprafață.
Depozitele realizate pe terenuri plate. În lipsa unor depresiuni naturale, este posibil ca depozitarea controlată să fie realizată pe terenuri plate, neproductive, sau mai puțin productive. Se crează astfel coline de deșeuri pe înălțimi care să asigure stabilitatea acestora. Acest sistem are avantajul unui control mai ușor asupra comportării în timp a depozitului de deșeuri.
Dimensionarea rampelor de depozitare controlată
Rampele de depozitare controlată trebuie să asigure necesarul unei localități pe o perioadă de mai mulți ani. În general capacitatea disponibilă a terenului destinat acestor rampe se stabilește, pornind de la elementele geometrice ale terenului, care permit calcularea suprafeței și a volumului disponibil.
De obicei, pentru efectuarea acestor calcule, se recurge la planuri topografice și la unele profile transversale, care dau o imagine mai exactă a terenului destinat viitoarei rampe de depozitare controlată.
După determinarea cantității medii anuale de deșeuri menajere, se calculează capacitatea anuală și pe etape a rampei de depozitare astfel:
, m3
unde:
= volumul rampei de depozitare controlată necesar pentru « n » ani, în m3 ;
Q0 = cantitatea totală de deșeuri din primul an de calcul, în m3/an ;
K0 = coeficientul de creștere în timp a deșeurilor urbane; se poate lua o creștere de cca 5% pe an, adică Ko = 0,05 ;
n = numărul de ani care intenționează să se prevadă pentru depozitarea controlată; se poate lua n = 10 – 25 ani.
Terenurile, a căror capacitate nu asigură necesarul de depozitare pe minimum 5-10 ani, nu sunt recomandate pentru rampele de depozitare controlată ale localităților, ele fiind recomandate doar în cazuri de forță majoră, când nu există alte soluții (terenurile de capacitate mai mare sunt departe de localități, etc).
Cănd există stații care tratează o parte din deșeurile menajere, stradale sau industriale, la dimensionarea rampelor de depozitare controlată este necesar să se aibă în vedere și refuzurile de la aceste stații și anume:
de la stațiile de compactare cca 25 – 40% din capacitatea stației în m3/an ;
de la stațiile de incinerare cca 10 – 15% din capacitatea stației în m3/an .
În calculele globale, cănd se dorește stabilirea aproximativă a suprafeței de teren pentru rampa de depozitare controlată, se poate lua:
0,65 – 0,75 m2 pentru fiecare tonă de deșeuri evacuată și depozitată într-un singur strat de 1,5 – 2,0 m înălțime ;
0,15 – 0,25 m2 pentru fiecare m3 de deșeu evacuat și depozitat în straturi cu aceeași înălțime a straturilor de 1,5 – 2,0 m.
Când deșeurile au fost în prealabil măcinate, capacitatea depozitului crește cu 40 – 50%.
Diferitele faze ale evoluției deșeurilor
Deosebim cinci faze a căror parametrii indicativi sunt: atât variația intensității cât și longevitatea calității lixiviatului și gazelor produse. Se pot enumera următoarele faze:
I. Faza inițială
Umplerea depozitului cu deșeuri menajere și acumularea de umiditate ;
Începutul tasării alveolelelor depozitului ;
Detectarea primelor schimbări a diferiților parametrii.
II. Faza de tranziție
Formarea lixiviatului ;
Trecerea de la condiții aerobice la condiții anaerobice a mediului format din deșeurile menajere ;
Apariția de acizi grași volatili (AGV) în lixiviat.
III. Faza formării acide
Acizii grași volatili devin preponderenți în lixiviatul format în urma depozitării deșeurilor menajere ;
O diminuare a pH – ului ;
Un consum de azot și fosfor pentru creșterea biomasei ;
Detectarea hidrogenului care poate afecta: natura și tipul produșilor intermediari formați.
IV. Faza fermentării metanice
Produșii intermediari ce au apărut în timpul fazei acide sunt transformați în metan și dioxid de carbon ;
Potențialul de oxido-reducere este mai scăzut ;
Precipitarea metalelor se continuă ;
Descreșterea cantităților de lixiviat în timp ce producția de gaz crește proporțional.
V. Faza maturizării finale
Stabilizarea constituenților organici disponibili din deșeurile menajere ;
Producția de biogaz scade și apoi încetează ;
Materialele organice mai rezistente la biodegradare sunt transformate foarte lent în molecule de acizi humici capabili de a reacționa cu metalele grele.
Modul de evoluție al deșeurilor menajere și al producției de biogaz în cazul depozitării controlate a deșeurilor menajere este prezentat în figura următoare:
Fig 3.5 Modul de evoluție al deșeurilor menajere și al producției de biogaz
Reziduurile rezultate în urma procesului de depozitare controlată
Lixiviate
Numim lixiviat acea cantitate de apă care în drumul ei străbate deșeurile menajere și se încarcă din punct de vedere chimic cu substanțe minerale și organice.
Depozitarea controlată a deșeurilor menajere urbane poate să conducă la acumularea de volume câteodată importante de lixiviat, în ciuda procedeelor de exploatare utilizate ce au drept scop limitarea acestor fluxuri.
Principalii factori ce afectează producerea lixiviatului
Volumul de lixiviat produs în cadrul depozitării controlate depinde de mai mulți factori dintre care se pot aminti:
natura deșeurilor menajere supuse depozitării ;
condițiile climaterice ale zonei în care se găsește depozitul ;
proprietățile geologice și hidrologice ale solului unde este situat depozitul ;
modul de exploatare al depozitului.
Pluviometria
Pluviometria poate fi definită drept cantitatea totală de precipitații care cade pe o anumită suprafață, pe o perioadă mai îndelungată de timp. Ea este caracterizată prin: intensitatea, frecvența și durata sa și este exprimată în mm de apă pe unitatea de timp. În majoritatea cazurilor, precipitațiile constituie principala sursă a formării lixiviatului.
Curgerea apei
Atunci când intensitatea ploi este mare, solul nu poate absorbi toată cantitatea de apă, așa încât un exces de apă poate să apară pe suprafața solului. Factorii care contribuie la acest fenomen de “șiroire” a apei meteorice ce cade pe suprafața unui depozit sunt:
topografia terenului (panta acestuia) ;
tipul solului ce acoperă depozitarea deșeurilor menajere ;
prezența sau absența vegetației de pe suprafața acoperitoare a depozitului (prezența vegetației va face ca mecanismul de umidificare a stratului acoperitor să fie mult mai lent).
Acest fenomen de șiroire a apei poate fi determinat de numeroase metode:
măsurători la suprafața depozitului ;
formule empirice ;
metode grafice.
Numeroase formule empirice sunt propuse și constă în general în multiplicarea precipitațiilor medii printr-un coeficient de “curgere” a apei. Acești coeficienți pot atinge următoarele valori:
– sol nisipos cu panta de 2% 0,10
– sol nisipos cu panta de la 2 la 7% 0,15
– sol nisipos cu panta mai mare de 7% 0,20
– sol argilos cu panta de 2% 0,17
– sol argilos cu panta între 2 și 7% 0,22
– sol argilos cu panta mai mare de 7% 0,33
Evaporarea
Un depozit controlat de deșeuri menajere este supus unui fenomen de evaporare, mai ales în situația când stratul acoperitor al acestuia, nu este acoperit cu vegetație. Factorii ce influențează acest fenomen de evaporare sunt:
conținutul de apă al solului ;
temperatura mediului ;
vânt ;
zona însorită sau mai umbroasă.
Evaporarea reală (Etr) este în general estimată pornind de la evaporarea potențială (Etp) și se calculează utilizând datele unei stații meteorologice cea mai apropiată de locul studiat, metoda Thornthwait. Studiile au arătat că Etr este în medie egal cu 75% (minimul observat: 67%, iar maximul 77% ) din pluviometria reală.
