Problem odpadów i ich składowania

1. Definicja i charakterystyka odpadów.

1. Definicja i charakterystyka odpadów.
Odpady to materiały i substancje stałe i ciekłe, z wyjątkiem ścieków, powstałe w skutek działalności człowieka, nieprzydatne i uciążliwe dla środowiska. Część odpadów zwłaszcza przemysłowych nadaje się do powtórnego użycia jako surowiec wtórny, jednak większość jest składowana na wysypiskach. Niektóre odpady np. promieniotwórcze są tak niebezpieczne dla środowiska naturalnego i zdrowia człowieka, że musza być składowane w specjalnych warunkach. Rocznie każdy z nas „ produkuje” ok. 320kg śmieci. W Polsce funkcjonuje ok. 1300 oficjalnych składowisk śmieci, ale większość z nich jest już przepełniona, a coraz trudniej znaleźć tereny na nowe wysypiska.

Odpadki można podzielić na śmieci i odpadki specyficzne. Do śmieci zalicza się:
- śmieci domowe;
- podobne do śmieci domowych odpadki przemysłu, urzędów, itp.;
- śmieci ponad wymiarowe (meble, telewizory, itp.);
- śmieci uliczne.
Śmieciami jest więc to co podlega wywózce komunalnej. Przeważającą część w globalnej produkcji odpadów stanowią odpadki specyficzne.
Zalicza się do nich np.:
- zużyte oleje
- wraki samochodowe i zużyte opony
- odpadki rolnicze
- specyficzne odpadki przemysłowe
- odpadki szpitalne.


2. Sposoby radzenia sobie z odpadami:

2.1. Zbieranie odpadów.
Jeśli odpadki, które są dla nas użyteczne, trafiają do pojemnika razem z nieużytecznymi, trującymi śmieciami, można je odzyskać jedynie dużym nakładem kosztów i z reguły w niedostatecznym stopniu czystości.
Jest zatem istotne, aby kłaść nacisk na to, żeby odpadki, które normalna koleją rzeczy trafiają do śmietnika, jeszcze przed wymieszaniem zostały „przechwycone” w stanie czystym i odpowiednim do dalszego wykorzystania.

Tradycyjne zbieranie makulatury i zużytej odzieży. Zbieraniem makulatury, zużytej odzieży, metali i szkła zajmują się od lat centra surowców wtórnych, a także różne organizacje. Odpadki są pierwotnie zbierane w miejscach, gdzie są wytwarzane, czyli w gospodarstwie domowym. Takie postępowanie wiąże się ze stosunkowo niewielkim wysiłkiem i w czasach, gdy istnieje duży popyt na surowce wtórne jest dosyć opłacalne.


System wielkokontenerowy. Ustawianie na skraju dróg i w miejscach publicznych kontenerów (wymiennych lub opróżnianych) w celu zbierania surowców wtórnych jest bardzo popularnym sposobem recyklingu. System ten obejmuje przede wszystkim szkło, aluminium i papier oraz tworzywa sztuczne. Jego zalety to:

- wysoka czystość surowców,
- niskie koszty zbierania,
- bezpłatne korzystanie przez obywateli,
- rozdzielanie i sortowanie odpadów, także na wiele kolorów (np. jak szkło) i rodzajów jak (tworzywa sztuczne).

Wykorzystywane są również kontenery wielokomorowe do zbierania odpadów. Ich zalety:
- możliwość zbierania różnych odpadów w jednym miejscu, użytkownik ma mniej dróg do pokonania,
- przez wspólny wywóz różnych materiałów obniża się koszt zbierania.

Centra recyklingu. Pomysł ten powstał w USA, gdzie stosuje się go od ponad 20 lat, z powodzeniem w wielu miastach. Koncepcja polega na tym, że członkowie gospodarstw domowych sprzedają w centrum uprzednio posegregowane odpady domowe. Personel troszczy się o dalszy transport i odsprzedanie surowców wtórnych zainteresowanym. Oprócz śmieci domowych, centrum może przyjmować bezpłatnie odpadki specyficzne (lekarstwa, baterie, reszty farb itp.) od zakładów rzemieślniczych i przemysłowych.

Technologie stosowane do utylizacji odpadów opakowaniowych muszą być dostosowane do lokalnych warunków i uwzględniać dostępną infrastrukturę, ilość i asortyment odpadów, ciągłość dostaw, a także rozmiary rynku i jego chłonność na produkty z surowców wtórnych.

