CAPITOLUL I INTRODUCERE

I.1 Introducere

Deşeurile în societatea actuală reprezintă produse ce rezultă în cantităţi din ce în ce mai mari din activitatea umană şi care, dacă nu sunt gestionate corespunzător, pot să ducă la poluarea solului, subsolului, apelor şi aerului.

Deşeurile sunt o consecinţă inevitabilă a activităţilor umane, însă în ultimele decenii, gestiunea lor a devenit o preocupare socială majoră datorită mai multor motive:

a) creşterea exponenţială a cantităţilor de deşeuri (rata pe locuitor a deşeurilor menajere a crescut cu 60% în perioada 1960-1990);

b) modificări importante ale compoziţiei deşeurilor (privind mai ales creşterea părţii ocupate de compozitele din carton-aluminiu-polietilenă, produse chimice de sinteză ş.a.);

c) reglementări din ce în ce mai stricte privind protecţia mediului, constrângerile fiind obligatoriu de respectat de toate ţările pentru că poluarea nu recunoaşte frontierele dintre ţări, pe de o parte, şi a evita ca unele regiuni sau ţări să devină receptorii deşeurilor din alte ţări;

d) creşterea gradului de conştientizare globală privind problemele mediului la toate nivelurile. În această nouă viziune, deşeul este privit ca o risipă în procesul de utilizare a resurselor naturale( care în cea mai mare parte sunt neregenerabile ) şi, totodată, ca un poluator sau având risc de poluare;

e) intensificarea reacţiilor publice vis-a-vis de proiectele de tratare a deşeurilor, după sindromul NIMBY (Not in my back yard – nu la mine). Este o reacţie care exprimă opoziţia locuitorilor faţă de amplasarea unor gropi rudimentare de descărcare a deşeurilor în apropierea locuinţelor şi care determină poluarea aerului, apelor subterane şi solurilor. Ea creează dificultăţi crescute la stabilirea amplasamentelor noilor instalaţii de tratare a deşeurilor, deşi riscurile de poluare a mediului sunt incomparabil mai mici decât în cazul gropilor de deşeuri necontrolate.

Din experienţa acumulată în lume rezultă că deşeurile au un mare potenţial de valorificare a unor materii prime şi materiale, ceea ce impune acţiuni de recuperare şi refolosire. Acţiunile operatorilor care se ocupă de colectare, transport, recuperare, refolosire, incinerare, depozitare au efect economic, unii obţinând beneficii importante.

I.2 Noţiuni de bază

Deşeul sau reziduul rezultă din producţia de bunuri, cât şi în faza de consum a lor. Din producţie provin deşeurile industriale şi cele agricole, iar în urma consumului rezultă deşeurile menajere, ca şi deşeurile publice (deşeuri din pieţe, din curăţirea

2 CAPITOLUL Istrăzilor, din sisteme de canalizare, de la spaţiile verzi), deşeuri de origine comercială sau industrială (ex. automobile uzate).

Deşeurile pot fi solide, lichide sau gazoase.Cele solide sunt reprezentate de deşeurile menajere, deşeurile stradale şi deşeurile

industriale. Deşeuri lichide sunt apele uzate menajere şi industriale (ape reziduale), iar cele gazoase sunt fumul din coşurile locuinţelor şi de la unităţile industriale, gazele de eşapament, scăpări de gaze din unităţile de industrie chimică.

Gunoi este termenul folosit pentru deşeuri menajere şi stradale în centrele populate..

Precolectarea este operaţia de strângere a deşeurilor de la locul de producere şi/sau depozitare în recipiente destinate acestui scop, amplasate în spaţii amenajate pentru a fi preluate cu mijloace specializate de transport. Precolectarea diferenţiată se referă la precolectarea deşeurilor de diferite categorii, separate pe sortimente, în saci, pubele, containere compartimentate etc., în vederea utilizării lor ca surse de materii prime sau de energie.

Colectarea deşeurilor este operaţia de strângere a deşeurilor la locul de producere şi de transport al lor până la locul de depozitare generală.

Conform STAS SR 13330, colectarea este preluarea periodică sau atunci când este necesar a deşeurilor de la locul de producere şi/sau din sistemul de precolectare.

Transportul deşeurilor este operaţiunea de deplasare a deşeurilor cu mijloace specializate, de la locurile de producere sau de colectare la locurile de depozitare intermediară, de valorificare sau la cele de depozitare finală.

Tratarea sau prelucrarea deşeurilor cuprinde o serie de procedee fizico-mecanice, chimice sau biologice care se realizează cu scopul diminuării factorilor de risc asupra mediului, al reducerii spaţiilor de depozitare, precum şi al valorificării lor.

Depozitarea deşeurilor este acţiunea de depunere temporară (numită depozitare intermediară) sau definitivă a acestora în depozite. Ea este organizată de regulă ca depozitare controlată.

Valorificarea deşeurilor se referă la utilizarea uneia sau mai multor componente ca sursă de materii prime sau energie.

Gestionarea sau gestiunea deşeurilor cuprinde ansamblul de activităţi, măsuri şi prevederi legislative referitoare la deşeuri, inclusiv cele care privesc influenţa acestora asupra mediului ambiant şi aspectele economice legate de acestea (fig.1.1.)

Opţiunile de gestiune a deşeurilor, gradul de separare la sursă a celor reciclabile şi recuperabile, proporţia activităţilor de recuperare în centrele destinate acestor operaţii, ca şi ponderea deşeurilor care sunt procesate prin incinerare, compostare şi prin alte metode, se stabilesc de către administraţiile localităţilor. Strategiile privitoare la deşeuri

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 3ţin seama de: cantitatea şi caracteristicile deşeurilor din localitatea respectivă, structura, dotarea şi capacitatea operatorilor pentru a transpune în practică strategiile de gestiune, de posibilităţile (spaţiile disponibile pentru depozitare controlată). Responsabilizarea, educarea şi conştientizarea populaţiei pentru aplicarea unei filiere de gestiune, necesită folosirea de metode stimulative (ex. degrevări de tarife pentru sortarea la domiciliu) şi coercitive (amenzi).

I.1 . Activităţile referitoare la gestiunea deşeurilor

În România, după 1990, problematica deşeurilor are câteva obiective: alinierea la cerinţele U.E., globalizarea şi deschiderea pieţii spre libera concurenţă, privatizarea serviciilor salubrizate, descentralizarea, întărirea coeziunii sociale, asigurarea dezvoltării durabile.

În ţara noastră se produc anual. (anul 2003) cca 7,7 mil tone de deşeuri urbane, din care 6,3 mil tone reprezintă deşeuri de la populaţie şi 1,4 mil tone deşeuri stradale.

În perioada următoare, până în 2020, se prognozează: creşterea cantităţii de deşeuri în urma extinderii serviciului de salubrizare în mediul rural (unde se prognozează un indice de producere de 0.3 – 0,4 kg/loc./zi, exclusiv deşeuri fermentabile şi agricole) iar indicele în marile oraşe va fi de 1,1 – 1,4 kg/loc/zi; scăderea fracţiei fermentabile la cca 40 - 45%, creşterea procentului de materiale plastice (în special PET), hârtie, cartoane în cadrul fracţiunii uscate. De asemenea, deşeurile voluminoase (în special cele electro-casnice ) tind să devină o problemă pe termen scurt şi mediu, iar nămolurile de la staţiile de epurare vor trebuie bine monitorizate şi gestionate cantitativ şi din punct de vedere al compoziţiei.

Cerinţele de implementare a unor management integrat al deşeurilor, în concordanţă cu exigenţele U.E. sunt:

- prevenirea generării deşeurilor;- colectarea diferenţiată;- reciclarea deşeurilor urbane, propunându-se a se ajunge la 10% în 2005, 30%

în 2010, 45% în 2015, 60% în 2020. Aceste cifre includ şi reducerea cantităţilor biodegradabile depozitabile la 75% (din valoarea înregistrată în 2001) până în 2007 (cca 4,3 mil tone), la 50% până 2010 (cca 2,9 mil tone) şi la 35% până în 2017 (cca 2 mil

Precolectarea deşeurilor

Colectarea deşeurilor

Transportul deşeurilor

Depozitarea intermediară a

deşeurilor

Tratarea şi valorificarea

deşeurilor

Depozitarea finală a

deşeurilor

Gestiunea deşeurilor Monitorizarea deşeurilor

Prevenirea (diminuarea) producţiei deşeurilor

Evacuarea şi tratarea deşeurilor

4 CAPITOLUL Itone). Ca rezultat al, indicilor de reciclare prognozaţi, cantităţile de deşeuri urbane depozitate vor scădea la 7,49 mil tone în 2005, la 6,56 mil tone în 2010, la 5,65 mil tone în 2015, şi 4,56mil tone în 2020;- reciclare deşeurilor speciale; la ambalaje se va ajunge până în 2010 la un indice de

recuperare de 50% din cantitatea totală..

I.3 Scurt istoric al dezvoltării activităţilor de gestiune a deşeurilor

Cercetările arheologice au dovedit că încă, de acum 4000 ani, unele localităţi din valea Indusului aveau servicii de colectare a gunoaielor menajere. Se foloseau căruţe care circulau în tuneluri prevăzute cu puţuri în care se aruncau gunoaiele.

Din gunoaiele menajere se poate obţine compost, adică îngrăşământ de natură organică, în urma fermentării aerobe a deşeurilor vegetale (frunze, paie, buruieni etc.), în amestec cu substanţe minerale (ex. cenuşă) care se poate folosi în agricultură (mai ales în sere şi solarii). Ţăranii chinezi foloseau această metodă încă de acum 5000 de ani.

În Olanda, în Evul Mediu se folosea compostul obţinut prin fermentarea deşeurilor de grădină împreună cu cenuşa de lemn, iarbă, gunoiul stradal şi dejecţiile umane.

Grija pentru îndepărtarea gunoaielor este foarte veche şi în oraşele din vestul Europei. În Paris, în anul 1348 se emite o ordonanţă care solicită locuitorilor urbei să transporte noroiul şi gunoaiele în locuri anume stabilite. Ciuma din 1500 şi 1522 impulsionează organizarea sistemului de transport a gunoaielor. Autorităţile însărcinează antreprenori care să cureţe străzile (în anii 1608, 1621, 1643), cetăţenii având obligaţia să depună gunoaiele în tomberoane, de unde erau preluate periodic. În anul 1800 la Lyon s-a inaugurat sistemul de recipienţi metalici în care se depuneau gunoaiele şi noroiul de către cetăţeni şi măturătorii municipali. Acest sistem a fost introdus la Paris în 1883 de prefectul Poubelle (de aici denumirea de pubelă).

În ţara noastră, activităţile de curăţire a oraşelor încep în sec. XVI, grija fiind însă redusă, ceea ce este dovedit de o serie de epidemii de holeră şi ciumă care au bântuit de-a lungul evului mediu. În 1790, Divanul ţării dă poruncă Agiei să oblige locuitorii să cureţe străzile şi curţile.

Primul regulament complet şi modern de salubritate intitulat "Regulament pentru menţinerea curăţeniei în străzile şi pieţele capitalei", elaborat de medicii Iacob Felix şi Anastasie Tatu, a fost publicat la 11 martie 1866. Pe lângă curăţirea străzilor, regulamentul se referea la puţuri absorbante pentru evacuarea apelor murdare din gospodării şi avea recomandări privind zonele de protecţie sanitară pentru puţurile de alimentare cu apă. Desigur că promovarea acestui regulament a fost impusă de mirosurile gunoaielor şi valurile de insecte care propagau bolile şi de posibilitatea de a utiliza materiile organice din gunoaie în calitate de îngrăşământ agricol.

În situaţia actuală în ţara noastră, sistemele de gestiune a deşeurilor au intrat într-o perioadă de reformă şi îmbunătăţire, urmărindu-se apropierea lui de standardele cerute de integrarea în UE.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 5Cantităţile de deşeuri sunt din ce în ce mai mari. Astfel, numai municipiul

Bucureşti, cu o populaţie de 2,1 milioane locuitori, generează zilnic 1622 t de deşeuri menajere şi industriale. Din acestea, 79 t sunt reciclate, 6 t sunt incinerate, iar 1333 t sunt depozitate.

