ENERGIA Z ODPADÓW           Część 1Karina Michalska, Anna Kacprzak
Zakres tematyczny1.    Problem energii i odpadów.2.    Metody pozyskiwania energii z odpadów.     2.1. Metody biologiczne....
PROBLEM ENERGII I ODPADÓW kraje zurbanizowane potrzebują znacznych i coraz większych ilości energii; energia ta – w prze...
DOKUMENT STRATEGICZNY: Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014; Uchwała Rady  Ministrów z dnia 24 grudnia 2010r. dokument ...
Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014 Program zapobiegania             promocja zarządzania  powstawaniu odpadów, w     ...
DOKUMENT STRATEGICZNY:Polityka ekologiczna Państwa w latach 2009-2012, z perspektywądo roku 2016; Uchwała Sejmu Rzeczyposp...
Polityka ekologiczna Państwa w latach 2009-2012, z perspektywą do roku                                 2016 Zamykanie i r...
Czy wiesz? Półtorej tony odpadów komunalnych zawiera energię porównywalną z energią jednej tony węgla brunatnego.     1,5...
1 pojemnik (0,3L)             1 godzinaRoczna ilość odpadów oddawanych przez mieszkańca zawiera energięwystarczającą do po...
GOSPODARKA ODPADAMI KOMUNALNYMI - PROBLEMY: nieefektywny system selektywnej zbiórki odpadów komunalnych; niewystarczając...
Unieszkodliwianie odpadów komunalnych               w Polsce                     1%                               termiczn...
http://www.123rf.com/photo_9091744_energy-from-waste.html ENERGIAODNAWIALNA                                               ...
GOSODARKA ODPADAMI KOMUNALNYMI - ROZWIĄZANIA przejęcie przez gminy obowiązku zagospodarowania odpadów komunalnych; wprow...
Rodzaj odpadu       Kaloryczność            Energetyczność                        [kcal/kg]                [kW/kg]tektura ...
KONWERSJA ODPADÓW W                ENERGIĘMETODY BIOLOGICZNE      METODY TERMICZNE     FERMENTACJA                        ...
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY BIOLOGICZNE          mechaniczno – biologiczne przetwarzanie / MBP /MBP – p...
ROZWIĄZANIA MBP Technologia przygotowująca                                                                         Technol...
MBP → SKŁADOWANIECEL – osiągnięcie wysokiego stopnia rozkładu związków organicznych. Ze strumienia zmieszanych odpadów kom...
Ustabilizowana frakcja organiczna poddawana jest dwojakiejobróbce końcowej: odpad przesiewany jest przez sito o oczkach 4...
MBP → TERMICZNE PRZETWARZANIE  CEL – obniżenie zawartości wody w odpadach przekazywanych do zakładów  termicznej obróbki. ...
MBP - ZALETY  Stabilizacja odpadów;  Wydzielenie frakcji energetycznej i surowcowej nadającej   się do przetworzenia;  ...
MBP – PROCESY MECHANICZNERozdrabnianie – proces przekształcenia odpadów wmateriał o ustalonej ziarnistości. Polega na podz...
MBP – PROCESY MECHANICZNEPrzesiewanie / homogenizacja – proces stosowany w celu rozdzieleniaodpadów na frakcje o różnych w...
MBP – PROCESY MECHANICZNE Separacja     metali    żelaznych      –    wydzielanie     metali ferromagnetycznych. Stosuje s...
MBP – PROCESY MECHANICZNEUsuwanie składników niebezpiecznych i problemowych –usunięcie    składników  zanieczyszczających ...
MBP – PROCESY BIOLOGICZNE                                               STABILIZACJA                                      ...
MBP – PROCESY BIOLOGICZNE        Procesy odzysku R3                             Procesy unieszkodliwiania                 ...
MBP – PROCESY BIOLOGICZNE  Odzysk – wszelkie działania polegające na wykorzystaniu odpadów w całości  lub   części      lu...
METODA                             METODA BEZTLENOWA                                             TLENOWAEmisje do powietrz...
 Nowe instalacje BMP powinny spełniać wymagania BAT, a instalacjeistniejące powinny być do niej dostosowane; W Polsce br...
BAT Waste Treatments Industries dla UETechniki magazynowania odpadów: hale wyposażone w automatycznie i szybko zamykające...
BAT Waste Treatments Industries dla UERozwiązania dla fermentacji metanowej: maksymalizacja produkcji biogazu; pomiar wa...
BAT Waste Treatments Industries dla UEOptymalizacja MBP poprzez: stosowanie w pełni zamkniętych bioreaktorów; unikanie w...
BAT Waste Treatments Industries dla UE           KOMPOSTOWANIE                                     FERMENTACJA METANOWA + ...
BAT Waste Treatments Industries dla UEProces mechaniczno – biologiczny z tlenową stabilizacją mechaniczne sortowanie ZOK ...
BAT Waste Treatments Industries dla UEProces mechaniczno – biologiczny z beztlenową i tlenową stabilizacją mechaniczne so...
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW  METODY BIOLOGICZNE           kompostowanieKompostowanie - metoda stosowana do uni...
Kompostowanie - proces przerobu odpadów biodegradowalnych wnieszkodliwą, higienicznie obojętną postać.W procesie wykorzyst...
Wykorzystanie kompostu jako nawozu zależy od:   zawartości próchnicy i substancji glebotwórczych,   kwasów huminowych i ...
Etapy kompostowaniaOdpady organiczne + mikroorganizmy + O2 → H2O + CO2 + kompost + ciepło  mineralizacja materii organicz...
FAZY KOMPOSTOWANIA faza wstępnego kompostowania. Faza mezofilowa lub faza wzrostutemperatury, która trwa zazwyczaj krótko...
Warunki prowadzenia procesu kompostowania:              mikroorganizmy;          odczyn środowiska / pH /;              ...
MIKROORGANIZMY                         Liczba organizmów w 1 g świeżej masy kompostu Mikroorganizmy                       ...
ODCZYN pH                    bakterie tolerują pH od 6 do 7,5;             grzyby znoszą szerszy zakres pH, od 5,5 do 8....
TLENNapowietrzanie kompostowanych odpadów jest niezbędne do: dostarczenia tlenu zapewniającego biologiczną aktywność mikr...
SUBSTANCJE POKARMOWEMiarą podatności składników organicznych na rozkład mikrobiologiczny jeststosunek C:N. kompostowanie ...
A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
TECHNOLOGIE KOMPOSTOWANIA ODPADÓWInstalacja do kompostowania odpadów składa się z trzech podstawowychoperacji technologicz...
PRZYGOTOWANIE                          ODPADÓW  WYDZIELENIENIEPOŻĄDANYCH                                               OPT...
SYSTEMATYKA TECHNOLOGII KOMPOSTOWANIAW ujęciu inżynierskim proces kompostowania przebiega zasadniczo wdwóch etapach: komp...
SYSTEMY KOMPOSTOWANIA                 statyczne                 quasi - dynamiczne                                   dynam...
PARAMETR        PRYZMY STATYCZNE            PRYZMY                         NAPOWIETRZANE                       KOMPOSTOWAN...
KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH       statycznych;       statycznych z napowietrzaniem;       przerzucanych; najstarsza i naj...
KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH STATYCZNYCHMetoda rzadko stosowana z uwagi na możliwość tworzenia się stref beztlenowych wewnątrz...
KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH STATYCZNYCH Z NAPOWIETRZANIEM Wysokość pryzm w takich systemach wynosi do 5m. Napowietrzanie prow...
KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH PRZERZUCANYCHMateriał jest regularnie przerzucany w celu poprawy warunków napowietrzania. Częstot...
KOMPOSTOWANIE RZĘDOWE I TUNELOWEKompostowanie rzędowe / szeregowe / jest formą kompostowania w pryzmach.Kompostowany mater...
KOMPOSTOWANIE KOMOROWE I KONTENEROWEObie technologie różnią się jedynie pojemnością zamkniętego reaktora. Komory kompostow...
TECHNOLOGIA BRIKOLLARESzczególna forma kompostowania „w pryzmach”.Oczyszczone i rozdrobnione bioodpady prasowane są w bryk...
KOMPOSTOWANIE WIEŻOWE  Stosowane do intensywnego kompostowania odpadów metodą ciągłą. Wieże mają zwykle  pojemność ponad 1...
KOMPOSTOWANIE W BĘBNACH OBROTOWYCH Technologie dynamiczne, stosowane do intensywnego kompostowania. Podstawowym urządzenie...
KOMPOST dobry kompost powinien mieć ciemny kolor i ziemisty zapach;powinien być materiałem jednorodnym, o jednolitym uzi...
WYKORZYSTANIE KOMPOSTU                                                                                                   R...
POTENCJALNI               WYMAGANIA DOTYCZĄCE JAKOŚCI KOMPOSTU      ODBIORCYOgrodnictwo - szkółki      pH od 6,0 do 7,0  ...
POTENCJALNI               WYMAGANIA DOTYCZĄCE JAKOŚCI KOMPOSTU      ODBIORCYArchitektura krajobrazu    pH od 6,0 do 7,0  ...
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY BIOLOGICZNE       składowanie odpadów                          A. Jędrczak,...
Dyrektywa Rady Europejskiej 99/31                                            z dnia 26 kwietnia 1999 roku w sprawie       ...
SKŁADOWISKO ODPADÓWSkładowisko odpadów, potocznie wysypisko śmieci – to zlokalizowany iurządzony zgodnie z przepisami obi...
SKŁADOWANIE ODPADÓW Przez szereg lat brak było uregulowań prawnych dotyczących lokalizacji,budowy i monitorowania składow...
SKŁADOWANIE ODPADÓW W 2000 roku istniało w Polsce 999 zorganizowanych składowisk komunalnych o łącznejpowierzchni 3125 ha...
SKŁADOWISKO ODPADÓW = BIOREAKTOR HETEROGENICZNY3 STANY SKUPIENIA                                       PROCESY:GAZOWY-BIOG...
PROCESY BIOLOGICZNEPoczątkowy rozkład odpadów jest procesem tlenowym, gdyż zaraz pozdeponowaniu na składowisku odpady mają...
 W czasie pierwszych tygodni po wysypaniu odpadów składowisko jest aerobowei produkowany jest przede wszystkim dwutlenek ...
Czynniki wpływające na produkcję biogazuDo głównych czynników wpływających na produkcję gazu na składowisku należyzaliczyć...
UPROSZCZONA BUDOWA SKŁADOWISKA            http://metalurgia.bblog.pl/
SCHEMAT NOWOCZESNEGO SKŁADOWISKA ODPADÓW                 http://www.extem.ellaz.pl/polska/ksia-odpady.htm
ODZYSK BIOGAZU ZE SKŁADOWISKDo pozyskania gazu ze składowiskaodpadów komunalnych konieczne jestwybudowanie instalacji, w s...