Infiltrarea apei
Reprezintă fluxul de apă care traversează stratul de la suprafața depozitului. Factorii mai înainte prezentați, respectiv: curgerea apei și evaporarea, afecteză infiltrațiile de apă în sol. Dar această infiltrare este deasemenea determinată de:
natura solului ;
natura și compoziția deșeurilor ;
condițiile de drenare.
Ținând cont de valorile coeficientului de permeabilitate (10-9< KS< 10-6 m/s), în cazul depozitării deșeurilor menajere, este posibil de a calcula infiltrațiile potențiale, utilizând legea lui Darcy:
, m/s
unde:
KS – coeficient de permeabilitate în m/s ;
V – volumul de apă infiltrat în m3 ;
S – suprafața considerată (de exemplu a unei alveole) în m2 ;
t – durata de infiltrare în secunde ;
i – gradient hidraulic = (e+h)/h ;
unde:
e – înălțimea de la nivelul apei până în extremitatea cea mai de jos a alveolei (depozitului) ;
h – înălțimea stratului de argilă ;
Presupunând că e << h, obținem i = 1 și deci: I = V/t =KS S, unde I – apele de infiltrație în m3/s.
În cazul depozitării controlate a deșeurilor menajere vom lucra cu un coeficient de permeabilitate KS= 10-7 m/s și cu o suprafață a alveolei S= 5000 m2. Deasemenea valorile pentru I, obținute în urma măsurătorilor de pe teren sunt în general inferioare valorilor calculate după legea lui Darcy.
Capacitatea de reținere a apei (S)
Deșeurile menajere au tendința de a absorbi apa care pătrunde în depozit. Capacitatea de reținere determinată în laborator este cuprinsă între 0,4 – 0,7 kg/kg deșeuri menajere în stare brută. În general, capacitatea de reținere efectivă a deșeurilor menajere este inferioară capacității de reținere determinate în laborator, și rezultatul observațiilor din teren arată că aceasta se situează mai ales în jurul valorii de 0,10 kg/kg deșeuri menajere brute. Se poate deci calcula capacitatea de reținere a apei (S) după formula:
, kg
unde:
Cr – capacitatea de reținere în kg/kg deșeuri menajere ;
V – volumul deșeurilor menajere în m3 ;
d – densitatea deșeurilor în kg/m3 ;
Factorii ce influențează compoziția lixiviatelor
Compoziția deșeurilor
Deșeurile care sunt depozitate constituie sursa potențială de încărcare cu elemente organice și anorganice a lixiviatelor. Cantitatea totală de elemente ce pot deveni părți componente ale lixiviatelor, depind de condițiile de realizare a depozitării deșeurilor, de gradul de degradare al acestora, de volumul apei infiltrate și de timpul de contact al deșeurilor cu apa infiltrată.
Măcinarea deșeurilor
Micșorarea dimensională a particulelor deșeurilor menajere, are ca efect creșterea suprafeței de contact a acestora creind posibilitatea ca acțiunea micro-organismelor și a apei să crească. În consecință avem de-a face în general cu o corelare a variației concentrației de poluanți în lixiviat în funcție de dimensiunile deșeurilor.
Volumul apei infiltrate
Ținând cont de rezultatele numeroaselor studii experimentale, pot spune că există o strânsă dependență între volumul apei infiltrate și compoziția lixiviatului. O creștere a volumului de apă duce la o diluare a lixiviatului obținut.
Alți factori
Ceilalți factori care pot influența compoziția lixiviatului sunt:
vechimea (vârsta) deșeurilor menajere supuse depozitării ;
grosimea stratului deșeurilor ;
grosimea stratului de la suprafața alveolei de depozitare.
Bilanț hidric al depozitului de deșeuri
Ținând cont de aproximațiile și formulele din celălalt paragraf, am dedus ecuația bilanțului hidric al unei rampe de depozitare controlată a deșeurilor menajere:
Tabelul 3.4.
Bilanțul hidric al depozitului de deșeuri menajere
În condițiile în care se respectă normele de exploatare ale depozitării controlate ale deșeurilor se poate spune că:
apele de curgere R1 au valori reduse din cauza existenței rețelei de drenaj a apelor din exteriorul depozitului (alveolei de depozitare) ;
apele de curgere R2 au de asemenea valori reduse atât în situația alveolelor de depozitare neacoperite cât și a celor acoperite când se contorizează R2 cu volumul de lixiviat evacuat ;
apele de infiltrație I trebuie evitate pe cât posibil, mai ales în cazul alveolelor de depozitare etanșe.
În aceste condiții, se pot deci neglija: R1, R2 și I astfel încât ecuația de bilanț hidric al depozitării controlate devine:
unde: S1-S2 – corespunde variației stocului de apă din alveola de depozitare.
Estimăm pentru țara noastră, ținând cont de datele referitoare la Franța, că avem de-a face cu următoarele valori:
a) Cantitatea de lixiviat evacuat: aproximativ 1600 m3/ha/an ;
b) Raportul lixiviat/precipitații: E/P=1/4.
În figura următoare este redat ciclul apei într-o alveolă de depozitare:
Fig. 3.6 Ciclul apei într-o alveolă de depozitare
Biogazul
Producția de biogaz rezultată în urma procesului de fermentare a materiei organice este un fenomen natural. Evoluția materiei organice stocată în alveolele de depozitare controlată a deșeurilor menajere urbane duce în urma procesului de fermentare anaerobă după un timp mai lung sau mai scurt în funcție de conținutul în materie organică a deșeurilor, la producerea de biogaz, care este o sursă rău mirositoare cât și o sursă de energie.
3.5 FACTORI CARE INFLUENTEAZA PRODUCTIA DE BIOGAZ
Compoziția deșeurilor menajere joacă un rol important. Cu cât proporția materiei organice este mai importantă în compoziția deșeurilor, cu atât și cantitatea de biogaz este mai ridicată.
Reducerea dimensiunilor particulelor de deșeu contribuie la creșterea producției de biogaz datorată creșterii suprafeței substratului disponibil pentru activitatea enzimatică. Sunt însă și studii care prezintă rezultate contrarii și acest lucru a fost verificat în digestoare care conțin particule având dimensiuni cuprinse între 25 – 35 cm și care au produs în urma procesului de fermentare o cantitate de biogaz cu 32% mai mult decât cantitatea biogaz produsă într-un digestor ce conține particule având dimensiuni cuprinse între 10 – 15 cm.
În ceea ce privește, influența densității deșeurilor rezultatele disponibile până în acest moment, nu sunt foarte concludente. Unii cercetători indică faptul că o creștere a densității diminuează producția de biogaz. Din contră, după alți cercetători, o creștere a densității se traduce printr-o cantitate sporită de metan și deci implicit de biogaz.
Toate aceste rezultate contradictorii nu ne pot duce decât la concluzia că în stabilirea producției de biogaz, un rol preponderent îl joacă modul de exploatare al alveolelor de depozitare a deșeurilor menajere.
Umiditatea
Conținutul de umiditate al deșeurilor menajere constituie un parametru ce are o puternică influență în degradarea acestora și producerea de biogaz. Este în general admis fapul că o creștere a conținutului de apă din deșeurile menajere conduce la o creștere a producției de biogaz obținute în urma procesului de fermentare anaerobă.
Producția de biogaz va fi maximă pentru o umiditate aproape de saturație și va avea o valoare relativ mult mai redusă pentru o umiditate a deșeurilor inferioare valorii de 10%. O umiditate optimă a deșeurilor menajere este situată în plaja de valori cuprinse între 40 – 80%.
Ce este sigur, este faptul că umiditatea influențează viteza de metanizare astfel încât o umiditate ridicată va face să crească viteza de metanizare.
Timpul
Nivelul producției de biogaz variază în timp atât în ceea ce privește volumul cât și compoziția.