2.2. Recykling. (rys.1)

Pod pojęciem recykling rozumie się ponowne wprowadzenie w obieg produkcja-zużycie otrzymywanych w procesje produkcji i zużycia resztek i odpadów. Rozróżnia się trzy rodzaje recyklingu:

1. ponowne zastosowanie: powtarzające się zastosowanie produktu lub materiału w tym samym celu (np. butelki na wymianę lub bieżnikowanie opon);
2. dalsze zastosowanie: użycie odpadków w nowych dziedzinach zastosowań po przeróbce fizycznej, chemicznej lub biologicznej (np. granulacja zużytych opon i tworzyw sztucznych, gdzie granulat jest stosowany jako wypełniacz w materiałach budowlanych);
3. ponowne zużytkowanie: odzyskiwanie odpadów chemicznych ze śmieci i wprowadzenie ich do procesu produkcji (np. użycie wraków samochodowych w stalowniach).

Ostatnio wprowadzono kolejny podział recyklingu ze względu na specyfikę technologii. Wyróżniono trzy zasadnicze metody recyklingu:

- materiałowy (mechaniczny);
- surowcowy (chemiczny);
- energetyczny (spalanie z odzyskiem energii – opisany w dziale spalanie śmieci jako III i IV rodzaj recyklingu).

Recykling materiałowy.

Z uwagi na ekonomikę i dostępność metody preferowany jest recykling materiałowy, polegający na ponownym przetwarzaniu tworzywa odpadowego w produkt o wartości użytkowej. Z reguły jest to wyrób o innym przeznaczeniu niż pierwotny, co tworzy system kaskadowy, w którym wymagania stawiane wyrobom na kolejnych etapach recyklingu są coraz mniejsze. Wyroby z tworzyw sztucznych z reguły tracą wytrzymałość mechaniczną w następstwie zmian, zachodzących w strukturze chemicznej polimerów w trakcie eksploatacji oraz składowania (zwłaszcza przy ekspozycji na czynniki atmosferyczne). Także środki pomocnicze ulegają degradacji bądź ekstrakcji w czasie eksploatacji, co ma znaczenie dla stabilności tworzyw sztucznych wobec czynników fizycznych (np. światło, temperatura). Dla podniesienia walorów użytkowych produktów recyklingu z reguły sporządza się wieloskładnikowe kompozycje zawierające składniki uszlachetniające.

Odpowiedni dobór kompozycji - często zawierających środki pomocnicze opracowane specjalnie dla recyklingu - pozwala na przetwórstwo materiałów wtórnych z dużą wydajnością, przy jednocześnie dobrej jakości wyrobów. Recykling materiałowy jest technologicznie prosty, o ile dotyczy tworzyw o identycznej strukturze chemicznej - z tego względu przetwórstwo odpadów musi być poprzedzone ich segregacją i czyszczeniem. Pomocny jest system znakowania części według powszechnie przyjętego kodu cyfrowego lub literowego.

Recykling surowcowy.

Technologie tej grupy recyklingu zakładają odzysk surowców użytych do produkcji tworzyw sztucznych, bądź produktów petrochemicznych. Mogą one zostać ponownie zastosowane do otrzymywania pełnowartościowych tworzyw, zaś petrochemiczne frakcje lekkie i ciężkie mogą stanowić domieszkę do standardowych paliw i smarów.

Podstawową zaletę recyklingu surowcowego stanowi możliwość przeróbki tworzyw mieszanych, z pominięciem etapu kosztownej ich segregacji. Natomiast konieczność stosowania skomplikowanych instalacji, wysokiej temperatury, ciśnienia, katalizatorów oraz ścisła kontrola parametrów - stanowią istotne ograniczenie dla upowszechnienia tej grupy metod recyklingu.

Recykling obejmuje następujące etapy:

