Proiect Instalatie de Digestia Anaeroba a Deseurilor Municipale
REZUMAT
Aceasta lucrare cuprinde o mica introducere a semnificatiei Deseu, si in special deseuri municipale, situatia exitenta sub aspecte calitative si cantitative a deseurilor municipale. Am discutat de asemenea despre valorificare, tratarea si depozitarea deseurilor municipale.
O analiza a managementului deseurilor in tara noastra si despre aspectele legislative in raport cu deseurile municipale.
In continuare, lucrarea mea cuprinde un sumar al procesului de digestie anaeroba si a stadiului actual de dezvoltare a tehnologiilor de tratare a deseurilor solide municipale prin digestie anaeroba. Sunt prezentate o serie de sisteme care functioneaza la ora actula in lume, de diferite tipuri si capacitati.
Lucrarea presinta informatii cu privire la tipurile de sisteme detaliate prinh studiu de caz. Exemplele sunt impartite in instalatii mari (cu o capacitate >2000 tone/an) si instalatii mici(cu o capacitate <2000 tone/an).
Din informatiile colectate rezulta ca sistemele de digestie anaeroba sunt foarte raspandite in intreaga lume. Majoritatea instalatiilor opereaza la scara mare si implica o proiectare complexa. Majoritatea statiilor de digestie anaeroba sunt concentrate in Europa, in special in Germania si Danemarca, unde aceste instalatii functioneaza cu succes.
Cu toate ca cele mai multe sisteme industriale mari proceseaza numai deseuri solide municipale, sistemele mii si implicit simple, aumai mult succes cand se foloseste co-digestia cu deseuri zootehnice.
In incheiere am discutat despre impactul depozitelor de deseuri municipale asupra mediului.
Cuprins:
1.Introducere
1.1.Definiție
1.2. Deseuri municipale si asimilabile
1.3. Situatia existenta
1.3.1. Aspecte cantitative
1.3.2. Aspecte calitative
1.4. Deșeurile biodegradabile
1.5. Valorificarea deșeurilor municipale
1.6. Tratarea deșeurilor municipale
1.6.1. Incinerarea deșeurilor municipale
1.7. Depozite de deseuri
1.7.1. Depozite de deșeuri municipale
1.8. Tendinte privind generarea deseurilor
1.8.1 Prognoza privind generarea deșeurilor municipale
1.9. Prognoza privind colectarea deșeurilor :
1.10. Imbunatatirea calitatii managementului deseurilor
1.10.1.Depozite de deșeuri urbane și rurale:
1.10.2.Incinerarea deșeurilor:
1.10.3.Reciclarea maselor plastice, a hârtiei și a metalelor:
2.Managementul deseurilor
2.1.Introducere
2.2. Managementul deșeurilor solide
2.2.1 Structuri de management
2.2.2 Deșeul solid municipal
3.Aspecte legislative
3.1.Normativ pentru compostarea deseurilot municipale – Introducere
3.1.1. Modul de colectare a deseurilor compostabile
3.1.2. Predarea, stocarea si manevrarea deseurilor
3.1.3. Tehnici pentru compostare
3.1.4 Scopul compostarii
3.1.5. Cerinte constructive minime
3.1.6. Elemente specifice protectiei mediului
4.Digestia anaeroba
4.1. Istoric
4.2. Tehnologia Digestiei Anaerobe
4.2.1. Generalități
4.2.2. Obiective, beneficii și limitări ale digestiei anaerobe
4.2.2.1. Obiective și limitări
4.2.1.2. Avantaje și dezavantaje ale DA
4.2.3. Mecanismul digestiei anaerobe
4.2.3.1. Hidroliză / lichefiere
4.2.3.2. Formarea acizilor (acidogeneza)
4.2.3.3. Formarea metanului (metanogeneza)
4.2.4. Factorii care influențează digestia anaerobă
4.3. Digestia anaerobă. Stadiu actual. Studii de caz
4.3.1. Clasificarea sistemelor de digestie anaerobă
4.3.2. Exemple de sisteme de digestie anaerobă existente
4.4. Concluzii
5.Impactul depozitelor de deșeuri industriale și urbane asupra
mediului
5.1.Inițiative adoptate pentru reducerea impactului deșeurilor asupra mediului
6.Bibliografie
1.Introducere
1.1.Definiție
În conformitate cu Hotărârea de Guvern 856/2002 privind evidența gestiunii deșeurilor și pentru aprobarea listei cuprinzând deșeurile, inclusiv deșeurile periculoase, în categoria deșeurilor municipale și asimilabile din comert, industrie si institutii, nămolul orășenesc și deșeurilor din construcții și demolări sunt cuprinse tipurile de deșeuri care se regăsesc la codurile:
– Ambalaje; materiale absorbante, materiale de lustruire, filtrante și îmbracaminte de protecție, nespecificate în altă parte – cu excepția ambalajelor din deșeurile industriale și a codurilor 15 02 02 și 15 02 03
– Deșeuri din construcții și demolări (inclusiv pământ excavat din amplasamente
contaminate)
– Nămol orășenesc de la epurarea apelor uzate menajere
– Deșeuri municipale și asimilabile din comerț, industrie, instituții, inclusiv fracțiuni colectate separat
Deșeurile sunt substanțe rezultate în urma unor procese biologice sau tehnologice, care nu mai pot fi folosite ca atare, pe care deținătorul le înlătură, are intenția sau obligația de a le înlătura, dintre care unele sunt refolosibile. De regulă, deșeurile reprezintă ultima etapă din ciclul de viață al unui produs. Ciclul de viață al produsului reprezintă perioada cuprinsă între data de fabricație a produsului și data la care acesta devine deșeu.
Una dintre cele mai acute probleme legate de protecția mediului este reprezentată de generarea deșeurilor în cantități mari și gestiunea necorespunzătoare a acestora.
Dezvoltarea economică din ultimii ani, creșterea producției și a consumului, dar și existența tehnologiilor și a instalațiilor deja învechite din industrie, care consumă energie și materiale în exces, au condus, anual, la generarea de cantități mari de deșeuri. Gestionarea necorespunzătoare a deșeurilor conduce la numeroase cazuri de contaminare a solului și a apelor subterane și de suprafață, amenințând totodată și sănătatea populației.
Conform legislației în vigoare și a experienței europene în domeniu, deșeurile pot fi reutilizate de către agentul economic generator, pot fi tratate și reciclate sau transferate către o stație de tratare (pentru reducerea gradului lor de periculozitate) sau către un incinerator (pentru reducerea volumului). Deșeurile nerecuperabile sunt, de obicei, depozitate, dar numai ca ultimă opțiune de eliminare. Fiecare etapă din gestiunea deșeurilor poate prezenta un potențial risc pentru mediu, deoarece diferitele metode de gestionare implică eliberarea poluanților în mediu.
Agricultura, mineritul, industria și activitățile gospodărești sunt surse importante de generare a deșeurilor, atât din punct de vedere cantitativ, cât și din punct de vedere al impactului asupra mediului.
Conform politicilor actuale de dezvoltare durabilă se impune necesitatea stabilirii unor indicatori de mediu, care să reflecte tendințele stării mediului și să monitorizeze progresele făcute în domeniul respectiv.
Indicatorii de mediu ce caracterizează categoria deșeurilor (conform cadrului „Driving Force – Pressure – State – Impact – Response”) sunt prezentați în tabelul 8.1.
Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor realizează rapoarte anuale privind gestiunea
deșeurilor în România. Această activitate are la bază atât Legea Mediului, cât și reglementărilor specifice din domeniul deșeurilor:
Ordonanța de Urgență 78/2000 privind regimul deșeurilor,
Legea 426/2001 pentru aprobarea Ordonanței de Urgență 78/2000 privind regimul deșeurilor,
Hotărârea de Guvern 856/2002 privind evidența gestiunii deșeurilor și aprobarea Listei
cuprinzând deșeurile, inclusiv deșeurile periculoase.
Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor organizează, împreună cu agențiile județene de protecție a mediului, anchete anuale pe bază de chestionare, la care răspund atât generatorii de deșeuri industriale, cât și gestionarii de deșeuri urbane și industriale.
Anual se elaborează rapoarte privind gestionarea deșeurilor la nivel județean, regional sau național, atât pentru necesitățile interne de raportare, cât și în vederea elaborării raportărilor pentru EUROSTAT, responsabilul european cu statistica deșeurilor.
In perioada 2003–2004 Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor, prin Direcția de Gestiune a Deșeurilor și Substanțe Chimice Periculoase, în colaborare cu ICIM, a elaborat Strategia Națională și Planul Național pentru Gestionarea Deșeurilor
La data elaborării prezentului material, MMGA nu intrase în posesia datelor privind gestionarea deșeurilor în anul 2004, ancheta statistică fiind în derulare.
In cursul anului 2003 s-au generat peste 369 milioane tone de deșeuri, din care aproximativ 2% reprezintă deșeuri municipale, iar 98% sunt deșeuri generate în minerit, industrie, agricultură, construcții etc.
1.2. Deseuri municipale si asimilabile
Deșeuri municipale și asimilabile: totalitatea deșeurilor generate, în mediul urban și în
mediul rural, din gospodării, instituții, unități comerciale și prestatoare de servicii (deșeuri
menajere), deșeuri stradale colectate din spații publice, străzi, parcuri, spații verzi, deșeuri din construcții și demolări, nămoluri de la epurarea apelor uzate orășenești.
Indicatorii din acest domeniu evidențiază cantitatea anuală de deșeuri orășenești în
funcție de populația totală și progresul în atingerea obiectivelor privind colectarea, eliminarea și reciclarea deșeurilor.
In anul 2003, municipalitățile au colectat 6,35 milioane tone de deșeuri (tabelul 8.2 și figura 8.1), atât de la populație și agenți economici, cât și din serviciile publice.
Din datele avute la dispoziție, rezultă că din anul 1998 a crescut procentul populației urbane care beneficiază de servicii de salubritate, de la 73% la 90% în anul 2003, ceea ce înseamnă o medie de 78% în ultimii 5 ani.
De asemenea, ținând cont de faptul că 90% din populația urbană beneficiază de servicii de colectare a deșeurilor menajere și de faptul că în zonele rurale nu există servicii specializate pentru colectarea și transportul deșeurilor menajere, se poate estima cantitatea de deșeuri menajere necolectate, și anume 1,57 milioane tone în 2003, respectiv cantitatea de deșeuri municipale generate (fără nămol orășenesc și deșeuri din contrucții/demolări) – 7,63 milioane tone. Din această cantitate, aproximativ 20% este reprezentată de cantități de deșeuri necolectate, depozitate ilegal, în locuri interzise acestui proces.
După proveniența lor, deșeurile municipale au inclus (tabelul 8.3 și figura 8.2):
– deșeuri menajere de la populație;
– deșeuri menajere de la agenții economici;
– deșeuri din servicii municipale (deșeuri stradale, din piețe, spații verzi);
– deșeuri din construcții, demolări.
Distribuția deșeurilor menajere colectate înamestec de la populație și agenții economici este prezentată în tabelul 8.4 și figura 8.3.
Tabelul 8.5 prezintă deșeurile generate în anul 2003, iar figura 8.4 prezintă ponderea deșeurilor municipale în totalul deșeurilor generate în România, în anul 2003.
Compoziția procentuală a deșeurilor menajere în România, pentru anul 2003, este prezentată în tabelul 8.6.
Colectarea deșeurilor municipale este responsabilitatea municipalităților, direct – prin
serviciile de specialitate din cadrul Consiliilor Locale, sau indirect – prin cedarea acestei
responsabilități pe bază de contract, către firme specializate în servicii de salubrizare. Serviciile de salubrizare sunt organizate și operează mai ales în zonele urbane. Se estimează că numai 5% din populația rurală, în anul 2003 beneficiază de aceste servicii (în special localitățile rurale aflate în apropierea orașelor).
In prezent, procentul de colectare selectivă a deșeurilor municipale este mic (1–2%). In anul 2002 s-a raportat un procent de 7%, datorită colectării selective din cadrul unor proiecte pilot.
Din cauza procentului scăzut de colectare selectivă a deșeurilor de la populație, componentele reciclabile din deșeurile menajere, (hârtie, carton, sticlă, materiale plastice, metale) nu se recuperează, ci se elimină prin depozitare finală împreună cu celelalte deșeuri urbane.
In țara noastră, aproape întreaga cantitate de deșeuri municipale colectate este eliminată prin depozitare.
1.3. Situatia existenta
Termenul de “deșeuri menajere” face referință doar la deșeurile provenite din activități casnice sau asimilabile cu acestea, colectate în amestec sau selectiv, dar și cele asimilabile curoces.
După proveniența lor, deșeurile municipale au inclus (tabelul 8.3 și figura 8.2):
– deșeuri menajere de la populație;
– deșeuri menajere de la agenții economici;
– deșeuri din servicii municipale (deșeuri stradale, din piețe, spații verzi);
– deșeuri din construcții, demolări.
Distribuția deșeurilor menajere colectate înamestec de la populație și agenții economici este prezentată în tabelul 8.4 și figura 8.3.
Tabelul 8.5 prezintă deșeurile generate în anul 2003, iar figura 8.4 prezintă ponderea deșeurilor municipale în totalul deșeurilor generate în România, în anul 2003.
Compoziția procentuală a deșeurilor menajere în România, pentru anul 2003, este prezentată în tabelul 8.6.
Colectarea deșeurilor municipale este responsabilitatea municipalităților, direct – prin
serviciile de specialitate din cadrul Consiliilor Locale, sau indirect – prin cedarea acestei
responsabilități pe bază de contract, către firme specializate în servicii de salubrizare. Serviciile de salubrizare sunt organizate și operează mai ales în zonele urbane. Se estimează că numai 5% din populația rurală, în anul 2003 beneficiază de aceste servicii (în special localitățile rurale aflate în apropierea orașelor).
In prezent, procentul de colectare selectivă a deșeurilor municipale este mic (1–2%). In anul 2002 s-a raportat un procent de 7%, datorită colectării selective din cadrul unor proiecte pilot.
Din cauza procentului scăzut de colectare selectivă a deșeurilor de la populație, componentele reciclabile din deșeurile menajere, (hârtie, carton, sticlă, materiale plastice, metale) nu se recuperează, ci se elimină prin depozitare finală împreună cu celelalte deșeuri urbane.
In țara noastră, aproape întreaga cantitate de deșeuri municipale colectate este eliminată prin depozitare.
1.3. Situatia existenta
Termenul de “deșeuri menajere” face referință doar la deșeurile provenite din activități casnice sau asimilabile cu acestea, colectate în amestec sau selectiv, dar și cele asimilabile cu acestea (care prezintă compoziție si proprietăți similare) generate în instituții, industrie, comerț, sectorul public sau administrativ.
Termenul de “deșeuri municipale” desemnează atât deșeurile menajere cât și deșeurile voluminoase colectate separat și deșeurile rezultate de la curățirea spațiilor publice (deșeuri din parcuri, din piețe, deșeuri stradale).
Termenul de “nămol orășenesc” se referă la nămolul rezidual de la instalațiile de tratare a apelor uzate care tratează apele uzate urbane și menajere și nămolul rezidual de la fosele septice și alte instalații similare de tratare a apelor menajere.
Termenul de “deșeuri din construcții și demolări” face referință la deșeurile rezultate din activitati precum construcția clădirilor și infrastructurii civile, demolarea totală sau parțială a clădirilor și infrastructurii civile, modernizarea și întreținerea străzilor.
Termenul de “deșeuri biodegradabile” desemnează atât deșeurile de la populatie și din activiăți comerciale care sufera descompunere anaeroba sau aeroba cât si deșeurile alimentare și vegetale, hârtia și cartonul (de calitate joasă). Deși, hârtia și cartonul fac parte din grupa deșeurilor biodegradabile, este indicată reciclarea și recuperarea acestora, mai ales în cazul unei calități ridicate, pentru atingerea obiectivelor propuse pentru reciclarea si recuperarea materialelor reciclabile.
În ultimii 5 ani (1998 – 2002), în generarea acestor tipuri de deșeuri au intervenit modificări atât cantitative cât și calitative.
1.3.1. Aspecte cantitative
Prezentul Plan Național de Gestionare a Deșeurilor face referire la datele colectate prin MMGA pentru perioada 1998 – 2002.
Datele privind gestionarea deșeurilor în România face distincție între două categorii importante de deșeuri:
– deșeuri municipale și asimilabile cu acestea – generate în mediul urban sau rural (deșeuri menajere de la populație și agenți economici, deșeuri rezultate din servicii de salubrizare a localităților, nămol de la epurarea apelor uzate menajere, deșeuri din construcții și demolări, în afara celor industriale)
– deșeuri industriale și agricole, inclusiv cele rezultate în industria minieră și la producerea energiei.
În perioada 1998 – 2002 raportul dintre cele două categorii a variat de la an la an, media fiind 6% deșeuri municipale și 94% deșeuri industriale.
Tabelul II.1.1 prezintă sintetic situația deșeurilor municipale rezultate în ultimii 5 ani.
Observații:
• cantitatea totală crește de la aproximativ 6.800 mii tone în 1998 la peste 9.500 mii tone în 2002
• cantitățile de deșeuri din toate categoriile menționate mai sus cresc, deși populația a scăzut, însă a crescut consumul, procentul populației racordate la canalizare și la serviciile de salubritate
• cantitatea de deșeuri rămase necolectate (cantitate estimată) a crescut, deoarece se presupune ca a crescut indicele de generare a deșeurilor în mediul rural (kg/loc.zi) de la 0,15 în 1998 la 0,4 în 2002, în timp ce indicele de generare în mediul urban a rămas relativ constant (medie: 0,9 kg/loc.zi).
• cantitatea de nămol orășenesc crește doar cu 19% în ultimii 5 ani
• cantitatea de deșeuri din construcții și demolări fluctuează, dar din 2000 are o creștere semnificativă, dublându-se în 2002 față de 1998, demonstrând ritmul crescut de construcții civile din ultimii ani.
Colectarea deșeurilor municipale este responsabilitatea municipalităților, direct (prin serviciile de specialitate din cadrul Consiliilor Locale) sau indirect (prin cedarea acestei responsabilități pe bază de contract, către firme specializate în servicii de salubrizare). Serviciile de salubrizare sunt organizate și operează mai ales în zonele urbane. Se estimează că numai 5% din populația rurală (2002) beneficiază de aceste servicii (în special localitățile rurale aflate în apropierea orașelor).
Din datele avute la dispoziție, rezultă că din 1998 a crescut procentul populației urbane care beneficiază de servicii de salubritate, de la 73% la 90% în 2002, ceea ce înseamnă o medie de 78% în ultimii 5 ani. Având în vedere procentul scăzut în mediul rural, procentul total de deservire a populației (urban și rural) a crescut de la 40% în 1998 la 48% în 2002 (în medie 43%).
În funcție de aceste date s-a calculat cantitatea de deșeuri municipale necolectate, ținând cont și de indicii de generare a acestor deșeuri în mediile urban și rural. Rezultă astfel o medie de 75% deșeuri colectate din totalul deșeurilor generate în perioada 1998 – 2002.
Procentul de colectare selectivă a deșeurilor municipale este mic; doar în 2001 s-a raportat un procent de 2%, iar în 2002 – 7% din totalul deșeurilor municipale colectate, reprezentând deșeuri reciclabile colectate separat în cadrul unor proiecte pilot de colectare selectivă, sau în cadrul întreprinderilor, instituțiilor și chiar comerț.
Tabelul II.1.2 prezintă indicatorii de generare a deșeurilor pe ultimii 5 ani.
Observații:
• doar un mic procent este colectat separat și eliminat, de aici rezultând indicii atât de mici de generare a deșeurilor din construcții și demolări.
• în general, aceste deșeuri sunt reutilizate. Există o piață nedeclarată a reutilizării deșeurilor din construcții și demolări, o piață rezultată în urma scumpirii materialelor de construcție și a creșterii necesităților populației.
1.3.2. Aspecte calitative
Principalele surse de date referitoare la calitatea deșeurilor municipale sunt:
1) datele furnizate de către serviciile de salubritate în anchetele anuale realizate de MMGA
2) datele rezultate din determinările efectuate în diferite proiecte pilot de analiză a compoziției deșeurilor municipale în câteva orașe din România.