Ținând cont de compoziția deșeurilor noastre menajere, cât și de estimărilor cercetătorilor francezi privind situația existentă în momentul de față în Franța privitoare la timpul în care are loc o metanizare a deșeurilor menajere, se estimează în cazul țării noastre, că:
De la 6 luni la 1 an: are loc o stabilizare a producției de biogaz ;
După 5 ani este produsă 50% din producția totală de biogaz ;
După 10 ani aproximativ 80% din cantitatea totală de biogaz a fost realizată.
Temperatura
Temperatura intervine mai ales asupra vitezei de descompunere, influiențând astfel activitatea bacteriană. Procesul de fermentare anaerobic necesită o temperatură minimală de 15°C pentru a se dezvolta. Trei niveluri de temperatură, din care ultimile două sunt optime, au fost puse în evidență:
De la 15 la 20 °C – flora psicrofilă, puțin activă ;
De la 30 la 45 °C – flora mezofilă ;
De la 50 la 70 °C – flora termofilă, care este cea mai performantă .
Aceasta ultimă, posedă un dublu avantaj: ea permite igienizarea substratului și la randament egal ea durează în medie de două ori mai puțin timp decât faza mezofilă. În felul acesta s-a putut constata existența unui paralelism între producția de biogaz și variațiile de temperatură ce pot avea loc în decursul procesului.
pH
Influența pH-ului asupra fermentației deșeurilor a fost bine studiată și conduce la următoarele concluzii:
bacteriile de metanogeneză suportă bine un indice al pH-ului cuprins între 6 – 8 ;
producția de metan este optimă la un indice al pH-ului apropiat de neutralitate.
Alți factori
raportul carbon/azot optim este în jur de 30 (C/N = 30) ;
oxigenul: acest element inhibitor procesului de metanogeneză poate interveni deasemenea în cursul procesului, atunci când are loc o pompare a biogazului, concomitent având loc și o pătrundere de aer în masa de deșeu ;
poluanții chimici: metale grele, săruri și eventualele resturi de antibiotice prezente în structura deșeului, pot conduce la reducerea activității bacteriene în general, deci a procesului de metanogeneză ;
presiunea: inferioară de 4 bar nu are nici o consecință asupra metanizării. Dar presiunile parțiale ale diferitelor componente ale biogazului, cum ar fi: pCH4,, pH2, pCO2, au un efect inhibitor asupra diferitelor reacții ce însoțesc procesul de metanizare.
Metode de previziune a producției de biogaz
Stabilirea producției de biogaz este importantă a fi determinată pentru a estima bilanțul energetic și economic al instalațiilor ce recuperează biogazul produs. Diferite metode au fost puse la punct pentru a face previziuni asupra producției de biogaz.. În tabelul 4.5 sunt prezentate formulele chimice ale componentelor deșeurilor menajere.
Tabelul 4.5.
Formulele chimice ale componentelor principale ale deșeurilor menajere
Estimarea producției teoretice de biogaz dată de deșeurile menajere supuse procesului de metanizare se bazează pe conținutul de polimeri naturali prezentați în compoziția deșeurilor. S-a estimat cantitatea de biogaz, având drept componente principale: CH4 și CO2, luându-se în calcul prezența: carboxidraților, lipidelor și proteinelor din deșeuri.
Modele matematice
Aceste modele se bazează în principal pe ridicarea de curbe teoretice pe baza rezultatelor experimentale. Astfel, producția cumulată de biogaz pe unitatea de masă de deșeu menajer, este descrisă de relația:
[m3]
unde:
Gt – producția totală de biogaz la timpul t, în m3 ;
Ge – producția de biogaz maximală, în m3 ;
t – timpul, în ani ;
k – constanta de degradare (este considerată ca fiind timpul necesar producerii a 50 % din cantitatea de biogaz ; în cazul deșeurilor menajere românești ea are valoarea de 5 ani).
Pentru estimarea producției de biogaz relația de mai jos a fost verificată pentru deșeurile menajere având o putere calorifică inferioară PCI>5000 kJ/kg, dar poate fi utilizată cu succes și în cazul depozitării deșeurilor menajere românești în condițiile bine cunoscute ale unei puteri calorifice mai scăzute:
, m3/an
unde:
t – timpul, în ani.
Colectarea și tratamentul biogazului
Gestionarea biogazului de la o depozitare controlată reprezintă o sursă de energie valorificabilă în condiții tehnice și economice cunoscute, dacă zăcământul este evaluat la nivelul unei cantități de biogaz suficiente de a fi colectate pentru o perioadă mai îndelungată.
În același timp, gestiunea biogazului este un aspect important al reducerii impactului asupra mediului întrucât biogazul este o sursă de poluare importantă (mirosuri, risc de explozie, toxicitate animală și vegetală).
Metodologia de concepție și construcție a unităților de tratament a biogazului va trebui să țină seama de aspectele mai sus menționate. De aceea, trebuie studiat mai întâi calitatea biogazului, urmând ca apoi să stabilim care va fi finalitatea acestuia: ardere cu flacără sau valorificare energetică.
Realizarea unei colectări eficace a biogazului nu va fi posibilă atâta timp cât nu se cunoaște cu precizie evoluția în timp a zăcământului și dispunem pentru aceasta de numeroase metode de investigare care sunt în general utilizate în paralel:
investigație conținând localizarea zonelor de risc (apropierea de localități, de locuințe, etc.) cât și a studiului de impact asupra mediului ;
investigație istorică a caracteristicilor de exploatare (care cantități, din care deșeuri, în care zone și la ce epoci) ;
o cartografie a puțurilor de colectare a biogazului ;
un studiu calitativ al biogazului pentru a pune în evidență componentele principale: CH4, CO2, O2, acizii grași volatili (AGV) cât și restul de componente cum ar fi: mercaptani, compuși azotați, aldehide, cetone, compuși halogenați, etc.). Acest lucru se poate realiza cu ajutorul micro-forajelor în zăcământ, completate de analize pe teren și în laborator cu ajutorul cromatografelor și a spectometrelor de masă ;
un studiu al potețialului metanului rezidual, prin fermentarea accelerată a eșantioanelor de deșeuri.
De îndată ce studiile preliminare sunt realizate, dimensionarea și realizarea instalațiilor de captare a biogazului poate începe. Exploatarea rațională a biogazului corespunde realizării unui număr de puțuri de captare ce au ca obiectiv, o producție optimală de biogaz.
Noțiunea de optimizare se aplică celor două moduri diferite de realizare a finalității colectei de biogaz:
în situația când obiectivul principal îl constituie prevenirea migrării gazelor în exteriorul gropii de gunoi ;
în cazul când obiectivul principal este: colectarea biogazului și valorificarea energetică a acestuia. În această ultimă variantă, principalele criterii luate în calcul sunt:
un debit maxim ;
o regularitate a producției ;
o securitate de exploatare ;
o rentabilitate pe termen scurt și mediu.
Procentajul de recuperare a biogazului poate varia între 50 – 70% în raport cu producția teoretică și depinde de condițiile fizico-chimice existente în depozitul controlat, lucru ce va influența cinetica reacțiilor chimice.
În ceea ce privește calitatea biogazului, pentru un gaz sec acesta are următoarea componență:
ppm = părți per milion în volum
Diversele reprezintă: cicloalcani, hidrocarburi simple fără CH4, hidrocarburi halogenate sau aromatice, alcooli, aldehide și cetone.
În general biogazul trebuie tratat. Scopul acestui tratament este de a elimina diverșii constituienți, alții decât metanul, adică: CO2 , H2S , H2O, care sunt sursele principale de coroziune.
Cel mai nociv element îl reprezintă hidrogenul sulfurat (H2S) care poate conduce la o corodare a instalațiilor ce utilizează biogazul obținut din depozitarea controlată a deșeurilor menajere. Pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat este utilizat procedeul de absorbție pe monoetanolamină (MEA).
3.6 DOMENII DE UTILIZARE ALE BIOGAZULUI
Diferitele utilizări ale biogazului depind de diferitele caracteristici ale producției (debit, presiune, putere calorifică inferioară (PCI), regularitatea producției) cât și condițiile impuse de utilizator.