În spaţiul rural, unde locuiesc circa 10 milioane de oameni (46% din populaţie) nu există decât în puţine localităţi sisteme de colectare a deşeurilor, ci numai unele locuri de depozitare şi, în multe cazuri sunt deversate în albiile cursurilor de apă.

Un moment important în dezvoltarea activităţii de salubrizare în ţara noastră îl reprezintă înfiinţarea Asociaţiei Naţionale patronale şi profesionale de gospodărire comunală şi locativă (în anul 1990) şi constituirea Asociaţiei Române de Salubritate (în anul 1999).

6 CAPITOLUL I

CAPITOLUL II PROVENIENŢA, COMPOZIŢIA ŞI STABILIREA

CANTITĂŢII DE DEŞEURI

2.1. Clasificări

Deşeurile sau reziduurile sunt materiale şi materii prime rezultate din activitatea umană care prin ele însele, fără a fi supuse unor transformări, nu mai pot fi utilizate.

După provenienţă deşeurile se clasifică astfel (după SR 13350):- menajere, provenind de la locuinţe şi unităţi social-administrative;- asimilabile celor menajere, de la industria locală, ateliere, întreprinderi

industriale etc.;- stradale, de la salubrizarea căilor de circulaţie publică (străzi, alei, trotuare);- animaliere, ce provin de la abatoare, unităţi zootehnice, ecarisaje;- deşeuri spitaliceşti asimilabile celor menajere, provenind de la policlinici,

dispensare, institute cu profil medical ş.a.;- deşeuri de grădină, care cuprind materiale vegetale, pământ, frunze din

grădini, parcuri, scuare, spaţii verzi amenajate etc.;- deşeuri agricole rezultate din activitatea agro-industrială (melasă, boştină etc.);- nămoluri de la staţiile de epurare, haznale, fose septice etc.;- deşeuri de construcţii, provenind din demolări, de la reparaţiile construcţiilor şi

de la execuţia construcţiilor noi;- deşeuri voluminoase, de la locuinţe şi instituţii social-administrative.După compoziţie se disting două grupe de deşeuri:- cu compoziţie anorganică. Exemple: resturi metalice feroase şi neferoase,

resturi din construcţii (betoane, tencuieli, pavaje etc.), sticlă şi cioburi de sticlă, ceramică, zgură, cenuşă, agregate diverse, praf, nămoluri anorganice;

- cu compoziţie organică, ca exemple fiind: resturile vegetale, resturile animaliere, hârtie, cartoane şi produse din hârtie, textile, materiale plastice, lemn, plută, resturi de la prelucrarea pieilor şi blănurilor, resturi de la prelucrarea cauciucului, nămoluri organice etc.

După caracteristicile principale de tratare pot fi împărţite în:- deşeuri combustibile, din care fac parte resturile de hârtie, cartoane, produse

de hârtie, textile, plastice, lemn, plută etc.;- deşeuri fermentabile sau biodegradabile, din care fac parte resturile

alimentare, legume, fructe, resturile animaliere etc;- deşeuri inerte, dintre acestea făcând parte: resturile metalice feroase şi

neferoase, resturile din construcţii, resturile de sticlă, ceramică, zgură,cenuşă, pământul etc.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 7După posibilităţile de refolosire:- deşeuri refolosibile ca atare, cu exemplele: sticlă, metale feroase şi neferoase,

textile, plastice, resturi de la tăbăcării, pielării şi blănării, lemnul, pluta, cauciucul;

- deşeuri refolosibile ca materii prime secundare, unde pot fi incluse: hârtie şi carton, sticlă, metale feroase şi neferoase, textile, plastice, resturi de la tăbăcării, pielării şi blănării, lemn, plută, cauciuc, resturi alimentare, resturi vegetale, legume, fructe, resturi animaliere, ş.a.

Deşeurile industriale sunt specifice procesului tehnologic utilizat.Deşeurile miniere provin din decoperte (la exploatările de lignit de la suprafaţă),

din excavaţii subterane (cantităţi mici şi care sunt transportate şi depozitate "în uscat"). Tot deşeuri miniere sunt cele provenite din procesele de preparare şi extragere a minereurilor. Astfel, la extragerea cărbunilor rezultă: steril, cărbuni, reactivi de flotaţie (uleiuri, gudron, petrol ş.a.). Probleme grave de protecţia mediului ridică deşeurile de la prepararea minereurilor radioactive.

Deşeurile din industria metalurgică şi siderurgică constau din:- zgură de furnal (bazică sau acidă) din procesul de obţinere a fontei;- zgură de oţelărie, cu conţinut ridicat de fier în stare liberă;- zgură de la extragerea metalelor neferoase;- nisipuri sterile de la exploatarea nisipurilor bituminoase şi de la nisipurile

folosite în turnătorii;- şlamuri metalurgice, ce reprezintă deşeuri din uzinele cocsochimice. Sunt

amestecate cu gaze de furnal şi nisipuri de turnătorie.Deşeurile din industria energetică rezultă în urma arderii combustibililor în

centrale termoelectrice şi constau din:- zgură de cazan (din arderea cărbunilor pe grătare fixe);- zgură de cărbune (se deosebeşte de prima prin conţinutul remanent de cărbune

şi prin structură);- zgură şi cenuşă de la termocentrale unde cărbunii sunt mărunţiţi sub formă de

pulbere şi apoi sunt injectaţi în focare.Deşeurile din industria chimicăSunt de diverse categorii. Astfel, din industria sodei rezultă calcar subgabaritic (cu

particule mai mici de 12 mm), deşeuri sub formă de suspensii (suspensii de nămol de la soda caustică ş.a.).

Din industria îngrăşămintelor fosfatice şi acidului sulfuric rezultă deşeuri de fosfogips şi cenuşă de pirită.

Deşeurile de Ca(OH)2 de la producerea acetilenei se depozitează sub formă de suspensii în bazine de pământ, unde, în urma infiltraţiilor şi evaporării, se transformă în pastă de var.

Din industria celulozei rezultă leşii bisulfitice, care au un pronunţat caracter poluant.

8 CAPITOLUL IDin industria petrolieră rezultă gudroane, produse rafinate care au caracter

puternic poluant; la fel răşinile din industria pigmenţilor, coloranţilor şi aluminei care sunt sub formă de şlamuri.

2.2. Compoziţia şi caracteristicile fizico-chimice ale reziduurilor menajere

Reziduurile menajere sunt foarte eterogene, compoziţia lor prezentând variaţii mari de la o localitate la alta, funcţie de anotimp, gradul de dezvoltare urbanistică şi de civilizaţie, de nivelul de viaţă, de profilul alimentar ş.a.

Stabilirea compoziţiei presupune determinarea procentuală a componentelor: hârtie şi carton; sticlă, textile; lemn; materiale plastice; cauciuc; oase; materiale ceramice; metale; resturi alimentare; pământ; cenuşă; zgură; etc.

În raport cu procesele fizico-chimice ce au loc după depozitarea reziduurilor menajere ele pot fi:

- combustibile (lemn, textile, materiale plastice etc.);- fermentabile (resturi de alimente, fructe, legume, carne etc.);- inerte (metal, sticlă, zgură, materiale ceramice etc );- sub formă de pulbere (cenuşă, pământ, praf).

Compoziţia medie a deşeurilor menajere în ţările Uniunii Europene este următoarea:

- fermentabile 36%- hârtie, carton 26%- mase plastice 7%- sticlă 10%- metale 5%- altele 16%

Există variaţii între ţări în raport cu deprinderile de trai.Volumul specific de deşeuri este de 310 kg/locuitor/an şi prezintă o creştere

anuală de 1-3%. Ca tendinţă generală în ţările U.E., se constată o scădere a fracţiunilor organice, fermentabile, în favoarea materialelor de ambalaj, cum sunt cartonul, sticla, materialele compozite, ceea ce determină scăderea densităţii aparente şi creşterea puterii calorice nete.

Compoziţia deşeurilor menajere din România prezintă diferenţe faţă de cea din ţările Europei Occidentale şi SUA, în sensul unui procent mai mare de fracţii organice fermentabile (tabel 2.1.).

Compoziţia deşeurilor menajere din municipiul Iaşi (valori medii pe perioada 1995-2000) este: hârtie-carton 12%, sticlă 7%, metale 5%, plastice 7%, textile 5%, materiale organice 62%, alte materiale 2%.

Compoziţia deşeurilor menajere din municipiul Piatra-Neamţ este reprezentativă pentru oraşele din ţara noastră cu populaţie în jur de 100.000 locuitori (are 125.000 locuitori). În tabelul 2.2 este prezentată situaţia existentă în perioada septembrie – decembrie 1999.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 92.1. Compoziţia deşeurilor menajere în România comparativ cu Europa Occidentală şi SUA

Componente România Europa Occidentală SUAComponente uşor combustibile (hârtie, carton, cauciuc, plastic, textile)

10÷15 40÷45 45÷47

Deşeuri organice fermentabile 40÷60 22÷25 10÷20Deşeuri metalice 3÷7 3÷5 5÷8Deşeuri de sticlă 2÷10 9÷12 5÷10Alte materiale inerte 5÷15 10÷13 5÷10Diverse 3÷5 3÷8 3÷8

2.2. Compoziţia reziduurilor menajere din municipiul Piatra Neamţ

Fracţia Volum Greutate Densitatea aparentă (kg/m3)

% m3/an % tone/an

Hârtie şi carton 9,0 9900 8,4 5110 516Butelii şi pahare din materiale plastice 8,9 9790 2,7 1610 465Alte materiale plastice 8,0 8800 1,8 1060 121Butelii sticlă 5,1 5610 5,2 3170 565Alte sticle 3,3 3630 3,3 1980 546Metale 2,5 2750 1,6 950 346Lemn 3,4 3740 3,3 1980 529Reziduuri menajere şi organice 30,8 3380 40,6 24590 726Reziduuri organice specifice sezoniere 18,3 20130 21,4 12960 644Reziduuri din demolări 1,6 1760 1,9 1130 642Alte reziduuri 9,1 10010 9,9 5960 595TOTAL 100 110000 100 60500 -

Se constată că şi în cazul acestei localităţi fracţiunea predominantă este cea organică care reprezintă un procent de 49% din volumul total. Reziduurile din materiale plastice au următoarea componenţă din tabel 2.3, remarcându-se o pondere mare a buteliilor de PET, urmată de materialele din PEjd:

2.3. Componenţa reziduurilor din materiale plastice

% din greutateButelii din PET curate 33Alte butelii din PET 4Bidoane de ulei 4Pahare 4Pungi de polietilenă de joasă densitate (PEjd) 10Materiale din polietilenă de joasă densitate grele 17Materiale din polietilenă de joasă densitate subţiri 12Materiale de polietilenă de înaltă densitate (PEid) 11Materiale din polipropilenă (PP) 3Altele 2TOTAL 100

10 CAPITOLUL I2.2.1. Compoziţia deşeurilor stradale

Cuprinde, de regulă, praf şi pământ în proporţie de 60-80%, frunze şi lemn 5-8%, hârtie şi carton 2-4%, resturi de la şantiere de construcţii (moloz, zidărie, piatră etc.) 3-5%, resturi vegetale şi animale 0,1-0,2%, materii fecale de la animale de tracţiune 1-2%, alte deşeuri din magazine şi pieţe 2-4%.

Determinarea compoziţiei se face la fel ca la cele menajere, însă deşeurile vor fi colectate şi sortate diferenţiat în raport cu tipul de îmbrăcăminte al străzilor: îmbrăcăminte impermeabilă, asfalt, îmbrăcăminte permeabilă (pavele rostuite cu nisip, pavaj de beton), îmbrăcăminte provizorie (macadam, pietriş).

2.2.2. Compoziţia deşeurilor industriale

Se prezintă sub diferite stări fizice: solide, paste (nămol), lichide, gazoase şi sunt evacuate continuu sau intermitent.