ODGAZOWANIE PIONOWE         http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-         podrecznik.pdf
http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
Metody przyspieszania procesów na składowiskach    Recyrkulacja odcieków    Napowietrzanie odpadów                      ...
Metody przyspieszania procesów na składowiskach     Recyrkulacja odciekówRozkład materii organicznej zawartej w odpadach...
Recyrkulacja odciekówSystem ten składa sie z czterech podstawowych elementów: systemunawadniania, odbioru powstających od...
Recyrkulacja odcieków        http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_        odpado...
Zalety recyrkulacji odciekówZintensyfikowanie procesów zachodzących w odpadach, a co za tym idziezwiększenie szybkości pr...
Napowietrzanie odpadówBardzo ważną metodą intensyfikującą procesy rozkładowe zachodzące wodpadach jest napowietrzanie. Wp...
Napowietrzanie odpadówSystem napowietrzania może być realizowany przez pionowe lub poziomeumieszczenie w składowisku perf...
http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_odpadow.pdf
http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_odpadow.pdf
Zalety napowietrzania odpadówNapowietrzanie odpadów powoduje znaczną redukcję ładunku zanieczyszczeńw odciekach, przyspie...
Możliwości obróbki biogazu z jego wykorzystaniem                   http://zbc.ksiaznica.szczecin.pl/Content/21052/Praca+do...
Składowisko odpadów w GliwicachKontenery agregatów kogeneracyjnych                                Budynki stacji transform...
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY TERMICZNE                     www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
spalanie
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW pirolizaPiroliza – rozkład cząsteczek związku chemicznego pod wpływem podwyższonejt...
CEL PIROLIZY Przetwarzanie                                                     Wytwarzanie  surowców do      Recykling sur...
PRODUKTY                PIROLIZYStała pozostałość                                      Części lotne  / karbonizat /       ...
Przebieg procesu pirolizy   http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
WARUNKI         KONWENCJONALNA                        SZYBKA                              BŁYSKAWICZNA   PROCESU          ...
PIROLIZA   PÓŁKOKS            BIO-OLEJ                                                  GAZ Wolna piroliza;    Szybka piro...
PIROLIZA WOLNA    W wolnej pirolizie substancja organiczna ogrzewana jest do    temperatury ok. 500°C z szybkością od kilk...
PIROLIZA SZYBKASubstancja organiczna rozkłada się do par,                             ZALETY:aerozoli i stałej pozostałośc...
http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
Węgiel drzewny jest stałą pozostałością po procesie pirolizy drewna, tzw. suchejdestylacji. Ze względu na zróżnicowane wła...
Bio-olej składa się z dwóch faz: olejowej oraz wodnej, zawierającejznaczne ilości związków tlenowych o małej masie cząstec...
Gaz pirolitycznyGłównymi składnikami gazu otrzymanego na drodze pirolizybiomasy są CO2, CO i węglowodory np. metan, etan. ...
http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
Wydajność                           Temperatura                        Producent            Surowiec                      ...
METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW zgazowanieZgazowanie (gasification) - zamiana jakiejkolwiek substancji zawierającej...
PRODUKTY                      ZGAZOWANIA Gaz syntezowy                                                                    ...
zgazowanie          Gaz średniokaloryczny                        Gaz niskokalorycznysynteza          turbina           sil...
Suszenie     MOKRA BIOMASA = SUCHA BIOMASA + H2O                                      H2O Piroliza                        ...
Czynnik       H2 [%]     CO [%]      CO2 [%]                    CH4 [%]            N2 [%]   W [MJ/m3]zgazującypowietrze   ...
KRYTERIA PODZIAŁU               REAKTORYCzynnik zgazowujący              powietrzne;                                 tle...
CZYNNIK                ZALETY                                                   WADY ZGAZUJĄCYPowietrze     część paliwa ...
KONSTRUKCJA                     ZALETY                                             WADY REAKTORAZe złożem stałym    prost...
PARAMETRY                  ZALETY                                                  WADY  REAKCJIWzrost           zmniejsz...
TYP                ZAWARTOŚĆ                  ZMIENNOŚĆ                           MOC CIEPLNAGAZOGENERATORA               ...
PRZYKŁADY          GAZYFIKATORÓW                                                                                         P...
TECHNOLOGIA / FIRMA              PAŃSTWO                                            GAZYFIKATORBioneer / Foster Wheeler / ...
TECHNOLOGIA / FIRMA                        PAŃSTWO                                         GAZYFIKATORGas Technology Insti...
Energia z odpadów część 1
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Energia z odpadów część 1

3,574

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
3,574
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
56
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Energia z odpadów część 1

  1. 1. ENERGIA Z ODPADÓW Część 1Karina Michalska, Anna Kacprzak
  2. 2. Zakres tematyczny1. Problem energii i odpadów.2. Metody pozyskiwania energii z odpadów. 2.1. Metody biologiczne. 2.2. Metody termiczne.
  3. 3. PROBLEM ENERGII I ODPADÓW kraje zurbanizowane potrzebują znacznych i coraz większych ilości energii; energia ta – w przeważającej części – pozyskiwana jest w procesach spalania paliw kopalnych zarówno w elektrowniach, jak i w zakładach przemysłowych, domach i środkach transportu; złoża paliw kopalnych kształtowały się przez miliony lat i dziś powoli się wyczerpują, stając się nieodnawialnym źródłem energii; jeśli nadal eksploatacja paliw kopalnych będzie tak intensywna i pozostaną one jedynym źródłem dostępnej dla ludzkości energii, już wkrótce staniemy w obliczu totalnego kryzysu energetycznego, bez możliwości jakiegokolwiek przeciwdziałania. ROZWIĄZANIE ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII
  4. 4. DOKUMENT STRATEGICZNY: Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014; Uchwała Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010r. dokument określający kierunki polityki Rządu w zakresie Gospodarki odpadami; przedstawia zakres zadań zapewniających zintegrowaną gospodarkę odpadami w Polsce.
  5. 5. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014 Program zapobiegania  promocja zarządzania powstawaniu odpadów, w środowiskowego; odniesieniu do poszczególnych ich typów;  wsparcie dla wdrażania efektywnych ekonomicznie i Strategia redukcji ilości ekologicznie technologii odzysku i składowanych odpadów unieszkodliwiania odpadów, biodegradowalnych zgodnie z pozwalających na recykling oraz Dyrektywą 1999/31/WE; odzysk energii zawartej w odpadach w procesach Plan gospodarki odpadami termicznych i biochemicznych; opakowaniowymi.  eliminacja praktyk niewłaściwej wspieranie wprowadzania eksploatacji i rekultywacji niskoodpadowych technologii składowisk odpadów. produkcji;
  6. 6. DOKUMENT STRATEGICZNY:Polityka ekologiczna Państwa w latach 2009-2012, z perspektywądo roku 2016; Uchwała Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 22maja 2009r. dokument określający cele i priorytety ekologiczne; precyzuje działania konieczne gwarantujące właściwą ochronę środowiska.
  7. 7. Polityka ekologiczna Państwa w latach 2009-2012, z perspektywą do roku 2016 Zamykanie i rekultywacja składowisk nie spełniających  Reforma istniejącego systemu standardów UE; zbiórki i odzysku odpadów w gminach, dająca władzom samorządowym większe Utrzymanie tendencji oddzielenia uprawnienia ; ilości wytwarzanych odpadów od wzrostu gospodarczego;  Zwiększenie stawek opłat za składowanie odpadów Organizacja systemu zbiórki i biodegradowalnych, odzysku odpadów komunalnych zmieszanych i odpadów gwarantującego minimalizację podlegających recyklingowi. ilości składowanych odpadów do 50% ilości odpadów wytwarzanych.
  8. 8. Czy wiesz? Półtorej tony odpadów komunalnych zawiera energię porównywalną z energią jednej tony węgla brunatnego. 1,5t odpadów = 1t węgla Dwie osoby wyrzucają każdego roku na śmietnik w postaci odpadów energię, która pozwoliłaby wyprodukować ciepłą wodę użytkową zużywaną rocznie przez jedną osobę.
  9. 9. 1 pojemnik (0,3L) 1 godzinaRoczna ilość odpadów oddawanych przez mieszkańca zawiera energięwystarczającą do podgrzania wody na użytek: 500 3 500 pryszniców kąpieli Bądź też użytkowania TV przez 500h. Innovative Logistics Solutions, Inc. And The Pyromex Group
  10. 10. GOSPODARKA ODPADAMI KOMUNALNYMI - PROBLEMY: nieefektywny system selektywnej zbiórki odpadów komunalnych; niewystarczająca liczba i moc przerobowa instalacji do zagospodarowania zmieszanych odpadów komunalnych, w tym do termicznego i mechaniczno – biologicznego przetwarzania; brak unormowań prawnych dotyczących wymagań dla instalacji do mechaniczno – biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych. Osiągnięcie celów w zakresie redukcji ilości? składowanych biodegradowalnych odpadów komunalnych ?
  11. 11. Unieszkodliwianie odpadów komunalnych w Polsce 1% termicznie biologinicznie93% 6% zdeponowane na składowiskach
  12. 12. http://www.123rf.com/photo_9091744_energy-from-waste.html ENERGIAODNAWIALNA PROBLEMU ROZWIĄZANIE ODPADY
  13. 13. GOSODARKA ODPADAMI KOMUNALNYMI - ROZWIĄZANIA przejęcie przez gminy obowiązku zagospodarowania odpadów komunalnych; wprowadzenie opłat za gospodarowanie odpadami komunalnymi, uiszczanych przez właścicieli nieruchomości na rzecz gminy; uszczelnienie obecnie funkcjonującego systemu zagospodarowania odpadów komunalnych; budowa regionalnych instalacji do przetwarzania odpadów komunalnych; selektywna zbiórka odpadów biodegradowalnych; odzysk i recykling wybranych frakcji odpadów komunalnych; redukcja ilości składowanych odpadów biodegradowalnych; unormowania prawne dotyczące mechaniczno – biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych.