Din datele furnizate de serviciile de salubritate a rezultat următoarea structură a compoziției procentuale medii a deșeurilor menajere:
Observații:
scăderea procentului de deșeuri de hârtie, carton în perioada 1998 – 2002 cu 2%, datorită unor inițiative locale de colectare separată și a Programului Național “Să reciclăm hârtia” inițiat de MMGA
scăderea procentelor la deșeurile din sticlă, textile și materii biodegradabile
creșterea procentului deșeurilor din plastic la 10% în 2002 și a altor tipuri de deșeuri (ex. deșeuri inerte) de la 8 la 13%.
Datele furnizate de diferite proiecte pilot pentru determinarea compoziției deșeurilor solide menajere de la populație sunt prezentate sintetic în Tabelul II.1.4.
Rezultatele proiectelor de analiză a compoziției deșeurilor menajere provenite de la populație în unele orașe mari au fost utilizate pentru a determina procentele medii ale componentelor, care demonstrează faptul că datele furnizate de companiile de salubritate pentru Baza anuală de Date pentru Deșeuri sunt apropiate pentru hârtie, carton, plastic, sticlă și diferă oarecum pentru metale, biodegradabile și alte componente. Deoarece în Baza de Date pentru Deșeuri există date referitoare la compoziția deșeurilor municipale pentru toate județele, s-au luat acestea în considerare și nu cele rezultate din determinări.
In graficul de mai jos este prezentata compozitia procentuală medie a deseurilor menajere in anul 2002.
1.4. Deșeurile biodegradabile
In România, materia biodegradabilă din deșeurile municipale reprezintă o componentă majoră. In această categorie sunt cuprinse:
– deșeuri biodegradabile rezultate în gospodării și unități de alimentație publică;
– deșeuri vegetale din parcuri, grădini;
– deșeuri biodegradabile din piețe;
– componenta biodegradabilă din deșeurile stradale;
– nămol de la epurarea apelor uzate orășenești;
– teoretic, hârtia este biodegradabilă, dar din punctul de vedere al Planului Național de Gestionare a Deșeurilor, hârtia face parte din materialele reciclabile și nu va fi inclusă în categoria biodegradabilelor, excepție făcând hârtia de cea mai proastă calitate, ce nu poate fi reciclată.
In ultimii 5 ani, procentul de biodegradabile din deșeurile municipale a scăzut de la 72% în 1998, la 51% în 2002, dar cantitatea de materie biodegradabilă pe locuitor într-un an de zile a crescut în acest interval, deoarece a crescut cantitatea de deșeuri municipale generate, ca și cantitatea de nămol orășenesc generat (media de generare pe ultimii 5 ani fiind de 243 kg deșeuri biodegradabile/locuitor/an).
Pentru deșeurile biodegradabile, HG 162/2002 privind depozitarea deșeurilor, stipulează necesitatea scăderii cantității de deșeuri biodegradabile depozitate cu 25% față de cantitatea de biodegradabile generată în 1995, până în anul 2011. Având în vedere faptul că în anul 1995 (an de referință), cantitatea de deșeuri biodegradabile generată a fost de 4.800.000 tone (reprezentând 70% din cantitatea de deșeuri municipale generată), se poate spune că deșeurile biodegradabile depozitate în perioada 1998 – 2002 au crescut cu 2% în medie, având o tendință de scădere.
Soluțiile de recuperare/reciclare și de reducere a materiilor biodegradabile trimise spre
depozitare finală, disponibile sunt:
– compostarea (degradare aerobă);
– degradare anaerobă cu producerea și colectarea de gaz.
Pentru a se utiliza în mod eficient compostarea este necesară o colectare separată a deșeurilor organice. Trebuie evitată compostarea deșeurilor municipale colectate în amestec, deoarece acestea au un conținut ridicat de metale grele, cum ar fi: Cd, Pb, Cu, Zn, și Hg.
Datorită condițiilor referitoare la concentrația de metale grele admisă în compost se recomandă a se evita colectarea materialelor biodegradabile din mediile urbane dense.
Colectarea separată a materiei biodegradabile poate fi realizată în toate regiunile în care
populația locuiește în „medii verzi”, gospodării cu grădini. Cel mai mare volum de deșeuri biodegradabile poate fi colectat în mediul rural, dar acest lucru trebuie evitat, deoarece populația din aceste medii practică metode ecologice de a reutiliza materiile biodegradabile în propriile gospodării.
In condițiile situației existente, în România este recomandată introducerea colectării separate a materiei biodegradabile în mediul urban mai puțin dens, în zonele verzi ale marilor orașe și în unele zone rurale, acestea reprezentând un procent de 25–35% din populație. Din aceste zone, dacă se estimează o generare medie de deșeuri de circa 300 kg/locuitor/an, cu un conținut de 51% material biodegradabil, ar fi posibilă o colectare separată a circa 120 – 145 kg/locuitor/an de materiale biodegradabile.
Astfel cantitatea teoretică ce poate fi colectată ar fi de 648000 și 1000000 tone/an.
In unele orașe s-au înființat stații pilot de compostare a deșeurilor biodegradabile. De
exemplu, municipalitatea Râmnicu-Vâlcea a susținut un proiect pilot de colectare selectivă a deșeurilor pe două fracții (biodegrabil și restul) în vederea compostării fracției biodegradabile.
Proiectul s-a concentrat asupra unei zone cu tipuri diferite de clădiri (blocuri cu 10, 8 și
respectiv 4 etaje; case la curte) pentru 1260 de familii. Compostul final este utilizat pe terenurile domeniului public, serele primăriei și taluzul depozitului existent.
Pentru deșeurile biodegradabile, HG 349/2005 privind depozitarea deșeurilor, care transpune Directiva 99/31/CE, privind depozitarea deșeurilor, stipulează necesitatea scăderii cantității de deșeuri biodegradabile depozitate, după cum urmează:
– reducerea cantității de deșeuri biodegradabile municipale depozitate la 75% din cantitatea totală, exprimată gravimetric, produsă în anul 1995, până în anul 2006;
– reducerea cantității de deșeuri biodegradabile municipale depozitate la 50% din cantitatea totală, exprimată gravimetric, produsă în anul 1995, până în anul 2009;
– reducerea cantității de deșeuri biodegradabile municipale depozitate la 35% din cantitatea totală, exprimată gravimetric, produsă în anul 1995, până în anul 2016;
1.5. Valorificarea deșeurilor municipale
In România, deșeurile municipale nu sunt colectate selectiv în vederea valorificării materialelor reciclabile (hârtie, carton, sticlă, metale, materiale plastice), decât într-o foarte mică măsură, la nivel local.
Pentru a atinge țintele stabilite în legislația europeană și națională, sistemul pentru
gestionarea deșeurilor de ambalaje va cuprinde:
– colectarea separată;
– sortarea și procesarea;
– reciclarea finală.
Se poate afirma că aproximativ 40% din componentele deșeurilor municipale reprezintă materiale reciclabile, din care cca. 20% au mari sanse de recuperare, nefiind contaminate. În urma colectării selective prin proiecte pilot, doar 2% din materiale reciclabile total generate sunt valorificate. Restul se elimină prin depozitare, pierzându-se astfel mari cantități de materii prime secundare și resurse energetice.
În ultimii 1-2 ani, agenții economici privați au demarat acțiuni de colectare susținută a cartonului și PET-urilor. Materialele plastice colectate sunt trimise uneori la export (Ungaria, Bulgaria, Italia, China, Coreea). Nu există date certe privind exportul acestor deșeuri.
În unele localități s-a redemarat acțiunea de amplasare a unor "puncte de depunere / colectare" la care populația poate depune (cu sau fără remunerare) maculatură, carton, sticle, plastic. Din informații oferite de Ministerul Industriei și Resurselor, rezultă că în perioada 1995 – 2000 au funcționat 2500 puncte de colectare deșeuri reciclabile.
Tipul de colectare și de containere trebuie alese în funcție de condițiile și tipurile de materiale din ambalaje. Ambalajele din sticlă pot fi colectate, în primul rând, în containere speciale amplasate în locuri publice, în apropierea centrelor comerciale. Amplasarea containerelor de colectare a sticlei trebuie planificată astfel încât să fie ușor accesate de populație, să nu creeze probleme în zonele respective (zgomot), locațiile să fie ușor accesate de către companiile de colectare, să se încadreze în imaginea arhitecturală a zonei și să poată fi menținute curate. Ținând cont de tipul de sticlă cel mai vandabil, interiorul containerelor trebuie să fie împărțit în compartimente pentru sticlă de culoare albă, maro și verde. In zonele urbane dense, containerele de colectare a sticlei trebuie amplasate în apropierea locuințelor.
Ambalajele din plastic, metale și materiale compozite pot fi colectate în amestec, într-un
singur container sau în saci de plastic speciali. Aceste containere trebuie amplasate în
apropierea locuințelor. Este recomandabil ca hârtia și ambalajele de hârtie să fie colectate în recipiente separate.
Indiferent de sistemul de colectare a deșeurilor de ambalaje este necesară crearea sau
dezvoltarea unor instalații de sortare și procesare a acestora în vederea reciclării.
Ambalajele de sticlă colectate trebuie sortate pentru a se asigura că sticla sortată după culoare este lipsită de impurități, precum aluminiu, plumb și silicați (pietre, porțelan și ceramică).
Hârtia și cartonul trebuie sortate pentru a elimina impuritățile și pentru a atinge calitatea necesară prelucrării acestora în industria de hârtie și carton. De exemplu, sortarea pe categorii precum: hârtie de scris, carton și hârtie de joasă calitate din ambalaje, asigură atingerea calității necesare pentru reciclare.
Ambalajele din diferite materiale, colectate în amestec, trebuie sortate pentru a ajunge la
materiale cu aceeași compoziție, cel duțin după cum urmează:
– tablă inoxidabilă;
– aluminiu;
– tetrapak.
Și în ceea ce privește produsele plastice:
– PVC;
– PP;
– PE;
– PET.
Pentru primele stații de sortare care se vor înființa, este recomandabil să se opteze pentrusortarea manuală, intenționându-se cât de curând să se treacă la sistemele de sortaremecanică sau automate recunoscute internațional.
Aceste sisteme sunt în special disponibile pentru sortarea în funcție de culoarea sticlei, pentru sortarea hârtiei, a metalelor feroase și neferoase.
Sortarea magnetică a aluminiului și a tablei inoxidabile poate fi utilizată și în cadrul stațiilor de sortare manuală.
In România sunt autorizate și au început să preia deșeurile menajere din punctele de colectare, în vederea reciclării și/sau valorificării, următorii agenți economici:
– din industria sticlei:
Stirom SA București;
Stimet SA Sighișoara.
– din industria hârtiei și a cartonului:
Ambro SA Suceava;
Vrancart SA Adjud;
Letea SA Bacău;
Ecopaper SA Zărnești;
Celhart Donaris SA Brăila;
Hicart SA Prundu Bârgăului;
Celrom SA Drobeta-Turnu Severin;
Petrocart SA Piatra-Neamț;
Omnimpex Hârtia SA Bușteni;
Cahiro SA Scăieni;
Mucart SA Cluj-Napoca;
Pehart SA Petrești;
Comceh SA Călărași;
Someș SA Dej.
– din industria maselor plastice:
unitățile REMAT din fiecare județ;
Plastor SA Oradea;
Iproeb SA Bistrița;
K.V. Invest SRL Brașov;
Flacăra SA Buzău;
Napochim SA Cluj-Napoca;
Energia SA Constanța;
Harplast SA Miercurea Ciuc.
În unele orașe s-au înființat stații pilot de compostare a deșeurilor biodegradabile. De exemplu municipalitatea Râmnicu Vâlcea a susținut un proiect pilot de colectare selectivă a deșeurilor pe două fracții (biodegrabil și restul) în vederea compostării fracției biodegradabile. Proiectul s-a concentrat asupra unei zone cu tipuri diferite de clădiri (blocuri cu 10, 8 respectiv 4 etaje si case la curte) pentru 1.260 de familii. Colectarea era realizată tot de cei care se ocupau cu serviciile de salubritate în oraș cu zile diferite de colectare pentru acea zonă pilot și erau transportate pe o platformă pilot pe depozitul existent de deșeuri a orașului.
Utilajele folosite pentru realizarea compostului sunt doar un tocător, un încărcător cu care sunt și întoarse grămezile și o sită. Procesul de compostare durează 18 săptămâni, timp în care grămezile sunt întoarse de 2 – 3 ori, atunci când temperatura în interiorul grămezii ajunge la 70°C.
Compostul final este utilizat pe terenurile domeniului public, serele primăriei și taluzul depozitului existent.
Pentru colectarea selectivă nu se percepe tarif diferit, iar de curând a fost introdusă taxa de salubritate, taxă ce include colectarea, transportul și închiderea depozitului existent. Astfel, această taxă ajunge la 12 €/tonă și locuitor.
Colectarea selectivă va fi generalizată la nivel de oraș printr-o Hotărâre a Consiliului Local începând cu anul 2004.
În cazul nămolului de la epurarea apelor uzate orășenești, doar 3% din cantitatea produsă anual este valorificată în agricultură.
În ceea ce privește valorificarea deșeurilor din construcții și demolări nu există un sistem bine stabilit, ci doar o reutilizare internă a acestor deșeuri în gospodăria proprie sau o comercializare a lor pe o piață nedeclarată.
1.6. Tratarea deșeurilor municipale
Cu excepția compactării realizate în utilajele moderne de transport (autogunoiere
compactoare), deșeurile municipale nu sunt supuse nici unui proces de tratare prealabilă
eliminării finale prin depozitare (de exemplu, balotare în vederea reducerii volumului, tratare mecano-biologică).
La nivelul județului Cluj, din anul 2002, în cadrul depozitelor din localitățile Câmpia Turzii și Gherla, funcționează două instalații de împachetare a deșeurilor de tip Powerpack.
Tehnologia de împachetare beneficiază de linii de balotare cu separarea părții organice. Prin utilizarea acestor linii se asigură creșterea valorii calorice a baloților, reducerea volumului deșeurilor ce trebuie compactate și valorificarea materiei organice prin compostare.
Prin împachetare volumul deșeurilor se reduce cu 75%, baloții rezultați putând fi depozitați definitiv în depozite ecologice sau utilizați ca și combustibili alternativi.
1.6.1. Incinerarea deșeurilor municipale
Incinerarea deșeurilor nu reprezintă o practică obișnuită pentru tratarea/eliminarea deșeurilor municipale în România. Directiva 2000/76/CE privind incinerarea deșeurilor reglementează desfășurarea activităților de incinerare și co-incinerare și a măsurilor de control și urmărire a instalațiilor de incinerare și co-incinerare. Reglementarea acestor activități are drept scop prevenirea sau reducerea efectelor negative asupra mediului, în special poluarea aerului, solului, apelor de suprafață și subterane, și a oricăror riscuri pentru sănătatea populației.
Deși în ultima perioadă ponderea părții combustibile a crescut, puterea calorică a deșeurilor este încă scăzută, făcând ineficient procesul de incinerare cu recuperare de energie. În câteva orașe mari (București, Craiova, Iași, Timișoara, Constanța) au existat instalații pilot pentru incinerarea deșeurilor municipale, de capacități reduse, realizate în anii ’80 în scopul experimentării unor soluții tehnologice autohtone de incinerare a deșeurilor. Cu excepția instalației Militari din municipiul București, care funcționează temporar arzând produse cu valabilitate depășită devenite deșeuri, celelalte incineratoare-pilot au fost scoase din funcțiune, acestea nefiind în conformitate cu Directivele Uniunii Europene. În prezent în România nu există instalații de incinerare a deșeurilor municipale.
In prezent, în România nu sunt în funcțiune incineratoare pentru tratarea termică a deșeurilor solide municipale (DSM). Compoziția și caracteristicile deșeurilor menajere din România (de exemplu, umiditate de circa 50% și putere calorică mai mică de 8400 kJ/kg), precum și costurile mai ridicate ale acestei metode de eliminare a deșeurilor menajere nu permit incinerarea la această dată.
Se poate considera ca fezabil, din punct de vedere economic și social, că în România se vor putea construi instalații de incinerare a deșeurilor municipale, numai după anul 2016, ca urmare a creșterii valorilor puterii calorice și reduceriivalorilor pentru umiditate și substanțe organice.
1.7. Depozite de deseuri
In România depozitarea reprezintă principala opțiune de eliminare a deșeurilor municipale. Din totalul deșeurilor municipale generate, aproximativ 95% sunt depozitate în fiecare an. In fiecare localitate urbană există cel puțin un depozit pentru deșeuri.
Au fost indentificate și clasificate depozitele de deșeuri care intră sub incidența prevederilor Directivei 1999/31/CE, urmând ca în perioada 2004 – 2005 să fie identificate depozitele care sunt exceptate de la anumite prevederi ale Directivei (așezări izolate).
Conform HG nr. 349/2005, privind depozitarea depozitarea deșeurilor, care preia Directiva nr. 1999/31/EC, depozitele de deșeuri se clasifică în:
depozite de clasa “a” – pentru deșeuri periculoase;
depozite de clasa “b” – deșeuri nepericuloase, inclusiv municipale;
depozite de clasa “c” – pentru deșeuri inerte.
1.7.1. Depozite de deșeuri municipale
Clasificarea depozitelor din zona urbană s-a realizat de către deținătorul și operatorul
depozitului, în funcție de tipul deșeurilor depozitate și tipul activităților industriale care se desfășoară în zona amplasamentului. Toate depozitele au fost clasificate ca depozite de tip „b”, în concordanță cu prevederile Directivei 99/31/CE.
Cantitățile de deșeuri municipale periculoase depozitate (conform studiilor realizate de ICIM în 5 centre urbane importante: București, Iași, Timișoara, Brașov și Râmnicu-Vâlcea), reprezintă maximum 0,05% din cantitatea totală, având în vedere că o parte a acestor deșeuri se colectează în vederea valorificării sau eliminării (echipamente electrice și electronice, medicamente etc). Se poate considera că influența deșeurilor municipale periculoase este neglijabilă și nu poate modifica clasa de nepericulozitate a depozitelor municipale.
Din totalul deșeurilor municipale generate, aproximativ 95% sunt depozitate în fiecare an. În fiecare localitate urbană există cel puțin un depozit pentru deșeuri.
În anul 2002 erau înregistrate 265 depozite de deșeuri municipale, aparținând orașelor și municipiilor. Acestea ocupă sub 1.000 hectare, ceea ce reprezintă aproximativ 7% din totalul suprafețelor afectate de depozitarea deșeurilor.
Din totalul depozitelor inventariate, la nivelul anului 2002:
11 depozite municipale de deșeuri sunt noi, cu capacitate liberă de depozitare, care se conformează cu cea mai mare parte a prevederilor Directivei 99/31, respectiv a HG 162/2002 privind depozitarea deșeurilor și care necesită îmbunătățirea activităților de operare și monitorizare pentru o conformare totală (Tabel II.1.8)
251 depozite de deșeuri municipale au capacități libere variabile, care nu îndeplinesc cerințele Directivei 99/31 și HG 162/2002.
La începutul anului 2003 erau în construcție 3 noi depozite de deșeuri municipale: Brasov, Buzău, Arad, care vor fi date în folosință la începutul anului 2004.
Pentru cele 265 de depozite inventariate, clasificarea în acord cu prevederile Directivei s-a realizat în funcție de deținătorul și operatorul depozitului, tipul deșeurilor depozitate, tipul activităților industriale care se desfășoară în zona amplasamentului. Astfel, a rezultat faptul că toate cele 265 depozite inventariate se încadrează în clasa de depozit “b” (depozite pentru deșeuri nepericuloase).
Cele mai multe depozite de deșeuri municipale sunt mixte (60%), acceptând pentru depozitare atât deșeuri de tip menajer, cât și deșeuri de construcții și demolări, dar și deșeuri industriale nepericuloase. Circa 30% din depozitele orășenești sunt depozite municipale simple, acceptând spre depozitare numai deșeuri provenite din activități domestice. Doar 10% din depozitele municipale de deșeuri sunt autorizate de către Inspectoratele teritoriale de Protecție a Mediului.
Aproximativ 80% din depozite ocupă suprafețe relativ mici (între 0,5 și 5 ha), restul de 20% fiind depozite orășenești mari, care ocupă suprafețe de la 5 la peste 20 ha.