Se pot clasifica astfel:- reziduuri industriale asimilabile celor menajere, în care predomină ambalajele

de hârtie, carton, lemn, textile, resturi de bucătărie. Pot fi tratate la fel ca reziduurile menajere;

- reziduuri industriale combustibile ca: uleiuri şi solvenţi organici, hidrocarburi diverse, nămoluri cu caracter organic evacuate de la unităţile din industria petrolieră ş.a.;

- reziduuri industriale toxice, reprezentate de săruri provenind de la tratări termice, săruri de cupru şi mercur, fenoli, efluenţi de la atelierele de galvanoplastie încărcaţi cu produse cianurate şi cromate, care au toxicitate ridicată, reziduuri gazoase conţinând acizi de carbon, clor ş.a. Toţi aceşti compuşi toxici impun o neutralizare chimică înaintea evacuării în mediu;

- reziduuri industriale acide, ca resturile de HCl, H2SO4, H2NO3 şi compuşi organici cu caracter acid. Sunt prezente în general sub formă lichidă;

- reziduuri industriale bazice reprezentate de resturi de compuşi chimici alcalini din industria chimică, petrochimică, de tratare electrolitică; sunt în general sub formă lichidă;

- reziduuri radioactive de la centralele nucleare ca şi de la laboratoare ce folosesc substanţe radioactive. Ele sunt radiotoxice şi periculoase pe toată durata vieţii radioelementelor;

- reziduuri industriale provenind din industria de prelucrare a sticlei, cimentului, varului. Sunt stabile din punct de vedere chimic şi nu necesită tratări;

- reziduuri fermentabile care provin în industria alimentară (abatoare, fabrici de conserve de legume), din pieţe, magazine de carne şi legume. Trebuie valorificate sau neutralizate înainte de evacuare.

Reziduurile industriale au structuri diferite de la o ţară la alta.În Anglia, de exemplu structura lor se prezintă astfel:

reziduuri inerte ..... 70 -90%deşeuri necontaminate din fabrici ..... 5 -15%reziduuri bazice ..... 3 - 6%reziduuri toxice ..... 3 - 5%

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 11reziduuri ale proceselor de ardere ..... 1 - 3%

* Nu sunt cuprinse reziduurile de la centralele termice şi nici din industria minieră

2.2.3. Compoziţia şi caracteristicile nămolurilor provenite de la staţiile de epurare orăşeneşti

Acestea au în compoziţia lor:- substanţe grosiere (organice şi minerale) reţinute pe grătare şi site;- substanţe grase (organice şi minerale) reţinute în separatoarele de grăsimi;- nămoluri proaspete de la decantoarele primare sau de la tratări chimice urmate

de precipitarea unor substanţe;- nămoluri active de la decantoarele secundare după filtre biologice sau după

bazinele de aerare;- nămoluri fermentate provenite de la fose septice, rezervoare şi bazine de

fermentare;- nămoluri active de la concentratoarele de nămol;- nămoluri uscate (30-50% umiditate) şi deshidratate (70-80% umiditate);- cenuşă şi zgură de la incinerarea nămolurilor.

Compoziţia chimică a nămolurilor:Proaspăt Fermentat

N = 3,5 – 4,5% 2 – 2,5%P2O5 = 2 – 3% 1 – 2%K2O = 0,5 – 1% 0,2 – 0,5%

Substanţe organice = 60 – 80% 40 – 65%

Cele provenite din apele uzate orăşeneşti şi din industria alimentară pot fi folosite ca îngrăşăminte agricole. Cele din staţiile de epurare orăşeneşti în amestec cu reziduuri menajere şi stradale pot fi valorificate pentru prepararea compostului ca şi pentru incinerare.

2.3. Analize privind deşeurile

2.3.1. Condiţiile de prelevare

Itinerariile de colectare să fie fixate astfel ca proba să fie reprezentativă pentru o anumită categorie de imobile, zone sau cartiere.

Proba medie să cuprindă 2-4% din cantitatea zilnică de reziduuri a zonei.Analizele se fac lunar cu reziduuri proaspete (din ultimele 24 ore)Colectarea se face în vehicule fără compactare.

2.3.2. Determinarea greutăţii specifice a deşeurilor

Greutatea specifică aparentă este greutatea unităţii de volum în starea în care au fost depuse reziduurile (fără compactare).

Ea variază între 300-400 kg/m3 pentru ţara noastră şi între 200-300 kg/m3 în ţările din Europa de Vest şi America de Nord. În marile oraşe este în jur de 200 kg/m3.

12 CAPITOLUL IIn cazul folosirii autocompactoare pentru colectarea deşeurilor greutatea specifică

se măreşte 2 – 4 ori. De asemenea ea se măreşte în depozite, în urma procesului de compactare cu utilaje adecvate.

Vehiculul cu reziduuri se cântăreşte plin şi gol (după descărcare), la rampa de depozitare controlată, pe o platformă amenajată. Reziduurile se descarcă pe această platformă.

Se determină greutatea specifică volumetrică cu relaţia:

(2.1.)

unde:G1 – greutatea vehiculului plin [t];G2 – greutatea vehiculului gol [t];V – volumul reziduurilor [m3].

2.3.3. Determinarea compoziţiei deşeurilor

Pentru determinarea compoziţiei se procedează astfel:- reziduurile sunt cernute printr-un ciur cu ochiuri de 25 mm şi apoi prin cel cu

ochiuri de 5 mm;- se cântăresc cantităţile rămase pe cele două ciururi, şi cele fine (trecute prin cel

de-al doilea);- se cântăresc componentele reziduurilor, care au rămas pe ciurul cu ochiuri de

25 mm şi se raportează greutatea fiecărui component la greutatea totală a probei analizate.

În buletinul de analiză se înscriu componentele şi procentele ce le deţin, şi anume: elemente fine (sub 5 mm), resturi cu d = 5 ... 25 mm, materii vegetale şi animale fermentabile, hârtie, carton, textile, metale, oase, piele, cauciuc, mase plastice, sticlă, diverse.

Folosind metoda de caracterizare a deşeurilor menajere MODECOM, elaborată de L’ADEME (Agenţia de Mediu şi Gospodărire a Energiei) din Franţa, se realizează o cunoaştere a compoziţiei deşeurilor în funcţie de obiective precise ca: reciclarea anumitor componente şi ambalaje, determinarea variaţiilor şi specificităţii compoziţiei legate de habitat, etc.

Compoziţia se încadrează în 13 categorii:- deşeuri fermentabile, împărţite în deşeuri alimentare şi deşeuri de gradină- hârtie, împărţită în ambalaje, ziare-broşuri şi reviste şi materiale de publicitate

pe hârtie glace, alte hârtii (plicuri, hârtie de scris, hârtie pentru calculator );- cartoane;- compozite: ambalaje de diferite materiale(hârtie , plastic, aluminiu, ambalaje

de cafea, etc.)- textile: ambalaje pentru saci de fructe, materiale din fibre naturale(bumbac,

lână, in ), materiale din fibre sintetice( saci de sport, de voiaj etc.);

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 13- textile sanitare: ambalaje, alte textile sanitare (şerveţele igienice, vată, şi hârtie

folosită la împachetat);- materiale plastice: folii de PE şi PP (saci de ambalat, saci menajeri), sticle

transparente de PVC (pentru apă plată sau gazoasă, ulei, oţet), sticle transparente din PET (pentru apă minerală ), sticle din polietilena opace, sticle şi flacoane netransparente din PVC, sticle şi flacoane din PET, ambalaje din polistiren, alte ambalaje din plastic, şi alte deşeuri din plastic (tuburi, jucării, carduri etc );

- combustibil neclasat: ambalaje (cutii pentru brânzeturi, lăzii pentru fructe), alte ambalaje neclasate (lemn, cauciuc, saci etc.);

- sticlă: ambalaje din sticlă verde, din sticlă transparentă, ambalaje din sticlă maro, ambalaje din sticlă de alte culori, alte deşeuri din sticlă (platouri);

- metale: ambalaje din metale feroase (cutii de conserve, capace pentru borcane, doze de băuturi), alte deşeuri din materiale feroase, ambalaje din aluminiu, ambalaje din alte metale şi alte deşeuri din diferite metale (robinete, caserole etc.);

- necombustibil neclasat: ambalaje necombustibile neclasate, alte combustibile neclasate (material inert neclasat pe diferite categorii);

- deşeuri speciale: baterii alcaline, baterii bazice, baterii reîncărcabile, baterii plate, aerosoli, ambalaje pentru produse medicale, ambalaje pentru uleiuri de maşini, ambalaje pentru alte deşeuri speciale, alte deşeuri speciale, deşeuri speciale pentru activităţi sanitare (seringi şi perfuzii);

- materiale fine cu diametrul <20 mm: praf , pământ, cenuşă, zgură , bucăţi mici de hârtie, de sticlă etc.

In tabelul 2.4 este prezentata caracterizarea folosind metoda MODECOM a deşeurilor din Iaşi în primăvara anului 2002.

2.4. Componenţa deşeurilor menajere din oraşul Iaşi, folosinf metoda MODECOM

Nr crt. Categoria de deşeuri % din greutate1 Fermentabile 37,12 Hârtie 3,83 Carton 2,44 Compozite 0,15 Textile 1,96 Textile sanitare 2,17 Plastic 7,28 Combustibil neclasat 0,99 Sticlă 3,510 Metal 1,011 Necombustibil neclasat 6,812 Deşeuri speciale 0,113 Materiale fine ( < 20 mm ) 32,4

14 CAPITOLUL I2.3.4. Determinarea umidităţii deşeurilor menajere

Reziduurile prelevate sunt uscate în etuvă la 105 0C până se obţine o greutate constantă. Cântărindu-se înainte şi după uscare, umiditatea reziduurilor menajere se calculează cu relaţia:

2.2.

în care:Wt – umiditatea totală [%];Wr – umiditatea relativă [%], respectiv conţinutul de apă care poate fi îndepărtat în

aer liber la temperatura de 16-20 0C la o umiditate a aerului de 50%;Wh – umiditatea higroscopică [%], respectiv conţinutul de apă care poate fi

îndepărtat prin uscare în etuva de laborator la temperatura de 105 0C.Wt este de 25 ... 60%, mai mare vara datorită proporţiei mai mari de deşeuri

vegetale.

2.3.5. Determinarea puterii calorice

Puterea calorică reprezintă cantitatea de căldură degajată prin ardere de către 1 kg de reziduuri brute, şi se exprimă în kJ/kg sau kcal/kg.

Substanţele combustibile se caracterizează printr-o putere calorică superioară (Hs) şi o putere inferioară (Hi). Reziduurile menajere se caracterizează prin puterea calorică inferioară, întrucât puterea superioară presupune că vaporii de apă au restituit căldura de evaporare, ori la instalaţiile de incinerare, vaporii de apă formaţi se evacuează prin coş, împreună cu gazele de ardere, fără a restitui căldura de evporare.

Determinarea puterii calorice se face prin mai multe metode:a) cu calorimetrul determinând puterea calorică pe componente;b) prin metoda grafică folosind componenta fizică şi umiditatea reziduurilor

menajere şi folosind diagrama lui Boll;c) prin determinări la scară naturală în instalaţii de incinerare.În prealabil deşeurile sunt uscate, apoi extrase metalele, sticlele, pietrele (care nu

au aport caloric) şi apoi sunt măcinate (într-o moară cu bile). O parte din material se arde în cuptorul de laborator şi se determină procentul de cenuşă

2.3.5.1. Măsurarea directă cu calorimetru

Se iau 1 kg de reziduuri uscate şi măcinate, se arde această probă şi se obţine puterea calorică superioară (Hs).

Funcţie de Hs rezultă puterea calorică inferioară (Hi) cu relaţia:

2.3.în care:

W este conţinutul de apă (% din greutatea materialelor probei)

2.4.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 15Wt – umiditatea totală (% de apă din masa combustibilului);H – procentul masic de hidrogen al combustibilului

O funcţie aproximativă folosită în practică este:

2.5.Metoda este utilizabilă pentru eşantioane mici.

2.3.5.2. Calculul puterii calorice medii cunoscând compoziţia reziduurilorPuterea calorică inferioară se stabileşte cunoscând procentele p1, p2 ... pn ale

componenţilor reziduurilor menajere care au aport caloric şi puterile calorice inferioare ale acestor componente (Hi1, Hi2, ... Hin).