- Rozdrabnianie. Odpady gromadzone w pojemnikach do zbiórki selektywnej znajdują się w różnej formie - z reguły nieprzydatnej do bezpośredniego przetwórstwa. Z uwagi na łatwość transportu surowca w strefie dozowania odpady z tworzyw sztucznych muszą zostać rozdrobnione do wymiarów rzędu kilku mm. Odbywa się to w młynach nożowych, wyposażonych w noże tnące oraz sita separujące odpady o wymaganej wielkości.
- Mycie. Odpady z tworzyw sztucznych zwykle są zanieczyszczone i wymagają mycia. Stosowane są w tym celu wanny myjące, zawierające kąpiele wodne z detergentami. Po etapie mycia konieczne jest usunięcie wody, co odbywa się przez odwirowanie i suszenie odpadów (wirówki i suszarnie).
- Wytłaczanie. Wytłaczarki stanowią zasadniczy etap linii technologicznej recyklingu mechanicznego -wytwarzany jest tu produkt końcowy recyklingu, którym może być granulat lub wyrób finalny o formie użytkowej. Obydwa asortymenty mają wartość handlową.
Wytłaczarki do recyklingu tworzyw sztucznych stanowią maszyny jedno-ślimakowe lub dwu-ślimakowe z głowicą formującą o geometrii zależnej od planowanego produktu końcowego (granulat, profil, folia).
- Pozostałe. W linii recyklingu znajdować się powinny także elementy towarzyszące - transportery, cyklony oraz silosy spełniające funkcje magazynowe i homogenizujące odpady. Zależnie od asortymentu dostępnych odpadów, w procesach technologicznych mogą występować ponadto specyficzne urządzenia pomocnicze - aglomeratory (odpady poliolefinowe) oraz krystalizatory (odpady z politereftalami etylenowego).
Rodzaj i wielkość urządzeń mających stanowić linię technologiczną recyklingu tworzyw sztucznych musi być dobrana z uwzględnieniem asortymentu i wielkości dostaw odpadów, aby zapewnić optymalne wykorzystanie maszyn oraz całego obiektu.



Cele recyklingu można streścić następująco:

- ochrona zasobów naturalnych – zastosowanie surowców wtórnych zmniejszy zastosowanie surowców pierwotnych, ograniczony zapas bogactw naturalnych zwiększy się;
- ochrona środowiska – wydobywanie surowców i przetwarzanie ich na dobra konsumpcyjne jest nieustannie związane z obciążeniem i niszczeniem środowiska. Dlatego ochrona zasobów naturalnych jest jednocześnie ochroną środowiska.
- oszczędność energii – surowce wtórne są nośnikami energii. Ich wykorzystanie prowadzi do ochrony energii tak długo, jak długo nakład energii na ich odzyskanie jest mniejszy od energii, którą w sobie zawierają i którą da się uzyskać. Oszczędzanie energii także oznacza równocześnie ochronę środowiska.


2.3. Sortowanie.

Racjonalne zagospodarowanie odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych wymaga oddzielenia ich od makulatury, puszek metalowych, szkła i odpadków organicznych. Alternatywę dla sortowania całej masy odpadów zróżnicowanych jakościowo stanowi sortowanie asortymentowe prowadzone na etapie zbiórki odpadów. Dokonywane jest ono przez użytkowników - a więc odbywa się na etapie najbliższym powstawania odpadów - i z tego względu cechuje je duża efektywność asortymentowa. Odpady z tego rodzaju zbiórki są mniej zanieczyszczone i bardziej przydatne do obróbki technologicznej. Warunkiem powodzenia selektywnej zbiórki odpadów jest wysoka świadomość społeczna, kultura ekologiczna oraz łatwa dostępność pojemników na odpady.

Sortowanie dokładne ma na celu wyodrębnienie poszczególnych gatunków tworzyw sztucznych. Stosunkowo łatwo dostępne są linie do sortowania ręcznego - poszczególne gatunki tworzyw są identyfikowane wzrokowo na taśmociągu i oddzielane ręcznie przez przeszkolonych pracowników. Linie automatyczne wykonują te same zadania, z tym, że w miejsce obsługi zainstalowane są czujniki identyfikujące zanieczyszczenia instrumentalnie i powodujące eliminowanie ich z taśmy strumieniem powietrza.