În privința gradului de amenajare a depozitelor orășenești, peste 40% nu beneficiază de nici un fel de facilități pentru protecția mediului. Mai mult de 45% dintre depozite au doar împrejmuire cu gard.
Desfășurarea activității pe depozite este, de asemenea, deficitară. Pe lângă deșeurile menajere, stradale, comerciale, pe depozitele orășenești sunt acceptate, în mod ilegal, și deșeuri industriale periculoase. Amestecul acestor tipuri de deșeuri conduce la producerea unui levigat încărcat cu substanțe nocive care, prin infiltrare, poluează apele de suprafață și subterane sau solul și implicit afectează starea de sănătate a populației din zonă.
Toate aceste considerente conduc la concluzia că gestionarea deșeurilor necesită adoptarea unor măsuri specifice, adecvate fiecarei faze de eliminare a deșeurilor în mediu. Respectarea acestor măsuri trebuie să facă obiectul activității de monitoring a factorilor de mediu afectați de prezența deșeurilor.
La sfârșitul anului 2004, în urma evaluării depozitelor de deșeuri din clasa „b” existente în zona urbană, a rezultat un număr de 265 depozite, din care:
11 depozite de deșeuri sunt autorizate înainte de intrarea în vigoare a HG 162/2002 și se vor conforma până la 31.12.2006 (tabelul 8.18);
3 depozite de deșeuri conforme cerințelor Directivei 1999/31/CE, construite în anul 2003 (tabelul 8.19);
251 depozite neconforme cu cerințele Directivei 99/31/CE, care au sistat sau vor sista depozitarea etapizat, până la 16 iulie 2017.
Inchiderea depozitelor se va realiza până la data aderării printr-o procedură simplificată de închidere, care respectă cerințele articolului 4 din Directiva 75/442/CEE. După data aderării, depozitele care vor sista depozitarea se vor închide conform cerințelor Directivei 1999/31/CE, într-o perioadă de maximum 2 ani.
1.8. Tendinte privind generarea deseurilor
In perspectiva integrării României în Uniunea Europeană, cunoașterea cerințelor și
așteptărilor tuturor părților interesate, referitoare la mediu și la protecția acestuia, procesul de analiză și stabilire a obiectivelor și a țintelor de mediu, asigurarea mijloacelor și resurselor, implementarea activităților și a metodelor necesare, evaluarea rezultatelor obținute, analiza problemelor și a disfuncționalităților, stabilirea acțiunilor cu caracter corector și chiar preventiv care se impun, procesul continuu de ameliorare, reprezintă un ansamblu de activități complexe de a căror organizare, reglementare și eficiență depinde însăși reușita demersului de obținere a unui mediu înconjurător durabil și mai puțin poluat.
Deșeurile de orice fel, rezultate din multiplele activități umane, constituie o problemă de o deosebită actualitate, datorată atât creșterii continue a cantităților și a tipurilor acestora (care prin degradare și infestare în mediul natural prezintă un pericol pentru mediul înconjurător și sănătatea populației), cât și însemnatelor cantități de materii prime, materiale refolosibile și energie care pot fi recuperate și introduse în circuitul economic.
Aplicarea unui sistem durabil de gestionare a deșeurilor implică schimbări majore ale practicilor actuale. Implementarea acestor schimbări va necesita participarea tuturor segmentelor societății: persoane individuale în calitate de consumatori, întreprinderi, instituții social-economice, precum și autorități publice.
Producerea deșeurilor este indicatorul care ilustrează cel mai bine măsura interacțiunii dintre activitățile umane și mediu. Generarea deșeurilor urmează, de obicei, tendințele de consum și de producție. De exemplu, generarea deșeurilor menajere (cantitate/locuitor) crește odată cu creșterea nivelului de trai. Creșterea producției economice, de asemenea, conduce la generarea de cantități mai mari de deșeuri, dar în prezent se urmărește scăderea cantității de deșeuri. Deșeurile mai sunt și rezultatul gestionării ineficiente a energiei și materialelor în procesele de producție.
1.8.1 Prognoza privind generarea deșeurilor municipale
Prognoza de bază ia în considerare factorii de influență și anume: evoluția populației; evoluția economiei; racordare la sistemele centrale de canalizare/epurare; prognoza activităților de construcții; schimbări în comportamentul consumatorilor, educația privind mediul înconjurător, nivelul de trai.
Cu toate că pe termen scurt și mediu principala opțiune de gestionare a deșeurilor va fi în continuare depozitarea, obiectivul este de a promova opțiuni superioare de gestionare și de a asigura alinierea la practicile europene, de evitare pe cât posibil a soluțiilor de eliminare finală (depozitare, incinerare).
Deșeurile municipale reprezintă o problemă rezolvabilă tehnic numai după ce societatea își va asuma rolul important în separarea, reutilizarea, reciclarea și compostarea acestora iar industria va acorda atenția corespunzătoare proiectării, astfel încât produsele să poată fi reutilizate sau reciclate. Prin reciclare se recuperează mai multă energie decât prin incinerare.
Compostarea deșeurilor menajere este o alternativă viabilă la incinerarea sau depozitarea deșeurilor după operația de separare. Este bine cunoscut faptul că materialele care ridică probleme în depozitele de deșeuri sunt deșeurile organice (biodegradabile), care prin transformare degajă metan ce contribuie la încălzirea globală, răspândesc mirosuri neplăcute și acizi care devin toxici infestând terenul și apele subterane.
Compostarea elimină aceste materiale organice din depozite și este un proces mai ieftin și mai ecologic decât incinerarea.
Având în vedere elaborarea documentațiilor, a bilanțurilor de mediu de nivel II pentru
închiderea depozitelor existente, deschiderea unor depozite ecologice zonale conform obiectivelor stabilite în Planul Național de Gestionare a Deșeurilor, deservite de stații de transfer, extinderea sistemului de colectare selectivă, transport, reciclare, acțiuni de educare a populației, implicarea mass-media, a autorităților publice locale, respectarea interdicției de abandon a deșeurilor nepericuloase, se estimează o reducere a cantităților de deșeuri menajere care ajung pe rampele de deșeuri.
Pentru realizarea unei prognoze cât mai detaliate și corecte, în ceea ce privește generarea deșeurilor, s-a realizat o separare pe medii locuite în funcție de tipurile de localități. Acestea se prezintă astfel: mediul urban dens reprezintă localitățile cu un număr de locuitori mai mare de 50000, mediul urban reprezintă localitățile urbane cu un număr de locuitori mai mic de 50000, iar mediul rural reprezintă toate localitățile rurale (sate și comune).
In România, conform datelor oficiale, indicele mediu de generare a deșeurilor municipale (calculat în funcție de numărul de locuitori din mediul urban și din mediul rural, respectiv de indicii corespunzători de generare a deșeurilor menajere), a avut în perioada anilor 1995–2000, o valoare medie de 293 kg/locuitor/an, respective 0,80 kg/locuitor/zi (în comparație cu alte țări din Uniunea Europeană, aceste valori sunt cu circa 40% mai mici).
Pentru realizarea prognozei s-au luat în considerare următoarele:
– distribuția populației pe tipuri de localități în anul 2002:
mediu urban dens → 37,0%;
mediu urban → 15,5%;
mediu rural → 47,5%;
– cantitățile de deșeuri menajere estimate pentru anul 2003:
370 kg/locuitor/an în zonele urbane dens;
290 kg/locuitor/an în zonele urbane;
150 kg/locuitor/an în zonele rurale.
– cantități de deșeuri municipale estimate pentru anul 2003:
628 kg/locuitor/an în zonele urbane dens;
488 kg/locuitor/an în zonele urbane;
256 kg/locuitor/an în zonele rurale.
– scăderea numărului populației în zonele intens populate și creșterea populației din zonele rurale;
– rezultatele unor studii de caz realizate până în prezent privind cantitățile și compoziția deșeurilor produse în unele localități din România;
– prevederile din Strategia Națională de Gestionare a Deșeurilor.
Prognoza generării deșeurilor municipale pe tipul de mediu locuit este prezentată în tabelele 8.22.a – 8.22.c și figurile 8.5 – 8.6.
Cantitatea de deșeuri municipale generate crește în această perioadă din cauza creșterii
consumului de bunuri la populație, creșterea fiind estimată la 0,8% pe an/locuitor.
Pentru cantitatea de nămoluri generate de stațiile de epurare orășenești s-a luat în considerare populația racordată la sistemele de alimentare cu apă și canalizare și s-a prognozat o creștere medie de 25% pe an a populației racordate, în acest fel crescând proporțional și cantitatea de nămol generată.
Pentru cantitatea de deșeuri din construcții și demolări s-a stabilit, de asemenea, o creștere medie de 0,8% pe an în ceea ce privește generarea.
Pornind de la cantitățile de deșeuri estimate a fi generate și ținând seama de obiectivele stabilite privind extinderea sistemului de colectare și implementarea colectării selective, au fost estimate cantitățile de deșeuri care vor fi colectate, precum și cantitățile de deșeuri care urmează a fi colectate separat.
Pentru realizarea estimărilor s-au utilizat următoarele ipoteze privind evoluția anuală a extinderii colectării și a implementării colectării selective:
Pentru mediul urban dens coeficientul de colectare a deșeurilor municipale și asimilabile
este de 100%;
Pentru mediul urban coeficientul de colectare este de 90%, care se estimează că va
rămâne constant până în 2007, după care va crește cu 2% pe an până în anul 2012, când se va ajunge la o colectare de 100%;
Pentru mediu rural, coeficientul de colectare în prezent este de circa 10%, estimându-se o creștere de 1% pe an până în anul 2007 și de 7-8% între anii 2008-2012, după care creșterea va fi de 10% pe an până în anul 2013, moment în care se va ajunge la 60%.
Din punct de vedere al populației de la care se colectează deșeurile (total la nivel național), s-a considerat un coeficient de 56% pentru anul 2003 și s-a prognozat un coeficient de creștere de 0,24% până în anul 2007, după care coeficientul va fi de 4% până în anul 2012 și de 5% până în anul 2013, moment în care atinge un procent de 84% (populație deservită de serviciile de colectare a deșeurilor) – tabelul 8.23.
Situația evoluției colectării deșeurilor municipale și asimilabile și populația care beneficiază de servicii pentru colectarea deșeurilor municipale este prezentată în figurile 8.7 și 8.8.
Această estimare a prognozei reprezintă o schițare în linii mari a evoluției deșeurilor pentru următorii 10 ani, bazându-se pe datele și cunoștințele existente în ceea ce privește generarea deșeurilor municipale și sistemele de colectare a acestora.
1.9. Prognoza privind colectarea deșeurilor :
Pornind de la cantitățile de deșeuri estimate a fi generate și ținând seama de obiectivele stabilite privind extinderea sistemului de colectare și implementarea colectării selective, au fost estimate cantitățile de deșeuri care vor fi colectate, precum și cantitățile de deșeuri care urmează a fi colectate separat. Pentru realizarea estimărilor s-au utilizat următoarele ipoteze privind evoluția anuală a extinderii colectării și a implementării colectării selective.
Pentru mediul urban dens coeficientul de colectare a deseurilor municipale și asimilabile este de 100 %, iar pentru mediul urban este de 90 %, care se estimeaza ca va rămâne constant până în 2007, după care va crește cu 2 % pe an până în anul 2012, când se va ajunge la o colectare de 100 %.
Pentru mediu rural, coeficientul de colectare în prezent este de circa 10 %, estimându-se o creștere de 1 % pe an până în 2007 și de 7-8 % între 2008 și 2012, după care creșterea va fi de 10 % pe an până în 2013, moment în care se va ajunge la 60 %.
În ceea ce privește colectarea nămolurilor de la stațiile de epurare orășenești, procentul este de 100%, iar colectarea deșeurilor din construcții și demolări este de 100% în mediu urban dens; în mediu urban procentul de colectare este de 90 %, estimându-se a crește cu 1 % pe an și ajungând în 2013 la 100%; pentru mediul rural coeficientul de colectare este de 10 %, estimându-se o creștere anuala de 5 % până în 2007, și o creștere ulterioară de 10 % pe an până în 2014 când va atinge 100 %.
Din punct de vedere al populației de la care se colectează – per total la nivel național, s-a considerat un coeficient actual de 56% și s-a prognozat un coeficient de creștere de 0,24 până în anul 2007, după care s-a prognozat un coeficient de 4% până în anul 2012 și de 5% până în anul 2013, moment în care atinge un procent de 84%.
Această estimare a prognozei reprezintă o schițare în linii mari a evoluției deșeurilor pentru următorii 10 ani, bazându-se pe datele și cunoștințele existente în ceea ce privește generarea deșeurilor municipale și sistemele de colectare a acestora.
1.10. Imbunatatirea calitatii managementului deseurilor
Prin implementarea prevederilor legale în activitatea curentă a agenților economici și a
administrațiilor publice locale, se preconizează că impactul gestionării deșeurilor asupra mediului și sănătății umane se va reduce semnificativ.
Obiectivul general al Strategiei Naționale de Gestionare a Deșeurilor și a Planului Național de Gestionare a Deșeurilor, aprobate de HG nr. 1470/2004, este dezvoltarea unui sistem integrat de gestionare a deșeurilor, eficient din punct de vedere economic și care să asigure protecția sănătății populației și a mediului.
Pentru îndeplinirea obiectivelor de mai sus este necesară implicarea practică a întregii societăți, reprezentată prin autorități publice, generatori de deșeuri, asociații profesionale, societatea -civilă.
Obiectivele specifice pentru gestionarea deșeurilor sunt:
asigurarea celor mai bune opțiuni pentru colectarea și transportul deșeurilor
municipale, în vederea unei cât mai eficiente valorificări și eliminări a acestora
pentru asigurarea unui management ecologic rațional;
reutilizarea, reciclarea, tratarea în vederea recuperării sau eliminării și eliminarea
corespunzătoare a deșeurilor din- construcții și demolări;
prevenirea eliminării necontrolate pe soluri și în apele de suprafață a nămolurilor
orășenești provenite de la stațiile de epurare a apelor uzate;
adoptarea și implementarea de măsuri în vederea prevenirii generării deșeurilor de ambalaje, asigurării valorificării și reciclării și minimizarea riscului determinat de substanțele periculoase din ambalaje,
punerea în practică a obiectivelor Planului Național de Gestionare a Deșeurilor.
In acest scop se vor avea în vedere:
Colectarea deșeurilor:
programul PHARE Coeziune Economică și Socială de finanțare a proiectelor privind gestionarea deșeurilor; extinderea acțiunilor de colectare selectivă
în școli și asociații de proprietari;
implementarea unor sisteme de colectare selectivă și valorificare a deșeurilor de la persoanele fizice și juridice (Oradea, Botoșani, Vaslui, Tulcea, Timișoara,
Buzău, Râmnicu-Vâlcea, Baia Mare, Bistrița-Năsăud, Suceava);
acțiuni de conștientizare în școli și în rândul populației, privind importanța
colectării selective a deșeurilor (Oradea, Vaslui, București);
crearea unei rețele de colectare selectivă a uleiurilor uzate în regiunea de vest a
României;
39 proiecte de colectare a deșeurilor propuse pentru perioada 2004 – 2008 (de
exemplu București, Călărași, Buzău, Oradea, Suceava etc).
1.10.1.Depozite de deșeuri urbane și rurale:
în perioada 2005–2008 se vor realiza încă 15 depozite zonale conforme, dintre care 6 vor fi sisteme integrate de gestionare a deșeurilor realizate cu fonduri ISPA (Piatra- Neamț, Râmnicu-Vâlcea, Târgoviște, județul Teleorman, Timișoara, Galați).
Realizarea a9 depozite zonale în parteneriat public– privat sau în regim privat: Ialomița, Craiova, Oradea, Slatina, Drobeta–Turnu Severin,Târgu-Mureș, Odorhei, Vaslui, Bârlad.
Aceste proiecte vor cuprinde și gestionarea deșeurilor în zona rurală;
– în această perioadă se va sista depozitarea pe depozitele de deșeuri municipale conform cu angajamentele asumate de România în procesul de negociere al aderării;
– se are în vedere realizarea unor stații pilot de tratare mecano–biologică pentru producerea de combustibili alternativi obținuți din deșeuri, prin reducerea cantităților de materie biodegradabilă.
1.10.2.Incinerarea deșeurilor:
Inchiderea actualelor crematorii pentru deșeuri spitalicești și crearea unorcapacități moderne de incinerare a acestora cu recuperare energetică; promovarea co-incinerării deșeurilor periculoase, cu precădere în fabricile de ciment.
1.10.3.Reciclarea maselor plastice, a hârtiei și a metalelor:
– implementarea tehnicilor de recuperare a maselor plastice la Arad;
– proiect tehnologic pentru realizarea unei investiții de recuperare a plumbului la Copșa Mică;
– Buzău, Oltenița, Constanța, Pitești – reciclare și valorificare deșeuri PET;
– 17 proiecte de reciclare a deșeurilor propuse pentru perioada 2004–2008: București, Călărași, Buzău, Baia Mare, Bihor, Bistrița–Năsăud, Olt, Suceava etc.
– Haldă ecologică – SC ALRO SA Slatina
2.Managementul deseurilor
2.1.Introducere
Odată cu dezvoltarea urbanizării și a industrializării, mai multe categorii de deșeuri generate din activitățile umane tind să crească , astfel se găsesc gunoi, excremente, efluenți industriali și deșeuri periculoase. Înlăturarea acestor deșeuri fără un tratament adecvat determină o contaminare a mediului mai presus de capacitatea sa naturală de descompunere. Dintre deșeurile eliminate o problemă majoră o constituie deșeurile solide din perspectiva administrării publice care are ca scop realizarea unor condiții optime de viață pentru cetățeni.
Ca rezultat al producției în masă și a consumului în masă putem spune că deșeul solid municipal, în regiunile dezvoltate pe cap de locuitor a crescut ajungând azi până la 1 kg/zi producând probleme majore municipalității în ceea ce privește îndepărtarea lor. Abandonarea deșeurilor în locuri neadecvate este o acțiune practicată în multe zone și a devenit inacceptabilă publicului datorită mirosurilor neplăcute pe care le generează, a bolilor pe care le pot transmite, a poluării apelor și datorită aspectului nesanitar pe care îl produce. Gropile de gunoi rămân o opțiune bună pentru îndepărtarea finală a deșeurilor.
Măsurătorile efectuate au drept scop determinarea cantităților de deșeuri generate de activitățile umane și din sectoarele industriale, care recent au început să pună tot mai multe probleme, punând în evidență necesitatea reducerii cantităților de deșeuri generate; de asemenea se au în vcdere deșeurile refolosibile și reciclabile. În vederea conservării resurselor și îmbunătățirii activităților privind protecția mediului, s-au adoptat politici care să promoveze reciclarea materialelor.
Pentru a face față problemelor determinate de îndepărtarea deșeurilor s-a realizat în ultimii ani o dezvoltare remarcabilă privind tehnologiile de tratare. Obiectivul principal este de a reduce volumul deșeurilor în condiții sanitare, dar cu reciclarea resurselor în vederea recuperării de materiale refolosibile și/sau producerea de energie. Într-o imagine de ansamblu a mediului, reciclarea resurselor este ținta principală în managementul deșeurilor solide.
Managementul deșeurilor solide implică, în general, colectarea selectivă și transportul, tratamente intermediare și eliminarea finală. Cele mai importante metode convenționale privind tratarea deșeurilor solide sunt clasificate după cum urmează:
1)compostarea reziduurilor organice pentru a produce materiale care să fie favorabile solului: această metodă este considerată benefică dar aplicarea ei este limitată.
2) incinerarea prin combustie pentru minimizarea volumului reziduurilor: această metodă a devenit populară în mai multe orașe.
3)procedee de producere a deșeurilor provenite din combustibili ( Refuse Derived Fuel RDF): această metodă este bună datorită energiei recuperate.
4) recuperarea zonelor deteriorate: în general cea mai adoptată metodă este eliminarea finală, totuși securizarea acestor locuri a devenit dificilă datorită limitării pământului disponibil și a contaminării.
5) fermentarea metanică a materialelor organice pentru a produce combustibil lichid: practicată pentru tratarea nămolurilor, excrementelor, dejecțiilor animaliere.
6) reciclarea materialelor sortate: depinde mai mult de activitățile voluntare a cetățenilor.