2.6.

în care: Wt este umiditatea totală (procent masic total ala apei din reziduurile menajere)Câteva valori ale puterii calorice inferioare sunt arătate în tabelul 2.5.

2.5. Puterea calorică inferioară a câtorva componente ale reziduurilor

Nr.crt.

Componentul Hi

(kcal/kg)1 Resturi alimentare 3600 – 49002 Hârtie, carton 4000 – 45003 Textile 3900 – 47504 Deşeuri de lemn 4300 – 49505 Mase plastice amestecate 7000 – 90006 Gunoi de grădină 1600 – 50007 Policlorură de vinil 97008 Polietilenă 11000

Această metodă este expeditivă dacă se cunosc componentele, dar dă aproximaţii mari datorită variaţiei mari a compoziţiei reziduurilor.

2.3.6. Analize chimice

Analizele chimice privesc concentraţiile de C, H, O, N, S, Cl, Na, K ş.a.

Raportul carbon / azot. Este necesar pentru cunoaşterea stadiului de fermentare a reziduurilor menajere şi transformarea acestora în compost.

Valorile acestui raport variază astfel:Reziduuri menajere proaspete C/N = 20 ... 35Compost C/N = 10 ... 25Compost de bună calitate C/N = 15 ... 18Sol de bună calitate C/N = 18

16 CAPITOLUL I

2.4. Determinarea cantităţilor de deşeuri

Determinarea cantităţilor de deşeuri produse în cadrul unei localităţi este necesară pentru dimensionarea depozitelor controlate de deşeuri, determinarea numărului utilajelor de colectare şi transport şi a instalaţiilor de valorificare, precum şi pentru stabilirea cheltuielilor anuale necesare pentru colectare, transport şi depozitare.

2.4.1. Deşeuri menajere

Cantitatea medie zilnică se determină cu relaţia:

2.7.în care:

N – numărul de locuitori;Im – indicele mediu de producţie a deşeurilor menajere, în kg/loc . zi.

Acest indice se stabileşte prin măsurători şi înregistrări statistice ale localităţilor respective sau asimilând indici ai altor localităţi cu aceeaşi mărime, dimensiuni, grad de confort etc. În ţara noastră, pentru calcule globale se poate considera Im = (0,6-1,2)kg/loc.zi în oraşe şi (0,5-0,7) kg/loc.zi în mediul rural. Valorile acestui indice pentru alte ţări sunt: Franţa Im = 0,8 kg/loc . zi; Anglia Im = 0,75 kg/loc . zi; Germania Im

= 0,55 kg/loc . zi; Elveţia Im = 0,41 kg/loc . zi; Italia Im = 0,55 kg/loc . zi; Olanda Im = 0,74 kg/loc . zi; Brazilia Im = 0,64 kg/loc . zi; SUA Im = 0,93 kg/loc . zi; Canada Im = 1,0 kg/loc . zi.

Se apreciază că Im creşte cu 4,5% pe an.

Cantitatea maximă zilnică de deşeuri menajere se stabileşte astfel:

2.8.în care:

Qmed.zi este cantitatea medie zilnică [t/zi];Kzi – coeficientul de variaţie zilnică a cantităţii de deşeuri; are valori de 1,3-1,5.

Pentru a determina volumul zilnic de deşeuri se împart cantităţile Qmed.zi şi Qmax.zi la greutatea specifică a deşeurilor, care, în general, are valori cuprinse între 350-400 kg/m3.

2.4.2. Determinarea cantităţii de deşeuri stradale

Se face cu relaţia:

2.9.în care:

Qs – cantitatea zilnică de deşeuri stradale colectate de pe suprafaţa curăţată, în t/zi;S – suprafaţa stradală curăţată, în ha;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 17Is – indice de producere a deşeurilor stradale, în t/ha . zi; depinde de natura

îmbrăcăminţilor străzilor (tab.2.6.), gradul de dezvoltare al localităţilor, numărul de locuitori, (tab.2.7.).

2.6. Valorile Is în funcţie de natura îmbrăcăminţii străzilor

Natura îmbrăcăminţii străzilor Operaţiunea Is (t/ha . zi)Străzi cu îmbrăcăminte de asfalt şi pavele cu rosturi bituminoase

Măturat trotuare şi carosabil 0,10 – 0,25

Străzi cu pavele rostuite cu nisip Măturat trotuare şi carosabil 0,15 – 0,20Străzi pavate cu bolovani de râu Măturat trotuare şi carosabil 0,18 – 0,25

2.7. Valorile Is în funcţie de mărimea localităţilor

Mărimea localităţilor(loc)

Is

(kg/loc . zi)Greutatea specifică a

deşeurilor stradale (kg/m3)

> 1000 0,21 0,80500 ... 1000 0,20 0,90200 ... 500 0,19 1,00100 ... 200 0,17 1,0050 ... 100 0,15 1,0520 ... 50 0,12 1,1010 ... 20 0,10 1,10

2.4.3. Determinarea cantităţilor de deşeuri de grădină, parcuri, spaţii verzi

Se face cu relaţia:

2.10.în care:

S – suprafaţa grădinilor, parcurilor, spaţiilor verzi, în ha;Ig – indicele mediu de producere a deşeurilor de grădină, în t/ha . zi.

Acest indice se determină prin măsurători sau înregistrări statistice în condiţiile localităţii respective.

2.4.4. Determinarea cantităţii de nămoluri de la staţiile de epurare

În depozitele controlate de deşeuri urbane se pot depozita numai nămolurile provenite de la staţiile de epurare orăşeneşti, după treptele de epurare biologică şi fermentare, deshidratate pe platformele de uscare sau de la instalaţiile mecanice de deshidratare, cu o umiditate de 60-70%. Cantitatea de nămoluri se stabileşte conform regulamentărilor tehnice de specialitate.

18 CAPITOLUL I2.4.5. Determinarea cantităţilor de deşeuri de construcţii

Se face funcţie de volumul construcţiilor existente, vechimea, programul de reparaţii capitale, demolări, programul pentru construcţii noi etc. Pentru estimări se folosesc datele statistice din evidenţa întreprinderilor de salubritate şi societăţilor de construcţii din localitatea respectivă.

2.4.6. Determinarea cantităţilor de deşeuri voluminoase

Se face statistic, funcţie de datele oferite de societăţile de colectare a acestora.

2.4.7. Cantitatea totală de deşeuri

Se stabileşte prin însumarea tuturor cantităţilor pe categorii de deşeuri produse în cadrul localităţii, exprimând rezultatul în t/zi.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 19

CAPITOLUL III SISTEME DE GESTIUNE (MANAGEMENT) A

DEŞEURILOR SOLIDE

3.1. Obiective şi cerinţe

Gestiunea deşeurilor reprezintă ansamblul de activităţi, măsuri şi prevederi legislative referitoare la deşeuri, inclusiv cele care privesc influenţa acestora asupra mediului ambiant şi aspectele economice legate de acestea.

Gestiunea este însoţită de monitorizarea deşeurilor care fundamentează activităţile de prevenire (diminuare) a cantităţii de deşeuri, evacuarea şi tratarea deşeurilor.

Structura şi ierarhizarea opţiunilor şi activităţilor de gestiune a deşeurilor diferă de la o ţară la alta, funcţie de nivelul de dezvoltare economică, de compoziţia deşeurilor, de nivelul de educaţie ş.a. Cerinţele care trebuie asigurate de sistemul de gestiune sunt:

a) protecţia sănătăţii oamenilor şi a mediului la un nivel al costurilor care poate fi suportat de localnici;

b) sistemul de gestiune să fie fundamentat pe factori climatici, fizici, economici şi sociali locali;

c) să se bazeze pe producţia locală şi în condiţii de eficienţă a echipamentelor şi uneltelor necesare;

d) realizarea unei productivităţi ridicate a forţei de muncă şi a echipamentelor, în special al transportului;

e) educaţia publică;f) formarea profesională pentru gestiunea deşeurilor, la nivel mediu şi superior.

Obiective generale ale gestiunii deşeurilor sunt:- minimizarea cantităţii de deşeuri şi a nocivităţii lor;- recuperarea şi reciclarea materialelor, care asigură, pe lângă efecte economice,

reducerea cantităţilor de deşeuri ce urmează a fi depozitate;- tratarea maximală a deşeurilor rămase după recuperarea materialelor reciclabile

prin incinerare, compostare etc, astfel încât să se limiteze impactul lor asupra mediului;

- depozitarea în depozite ecologice numai a deşeurilor care rămân după tratare.

În ţara noastră în etapa actuală, pe lângă aceste obiective, trebuie realizate:- îmbunătăţirea generală a calităţii mediului urban şi igienei publice;- implementarea colectării selective, eficiente şi sustenabile a deşeurilor- închiderea şi menţinerea în siguranţă a depozitelor necontrolate existente;- îmbunătăţirea stării de sănătate şi securitate a muncii lucrătorilor sanitari, etc.

20 CAPITOLUL IÎn sistemele de gestiune moderne, tratamentele şi destinaţiile finale ale fiecărui tip

de deşeuri solide sunt cele arătate în tab.3.1.

3.1. Tratamentele şi destinaţiile finale pe tipuri de deşeuri

Tipul de deşeuri Tratamentul aplicat Destinaţia finalăDeşeuri menajere biodegradabile Compostare Pentru reabilitarea

depozitelor existente

Deşeuri menajere reciclabile Sortare Retur în producţieDeşeuri menajere reziduale(care nu sunt biodegradabile şi nici reciclabile)

Incinerare Deşeurile finale sunt transportate la depozite controlate

Deşeuri industriale Sortare, reciclare, recuperare

Retur în producţie

Deşeuri de la unităţi comerciale Sortare, reciclare, recuperare

Retur în producţie

Politica de gestiune a deşeurilor în ţara noastră este coordonată de guvern, prin Ministerul Mediului, iar implementarea prevederilor sale la nivel local se efectuează de colectivităţile teritoriale şi locale.

Periodic, administraţiile locale şi regionale trebuie să revadă sistemele de gestiune a deşeurilor şi să facă propuneri de ameliorare a lor, urmărind o concepţie globală, sub cel puţin trei aspecte fundamentale:

a) gestiunea să fie multi-partenerială, adică să antreneze şi să asocieze activitatea colectivităţilor locale apropiate (ex. mai multe comune pot să se asocieze sau un oraş şi comunele din apropiere). Administraţiile se vor implica în selectarea la sursă a deşeurilor, ca şi în buna utilizare a depozitelor. Asociaţiile locale de consumatori sau pentru protecţia naturii pot să participe la studii şi decizii privind gestiunea deşeurilor, unde pot aduce competenţă tehnică şi să propună anumite căi de valorificare a produselor recuperate sau a energiei rezultate din incinerare;

b) gestiunea să privească toate categoriile de deşeuri, ceea ce presupune examinarea fluxului tuturor tipurilor de deşeuri din teritoriul considerat (menajere, industriale, comerciale ş.a.), cu excepţia deşeurilor industriale speciale. Gestiunea deşeurilor pentru fiecare agent economic este un element al activităţii economice care influenţează eficienţa ei în ansamblu, ceea ce obligă să fie interesat de a-i găsi o rezolvare normală. Un alt considerent este acela că pentru deşeurile de altă natură decât cele menajere există riscul de a fi descărcate în locuri nepermise; în sfârşit, există unele sinergisme tehnice şi economice care impun valorificarea sau tratarea asociată a diferitelor categorii de deşeuri (ex. tratarea deşeurilor spitaliceşti contaminate se face în condiţii mai bune incinerându-le împreună cu deşeurile menajere într-o unitate destinată acestui scop, decât să se facă un tratament independent la fiecare spital sau pentru toate spitalele din oraş).