O producție continuă de biogaz presupune o distribuție continuă fără de care este necesară o eliminare a biogazului (prin ardere în arzătoare speciale). Există două tipuri de arzătoare:
arzătoare fără depresiune (arzătoare atmosferice). Ele nu asigură o excelentă calitate a combustiei, dar ele pot reprezenta o alternativă în contextul în care mirosurile olfactive pot fi neglijate ;
arzătoare cu depresiune, unde arderea are loc la temperaturi cuprinse între 850 – 1200°C. Aceste arzătoare asigură o ardere corectă, permițând o reducere a mirosurilor olfactive în zona depozitării controlate a deșeurilor menajere. Trebuie să fie evitat formarea unui amestec aer-metan, întrucât se poate ajunge la pericolul izbucnirii de explozii.
Diferitele domenii de utilizare ale biogazului sunt:
Injecția într-o rețea de distribuție de gaz: această soluție are avantajul de a fi mai puțin exigentă cu caracteristicile de calitate ale producției de biogaz. În acest caz, diluția gazului sărac în metan în cel bogat în metan va face mai puțin vizibilă calitatea mediocră a gazului colectat pe suprafața depozitului de deșeuri menajere. De asemenea este amortizată iregularitatea unei producții de biogaz datorită rețelei de bază, neaducându-se prejudicii în alimentarea utilizatorilor.
Rămân a fi îndeplinite două condiții esențiale:
apropierea rețelei de colectare a biogazului de o rețea de transport de metan deja existentă ;
asigurarea condițiilor de presiune de injecție în rețea.
Combustibil
Biogazul fiind utilizabil chiar și neepurat, drept combustibil pentru încălzit și deasemenea pentru producerea de căldură și eventual electricitate (cazanele ce ard biogaz sunt prevăzute cu țevi de evacuare a gazelor arse din oțel inox pentru a fi evitată coroziunea).
Domenii de utilizare:
domeniul agricol: uscătoare de grâne, încălzirea serelor ;
în domeniul încălzirii locuințelor și a edificiilor socio-culturale, al obținerii apei calde menajere ;
sistemelor de cotratament a lixiviatelor sau a altor deșeuri. În acest caz, energia biogazului este utilizarea pentru deshidratarea sau distrugerea lixiviatelor prin incinerare. Dacă biogazul este singura sursă de energie, trebuie asigurat o regularitate în alimentare cât și un debit minim și o calitate corespunzătoare. Din păcate aceste lucruri sunt destul de greu de realizat ;
utilizarea biogazului în grupuri electrogene, grupul TOTEM, comercializat de uzinele Fiat, producător de energie electrică și căldură ;
utilizarea biogazului drept combustibil pentru automobile – cu toate că încercările efectuate nu au fost prea concludente din cauza prețului ridicat de comprimare al gazului în butelii la o presiune de corespunzătoare.
CAPITOLUL IV
BILANȚ MATERIE – ENERGIE
4.1 STABILIREA OBIECTIVELOR
Elaborarea bilanțurilor ecologice se constituie ca o parte distinctă a metodei de “Analiză a ciclului de viață (ACV) a filierelor de tratare a deșeurilor menajere cu recuperare energetică.”
Pentru elaborarea bilanțurilor ecologice sunt necesare parcurgerea a trei etape:
1. Stabilirea obiectivelor
2. Bilanțurile materie-energie
3. Analiza de impact asupra mediului
În ceea ce privește prima etapă, aceste obiective trebuiesc bine precizate întrucât ele determină, alegerea metodei de analiză care va influența rezultatele studiului.
Obiectivul fixat în cadrul acestei teze îl constituie: compararea impactului asupra mediului încojurător a diferitelor filiere de tratare a deșeurilor menajere cu recuperare energetică.
O noțiune importantă a acestei etape este aceea de “unitate funcțională” ce permite de a compara diferitele procedee de tratare a deșeurilor menajere.
Această unitate am definit-o cu precizie și ea reprezintă: numărul de kWh termici ce sunt produși prin tratarea a 1000 kg de deșeuri menajere.
4.2 BILANȚURILE MATERIE – ENERGIE
Un bilanț materie-energie este realizat pentru fiecare din cele trei sisteme de tratare a deșeurilor menajere: depozitarea controlată cu recuperare de biogaz, metanizarea în reactor, incinerarea cu recuperare de energie.
Bilanțurile materie-energie nu iau în calcul energiile și materiile care au fost utilizate în construcția acestor sisteme.
Sistemele luate în discuție sunt sisteme complexe și de aceea este necesar și util de a le diviza în unități mai mici, lucru ce va conduce la o înțelegere mai clară a fenomenelor ce au loc în interiorul lor. Limitele sistemelor sunt definite prin descrierea intrărilor și ieșirilor din cadrul acestora.
De asemenea este necesar de a cunoaște nivelul de precizie a datelor recenzate. Verificarea principiului conservării materiei este una din condițiile prin care ne putem asigura de validitatea datelor ce intră în conturul de bilanț.
Intrări = Producție + Ieșire
unde: Intrări : intrări în sistem
Producție : energie produsă de sistem
Ieșiri : ieșiri din sistem.
Pentru fiecare sistem i, recenzez și cuantific fluxul de intrări și ieșiri, care sunt următoarele:
Fig. 4.1. Schema bilanțului materie – energie.
unde: Pi – apă și aer
Ei – energii intrate în sistemul i
Di – deșeuri menajere primare intrate în sistemul i
Li – efluenți lichizi ai sistemului i
Gi – efluenți gazoși ai sistemului i
DDi – deșeuri secundare ale sistemului i
EEi – energie produsă de sistemul i.
Se verifică în final principiul conservării materiei:
Di + Pi = Li + Gi + DDi
BILANȚUL MATERIE – ENERGIE PENTRU DEPOZITAREA CONTROLATĂ CU RECUPERARE DE BIOGAZ – IRIDEX
În tabelele 4.1, 4.2, 4.3 este redată compoziția deșeurilor menajere atât în România cât și în Franța, obsevându-se diferențe notabile între structura acestora:
Tabelul 4.1
Compoziția deșeurilor menajere în Franța și în România
Tabelul 4.2
Compoziția deșeurilor menajere pentru 1000 kg
Tabelul 4.3
Compoziția materiei organice pentru 1000 kg de deșeuri menajere
4.3 ESTIMAREA CANTITĂȚILOR DE METAN ȘI DE CO2 REZULTATE ÎN URMA DEPOZITĂRII CONTROLATE A DEȘEURILOR MENAJERE
Am avut la dispoziție pentru a face aceste estimări, atât formulele propuse de KARLSSON, S, ce pot fi considerate de referință în literatura de specialitate, cât și datele existente de la un depozit de deșeuri menajere urbane (Flèvy – Franța).
ESTIMARE
Emisii provenind de la deșeuri fermentabile:
Ipoteze:
– degradare anaerobă
– completă mineralizare
– produșii de descompunere nu servesc la alimentarea biomasei
În această situație se aplică următoarea formulă:
CaHb OcNdSe + (a-b/4-c/2+3d/4-e/2) H2O (a/2+b/8-c/4-3d/8-e/4) CH4 + (a/2-b/8+c/4+3d/8+e/4) CO2 + dNH3 + eH2S
Putem astfel evalua pe baza relației de mai sus compoziția deșeurilor fermentescibile
C: 48,3%; H: 6,5%; S: 0,16%; N: 2,4%; O: 42,5%; (România)
C: 42%; H: 6,4%; S: 0,3%; Cl: 0,7%; N: 3%; O: 32%; (Franța).