7) alte metode: sistemele de gazeificare și de topire a cenușii recent dezvoltate atrag acum atenția asupra faptului că sunt metodele cele mai bune privind reducerea volumului de deșeuri și asupra faptului că se recuperează resursele fără a genera materiale toxice. Dezvoltarea tehnologiilor de viitor are în vedere recuperarea resurselor de la producția de petrol la cea de deșeuri plastice, la producția ecologică de ciment și de materiale de construcție.
În capitolele următoare se realizează o imagine de ansamblu privind managementul deșeurilor solide care se bazează pe practici curente în țările dezvoltate. Capitolele includ structuri de management, compozițiile și cantitățile de deșeuri solide, caracteristicile tratamentelor alternative dezvoltate de curând și scurte descrieri privind facilitățile tratării incluzând informații privind reguli reprezentative pentru poluarea mediului.
2.2. Managementul deșeurilor solide
2.2.1 Structuri de management
Odată cu creșterea economică rapidă a avut loc și o creștere remarcabilă a cantităților de deșeuri în ultimii ani. „Legile pentru deșeuri” au fost date pentru îndepărtarea optimă a deșeurilor, odată cu conservarea în condiții ecologice a mediului. De asemenea aceste legi prevăd constituirea de organizații responsabile cu managementul deșeurilor, cu roluri în administrație și reglementări împotriva depozitării ilegale.
Deșeurile solide sunt clasificate în două grupe: deșeuri municipale – generate în activitățile zilnice umane și deșeuri solide industriale produse de către activitățile economice, excepție făcând deșeurile radioactive. Primul tip constă din deșeuri municipale solide și excremente, inclusiv cele care nu fac parte din categoria deșeurilor industriale. Deșeurile solide industriale sunt clasificate în 19 categorii, așa cum sunt prezentate în figura 1-1.
În conformitate cu legile în vigoare, municipalitățile trebuie să-și asume principalele responsabilități privind îndepărtarea deșeurilor municipale, în timp ce prefecturile oferă datele tehnice necesare pentru ca acestea (municipalitățile) sa-și ducă la bun sfârșit îndatoririle. Guvernul adună informațiile relevante și secvenționează și subvenționează dezvoltarea tehnică pentru tratarea deșeurilor. Deșeurile industriale trebuie să fie tratate de cei care le produc. Tratarea permisă este doar cea brevetată și supravegheată de prefectură.
În strânsă legătură cu preocupările de mediu, s-au adoptat politici de control a descărcărilor de deșeuri, a reducerii volumului deșeurilor, a promovării reciclării deșeurilor. „Legea pentru promovării colectării selective și pentru reciclarea ambalajelor și recipienților” arată că în țările dezvoltate au loc concomitent acțiuni de reciclare a deșeurilor și resurselor.
2.2.2 Deșeul solid municipal
Cantitatea de deșeuri municipale solide depozitate se schimbă pentru fiecare regiune în funcție de regulile și serviciile de care dispune. Figura 1-2 arată tendința de evoluție a cantității totale de deșeu pe an și a indicelui mediu de producție. În prezent cantitatea totală de deșeuri municipale în țările dezvoltate care au o populație de 725.357.000 de locuitori este de aproximativ 51 milioane tone pe an, iar pe cap de locuitor este de 1.1 kg pe zi.
Compoziția deșeurilor solide municipale poate să difere în funcție de stilul de viață al oamenilor, precum și de gradul de civilizație. Tabelul 1-1 ne arată câteva caracteristici ale deșeurilor solide municipale în conformitate cu rezultatele unei investigații la nivel național. Figura 1-3 prezintă reprezentarea grafică a valorilor medii ale compoziției deșeurilor municipale prezentate în tabelul 1-1.
Tab 1-1 Caracteristicile deșeurilor solide municipale
În stare umedă deșeurile solide municipale conțin în jur de 50% apă și cam două treimi reprezintă substanțe combustibile, raportate de asemenea la masa umedă de deșeuri. Este evident că în ultima vreme ambalajele reprezintă 60% din volumul deșeurilor și 25% din masa lor.
Puterea calorică a deșeurilor solide municipale este de aproximativ 1500kcal/kg (6300 kj/kg) în stare umedă în zonele urbane și tinde să crească funcție de nivelul de viață. De asemenea se schimbă în funcție de anotimpuri, fiind mai scăzute vara și mai ridicate iarna. Aceste valori sunt esențiale pentru planificarea tratării deșeurilor prin incinerare. Calculul exact al puterii calorice poate fi realizat bazându-se pe analiza compoziției exemplificată în tabelul 1-2.
Pentru a asigura o eliminare eficientă, majoritatea municipalităților acum practică colectarea separată clasificând deșeurile în deșeuri combustibile, deșeuri necombustibile, materiale reciclabile, etc. Deșeurile voluminoase pot fi colectate doar în zile predeterminate sau la proiectarea instalaților de tratare adesea fiind substanțe evacuate.
Majoritatea deșeurilor colectate sunt transportate la tratarea intermediară care facilitează reducerea volumului, în condiții sanitare, doar 11% din masa totală se depun direct în groapa de gunoi. În Japonia, incinerarea reprezintă principala tratare aplicată deșeurilor; peste 75% din cantitatea totală de deșeuri generate sunt tratate astfel. Materialele reciclabile reprezintă 10% după tratarea intermediară când se combină cu cantitatea colectată din activitățile oamenilor. Figura 1-5 arată procentele în care se aplică tratarea deșeurilor solide municipale în țările prezentate în figura 1-6.
Fig 1-5 Ponderea procedeelor de tratare a deșeurilor municipale (%)
Procesele de incinerare însă produc în medie 15% cenușă reziduală După tratarea intermediară prin incinerare, o cantitate considerabilă de reziduuri urmează să fie depozitată într-un depozit așa cum este arătat în figura 1-4.
3.Aspecte legislative
Legea nr. 426 publicat in M.Of. nr. 411 din data: 07/25/2001
L426/2001
Lege nr. 426 din 18 iulie 2001 pentru aprobarea Ordonantei de urgentă a Guvernului nr. 78/2000 privind regimul deseurilor
Parlamentul Romaniei
Lege nr. 426
din 18 iulie 2001
pentru aprobarea Ordonantei de urgentă a Guvernului nr. 78/2000 privind regimul deseurilor
Publicat in Monitorul Oficial, Partea I nr. 411 din 25 iulie 2001
Parlamentul Romaniei adoptă prezenta lege.
Art. I. – Se aprobă Ordonanta de urgentă a Guvernului nr. 78 din 16 iunie 2000 privind regimul deseurilor, publicată in Monitorul Oficial al Romaniei, Partea I, nr. 283 din 22 iunie 2000, cu următoarele modificări si completări:
1. Articolul 1 va avea următorul cuprins:
"Art. 1. – (1) Obiectul prezentei ordonante de urgentă il constituie reglementarea activitătilor de gestionare a deseurilor in conditii de protectie a sănătătii populatiei si a mediului.
(2) Prevederile prezentei ordonante de urgentă se aplică:
a) deseurilor menajere;
b) deseurilor de productie;
c) deseurilor de constructie si demolări;
d) deseurilor periculoase.
(3) Categoriile de deseuri sunt cele cuprinse in anexa nr. IB."
2. Articolul 2 va avea următorul cuprins:
"Art. 2. – (1) Prevederile prezentei ordonante de urgentă nu se aplică:
a) deseurilor radioactive;
b) rocilor si deponiilor de sol, precum si depozitelor de resurse minerale rezultate de la foraje, din prospectiuni geologice si operatiuni de exploatare subterană a bogătiilor subsolului, inclusiv din cariere de suprafată;
c) carcaselor animalelor si următoarelor deseuri din agricultură: dejectii si alte materiale naturale, substante nepericuloase utilizate in agricultură;
d) efluentilor gazosi emisi in atmosferă;
e) apelor uzate, mai putin deseurilor in stare lichidă;
f) deseurilor de explozibili expirati.
(2) Gestiunea deseurilor care sunt generate in urma operatiunilor care au loc in sectorul administrativ al Ministerului Apărării Nationale poate fi realizată fără a se supune prevederilor prezentei ordonante de urgentă in cazul in care aplicarea legii ar putea periclita secretul securitătii nationale. In aceste cazuri Ministerul Apărării Nationale va recomanda măsuri pentru gestiunea deseurilor, in acord cu indrumările elaborate de autoritatea publică centrală de protectie a mediului.
(3) Deseurile mentionate la alin. (1) sunt sau vor fi reglementate de alte acte normative."
3. Articolul 3 va avea următorul cuprins:
"Art. 3. – La baza gestionării deseurilor stau următoarele principii generale:
a) principiul utilizării cu exclusivitate a acelor activităti de gestionare a deseurilor care nu aduc prejudicii sănătătii si mediului;
b) principiul «poluatorul plăteste»;
c) principiul responsabilitătii producătorului;
d) principiul utilizării celor mai bune tehnici disponibile, fără antrenarea unor costuri excesive;
e) principiul proximitătii, care presupune ca deseurile să fie valorificate si eliminate cat mai aproape de locul de generare;
f) principiile nediscriminării, consimtămantului si permisiunii transportului de deseuri periculoase numai in acele tări care dispun de tehnologii adecvate de eliminare, care trebuie respectate in comertul international cu deseuri."
3.1.NORMATIV PENTRU COMPOSTAREA DESEURILOR MUNICIPALE ORGANICE
INTRODUCERE
Prezenta lucrare a fost elaborata in baza contractului nr. M/6/19.04.2005 incheiat cu Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor, in cadrul fazei 6.3. denumita „Normativ pentru compostarea deseurilor municipale organice”.
Lucrarea a fost realizata prin studiu documentar (vezi bibliografia) si analiza modului de proiectare, constructie si exploatare a unor statii existente in strainatate (Franta, Germania, Austria).
Pentru a se putea pastra aceleasi definitii in cadrul normativului, capitolul 3, au fost folosite definitiile si prezentate echipamentele din lucrarea „Tratarea mecanica a deseurilor”, material documentar de prezentare realizat anterior in cadrul institutului pentru MMGA.
Conform temei-program aceasta reprezinta „prima varianta” a „Normativului pentru compostarea deseurilor municipale organice” si urmeaza a fi completata/modificata pana la sfarsitul lunii noiembrie 2005.
3.1.1. MODUL DE COLECTARE A DESEURILOR COMPOSTABILE
Deseurile care pot fi tratate biologic (compostate) sunt, in principal, urmatoarele :
fractia biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile;
deseuri din gradini si parcuri;
deseuri din piete si complexe alimentare;
resturi biodegradabile din industria alimentara;
namol rezultat din statiile de epurare orasenesti.
Tratarea mecanica si biologica (compostare) a deseurilor este conditionata de tipul deseurilor si modul de colectare.
Colectarea selectiva este un proces de gestionare a deseurilor municipale prin care materialele de origine casnica (domestica) care au un potential de reciclare (hartie, carton, sticla, plastic si metal) sunt recuperate si dirijate spre filierele de reciclare.
Acest proces necesita o compostare “la sursa”, o colectare separata a materialelor secundare si tratamentul lor intr-un centru de recuperare.
Obiective
Contribuie la reciclarea materiala si organica
Reduce fluxul colectarii in amestec pentru tratare
Factori limitativi (piedici)
Efortul cerut producatorilor particulari de deseuri, prin urmare motivatia este un factor esential in reusita colectarilor selective
Gestiune riguroasa a organizarii sistemului de colectare selectiva
Deseurile care fac obiectul colectarii selective
Se disting doua tipuri principale de colectare selectiva:
Colectarea selectiva a deseurilor “curate si uscate” (sticla, hartie, cartoane, ziare – reviste, plastic, aluminiu)
Colectarea selectiva a partii fermentabile a deseurilor menajere sau “bio-deseurile”
Colectarea selectiva a deseurilor depinde de:
contextele locale : tipul de habitat, densitatea populatiei, etc
natura si numarul fluxului care trebuie tratat (partea reciclabila a ambalajelor menajere, ziare – magazine, partea fermentabila a deseurilor menajere, etc)
modalitatile de colectare
usa in usa
aport voluntar
colectare regrupata sau colectare mixta, etc
organizarea colectarii (frecventa colectarii, echipamente de incarcare, tipurile de recipienti sau de vehicule de colectare, etc.
Aglomerarile urbane si orase mici
Colectarea separata a deseurilor reciclabile in aglomerarile urbane si orasele mici se poate realiza prin combinarea celor 2 sisteme:
– deseurile menajere biodegradabile si deseurile de ambalaje (plastic, hartie, carton, metal) trebuie colectate prin sistemul U-U;
– deseurile voluminoase, electrice si electrocasnice, periculoase, deseuri din constructie si demolari trebuie colectate prin sistemul aport voluntar
– deseurile verzi trebuie colectate prin sistemul U-U
Zone rurale
Colectarea separata a deseurilor reciclabile in aglomerarile urbane si orasele mici se poate realiza prin combinarea celor 2 sisteme:
– deseurile de ambalaje (plastic, hartie, carton, metal) trebuie colectate prin sistemul U-U, preluate prin statii de transfer si transportate la statia de compostare cea mai apropiata;
– deseurile voluminoase, electrice si electrocasnice, periculoase, deseuri din constructie si demolari trebuie colectate prin sistemul aport voluntar si transferate la o statie de aport voluntar din zona oraseneasca cea mai apropiata
– deseurile menajere biodegradabile si deseurile verzi trebuie colectate prin aport voluntar si valorificate pe plan local.
In general, statiile de compostare sunt impartite in trei domenii, in functie de capacitatea de prelucrare :
a) capacitate mica – intre 1.000 si 3.000 t/an; maxim 6.000 locuitori;
b) capacitate medie – intre 3.000 si 10.000 t/an; maxim 20.000 locuitori;
c) capacitate mare – peste 10.000 t/an; peste 20.000 de locuitori.
Tehnicile de compostare folosite sunt direct corelate cu capacitatea de prelucrarea statiei si implicit cu numarul de locuitori deserviti.
In general, statiile de compostare amplasate in zonele urbane sau deservind mai multe localitati rurale, sunt statii mixte (compostare-valorificare, compostare, eliminare reziduuri). In Anexa nr. 1 este prezentata schema tehnologica a unei statii de tratare mecano-biologica care include si o treapta de compostare. Informatiile sunt preluate de la ADEME (Agentia Franceza de Protectie a Mediului) si procentele corespund deseurilor din Franta (valori medii pentru 24 de statii la nivelul anului 2002).
Dimensionarea capacitatii unei statii de compostare trebuie facuta pe baza rezultatelor obtinute in cadrul unor studii pentru stabilirea caracteristicilor si compozitiei deseurilor. Standardul SR 13493/2004 – Caracterizarea deseurilor. Metodologie de caracterizare a deseurilor menajere – ROMECOM, reprezinta un instrument important in cadrul acestor studii.
Transportul deseurilor
Transportul deseurilor trebuie realizat in conditii curate, pentru a limita dispersia in aer a poluantilor.
Deseurile municipale se transporta in autogunoiere compactoare, autotransportoare cu containere, autocamioane cu obloane, autobasculante, tractoare cu una sau doua remorci si alte tipuri de autovehicule.
3.1.2. PREDAREA, STOCAREA SI MANEVRAREA DESEURILOR
Prevederile acestui capitol trebuie aplicate indiferent de tipul de colectare, transport si tratare folosit pentru compostarea deseurilor urbane sau rurale.
Controlul cantitativ al deseurilor receptionate trebuie realizat printr-un pod-bascula verificat si controlat metrologic.
Toate utilajele care transporta deseuri trebuie sa fie cantarite in totalitate, sa aiba suficient loc pe cantarul de intrare si iesire. Cantarul trebuie sa fie accesibil, in siguranta, indiferent de conditiile meteorologice si trebuie sa dispuna de suficienta capacitate de cantarire.
Utilajele trebuie sa fie dirijate obligatoriu catre cantare (prin marcarea traseului, garduri, panouri, bariere). Cantarele trebuie conectate la un sistem de monitorizare a cantitatii de deseuri care intra in statie.
Calibrarea cantarului trebuie realizata in conformitate cu normele metrologice in vigoare.
In apropierea cantarului se amenajeaza cabina operatorului responsabil cu preluarea deseurilor.
Acesta trebuie sa indeplineasca urmatoarele sarcini:
– directionarea utilajelor catre cantarul de intrare sau iesire (actionarea barierelor sau a semaforului);
– controlul cantaririi complete a utilajelor (cu ajutorul unei camere video sau a unei oglinzi);
– primirea documentelor de insotire a transportului si verificarea acestora;
– verificarea organoleptica a deseurilor (control vizual si al mirosului);
– dirijarea transportului de deseuri catre zona de descarcare;
– controlul utilajelor care parasesc incinta statiei de compostare.
Expeditorul completeaza si semneaza formularul de expeditie/transport, cu urmatoarele date si informatii:
– denumirea deseurilor, codificate conform H.G. nr. 856/2002;
– numarul formularului de transport;
– numele si adresa expeditorului, transportatorului, destinatarului;
– cantitatea deseurilor transportate;
– data preluarii deseurilor de catre transportator;
– tipul mijloacelor de transport.
La predare se verifica documentele insotitoare ale deseurilor.
Predarea si receptia deseurilor
Deseurile sunt predate si receptionate urmand urmatoarele etape:
– verificarea documentelor insotitoare;
– determinarea cantitatii de deseuri;
– identificarea deseurilor predate;
– inspectie vizuala;
– eliberarea unei copii din documentul pentru transportul deseurilor care dovedeste predarea acestora;
– descarcarea vehiculului in zona indicata.
Iregistrarea deseurilor acceptate in statia de compostare se va face conform formularului de inregistrare a transportului de deseuri prevazut in Ordinul pentru aprobarea Procedurii de reglementare si control al transportului deseurilor pe teritoriul Romaniei, Anexa 3 (MAPAM – 2/2004, MTCT – 211/2004, MEC – 118/2004).
Se vor intocmi doua exemplare, unul pentru transportator si unul pentru operatorul statiei de compostare.
Stocarea deseurilor si a deseurilor sortate trebuie realizata in conditii care limiteaza riscul de poluare (dispersia poluantilor in atmosfera, infiltratii, mirosuri).
3.1.3. TEHNICI PENTRU COMPOSTARE
3.1. Scopul compostarii
Scopul compostarii este :
– respectarea legislatiei in domeniul reciclarii-revalorificarii;
– reducerea fluxurilor de deseuri spre depozitare;
– obtinerea unui material valorificabil, in functie de caracteristici, in agricultura sau lucrari de imbunatatiri funciare (ameliorarea solului);
In principiu, compostarea implica doua faze principale si anume:
tratarea mecanica;
tratarea biologica (fermentarea).
Fermentarea
Factorii principali care favorizeaza fermentarea aeroba.
Oxigenul din aer. In mod teoretic cantitatea de aer care asigura oxigenul necesar pentru fermentarea deseurilor menajere tratate mecanic este de 4,5 – 5 litri aer pe Kg de materie uscata (la deseurile cu umiditate de 45%) si pe ora. Acolo unde este posibil, este preferabil ca aceasta cantitate de aer sa fie sporita.
Aerarea se poate face prin mai multe sisteme, conform procedeului de compostare adaptat, astfel:
aerare simpla, prin rasturnarea gramezilor de compost, in cazul compostarii pe platforme in aer liber;
introducerea aerului prin conducte perforate in cazul unor compostari in gramezi;
introducerea de aer rece sau cald in camerele de fermentare;
prin realizarea unei usoare depresiuni in camera de fermentare;
prin amestecarea continua cu ajutorul unor utilaje speciale.
Aceste sisteme pot fi combinate.
Apa. In functie de cantitatea de materii organice, existente in deseuri, procentul de umiditate optim pentru fermentare trebuie sa fie urmatorul:
cand continutul de materii organice al reziduurilor este <50% umiditatea trebuie sa fie de circa 45%;
cand continutul de materii organice >50% umiditatea trebuie sa fie de circa 50 – 55%.
Pentru a controla procesul de fermentare, este necesar ca materialul de compostat sa fie ferit de ploaie, deoarece o umiditate prea mare poate duce la fenomene specifice fermentarii anaerobe.