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 21c) gestiunea să aibă filiere multiple. Complexitatea şi diversitatea în privinţa

originii şi compoziţiei deşeurilor, ca şi prioritatea ce se dă reciclării şi recuperării materialelor, ca şi necesitatea ca depozitele să fie rezervate numai „ultimului deşeu”, ca şi alte raţiuni, impun ca gestiunea deşeurilor să se facă prin filiere diverse. Soluţia ideală este de a folosi tehnologii corespunzătoare fiecărei fracţii: cele reciclabile să se returneze în industrii, fracţiunea de natură organică să fie compostată sau metanizată, fracţiunile combustibile să fie incinerate, deşeurile contaminate şi anumite deşeuri toxice necesită o incinerare specială sau tratamente fizico-chimice adecvate, materialele inerte sunt descărcate în depozite, etc. Însă condiţiile locale, în special în privinţa debuşeelor pentru produsele rezultate din reciclarea, recuperarea şi tratarea deşeurilor, ca şi unele constrângeri economice pot impune aplicarea în practică a unor filiere în detrimentul altora. Desigur că este nevoie de o utilizare combinată a posibilităţilor de colectare şi de tratare care sunt la îndemâna colectivităţilor locale, urmărindu-se eficacitatea realizării obiectivelor sistemelor de gestiune.

3.2. Necesitatea şi cerinţele planificării privind deşeurile solide

Înainte de începerea investiţiilor în protecţia mediului este necesar să se realizeze o imagine completă a lipsurilor existente în managementul deşeurilor solide. Experienţa a arătat că este foarte importantă elaborarea unei proceduri de planificare pentru a asigura investiţii sigure din punct de vedere economic şi al mediului în managementul viitor pentru deşeuri.

Există un număr de motive pentru iniţierea planificării managementului de deşeuri solide:

- Asigurarea coerenţei structurilor de tratare a deşeurilor din ţară, pentru optimizarea folosirii facilităţilor corespunzătoare.

- Asigurarea deciziilor optime atât cu privire la recuperarea resurselor cât şi la utilizarea măsurilor de protecţie a mediului.

- Asigurarea că responsabilităţile şi îndatoririle pentru managementul de deşeuri solide sunt clare la toate stagiile de management pentru deşeuri.

- Asigurarea programelor de monitoring uniforme şi a fluxului de informaţii a reţelei necesare.

- Asigurarea că există personal calificat necesar la toate nivelele de management.- Asigurarea că există instrumente financiare pentru susţinerea îmbunătăţirilor în

managementul deşeurilor solide.Prin cadru legal pentru introducerea planificării managementului de deşeuri solide

este stabilită interacţiunea dintre autorităţile cu atribuţiuni pe această linie.Planificarea este o activitate care se realizează atât la nivel naţional cât şi local

Planificarea NaţionalăResponsabilitatea la nivel naţional este de a asigura strategia şi obiectivele totale.

În plus, datoria Autorităţii Naţionale de Planificare a Deşeurilor Solide este de a stabili scopurile specifice pentru tipuri de deşeuri specifice. Mai are datoria de a susţine autorităţile locale cu programe de cercetare şi dezvoltare suficiente pentru a ghida aceste

22 CAPITOLUL Iautorităţi în activităţile lor de planificare locală. Un program de acţiune este elaborat la fiecare 4 ani.

Planificarea LocalăResponsabilitatea autorităţilor locale de planificare în cadrul planului de acţiune

naţional este de a elabora un plan de acţiune local pentru implementarea îmbunătăţirilor în managementul deşeurilor solide. Acest plan trebuie pregătit la fiecare 4 ani şi, dacă autorităţile locale o doresc, poate fi pregătit în cooperare cu mai multe Autorităţi de Planificare Locale a Deşeurilor Solide. Liniile directoare pentru conţinutul planului local sunt date de Autoritatea Naţională de Planificare a Deşeurilor Solide.

3.3. Principii de gestiune

1. Producătorul este răspunzător de deşeurile generateSe poate discuta dacă producătorii de deşeuri (cetăţenii şi agenţii economici)

trebuie să fie răspunzători de deşeurile produse sau dacă responsabilitatea deşeurilor trebuie să fie în grija autorităţilor (naţionale, regionale sau locale) sau ar trebui să fie responsabilitatea colectorului sau a instalaţiei de tratare.

Avantajul de a plasa responsabilitatea pentru deşeurile produse asupra producătorului de deşeuri este aceea că producătorul este atunci forţat să se gândească la deteriorarea mediului pe care deşeurile ar putea-o cauza. Folosind acest principiu, producătorul va încerca să reducă cantitatea de deşeuri produse şi, dacă sistemul de management de deşeuri este suportat, de exemplu, de instrumente economice pentru încurajarea tratării deşeurilor în scopul prevenirii poluării, principiul va fi o bază satisfăcătoare pentru dezvoltări durabile în sectorul managerial al deşeurilor.

Dacă, pe de altă parte, autorităţile ar avea responsabilitatea deşeurilor produse, nu ar exista stimulent pentru producător să reducă producţia de deşeuri sau să mânuiască deşeurile într-un mod sigur. S-ar putea folosi o argumentaţie similară dacă colectorii / instalaţiile de tratare ar avea responsabilitatea pentru deşeurile produse, deoarece interesul principal al acestora ar fi colectarea / tratarea deşeurilor, fără a se gândi şi la deteriorarea care se poate cauza asupra mediului.

Principiul responsabilităţii producătorilor pentru producţia de deşeuri trebuie văzut în strânsă legătură cu cel de-al doilea principiu, referitor la sancţionarea poluatorului.

2. Poluatorul plăteşteEste un principiu implementat în multe ţări.Consecinţa introducerii acestui principiu va fi că fiecare producător de deşeuri va

plăti costul total pentru colectarea şi tratarea deşeurilor solide, în raport cu cantitatea şi natura deşeurilor produse.

3.4. Conţinutul documentaţiilor pentru fundamentarea sistemului de gestiune a deşeurilor

a. Definirea categoriilor de deşeuri şi a compoziţiei acestora de la diferite surse de producere.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 23b. Stabilirea cantităţilor de deşeuri.c. Analiza fluxului actual al deşeurilor, ca şi a echipamentelor şi facilităţilor de

tratare (inclusiv cele de reciclare), împreună cu un studiu al depozitelor existente.d. Organizarea şi situaţia financiară a sistemului actual de gestiune.e. Analiza deficienţelor sistemului de gestiune existent de ordin tehnic,

organizatoric şi financiar.f. Analiza sistemelor alternative de gestiune a deşeurilor. În funcţie de situaţia

sistemului existent şi a previziunilor privind creşterea producţiei de deşeuri în viitor, trebuie elaborate planuri privind îmbunătăţirea gestiunii deşeurilor, care pot fi cuprinse în 2-3 strategii sau scenarii.

Fiecare strategie sau scenariu poate cuprinde :- Principii de gestiune a deşeurilor.- Obiective generale şi specifice pentru fiecare tip sau fracţiune de deşeuri.- Conţinutul strategiei de gestiune a deşeurilor solide care să includă aspecte

tehnice, organizatorice şi financiare.- Acţiuni de implementare a strategiei:

acţiuni pentru îmbunătăţiri legale şi instituţionale (pas cu pas); acţiuni pentru îmbunătăţiri tehnice (privind separarea la sursă,

colectarea, transportul şi tratarea).- Evaluarea impactului asupra mediului a planului de gestiune a deşeurilor solide.

3.5. Aspecte economice

Strategiile de gestiune a deşeurilor au consecinţe directe asupra tarifelor plătite de populaţie pentru colectarea deşeurilor. În această direcţie, prof.dr.ing. A. Găzdaru, propune o structură teoretică a tarifului care se percepe populaţiei, diferenţiată în trei variante, astfel:

Varianta A:3.1.unde: T reprezintă tariful plătit de populaţie; Q – cantitatea de deşeuri; C – preţul unitar de colectare; Tt – preţul unitar de transport.

Varianta B:3.2.unde: q este cantitatea reciclată sau reutilizată; R – valoarea produselor recuperate sau refolosite (vândute)

Varianta C:3.3.în care: A – suma degrevată din cheltuieli, care poate consta din: a) subvenţii de la buget pentru salubritate publică (ele reprezintă practic transferul unor costuri de la consumatorii şi producătorii de deşeuri la contribuabilii generali ai ţării sau zonei);

24 CAPITOLUL Ib) suportarea de la bugetul local a unor investiţii pentru depozite finale sau incinerare, având în vedere că acestea asigură un beneficiu social pentru colectivităţile respective; c) degrevări fiscale pentru operatorii de servicii publice, de salubritate, scutiri de TVA, de taxe sa impozite. Acestea din urmă afectează bugetul naţional şi local, deci în final sunt suportate de toţi contribuabilii.

Varianta C nu scade efectiv costurile pentru deşeuri.Actualul sistem de tarifare pauşal (lei/lună/cetăţean) aplicat în ţara noastră se

propune a fi înlocuit cu un tarif cu o structură binară, compus dintr-o parte care să ţină seama de cantitatea de deşeuri produsă de o colectivitate sau o familie (stabilită prin măsurarea volumului de deşeuri din pubele, sau practic funcţie de numărul de pubele umplute) şi a doua parte care să ţină seama de gradul de sortare a deşeurilor la sursă.

Altă măsură care se studiază în prezent este aplicarea unei taxe pe ambalaj, care să fie introdusă în preţul produsului şi care să fie suportată în final tot de consumator.

Sumele rezultate ar fi orientate către primării, pentru a subvenţiona cu ele operatorii de colectare, transport, depozitare.

3.6. Legislaţia europeană privind deşeurile

Directiva 75/442/CEE din 15 iulie 1975 face următoarele referiri privind deşeurile:

- orice reglementare care priveşte eliminarea deşeurilor va avea ca obiectiv protecţia sănătăţii oamenilor şi protecţia mediului;

- statele membre vor lua măsurile corespunzătoare pentru a realiza prevenirea, reciclarea şi tratarea deşeurilor pentru a obţine materii prime, şi eventual energie ca şi a oricărei metode care permite reutilizarea deşeurilor;

- deşeurile vor fi eliminate fără a pune în pericol sănătatea omului sau a aduce prejudicii mediului, şi în special fără a crea un risc pentru apă, aer, sol, faună şi floră, fără a provoca zgomote sau mirosuri, fără a prejudicia peisajul;

- autorităţile competente au obligaţia de a stabili planuri privind: tipurile şi cantităţile de deşeuri care trebuie eliminate, prescripţiile tehnice generale, locurile prevăzute pentru colectare etc.;

Directiva 89/369/CEE din 8 iunie 1989 se referă la prevenirea poluării atmosferice determinată de instalaţiile noi de incinerare a deşeurilor municipale.

Directiva 89/429/CEE din 21 iunie 1989 se referă la reducerea poluării atmosferice determinată de instalaţiile existente de incinerare a deşeurilor municipale.

Directiva 1999/31/CE din 26 aprilie 1999 se referă la depozitarea deşeurilor. Ea prezintă scopurile activităţilor referitoare la protecţia mediului şi a sănătăţii umane, detaliază diferitele categorii de deşeuri la care se referă directiva şi cele care nu formează obiectul ei, stabileşte procedura pentru admiterea deşeurilor în depozite (deşeurile trebuie tratate înainte de a fi descărcate în depozit, şi de asemenea, trebuie ca deşeurile periculoase, nepericuloase şi inerte să fie dirijate în depozite separate, corespunzătoare fiecărei categorii), precizează deşeurile care nu sunt admise în depozit (cele lichide, inflamabile, explozive sau carburanţi, de la clinici infecţioase şi spitale, pneuri uzate şi alte tipuri de deşeuri care nu corespund criteriilor de admitere). Directiva prevede procedura de autorizare în vederea exploatării unui depozit, cererea de

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 25autorizare trebuind să conţină informaţii asupra: identitatea solicitantului şi eventual a celui care exploatează depozitul, descrierea tipurilor de deşeuri şi cantitatea totală, capacitatea depozitului, prezentarea sitului, metodele propuse pentru prevenirea sau reducerea poluării, planul de exploatare, supraveghere şi control a depozitului, planul cu măsurile de închidere şi de gestiune post-închidere, garanţia financiară a solicitantului, şi eventual studiul de impact, conform Directivei 85/337/CEE. Din trei în trei ani statele membre trebuie să prezinte Comisiei Europene un raport asupra aplicării Directivei.