  14. 14. Rodzaj odpadu Kaloryczność Energetyczność [kcal/kg] [kW/kg]tektura 3 800 4,4skórki cytrusów 4 500 5,2odpadki domowe 4 500 5,2gnojowica / sucha / 3 760 4,4papier 4 400 5,1parafina 10 340 12,1polipropylen 11 030 12,8polistyren 9 800 11,3guma 5 600 6,5osad ściekowy 3 300 3,8smoła 9 200 10,7tekstylia 4 000 4,6drewno 4 200 4,8 Innovative Logistics Solutions, Inc. And The Pyromex Group
  15. 15. KONWERSJA ODPADÓW W ENERGIĘMETODY BIOLOGICZNE METODY TERMICZNE FERMENTACJA SPALANIE METANOWA KOMPOSTOWANIE PIROLIZA SKŁADOWANIE ZGAZOWANIE BIOLOGICZNO-MECHANICZNE PRZETWARZANIE
  16. 16. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY BIOLOGICZNE  mechaniczno – biologiczne przetwarzanie / MBP /MBP – przetwarzanie odpadów komunalnych przez obróbkęmechaniczną / rozdrabnianie, przesiewanie, sortowanie, homogenizacja,separacja metali i wydzielanie frakcji palnej / na frakcje dające się w całościlub częściowo wykorzystać materiałowo i / lub na frakcję ulegającąbiodegradacji przeznaczoną do biologicznej stabilizacji.
  17. 17. ROZWIĄZANIA MBP Technologia przygotowująca Technologie przetwarzania odpady do składowania odpadów przed właściwym przetworzeniem termicznymhttp://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  18. 18. MBP → SKŁADOWANIECEL – osiągnięcie wysokiego stopnia rozkładu związków organicznych. Ze strumienia zmieszanych odpadów komunalnych wydzielana jest mechanicznie frakcja energetyczna oraz frakcje metali żelaznych i nieżelaznych. Uzyskana w ten sposób frakcja organiczna poddawana jest biologicznej stabilizacji / tlenowej bądź beztlenowej /, a następnie składowana. Przed etapem biologicznym stosuje się najczęściej sita bębnowe o rozmiarach oczka od 80 do 150 mm.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  19. 19. Ustabilizowana frakcja organiczna poddawana jest dwojakiejobróbce końcowej: odpad przesiewany jest przez sito o oczkach 40-60mm. Odsiewdodawany jest do frakcji energetycznej a przesiew kierowany jestna składowisko; odpad przesiewany jest przez sito o czkach 20mm. Następnie zodsiewu w klasyfikatorach powietrznych wydziela się składnikilekkie, które dodawane są do frakcji grubej powyżej 80mm.Pozostała frakcja ciężka jest ponownie mieszana z przesiewem iusuwana na składowisko.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  20. 20. MBP → TERMICZNE PRZETWARZANIE CEL – obniżenie zawartości wody w odpadach przekazywanych do zakładów termicznej obróbki. Strumień zmieszanych odpadów komunalnych jest rozdrabniany <25cm i usuwane są z niego metale żelazne. Następnie w okresie 10 dni odpady poddaje się intensywnemu napowietrzaniu w specjalnie zamykanych tunelach / boksach / w celu obniżenia zawartości wilgoci do około 20%.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  21. 21. MBP - ZALETY  Stabilizacja odpadów;  Wydzielenie frakcji energetycznej i surowcowej nadającej się do przetworzenia;  Oszczędność pojemności składowisk ze względu na uzyskaną w procesie redukcję masy i objętości odpadów.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  22. 22. MBP – PROCESY MECHANICZNERozdrabnianie – proces przekształcenia odpadów wmateriał o ustalonej ziarnistości. Polega na podziale brył iziaren odpadów na mniejsze cząstki. Efektem jest wzrostpodatności odpadów na biodegradację oraz poprawawłasności transportowych odpadów. Do rozdrabniania stosuje się:  młyny / kruszarki młotkowe;  młyny / kruszarki udarowe;  rozdrabniarki nożowe;  młyny kulowe. http://www.hard.com.pl/kruszarki/kruszarkimlotkowe.htmlhttp://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  23. 23. MBP – PROCESY MECHANICZNEPrzesiewanie / homogenizacja – proces stosowany w celu rozdzieleniaodpadów na frakcje o różnych wielkościach ziarna, określonych wymiaremoczka sita. Najczęściej odpady rozdziela się na frakcję grubą /nadziarno, odsiew /, oraz drobną / podziarno, przesiew /. Podczasprzesiewania odpadów może odbywać się również rozdrabnianie iujednorodnianie materiału / homogenizacja /.Do przesiewania stosuje się: sita obrotowe / bębnowe /; sita wibracyjne; przesiewacze przegubowo - wstrząsowe http://www.ekobudex.pl/_ekobudex_new/galeria.htmhttp://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  24. 24. MBP – PROCESY MECHANICZNE Separacja metali żelaznych – wydzielanie metali ferromagnetycznych. Stosuje się separatory podłużne i poprzeczne. Sprawność: 50-90%. http://wichary.eu/news-separatory-wiropradowe-nes-w-branzy-zlomowej-na-slasku/Separacja metali nieżelaznych – wydzielenie ze strumienia odpadówmiedzi, aluminium, ołowiu, cynku i innych metali paramagnetycznych.Stosuje się separatory indukcyjne, indukujące prądy wirowe.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  25. 25. MBP – PROCESY MECHANICZNEUsuwanie składników niebezpiecznych i problemowych –usunięcie składników zanieczyszczających materiałprzeznaczony do obróbki biologicznej lub produkcji paliwaalternatywnego.Usuwanie składników inertnych – usunięcie składnikówobojętnych, nieprzydatnych w późniejszym etapie biologicznejobróbki odpadów.Wydzielenie frakcji palnej – zastosowanie pewnychurządzeń powalające na produkcję paliwa alternatywnego zodpadów komunalnych.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  26. 26. MBP – PROCESY BIOLOGICZNE STABILIZACJA BIOLOGICZNATLENOWA BEZTLENOWA Ekstensywna – wykorzystuje zjawiska zachodzące w sposób naturalny Fermentacja mokra / mezofilowa /Progresywna – zastosowanie różnego typu rektorów wyposażonych w systemy wymuszonego przepływu powietrza oraz kontroli procesu Fermentacja sucha / termofilowa /http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  27. 27. MBP – PROCESY BIOLOGICZNE Procesy odzysku R3 Procesy unieszkodliwiania D8 Recykling lub regeneracja substancji organicznych, które Obróbka biologiczna, w wyniku nie są stosowane jako której powstają odpady rozpuszczalniki, włączając unieszkodliwiane w procesach kompostowanie i inne takich jak biologiczne metody np. fermentacja przetwarzaniahttp://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  28. 28. MBP – PROCESY BIOLOGICZNE Odzysk – wszelkie działania polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub części lub prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, materiałów, energii i ich wykorzystania. Gdy jakość produktu procesu R3 nie odpowiada wymaganiom dla nawozów lub środków wspomagających uprawę roślin, należy uznać, że proces taki powinien być sklasyfikowany jako proces D8, proces unieszkodliwiania. W zależności od stosowanej techniki otrzymywane są nowe produkty, np. kompost, biogaz, paliwo alternatywne, surowce wtórne do recyklingu, części stabilizowane biologicznie / kompost /, nawóz organiczny i balast przeznaczony do składowania.http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  29. 29. METODA METODA BEZTLENOWA TLENOWAEmisje do powietrza, Regulowane; biofiltry do Nieduża objętość powietrza,odcieki oczyszczania powietrza, odcieki powietrze oczyszczane, duża ilość zawracane do obiegu odciekówZapotrzebowanie Duże, około 4ha dla obiektu 20 000 Nieduże, przy dojrzewaniu wmiejsca Mg/rok pryzmach około 2 ha dla obiektu 20 000 Mg/rokJakość kompostu Dobra, zależna od wsadu Często problematyczna jakość wsadu, różna jakość kompostuHigienizacja Temperatura powyżej 65 C, dobre Faza termofilna wymaga efekty higienizacji doprowadzenia energii z zewnątrz; najczęściej konieczne dojrzewanie kompostu w pryzmachBilans energetyczny Produkowane ciepło nie znajduje Uzysk metanu, wykorzystanie w zastosowania elektrociepłowniach http://www.slideshare.net/Odzyskenergii/mechaniczno-biologiczne-przetwarzanie-odpadw-komunalnych
  30. 30.  Nowe instalacje BMP powinny spełniać wymagania BAT, a instalacjeistniejące powinny być do niej dostosowane; W Polsce brak dokumentów referencyjnych określających BAT dla instalacjiMBP; Dokument referencyjny BAT Waste Treatments Industries dla UE / zsierpnia 2008r. / zawiera wymagania dla rozwiązań technicznych instalacjibiologicznego przetwarzania odpadów. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  31. 31. BAT Waste Treatments Industries dla UETechniki magazynowania odpadów: hale wyposażone w automatycznie i szybko zamykające się drzwi -minimalizacja emisji odorów; odpady o wysokim potencjale odorowym należy rozładowywać dozamkniętych zasobni ze śluzą dla pojazdów; powietrze z hal i zasobni należy ujmować pod niewielkimpodciśnieniem i oczyszczać.Należy dostosować dopuszczalne rodzaje odpadów i procesyseparacji do typu procesów biologicznego przetwarzania i możliwejdo zastosowania techniki ograniczania emisji.Należy ograniczać emisje pyłu, NOx, SOx, CO, H2S i LSO dopowietrza w gazach ze spalania biogazu jako paliwa poprzezstosowanie odpowiednich kombinacji procesów oczyszczania. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  32. 32. BAT Waste Treatments Industries dla UERozwiązania dla fermentacji metanowej: maksymalizacja produkcji biogazu; pomiar wartości OWO, ChZT, N, P i Cl- w dopływie i odpływiez reaktora; prowadzenie procesu w warunkach termofilowych, jeśli tomożliwe; ścisła integracja procesu z gospodarką wodną; recyrkulacja możliwie największych ilości ścieków doreaktora. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  33. 33. BAT Waste Treatments Industries dla UEOptymalizacja MBP poprzez: stosowanie w pełni zamkniętych bioreaktorów; unikanie warunków beztlenowych podczas procesu tlenowej stabilizacji; efektywne gospodarowanie wodą; izolowanie termiczne ścian hali biologicznej stabilizacji; minimalizację ilości wytwarzanych gazów odlotowych do 2 500 – 8 000 m3/Mgodpadów; zapewnienie jednorodnego składu wsadu do procesu; recyrkulację wody poprocesowej lub osadów w ramach instalacji tlenowejstabilizacji; prowadzenie ciągłego monitoringu korelacji pomiędzy kontrolowanymiparametrami biodegradacji i mierzonymi emisjami; minimalizację emisji amoniaku przez optymalizację składu masy, a wszczególności stosunku C:N w przetwarzanych odpadach. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  34. 34. BAT Waste Treatments Industries dla UE KOMPOSTOWANIE FERMENTACJA METANOWA + KOMPOSTOWANIE Proces dwustopniowy; Pierwszy stopień w reaktorze zamkniętym  Fermentacja w zakresie mezofilowym lub zamkniętej hali , czas prowadzenia przez minimum 20 dni, a w zakresie min. 2 tygodnie / optymalnie 4 tygodnie /, termofilowym przez minimum 12 dni; zalecane kompostowanie dynamiczne;  Tlenowa stabilizacja / kompostowanie / Drugi stopień – czas trwania do 8 tygodni; przefermentowanego materiału przez Napowietrzanie wymuszone w pierwszym minimum 4 tygodnie, w tym minimum 1 stopniu; tydzień w reaktorze zamkniętym lub w hali, a pozostałe 3 tygodnie w pryzmach z Otwarte pryzmy z mechanicznym mechanicznym przerzucaniem. przerzucaniem w drugim stopniu. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  35. 35. BAT Waste Treatments Industries dla UEProces mechaniczno – biologiczny z tlenową stabilizacją mechaniczne sortowanie ZOK na frakcje granulometryczne, minimum dwie:  odsiew – frakcja wysokokaloryczna, kierowany do przetwarzania na paliwo zastępcze i przekazywany do odzysku energii bądź spalenia w spalarni komunalnej;  przesiew – kierowany do biologicznej stabilizacji; jedno- lub dwustopniowe, zamknięte, dynamiczne kompostowanie z aktywnym napowietrzaniem i ujmowaniem powietrza oraz regularnym przerzucaniem odpadów przez okres 6-12 tygodni, w tym minimum 2 tygodnie w zamkniętym reaktorze lub hali. składowanie:  pozostałości frakcji grubej, nieprzydatnej do wytworzenia paliwa;  stabilizatu, jeśli nie będzie przeznaczony do żadnego z dopuszczalnych zastosowań, oraz frakcji drobnej, jeśli nie będzie poddana dodatkowej stabilizacji z frakcją średnią. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  36. 36. BAT Waste Treatments Industries dla UEProces mechaniczno – biologiczny z beztlenową i tlenową stabilizacją mechaniczne sortowanie ZOK na frakcje granulometryczne, minimum dwie:  odsiew – frakcja wysokokaloryczna, kierowany do przetwarzania na paliwo zastępcze i przekazywany do odzysku energii bądź spalenia w spalarni komunalnej;  przesiew – kierowany do biologicznej stabilizacji w procesie dwustopniowym:  I stopień – fermentacja mezo- lub termofilowa;  II stopień - jednostopniowe, zamknięte, dynamiczne kompostowanie z aktywnym napowietrzaniem i ujmowaniem powietrza oraz regularnym przerzucaniem odpadów przez okres 2-4 tygodni. składowanie:  pozostałości frakcji grubej, nieprzydatnej do wytworzenia paliwa;  stabilizatu, jeśli nie będzie przeznaczony do żadnego z dopuszczalnych zastosowań, oraz frakcji drobnej, jeśli nie będzie poddana dodatkowej stabilizacji z frakcją średnią. http://www.forum-dyrektorow.pl/dokumenty/wisla,2008,1.pdf
  37. 37. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW  METODY BIOLOGICZNE  kompostowanieKompostowanie - metoda stosowana do unieszkodliwianiabiodegradowalnej frakcji odpadów komunalnych. Tworzą ją m.in. :-zielone części roślin,-resztki żywności,-przeterminowane artykuły spożywcze- inne „łatwo psujące” się odpadki.Selektywna zbiórka tej części odpadów komunalnych jest utrudniona, szczególnie w miejskichdzielnicach mieszkaniowych o zwartej zabudowie. Bardzo trudno jest w tych rejonachuruchomić system, który zapewniłby bezpieczeństwo przechowywania odpadków izabezpieczył odpowiedni poziom higieny sanitarnej.Kompostowanie może być polecaną techniką unieszkodliwiania biodegradowalnychodpadków wszędzie tam, gdzie istnieją możliwości tworzenia małych, lokalnychkompostowników, czyli na terenach o zabudowie rozproszonej, z przewagą budownictwajednorodzinnego i oczywiście na wsi. http://www.e-ogrody.pl/Ogrody/51,113393,5469452.html?i=2
  38. 38. Kompostowanie - proces przerobu odpadów biodegradowalnych wnieszkodliwą, higienicznie obojętną postać.W procesie wykorzystuje się naturalne procesy rozkładu i butwienia materiiorganicznej powodowane przez drobnoustroje.Końcowym produktem tego procesu jest kompost – materiał mający charakternawozu organicznego.Kompost jest najodpowiedniejszą postacią odpadów biodegradowalnych, jakąmożna wprowadzać do gleby pod warunkiem, że spełnia normy jakościowe,w tym sanitarne oraz te dotyczące zawartości metali ciężkich i zanieczyszczeńorganicznych. http://pl.wikipedia.org/wiki/Kompost
  39. 39. Wykorzystanie kompostu jako nawozu zależy od: zawartości próchnicy i substancji glebotwórczych, kwasów huminowych i fluwinowych (4-6% masowych); zawartość substancji nawozowych – związków azotu, fosforu i potasu; obecności mikroorganizmów powodujących intensyfikację życia biologicznego w glebie;
  40. 40. Etapy kompostowaniaOdpady organiczne + mikroorganizmy + O2 → H2O + CO2 + kompost + ciepło  mineralizacja materii organicznej,  humifikacja masy organicznej, prowadząca do powstania polegająca na przekształceniu prostych związków chemicznych, substancji organicznych w takich jak CO2, H2O, NH4+, H2S, pochodne kwasów fulwowych i NO3-, PO4-, huminowych. W trakcie tych procesów tworzy się próchnica, substancja podnosząca żyzność gleby i źródło cennych składników pokarmowych dla roślin.A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  41. 41. FAZY KOMPOSTOWANIA faza wstępnego kompostowania. Faza mezofilowa lub faza wzrostutemperatury, która trwa zazwyczaj krótko, do kilku dni; faza intensywnego kompostowania. Faza termofilowa lubwysokotemperaturowa, która może trwać od kilku dni do kilku tygodni. W fazie tejrozłożone zostają związki organiczne łatwo biodegradowalne. Produktamirozkładu są woda, CO2 i amoniak; kompostowanie właściwe. Najczęściej zaczyna się w 3-5 tygodniu i trwaprzez kolejne 3-5 tygodni. Charakterystyczne dla tej fazy są: spadektemperatury, przekształcenie trudnobiodegradowalnych związków /ligniny, tłuszcze, woski, żywice / przez mezofilne bakterie i grzyby oraz wyraźnezmniejszenie objętości odpadów; faza dojrzewania kompostu / kompostowanie wtórne /. Wychładzaniemateriału, tworzenie stabilnej frakcji kompostu / humus / oraz wzmożonepojawienie się makrofauny. Czas trwania tej fazy może sięgać kilku miesięcy. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  42. 42. Warunki prowadzenia procesu kompostowania:  mikroorganizmy;  odczyn środowiska / pH /;  tlen;  wymiar cząstek substratów;  substancje pokarmowe;  wilgotność;  temperatura. M.K. Błaszczyk, Mikroorganizmy w ochronie środowiska, PWN, 2007 A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  43. 43. MIKROORGANIZMY Liczba organizmów w 1 g świeżej masy kompostu Mikroorganizmy Faza Faza Faza wstępna, Liczba termofilowa, mezofilowa, mezofilowa, zidentyfikowanych temp. 40- temp. 40 C – do temp. do 40 C gatunków 70 C wychłodzeniaBakterie:- mezofilne 108 106 1011- termofilne 6 104 109 107 1Promieniowcetermofilne 104 108 105 14Grzyby:- mezofilne 106 103 105- termofilne 18 103 107 106 16 A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  44. 44. ODCZYN pH  bakterie tolerują pH od 6 do 7,5;  grzyby znoszą szerszy zakres pH, od 5,5 do 8.Jeżeli pH spada poniżej 6, mikroorganizmy, a zwłaszcza bakterie, giną irozkład przebiega wolniej. Jeżeli pH jest wyższe od 9, azot przechodzi wamoniak, który jest uwalniany do atmosfery i staje się niedostępny dlamikroorganizmów.We wstępnej fazie procesu wytwarzane są kwasy organiczne i materiał zwyklema odczyn kwaśny, pH nawet poniżej 5. W tym etapie grzyby odgrywająbardziej znaczącą rolę. Mikroorganizmy szybko przetwarzają kwasy i pHzaczyna rosnąć, nawet do 8,5. Brak fazy wzrostu pH dowodzi, że kompost niejest w pełni dojrzały. Przebieg kompostowania jest tym bardziej efektywny, impH kompostowanych odpadów jest bliższe obojętnego. Maksymalną szybkośćfazy kompostowania termofilnego osiąga się, gdy pH mieści się w przedziale7,5-8,5. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  45. 45. TLENNapowietrzanie kompostowanych odpadów jest niezbędne do: dostarczenia tlenu zapewniającego biologiczną aktywność mikroorganizmów; usuwania nadmiaru wilgoci z kompostowanej mieszaniny; usuwania nadmiaru ciepła, aby nie dopuścić do zbyt wysokiej temperaturywewnątrz złoża kompostowanych materiałów.Ilość tlenu, którą należy dostarczyć podczas kompostowania, zależy od: fazy procesu. Tlen należy dostarczać zwłaszcza w początkowym etapiekompostowania; w fazie dojrzewania kompostu potrzeba niewiele tlenu; typu materiału. Materiały bogate w azot wymagają więcej tlenu; wymiaru cząstek masy kompostowej. Materiał o małych cząstkach, poniżej 25-50mm, zawiera małe puste przestrzenie, co utrudnia przemieszczanie się tlenu; wilgotności masy. Materiały o dużej wilgotności wymagają większej ilości tlenu. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  46. 46. SUBSTANCJE POKARMOWEMiarą podatności składników organicznych na rozkład mikrobiologiczny jeststosunek C:N. kompostowanie przebiega najbardziej efektywnie, gdy C:Nkompostowanego materiału mieści się w przedziale od 25:1 do 35:1; przy wartościach C:N większych niż 50:1 wzrost mikroorganizmów jesthamowany przez brak azotu i kompostowanie przebiega wolno; przy wartościach C:N mniejszych od 25:1 nadmiar azotu może byćuwalniany do atmosfery, wywołując problem odorów; bardzo duża zawartość azotu w kompostowanych odpadach możeprowadzić do powstania amoniaku w ilościach toksycznych dla populacjimikroorganizmów, hamując proces. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  47. 47. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  48. 48. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  49. 49. TECHNOLOGIE KOMPOSTOWANIA ODPADÓWInstalacja do kompostowania odpadów składa się z trzech podstawowychoperacji technologicznych: przygotowania odpadów do kompostowania; właściwego kompostowania; oczyszczania kompostu. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  50. 50. PRZYGOTOWANIE ODPADÓW WYDZIELENIENIEPOŻĄDANYCH OPTYMALIZACJA SKŁADU SKŁADNIKÓW: CHEMICZNEGO SUROWCÓW - torby; - worki; Zawartość wody C:N ROZDRABNIANIE I HOMOGENIZACJA pH mieszanie A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  51. 51. SYSTEMATYKA TECHNOLOGII KOMPOSTOWANIAW ujęciu inżynierskim proces kompostowania przebiega zasadniczo wdwóch etapach: kompostowanie intensywne – część procesu kompostowania, wtrakcie którego z odpadów organicznych otrzymuje się kompost świeży. Wtej fazie materiał ulega higienizacji, substancje organiczne łatwobiodegradowalne zostają praktycznie rozłożone i maleje potencjalnazdolność odpadów do emisji substancji zapachowych; dojrzewanie – etap, w którym z kompostu świeżego uzyskuje siękompost dojrzały o ustabilizowanym składzie. W trakcie tej fazy rozkładanesą substancje trudno biodegradowalne i powstają stabilne strukturypróchnicze z wbudowanymi substancjami odżywczymi, odporne nadziałanie czynników zewnętrznych. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  52. 52. SYSTEMY KOMPOSTOWANIA statyczne quasi - dynamiczne dynamiczne w pryzmach statycznych w pryzmach przerzucanych w bębnach obrotowych metodą mat komorowe i kontenerowe rzędowe i tunelowe wieżowe technologią Brikollare SYSTEMY NIEREAKTOROWE - OTWARTE SYSTEMY REAKTOROWE - ZAMKNIĘTEBez przemieszczania Z przemieszczaniem Reaktory o przepływie Reaktory o przepływie odpadów w złożu odpadów w złożu pionowym - wieże poziomym – bębny i zbiorniki Kompostowanie w Kompostowanie w Kompostowanie w Skrzyniowepryzmach statycznych pryzmach przerzucanych wieżach półkowych Kompostowanie w Kompostowanie w Kompostowanie w Kompostowanie tunelowe pryzmach z pryzmach przerzucanych, wieżach bez półek napowietrzaniem z wymuszonym napowietrzaniem Kompostowanie Kompostowanietechnologią Brikollare komorowe o kontenerowe A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  53. 