Calculez în continuare cantitățile de metan și de CO2 emise de 1000 kg deșeuri menajere, depozitate controlat:
Metan: 234 kg (România); 80 kg (Franța)
CO2: 592 kg (România); 170 kg (Franța)
Emisii provenite de la: hârtie, carton, textile (presupuse degradabile)
Se cunoaște că 1 kg de amestec de celuloză și hemiceluloză dau 266 g de metan și 734 g de CO2 .
Presupunând că, deșeurile considerate conțin aproximativ 70% celuloză degradată în proporție de 70%, cantitățile de metan și respectiv CO2 provenind din: hârtie, carton, textile – conținute într-o cantitate de 1000 kg deșeuri menajere sunt următoarele:
Metan: 11kg (România); 38 kg (Franța)
CO2: 36 kg (România); 104 kg (Franța)
4.4 DATE PROVENIND DE LA UN DEPOZIT DE DEȘEURI MENAJERE
Datele existente sunt preluate de la un depozit controlat de deșeuri menajere din Franța, localitatea Flévy.
Astfel, pentru 1000 kg deșeuri menajere depozitate, în tabelul 4.4 prezint cantitățile de metan și CO2 din analiza experimentală de la Flévy, cât și estimările teoretice ținând seama de compoziția deșeurilor:
Tabelul 4.4
Compozițiile de CO2 și CH4 (metan)
Din analiza tabelului 4.4, se poate observa că estimarea grosieră privind cantitățile de CO2 și CH4 concordă cu datele de la depozitul controlat Flévy. Luând în considerare un nivel de recuperare al biogazului de 60% și urmărind datele de la Flévy privind compoziția biogazului înainte de combustie, cât și după combustie obțin următoarele valori ce sunt redate în tabelul 4.5:
Tabelul 4.5
Compoziția biogazului (date Flévy)
ND – nedeterminate
Din păcate pentru cazul țării noastre nu dispunem de date necesare care să ne indice care este cantitatea reală de biogaz rezultată în urma depozitării controlate a deșeurilor menajere. Ținând cont de compoziția deșeurilor românești prezentată în tabelul 4.1, unde se observă că materiile organice reprezintă aproximativ 70% din compoziția deșeurilor și de condițiile climaterice din țara noastră, estimez că producția de biogaz în cazul României este cu 25% mai mare decât în cazul Franței.
4.5 ANALIZA LIXIVIATULUI
Analiza lixiviatului este o operațiune de o mare importanță dat fiind faptul că acesta intervine cu o pondere mare în calculul potențialului ecotoxicologic lichid. Din datele pe care le-am avut la dispoziție, prezint în tabelul 4.6 o analiză de lixiviat calculat în două ipoteze:
a) datele preluate de la depozitul Flévy
b) datele obținute printr-o simulare efectuată în cadrul laboratoarelor de la INSA Lyon pentru deșeul menajer din Franța.
În cazul ambelor variante, compoziția deșeului menajer este practic aceeași și cu toate acestea dacă urmărim valorile obținute pentru 1 kg deșeuri menajere se observă unele diferențe:
Tabelul 4.6
Analiza lixiviatului (1 kg deșeuri menajere)
Cele mai mari diferențe se observă la nivelul mercurului și cadmiului. Pentru restul elementelor ordinele de mărime sunt similare. Nu sunt din păcate date concludente privind partea organică a lixiviatelor care sunt în general reprezentate de DCO (cererea chimică de oxigen) și respectiv de DBO (cererea biologică de oxigen).
Ce este important, este faptul că pentru deșeurile menajere franceze, care au în compoziția lor cantități mult mai mari de metale grele decât deșeurile menajere românești din analiza de lixiviat a acestora, cantitatea de metale grele conținută în acestea este cu mult inferioară normelor europene care prevăd că în efluenții lichizi (lixiviate) cantitatea de metale grele să nu depășească 15 mg/l.
Pot estima pentru analiza de lixiviat a deșeurilor menajere românești că în ceea ce privește cantitatea totală a metalelor grele, aceasta este cu siguranță mult mai mică decât valoarea din normele europene, norme la care în curând va trebui să se alinieze și țara noastră.
În tabelul 4.7 prezint detaliat bilanțul de noxe în cazul depozitării controlate a deșeurilor menajere din țara noastră ținând cont de estimările făcute mai înainte.
Datele prezentate în tabel sunt pentru un depozit controlat aflat la o distanță de 10 km față de localitatea pentru care se realizează îndepărtarea deșeurilor și totodată pentru o cantitate presupusă de 1000 kg de deșeuri.
De asemenea, am presupus că gradul de recuperare al biogazului obținut este de 60%, iar la locul de depozitare există o centrală termică echipată cu cazane ce au randament de 80%.
Tabelul 4.7
Bilanț de noxe în cazul depozitării controlate a deșeurilor menajere românești cu recuperare de biogaz (1000 kg deșeuri)
În figurile 4.2, 4.3 prezint bilanțurile materie-energie în cazul depozitării controlate a deșeurilor menajere din România și Franța. Schemele de sinteză ale intrărilor și ieșirilor în cazul unei alveole de 5000 m2 din cadrul unui depozit controlat de deșeuri menajere fac obiectul reprezentării în cadrul figurilor 4.4 și 4.5.
CAPITOLUL V – ANALIZA ENERGETICĂ, ECONOMICĂ ȘI DE IMPACT ASUPRA MEDIULUI
5.1 STABILIREA OBIECTIVELOR GENERALE ȘI SPECIFICE ÎN GESTIUNEA DEȘEURILOR
Obiectivele generale au fost selectate astfel încât să se încadreze în cele ale strategiei României de protecție a mediului pe termen mediu și lung iar obiectivele specifice se adresează problematicii domeniului gestiunii pe categorii de deșeuri.
În concordanță cu cerințele naționale și internaționale de protecție a mediului, obiectivele globale ale strategiei privind deșeurile sunt :
Realizarea unei reduceri semnificative a volumului de deșeuri prin decuplarea procesului de generare a deșeurilor de creșterea economică, prin îmbunătățirea folosirii resurselor naturale și adaptarea unui model durabil de consum ;
Crearea condițiilor ca deșeurile ce se vor genera :
sa fie mai puțin periculoase și să determine riscuri reduse pentru mediu și sănătate;
sa fie reintroduse în măsură cât mai mare în circuitul economic în special prin reciclarea materială sau sa fie redate mediului natural folosind procedeele de compostare;
cantitatea de deșeuri ce va fi eliminata prin depozitare sa fie cat mai mică și să se desfășoare în condiții de prezervare a mediului înconjurător;
utilizarea și a altor procedee de tratare a deșeurilor cum ar fi incinerarea cu recuperare de energie și metanizarea în reactor
În consecință un accent deosebit se va pune în viitor pe prevenirea apariției deșeurilor, minimizarea cantităților de deșeuri produse și respectiv valorificarea materială și energetică a acestora.
În vederea prevenirii apariției deșeurilor se va căuta : folosirea unei cantități cât mai mici de resurse pentru obținerea aceluiași volum de produse, înlocuirea constituenților periculoși din compoziția produselor cu alte substanțe mai puțin dăunătoare mediului, îmbunătățirea proiectării produselor și aplicarea tehnologiilor curate din care să rezulte cantități reduse de deșeuri, cat și folosirea instrumentelor economice cum ar fi ecotaxele aplicate resurselor naturale sau produselor și proceselor mari consumatoare de energie. Totodată acțiunea de prevenire a apariției deșeurilor trebuie realizată și prin influențarea comportamentului consumatorului și a cererii de piață în favoarea produselor și serviciilor cu timp de viata mai îndelungat.
În vederea minimizării cantităților de deșeuri produse, se va avea în vedere în cazul României încadrarea în următorii parametrii :
reducerea cantităților de deșeuri eliminate prin procedeul de depozitare în comparație cu anul 1999 cu 20% până în 2010 și cu 50% până în 2020;
reducerea volumului de deșeuri periculoase generate în comparație cu anul 1999 cu 15% până în 2010 și cu 50% până în 2020.