2.4. Utylizacja śmieci:

2.4.1. Wysypiska.

Niewłaściwe praktyki stosowane w przeszłości spowodowały degradację środowiska, co skutkuje obecnie w postaci protestów społecznych przed lokalizacją nowych wysypisk. Obecnie gospodarka odpadami jest sprawą lokalną, a głosy o coraz ciaśniejsze restrykcje wobec zakładów neutralizacji odpadów są coraz głośniejsze. W centrum zainteresowania znajdują się wysypiska. Społeczeństwo domaga się poprawienia technologii zbiórki, przetwarzania i neutralizacji odpadów. Jeśli nie wykażemy sprawności w rozwiązywaniu problemów gospodarki odpadami, lepszej niż obecnie, sprzeciw będzie narastał. Ponieważ obecne wysypiska stworzono dla osiągnięcia możliwie najtańszej metody pozbywania się śmieci, bez względu na bezpieczeństwo ekologiczne, większość z nich jest źródłem skażeń. Nowe wysypiska projektuje się w celu zamknięcia odpadów w sposób zabezpieczający środowisko przed ich obecnością. Wraz z wprowadzaniem nowych rozporządzeń o gospodarce odpadami społeczności w całym kraju stają po raz pierwszy przed koniecznością budowy bezpiecznych wysypisk odpadów. W miarę wypełniania się starych śmietników powstaje problem lokalizacji nowych. Już nie można dokonać tego bez zgody sąsiadów, a ich akceptacja wymaga zaproponowania projektu wysypiska bezpiecznego. Musi ono być zaplanowane i zrealizowane przy zachowaniu priorytetu pełnej izolacji ładunku śmieci od otoczenia. Niestety koszt budowy i eksploatacji takiego wysypiska będzie wielokrotnie droższy niż proste wywiezienie śmieci do najbliższego lasu. Znaczna część społeczności nie akceptuje nadal konieczności wnoszenia opłat za neutralizację odpadów. Dlatego większość gmin w celu obniżenia kosztów eksploatacji decyduje się na odpłatne przyjęcie odpadów przemysłowych na swoje śmietniska. Przy niskim standardzie technicznym tych składowisk, stanowią wyjątkowo niebezpieczną minę ekologiczną.

Rozwiązania techniczne zaangażowane do projektowania i realizacji bezpiecznego wysypiska są jednym z najambitniejszych zadań inżynierii budowlanej. Poprzeczkę podnosi skala przedsięwzięcia. Przy niektórych z istniejących wysypisk odpadów piramidy egipskie wyglądają jak babki z piasku. Te nowo planowane nie mogą być mniejsze, bo śmieci raczej przybywa.

Ochrona przed skażeniem wód gruntowych.
Objęcie kontrolą ilości wycieku uciekającego spod ładunku odpadów jest głównym zadaniem projektanta wysypiska. Odpady zawierają pewną ilość wilgoci, która w czasie składowania pod gołym niebem znacznie wzrośnie. Jedną z metod zmniejszenia odcieków jest pokrycie odpadów szczelną warstwą ziemi. Odpływ tej ilości ścieków, jaka powstanie pomimo ochrony przed opadami, jest kierowany do zbiornika wycieków. Wychwytywanie wszystkich ścieków spod ładunku odpadów jest zadaniem instalacji drenażu rozmieszczonego pod wysypiskiem. Znacznie skuteczniejszy drenaż można wykonać, jeśli rozmieścimy go na szczelnej podstawie - wykładzinie dennej wysypiska. Wykładzina denna najczęściej jest wykonywana z gliny lub geomembrany, rozmieszczonej na podłożu również nieprzepuszczalnym. Wycieki są poddawane neutralizacji lub zawracane do ładunku odpadów w celu utrzymania odpowiedniej ilości wody, niezbędnej do rozkładu i stabilizacji.

Ochrona przed skażeniem atmosfery.
Odzyskanie z ładunku odpadów gazu wytwarzanego w procesach rozkładu jest często jeszcze trudniejsze niż ograniczenie wycieków. W tym celu trzeba zainstalować kanały wentylacyjne w masie odpadów pod pokrywą ziemną wysypiska. Szczelna pokrywa z gliny lub plastykowej geomembrany znacznie ułatwi to zadanie: ograniczy udział powietrza w gazie i zapobiegnie uciążliwym odorom związanym z rozkładem. Gaz wysypiskowy jest silnie wybuchowy, gdyż w jego skład wchodzi metan. Przy zbyt słabym odbiorze do instalacji wentylacyjnej, gaz może nasycać ziemię wokół wysypiska, a nawet przenikać do wnętrza budynków z nim sąsiadujących, tworząc tam zagrożenie wybuchem i pożarem. Gaz pozyskany z wysypiska jest następnie spalany i służy do produkcji energii cieplnej lub elektrycznej.

Opieka nad zamkniętym wysypiskiem.
Wysypisko porzucone, bez nadzoru i utrzymania ruchu urządzeń zapobiegających wyciekom oraz emisji, szybko staje się źródłem skażenia wód gruntowych i atmosfery. Procesy osiadania odpadów powodują przemieszczanie się ładunku (o grubości często przekraczającej 20 metrów) i niszczenie instalacji ochronnych. Linie drenażowe zatykają się i są przerywane. Wszystkie te uszkodzenia wymagają napraw, a systemy drenażowe i urządzenia do neutralizacji muszą być konserwowane. Procesy rozkładu i stabilizacji ładunku odpadów trwają od 10 do 30 lat po zamknięciu wysypiska.