53. PARAMETR PRYZMY STATYCZNE PRYZMY NAPOWIETRZANE KOMPOSTOWANIE PRZERZUCANE PRYZMY STATYCZNE TUNELOWE, KOMOROWECharakterystyka Prosta technologia; Systemy do Efektywne dla Duża przepustowość,ogólna problemy z jakością kompostowania gospodarstw rolnych skala przemysłowa kompostu odpadów zielonychNakład pracy Formowanie pryzm i Formowanie i Formowanie pryzm, Przerzucanie i sporadyczne przerzucanie pryzm – montaż systemu napowietrzanie z reguły przerzucanie rośnie wraz z napowietrzania, stały automatyczne; stałe częstotliwością monitoring procesu zarządzanie procesem przerzucańZapotrzebowanie Bardzo duże Duże – zależy od Duże / średnie, zależy Stosunkowo małepowierzchni sprzętu do przerzucania od objętości pryzmStruktura surowca Materiał musi być Wymagania Materiał musi być Wymagania porowaty ograniczone porowaty ograniczoneCzas kompostowania 6-24 miesiące 21-40 dni 21-40 dni 21-35 dniDojrzewanie Nie stosowane 30 dni 30 dni 30 dniNapowietrzanie Naturalne, tylko Mechaniczne Wymuszony przepływ Efektywne mechaniczne konwekcja przerzucanie i naturalna powietrza; tłoczenie / przerzucanie i konwekcja zasysanie napowietrzanie A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  54. 54. KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH  statycznych;  statycznych z napowietrzaniem;  przerzucanych; najstarsza i najbardziej znana metoda kompostowania; kompostowane mogą być odpady rozdrobnione i nierozdrobnione; pryzmy mają względnie dużą powierzchnię w stosunku do objętości; kompostowanie prowadzone na otwartej przestrzeni lub pod zadaszeniem.Sposoby napowietrzania: naturalne przewietrzenie występujące w systemach pryzm statycznych; przerzucanie odpadów w pryzmach przerzucanych; wymuszone przetłaczanie powietrza przez mieszaninę kompostową zapomocą dmuchaw lub wentylatorów; przemieszczanie odpadów w warstwie powietrza. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007. http://www.mpo.torun.com.pl/index.php?strona=133
  55. 55. KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH STATYCZNYCHMetoda rzadko stosowana z uwagi na możliwość tworzenia się stref beztlenowych wewnątrzpryzm i wydzielania odorów. Głębokość wnikania tlenu sięga 70 cm, stąd też pryzmy niemogą być zbyt wysokie.Najczęściej usypuje się pryzmy o wysokości do 1,5m i szerokości do 3m. Obsługakompostowni ogranicza się do formowania pryzm, ich rozbierania po kompostowaniu ioczyszczania produktu. Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne są niskie. Proceskompostowania przebiega bardzo wolno, około roku. Niezbędna jest okresowa kontrolatakich kompostowni. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  56. 56. KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH STATYCZNYCH Z NAPOWIETRZANIEM Wysokość pryzm w takich systemach wynosi do 5m. Napowietrzanie prowadzi się przez perforowane rury lub kanały pokryte szczelinowymi płytami. Zewnętrzne powierzchnie pryzm pokrywa się dojrzałym kompostem w celu zmniejszenia strat ciepła oraz zapewnienia bardziej równomiernego napowietrzania. Powietrze wtłacza się do pryzmy lub zasysa spod pryzmy przemysłowymi dmuchawami. Często pryzmy łączy się w jeden duży stos, zajmujący mniejszą powierzchnię i lepiej utrzymujący temperaturę.Przy kompostowaniu na otwartym terenie kształt pryzm ma duży wpływ na wilgotność odpadów.W okresach suchych odpowiednie są pryzmy z wklęsłym grzbietem. W okresach mokrych –korzystne są pryzmy o grzbietach wypukłych. Czas kompostowania wynosi od 12 do 16 tygodni. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  57. 57. KOMPOSTOWANIE W PRYZMACH PRZERZUCANYCHMateriał jest regularnie przerzucany w celu poprawy warunków napowietrzania. Częstotliwośćprzerzucania wynosi od dwóch razy na tydzień do jednego razu w roku. Właściwe wykonaneprzerzucanie pryzm powinno prowadzić do przemieszczenia zewnętrznych warstw istniejącejhałdy do wnętrza budowanej pryzmy.Urządzenia do przerzucania określają kształt, wymiary i odstęp między pryzmami. Pryzmymają wysokość do 35m, szerokość od 3 do 7,5m i długość kilkudziesięciu metrów.Poszczególne technologie różnią się rozwiązaniami przerzucarki. Czas kompostowania wpryzmach przerzucanych wynosi od 9 do 12 tygodni. Kompostowanie może być prowadzonena otwartej przestrzeni lub pod zadaszeniem. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  58. 58. KOMPOSTOWANIE RZĘDOWE I TUNELOWEKompostowanie rzędowe / szeregowe / jest formą kompostowania w pryzmach.Kompostowany materiał usypywany jest w pryzmy rozdzielone stałymi ścianami, otwarte odgóry / szereg podłużnych boksów /. Wysokość pryzm sięga do 4m. Proces może byćsterowany oddzielnie w każdym rzędzie przez niezależne napowietrzanie, nawadnianie iprzerzucanie. http://www.backhus.com/319-2-Historie.htmlRzędy mogą być obudowane / zamknięte od góry / - mówi się wówczas okompostowaniu tunelowym. Proces trwa od 2 do 12 tygodni, zależnie od pożądanegostopnia dojrzałości kompostu. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  59. 59. KOMPOSTOWANIE KOMOROWE I KONTENEROWEObie technologie różnią się jedynie pojemnością zamkniętego reaktora. Komory kompostowesą obiektami budowlanymi, mają objętość od 50 do 100m3 i są zwykle zasypywane iopróżniane za pomocą ładowarki. Kontenery mają pojemność około 20m3.Oba typy reaktorów wyposażone są wurządzenia do wymuszonegonapowietrzania i ujmowania wódodciekowych. Kompostowanieintensywne w komorach trwa 2-3tygodnie, a w kontenerach 7-14 dni.Otrzymany kompost poddawany jestdojrzewaniu w pryzmach. Czasdojrzewania waha się od 1 do 4 miesięcy.Kompostownie komorowe i kontenerowe zajmują niewielki obszar. Dzięki modułowej budowieistnieje możliwość dostosowania ich przepustowości do zmiennej podaży odpadów. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  60. 60. TECHNOLOGIA BRIKOLLARESzczególna forma kompostowania „w pryzmach”.Oczyszczone i rozdrobnione bioodpady prasowane są w brykietyo wymiarach 50x37x17cm i masie około 20kg.Brykiety ustawia się na paletach w hali kompostowej.Półfabrykanty mają wilgotność 50-62%.Podczas tlenowego rozkładu materiał ogrzewa się do temperatury70°C, która utrzymuje się około 10 dni.Wraz z postępującym rozkładem biologicznym wypraska ulegawysuszeniu i po 6 tygodniach staje się stabilnym, hydrofobowymproduktem o wilgotności 30-40%.Tak przygotowany kompost może być magazynowany dowolniebez wydzielania odorów. W odpowiednim czasie brykietyrozdrabnia się w młynie i wykorzystuje jako świeży kompost. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007. http://www.rino.de/new/rimacenglisch/bio/biopresse.html
  61. 61. KOMPOSTOWANIE WIEŻOWE Stosowane do intensywnego kompostowania odpadów metodą ciągłą. Wieże mają zwykle pojemność ponad 1000m3. Dojrzewanie można prowadzić techniką wieżową bądź w pryzmach.Kompostowany materiał podaje się do górnejczęści wieży i przemieszcza się z góry na dół.Powietrze dostarczane jest w przeciwprądzie.Para wodna zawarta w powietrzuopuszczającym odpady skrapla się na pokrywiereaktora i nawilża podawane odpady. Kompostusuwa się z wieży za pomocą podajnikówślimakowych zamontowanych nad dnem.W fazie intensywnego wzrostu materiał przemieszcza się przez reaktor przez 14 dni.Czas dojrzewania wynosi 4 tygodnie. Zaletą kompostowania wieżowego jest znaczniemniejsze zapotrzebowanie na powierzchnię w porównaniu do kompostowania wpryzmach. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  62. 62. KOMPOSTOWANIE W BĘBNACH OBROTOWYCH Technologie dynamiczne, stosowane do intensywnego kompostowania. Podstawowym urządzeniem jest biostabilizator, w którym następuje dokładne wymieszanie i homogenizacja odpadów, rozdrobnienie miękkich składników oraz inicjacja procesów biologicznego rozkładu. Wstępne kompostowanie odpadów w biostabilizatorach zapewnia dużą jednorodność produktu.Bębny obrotowe do kompostowania mają średnicę 2,5-4m i długość 10-40m. Czas zatrzymaniamateriału w bębnach wynosi od 24h do 14 dni. Dojrzewanie kompostu prowadzi się w systemachstatycznych lub quasi – dynamicznych. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  63. 63. KOMPOST dobry kompost powinien mieć ciemny kolor i ziemisty zapach;powinien być materiałem jednorodnym, o jednolitym uziarnieniu; powinien mieć wilgotność poniżej 50%; optymalna wilgotność kompostu 25-35%; odczyn pH kompostu powinien wynosić 6,0-7,8; zawartość substancji organicznych > 20% s.m.; kompost nie powinien zawierać tworzyw sztucznych,metali i materiałów twardych, np. szkła; musi charakteryzować się niską zawartością metali ciężkich itoksycznych związków organicznych; musi charakteryzować się małym stężeniem soli rozpuszczalnych ibrakiem organizmów chorobotwórczych. A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007. http://pl.wikipedia.org/wiki/Kompost
  64. 64. WYKORZYSTANIE KOMPOSTU Roboty ziemneKształtowaniekrajobrazu ogrodnictwo Rekultywacja składowisk Prywatne ogrody Rolnictwo i specjalne uprawy eksport inne A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  65. 65. POTENCJALNI WYMAGANIA DOTYCZĄCE JAKOŚCI KOMPOSTU ODBIORCYOgrodnictwo - szkółki  pH od 6,0 do 7,0  wielkość cząstek < 15 mm  mały udział zanieczyszczeń  wysoka zawartość substancji odżywczych  niska zawartość soli rozpuszczalnychRolnictwo  wielkość cząstek < 15 mm  mały udział zanieczyszczeń  wysoka zawartość substancji organicznych  brak toksyczności względem roślin  niska zawartość soli rozpuszczalnych  dobra zdolność zatrzymania wodyIndywidualni mieszkańcy  ciemny kolor, odór słabo wyczuwalny  wielkość cząstek < 15 mm  wilgotność < 40%  mała zawartość zanieczyszczeń A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  66. 66. POTENCJALNI WYMAGANIA DOTYCZĄCE JAKOŚCI KOMPOSTU ODBIORCYArchitektura krajobrazu  pH od 6,0 do 7,0  ciemny kolor, odór słabo wyczuwalny  wielkość cząstek < 15 mm  wilgotność < 50%  brak nasion chwastów i organizmów patogennych  niska zawartość soli rozpuszczalnychInstytucje publiczne  wielkość cząstek < 15 mm  mały udział zanieczyszczeń  wysoka zawartość substancji odżywczych  kompost dojrzały / stabilny /  brak nasion chwastówInne rekultywacja terenu  niskie; przydatny do uprawy trawy cmentarze  niskie pola golfowe  średniowysokie zakłady wytwarzające  średnioniskiedarń A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  67. 67. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY BIOLOGICZNE  składowanie odpadów A. Jędrczak, 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. PWN, 2007.