În ceea ce privește obiectivele și masurile specifice avute în vedere în cadrul planului național de gestiune a deșeurilor în România acestea sunt prezentate în tabelul următor.
Tabelul 5.1. Obiectivele specifice și masurile avute în vedere în gestiunea deșeurilor urbane din România
5.2 ANALIZA TEHNICO-ECONOMICĂ ȘI DE IMPACT ASUPRA MEDIULUI A DEPOZITULUI CONTROLAT IRIDEX BUCUREȘTI
Date tehnice:
Suprafața prevăzută: 16,5 ha cu posibilitate de mărire încă 10 ha. Depozitul este proiectat pe minim 20 de ani (din 1999). Până în 2002 s+au umplut 3 alveole de 2-2,5 ha (200*100*20). Depozitul este construit îm înălțime având 2 metri adâncime și 18 la suprafață.
Prima dată se pune 60 cm argilă compactată, o geomembrană de 1,5 – 2 mm, geotextil (3 mm), 40 cm de strat filtrant (pietre), apoi deșeurile care se acoperă din când în când cu 20 cm de pământ contra mirosurilor și vânturilor. Când s-au umplut cei 20 de metri, se pun 50-60 cm de pământ, apoi se va da la agricultură. (Figura 5.1)
Depozitul IRIDEX București este construit ca în modelul a) din figura 5.2 următoare:
Lixiviatul se adună la nivelul geomembranei, sunt adunate în drenuri ce sunt conduse la o stație de epurare. Stația de epurare are o capacitate de 600 l apă/oră și 1 m3 oră nămol. Nămolul este depus în depozit, iar apa curată rezultată este depusă în emisar și apoi dusă în Lacul Morii.
5.3 ASPECTE ALE GESTIUNII DESEURILOR MENAJERE PENTRU JUDETELE ARGES SI PRAHOVA – STUDIU DE CAZ
Activitatea de gestiune a deșeurilor menajere cuprinde operațiile de precolectare la sursă, colectare, transport, tratare – valorificare, eliminare finală și ea se desfășoară în mod diferit în mediul urban față de cel rural
Pentru județul Argeș, s-au constatat următoarele aspecte specifice:
Gestiunea deșeurilor menajere: precolectare, colectare și transport, depozitare -se realizează în condiții nesatisfăcătoare din punct de vedere al protecției mediului, fapt determinat de mai multe cauze, printre care:
agenții de salubritate existenți în zonele urbane nu au contracte cu toată populația;
în zonele rurale nu există servicii de salubritate organizate;
echipamentele și utilajele din dotarea agenților de salubritate sunt insuficiente pentru a face față întregii cantități de deșeuri generate;
marea majoritate a depozitelor de deșeuri urbane existente sunt neamenajate și neorganizate; singura platformă amenajată, în orașul Mioveni, nu are autorizație de funcționare de la APM Pitești, din cauza modului defectuos de exploatare;
proiectele existente pentru construirea de depozite amenajate nu pot fi puse în practică din lipsa fondurilor financiare.
Pentru județul Prahova, s-au constatat următoarele aspecte specifice:
Gestiunea deșeurilor menajere – precolectare, colectare și transport, depozitare -se realizează în condiții nesatisfăcătoare din punct de vedere al protecției mediului, fapt determinat de mai multe cauze, printre care:
agenții de salubritate existenți în zonele urbane nu au contracte cu toată populația;
în zonele rurale nu există servicii de salubritate organizate;
echipamentele și utilajele din dotarea agenților de salubritate sunt insuficiente pentru a face față întregii cantități de deșeuri generate;
marea majoritate a depozitelor de deșeuri urbane existente sunt neamenajate și neorganizate; în plus, foarte multe depozite funcționează de zeci de ani și sunt amplasate pe malurile apelor sau pe terasele albiilor râurilor (ex: Ploiești, Băicoi);
proiectele existente pentru construirea de depozite amenajate nu pot fi puse în practică din lipsa fondurilor financiare; această situație este gravă, mai ales ținând cont de existența zonelor turistice, unde se produc mari cantități de deșeuri și unde se impune amenajarea unor depozite controlate zonale.
5.4 ELABORAREA BILANȚURILOR DE CONSECINȚE ECOLOGICE ALE FILIERELOR DE TRATARE A DEȘEURILOR MENAJERE
Bilanțul ecologic se realizează pornind de la bilanțurile materie – energie pentru fiecare filieră de tratare a deșeurilor menajere cu recuperare de energie și constă în evaluarea consecințelor ecologice ale transferului de substanțe poluante între antroposisteme și mediul înconjurător.
Se are în vedere nu o evaluare absolută a impactului, ci mai curând o comparare a impactelor datorate substanțelor poluante.
Am luat în considerare patru clase de consecințe ecologice:
– impactul efluenților gazoși
– impactul efluenților lichizi
– efectul de seră
– volumul de deșeuri ultime.
5.5 CONSECINȚELE ECOLOGICE
Nu se vor lua în considerare în cadrul bilanțului ecologic efectele indirecte, așa încât lanțul de mecanisme care transformă și transportă substanțele nu constituie obiectivul studiului.
Impact toxic
Impactul toxic direct se bazează pe un număr însemnat de date relativ diferite. Înainte de a fi asociate și comparate din punct de vedere al aceleași baze, aceste date trebuie mai întâi transformate în unități adimensionale .
Am fost conștient că este foarte delicat de a reuni toate aceste valori într-un indice sintetic, asociat la scară lineară care în realitate să nu aibă nici o semnificație. Dar ținând seama de faptul că obiectivul principal constă mai ales în a compara, decât a evalua în mărimi absolute, am încercat să definesc un indice sintetic de maniera următoare:
a) Definirea potențialului ecotoxicologic al unei substanțe
În plan toxicologic impactul eliminării unei substanțe asupra florei și faunei mediului receptor este funcție de doza și efectul substanței poluante.
În întocmirea bilanțului ecologic impactul toxic va fi acel indice de impact ce poartă denumirea de potențial ecotoxic ce este funcție de:
– efect: este un parametru ce are semnificația unei intoxicări datorate expunerii și vitezei de intoxicare. Efectele vor fi evaluate pornind de la parametrii biologici ce vor conduce la înțelegerea fenomenelor toxice.
– expunere: ce caracterizează fluxul toxic al substanței poluante, el regăsindu-se în mediul natural.
Parametrii de expunere sunt propietăți bio-fizico-chimice ale substanțelor care ne permit să cunoaștem:
– care sunt cantitățile eliminate
– dacă acestea vor fi ușor degradabile sau ele se vor orienta spre o bioacumulare.
Parametrii de expunere și efect nu au aceeași importanță relativă și de aceea vor fi ponderați.
b) Evaluarea potențialului ecotoxicologic al unei substanțe
S-a utilizat pentru obținerea potențialului ecotoxicologic metodele de punctaj.
Aceste metode se bazează pe mecanisme ce permit o clasificare a substanțelor în funcție de potențialul acestora de a provoca impacte indezirabile asupra mediului înconjurător.
Impactul este funcție de parametrii de expunere și de efect. Se atribuie fiecărui parametru un punctaj în funcție de potențialul acestuia. Importanța relativă a unui parametru este funcție de punctajul obținut. Cu cât punctajul este mai mare, cu atât parametrul respectiv este mai important.
Consider că această metodă este un instrument ideal pentru întocmirea bilanțului ecologic.
5.6 EFECTUL DE SERĂ
În metodologia propusă de SETAC (SOCIETY of ENVIRONMENTAL TOXICOLOGY and CHEMISTRY), indicele reținut pentru măsurarea contribuției unei substanțe gazoase la efectul de seră este potențialul de încălzire (GWP).
Se distinge un GWP direct, ce este datorat următoarelor gaze cu efect de seră (CO2, CH4, N2O) și respectiv un GWP indirect datorat: CO și NOx.