Segregacja odpadów.
Wszystkie urządzenia ochronne tracą skuteczność, jeśli w ładunku znajdą się razem odpady komunalne, przemysłowe i niebezpieczne. Każda z tych kategorii odpadów wymaga oddzielnego rozmieszczenia i nieco innych środków bezpieczeństwa ekologicznego. Bezpieczne wysypisko lepiej jest nazywać zakładem utylizacji odpadów, gdyż jest to zespół składowisk, maszyn, urządzeń i budowli inżynieryjnych.

Bioreaktor na wysypisku.
Reakcje rozkładu odpadów, niezwykle szkodliwe dla sąsiadów śmietnika, na bezpiecznym wysypisku są kontrolowane. Umiejętne sterowanie tymi procesami prowadzi do wytworzenia ogromnej ilości gazu o dużej wartości energetycznej oraz produktu podobnego do węgla brunatnego. Praca nad tym kierunkiem utylizacji odpadów komunalnych jest już na etapie prób na skalę przemysłową. Miejsce na odpady, wyposażone w kosztowną i zaawansowaną infrastrukturę inżynieryjną, można będzie w ten sposób użytkować wielokrotnie. Kolejnym pożytkiem jest energia odzyskiwana z odpadów. Nie jest to tzw. czysta energia, gdyż produktem ubocznym są kolejne odpady w postaci popiołów i spalin. Ponadto, w zależności od doskonałości procesu wysortowania odpadów niebezpiecznych z tych poddawanych przeróbce na paliwo, można spodziewać się różnych problemów w procesach biodegradacji, a potem w przygotowaniu i spalaniu paliwa. Niemniej jest to jeden z najbardziej obiecujących i realny sposób na pozbycie się kłopotów z odpadami komunalnymi.