  68. 68. Dyrektywa Rady Europejskiej 99/31 z dnia 26 kwietnia 1999 roku w sprawie Odpady składowania odpadów: ulegające Pozostałe 2010 – składowane jedynie 75% biodegradacji odpady 2013 – składowane jedynie 50% 47% 53% 2020 – składowane jedynie 35% odpadów biodegradowalnych w stosunku do masy tych odpadów wytworzonych w 1995 r. Odpady biodegradowalne Odpady kuchenne biodegradowalne Odpady zielone Papier Tekstylia Łatwo biodegradowalne Średnio biodegradowalne Trudno biodegradowalne T1/2 = 1 rok T1/2 = 5 lat T1/2 = 15 latPGO, 2010 i Hokes, 1983
  69. 69. SKŁADOWISKO ODPADÓWSkładowisko odpadów, potocznie wysypisko śmieci – to zlokalizowany iurządzony zgodnie z przepisami obiekt zorganizowanego deponowania odpadów.Pojęcie składowisko obejmuje również wylewisko odpadów ciekłych, wysypiskoodpadów komunalnych, a także zwałowiska mas ziemnych.Składowanie odpadów może odbywać się wyłącznie w miejscu do tegowyznaczonym. Niekiedy w tym samym miejscu prowadzi się też selekcję iczęściowy odzysk surowców wtórnych. http://pl.wikipedia.org/wiki/Sk%C5%82adowisko_odpad%C3%B3w http://polskalokalna.pl/wiadomosci/lodzkie/lodz/news/rekultywacja- skladowiska-na-laskowickiej,1206087,3322
  70. 70. SKŁADOWANIE ODPADÓW Przez szereg lat brak było uregulowań prawnych dotyczących lokalizacji,budowy i monitorowania składowisk odpadów. W latach 70-tych i 80-tych składowiska lokalizowano bardzo często wwyrobiskach po eksploatacji żwiru, gliny itp. Do początku lat 90-tych nikt nie planował urządzeń służących zabezpieczeniuśrodowiska przed wpływem składowisk, takich jak sztuczne uszczelnienie,systemy zbierania odcieków czy systemy odgazowania. Dopiero w ustawie z dnia 7.07.1994 – Prawo budowlane w art. 3 składowiskoodpadów zaliczono do budowli. W ustawie z dnia 27.06.1997 r. o odpadach pojawiły się te pierwsze bardziejszczegółowe wymagania. http://zbc.ksiaznica.szczecin.pl/Content/21052/Praca+dokt.+A.+Lipniacka- Piaskowska.pdf
  71. 71. SKŁADOWANIE ODPADÓW W 2000 roku istniało w Polsce 999 zorganizowanych składowisk komunalnych o łącznejpowierzchni 3125 ha. Największymi powierzchniami składowania odpadów komunalnych dysponowaływojewództwa: wielkopolskie (13% ogólnej powierzchni składowisk) i dolnośląskie(11%), obok pomorskiego, warmińsko-mazurskiego, opolskiego i mazowieckiego (po 8-9%każde). Przeciętny wiek składowiska komunalnego w 2000 roku był równy 7,4 lat, średniapowierzchnia – 3,3 ha, zaś średnia docelowa wysokość gromadzenia odpadów – 8,1 m. http://zbc.ksiaznica.szczecin.pl/Content/21052/Praca+dokt.+A.+Lipniacka- Piaskowska.pdf
  72. 72. SKŁADOWISKO ODPADÓW = BIOREAKTOR HETEROGENICZNY3 STANY SKUPIENIA PROCESY:GAZOWY-BIOGAZ  FIZYCZNE  CHEMICZNE  BIOLOGICZNE STAŁY-ODPADY CIEKŁY-ODCIEKI
  73. 73. PROCESY BIOLOGICZNEPoczątkowy rozkład odpadów jest procesem tlenowym, gdyż zaraz pozdeponowaniu na składowisku odpady mają dostęp do powietrza.Niedługo po rozpoczęciu biodegradacji, tlen w składowisku zostaje wyczerpany, aponieważ niemożliwe jest uzupełnienie jego zapasu świeżym tlenem, wskładowisku rozpoczyna się proces beztlenowy.Biodegradacja w składowisku może nie być jednolita. Na przykład odcieki mogąmieć pH równe 5.5, przy równoczesnej produkcji metanu. Wynika to z faktu, że wróżnych częściach składowiska mogą zachodzić różne procesy biochemiczne.Niskie pH jest właściwe dla obszarów, w których nie powstaje metan, a powstająkwasy, podczas gdy w innych częściach składowiska posiadających stabilnąpopulację bakterii metanowych, kwasy organiczne są zużywane i utrzymuje się pHrówne 7. http://www.zgora.pios.gov.pl/wios/images/stories/wi/prtr/poradniki/poradnik_20 101103.pdf
  74. 74.  W czasie pierwszych tygodni po wysypaniu odpadów składowisko jest aerobowei produkowany jest przede wszystkim dwutlenek węgla. Infiltracja wody i osiadanie składowiska wypierają uwięzione w nim powietrze.Tak więc gaz wydzielany w początkowym etapie zawiera także tlen i azot. W miarę jak składowisko staje się anaerobowe wydzielanie tlenu zmniejsza sięprawie do zera, a azotu do poziomu podstawowego, mniejszego niż 1%. Głównymi gazowymi produktami końcowymi etapu anaerobowego są dwutlenekwęgla i metan. Produkcja metanu wzrasta powoli w miarę jak zwiększa się ilość bakteriimetanogennych. Przybliżony skład biogazu : 55% CH4 45% CO2 http://www.zgora.pios.gov.pl/wios/images/stories/wi/prtr/poradniki/poradnik_20 101103.pdf
  75. 75. Czynniki wpływające na produkcję biogazuDo głównych czynników wpływających na produkcję gazu na składowisku należyzaliczyć: skład odpadów (zawartość substancji organicznych w odpadach, ich podatnośćna rozkład), wilgotność złoża odpadów, temperaturę złoża odpadów (optymalna temp. dla fermentacji metanowejwynosi 35-38 ºC, na małych składowiskach zwykle jest niższa, w głębi dużychwaha się w granicach 25-40 ºC), pH, wiek odpadów (szczytowa produkcja metanu zachodzi zwykle w czasiepierwszych 2-10 lat), przepuszczalność składowiska (tlen jest czynnikiem inhibitującym wytwarzaniemetanu, gdyż hamuje rozwój bakterii wytwarzających metan), strukturę odpadów (rozwinięcie powierzchni odpadów np. przez rozdrabnianie,ułatwia działanie mikroorganizmów). http://www.zgora.pios.gov.pl/wios/images/stories/wi/prtr/poradniki/poradnik_20 101103.pdf
  76. 76. UPROSZCZONA BUDOWA SKŁADOWISKA http://metalurgia.bblog.pl/
  77. 77. SCHEMAT NOWOCZESNEGO SKŁADOWISKA ODPADÓW http://www.extem.ellaz.pl/polska/ksia-odpady.htm
  78. 78. ODZYSK BIOGAZU ZE SKŁADOWISKDo pozyskania gazu ze składowiskaodpadów komunalnych konieczne jestwybudowanie instalacji, w skład którejwchodzą: Elementy odbierające gaz ze złożaodpadów (studnie pionowe i kolektorypoziome); Kolektory odprowadzające gaz dopunktu zbiorczego (stacji zbiorczej); Stacja zbiorcza (odwadniacze,dmuchawa, aparatura kontrolno-pomiarowa). https://www.wm.com/sustainability/bioreactor-landfills/bioreactor-technologies.jsp /
  79. 79. ODGAZOWANIE PIONOWE http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG- podrecznik.pdf
  80. 80. http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
  81. 81. http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
  82. 82. http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG-podrecznik.pdf
  83. 83. Metody przyspieszania procesów na składowiskach Recyrkulacja odcieków Napowietrzanie odpadów http://www.metmarkt.com/project/2/dws/out/LFG- podrecznik.pdf
  84. 84. Metody przyspieszania procesów na składowiskach Recyrkulacja odciekówRozkład materii organicznej zawartej w odpadach jest prowadzony przezmikroorganizmy, dla których zawartość wody w odpadach jest ważnymczynnikiem środowiskowymŚrednia zawartość wilgoci w odpadach wynosi w przybliżeniu 30%. Według różnych autorów optymalna zawartość wilgoci w odpadach powinnabyć w zakresie od 50 do 70%.Zwiększenie zawartości wilgoci w odpadach można uzyskać poprzez systemrecyrkulacji odcieków. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  85. 85. Recyrkulacja odciekówSystem ten składa sie z czterech podstawowych elementów: systemunawadniania, odbioru powstających odcieków, układu pomp oraz zbiornika.System rozprowadzania odcieków w odpadach może być zrealizowany poprzezukład pionowych lub poziomych perforowanych rur umieszczonych w górnej częściskładowiska. Oprócz wymienionych dwóch układów stosowane jest takżerozdeszczowanie odcieków na powierzchni składowiska.Wybór układu do recyrkulacji odcieków jest związany z właściwościamihydraulicznymi odpadów.W systemie nawadniania odpadów, oprócz odcieków stosowana jest równieżwoda, odcieki z procesów przemysłowych oraz osad ściekowy z anaerobowejkomory fermentacyjnej.System obioru odcieków powstających w składowisku umieszczany jest na dnieskładowiska i zbudowany z poziomych perforowanych rur, umieszczonych wwarstwie przepuszczającej fazę ciekła. System pomp ma zapewnić odsysanie iwtłaczanie określonej ilości odcieków do składowiska. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  86. 86. Recyrkulacja odcieków http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  87. 87. Zalety recyrkulacji odciekówZintensyfikowanie procesów zachodzących w odpadach, a co za tym idziezwiększenie szybkości produkcji biogazu oraz skrócenie długotrwałegoniekorzystnego oddziaływania na środowisko po zamknięciu składowiska. Zwiększenie wilgotności odpadów, co powoduje również przepływodcieków przez masę odpadów.Dystrybucja pożywek i enzymów, buforowanie pH, rozcieńczanieskładników inhibitujących, produkcja metanu oraz równomiernerozprowadzanie mikroorganizmów wewnątrz odpadówZwiększenie odparowywania wody z odcieków oraz zmniejszenie ładunkuzanieczyszczeń w odciekach http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  88. 88. Napowietrzanie odpadówBardzo ważną metodą intensyfikującą procesy rozkładowe zachodzące wodpadach jest napowietrzanie. Wprowadzanie powietrza do odpadów powodujeuaktywnienie mikroorganizmów aerobowych, które szybciej rozkładają materięorganiczną zawartą w odpadach niż mikroorganizmy anaerobowe.Podczas napowietrzania odpadów ważne jest równie utrzymywanie wilgoci naodpowiednim poziomie.Optymalna zawartość wilgoci w odpadach podczas ich napowietrzania wynosi od45 do 65%. Gdy wilgotność odpadów spada poniżej 15% następuje zatrzymanieprocesów biologicznych. Wilgotność powyżej 60% prowadzi do powstawania strefbeztlenowych ze względu na utrudniony przepływ powietrza oraz utrudnionądyfuzję tlenu. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  89. 89. Napowietrzanie odpadówSystem napowietrzania może być realizowany przez pionowe lub poziomeumieszczenie w składowisku perforowanych rur. Poziomy system napowietrzaniajest stosowany na składowiskach, które są w trakcie eksploatacji.Wtłaczanie powietrza do zamkniętego składowiska dokonuje się poprzez pionowysystem napowietrzania.Powietrze wprowadzone do odpadów poprzez system perforowanych rur jestrozprowadzane w wyniku konwekcji i dyspersji.Podczas rozpoczynania napowietrzania istnieje możliwość powstania mieszaninywybuchowej metanu z powietrzem. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  90. 90. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_odpadow.pdf