Directiva 2000/76/CE din 4 decembrie 2000 se referă la incinerarea deşeurilor.

3.7. Legislaţia privind deşeurile solide menajere şi asimilabile în ţara noastră

Cuprinde mai multe legi, ordonanţe şi hotărâri guvernamentale care în ultimii ani reflectă efortul de aliniere la legislaţia europeană. Reglementările privind deşeurile fac obiectul următoarelor acte legislative:

- Legea Mediului nr. 137/1995;Articolul 22 precizează că autorităţile administraţiei publice locale, ca şi

persoanele fizice şi juridice care au obligaţii în acest domeniu, trebuie să asigure amplasarea, amenajarea şi supravegherea diferitelor tipuri de depozite de deşeuri, colectarea, tratamentul, neutralizarea şi reciclarea deşeurilor, ca şi transportul acestora. În art.24 se menţionează obligaţiile de depozitare a deşeurilor menajere numai în locuri autorizate, de amenajare şi întreţinere a depozitelor şi de recuperare şi reciclare a deşeurilor.

- HG 155/1999,Priveşte introducerea evidenţei gestiunii deşeurilor şi a Catalogului European al

Deşeurilor. Agenţii economici şi orice generator de deşeuri, persoane fizice sau juridice, sunt obligaţi să introducă evidenţa gestiunii deşeurilor, conform modelelor prezentate în anexa hotărârii. Evidenţa este ţinută pe tipuri de deşeuri, cu codul conform Catalogului European al Deşeurilor, pe etape de gestiune (producerea deşeurilor, stocare provizorie, tratarea şi transportul, reciclarea şi depozitarea definitivă). Catalogul European al Deşeurilor clasifică deşeurile în 18 grupe, fiecare cu mai multe subgrupe, codul fiecărui deşeu fiind un număr de 6 cifre, primele două reprezentând numărul grupei, următoarele două numărul subgrupei iar ultimele poziţia în cadrul subgrupei.

- Ordonanţa de urgenţă a Guvernului, nr.78/2000 privind regimul deşeurilor, aprobată cu modificări prin Legea nr.426/2001;

Reglementează activităţile de gestiune a deşeurilor. Gestiune deşeurilor se fundamentează pe două principii generale:

a) de a utiliza numai procedeele şi metodele care nu pun în pericol sănătatea populaţiei şi factorii de mediu;

b) principiul „poluatorul plăteşte”;c) principiul responsabilităţii producătorului de deşeuri;

26 CAPITOLUL Id) principiul utilizării cu randament maxim a mijloacelor tehnice disponibile, de

aşa manieră încât costurile să nu fie excesive.În continuare se precizează condiţiile generale privind gestiunea deşeurilor,

referitoare la măsuri pentru reducerea cantităţii de deşeuri şi valorificarea deşeurilor, ca şi implementarea planului naţional şi a planurilor locale de eliminare a deşeurilor, reglementează organismele care realizează şi suportă activităţile de colectare, transport şi eliminare a deşeurilor, proceduri petru obţinerea autorizaţiilor pentru valorificare deşeurilor, ca şi de control. Se detaliază aspectele privind gestiunea deşeurilor periculoase care privesc atât pe producători, cât şi pe transportatori, precum şi pe cei cu obligaţii de valorificare şi de eliminare a deşeurilor (persoane fizice şi juridice). De asemenea se reglementează condiţiile de transport internaţional al deşeurilor, garanţiile financiare, autorităţile competente şi sancţiunile pe linia gestiunii deşeurilor. În anexe sunt cuprinse: un dicţionar de termeni folosiţi, categoriile de deşeuri, categoriile de deşeuri periculoase, constituenţii deşeurilor periculoase, proprietăţile acestora, operaţiunile de eliminare a deşeurilor şi operaţiunile de incinerare.

- HG nr.162/2002 se referă la desfăşurarea activităţii de depozitare;Stabileşte cadrul legal pentru desfăşurarea activităţii de depozitare a deşeurilor

(realizarea, exploatarea, monitorizarea, închiderea şi urmărirea post-închidere a depozitelor noi, cât şi pentru închiderea şi urmărirea post-închidere a depozitelor existente), în condiţii de protecţia mediului şi sănătăţii populaţiei. Secţiunile acestui act legislativ prevăd condiţiile generale (clasificarea depozitelor funcţie de natura deşeurilor), deşeurile care nu sunt acceptate în depozite, prevederi ale strategiei naţionale de reducere a cantităţilor de deşeuri biodegradabile, reglementează condiţiile financiare petru exploatarea depozitelor, procedura de emitere a acordului şi autorizaţiei de mediu, proceduri de acceptare a deşeurilor în depozite, proceduri de control şi urmărire în faza de exploatare, proceduri de închidere a depozitelor de deşeuri, de urmărire post-închidere a acestora şi reglementări privind menţinerea în exploatare a depozitelor existente.

Pentru aplicarea acestei H.G. a fost elaborată mai multe acte normative:O.M.nr 867/2002 – definitivează criteriile care trebuie îndeplinite de deşeuri

pentru a fi conforme cu listele specifice unei depozitări şi lista de deşeuri acceptabilă pentru fiecare clasă de depozite

O.M.nr 1147/2002 – cuprinde Normativul Tehnic privind construirea, exploatarea, monitorizarea şi închiderea depozitelor de deşeuri

- HG 128/2002 privind incinerarea deşeurilorReglementează activităţile de incinerare şi coincinerare a deşeurilor, ca şi măsurile

de control şi urmărire a instalaţiilor. Se reglementează condiţiile de lucru şi regimul de funcţionare, precum şi controlul şi monitorizarea acestora, ca şi valorile limită de emisie a poluanţilor în aer şi apă, modul de calcul al acestor valori, precum şi tehnica de măsurare. De asemenea, se reglementează procedura de autorizare pentru activităţi de incinerare şi coincinerare. Acordul sau autorizaţia de mediu emisă de autoritatea competentă pentru protecţia mediului pentru o instalaţie de incinerare sau coincinerare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 27trebuie să conţină: lista categoriilor de deşeuri care pot fi tratate (conform HG 155/1999, pentru introducerea evidenţei gestiunii deşeurilor şi a Catalogului European al Deşeurilor), capacitatea nominală de incinerare, procedurile de prelevare a probelor şi de măsurare pentru fiecare poluant al aerului şi al apei, valorile limită admise pentru concentraţii de poluanţi în urma proceselor de incinerare sau coincinerare. De asemenea, se reglementează condiţiile de acces ale publicului la informaţiile privind funcţionarea şi monitorizarea instalaţiilor, sancţiuni pentru nerespectarea prevederilor hotărârii şi, în final, se precizează termenele de aplicare etapizată a prevederilor din această hotărâre. Anexele cuprind semnificaţia termenilor utilizaţi, norme tehnice privind exploatarea, urmărirea şi controlul instalaţiilor şi proceselor, condiţii de lucru, valori limită pentru emisiile în aer, pentru emisiile în apă, controlul şi monitorizarea condiţiilor de măsurare, factori de echivalenţă pentru dibenzo-p-dioxine şi dibenzofurani, determinarea valorilor limită de emisie în aer pentru coincinerea deşeurilor, tehnici de măsurare, valori limită de emisie pentru poluanţii din apele uzate, de la spălarea gazelor de ardere şi valori limită pentru emisii în aer.

28 CAPITOLUL I

CAPITOLUL IV PRECOLECTAREA REZIDUURILOR MENAJERE

Această primă etapă a gestiunii deşeurilor solide cuprinde operaţiile de strângere, separare, depozitare temporară şi de tratare, care au loc la sursă, înainte de etapa de colectare. Modul de realizare a acestora poate avea un efect semnificativ asupra caracteristicilor deşeurilor, etapelor ulterioare de gestiune, sănătăţii publice şi asupra atitudinii publice privind sistemul de gestiune a deşeurilor.

Precolectarea are două faze:a) primară, adică strângere şi depozitare în recipienţi mici în locuinţe

(apartamente, locuinţe individuale) sau la locul de muncă;b) secundară, adunarea reziduurilor rezultate din precolectarea primară şi

depozitarea în punctele de precolectare organizate (camere sau platforme de precolectare).

4.1. Separarea deşeurilor la sursă

Separarea deşeurilor înainte de a fi colectate este impusă prin legislaţie în multe ţări şi are scopuri multiple, în principal de reciclare şi recuperare a unor fracţii din materiale.

Separarea se referă la următoarele componente: deşeurile de hârtie, cartoane, doze de aluminiu, butelii de sticlă, recipiente şi materiale plastice, ş.a.. După ce sunt separate, până când vor fi colectate sau predate la un centru de reciclare sau de achiziţie cu plată, componentele sunt depozitate la sursă (gospodării, apartament, unitate comercială, unitate industrială etc.). Periodic, ele sunt transferate în containere cu capacitate mai mare, unde sunt depozitate până la următoarea operaţie de colectare. Unii producători de deşeuri preferă să le depoziteze separat în containere de capacitate suficientă în toată perioada dintre operaţiile de colectare succesive.

Procesele de manipulare şi separare la sursă prezintă particularităţi funcţie de tipul (natura) sursei: locuinţe, societăţi comerciale, unităţi industriale, zone publice, grădini etc.

În analiza sistemelor de separare şi precolectare a deşeurilor din locuinţe, diferenţierea şi clasificarea se face în raport cu numărul de etaje. În acest sens, în literatura americană se diferenţiază locuinţe de înălţime mică (< 4 etaje), medie (4÷7 etaje) şi înalte (> 7 etaje). Cele de joasă înălţime se subîmpart în: locuinţe pentru o singură familie, case alăturate (în oraşe), locuinţe multi-familiare (blocuri).

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 294.2. Precolectarea deşeurilor în cazul locuinţelor individuale

de înălţime mică, cu curte

În locuinţele separate, proprietarii sau chiriaşii sunt răspunzători de strângerea, sortarea materialelor reciclabile care se adună din casă şi curtea proprie şi depozitarea lor în containere. Tipul de containere depinde de felul cum se pretinde de către administraţia localităţii să se predea deşeul. În unele localităţi se depozitează într-o varietate de containere fără ca acestea să fie tipizate ca formă, capacitate sau material din care sunt executate. În general, pentru deşeuri nesortate se folosesc containere de cca. 300 dm3 capacitate, echipate cu roţi. Proprietarii sau chiriaşii sunt obligaţi să deplaseze containerele umplute cu deşeuri până la bordura trotuarului din faţa locuinţei în ziua în care este programată acţiunea de colectare.

În sistemele de gestiune cu sortarea la sursă a deşeurilor, deşeurile ce rămân după ce au fost separate cele reciclabile, sunt dispuse într-un container mai mare. Cele separate sunt dispuse în containere speciale. Unii locatari folosesc compactoare de gunoi pentru a reduce astfel volumul acestora.

În vederea preluării de vehiculele de colectare, deşeurile compactate sunt aşezate în containere sau în saci de plastic etanşi. În această situaţie, locatarii transportă pe trotuarul din faţa locuinţei containerele cu materialele pentru reciclare şi cele cu deşeurile rămase după sortare.

Variantele de activităţi de colectare a deşeurilor solide din locuinţe unifamiliale de mică înălţime pot fi:

1. fără separarea componentelor la sursă (separarea urmând a fi făcută la staţia de recuperare a materialelor), folosind containere tip (V=30dm3) sau netipizate; colectarea se face „la bordură” iar resturile vegetale din grădină se colectează separat.