2.4.2. Spalanie. (rys.2) Celem spalania śmieci jest zmniejszenie ich objętości. Dzisiejsze urządzenia redukują 80 % objętości śmieci (bez przetwarzania żużlu) do 95 % (przy przeróbce żużlu). Redukcja wagi wynosi 60 do 70 %. W ostatnim czasie usiłuje się zastosować spalarnie śmieci jako elektrownie cieplne tzn. uzyskać jednocześnie prąd i ciepło. W konwencjonalnej spalarni śmieci spala się przede wszystkim śmieci domowe, ponadwymiarowe i podobne do śmieci domowych odpady przemysłowe i urzędowe. Frakcje szczególnie ciepłodajne jak opony lub większe ilości tworzyw sztucznych mogą spowodować zakłócenia i z tego powodu nie powinny być spalane.Bezpośrednie spalanie określane jest mianem recyklingu IV rodzaju. Nie wymaga ono żadnych zabiegów wstępnego przygotowania tych odpadów, poza ewentualnym rozdrobnieniem dużych elementów i kompaktów. Najlepiej spala się tworzywa sztuczne stanowiące 5—10 % masy odpadów komunalnych kierowanych na wysypiska i charakteryzują się one znacznie większą wartością opałową (35 M J/kg) niż inne składniki i dzięki czemu średnia wartość opałowa tego strumienia zamyka się zazwyczaj w granicach 6—10 MJ/kg. Spalanie może zatem być traktowane jako cenne źródło energii cieplnej i pozwala na zaoszczędzenie znacznych ilości kopalnych surowców energetycznych (ropa naftowa, gaz ziemny), które mogą być przeznaczone do chemicznego przerobu, w tym także do wytwarzania polimerów stosowanych do produkcji tworzyw sztucznych. Z tego też względu w ostatnich latach poczynione zostały znaczne wysiłki w kierunku opracowania skutecznych procesów spalania.Zdaniem naukowców najnowsze technologie z odzyskiem energii cieplnej, zapewniających pełne bezpieczeństwo ekologiczne oparte na minimalizacji tworzenia się substancji toksycznych, w tym dioksyn i tlenku węgla, poprzez odpowiednią konstrukcję palników i komór spalania, prowadzenie procesu spalania w temperaturze 900—1200C, zawracanie gazów spalinowych i ich oczyszczanie przed odprowadzenie do atmosfery. Szczególnie korzystne przypadki energetycznego wykorzystania tworzyw sztucznych to ich spalanie w hutniczych wielkich piecach oraz w obrotowych piecach w cementowniach.Spalanie tworzyw sztucznych i gumy oddzielnie lub w mieszankach z innymi odpadami komunalnymi wydaje się być jedynym pomysłem na globalne rozwiązanie problemu ich utylizacji (oczywiście po zastosowaniu wcześniejszym recyklingu i redukcji tych surowców w produkcji). Opinia publiczna była przez długie lata nastawiana nieprzychylnie do budowy spalarni odpadów, jednakże spalanie odpadów jest w pełni uzasadnione względami ekonomicznymi (dość tania energia cieplna przez waloryzację odpadowego surowca energetycznego), zaś obawy o zagrożenia ekologiczne są ostatnio minimalizowane ze względu na lepsze konstrukcje i wysoką temperaturę. W najbliższym czasie można spodziewać się licznych inicjatyw pozyskiwania w ten sposób energii cieplnej na potrzeby lokalnych społeczności, które równocześnie rozwiążą sposób utylizacji śmieci i zapotrzebowanie w energię cieplną. Oczywiście jest to najdroższy sposób utylizacji odpadów, dlatego z pewnością będzie stosowany w ostateczności.Niekorzystny wpływ spalarni na środowisko.W czasie spalania węgiel zawarty w odpadach ulatnia się, dzięki tlenowi zawartemu w doprowadzanym powietrzu, do dwutlenku węgla. W procesie tym uwalnia się ciepło i paruje woda zwarta w odpadach. Związany wodór utlenia się również do wody (pary wodnej). Z powodu często zmieniającego się składu śmieci spalanie odbywa się z dużym nakładem powietrza, aby zapewnić dobre wypalanie się żużlu oraz spalin. Nadmiar jednak powoduje duży strumień spalin, które muszą być oczyszczone. Śmieci (domowe, przemysłowe, ponadwymiarowe), które trafiają do spalarni, są bardzo nasycone substancjami szkodliwymi. Chodzi przede wszystkim o trzy grupy substancji, które są emitowane, w zależności od prowadzonego sposobu spalania, filtracji i czyszczenia:
1. metale ciężkie (np. kadm, ołów, cynk);
2. związki nieorganiczne (np. związki siarki, chloru i fluoru, związki te są groźne dopiero wtedy, gdy wytwarzają się odpowiednie gazy np. dwutlenek siarki, chlorowodór, fluorowodór i dostają się do powietrza);
3. związki organiczne: związki siarki, azotu, sodu i fosforu, fenole, smoły i związki smołopodobne, policykliczne węglowodory aromatyczne.Koncentracja tych szkodliwych substancji w śmieciach jest o kilkadziesiąt procent wyższa niż w paliwach kopalnych. Gdy porówna się średni skład chemiczny śmieci i węgla kamiennego widać, że elementów Zn, Cu, Cd, Bi, Cr, HG jest w śmieciach o 10 do 55 razy więcej. W czasie spalania substancje te tworzą nawet nowe związki toksyczne (dioksyny), które przedostają się do otoczenia w postaci gazów, par, aerozoli lub pyłów. Gazowe substancje szkodliwe powstające w czasie spalania to:- tlenki azotu(NO lub NO2), powstają przez oksydacje azotu w powietrzu o wysokiej temperaturze;- dwutlenek siarki (SO2), powstaje przy utlenianiu zawartej w śmieciach siarki;- chloro- i fluorowodory (HCL i HF), zawarty w śmieciach chlor łączy się z uwolonionym wodorem i tworzy HCL i HF;- związki organiczne, powstają lub zostają uwolnione policyklicznie i chlorowane węglowodory. Dalej powstają także produkty w postaci pary. Niektóre, wrzące w niskich temperaturach metale ciężkie (Cd, Hg, Zn, Pb) lub ich związki ( SbCl3, SbCl2, CdCl2, HgCl2) wskutek stosunkowo wysokiego ciśnienia wydostają się na zewnątrz w postaci pary razem ze spalinami. Dodatkowo powstają także stałe produkty spalania: żużel, popiół, pyły z filtrów elektrostatycznych. Przy zastosowaniu spalarni śmieci w coraz większym stopniu obserwuje się przeniesienie punktu ciężkości zanieczyszczeń z powietrza na ziemię i wodę. Szczególnym problemem stało się składowanie pyłów z filtrów oraz pozostałości z czyszczenia gazów. Popiół jest zanieczyszczony metalami ciężkimi i związkami organicznymi; pozostałości z wydzielania gazów składają się w większości z rozpuszczonych w wodzie soli.