  91. 91. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_odpadow.pdf
  92. 92. Zalety napowietrzania odpadówNapowietrzanie odpadów powoduje znaczną redukcję ładunku zanieczyszczeńw odciekach, przyspieszenie osiadania bryły odpadów, ograniczenie emisjimetanu do atmosfery oraz odparowanie dużych ilości wody związanej zewzrostem temperatury wewnątrz składowiska.Wzrost temperatury wewnątrz masy odpadów, wpływa na redukcjędrobnoustrojów patogennych.W warunkach aerobowych produkowana jest także mniejsza ilość odorów niż wwarunkach anaerobowych.Optymalna temperatura dla procesów aerobowych wynosi od 50 do 60°CPodczas napowietrzania odpadów bardzo ważne jest kontrolowanietemperatury, gdyż nadmierne podgrzanie odpadów może doprowadzić do pożaru. http://www.proakademia.eu/gfx/proakademia/files/monografie/produkcja_energii_z_ odpadow.pdf
  93. 93. Możliwości obróbki biogazu z jego wykorzystaniem http://zbc.ksiaznica.szczecin.pl/Content/21052/Praca+dokt.+A.+Lipniacka- Piaskowska.pdf
  94. 94. Składowisko odpadów w GliwicachKontenery agregatów kogeneracyjnych Budynki stacji transformatorowych i rozdzielni Silnik biogazowy www.skladowiskogliwice.pl/spoty-reklamowe/spot-reklamowy-5.html http://zbc.ksiaznica.szczecin.pl/Content/21052/Praca+dokt.+A.+Lipniacka- Piaskowska.pdf
  95. 95. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW METODY TERMICZNE www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  96. 96. spalanie
  97. 97. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW pirolizaPiroliza – rozkład cząsteczek związku chemicznego pod wpływem podwyższonejtemperatury bez obecności tlenu lub innego czynnika utleniającego. Zazwyczaj wczasie procesu pirolizy następuje rozkład złożonych związków chemicznych dozwiązków o mniejszej masie cząsteczkowej. SUROWCE Materiały organiczne: Materiały nieorganiczne: - biomasa; - surowce ceramiczne - odpady. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  98. 98. CEL PIROLIZY Przetwarzanie Wytwarzanie surowców do Recykling surowcowy półproduktówużytecznych form będących surowcami energii do dalszego wykorzystania http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  99. 99. PRODUKTY PIROLIZYStała pozostałość Części lotne / karbonizat / Smoła pirolityczna Gaz pirolityczny http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  100. 100. Przebieg procesu pirolizy http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  101. 101. WARUNKI KONWENCJONALNA SZYBKA BŁYSKAWICZNA PROCESU PIROLIZA PIROLIZA PIROLIZATemperatura [ C] 300-700 600-1000 800-1000Szybkośćnagrzewania 0,1-1 10-200 ≥ 1000[ C/s]Czas przebywaniaw temperaturzekońcowej [s] 600-6000 0,5-5 < 0,5Rozmiar cząstek[mm] 5-50 <1 pył http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  102. 102. PIROLIZA PÓŁKOKS BIO-OLEJ GAZ Wolna piroliza; Szybka piroliza; Błyskawiczna piroliza;Wydajność do 35% Wydajność do 80% Wydajność do 80% http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  103. 103. PIROLIZA WOLNA W wolnej pirolizie substancja organiczna ogrzewana jest do temperatury ok. 500°C z szybkością od kilku do kilkudziesięciu stopni na minutę. Lotne produkty procesu wydzielają się stopniowo co powoduje, że składniki gazów reagują z innymi składnikami stałej pozostałości, czy oleju pirolitycznego. Powstałe pary są w sposób ciągły odprowadzane i formowane do oleju. Proces pirolizy może trwać kilka minut lub nawet kilkanaście godzin.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Charcoal_retorts_cm01.jpg http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  104. 104. PIROLIZA SZYBKASubstancja organiczna rozkłada się do par, ZALETY:aerozoli i stałej pozostałości. Pary i  krótki czas reakcji,aerozole po ochłodzeniu i kondensacjitworzą ciemno-brązową ciecz. W zależności  możliwość szybkiego chłodzenia parod rodzaju użytego wsadu, powstaje 60- dające duże wydajności produktów70% mas. ciekłego bio-oleju, 15-25% mas. płynnych,stałej pozostałości i 10-20% nie skroplonych  możliwość starannego i precyzyjnegogazów. Szybkie ogrzewanie i szybkie doboru warunków temperaturowych reakcji.chłodzenie powoduje powstawanie zwysokocząsteczkowych gazów Podstawowe właściwości szybkiej pirolizy :podstawowego produktu: bio-oleju. W  bardzo szybkie ogrzewanie (ok. 100 /s);wyższej temperaturze głównym produktemjest gaz. Krótki czas reakcji minimalizuje  temperatura reakcji 425-500 C;tworzenie stałej pozostałości. Wytwarzany  krótki czas procesu;w szybkiej pirolizie olej stanowi produkt  szybkie schładzanie lotnych produktów doprzeznaczony do dalszej przeróbki, a stała bio-oleju.pozostałość i gazy są zawracane doprocesu i wykorzystywane jako paliwo http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  105. 105. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  106. 106. Węgiel drzewny jest stałą pozostałością po procesie pirolizy drewna, tzw. suchejdestylacji. Ze względu na zróżnicowane właściwości tego produktu pirolizy, znalazł onzastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Stosowany jest w przemyśle chemicznym,farmaceutycznym i spożywczym nie tylko z powodu niskiej zawartości siarki i fosforu,ale również ze względu na jego właściwości strukturalne i dużą reaktywność.Wytwarzanie węgli aktywnych z drewna, pośrednio poprzez proces pirolizy jest ważnągałęzią tego przemysłu. Otrzymuje się materiały o wysokich zdolnościachadsorpcyjnych stosowane np. do klarowania, odbarwiania płynów, filtracji wody,usuwania śladów substancji niepożądanych w tym fenoli, acetonu, benzolu. Wśródprzykładów zastosowania węgla drzewnego można wymienić także produkcję miedzi,brązu, niklu, aluminium, manganu, jak również disiarczku węgla, węgliku wapnia,węgliku krzemu i cyjanku sodu.Najpopularniejszym wykorzystaniem węgla drzewnego lub brykietów węgla drzewnegojest spalanie. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  107. 107. Bio-olej składa się z dwóch faz: olejowej oraz wodnej, zawierającejznaczne ilości związków tlenowych o małej masie cząsteczkowej. Bio-olejjest wieloskładnikową mieszaniną składającą się z cząsteczek o różnejwielkości, pochodzących z depolimeryzacji i fragmentacji trzech kluczowychskładników biomasy: celulozy, hemicelulozy oraz ligniny. Skład chemicznybio-oleju jest bardziej podobny do biomasy niż do olejów ropopochodnych. Wartość opałowa 16-19 MJ/kgDużą grupą związków zidentyfikowanych w olejach pirolitycznych są:kwasy karboksylowe, alkohole, fenole, estry, aldehydy, ketony orazheterocykliczne połączenia tlenowe.Woda w bio-oleju pochodzi głównie z wilgoci materiału, ale także jestproduktem reakcji dehydratacji zachodzącej podczas pirolizy. Dlategojej zawartość zmienia się w szerokim zakresie (15-30%), w zależnościod materiału i warunków procesu. Faza wodna zawiera niektórezwiązki takie jak kwas octowy, fenole, czy hydroksyaceton, z którychmogą być pozyskiwane użyteczne chemikalia. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  108. 108. Gaz pirolitycznyGłównymi składnikami gazu otrzymanego na drodze pirolizybiomasy są CO2, CO i węglowodory np. metan, etan. Jest toprodukt o niskiej kaloryczności, rzędu 6-8 MJ/m3. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  109. 109. http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/PLTRnW_piroliza.pdf
  110. 110. Wydajność Temperatura Producent Surowiec [kg/h] [ C] BTG Biomass 250 5000BTG Flash Pyrolyse Biomasa 500 Technology Group w rozruchu Pyrovac GroupPyrocycling Process Biomasa 3500 475 Inc., Ecosun b.v. ENTECH ENTECH Pyrolytic Renewable Energy Biomasa i odpady Typoszeregi 500 Gasification Technologies PTY organiczne 200–36000 System Ltd. Waste Gas Waste Gas Suche osady 500 750–850 Technology Technology Ltd. ściekowe OdpadySucha destylacja RATech komunalne b.d. 450–560metodą Ragaillera i biomasa UC ProzesstechnikHD-PAWA-THERM Osady ściekowe b.d. 600–700 GmbH http://www.inig.pl/inst/nafta-gaz/nafta-gaz/Nafta-Gaz-2010-08-04.pdf
  111. 111. METODY POZYSKIWANIA ENERGII Z ODPADÓW zgazowanieZgazowanie (gasification) - zamiana jakiejkolwiek substancji zawierającejwęgiel w gaz, który ma jeszcze użyteczną, możliwą dowykorzystania, wartość opałową.Czynnikiem zgazowującym może być: tlen, powietrze, para wodna lub ichmieszanina.Zgazowanie może być stosowane dla ciał stałych, ciekłych i gazowych.Zgazowywane mogą być różnego rodzaju węgle, oleje jak również gazziemny oraz różnej postaci produkty odpadowe.