Compozitia deseurilor. Este unul dintre factorii importanti in declansarea procesului de fermentare. Daca deseurile au o incarcare mare in materii fermentabile si temperatura mediului este mare, procesul de compostare se declansaza rapid si se poate desfasura corespunzator, daca este condus bine prin introducerea cantitatii necesare de aer. Dimpotriva, daca deseurile au o incarcare redusa in substante organice, in special in perioadele de iarna, fermentarea este intarziata si introducerea de aer suplimentar, nu face decat sa dauneze procesului de fermentare (aparitia si dezvoltarea de mirosuri neplacute).
b. Factorii auxiliari care favorizeaza fermentarea aeroba.
In afara factorilor principali mentionati mai sus, fermentarea aeroba mai este influentata si de o serie de factori auxiliari, printre care:
omogenitatea amestecului;
granulatia deseurilor supuse fermentarii;
modul de asezare a deseurilor macinate in gramezi sau in recipienti de fermentare;
incetinire vitezei de crestere a temperaturii.
c. Fazele procesului de fermentare aeroba.
Compostul nu poate fi utilizat in agricultura decat in stare finita (maturat). Deseurile proaspat macinate sunt foarte active si pot fi utilizate, uneori, ca paturi calde pentru culturile de iarna, sau primavara.
Deseurile prefermentate pot fi satisfacatoare din punct de vedere igienic, insa utilizarea lor imediata este ingradita de consideratiile de mai sus.
Deseurile transformate in compost maturat sunt apte din punct de vedere igienic si numai acestea pot fi utilizate in agricultura fara inconveniente de ordin sanitar. Un compost poate fi considerat matur în momentul cand activitatea microorganismelor este redusa la minimum. Determinarea maturitatii se face prin determinarea consumului de O2 (sau a productiei de CO2 ) prin incercari pe plante, prin analiza structurii fizice, etc.
In procesul de compostare se urmareste obtinerea unei temperaturi ridicate pentru distrugerea microbilor patogeni si producerea materiilor coloide de natura termica. Aceste doua procese se datoresc actiunii microorganismelor asupra materiilor organice din deseuri in conditiile optime ale mediului de temperatura, de aer, apa.
Principalele faze care apar in procesul de fermentare al deseurilor sunt urmatoarele:
faza latenta: corespunde perioadei de timp necesar colonizarii microorganismelor in noul mediu creat; aceasta faza incepe practic din perioada de depozitare în recipienti de precolectare si colectare si dureaza pana la inceperea cresterii temperaturii;
faza de crestere: este cea de marire a temperaturii si depinde de compozitia deseurilor, umiditate, aer;
faza termofila: reprezinta perioada corespunzatoare celei mai inalte temperaturi; aceasta faza poate dura perioade mai lungi sau mai scurte, dupa cum se actioneaza asupra mediului cu aer sau apa, in functie de cantitatea de substante organice fermentabile si de gradul de izolare termica realizat. In faza termofila se poate actiona mai eficient asupra fermentarii.
faza de maturizare sau de crestere: corespunde unei fermentari secundare, lente, favorabila umezelii, respectiv transformarii unor compusi organici in humus sub actiunea microorganismelor.
Compostul este bine sa fie utilizat in agricultura la sfarsitul fazei termofile cand produsul este mai bogat in substante organice. Maturizarea excesiva în depozit, duce la o mineralizare prea avansata a acestuia ceea ce face sa-si piarda din efectele sale favorabile solului. De aceea se admite in general un timp de maximum 3 luni pentru mentinerea compostului in depozit.
In cursul fermentarii, materiile organice din deseuri faciliteaza doua actiuni simultane si antagoniste in care intra carbonul si azotul si care duce la mineralizarea substantelor biodegradabile, ducand pe de o parte la producerea de bioxid de carbon si amoniac iar pe de alta parte la formarea humusului, al carui rol este foarte important pentru mentinerea proprietatilor fizice, chimice si biologice ale solului.
d. Compozitia medie a unui esantion de compost
Determinarea compozitiei compostului constand din stabilirea proprietatilor fizico – chimice se face in scopul cunoasterii posibilitatilor de utilizare a acestora în agricultura.
Raportul carbon / azot este un factor care reflecta stadiul evolutiei fermentarii deseurilor. Compostul obtinut poate fi considerat bun pentru agricultura daca prezinta, in medie, urmatoarele caracteristici:
granulometrie: 90% din compost sa fie cernut cu ciurul de 35 mm;
procentul de carbon sa fie > 5% din materiile uscate;
procentul de azot > 0,3% din materiile uscate;
raportul carbon / azot cuprins intre 20 – 30 in deseurile initiale, poate duce dupa compostare la un raport de 10 – 15.
Tehnicile de compostare trebuie sa asigure eliminarea riscului de alterare a procesului prin:
accelerarea proceselor prin optimizarea conditiilor de alterare;
directionarea procesului aerob;
verificarea emisiilor.
Tehnicile se bazeaza pe doua procedee de baza :
procedeul static (compostare in stoguri, compostare in celule);
procedeul dinamic (compostarea cu tambururi de alterare, compostarea in turnuri de alterare).
Operatiile si echipamentele pentru compostare depind de tipul deseurilor ce urmeaza a fi compostate:
fractia biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile;
deseuri din gradini, parcuri, piete, resturi biodegrababile din industria alimentara;
Fractia biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile
Etape de realizare :
colectarea, transportul, receptia, depozitarea;
tratarea mecanica pentru compostarea materialelor valorificabile in cadrul unei statii de compostare (plastic, hartie si carton, metale);
tratarea speciala pentru compostare – sfaramare, maruntire, separare;
tratare biologica – compostare si finisare – cu controlarea temperaturii, oxigenului si a umiditatii;
prepararea finala a compostului – maruntire, sitare, ambalare.
Echipamentele si instalatiile sunt identice cu cele dintr-o statie de compostare, mai putin in treapta de tratare biologica (compostare).
Deseuri din gradini, parcuri, piete, resturi biodegrababile din industria alimentara
Etape de realizare :
colectarea, transportul, receptia, depozitarea;
tratarea mecanica manuala (eliminare metale) si sfaramare (optional);
tratare biologica – compostare si finisare – numai cu controlarea umiditatii;
prepararea finala a compostului – maruntire, sitare (optional), ambalare.
In cazul compostului obtinut din astfel de deseuri gradul de siguranta se poate verifica simplu prin introducerea compostului intr-un sac de plastic, inchiderea etansa si deschiderea dupa 48 de ore. Daca dupa 48 de ore compostul miroase neplacut, insemna ca etapa de finisare nu este terminata.
Echipamentele si instalatiile sunt identice cu cele dintr-o statie de compostare (vezi Normativ pentru compostarea deseurilor urbane reciclabile), mai putin in treapta de tratare biologica (compostare).
3.1.4. CERINTE CONSTRUCTIVE MINIME
O serie de factori tehnici, sociali, economici si politici trebuie luati in considerare la alegerea unui amplasament si anume :
– distanta maxima economica de transport;
– existenta unei „zone tampon” intre statia de compostare si zonele locuite din vecinatatea imediata;
– conditii topografice optime si caracteristici hidrogeologice optime pentru turnarea fundatiilor;
– existenta posibilitatii de extindere in viitor.
Amplasamentul statiei de compostare
Posibile amplasamente optime pentru statii de compostare sunt considerate cele din vecinatatea statiilor de transfer, statiilor de compostare, depozitelor de deseuri si statiilor de epurare orasenesti.
Exista si reglementari speciale, de exemplu in SUA unde este interzisa amplasarea de statii de compost la o distanta mai mica de 2 mile de un aeroport, aceasta pentru a preveni atragerea de pasari si interferenta zborului pasarilor cu cel al avioanelor.
Amplasamentele posibile trebuie evaluate din punct de vedere a impactul constructiilor asupra mediului. Unele lucrari de amenajare sunt necesare dar este preferabila minimizarea lor pentru reducerea investitiilor si mentinerea unei „zone – tampon” naturale (ex. copaci in lungul drumul de accces si la limita dinspre zona locuita invecinata, zone deluroase, etc).
Amplasamentul unei statii de compostare trebuie sa nu fie in zone inundabile (ape de suprafata si pluviale), sa nu permita acumularea de ape in incinta si sa fie ferit de fenomene de eroziune. Se considera optim pentru o statie de compostare un teren cu o panta minima de 1% si optima de 2 – 4% (se asigura scurgerea apelor pluviale si a levigatului din incinta spre instalatiile de preepurare).
Pentru o statie de compostare este foarte important sistemul de alimentare cu apa. Cantitatea de apa necesara intr-o statie de compostare depinde de tipul deseurile care se composteaza, tehnologia de compostare folosita, capacitatea de compostare, marimea incintei si clima din zona (ex. pentru compostarea unui mc de frunze este necesara o cantitate de 80 l de apa).
Pentru a putea functiona eficient o statie de compostare trebuie sa aiba spatiu suficient pentru zona de pretratare, tratare – compostare, posttratare ca si pentru “zona-tampon”. In general suprafetele mari sunt reprezentate de zona de compostare si “zona tampon”. Se considera ca optima pentru proiectare luarea in calcul a unei suprafete care sa asigure compostarea la nivelul unei productii anuale a statiei.
Proiectarea statiei de compostare
Dupa alegerea amplasamentului, proiectul trebuie sa ia in considerare atat aspectele tehnico-economice cat si aspectele de protectie a mediului si a sanatatii populatiei.
Elementele urmatoare sunt foarte importante in proiectarea statiei :
zona de pretratare;
zona de tratare (compostare);
zona de posttratare (finisare);
zona-tampon;
drumurile de acces si drumurile interioare;
utilitatile si securitatea intregului amplasament.
Zona de pretratare
Este zona de predare, stocare, manevrare, compostare si transfer spre zona de compostare. Marimea si modul de proiectare depind de cantitatea de deseuri primita, modul de compostare si cantitatile de deseuri obtinute dupa tratarea mecanica : deseuri sortate pentru valorificare si deseuri transferate spre zona de compostare.
Elementele de proiectare privind zona de pretratare sunt specifice normelor stabilite pentru compostarea deseurilor solide urbane (ex. deseurile trebuie sa fie depozitate in hale acoperite; pardoseala trebuie sa fie rezistenta ca sa preia eforturile induse de mijloacele de transport, manevrare si incarcare, etc) completate cu norme specifice pentru compostare (zone pentru umezirea deseurilor compostabile si zone pentru incarcare si manipulare inaintea transferului sprezona de tratare – compostare).
Zona de tratare (compostare)
Zona de tratare este reprezentata de zona de compostare si zona de finisare.
Zona de compostare pentru deseurile verzi nu trebuie pavata, dar trebuie sa aiba o panta de scurgere si sa fie impermeabilizata pentru a nu se eroda sau acumula apa pluviala.
Zonele in care are loc compostarea in spatii deschise trebuie sa fie paralele cu panta terenului. Ca o masura de siguranta intre zone trebuie sa fie construite sisteme de colectare si drenare a apei pluviale si a compostului. Un sistem ineficient de drenare a compostului are ca urmare duce la fermentarea in conditii nestandard ceea ce are ca rezultat un compost de proasta calitate si emisii de mirosuri neplacute.
Intretinerea zonei de compostare trebuie sa prevada inspectii si lucrari anuale de mentinere a nivelului de impermeabilizare si a pantei terenului.
Zona de compostare a fractiei biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile trebuie proiectata cu luarea unor masuri suplimentare pentru prevenirea poluarii apelor. Este necesara construirea unei bariere geologice cu folosirea de materiale pentru impermeabilizare (argila, materiale sintetice) care sa asigure un coeficient de permeabilitate mai mic sau egal cu 10-7 cm/s.
Levigatul trebuie colectat si evacuat din incinta. Metoda folosita este de colectare, stocare si pompare in reteaua de canalizare oraseneasca, dar pentru fiecare caz in parte trebuie verificata necesitatea sau nu de introducere, inainte de stocare, a unui separator.
Marimea zonei de compostare depinde de cantitatea tratata, tehnologia de tratare, densitatea initiala si finala a compostului si umiditatea compostului. Echipamentele mecanice de amestecare pentru introducerea de aer influenteaza de asemenea marimea zonei de compostare. Se considera eficienta o distanta de 1,5 m intre zonele de compostare pentru asigurarea accesului echipamentelor de amestecare.
Asigurarea unei ventilatii proprii in spatiile de compostare inchise este necesara datorita faptului ca aerul din incinetele inchise de compostare contine bioaerosoli, pulberi, mirosuri neplacute si umiditate in exces.
Instalatiile de ventilatie pentru evacuarea aerului din spatiile de compostare inchise trebuie sa includa biofiltre pentru eliminarea mirosurilor neplacute.
Zona de finisare a compostului (zona de stationare in care se asigura stabilizarea compostului) trebuie dimensionata in functie de perioada de stationare. In cazul deseurilor verzi se poate considera ca reprezinta 25% din necesarul pentru zona de compostare dar in cazul fractiei biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile dimensionarea trebuie sa se faca pe baza rezultatelor unor experimentari.
Zona de posttratare (finisare)
Zona de posttratare este folosita pentru tratarea mecanica finala a compostului (maruntire, sitare), depozitarea sau depozitarea/ambalarea compostului expedierii.
In cazul deseurilor verzi se poate considera ca reprezinta 20% din necesarul pentru zona de compostare dar in cazul fractiei biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile dimensionarea trebuie sa se faca pe baza rezultatelor unor experimentari.
Daca compostul nu se ambaleza in saci de plastic si se depoziteaza in gramezi, gramezile trebuie acoperite cu folii de plastic pentru a nu se degrada.
Daca compostul se ambaleaza in saci de plastic, trebuie prevazute spatii inchise de depozitare a sacilor pe calitati si cerinte cantitative sezonale.
Zona de depozitare trebuie dimensionata la o capacitate de depozitare de maxim 3 luni.
Zona-tampon
Suprafata zonei-tampon trebuie sa fie de cateva ori mai mare ca suprafata totala a statie de compostare, mai ales daca statia este amplasata in vecinatatea unei zone locuite.
In faza de proiectare trebuie evaluate viteza predominanta si viteza minima a vantului in zona propusa de amplasare a statiei de compostare.
Pe baza acestei analize proiectul trebuie sa prevada extinderea zonei-tampon pe directia vantului predominant din zona de amplasare, in acest fel asigurandu-se minimizarea transportului bioaerosolilor si mirosurilor neplacute spre zonele locuite.
Distanta de la statia de compostare pana la zona locuita trebuie sa fie de minim 1.000 m, daca prin studiul de evaluare a impactului nu s-a stabilit o distanta mai mare.
Drumurile de acces si drumurile interioare
In faza de proiectare trebuie avuta in vedere problema traficului in zona de amplasare a statiei de compostare.
Traficul in zona statiei de compostare depinde de tipul de deseuri compostate.
Pentru o statie de compostare de deseuri verzi traficul va fi mai redus in perioada de iarna, in timp ce pentru o statie de compostare a fractiei biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile traficul va fi constant tot timpul anului.
In interiorul statie de compostare proiectarea drumurilor se va face in functie de natura terenului, dimensiunea traficului, panta terenului si sistemul de colectare si evacuare a apelor pluviale. Drumurile interioare trebuie, minim, pietruite sau pavate pentru a se asigura circulatia si in conditii atmosferice dificile (iarna, ploi, inghet).
Utilitatile si securitatea intregului amplasament
O statie de compostare include, in afara depozitelor si halelor de productie, diferite cladiri cu diferite functionalitati (cladiri pentru activitati de intretinere-exploatare, cladiri administrative, etc).
In cazul unei statii de compostare de deseurilor verzi cu o capacitate de maxim 3.000 t/an este suficienta o singura cladire.
Cladirile trebuie sa fie racordate la apa curenta, electricitate, caldura.
Statia trebuie prevazuta cu sisteme de comunicatie care sa permita alertarea personalului si a mijloacelor de interventie in caz de accidente.
Drumul de accces in incinta statiei trebuie securizat cu gard, poarta pazita, sistem de iluminare si averizare.
Zona-tampon trebuie ingradita cu gard de sarma si iluminata.
3.1.5. ELEMENTE SPECIFICE PROTECTIEI MEDIULUI
Daca nu este controlat procesul de compostare poate crea numeroase probleme de mediu, cum sunt : poluarea apei, solului si atmosferei, disconfort in zonele locuite datorat zgomotului, vibratiilor si morosurilor neplacute, incendii, etc.
Mult din aceste probleme pot fi minimizate din etapa de proiectare sau exploatarea corecta a constructiilor si instalatiilor.
Calitatea apei
Poluare apei in zona statiilor de compostare se poate datora levigatului si apelor pluviale.
Levigatul
Levigatul rezultat din statiile de compostare a deseurilor verzi poate avea o incarcare mare in substante organice (exprimata in CCO-Cr), fenoli si azotati, incarcare rezultata din chiar procesul de fermentare.
Producerea de levigat poate fi redusa sau prevenita prin monitorizarea si corectarea nivelului de umiditate in compost si prin folosirea de spatii de compostare acoperite.
In cazul spatiilor de compostare descoperite se pot amenaja canale de colectare a levigatului, stocare si repompare in compost in functie de necesitati (asigurarea nivelului de umiditate optim al compostului).
Excesul de levigat poate fi introdus in sistemul de canalizare, stocat si pompat in reteaua de canalizare orasenesca sau in bazinul vidanjabil.
Evacuarea in reteaua de canalizare oraseneasca (direct sau cu autovidanje) trebuie sa se faca pe baza unor analize de laborator pentru stabilirea conformitatii cu cerintele legale (NTPA 001/2002 sau 002/2002).
Pentru reducerea pericolului de poluare a apelor subterane sunt necesare urmatoarele masuri:
proiectarea unei retele speciale de colectare a levigatului;
colectarea levigatului din zonele de tratare si posttratare si evacuarea controlata din incinta;
folosirea de sisteme de impermeabilizare a suprafetelor posibil a fi contaminate (argila, materiale sintetice).
Apele evacuate din incinta
Apele evacuate din incinta sunt definite ca :
ape pluviale poluate cu substante colectate din incinta statiei;
ape folosite in procesele de productie si care sunt poluate cu substante poluante specifice proceselor de productie (ex. apele care sunt folosite la spalarea mijloacelor de transport, a halelor de productie, etc).
Apele evacuate din incinta care au intrat in contact cu deseurile primite, deseurile partial tratate, compostul nematurat, apele de spalare si apele pluviale colectate de pe anumite suprafete nu pot fi evacuate din incinta fara a fi preepurate.
Sistemul folosit este de colectare, trecere printr-un separator si evacuare in reteaua de canalizare oraseneasca sau in bazin vidanjabil.
Evacuarea in reteaua de canalizare oraseneasca (direct sau cu autovidanje) trebuie sa se faca pe baza unor analize de laborator pentru stabilirea conformitatii cu cerintele legale (NTPA 001/2002 sau 002/2002).
Mirosul
Mirosurile neplacute pot apare pe perioada colectarii, transportului, depozitarii si compostarii in special daca apar fenomene de compostare anaeroba.
Compostarea anaeroba poate duce la generarea de compusi mirositori cum sunt acizii organici, mercaptanii, hidrogenul sulfurat, amoniacul, etc.
Zgomotul
Zgomotul este generat de masinile care intra si ies din statie si echipamente de lucru.
Echipamentele de lucru (mori, concasoare, site tambur, etc) pot genera un nivel de zgomot de peste 90 dB.
Masurile pentru reducerea nivelului de zgomot la nivelul zonelor locuite invecinate sunt :
– construirea si explotarea corespunzatoare a zonei-tampon;
– includerea de specificatii tehnice pentru echipamentele de productie (prevederea cu sisteme de reducere a zgomotului);
– intretinerea corespunzatoare a echipamentelor de lucru;
– stabilirea unui program de limitare a traficului in incinta si in exterior (pe ore si zile).
Purtatorii de germeni infectiosi
Sunt definiti ca “animale mici sau insecte care transporta boli”.
Sobolani, soareci, muste, tantari, etc sunt “potentiali” vizitatori ai unei statii de compostare.
Masurile necesar a fi luate sunt pastrarea curata a incintei si halelor, mentinerea de procese aerobe si temperaturi corespunzatoare proceselor in zonele de compostare si maturare, etc.
Incendii
Daca compostul se usuca si devine prea cald apare pericolul de ardere spontana. Substantele organice din compost pot lua foc instantaneu chiar si la o umiditate de 25-45%.
Masurile necesar a fi luate sunt :
asigurarea unei inaltimi de maxim 3 m a gramezilor de material compostabil pe durata compostarii;
mentinerea unei temperaturi in compost de maxim 600C.