2.4.3. Piroliza śmieci. Jest to proces termicznej degradacji związków wielkocząsteczkowych i przebiega bez stosowania dodatku innych surowców chemicznych. Termiczna degradacja większości polimerów rozpoczyna się już w temperaturze 150—200C i kończy w temperaturze nieco poniżej 400C, z wyjątkiem stabilnych termicznie żywic poliestrowych, fenolowych i mocznikowych, których rozpad kończy się dopiero w temperaturze 600—800C, przy czym znaczna jest wydajność nielotnej pozostałości (koksu). Na podkreślenie zasługuje fakt, że proces odchlorowodorowania polichlorku winylu (PVC) przebiega w całości w temperaturze poniżej 200C i w przypadku pirolizy mieszanin polimerów zawierających PVC, proces wydzielania się chlorowodoru może poprzedzać właściwy przebieg pirolizy. Proces pirolizy odpadów (szczególnie tworzyw sztucznych) był przedmiotem licznych prac badawczych, prowadzonych również w skali półtechnicznej, jednakże prace te nie zakończyły się wdrożeniem przemysłowym ze względu na ograniczoną wartość uzyskiwanych produktów (gaz o niskiej wartości opałowej, smółki, pył koksowy) przy konieczności poniesienia znaczących nakładów inwestycyjnych.

2.4.4. Kompostowanie. (rys.3)Kompostowanie jest to technika przyspieszenia naturalnego procesu fermentacji, dzięki czemu organiczne odpady przekształcają się w wartościowy nawóz. W naturze proces rozkładu odpadów organicznych trwa około dwóch lat. W zależności od intensywności naszych zabiegów proces ten można zakończyć w ciągu 1-3 miesięcy. Zastosowanie odpadów osiedlowych (organicznych) w rolnictwie zyskuje na znaczeniu. Kompostownie organicznych odpadów organicznych można uznać za jedną z ekologicznie najsensowniejszych metod przetwarzania odpadów, która – założywszy, że jest się ekologicznie i politycznie przygotowanym do rozwiązania problemu odpadów – można uzupełnić brakującą naszej ziemi uprawnej próchnicę i zdecydowanie poprawić jej strukturę. Kompostowanie jest prastarym sposobem postępowania w rolnictwie, wykorzystującym odpadki organiczne jako nośniki substancji odżywczych dla roślin i służącym poprawieniu żywności ziemi. Kompostowaniem nazywa się rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy roślinne lub zwierzęce, które odbywa się przy dopływie powietrza w wilgotnym środowisku i daje produkt próchniczopodobny.Kompostowanie jest metodą technicznie prostszą niż spalanie śmieci, zmniejsza postępujące zużycie środowiska przez wysypiska i może wykorzystywać duże ilości odpadów. Organicznych do tworzenia nawozu organicznego. Można nim wzbogacać ziemię ubogą w próchnicę, aby zatrzymać erozję i polepszyć płodność. W obecnym czasie używa się na kompost następujących rodzajów odpadów:- odpady organiczne: odpady ogrodnicze, z parków i podwórzy (tj. liście, trawa, korę, gałęzie) oraz rolno-spożywcze i odpadki domowe (tj. słoma, odchody zwierząt hodowlanych w warunkach naturalnych, resztki jedzenia, ogryzki owoców, obierki po warzywach, fusy od kawy i herbaty, łupinki orzechów, skorupki jajek). - osady ze ścieków ( z oczyszczalni biologicznych).- również włosy, pióra, niektóre materiały mineralne np. piasek.Po wstępnej segregacji można dodać również odpady z rzeźni, obornik, wliczając także odpady z masowej hodowli zwierząt.Materiałów, których nie powinno używać się do kompostowania: nabiał, drób, mięso, ryby, żywność posiadającą dużą zawartość tłuszczu zwierzęcego, odchody ludzkie i zwierząt domowych (psów, kotów, królików, itp.), odchodów zwierząt hodowlanych w warunkach przemysłowych, chwastów zawierających dojrzałe nasiona, roślin chorych oraz o nie podejrzanych (np. dzikie róże). Wszystkie one mogą powodować choroby, przyciągać szkodniki, wydzielać przykrą woń. Materiały, które mogą być stosowane w ograniczonej ilości to: popiół drzewny (źródło wapnia), trociny (wymagają dużo azotu), rośliny opryskiwane herbicydami i pestycydami (chemikalia wymagają czasu na biodegradację), czarno-białe gazety (rozkładają się powoli, dlatego nie powinno się ich znajdować w większych ilościach niż 5 % całej wagi materiału na kompost).Substancja organiczna jest rozkładana przez mikroorganizmy, na przykład w lesie lub oborniku, na pierwiastki chemiczne. W poszyciu leśnym znajdują się w przeważającej ilości mikroorganizmy tlenowe, natomiast w nieprzyjemnie pachnącym oborniku organizmy, które obywają się bez tlenu – bakterie beztlenowe. W naturalnych warunkach oba rodzaje organizmów występują obok siebie. Przy kompostowaniu chodzi o proces, w którym rozkład substancji organicznej odbywa się dzięki bakteriom tlenowym. Do uzyskania kompostu próchniczego można – przy odpowiedniej jakości surowca i dostatecznej wilgotności – stymulować i sterować czynnościami bakterii przez optymalny dopływ tlenu do kompostu. W kompostowaniu technicznym samoogrzanie materiału jest powodowane świadomie. Przy temperaturach powyżej 50 C, ale mniejszych niż 80 C uaktywniają się bakterie ciepłolubne. Z higienicznych względów ważne są temperatury powyżej 65 C, gdyż w tym przedziale giną zarazki chorobotwórcze i nasiona chwastów. Gnicia, w którym powstają takie nieprzyjemne produkty, jak siarkowodór czy amoniak, można uniknąć przez świadome sterowanie procesem rozkładu. Bardzo istotne w tym względzie jest: dopływ powietrza, obserwacje i sterowanie temperatury i przede wszystkim utrzymanie optymalnej wilgotności. Celem tego całego procesu jest uzyskanie próchniczego produktu rozkładu – kompostu. Kompost można stosować w ogrodowej uprawie warzyw, w rolnictwie w uprawie pól i trawy pastewnej, w uprawie owoców i wina, w szkółkach leśnych i przy rekultywacji pustkowi. Jest on bogaty w substancje organiczne i odżywcze: azot, fosfor, potas, wapń i magnez. Przyczynia się do zwiększenia zawartości próchnicy, odporności na erozję, do poprawienia struktury ziemi, jej gospodarki cieplnej i wodnej i ilości zapasów substancji odżywczych. Na ziemiach piaszczystych poprawia zdolność gromadzenia wody i zmniejsza wysychanie, na ciężkich ziemiach gliniastych zwiększa przepuszczalność powietrza i wody oraz zmniejsza przez to wymywanie powierzchni. Zwiększa się także głębokość ukorzenia roślin.