2. cu separarea componentelor la sursă, care la rândul ei, poate avea mai multe variante:a. Colectare regulată, periodică de „la bordură”, cu o separare prealabilă a ziarelor legate în pachete (vehiculele de colectare sunt echipate cu compartiment pentru ziare) şi colectarea separată a resturilor din grădină.b. Colectare regulată, periodică de „la bordură”, cu o separare prealabilă a deşeurilor menajere în 3 componente (respectiv ziare, sticlă şi materiale plastice, doze de aluminiu şi cositor), care sunt adunate în 3 containere din plastic, diferenţiate ca design şi inscripţionate; colectarea separată a resturilor din grădină.c. Colectarea regulată „la bordură” folosind 4 containere pentru componentele separate (unul este pentru toate tipurile de hârtie şi cartoane necontaminate, altul pentru materiale reciclabile cuprinzând ambalaje din plastic, sticlă, aluminiu şi cositor, altul este pentru resturi din grădină şi spaţiile verzi iar ultimul pentru celelalte materiale). Separarea componentelor recuperabile şi reciclabile va continua la staţia centrală de recuperare.d. Colectare de „la bordură” a deşeurilor nereciclabile aduse într-un container de cca.300 dm3 şi în doi saci de plastic (unul este pentru toate tipurile de hârtie, carton, reviste, hârtii aduse prin poştă şi alte hârtii, iar celălalt este pentru celelalte materiale

30 CAPITOLUL Ireciclabile ca: butelii şi ambalaje de plastic, butelii şi borcane de sticlă, ambalaje, cutii din aluminiu şi tablă de cositor); resturile vegetale se colectează separat.e. Colectare de „la bordură” a deşeurilor sortate în 3 saci de plastic incolori sau coloraţi (unul este pentru toate tipurile de hârtie şi cartoane, altul pentru materialele reciclabile cuprinzând recipienţi din plastic, sticlă, aluminiu sau tablă iar altul este pentru resturi din grădină), iar restul de deşeuri (nereciclabile sau nerecuperabile) se depozitează într-un container de 30 dm3. Menţionăm că sacul cu resturile vegetale se colectează separat. Separarea avansată a componentelor recuperabile se va face la staţia centrală de recuperare.f. Oricare opţiuni de la 2a÷2e, însă cu resturile vegetale depozitate în saci de plastic şi colectate de acelaşi vehicul, odată cu celelalte deşeuri (vehiculele de colectare trebuie să aibă compartiment pentru fiecare categorie de deşeuri, inclusiv pentru resturi vegetale).

Ca echipamente se remarcă utilizarea de containere cu capacitate relativ mare, pe roţi, cărucioare cu roţi mici şi compactoare pentru gunoi casnic.

În ţara noastră, precolectarea selectivă are, într-o perspectivă apropiată, următoarele posibilităţi:

1. Precolectare duală, adică deşeuri organice, care reprezintă cca. 50% din total şi restul deşeurilor. Ea se poate aplica cu uşurinţă la blocuri de până la P+4 fără ghenă şi alte tipuri de locuinţe cu regim de înălţime redus prin introducerea a două tipuri de pubele.

2. Precolectare puternic diferenţiată, care presupune selectarea la domiciliu de cetăţeni, se poate realiza în două moduri:2.a. selectarea deşeurilor de ambalaje pe 3 grupe: plastic, hârtie, sticlă şi o grupă de deşeuri menajere;2.b. selectarea deşeurilor pe tipuri de materiale: plastic, hârtie, sticlă, dar fără a s ţine seama dacă provin de la ambalaje sau nu şi o grupă de restul deşeurilor menajere.

Această ultimă filieră nu se va putea aplica decât pentru blocurile fără ghenă şi locuinţe cu regim de înălţime redus.

3. Precolectarea mixtă cu separarea la domiciliu de cetăţeni şi depozitarea la pubelele blocului la care se poate adăuga colectarea în pubele mari zonale (pe ambalaje sau grupe de materiale) şi/sau puncte de colectare a produselor (ambalaje sau materiale) recuperabile sau refolosibile.

Eficienţa comparativă a variantelor de gestiune a deşeurilor la sursăEficienţa fiecărei opţiuni depinde de numărul de containere folosite pentru fracţiile

separate.În cele ce urmează vom compara 3 variante de gestiune a deşeurilor la sursă: a) cu

2 containere (unul pentru materiale reciclabile, celălalt pentru materiale nereciclabile); b) cu 3 containere din care două pentru materiale reciclabile (unul pentru hârtie, altul pentru recipienţi din aluminiu şi alte metale, sticlă, plastic, textile) şi unul pentru cele nereciclabile; c) cu 4 containere din care 3 pentru materiale reciclabile (unul pentru hârtie şi carton, altul pentru plastic, sticlă, aluminiu şi alte metale şi al treilea pentru textile) iar al patrulea este pentru deşeurile menajere biodegradabile.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 31Propunem ca 80% din materialele colectate se separă în vederea reciclării şi că

rata de participare la acţiunea de separare la sursă 100%. În prima variantă, procentul de recuperare a hârtiei de ziar se consideră 25% iar al textilelor în variantele 1 şi 2 este de 25%.

Exemplul de mai jos (tab.4.1.) are în vedere compoziţia medie a deşeurilor din municipiul Iaşi în perioada 1995-2000.

4.1. Analiza comparativă a variantelor propuse de gestiune a deşeurilor la sursă

Componenţa deşeurilor la

sursă

Varianta a) Varianta b) Varianta c)la sursă(% din

greutate)

separate(% din

greutate)

la sursă(% din

greutate)

separate(% din

greutate)

la sursă(% din

greutate)

separate(% din

greutate)Menajere biodegradabile

62 (2) - 62 (3) - 62 (4) -

Hârtie şi cartoane 12 (1) 2,4* 12 (1) 9,6** 12 (1) 9,6Materiale plastice (butelii, pahare, alte plastice)

7 (1) 5,6 7 (2) 5,6 7 (2) 5,6

Textile 5 (2) 1,0 5 (2) 1,0 5 (3) 4,0Butelii de sticlă şi alte sticle

7 (1) 5,6 7 (2) 5,6 7 (2) 5,6

Metale 5 (1) 4,0 5 (2) 4,0 5 (2) 4,0Altele 2 (2) - 2 (3) - 2 (4) -

Total 100 18,6 100 25,8 100 28,8* 2,4=12*0,8*0,25; ** 9,6=12*0,8; (2) –containerul nr.2

Aşa cum rezultă din tabel, procentul total al materialelor reciclabile creşte odată cu separarea la sursă a acestora în mai multe containere. Pentru a ajunge la un grad înalt de separare şi recuperare a materialelor din deşeuri este nevoie de o rată înaltă (ideal 100%) de participare la această acţiune a locuitorilor şi o rată de separare cât mai bună (80÷100%).

4.3. Precolectarea deşeurilor din blocurile de locuinţe de joasă, medie şi mare înălţime

Precolectarea primară se face de locatari în apartament în cutii sau găleţi cu capac. În fig.4.1. sunt prezentate câteva tipuri de recipiente pentru precolectare primară (cf. SR, 13386)

În cazul blocurilor de locuinţe de joasă şi medie înălţime, deşeurile sunt aduse de fiecare locatar şi descărcate în containerele situate pe platforma de precolectare.

Platforma de precolectare este porţiunea de teren amenajată în care se amenajează recipiente (pubele sau containere) în care se strâng deşeurile menajere.

Dacă colectarea este selectivă de la sursă, pe platformă se amplasează un container de volum mare (1-3 m3) pentru deşeurile nesortate şi altele de volum mai mic (pubele)

a) b) c)

32 CAPITOLUL Ipentru materiale separate la sursă (sticlă, hârtie, plastic) sau unul pentru toate materialele reciclabile.

4.1. Recipiente pentru precolectare primară:

a) găleată cu capac detaşabil; b) cutie cu capac rabatabil; c) cutie cu capac rabatabil şi perete despărţitor, toate cu capacitatea de 10 l.

În cazul blocurilor de locuinţe de mare înălţime, precolectarea deşeurilor se face în camere special amenajate. Camera de precolectare este încăperea situată la parterul blocului de locuinţe sau de birouri, uneori amplasată la subsol, care conţine recipiente şi în care se descarcă reziduuri provenite din apartamentele de la etaje prin intermediul unei coloane (ghenă).

În punctele de precolectare (platforme sau camere) se amplasează pubele şi recipienţi de diferite tipuri. Formele şi dimensiunile recipientelor depind de tipul şi cantitatea deşeurilor precolectate, de mijloacele de colectare existente şi de echipamentele de lucru cu care sunt dotate aceste utilaje (fig.4.2.): pubele fără roţi, cu capac detaşabil, pubele fără roţi, cu capac rabatabil, pubele cu roţi, cu capac rabatabil şi containere.

4.2. Recipiente pentru precolectare secundară

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 33Camerele şi platformele de precolectare sunt dotate cu un număr de recipiente

(pubele sau containere) care rezultă din relaţia:

(4.1.)

în care:N – numărul de locatari deserviţi de punctul de precolectare;Im – indicele mediu specific de producere a deşeurilor menajere, specific pentru

fiecare localitate; în lipsă se aplică Im = 2-4 l/om . zi;Z – numărul de zile dintre două ridicări succesive a deşeurilor menajere. În cazuri

justificate şi cu avizul sanitar se pot considera maxim 7 zile;c – coeficient care reprezintă gradul de umplere (c ≈ 0,8);V – volumul pubelei sau containerului (dm3).

În situaţiile când nu este posibilă efectuarea calculelor exacte, echiparea şi dimensionarea punctelor de precolectare se face conform SR 13387 (tab.4.2.).

4.2. Date orientative privind echiparea şi dimensionarea punctelor de precolectare

Număr de locatariNumăr de apartamente deservite de punctul de

precolectare

Tip de recipient Număr, M de recipiente necesare

(bucăţi)

Suprafaţa necesară a punctului de precolectare

(m2)

20 ... 326 ... 10

pubelă 110 lpubelă 240 l

53

6,5 ... 86 ... 8

38 ... 4812 ... 16

pubelă 110 lpubelă 240 l

container 1100 l

941

10 ... 128 ... 97 ... 8

54 ... 6618 ... 22

pubelă 110 lpubelă 240 l

container 1100 l

1261

12 ... 1310 ... 127 ... 8

72 ... 8424 ... 28

pubelă 240 lcontainer 1100 l

82

12 ... 1411 ... 12

96 ... 10832 ... 36

pubelă 240 lcontainer 1100 l

102

15 ... 1611 ... 12

120 ... 13240 ... 44

pubelă 240 lcontainer 1100 l

123

17 ... 1816 ... 17

Containerele mari sunt descărcate cel mai frecvent în mod mecanic în autovehiculele de colectare, deplasarea lor până la bordură sau în locurile de unde pot fi descărcate efectuându-se fie de echipele de colectare, fie de personalul de întreţinere al asociaţiei de locatari.

Platforma de precolectare

Pentru blocuri de locuinţe cu maxim 4-5 etaje în ţara noastră sunt amenajate platforme de precolectare (fig. 4.3.).

34 CAPITOLUL IPlatformele de precolectare a

deşeurilor menajere trebuie astfel amplasate încât să nu dăuneze aspectului general al ansamblului de clădiri. Amplasarea lor se face astfel încât distanţa faţă de cea mai îndepărtată scară a clădirilor pe care o deserveşte să fie maximum 30 m şi să permită accesul autovehiculelor de salubritate. Platformele de precolectare se maschează cu construcţii uşoare sau cu plantaţii. Nu se permite

amplasarea lor lângă locurile de joacă pentru copii sau în vecinătatea spaţiilor de odihnă.

Platforma este pavată cu dale de beton sau beton asfaltic şi trebuie să prezinte condiţii de curgere a apelor pluviale şi de evacuare a apei de spălare, şi să dispună de un hidrant de grădină pentru a asigura spălarea şi menţinerea curăţeniei.

În blocurile de locuinţe de înălţime mare, precolectarea deşeurilor din apartamente se face prin intermediul coloanelor de bloc (fig.4.4.), prevăzute cu guri de descărcare la fiecare etaj, prin care deşeurile ajung în camera de precolectare.

Coloana are diametrul de 350-450 mm şi se confecţionează din materiale neporoase, uşor lavabile şi netede. Capătul inferior al coloanei trebuie să se situeze la 350 mm deasupra nivelului pubelelor din camera de precolectare sau 600 mm faţă de partea superioară a containerului. Pe coloană se recomandă să nu existe coturi şi nici strangulări. Se admite un singur cot cu următoarele condiţii: unghi mai mic de 100, distanţa minimă de la cot la gura superioară să fie de 1,5 m, iar până la cea inferioară să fie de 1 m, iar raza de racordare a cotului R = 5 m. Pe porţiunea înclinată a tubului nu se prevăd guri de încărcare.