Valorile pentru principalele gaze cu efect de seră se regăsesc în tabelul următor:
Tabelul 5.2
Evaluarea efectului relativ a emisiei instantanee a 1 kg de gaz cu efect de seră în comparație cu cel corespunzător pentru CO2
În evaluarea GWP s-a ținut seama de următoarele considerente:
– pentru calculul GWP, schimbul de energie prin radiație se presupune că variază linear cu concentrația gazului. Această ipoteză nu a fost însă verificată pentru marea majoritate a gazelor
– trebuie deasemenea ținut cont de incertitudinile ce planează asupra valorilor duratei de viață atmosferice ale gazelor cu efect de seră
– în calculul GWP efectele neliniare sunt neglijate.
Toate acestea ne fac să privim cu oarecare îndoială valorile GWP ale gazelor cu efect de seră pentru o durată de 100 și respectiv 500 ani. De aceea am luat în considerare în calculul efectului de seră valorile pentru GWP pentru o durată de 20 ani.
În consecință, potențialul global al efectului de seră al unui efluent gazos se va determina însumând potențialele elementare ale efectului de seră pentru fiecare substanță componentă a efluentului
unde: S(K’i): potențialul efectului de seră al efluentului gazos K, emis de antroposistemul i
S’ij: potențialul efectuluide seră al elementului j emis de antroposistemul i
m’j: cantitatea de element cu efect de seră j (kg/ unitate funcțională)
sj: GWP (20 ani) a 1 kg de element j.
În vederea întocmirii bilanțului ecologic fac următoarele ipoteze de calcul:
– pentru contribuția la efectul de seră numai gazele cu efect direct vor fi luate în considerare, respectiv CO2 și CH4
– toate cantitățile de CH4 și respectiv numai CO2 de origine fosilă sau produs de biomasa neregenerabilă vor fi avute în vederea întocmirii bilanțului ecologic.
5.6 MODEL DE ANALIZĂ A BILANȚULUI ECOLOGIC A FILIEREI DEPOZITARE CONTROLATA CU RECUPERARE DE ENERGIE
Pentru întocmirea acestui model am ținut seamă de:
bilanțurile de materie-energie corespunzătoare fiecărei filiere de tratare a deșeurilor menajere
punctajele substanțelor ce compun efluenții gazoși și respectiv lichizi
modul de calcul al notei de expunere și al notei de efect pentru efluenții gazoși și lichizi
calculul potențialelor ecotoxicologice ale efluenților gazoși și lichizi s-a făcut în trei variante:
pmax: cel mai mare potențial ecotoxic a substanțelor ce intră în componența efluentului
pmedian: mediana potențialelor ecotoxice ale substanțelor ce intră în componența efluentului
pmediu: media aritmetică a potențialelor ecotoxice ale substanțelor ce intră în componența efluentului
În ceea ce privește calculul punctajelor substanțelor ce compun efluenții gazoși și lichizi fac următoarele precizări:
– substanțele din componența efluenților gazoși sunt: CO, Nox, SO2 și HCl
– substanțele din componența efluenților lichizi sunt: cloruri, sulfați, Cd, Cu, Pb, Zn și Hg
– punctajele utilizate pentru calculul parametrilor de expunere în cazul efluenților gazoși și lichizi sunt prezentate în tabelele 5.3 și 5.4.
Tabelul 5.3
Punctajul substanțelor din componența efluenților gazoși (parametrii de expunere)
0 < Punctaj < 2 0 < Punctaj < 2
Tabelul 5.4
Punctajul substanțelor din componența efluenților lichizi (parametrii de expunere)
0 < Punctaj < 2 0 < Punctaj < 2
– punctajele utilizate pentru calculul parametrilor de efect în cazul efluenților gazoși și lichizi sunt prezentate în tabelele 5.5 și 5.6.
Tabelul 5.5
Punctajul substanțelor din componența efluenților gazoși (parametrii de efect)
Tabelul 5.6
Punctajul substanțelor din componența efluenților lichizi (parametrii de efect)
5.7 ANALIZA TEHNICO-ECONOMICĂ
5.7.1 ASPECTE ENERGETICE
Deșeurile menajere fac parte din resursele energetice secundare combustibile. Resursele energetice secundare (r.e.s.) reprezintă cantitățile de energie sub toate formele (inclusiv sub formă de deșeuri combustibile) care conțin încă un potențial energetic ce poate fi utilizat în trei direcții: termică, electroenergetică și combinată.
Ținând cont de puterea calorifică redusă a deșeurilor menajere românești (PCI = 2650 kJ/kg), putem vorbi de o recuperare în direcție termică. Aceasta are loc prin utilizarea aburului sau a apei calde obținute în instalațiile recuperatoare de căldură pentru alimentarea cu căldură a proceselor: tehnologice, de încălzire, ventilație, climatizare, frig a unor consumatori industriali, cât și alimentarea cu apă caldă menajeră a consumatorilor urbani.
Cantitatea de energie recuperată este dată de produsul dintre masa deșeurilor tratate (M), puterea calorifică inferioară a acestora (PCI) și randamentul termic al ansamblului cuptor incinerare-cazan recuperator (CR):
kWh
unde CR poate lua valori în intervalul 0,5 – 0,75 în funcție de puterea calorifică a deșeurilor menajere.
Ținând cont de puterea calorifică inferioară a deșeurilor menajere românești și a experienței de la Instalația de incinerare a deșeurilor menajere București-Militari, CR = 0,55.
Datorită conținutului de umiditate și a eterogenității deșeurilor menajere, chiar în condițiile utilizării drept combustibil de adaus a păcurei, avem de-a face cu o funcționare instabilă a sistemului: cuptor-cazan recuperator.
Cantitatea de abur produsă în cazanul recuperator se determină cu relația:
kg abur/kg deșeuri menajere unde: PCI reprezintă puterea calorifică inferioară a deșeurilor menajere, în kJ/kg
CR – randamentul termic al ansamblului cuptor incinerator-cazan recuperator
I – diferența între entalpia aburului produs în cazan și entalpia apei de alimentare, în kJ/kg.
În cazul depozitării controlate cu recuperare de biogaz și a metanizării în reactor, cantitatea de energie recuperată se calculează cu relația:
kWh
unde D: debitul de biogaz, în Nm3
PCI: puterea calorifică inferioară a biogazului (PCI = 5-5,5 kWh/Nm3)
C: randamentul termic al cazanului recuperator.
În ceea ce privește calculul cantității de abur se folosește relația în care PCI reprezintă puterea calorifică inferioară a biogazului, iar CR devine C = 0,8.
În figura 5.3 prezint schema generală a utilizării căldurii gazelor de ardere rezultate fie din incinerarea deșeurilor sau din arderea biogazului rezultat din cele două filiere: depozitarea controlată cu recuperare de biogaz și respectiv metanizarea în reactor, pentru alimentarea cu căldură atât a consumatorilor industriali cât și urbani .
Fig. 5.3. Utilizarea căldurii gazelor de ardere pentru alimentarea cu căldură.
Schema de alimentare cu căldură cu principalele sale elemente componente este realizată în două variante, din punct de vedere al naturii agentului termic primar din rețeaua de distribuție:
agentul termic primar este aburul cu parametrii cuprinși în domeniul presiunii de 10 – 32 bar cu o supraîncălzire de 10 – 30°C
agentul termic din rețeaua de distribuție este apa fierbinte cu temperaturi de 130 – 180°C. Aceasta este produsă fie direct într-un cazan de apă fierbinte, fie într-un schimbător de căldură abur-apă fierbinte.
În analiza ciclului de viață a filierelor de tratare a deșeurilor menajere unitatea funcțională este: numărul de kWh (termici) rezultați în urma aplicării unei filiere de tratare a deșeurilor menajere pentru o cantitate de 1000 kg deșeuri.
Astfel, pentru depozitarea controlată cu recuperare de biogaz in România se obțin 722 (kWh).