3. Bibliografia. „ I ty chronisz środowisko” Gertruda Maurer „Jak zorganizować zbieranie, sortowanie i przetwarzanie odpadów z pożytkami dla środowiska” Sławomir Piontek, Piotr Metera „AURA”- miesięcznik Naczelnej Organizacji Technicznej Poświecony Kształtowaniu i Ochronie Środowiska „Zanieczyszczenia środowiska a człowiek” David Rowlands internet.

Dodaj swoją odpowiedź
Biologia

Problem odpadów radioaktywnych

Problem odpadów radioaktywnych

Energetyka jądrowa niesie ze sobą jeden nierozwiązywalny problem - pozbywanie się odpadów radioaktywnych. Odpady te powodują skażenie środowiska naturalnego i są śmiertelnym zagrożeniem dla ludzi z...

Biologia

Problem odpadów stałych

Postęp cywilizacji, dynamiczny wzrost zaludnienia naszej planety oraz konieczność zaspokojenia coraz to większych potrzeb ludzkości sprawia, że rośnie liczba wytwarzanych odpadów. Z braku środków finansowych i pomysłu na ich zagospodarowa...

Biologia

Scharakteryzuj problem ochrony środowiska przed odpadami: zdefiniuj odpady.

Odpady od wieków towarzyszą człowiekowi. Jednak dopiero w XX wieku stały się prawdziwym problemem. Wynika to z coraz większej ich ilości i negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Odpady to materiały i substancje stałe i ciekłe, z wyj...

Geografia

Człowiek jako czynnik rzeźbotwórczy.

Działalność człowieka najbardziej zaznacza się w litosferze, a polega ona na zmianie naturalnej rzeźby powierzchni Ziemi.
Na Ziemi żyje coraz więcej ludzi, rozszerzają się obszary koncentracji ludności. Kształtowanie się dużych or...

Biologia

Odpady komunalne i odpady przemysłowe. Spalanie odpadów. Odzysk energetyczny.

. Przepisy prawne dotyczące unieszkodliwiania odpadów:
1. Ustawa z dn.31. stycznia 1980 r./ z późniejszymi uzupełnieniami / o ochronie i kształtowaniu środowiska.(Dz.U.nr 49 z 1994r)
a) zapewnia się ochronę i racjonalne kształtowan...