Suplimentar fata de aceste masuri specifice procesului de compostare, incinta trebuie proiectata cu sistem de alimentare si rezervor pentru rezerva de incendiu si drum de acces rapid a masinilor de interventie.
O masura suplimentara si foarte importanta este asigurarea ca pe durata operarii statia nu va deveni, chiar pe termen scurt, un depozit de uleiuri uzate, de pulberi acumulate in vecinatatea echipamentelor de compostare si conditionare si alte materiale inflamabile.
Reziduuri antrenate de vant
Reziduurile antrenate de vant, din cadrul unei statii de compostare, pot deveni o sursa de poluare si discomfort pentru zonele locuite invecinate. Aceste sunt, in principal, materiale plastice si hartie in care au fost aduse anumite deseuri si din care mici parti se regasesc dupa pretratare in materialul compostabil. Aceste reziduuri pot fi controlate prin:
transportul deseurilor in mijloace de transport acoperite;
primirea, procesarea si ambalarea materialelor reciclabile in spatii inchise;
adunarea lor din incinta dupa fiecare operatie care are loc in spatii deschise.
Compusi organici volatili (COV)
Compusii organici volatili (ex. benzene, chloroform, tricloretilena) prezinta un potential risc pentru statiile de compostare. Aceste substante pot apare in statia de compostare daca anumite deseuri de lemn au fost admise la compostare chiar daca contin solventi si vopseluri.
Combinarea procesului de aerare fortata, amestecarea deseurilor si temperatura ridicata poate elibera COV in spatiile de lucru sau/si in atmosfera.
Acest proces are loc in perioada de compostare si COV sunt evacuati in atmosfera fie direct (compostare in spatii deschise) fie prin sistemele de ventilatie (compostare in spatii inchise).
Tehnicile de eliminare sunt foarte costisitoare si este de preferat folosirea unor masuri de limitare a aparitiei care constau intr-un examen foarte atent la primirea deseurilor si neacceptarea deseurilor care pot genera, prin tratare, aparitia de COV.
Probleme de mediu
Construirea unei statii de compostare care sa minimizeze impactul asupra mediului înconjurator implica o atentie sporita la planificarea, proiectarea si functionarea instalatiei. Prezenta sectiune prezinta problemele legate de neplacerile cauzate mediului inconjurator si prezinta “practici de buna vecinatate” elaborate cu scopul de a îmbunatati imaginea publica a statiei de compostare.
Se vor prezenta caracteristici de proiectare si functionare referitoare la trafic, zgomote, mirosuri, poluarea aerului, calitatea apelor, purtatorii de germeni infectiosi si pastrarea curateniei.
Amplasarea, proiectarea si functionarea corespunzatoare a statiei de transfer poate solutiona sau aplana impactul acestor factori asupra mediului înconjurator si a comunitatii.
Acestor probleme trebuie sa li se dea atentie înca din faza de planificare si amplasare a instalatiei, iar dupa ce instalatia a fost pusa în functiune, aceste probleme trebuie monitorizate în mod regulat. Proiectul statiei de compostare trebuie sa satisfaca cerintele de mediu, indiferent de amplasament sau de destinatia terenurilor învecinate.
Statiile amplasate în zone industriale trebuie sa satisfaca aceleasi cerinte de mediu ca si statiile din zone mai populate. Minimizarea aspectelor negative asociate acestor instalatii se poate realiza prin alegerea unor variante de proiectare corespunzatoare.
Un element important din punct de vedere al calitatii compostului in reprezinta cotinutul de metale grele.Tabelul urmator prezinta valorile pragurilor categoriilor de metale grele in unele tari din UE.
Valori limita pentru metale grele in Europa
Datorita faptului ca este necesara acordarea unei atentii deosebite la introducerea sistemului de tratare biologica a deseurilor la nivel national si folosirea compostului indiferent daca provine din fractia biodegradabila din deseurile menajere si asimilabile sau deseuri din gradini, parcuri, piete, resturi biodegrababile din industria alimentara, in prima etapa se considera necesara obtinerea de compost care sa poata fi folosit la inchiderea gropilor de deseuri existente si abia dupa certificarea tehnologiilor de compostare conform standardului EN ISO 9002 folosirea compostului in agricultura.
Rezidurile (refuzurile), cu exceptia deseurilor feroase si neferoase, rezultate din activitatea de compostare sunt deseuri cu putere calorifica mare si este preferabila incinerarea acestora. Daca in zona nu este in functiune un incinerator, este posibila depozitarea controlata la un depozit de deseuri nepericuloase definit conform O.M. nr. 757/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic pentru depozitarea deseurilor.
Deseurile feroase si neferoase pot fi reciclate in industria metalurgica.
4.DIGESTIA ANAEROBA
4.1. Istoric
În ultimul timp, a apărut criza puternică a energiei pe tot globul ca urmare a creșterii continue a prețului petrolului. Datorită acestui fapt, cercetările pentru găsirea unor noi surse de energie care să contribuie efectiv la ieșirea din această criză au scos în evidență posibilități noi de valorificare superioară a reziduurilor menajere.
Atât în presă, cât și în diferite publicații de specialitate a apărut tot mai des noțiunea de bioenergie sau mai concret energia biologică.
Tehnologiile biologice de producere a gazelor combustibile folosite în prezent în multe țări de pe glob tind să dezvolte acțiunea unor microorganisme cu scopul de a se obține o biomasă bogată convertibilă în metan (Fabien Monnet, 2003).
Deși folosirea deșeurilor organice ca forță motrice este cunoscută din timpuri străvechi, abia în secolul trecut un om de știință francez a emis ideea că reziduurile menajere strânse la Paris „ar putea pune în mișcare țara”. După cel de al doilea război mondial, vest-germanii au inițiat o acțiune pe scară largă construind uzine biologice în care prin prelucrarea reziduurilor menajere și a subproduselor agricole obțineau biogaz și bio-îngrășăminte.
Biogazul este un produs al fermentării anaerobe a produselor organice. El se produce pe cale naturală pe fundul bălților și lacurilor ieșind la suprafață sub formă de bășicuțe. Este cunoscut de multă vreme și în popor poartă denumirea de gaz de baltă sau gaz de gunoaie, deoarece ia naștere de asemenea și în timpul fermentației gunoaielor.
Utilizarea lui nu s-a considerat necesară deoarece nu cu mult înainte și în special în țara noastră gazul metan ieșea singur din pământ aprinzându-se la căldura soarelui, iar petrolul era la adâncimi așa de mici încât extragerea lui se făcea prin puțuri săpate manual. Despre cărbuni nu mai vorbim întrucât se găseau pe suprafața solului, la îndemâna oricui, fiind cunoscuți sub denumirea de „pietre care ard”. Creșterea vertiginoasă, în special în ultimul secol, a omenirii și a evoluției industriale în același ritm a dus la epuizarea rapidă a combustibililor clasici care se aflau la îndemâna oricui, impunând ca aceștia să fie extrași de la adâncimi din ce în ce mai mari, creându-se o ramură industrială nouă denumită miniero-geologică.
Deși această metodă este destul de veche și aplicată cu succes în câteva țări cu populații mari din Asia (în China funcționează la ora actuală aprox. 7.000.000 de astfel de instalații care folosesc deșeurile menajere, în unele regiuni din zonele rurale din această țară aceste instalații asigură cca. 80% din producția de energie necesară. În India problema a fost atacată de acum 55 ani, iar la data actuală există deja circa 70 mii de instalații în funcțiune. Procedeul utilizat de indieni este cunoscut sub denumirea de „GOBAR GAS SCHEMA”. În Europa și-a făcut apariția între anii 1942 și sfârșitul celui de al doilea război mondial în urma cercetărilor făcute de chimistul Ducelier și inginerul agronom Marcel Isman, metoda a devenit practică și ca urmare mii de ferme au fost echipate cu instalații de metanizare de acest fel (Winfried S., 2003).
4.2. Prezentare generală a digestiei anaerobe
Toate metodele de neutralizare a deșeurilor menajere (arderea, compostarea etc.) utilizate în prezent, cu unele excepții rare, nici una nu își acoperă în totalitate cheltuielile investite și de exploatare, ci se limitează la recuperarea unei părți a cheltuielilor care se fac legate de acțiunea de neutralizare.
Din primele rezultate obținute, aplicarea metodei de valorificare prin digestie anaerobă nu numai că își recuperează toate cheltuielile, dar ea devine eficientă aducând chiar beneficii importante prin economiile care le realizează la consumul de energie și a combustibililor clasici utilizați actual și în special a produselor petroliere care se aduc din import și al căror preț crește mereu. Schema generală a unor astfel de instalații este arătată în fig 1.1. După cum se vede din această schemă, de la instalația de fermentare și producere a biogazului rezultă, în stadiul actual, totuși unele deșeuri neutilizabile, dar acestea sunt într-un procent foarte redus. Schema arată de asemenea că deși în prima fază operațiile sunt aceleași ca la instalațiile clasice de neutralizare existente la data actuală în funcțiune (ardere și compostare), adică partea de valorificare directă, în faza a două investițiile se reduc în mod simțitor înlocuindu-se utilajele grele (cazane, turbine etc), foarte costisitoare și de o construcție specială, cu utilaje simple și ușor de executat. Se elimină de asemenea în cea mai mare parte utilajele necesare protejării aerului atmosferic (în general cele necesare la instalațiile de ardere), rămânând doar acele necesare la operațiile de zdrobire și însăcuire. Se elimină marile cantități de zgură care rezultă la instalațiile de ardere (30% din cantitatea de reziduuri arse), căreia deocamdată nu i s-a găsit încă o utilizare practică eficientă necesitând spații largi pentru depozitare.
Uzinele pot fi instalate la periferiile centrelor populate nefiind poluante și intercalate în relee cu centralele electrice cărora le pot furniza direct combustibili (biogaz la cele care merg pe gaze naturale sau produse petroliere și brichete sau praf de reziduu carbonizat rezultat după producerea biogazului la acelea care merg pe cărbune inferior, reducând cu mult consumul acestora întrucât deșeurile solide au o putere calorifică superioară ligniților curenți (de 2 – 3 ori).
În afară de aceste avantaje, se reduc mult cheltuielile de transport al cărbunilor și produselor petroliere degajându-se un mare număr de vagoane și locomotive.
Spălate, compresate și lichefiate, aceste gaze pot fi transportate în cisterne speciale pentru încălzirea centrală a termocentralelor de termoficare care funcționează pe gaze și chiar pentru încălzirea locuințelor individuale.
Un viitor eficient se prevede acestor instalații în mod cu totul special în acțiunea de sistematizare a localităților rurale unde va fi nevoie de construirea de centrale de termoficare sau instalații de încălzire centrală la grupurile de blocuri, reducându-se simțitor aducerea de combustibili din zone îndepărtate, mai ales la acele centre rurale care nu au surse de combustibil apropiate.
O posibilitate de mare eficiență a acestor instalații este și aceea că în jurul lor se pot instala sere de mare suprafață care pot fi alimentate cu îngrășământ natural mult mai bun ca cel sintetic din deșeurile rămase de la fermentare, iar încălzirea lor se poate face fie prin arderea acestor deșeuri, fie arzând biogaz rezultat de la fermentare.
Cercetările mai recente care se fac și în țară la noi (Universitățile din Brașov, Iași, Institutul politehnic din București, Institutul de cercetare și proiectare pentru sistematizare locuințe și gospodărie comunală (ISLGC) din București, și altele), scot în evidență din ce în ce mai mult viitorul acestui procedeu.
Problema aceasta trebuie bine analizată, dar precedente există, precedente care au dus la concluzii concrete ce măsuri trebuie luate ca astfel de instalații să funcționeze continuu și eficient. Se cunosc de asemenea parametrii principali necesari acestei funcționări și anume: umiditatea, agitarea, temperatura, continuitatea fluxului și strâns legat de aceasta, aciditatea, cultura microbiană utilizată etc.
Este adevărat că deocamdată construirea unor asemenea instalații necesită investiții însemnate, dar oricât ar fi acestea de mari ele sunt inferioare celor care se fac pentru construirea centralelor nucleare și nu prezintă pericolul posibil în orice moment pentru omenire ca acestea. Un alt avantaj este că această biomasă se regenerează în fiecare an, pe când combustibilul nuclear oricât de lungă durată ar avea în exploatare el este totuși epuizabil.
4.2. Tehnologia Digestiei Anaerobe
4.2.1. Generalități
Digestia anaerobă este un proces natural de descompunere a materiei organice în substanțe organice cu moleculă simplă și un amestec de gaze ce conține CH4, CO2, H2, N2, H2S. Procesul se desfășoară în absența oxigenului sub influența metabolică a bacteriilor anaerobe. Amestecul de gaze rezultat se numește biogaz și este considerat o sursă neconvențională (alternativă) de energie.
DA este folosită de aproximativ 100 de ani pentru stabilizarea nămolurilor rezultate din epurarea apelor uzate municipale, precum și tratarea unei mari varietăți de deșeuri industriale.
În urma DA a deșeurilor rezultă două produse principale: biogazul și nămolul. Biogazul poate fi folosit ca sursă alternativă de energie iar nămolul, în funcție de conținutul în solide, poate fi folosit ca amendament pentru sol sau fertilizator, sau poate fi folosit la irigații, în vederea fertilizării solurilor. La prima vedere, DA este soluția ideală pentru tratarea deșeurilor de natură organică, deoarece toate produsele finale pot fi valorificate (v. fig. 2.1). În realitate această tehnologie este foarte dificil de aplicat deoarece, ca orice proces biologic, DA este influențată de un număr mare de parametri care sunt greu de controlat. Cel mai mare impediment este însă realizarea condițiilor anaerobe și a temperaturilor necesare procesului.
Fig. 2.1. Posibilități de valorificare a produșilor finali rezultați în urma DA (NAS, 1977)
Deșeurile care pot fi tratate prin DA sunt cele cu un mare conținut în substanțe organice, cum ar fi: deșeuri menajere, nămoluri organice, resturi vegetale, gunoi de grajd, deșeuri de la abatoare, deșeuri din zootehnii, etc. Pentru ca bacteriile anaerobe să poată să se dezvolte, este necesar un anumit raport C/N, precum și suficienți nutrienți și vitamine. Acestea se obțin prin combinarea diferitelor substanțe cu deșeul organic inițial.
Biogazul are o compoziție care variază în funcție de mulți factori, cum ar fi: compoziția materiei prime, încărcarea organică a reactorului, timpul de retenție, temperatura. În general, compoziția biogazului este:
CH4 – 55-65%;
CO2 – 35-45%;
N2 – 0-3%;
H2 – 0-1%;
H2S – 0-1%.
Din aceste gaze, cel mai important este CH4 deoarece are cea mai mare putere calorică (9000 kcal/m3). Puterea calorică aproximativă a biogazului este de 4500 – 6300 kcal/m3, aceasta depinzând de concentrația metanului (Lusk P, 2001).
4.2.2. Obiective, beneficii și limitări ale digestiei anaerobe
4.2.2.1. Obiective și limitări
Principalele scopuri ale folosirii DA în tratarea deșeurilor sunt:
1. Producerea biogazului în urma DA a deșeurilor organice este cel mai mare beneficiu. În acest fel se recuperează mare parte din energia potențială a materiei organice. Biogazul poate fi folosit în unități gospodărești pentru gătit, încălzit, iluminat, dar și în instituții mai mari pentru încălzit sau generare de energie electrică. Acest lucru contribuie la conservarea resurselor energetice locale epuizabile (cărbuni, petrol, gaze naturale, etc).
În mediul rural, această tehnologie se poate aplica cu succes pentru că majoritatea deșeurilor din aceste zone sunt organice și folosirea biogazului ca sursă de energie ar duce la independența energetică a gospodăriei sau fermei.
2. Stabilizarea deșeurilor
Reacțiile biochimice ce se produc în timpul DA reduc conținutul de compuși organici din deșeuri cu 30 până la 60% și se produce un nămol stabilizat care poate fi folosit ca fertilizator pentru sol.
3. Formarea de nutrienți
Nutrienții (compușii cu N, P și K) prezenți în deșeurile organice se găsesc, de obicei legați în structuri organice complexe, fiind greu asimilabili de către plante în această formă. După realizarea DA, cel puțin 50% din N prezent este transformat în ioni amoniu, acesta putând fi transformat în continuare în nitriți și nitrați care sunt ușor asimilați de către plante.
NH4+ + 3/2O2 NO2- + 2H+ + H2O
NO2- + 1/2O2 HHhhhhh
NO3-
Conținutul de fosfați și de potasiu nu scade și procentul de 50-80% asimilabil de către plante nu se va modifica. DA nu distruge și nu inhibă nici unul dintre nutrienții prezenți în deșeurile organice din zootehnii, mai mult le face mai accesibile pentru plante. În plus, dacă nămolul rezultat din digestor este împrăștiat pe sol, el acționează ca fertilizator și ca amendament pentru sol, îmbunătățind proprietățile fizice și chimice ale acestuia.
4. Inactivarea microorganismelor patogene
În timpul procesului anaerob, deșeurile sunt menținute în lipsă de oxigen timp îndelungat (15-30 zile) la temperaturi de ~35ºC. Aceste condiții sunt suficiente pentru a inactiva o mare parte din bacteriile patogene, virusuri, protozoare, etc.
Comparativ cu alte metode biologice de tratare a deșeurilor (compostarea), în DA, singurul avantaj major este producția de biogaz. Celelalte beneficii (stabilizarea deșeurilor, inactivarea microorganismelor patogene) sunt mult mai bune în cazul compostării. Alte limitări ale DA sunt costuri de operare mari, variații sezonale în producția de biogaz, probleme de operare și întreținere. Deoarece inactivarea bacteriilor patogene este incompletă și nămolul rezultat este în formă lichidă, trebuie luate măsuri speciale în manipularea și utilizarea acestui nămol. Din această cauză, DA întâmpină o atitudine negativă din partea specialiștilor, mai ales în cazul în care se folosește această metodă pentru tratarea excrementelor umane.
În tabelul 2.1 sunt prezentate comparativ cele două metode biologice de tratare: DA și compostarea.
Tabelul 2.1. Comparație între digestia anaerobă și compostare (Tam și Thanh, 1982)
4.2.1.2. Avantaje și dezavantaje ale DA
Tehnologia tratării deșeurilor organice prin DA are următoarele avantaje majore:
Produce o mare cantitate de biogaz. Acesta poate fi depozitat la temperatura mediului și utilizat ca sursă alternativă de energie.
Produce un nămol aproape fără miros (sau cel puțin mirosul nu este dezagreabil).
Nămolul este un bun fertilizator pentru sol. Poate fi folosit și ca amendament pentru sol, în vederea îmbunătățirii proprietăților fizice ale solului.
Reduce conținutul în materii organice ale deșeurilor cu până la 30-50% și produce un nămol stabil care poate fi depozitat;
Inactivează total sau parțial bacteriile patogene;
Muștele și rozătoarele nu atacă nămolul rezultat; accesul animalelor este limitat deoarece nămolul este lichid și este depozitat în bazine;
Oferă o posibilitate ecologică și igienică de depozitare și tratare a deșeurilor animaliere și umane;
Ajută la conservarea resurselor energetice locale (lemn, cărbune, petrol, etc).
Principalele dezavantaje ale acestei metode sunt (Jack L, 2001):
Posibilitatea de explozie;
Costuri ridicate de construcție, operare și întreținere (dacă procesul este bine optimizat, aceste costuri se amortizează;
Volumul produsului finit (nămolului) este mai mare decât cel al deșeurilor intrate în digestor (se adaugă apă pentru diluție);
Nămolul lichid prezintă un potențial risc dacă este manipulat și folosit incorect;
Sunt necesare monitorizarea și automatizarea procesului tehnologic;
Metoda este limitată numai la deșeurile organice. Alte substanțe chimice pot inhiba procesul biologic. Deci necesită o sortare riguroasă a deșeurilor ce intră în digestor;
Producția de biogaz scade drastic în perioadele reci ale anului.
Trebuie făcut un compromis între cantitatea de biogaz și calitatea nămolului rezultate;
Pentru a crește eficiența energetică a biogazului, acesta trebuie purificat.