Am considerat deasemenea că în urma recuperării în direcție termică, centralele termice aferente fiecărei filiere de tratare a deșeurilor menajere alimentează cu căldură sub formă de abur supraîncălzit: p = 12 bar; t = 208°C (temperatura de supraîncălzire fiind de 20°C), consumatori industriali aflați în vecinătatea centralelor termice.
5.7.2 ASPECTE ECONOMICE
În analizarea filierelor de tratare a deșeurilor menajere cu recuperare de energie, punctul forte îl constituie analiza de impact asupra mediului ambiant. De aceea problema rentabilității investițiilor aferente fiecărui procedeu de tratare nu constituie un obiectiv ce trebuie urmărit neapărat. Problema se pune în a vedea care sunt costurile economice ale celor trei filiere și care din ele se apropie cel mai mult de o eventuală rentabilitate a investițiilor.
Pentru depozitul IRIDEX București pentru 1 t de deșeu se percep 7$.
Pentru aceasta am utilizat criteriul economic preț de cost – beneficiu ale cărui componente principale și relații de calcul le prezint în tabelul 5.7 .
Tabelul 5.7
Elementele criteriului de analiză economică preț de cost – beneficiu
Mărimile care intervin în relațiile anterioare au următoarele semnificații:
Ief: investițiile efective ce sunt legate de realizarea filierelor de tratare a deșeurilor menajere, în $
r: rata de actualizare, care conform normativelor în vigoare este r = 8%
Yj: cota din investiția totală efectivă (Ief) în anul “j” din perioada de execuție “d” a soluției analizate:
d: duratele de execuție ale soluțiilor analizate au următoarele valori:
d = 10 ani, depozitarea controlată cu recuperarea de biogaz
Qr: cantitatea de căldură recuperată în cazul fiecărei filiere, în kWh/an
cq:prețul căldurii livrate consumatorilor, în $/Gcal (am considerat cq = 20$/Gcal)
IC: încasări datorate vânzării compostului, în $/an
IS: încasări datorate aplicării taxei de salubritate, în $/an
tSn: perioada normată de serviciu a soluției analizate, în ani (tSn = 20 ani)
: mărimea actualizată în ani, ce se calculează cu relația:
ani
Calcul economic
Pentru depozitarea anuală a unei cantității de 30.000 t deșeuri menajere pe o perioadă de minim 10 ani este necesară construirea unei rampe de depozitare de 5 ha. În fiecare an va fi umplută o alveolă (5000 m2) așa încât pe măsura ocupării acesteia va fi produsă o cantitate de biogaz ce va fi defalcată pe o perioadă de 20 de ani.
Investiția va fi eșalonată pe o perioadă de 10 ani și va cuprinde în calculul ei următoarele elemente:
impermeabilizare și drenaj taluze și fund rampă în varianta impermeabilizării GUNDLINE (11$/t deșeu menajer)
decantor separator de grăsimi și uleiuri
grup de exploatare
remiză de utilaj
rampă de spălare
valoarea rețelelor și racordurilor de apă, canal, electrice, amenajări de drumuri și platforme precum și dotări cu utilaje specifice
împrejmuire rampă
costul terenului (3$/m2)
investiția în gazometre (în primul an se montează un gazometru de 250 m3, iar în al cincilea an de investiție încă un gazometru de 500 m3)
investiția în cazanele recuperatoare ce produc abur, la un randament t = 0,8. În primul an de producere a biogazului se obține un debit de abur Dmin = 0,39 t/h, urmând ca acesta să crească până la un debit maxim Dmax = 3,9 t/h.
Investiția efectivă actualizată se va calcula însumând investițiile defalcate pe o perioadă de 10 ani conform relației:
$
În calculul cheltuielilor de exploatare am ținut seama că la nivelul anului 2002 cheltuielile în vederea colectării, transportului și depozitării deșeurilor menajere la rampă se ridică la 1 $/t. deșeu menajer.
După umplerea rampei (10 ani), cheltuielile de exploatare se reduc până la un procent de maximum 20% din valoarea avută anterior.
O componentă a încasărilor actuale (IA) pe lângă cea datorată energiei sub formă de căldură livrată consumatorilor, o reprezintă încasările anuale datorate taxei de salubritate care la nivelul anului 2002 se cifrează la 7 $/t deșeu menajer.
Venitul brut actualizat se va calcula însumând veniturile brute pe toată durata de exploatare a rampei de depozitare (20 ani) conform relației:
$
Toate aceste valori ale indicatorilor economici corespunzători rampei de depozitare a deșeurilor menajere se regăsesc în tabelul 5.8.
Tabelul 5.8
Elementele criteriului de analiză economică preț de cost – beneficiu pentru depozitarea controlată cu recuperare de biogaz
Filiera de depozitare controlată a deșeurilor menajere este nerentabilă din punct de vedere economic.
5.8 CONCLUZII FINALE
Operatorii ce prestează servicii in sectorul de salubritate al localitatilor, se confrunta cu dificultati mari de natura economico-financiara , cauzate cu precadere de :
– Absenta unei taxe de salubritate, stabilita si incasata de administratiile locale, situatie existenta in majoritatea localitatilor tarii;
– Nu exista posibilitatea aplicării unor masurii punitive beneficiat rilor rau – platinici , prin sistarea serviciului de salubritate. Încetarea colectării deșeurilor, a curateniei străzii si a celorlalte activitati de salubritate si igiena a localitatii, chiar pe perioade scurte de timp , conduce la consecinte grave , periculoase , iar organele administrative responsabile (Inspectoratele de Protectia Mediului, Inspectoratele Sanitare , Consiliile Locale) ar fi nevoite sa aplice sanctiuni drastice prestatorilor , conform prevederilor legii ) ;
– Ca urmare a acestei situații , agenții prestatori care colectează , transporta si depozitează deșeurile, in marea lor majoritate societati cu capital mixt sau privat, si care isi desfasoara activitatea pe baza contractelor încheiate direct cu beneficiarii, se confrunta cu dificultati deosebite de natura financiara, pentru ca, in condițiile actuale , nu isi pot incasa sumele cuvenite pentru serviciul public prestat ;
– In cazul serviciului de salubritate nu se practica perceperea de anticipații (plata in avans a serviciului, ca in cazul altor servicii de gospodărire comunala) situație ce se reflecta in plus asupra situației economico-financiare necorespunzătoare a unitatilor de profil.
– Faptul ca deșeurile, care in marea lor majoritate pot fi valorificate , nu au capatat inca un “ preț “ ca in tarile europene, neaducandu-si aportul la reducerea costurilor de salubritate , impune o atenție sporita pentru activitatea de reciclare-recuperare-reutilizare, ce poate avea efecte benefice, atat pe plan economic, cat si plan social (oportunitati de afaceri, locuri de munca, inițiativa privata)
Principalele obiective ale unui sistem de gestiune trebuie să urmărească:
– colectarea selectivă a componentelor reciclabile din deșeurile menajere:
sticlă, hârtie și carton, materiale plastice; cheltuielile de investiție necesare pentru organizarea unui sistem de colectare selectivă ar putea fi amortizate în timp prin crearea pieții pentru materiile prime secundare și stimularea economico-financiară a utilizatorilor;
– punerea la punct și aplicarea unor procedee de valorificare materială (compostare) sau energetică (fermentare anaerobă) a componentelor biodegradabile din deșeurile menajere;
– eliminarea prin depozitare controlată a componentelor nevalorificabile, ceea ce implică găsirea fondurilor necesare pentru: ecologizarea platformelor existente care mai au capacitate de depozitare; închiderea depozitelor cu capacitatea epuizată și reintroducerea terenurilor în circuitul natural; proiectarea, construirea, amenajarea și exploatarea unor platforme de depozitare care să respecte condițiile de protecție a mediului, atât pentru zonele urbane, cât și pentru cele rurale.
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: Impactul Asupra Mediului a Depozitarii Controlate a Deseurilor Menajere Romanesti (ID: 161500)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.