  112. 112. PRODUKTY ZGAZOWANIA Gaz syntezowy Produkty uboczne / syngaz /; Popiół / lotne i ciekłe mieszanina / pozostałość mineralna / substancje smoliste /H2, CO, CO2, CH4 www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  113. 113. zgazowanie Gaz średniokaloryczny Gaz niskokalorycznysynteza turbina silnik silnik Metanol, alk Energia Energia Energia ohol elektryczna elektryczna elektrycznaBenzyna, olej napędowy amoniak www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  114. 114. Suszenie MOKRA BIOMASA = SUCHA BIOMASA + H2O H2O Piroliza Smoły, oleje, BIOMASA = GAZ PIROLITYCZNY + WĘGIEL CH4, H2, CO2, CO Spalanie C+ O2 ↔ CO2 C + ½ O2 ↔ CO CO2, CO,ciepło H2 + ½ O2 ↔ H2O H2O CO2 + C ↔ 2CO H2O + C ↔ H2 + CO CH4, CO2, Redukcja CO2 + H2 ↔ CO + H2O H2, CO 2CO + 2H2 ↔ CH4 + CO2 CO2 + 4H2 ↔ CH4 + 2H2O www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  115. 115. Czynnik H2 [%] CO [%] CO2 [%] CH4 [%] N2 [%] W [MJ/m3]zgazującypowietrze 16 20 12 2 50 3-6Tlen 32 48 15 2 3 13-20Para 50 20 22 6 - 10-15wodnaSkład gazu wytwarzanego w reaktorze zależy od wielu parametrów tj. skład paliwa,wielkość zgazowanych cząstek, czynnik zgazujący, parametry reakcji, zawartościwilgoci w paliwie, konstrukcji reaktora. www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  116. 116. KRYTERIA PODZIAŁU REAKTORYCzynnik zgazowujący  powietrzne;  tlenowe;  parowe;Sposób dostarczenia ciepła do  autotermiczne - część biopaliwa dostarczonego doprocesu bioreaktora ulega spaleniu dostarczając ciepło;  allotermiczne – ciepło wytwarzane w oddzielnym urządzeniu przez spalenie biomasy lub produktów jej przetworzenia dostarczane jest do reaktora za pomocą nośnika;Ciśnienie  atmosferyczne;  ciśnieniowe;Konstrukcja reaktora  ze złożem stałym : dolnociągowy współprądowy lub górnociągowy przeciwprądowy;  ze złożem fluidalnym: stacjonarnym lub cyrkulacyjnym;  strumieniowy; www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  117. 117. CZYNNIK ZALETY WADY ZGAZUJĄCYPowietrze  część paliwa ulega spaleniu  niska wartość opałowa – 3-6 MJ/m3; dostarczając ciepło;  duża ilość N2 w gazie;  umiarkowana ilość substancji  trudności z dokładnym ustaleniem smolistej; współczynnika nadmiaru powietrza;Para  wyższa wartość opałowa  wymaga zastosowania zgazowania syngazu 10-15 MJ/m3; pośredniego allotermicznego;  wysoka zawartość H2;  wysoka zawartość substancji smolistej w syngazie;  wymagany reforming katalityczny smoły;Tlen  wyższa wartość opałowa  wymaga zastosowania zgazowania syngazu; pośredniego allotermicznego;  wysoka zawartość H2 i CO w  wymagany reforming katalityczny syngazie, niska poziom CO2; smoły; www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  118. 118. KONSTRUKCJA ZALETY WADY REAKTORAZe złożem stałym  prosta, niezawodna konstrukcja;  długi czas konwersji wsadu;  ekonomicznie opłacalna dla  wysoka zawartość substancji małych układów; smolistych i/lub karbonizatu;  efektywna dla gazyfikacji mokrej  zmienny rozkład temperatur w biomasy; reaktorze;  niska efektywność energetyczna dla zimnego gazu;  niska wydajność;Ze złożem krótki czas konwersji wsadu;  wysoka zawartość cząstek pyłu wfluidalnym  wysoka wydajność 20-30GJ/m2h; syngazie;  stały rozkład temperatur w  ekonomicznie opłacalny w reaktorze; układach średniej i dużej mocy;  niska zawartość smół i karbonizatu;  wysoka efektywność energetyczna dla zimnego gazu;  mniejsze problemy związane z popiołami; www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  119. 119. PARAMETRY ZALETY WADY REAKCJIWzrost  zmniejszenie zawartości  spadek wydajności energetycznej;temperatury substancji smolistych i  wzrost ilości popiołu; karbonizatu;  zmniejszenie zawartości metanu w syngazie;  wzrost konwersji węgla;  wzrost wartości opałowej syngazu;Wzrost ciśnienia niska zawartość smół i  mała ilość instalacji; karbonizatu;  wysokie koszty gazogeneratorów o  niskie koszty kompresji małej mocy; syngazu przy dolnociągowym reaktorze;Wzrost  niska zawartość smół i  spadek wartości opałowej syngazu;współczynnika karbonizatu;nadmiarupowietrza www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  120. 120. TYP ZAWARTOŚĆ ZMIENNOŚĆ MOC CIEPLNAGAZOGENERATORA JAKOŚCI GAZU [MWt] smoła pył min maxZe złożem stałym Bardzo Niska Bardzo duża 0,05 1,5przeciwprądowy wysokaZe złożem stałym Bardzo Niska Duża 0,5 10współprądowy niskaFluidalny ze złożem Średnia Wysoka Bardzo niska 0,5 30pęcherzykowymFluidalny ze złożem niska Bardzo Bardzo niska 1 100cyrkulacyjnym wysoka www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  121. 121. PRZYKŁADY GAZYFIKATORÓW Przeciwprądowy gazyfikator biomasy rozdrobnionej EKOD-2 oraz schemat i etapy procesu zgazowania 1 – generator gazu, 2 – zasobnik, 3 – zespół napędowy, 4 – zespół usuwania popiołu, 5 – rurociągi, 6 – instalacja powietrzna, 7 – zbiornik biomasy, 8 – cyklon http://www.inig.pl/inst/nafta-gaz/nafta-gaz/Nafta-Gaz-2010-08-04.pdf.Gazyfikator EKOD-1, współpracujący z kotłem wodnym(komin na rysunku pominięto)1 – generator gazu, 2 – śluza, 3 – zespół transportowo-załadowczy, 4 – zespół usuwaniapopiołu, 5 – rurociąg, 6 – instalacja powietrzna, 7 – zespół palnika i komory spalania
  122. 122. TECHNOLOGIA / FIRMA PAŃSTWO GAZYFIKATORBioneer / Foster Wheeler / Finlandia Górnociągowy, do produkcji ciepłaEnergy Systems Inc. / USA Górnociągowy, do produkcji ciepła /PRME / energii elektrycznejBabcock Wilcox Volund Niemcy Górnociągowy, do produkcji ciepła / energii elektrycznejREL Waterwide Technology Nowa Zelandia Dolnociągowy, do produkcji ciepłaXylowatt Belgia Dolnociągowy, do produkcji energii elektrycznejBiomass Engineering Wlk. Brytania Dolnociągowy, www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  123. 123. TECHNOLOGIA / FIRMA PAŃSTWO GAZYFIKATORGas Technology Institute USA BFB; CZ – powietrze / tlen;/GTI / - Renugas niskociśnienioweTechnologyEnerkem Technologies Inc. Kanada BFB; CZ – powietrze / tlen; ciśnieniowe- BIOSYNtechnologyChemrec A.B. / ex Szwecja Strumieniowy; CZ – powietrze/tlen; wsadKvaerner Pulp&Paper / – ług pogorzelnyThermoselect S.A. Szwajcaria Dwustopniowy: piroliza + strumieniowe zgazowanie karbonizatu; CZ – tlen; wsad - odpadyEnergy Products of Idaho USA BFBEbara-Twin Rec UEP Japonia CFB; CZ – powietrze; wsad - odpadyGasification TechnologyBFB – reaktor fluidalny ze złożem stacjonarnym; CFB – reaktor fluidalny ze złożem cyrkulacyjnym; CZ – czynnik zgazowujący www.oze.opole.pl/zalacznik.php?id=375...470
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×