4.2.3. Mecanismul digestiei anaerobe
Digestia anaerobă a materiei organice este foarte complicată din punct de vedere biochimic, antrenând sute de posibili compuși intermediari și reacții, fiecare reacție realizându-se sub influența unor enzime specifice sau a catalizatorilor specifici. Reacția chimică generală, simplificată este următoarea:
Materie organică CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S (2.1)
În general, digestia anaerobă se realizează în următoarele trei etape:
Hidroliza/lichefierea;
Formarea acizilor;
Formarea metanului.
Figura 2.2 arată principalii compuși intermediari formați în timpul descompunerii anaerobe a proteinelor, carbohidraților și a lipidelor, precum și descrierea reacțiilor care au loc în fiecare din cele trei etape.
Fig. 2.2. Digestia anaerobă a compușilor organici
4.2.3.1. Hidroliză / lichefiere
Deșeurile de natură organică sunt alcătuite din substanțe complexe ca proteine, lipide, carbohidrați, celuloză, lignină. Multe din aceste substanțe sun insolubile în apă. În această etapă, legăturile polimerilor organici sunt rupte de enzimele extracelulare produse de bacteriile hidrolitice, formându-se compuși organici simpli, solubili în apă. Acești compuși simpli (monomeri) sunt disponibili oricărei bacterii acidogene. Este dificil să deosebim această etapă de a doua (formarea acizilor), deoarece multe molecule sunt adsorbite fără o hidroliză prealabilă, degradarea producându-se intern.
Așa cum reiese din figura 2.2, reacțiile de hidroliză din această etapă transformă proteinele în acizi grași, glucidele în zaharuri simple și grăsimile în acizi grași. Acizii nucleici sunt hidrolizați la compuși pirimici și pirimidinici. Lichefierea celulozei și a altor compuși complecși poate fi un factor limitativ în digestia anaerobă. Eficiența hidrolizei depinde de tipul substratului, numărul și tipul bacteriilor și de factorii de mediu (temperatură, pH).
4.2.3.2. Formarea acizilor (acidogeneza)
În a doua etapă, bacteriile acetogene, cunoscute și sub numele de bacterii generatoare de acizi, convertesc produșii de degradare rezultați din prima etapă în acizi organici simpli, dioxid de carbon și hidrogen. Principalii acizi produși sunt: acidul acetic, acidul propionic, acidul butiric și acidul lactic. Se mai produce etanol, metanol, dioxid de carbon, hidrogen. Fiecare acid se formează sub acțiunea metabolică a unei bacterii specifice. De exemplu, acidul propionic este produs de syntrophobacter wolinii, acidul butiric de syntrophobacter wolfei. Alte bacterii care acționează în această etapă sunt: clostridium spp., peptococcus anerobus, lactobacillus, actinomyces. Un exemplu de reacție generatoare de acid este (2.2):
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (2.2)
4.2.3.3. Formarea metanului (metanogeneza)
Produșii din etapa a doua sunt transformați în final în metan și alți compuși finali, de un grup de bacterii numite metanogene. Acestea sunt strict anaerobe iar ritmul de creștere al lor este mai scăzut decât al bacteriilor din primele două etape.
Bacteriile metanogene folosesc acid acetic, metanol sau dioxid de carbon și hidrogen pentru a produce metan. Acidul acetic sau acetații sunt cel mai important substrat pentru formarea metanului. 70% din cantitatea de metan produsă în această etapă provine din acid acetic. Restul de 30% provine din folosirea ca substrat a dioxidului de carbon și a hidrogenului. Mai pot fi folosite și alte substraturi cum ar fi acidul formic, dar acesta nu prezintă importanță. Dezvoltarea bacteriilor metanogene depinde de tipul și de natura nutrienților existenți în mediu, nutrienți care sunt rezultatul metabolismului bacteriilor din primele două etape. De exemplu, compușii organici cu azot trebuie să fie reduși la amoniac pentru ca bacteriile metanogene să acționeze la capacitate optimă.
Reacția de formare a metanului din etapa 3 este foarte importantă în digestia anaerobă. Pe lângă producerea metanului, bacteriile metanogene reglează și neutralizează pH-ul nămolului din digestor, prin transformarea acizilor grași volatili în metan și alte gaze. Conversia hidrogenului în metan, ajută la reducerea presiunii parțiale a hidrogenului din nămolul aflat în digestor, ceea ce este benefic pentru bacteriile acetogene. Dacă bacteriile metanogene nu se dezvoltă, compușii de hidroliză (acizii grași) nu vor fi transformați în metan și, deci, stabilizarea deșeurilor nu se realizează, iar descărcarea lor într-un emisar sau pe pământ va duce la poluare. Bacteriile metanogene sunt strict anaerobe, așa încât orice urmă de oxigen va duce la inhibarea acestora. Este deci obligatoriu ca în digestor să fie menținute condițiile anaerobe pentru a facilita creșterea metanogenelor. Aceste bacterii mai sunt influențate în dezvoltarea lor și de alți factori de mediu, care sunt discutați pe larg în cap. 2.4.
Procesul de biometanizare a deșeurilor organice este prezentat schematic în figura 2.3. Există patru mari grupe de bacterii implicate în acest proces:
Bacterii generatoare de acid (hidrolitice și fermentative);
Bacterii acetogene (producătoare de acetați și H2);
Bacterii acetoclastice (producătoare de metan din acetați);
Bacterii producătoare de metan din hidrogen.
Bacteriile hidrolitice și fermentative și cele acetogene (1 și 2) sunt denumite colectiv non-metanogene (vezi tabelul 2.2). Bacteriile din categoriile 3 și 4 sunt denumite colectiv bacterii metanogene (vezi tabelul.2.3).
Bacteriile hidrolitice și fermentative sunt implicate în procese de hidroliză și distrugere a compușilor organici complecși cu formare de compuși simpli cum ar fi CO2, H2 și acizi grași volatili, prin două moduri principale:
Substrat → CO2 + H2 + acid acetic (2.3)
Substrat → Acid propionic + acid butiric + etanol (2.4)
Produșii rezultați în ecuația (2.3) pot fi direct utilizați de bacteriile acetoclastice (ecuația 2.5) și de bacteriile metanogene utilizatoare de hidrogen (ecuația 2.6).
CH3COO- + H2O CH4 + HCO3- + energie (3.5)
4H2 + HCO3- + H+ CH4 + 3H2O + energie (3.6)
Reacția (2.3) va predomina în digestoare în care presiunea parțială a hidrogenului este scăzută. La presiune parțială a hidrogenului mai mare, este favorizată ecuația (2.4), care duce la formarea acizilor grași volatili cu un conținut mai mare de doi atomi de carbon (de exemplu acid propionic și butiric) și etanol. Acești produși sunt transformați de bacteriile acetogene în acid acetic, H2 și CO2 prin reacția de dehidrogenare acetogenică. Unele bacterii acetogene pot converti H2 și CO2 în acid acetic prin reacția de hidrogenare acetogenică
Bacteriile acetoclastice au un metabolism mai lent decât bacteriile generatoare de acizi (2-3 zile față de 2-3 ore la 35ºC, în condiții optime). Astfel, trebuie avut în vedere acest lucru la încărcarea organică a digestoarelor. În cazul unor încărcări organice prea mari, bacteriile generatoare de acizi vor produce acizi grași volatili mai repede decât aceștia sunt consumați de bacteriile acetoclastice.
Se știe că și creșterea bacteriilor acetogene este sensibilă la presiunea parțială a hidrogenului din mediul de digestie. Dacă presiunea parțială a hidrogenului este peste 0,0001 atm sau 0,01%, atunci va avea loc reacția (2.4) și producția de acid acetic va fi micșorată. Cum aproximativ 70% din metan se formează prin reacția (2.5), rezultă că producerea de metan va fi diminuată.
4.2.4. Factorii care influențează digestia anaerobă
Reacțiile anaerobe din digestor pot începe imediat ce este pus la dispoziție un bun inocul sau o bună sămânță, cum ar fi nămolul digerat. În timpul aclimatizării, inoculul trebuie adăugat în fluxul de alimentare în cantitate suficientă (cel puțin 50% inocul și 50% nămol proaspăt sau deșeu). Volumul de inocul poate fi redus apoi progresiv, timp în care se mărește fluxul de materie nedigerată. Această etapă poate dura 3-4 săptămâni, în funcție de procedeul ales. După terminarea etapei de acomodare, fluxul de alimentare conține numai materie proaspătă, nedigerată, aceasta putând satisface cerințele nutritive ale bacteriilor anaerobe. Pentru tratarea deșeurilor alimentare, bălegarului sau resturilor vegetale, conținutul în solide din fluxul de alimentare trebuie să fie de 5-10%, restul fiind apă.
Ca orice alt proces biologic, digestia anaerobă este un proces influențat de mulți factori care acționează direct sau indirect asupra desfășurării procesului. Acești factori sunt descriși în continuare.
1. Temperatura
Temperatura cu variațiile ei zilnice și sezoniere, are un efect pronunțat asupra fermentației anaerobe, respectiv asupra producției de biogaz. În general sunt două intervale de temperatură în care are loc producerea biogazului: unul mezofilic (25-40°C) și unul termofilic (50-65°C). Cantitatea de biogaz produsă crește odată cu temperatura, dar există puncte critice, cum ar fi 45°C care nu favorizează nici bacteriile mezofile, nici pe cele termofile (fig. 2.4). Nu se poate stabili o corespondență certă între temperatură și cantitatea de biogaz rezultată. Sub 10°C, producerea biogazului se oprește aproape complet. De aceea, în perioadele mai reci ale anului, digestoarele trebuie încălzite. Pentru o temperatură mai mare de 30-35°C, este necesar un aport substanțial de căldură din exterior. Aceasta face ca digestorul să fie nerentabil din punct de vedere economic. Din aceste considerente, intervalul de temperatură optim este cel mezofil, cu toate că inactivarea agenților patogeni în această situație este mai scăzută decât în cazul intervalului termofil.
În timpul perioadei de iarnă, este necesară încălzirea digestoarelor, pentru ca bacteriile anaerobe, în special cele metanogene să se poată dezvolta. Creșterea temperaturii în digestor se face prin încălzirea fluxului de materiale intrate sau cu ajutorul unor țevi dispuse în spirală în interiorul digestorului, prin care circulă apă fierbinte. Ca sursă de energie termică se folosește o parte din biogazul produs. Alte metode prin care se asigură temperatura optimă în digestor sunt:
Adăpostirea digestorului într-o incintă realizată din folie de polietilenă subțire, transparentă. Temperatura în interiorul incintei poate crește cu 5 până la 10°C față de cea din exterior.
Proiectarea digestorului în așa fel încât apa să poată fi ținută la partea superioară a digestorului, pentru a putea fi încălzită de radiațiile solare
Căptușirea digestorului cu materiale cu conductivitate termică scăzută, care să realizeze o izolație termică bună.
Fig. 2.4. Efectul temperaturii asupra producției de biogaz (Pierce și Cheremisinoff, 1981)
2. Nivelul pH-ului
Intervalul de pH la care se poate desfășura DA este de 6,6 și 7,6, cu un optim de 7-7,2. Bacteriile acidogene pot tolera un pH mai mic de 5,5, însă în aceste condiții bacteriile metanogene nu se pot dezvolta. Când pH-ul într-un digestor scade sub 6,6, înseamnă că există o acumulare excesivă de acizi grași volatili, ceea ce corespunde unei încărcări organice mari sau a prezenței în reactor a unor substanțe toxice care inhibă dezvoltarea bacteriilor metanogene.
pH-ul în reactor este refăcut cu ajutorul substanțelor cu caracter bazic, netoxice pentru bacteriile metanogene.
3. Concentrația nutrienților
Pentru o dezvoltare optimă a bacteriilor metanogene, trebuie menținut în reactor un anumit nivel al raportului C/N. Raportul optim este de 25-35 (bacteriile folosesc de 25-30 ori mai mult carbon decât azot). Alți componenți, cum ar fi P, Na, K Ca sunt de asemenea importanți în DA.
4. Timpul de retenție hidraulic (TRH)
Timpul de retenție hidraulic reprezintă timpul (zile) care este petrecut de materie organică în interiorul digestorului. Este egal cu volumul digestorului raportat la fluxul zilnic de materie organică (TRH = V/Q). Acest parametru este important deoarece stabilește timpul disponibil pentru creșterea bacteriană. Există o relație directă în TRH și solidele volatile convertibile în biogaz.
5. Timpul de retenție al solidelor (TRS)
TRS este cel mai important factor care controlează conversia solidelor în biogaz, precum și în menținerea stabilității digestorului. Se exprimă ca fiind cantitatea de solide totale din digestor raportată la cantitatea de solide metabolizate zilnic.
, unde:
V – volumul digestorului;
Cd – concentrația solidelor în digestor la timpul t = t;
QW – volumul de solide metabolizate zilnic;
CW – concentrația în solide în digestor la t=t0
În cazurile ideale, TRH este egal cu TRS, dar în realitate, TRH este mai mic decât TRS. Conversia solidelor volatile în biogaz este în funcție de TRS mai mult decât de TRH. La un TRS mic, nu există suficient timp pentru dezvoltarea bacteriilor într-un ritm suficient pentru a înlocui bacteriile pierdute în efluent. Dacă numărul bacteriilor pierdute este mai mare decât numărul bacteriilor noi formate în reactor, apare „spălarea” (solidele volatile sunt eliminate fără a fi descompuse). Când apare fenomenul de „spălare”, avem de-a face cu un TRS critic.
Raportul dintre TRS și TRH este un indicator important. Odată cu creșterea acestui raport, volumul reactorului scade, la aceeași productivitate. Scopul cercetărilor actuale în domeniu este de a mări acest raport. În mod obișnuit, TRS/TRH = 1. La o valoare a acestui raport de 3, volumul reactorului va scădea de 3 ori.
6. Încărcarea digestorului (kg/m3/zi)
Încărcarea digestorului reprezintă kg de deșeu influent pe metru cub de digestor pe zi. Poate fi exprimat și în funcție de TRH:
, în care:
CI = concentrația în deșeuri organice a influentului.
Crescând Id volumul digestorului se va reduce dar se va micșora și cantitatea de deșeuri convertită în gaz.
7. Raportul hrană/microorganisme (F/M)
Este factorul cheie în controlarea DA. La o temperatură dată, bacteriile pot consuma o cantitate limitată de „mâncare” zilnic. Pentru ca toată cantitatea de deșeuri organice influentă în reactor să fie consumată de microorganisme, acestea trebuie să fie în număr suficient. Astfel apare acest indicator care dă informații de spre numărul de microorganisme necesar pentru a metaboliza o cantitate cunoscută de deșeuri organice. Acest raport trebuie să fie cât mai apropiat de 1, pentru ca procesul de digestie să se desfășoare în condiții optime.
8. Prezența compușilor toxici
Ca inhibitori ai procesului de digestie sunt acizii grași volatili, hidrogenul (care se produc în timpul mecanismului de DA), oxigenul.
Alte substanțe, cum ar fi NH3, S2-, Ca2+, magneziu, potasiu, sodiu, cupru, fier, crom, nichel, etc pot avea influențe inhibatoare dacă sunt în concentrații prea mari. Pentru a le reduce sau elimina caracterul toxic, influentul se diluează cu apă până când concentrația în aceste substanțe este admisibilă. În tabelul 2.4 sunt prezentați principalii inhibitori ai digestiei anaerobe.
Tabelul 2.4. Inhibitori ai digestiei anaerobe (U.S. EPA, 1979)
a. Într-un interval de pH de 6,6-7,5 și cu o capacitate mare de tamponare, concentrații ale acizilor volatili de 6000 – 8000 mg/l pot fi tolerate
b. 6% sulf în afara sulfului din gazul format, este toxic
c. milimol de metal pe kg solide uscate
d. Nichelul este un promotor al formării metanului la concentrații mici. Nichelul este strict necesar în digestia anaerobă.
9. Gradul de agitare
Agitarea nămolului în digestor este foarte importantă pentru menținerea unui bun contact între bacteriile anaerobe și substratul organic, precum și pentru că împiedică depunerea solidelor pe fundul reactorului (crearea de zone staționare). Agitarea se poate face manual pentru digestoarele mici, sau mecanic pentru cele de mare capacitate.
4.3. Digestia anaerobă. Stadiu actual. Studii de caz
4.3.1. Clasificarea sistemelor de digestie anaerobă
În ultimele decenii, digestia anaerobă a cunoscut o dezvoltate fără precedent, date fiind avantajele pe care le oferă. Astfel a fost dezvoltată o gamă variată de sisteme pentru tratarea anaerobă a deșeurilor solide municipale. Ele pot fi împărțite în mai multe categorii cum ar fi:
Umede sau uscate
Umede – deșeurile solide municipale sunt diluate cu până la un conținut de 10 – 15% solide uscate.
Uscate – deșeurile sunt procesate la umiditatea inițială sau sunt diluate până la un conținut de solide uscate de 20 – 40%.
Continue sau discontinue
Discontinue – reactorul este alimentat discontinuu cu deșeuri organice sortate și sunt procesate (mărunțite, diluate) alături de un inocul preluat din alt reactor. Apoi reactorul este închis și lăsat până ce se termină procesul de digestie anaerobă. Digestorul apoi este golit și o nouă șarjă de amestec organic este introdusă.
Continue – reactorul este alimentat continuu cu deșeuri organice, iar materiile digestate sunt eliminate continuu pe la partea inferioară a acestuia.
Cu o singură treaptă / cu mai multe trepte
singură treaptă – toate fazele digestiei au loc în același reactor.
Mai multe trepte – procesul are loc în mai multe reactoare, deseori faza de formare a acizilor organici (acetogeneza) este separată de faza de formare a metanului (metanogeneza).
Această separare duce la creșterea eficacității celor două tipuri de microorganisme, care sunt diferite prin necesitățile lor de hrană și condiții de mediu. Unele sisteme cu trepte multiple utilizează, de asemenea, o etapă aerobă preliminară pentru a crește temperatura și pentru a declanșa procesele de degradare a materiei organice. În alte sisteme separarea se face în funcție de temperatură: 1 reactor pentru faza mezofilă și 1 unul pentru faza termofilă.
Co-fermentarea cu deșeuri zootehnice / fermentarea deșeurilor solide municipale
Co-fermentarea cu deșeuri zootehnice – fracțiile organice de deșeuri organice municipale sunt amestecate cu deșeuri zootehnice din fermele de animale. Astfel se îmbunătățește raportul C / N și implicit producția de biogaz crește.
Fermentarea deșeurilor solide municipale – tancul de alimentare conține fracții organice din deșeurile solide, fără să se mai adauge alte tipuri de materiale.
Conceptele industriale actuale sunt (conform BAT):
Fermentarea uscată continuă – reactorul se alimentează în mod continuu cu deșeuri organice, ce conțin 20 – 40 % materie uscată. Adăugarea unei cantități mici de apă permite ca procesul să se desfășoare în condiții termofile.
Fermentarea uscată discontinuă – sistemele discontinue sunt alimentate cu deșeuri organice, ce conțin 20 – 40 % materie uscată. În timpul procesului reactorul este închis, lichidul colectat de la baza reactorului este recirculat pentru uniformizarea umidității și pentru redistribuirea substanțelor solubile și microorganismelor. Un dezavantaj al acestui sistem este necesitatea pre-tratării deșeurilor.
Procesul cu pat fluidizat – este asemănător cu digestia uscată discontinuă. Lichidul colectat la baza reactorului este folosit ca inocul pentru alte șarje; astfel se scurtează etapa de pornire a procesului și îndepărtarea acizilor volatili din reactor.
Fermentarea umedă continuă cu o singură treaptă – deșeurile solide municipale sunt amestecate cu apă sau lichid recirculat (10% solide). Este posibilă co-fermentarea deșeurilor solide municipale cu alte tipuri de deșeuri, cum ar fi nămolul de la stațiile de epurare, deșeurile zootehnice. Este necesară îndepărtarea sticlei și a pietrelor pentru a preveni acumularea acestora la fundul reactorului.
Fermentarea umedă, continuă cu mai multe trepte – fluxul de deșeuri solide municipale este amestecat cu apă sau lichid recirculat (10% solide). Fazele acidogenă și metanogenă au loc separat.
4.3.2. Exemple de sisteme de digestie anaerobă existente
În prezent, există multe instalații de digestie anaerobă a deșeurilor solide municipale care funcționează sau sunt în construcție au capacitatea de procesare de 2.500 tone/an sau mai mult. În tabelul 6.1. sunt prezentate companiile care produc și folosesc astfel de instalații și țara de proveniență. Pe primul loc în lume se află Germania care are în funcțiune 30 de instalații, apoi Danemarca cu 21 de instalații și pe locul III Austria cu 10 instalații. (Chiang Mai Univ., 1998).
Tabelul. 6.1. Companiile care folosesc instalații de digestie anaerobă cu o capacitate de 2.500 tone/an sau mai mari
4.4.Concluzii
Sistemele de digestie anaerobă pentru fermentarea deșeurilor solide municipale au cunoscut o extindere rapidă în lume. Majoritatea instalațiilor sunt realizate la scară mare, procesând peste 2,5 tone/zi de deșeu și implică o proiectare complexă.
Procesele cu faze multiple sunt folosite deseori pentru a crește randamentul fermentației și producția de biogaz. Acesta împarte fazele digestiei anaerobe (hidroliza, acetogeneza și metanogeneza), acestea având loc în reactoare separate. Mediul din fiecare reactor poate fi, apoi, optimizat pentru fiecare etapă particulară fermentației și astfel crește randamentul procesului și cantitatea de biogaz produsă. Alte sisteme folosesc condiții termofile pentru a îmbunătăți randamentul procesului.
Cele mai multe sisteme industriale proiectate la scară mare procesează numai deșeuri solide municipale. Oricum, cele mai simple sisteme sunt cele construite la scară mică și au un randament mai mare când este utilizată co-fermentarea cu gunoi de grajd. Gunoiul de grajd îmbunătățește raportul C/N din amestecul de digestie, permițând folosirea unui proces mai simplu.
Analizând cele mai bune tehnici disponibile și comparând sistemele de digestie anaerobă prezentate (studiile de caz) se observă că majoritatea cerințelor sunt îndeplinite. Aceasta dovedește că digestia anaerobă este o metodă fiabilă de tratare și valorificare a deșeurilor în plină dezvoltare.
5.Impactul depozitelor de deșeuri industriale și urbane asupra mediului
Actualele practici de colectare, transport și depozitare a deșeurilor urbane sunt necorespunzătoare, generând un impact negative asupra factorilor de mediu și facilitând înmulțirea și diseminarea agenților patogeni și a vectorilor acestora. Deșeurile, în special cele industriale, constituie surse de risc pentru sănătate și mediu din cauza conținutului lor în substanțe toxice, precum metale grele (plumb, cadmiu), pesticide, solvenți, produse petroliere.
Ca urmare a lipsei de amenajări și a exploatării deficitare, depozitele de deșeuri se numără printre obiectivele recunoscute ca generatoare de impact și risc pentru mediu și sănătatea publică.
Impactul generat de deșeurile produse și depozitate necontrolat constă în afectarea
calității factorilor de mediu, și anume:
afectarea solului și subsolului prin infiltrarea levigatului. De asemenea aportul de substanțe organice și minerale poluante provenite din descompunerea deșeurilor modifică caracteristicile chimice ale solului (respectiv concentrațiile de azotați, azotiți,
metale grele și substanțe organice nebiodegradabile);
infiltrațiile din depozitele de deșeuri afectează apele subterane și apele de suprafață prin antrenarea substanțelor solubile existente în deșeuri sau provenite din procesul de
descompunere a acestora;
poluarea atmosferei prin:
antrenarea de zgură și cenușă rezultate de la termocentrale;
antrenarea de către curenții de aer a deșeurilor ușoare și a particulelor de praf
produse în cursul operațiilor de descărcare, nivelare și compactare a deșeurilor;
emisia în atmosferă a gazului de fermentare rezultat din procesul de descompunere a
deșeurilor;
gazele de eșapament evacuate de vehiculele care asigură transportul deșeurilor.
Amplasate de cele mai multe ori în apropierea așezărilor umane și a resurselor de apă de suprafață, depozitele de deșeuri menajere poluează atât prin aspectul dezolant al zonei, mirosuri neplăcute, antrenări de praf și gaze rezultate din arderi, dar mai ales prin scurgerileși infiltrațiile produse în urma precipitațiilor care pot ajunge în pânza freatică.
Poluarea aerului cu mirosuri neplăcute și cu suspensii antrenate de vânt este deosebit de evidentă în zona depozitelor orășenești actuale, în care nu se practică exploatarea pe celule și acoperirea cu materiale inerte.
Scurgerile de pe versanții depozitelor aflate în apropierea apelor de suprafață contribuie la poluarea acestora cu substanțe organice și suspensii.
Depozitele neimpermeabilizate de deșeuri urbane sunt deseori sursa infestării apelor subterane cu nitrați și nitriți, dar și cu alte elemente poluante.
Atât exfiltrațiile din depozite, cât și apele scurse pe versanți influențează calitatea solurilor înconjurătoare, fapt ce se repercutează asupra folosinței acestora.
Populația suportă impactul deșeurilor prin intermediul factorilor de mediu, fiind și sursǎ generatoare și receptor final. Efectele asupra omului, sunt directe în cazul depozitării deșeurilor menajere, din cauza conținutului mare de microorganisme printre care și agenții patogeni care, prin intermediul apei, aerului și solului ajung în organismul uman.
Gazele nocive rezultate în urma descompunerii substanțelor organice sau a autoaprinderii deșeurilor, constituie de asemenea, o sursă de afectare majoră pentru sănătatea omului.
Riscurile majore rezultate din depozitarea necontrolată a deșeurilor, neaplicarea măsurilor de neutralizare înainte de eliminare sau de reducere a volumului acestora apar mai evident în situații cu precipitații abundente, viituri, care antrenează cantități de deșeuri de toate categoriile, producând poluarea apelor de suprafață, blocarea căilor de acces, a podurilor etc.
Scoaterea din circuitul natural sau economic a terenurilor pentru depozitele de deșeuri este un proces ce poate fi considerat temporar, dar care în termenii conceptului de “dezvoltare durabilă”, se întinde pe durata a cel puțin două generații, dacă se însumează perioadele de amenajare (1- 3 ani), exploatare (15-30 ani), refacere ecologică și postmonitorizare (15-30 ani).
In termeni de biodiversitate, un depozit de deșeuri înseamnă eliminarea de pe suprafața afectată acestei folosințe a unui număr de 30- 300 specii/ha, fără a considera și populația microbiologică a solului. In plus, biocenozele din vecinătatea depozitului se modifică în sensul că:
în asociațiile vegetale, devin dominante speciile ruderale specifice zonelor poluate;
unele mamifere, păsări, insecte părăsesc zona în avantajul celor care își găsesc hrana în gunoaie (șobolani, ciori).
Deși efectele asupra florei și faunei sunt teoretic limitate în timp (la durata exploatării depozitului), reconstrucția ecologică realizată după eliberarea zonei de sarcini tehnologice nu va mai putea restabili echilibrul biologic inițial, evoluția biosistemului fiind ireversibil modificată.
Problema cea mai dificilă o constituie materialele periculoase (inclusiv nămolurile toxice, produse petroliere, reziduuri de la vopsitorii, zguri metalurgice); depozitarea în comun a acestora poate genera apariția unor amestecuri și combinații inflamabile, explozive sau corozive. Pe de altă parte, prezența reziduurilor menajere ușor degradabile poate facilita descompunerea componentelor periculoase complexe și reduce poluarea mediului.
Un aspect negativ este acela că multe materiale reciclabile și utile sunt depozitate împreună cu cele nereciclabile; fiind amestecate și contaminate din punct de vedere chimic și biologic, recuperarea lor este dificilă.
Problemele cu care se confruntă gestionarea deșeurilor în România pot fi sintetizate astfel:
depozitarea pe teren descoperit este cea mai importantă cale pentru eliminarea finală a acestora;
depozitele existente sunt uneori amplasate în locuri sensibile (în apropierea locuințelor, a apelor de suprafață sau subterane, a zonelor de agrement);
depozitele de deșeuri nu sunt amenajate corespunzător pentru protecția mediului,
conducând la poluarea apelor și solului din zonele respective;
depozitele actuale de deșeuri, în special cele orășenești, nu sunt operate corespunzător, nu se compactează și nu se acoperă periodic cu materiale inerte în vederea prevenirii incendiilor, a răspândirii mirosurilor neplăcute; nu există un control strict al calității și cantității de deșeuri care intră pe depozit; nu există facilități pentru
controlul biogazului produs; drumurile principale și secundare pe care circulă utilajele de
transportat deșeuri nu sunt întreținute, mijloacele de transport nu sunt spălate la ieșirea din depozite; multe depozite nu sunt prevăzute cu împrejmuire, cu intrare corespunzătoare și panouri de avertizare;
terenurile ocupate de depozitele de deșeuri sunt considerate terenuri degradate, care nu mai pot fi utilizate în scopuri agricole; la ora actuală, în România, peste 5000 ha de teren sunt afectate de depozitarea deșerilor menajere sau industriale;
colectarea deșeurilor menajere de la populație se efectuează neselectiv; ele ajung pe depozite ca atare, amestecate, astfel pierzându-se o mare parte a potențialului lor util (hârtie, sticlă, metale, materiale plastice).
Toate aceste considerente conduc la concluzia că gestiunea deșeurilor necesită adoptarea unor măsuri specifice, adecvate fiecărei faze de eliminare a deșeurilor în mediu. Respectarea acestor măsuri trebuie să facă obiectul activității de monitorizare a factorilor de mediu afectați de prezența deșeurilor.
5.1.Inițiative adoptate pentru reducerea impactului deșeurilor asupra mediului
In ultimii ani, România și-a concentrat eforturile pe câteva direcții importante în protecția mediului, printre care se numără și problematica deșeurilor. Astfel, s-a urmărit armonizarea legislației românești cu cea europeană în domeniul deșeurilor și au fost adoptate Strategia națională și Planul Național de Gestionare a Deșeurilor industriale și urbane.
In domeniul legislativ, în cursul anului 2003, au fost adoptate următoarele reglementări în domeniul gestionării deșeurilor:
Ordinul Ministrului nr.756/2004, pentru aprobarea Normativului tehnic privind
incinerarea deșeurilor;
Ordinul Ministrului nr.756/2004, pentru aprobarea Normativului tehnic privind incinerarea deșeurilor;
Principiile care stau la baza strategiei de gestionare a deșeurilor sunt:
principiul prevenirii la sursă;
principiul “poluatorul plătește” (costurile legate de tratarea și eliminarea deșeurilor sunt suportate de generatorii de deșeuri);
principiul precauției (măsurile luate trebuie să anticipeze efectele negative ale acestora asupra mediului);
principiul proximității (deșeurile trebuie gestionate cât mai aproape de sursa de generare).
Toate măsurile posibil să fie luate pentru o gestionare corespunzătoare a deșeurilor trebuie să țină cont de principalele opțiuni pentru gestionarea deșeurilor, cu următoarea prioritate:
1. minimizarea/reducerea deșeurilor;
2. refolosirea, recuperarea, reciclarea deșeurilor;
3. tratarea deșeurilor;
4. depozitarea deșeurilor.
Strategia națională a deșeurilor și Planul Național de Gestionare a Deșeurilor elaborate de Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor, ca și toate recomandările privind gestionarea corespunzătoare a deșeurilor, au următoarele opțiuni de politică a deșeurilor:
Impactul asupra mediului a unui depozit de deșeuri
reducerea deșeurilor (reproiectarea produselor, reformularea proceselor tehnologice, înlocuirea unor materii prime, restricții privind unele produse și ambalaje);
refolosirea materialelor, recuperarea, reciclarea deșeurilor (închiderea bilanțurilor de materiale, colectarea separată pe tipuri de deșeuri, utilizarea celor mai bune tehnici – Best Available Techniques – în procesele tehnologice);
elaborarea planurilor de gestionare integrată a deșeurilor, de la nivel de unitate, nivel local, regional, până la nivel național;
impunerea unor restricții la depozitarea deșeurilor, utilizarea celor mai bune tehnici la tratarea deșeurilor, impunerea unor limite la emisiile rezultate de la incinerarea deșeurilor, obligativitatea monitorizării depozitelor de deșeuri;
reducerea transportului transfrontier de deșeuri periculoase prin respectarea condițiilor Convenției de la Basel și a altor directive europene din același domeniu (Shipment Regulation);
respectarea tuturor reglementărilor cu referire la gestionarea deșeurilor.
6. Bibliografie :
O.M. nr. 757/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deseurilor
O.M. nr. 756/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind incinerarea deseurilor
O.M. nr. 462/1993 pentru aprobarea „Conditiilor tehnice privind protectia atmosferei”
B.Bilitewski, G.Härdtle, K.Marek, A.Weissbach, H.Boeddicker: “WASTE MANAGEMENT” – Springer Edition;
F.McDougall, P.White, M.Franke, P.Hundle: “INTEGRATED SOLID WASTE MANAGEMENT: A Life Cycle Inventory” – Blackwell Science Edition;
INCDPM – ICIM Bucuresti: “Studiu privind metodele si tehnicile de gestionare a deseurilor ”
ADEME – La collecte selective et le traitement biologique des biodechets des menages – 2001
Legislation et reglementation – Elimination des dechets et recuperation des materiaux – Journaux Officiels – 2003 – Franta
Ames, J. Werner, C. Reaching the Environmental Community: Designing an Information
Program for the NREL Biofuels Program; May 2002 – August 2003; Work performed by Environmental and Energy Study Institute, Washington,
Barnett. A., Pylc, L., and Subramanian, S. K. (1978). Biogas Technology in the Third World: A
Multidisciplinary Review. IDRC-IO3c International Development Research Centre, Ottawa.
Biljetina. R. (1987). Commercialization and economics in Anaerobic Digestion of biomass
(eds. D. P. Chynowcth and R. Isaacson), pp. 231-55 Elsevier Applied Science,London.
Bain, R. LAmos, W. P. ; Downing, M. ; Perlack, R. L. Biopower Technical Assessment: State of
the Industry and the Technology. January 2003;
Brown, N. L. and Tata, P.B.S. (1985). Biomethanation. ENSIC Review no. 17/18.
Environmental Sanitation Information Center. Asian Institute of Technology. Bangkok.
Dennis A. Burke P.E. – Dairy Waste Anaerobic Digestion Handbook – Environmental Energy Company, June 2001
ESCAP (1975). Report of the Preparatory Mission on Bio-gas Technology and Utilization.
RAS/74/041 /A/01/01, United Nations Economic and Social Commission for Asia and Pacific, Bangkok.
Fabien Monnet – An introduction to Anaerobic Digestion of Wastes – Fianl Report, nov. 2003, Remade Scotland
Feher Gyula – Evacuarea și valorificare reziduurilor menajere, traducere din limba maghiară de ing. Iosif Papp și ing. Pascu Ursu, Ed. Tehnică, București, 1982
Ferguson T. and Mah, R. (1987). Methanogenic bacteria in Anaerobic Digestion of Biomass (eds, D. P. Chynowcth and R. Isaacson), pp. 49-63. Elsevier Applied Science, London.
Fulhage, Charles, Dennis Sievers and James R. Fischer, “Generating Methane Gas from Manure”, University of Missouri – Columbia, 1993,
http://www.inform.umd.edu/EdRes/Topic/AgrEnv/ndd/watermgt/GENERATING_METHANE_GAS_FROM_MANURE.html
Goodrich, Philip R., “Creating Fuel from Manure is a Hot Topic Again!” Minnesota/Wisconsin Extension Services, Engineering Notes, 2001,
http://www.bae.umn.edu/extens/ennotes/enspr01/fuel.htm.
Gunnerson. C. G. and Stuckey, D.C (1996). Anaerobic Digestion, principles and Practices for Biogas Systems – UNDP project management report no. 5. World Bank Washington, DC.
Hao, P. I. C (1°8I), The application ofrcd mud plastic pig manure fcrmcnlcrs in Taiwan. In Proceedings of the Regional Workshop on Rural Development Technology, pp. 489- 504 Seoul,
Hesse, P R. (1982). Storage and Transport of Biogas. Project field document no. 23. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
Jack L. Rozdilsky – MA– farm-based anaerobic digestion in Michigan history, current status, and future outlook, Michigan biomass energy program, lansing, Michigan, september 1997
http://www.britishbiogen.co.uk/goodpractice/adgpg/,
James, C. “Fundamentals of Biogas Production from Dairy Manure” Presentation to the Wisconsin ad hoc Anaerobic Digestion Committee Meeting., 2001 www.mrec.org/pubs/biogasproductionfromdairymanure.pdf
Kim Byung J.; Hsieh, Hsin-Neng; Tai, Fong-Jung (1999) – Construction Engineering Research lab (army) Champaign IL- Anaerobic Digestion and Acid Hydrolysis of Nitrocellulose http://www.stormingmedia.us/78/7879/A787963.html
Lusk, P. (1998)– Methane Recovery from Animal Manures. The Current Opportunities Casebook – Resource Development Associates Washington, DC National Renewable Energy Laboratory,. www.aprcp.org/roundtables/ 4th/Papers/Tiresmi&MulyantoW13.pdf
McInemey, M. J. and Bryant, M. P. (1981). Review of methane fermentation fundamentals in Fuel Gas Production from Biomass, vol. 1 (cd. D. L. Wise), CRS Press, Boca Raton, FL.
Metcalf and Eddy, Inc. (1991). Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, Reuse. 3rd edition. McGraw-Hill Book Co., New York.
Mosey, F. E (1982). New developments in the anaerobic treatment of Industrial wastes. Water Pollution Control, NAS (1977). Methane Generation from Human, Animal, and Agricultural Wastes. U.S. National Academy of Sciences, Washington, D.C,
Nelson, Carl, and John Lamb “Final Report: Haubenschild Farms Anaerobic Digester”, The Minnesota Project, 2000, http://www.mnproject.org/pdf/haubyfinal3.pdf.
Oregon Office of Energy “Anaerobic Digester At Craven Farms: A Case Study”, 2000, http://www.energy.state.or.us/biomass/Digester/craven.htm.
Pablo Ligero, Alberto Vega and Manuel Soto (1998) Pretreatment of urban wastewaters in a hydrolytic upflow digester, Departamento de Química Física e Enxeñería Química I. Universidade da Coruña. Campus da Zapateira s/n, 15071 A Coruña, Galiza (España) http://www.wrc.org.za
Parsons, Robert A., “On-Farm Biogas Production”, Northeast Regional Agricultural Engineering Service, Ithaca., 1984
Peebles, Ross, and Douglas Reinemann, “Demand-side management/energy conservation potential for Wisconsin dairy farms”, ASAE Meeting Presentation Paper, 1994
Peebles, Ross, Douglas Reinemann and R. J. Straub, “A Modular Computer Model for Milking Center Energy Use”, ASAE Meeting Presentation Paper, 1993
Polprasert, C, Edwards, P., Pacharaprakiti, C. Rajput, V. S., and Suihirawui, S. (1982) Recycling Rural and Urban Nightsoit in Thailand. AIT Research Report lui. 143, Asian Institute of Technology, Bangkok.
Polprasert, C., (1996), Organic Waste Recycling, Second Edition, Environmental Engineering Program Asian Institute of Technology Bangkok, Thailand., John Wiley & Sons
Price, E. C. and Cheremisinoff, P. N. (1981). Biogas Production and Utilization Ann Arbor Science, Ann Arbor.
Tam, D. M. and Thanh, N. C. (1982). Biogas Technology in Developing Cmmtins an Overview of Perspectives. ENSIC Review no. 9. Environmental Sanitation Information Center, Asian Institute of Technology, Bangkok.
Tata Energy Research Institute (1982). Biogas Handbook, Pilot Edition. Documentation Centre, Bombay, India.
U.S. EPA (1979). Design Manual for Sludge Treatment and Disposal. EPA 625/1-79-011. U.S.
Environmental Protection Agency, Washington, D.C.
Young, J. C. and McCarty, P. L. (1969). The anaerobic filter for waste treatment J. Water Pollul. Control Fed., 41, R160-73.
Winfried Schäfer – Biogas on Farm: energy and material flow – NAAS 22nd Congress, July, 2003, Turku, Finland
www.epa.gov/agstar/library/haub.html – Managing Manure with Biogas Recovery Systems Improved Performance at Competitive Costs – The Agstar Program
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: Proiect Instalatie de Digestia Anaeroba a Deseurilor Municipale (ID: 161117)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.