Camera de precolectare

Camerele de precolectare a deşeurilor menajere se amplasează, de regulă , la nivelul trotuarului clădirii, la fiecare scară în parte. Amplasarea camerelor trebuie astfel făcute încât să permită descărcarea deşeurilor menajere direct în recipienţii de colectare şi să aibă acces direct la exteriorul clădirii. În clădirile fără tuburi verticale (coloană de bloc), aceste camere trebuie să permită şi accesul din interiorul clădirii de locuit. Distanţa de la aleea de acces a autovehiculelor de colectare până la camera de precolectare trebuie să fie sub 10 m şi cu pantă sub 5%. Camerele de precolectare se

4.3. Platformă de precolectare cu containere

4.4. Coloana de bloc pentru descărcarea reziduurilor în

camera de precolectare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 35amplasează, de regulă, către faţada posterioară şi în orice caz să nu dăuneze aspectului general al ansamblului de clădiri. Dimensiunile în plan ale punctelor de colectare sunt în funcţie de numărul şi de tipul de recipiente folosite, de distanţele dintre recipiente şi pereţi, spaţii de manevră, de acces la recipiente, pentru montarea instalaţiilor de apă (chiuvetă, hidrant, sifon de pardoseală, gură de scurgere etc), pentru spălarea pardoselii şi menţinerea curăţeniei.

Indiferent de tipul de recipient folosit, camerele de precolectare şi platformele acoperite trebuie să aibă o înălţime de minim 2,20 m.

Camerele trebuie să fie prevăzute cu sisteme de ventilaţie.Descărcarea deşeurilor menajere nu este permisă decât prin tuburile verticale de

colectare sau prin depunerea în pubele cu destinaţie specială a deşeurilor pe categorii, în vederea precolectării selective a acestora. Pardoseala punctelor de precolectare trebuie să fie striată sau rolată, cu pantă către sifonul de pardoseală sau gura de scurgere. Pereţii şi pardoseala camerei au tencuiala din mortar de ciment sclivisit.

Dimensiunile orientative ale camerelor de precolectare, cf. SR13387, sunt prezentate în fig.4.5. şi tab.4.3.

Camere de precolectare

4.3. Dimensiunile A şi B funcţie de numărul de recipienţi şi capacitatea lor

Tipul recipientului de colectare

Capacitate(l)

Număr recipiente

A(cm)

B(cm)

Pubela 110 5 260 2409 400 24012 510 240

240 3 190 2904 250 2906 330 2908 300 29010 490 29012 370 290

Container 1100 1 310 2102 310 3503 310 490

În situaţia în care camerele de precolectare nu se pot realiza la parterul blocului şi se amplasează la subsol, trebuiesc luate măsuri suplimentare:- să fie prevăzute cu utilaje necesare pentru ridicarea pubelelor până la nivelul solului;

36 CAPITOLUL I- să se amenajeze o platformă betonată de cca. 3 m2 la parterul blocului pentru aşezarea pubelelor ridicate de la subsol;- să se asigure posibilitatea evacuării pubelelor pe o scară secundară de acces de minim 1 m lăţime în cazul defectării utilajului mecanic de ridicare;- să se asigure accesul aerului în coloană. Coloana de ventilaţie va avea capătul inferior la 5 m deasupra pardoselii iar capătul superior deasupra acoperişului;- camera de precolectare se amplasează la o distanţă de cel mult 3 m faţă de accesul la drumul carosabil pe care se face colectarea.

4.4. Precolectarea deşeurilor din instituţii

În principiu se practică acelaşi procedeu ca şi acela pentru blocurile de locuinţe:- coşuri sau recipienţi în fiecare birou (fiecare salariat să aibă un coş),- la fiecare nivel al clădirii să fie prevăzută câte o cameră de precolectare (dacă

suprafaţa utilă a instituţiei este mai mare de 1000 m2 şi este prevăzută pe mai mult de două niveluri, se vor prevedea pubele de 110 dm3. Durata de depozitare provizorie să nu depăşească 12 ore.

- la parterul clădirii se prevede câte o cameră de precolectare pentru fiecare scară, în care reziduurile să fie transportate prin coloane de descărcare.

4.5. Precolectarea deşeurilor din unităţi comerciale

Pentru fiecare magazin, depozit, restaurant etc. se prevede o cameră de precolectare a deşeurilor, dacă suprafaţa utilă a acestora este mai mare de 50 m2. La cele mai mici se prevede o nişă de precolectare proprie. Dacă magazinul sau depozitul se află situat la parterul unui bloc de locuinţe, camera de precolectare va fi separată de aceea a locuinţelor. Amenajarea camerei de precolectare se face după aceleaşi principii ca şi la blocurile de locuinţe.

Numărul necesar de pubele se calculează cu relaţia:

(4.2.)

în care:S este suprafaţa utilă a unităţii comerciale (m2), exclusiv camera de îmbrăcare,

spălare pentru personal etc.;a – cantitatea specifică de reziduuri (dm3/m2 . zi);Z – intervalul de timp între 2 colectări (1-2 zile);c– coeficient care reprezintă gradul de umplere al pubelei (c = 0,8);V – volumul pubelei (dm3)

În cazul marilor unităţi comerciale se folosesc containere de capacitate adecvată, care în multe cazuri sunt prevăzute şi cu mecanisme de compactare. Pentru materialele recuperabile se prevăd şi echipamente de balotare, presare etc.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 374.6. Precolectarea deşeurilor stradale

Precolectarea deşeurilor stradale se poate realiza în mai multe sisteme:

1. Precolectarea manuală. Constă în măturarea şi întreţinerea manuală a străzilor şi aleilor, strângerea deşeurilor în recipienţi speciali (pubele, tomberoane) şi transportarea acestora la locul de precolectare.

În România acest sistem este folosit în oraşele mai mici şi în cartierele oraşelor mari având străzi nemodernizate.

Acest sistem are o eficienţă foarte scăzută (10.000 m2/muncitor . zi).

2. Precolectarea semimecanizată. Măturatul mecanizat al străzilor utilizează vehicule cu perii şi sisteme pentru stropit care împing reziduurile lângă rigolă şi este completat cu operaţia manuală de strângere şi transport până la punctul de precolectare.

Eficienţa acestui sistem este de aprox. 70.000 m2/8 ore de lucru.

3. Precolectarea mecanizată. Măturatul părţii carosabile a străzilor se face cu ajutorul utilajelor specifice, denumite automăturătoare-colectoare. Colectarea deşeurilor stradale se face prin aspiraţie şi sunt înmagazinate în bena autovehiculului. Descărcarea deşeurilor se face la punctele de precolectare sau la rampele de depozitare.

Eficienţa acestui sistem este de cca. 300.000 m2/8 ore de lucru.

Punctele de precolectare se amenajează la 1000-1200 m distanţă între ele, astfel încât, în cazul transportului manual al deşeurilor până la punctele de precolectare, distanţa de transport este de 500-600m. În cazul transportului cu triciclete cu pubele sau cu motociclete cu pubele, distanţa dintre punctele de precolectare se va mări în funcţie de fiecare localitate.

Alegerea acestor puncte va trebui să ţină seama de următoarele condiţii:- să fie amplasate în spaţii puţin aglomerate;- să fie, pe cât posibil, mai retrase;- să fie amplasate la distanţă de min. 10 m faţă de clădirile de locuit şi faţă de

clădirile publice.

38 CAPITOLUL I

CAPITOLUL V COLECTAREA ŞI TRANSPORTUL DEŞEURILOR

SOLIDE

Colectarea deşeurilor este dificilă şi complexă pentru că generarea lor are loc în fiecare casă, fiecare apartament, fiecare unitate comercială şi industrială, în pieţe, ca şi pe străzi, parcuri şi zone verzi etc. Pe măsura extinderii numărului de surse şi a creşterii cantităţilor, logistica colectării devine mai complexă şi necesită o mai mare atenţie pentru că operaţia de colectare a deşeurilor implică costuri mari, mai ales pentru combustibilul necesar mijloacelor de colectare şi a plăţii personalului (în SUA 50÷70% din cheltuielile anuale impuse de colectare, transport şi depozitare, revin operaţiei de colectare).

5.1. Metode de colectare

Colectarea se face cu autovehicule speciale, cu posibilităţi de încărcare mecanică şi manuală folosind recipienţi aşezaţi pe trotuar în faţa caselor, sau amplasaţi în punctele de colectare (platforme sau camere de colectare).

Pentru colectarea deşeurilor nesortate se folosesc autovehicule cu încărcare mecanică şi/sau manuală. Containerele mari, cu deşeuri de la unităţi comerciale sau industriale, sunt transportate la depozite cu autoşasiuri prevăzute cu dispozitive de încărcare-descărcare a acestora.

În cazul materialelor reciclabile, separate la sursă, colectarea se face de pe trotuar din faţa casei (de la bordură) sau din punctele de precolectare, folosind autovehicule convenţionale sau speciale (cu compartimente destinate fiecărui tip de material) sau prin aducerea şi predarea lor la centre de colectare cu plată specializate (ex. pentru hârtie, metale etc.). Pentru colectarea materialelor reciclabile pot fi folosite şi autovehicule care se folosesc şi pentru colectarea deşeurilor nesortate, însă acestea trebuie igienizate în prealabil în interior cât şi în exterior. Colectarea materialelor reciclabile se poate face şi prin operaţii separate pentru fiecare fracţie sau tip de materiale. Dacă autovehiculul are bena compartimentată, la o singură trecere pot fi colectate toate tipurile de materiale reciclabile.

5.2. Sisteme şi echipamente de colectare a deşeurilor

Sistemele de colectare existente sunt clasificate după modul de exploatare în două categorii:

- cu containere staţionare; - cu containere transportabile.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 39În primul caz, containerele sunt descărcate în bena autovehiculului de colectare

atunci când acesta ajunge în punctul de colectare. În al doilea caz, containerele sunt de capacitate mai mare, sunt transportate pe un autovehicul, descărcate în depozitul de deşeuri, după care sunt readuse în punctul de colectare. Capacitatea containerelor pentru fiecare sistem de colectare este prezentată în tab.5.1.

5.1. Capacitatea containerelor corespunzătoare celor 2 sisteme de colectare

Sisteme de colectare şi tipul vehiculului

Tipul de container Capacitatea containerelor

(m3)Sisteme cu containere staţionarea) vehicule cu compactare în benă şi încărcare mecanică

b) vehicule cu compactare în benă şi încărcare mecanicăa) vehicule cu compactare în benă şi încărcare manuală

Containere din zone cu blocuri de locuinţe, amplasate pe platforme şi în camere de precolectareContainere speciale, folosite pentru colectarea de la locuinţe individualeContainere mici din materiale plastice sau metal galvanizat, saci de plastic sau de hârtie

0,75÷6

0,15÷0,30

0,075÷0,2

Sisteme cu containere transportabilea) autoşasiu cu instalaţie hidraulică de ridicare şi descărcare a containeruluib) autoşasiu cu container cu încărcare-descărcare prin basculare

c) tractor cu trailer

Utilizate cu compactor staţionar

Deschise, paralelipipedice.Utilizate cu compactor staţionar.Echipate cu mecanisme de compactare în container

Deschise cu mecanisme de compactare în containerÎnchise, cu mecanisme de compactare în container

5÷10

10÷4010÷3015÷30

10÷30

15÷30

5.2.1. Sistemul de colectare cu containere staţionare

Este utilizat pentru toate tipurile de deşeuri. Se folosesc două tipuri de vehicule: 1) cu încărcare mecanică;2) cu încărcare manuală.Aproape toate vehiculele de colectare sunt echipate cu mecanism de compactare a

deşeurilor în interiorul benei.În cadrul unei curse se asigură descărcarea în vehicul a unui număr de containere;

concomitent, are loc compactarea lor, iar când bena este plină, are loc transportul deşeurilor la depozit sau la staţia de recuperare ori la staţia de transfer.

Sistemul se foloseşte în special pentru zone rezidenţiale, unde numărul de puncte de colectare este mare şi ratele de generare sunt mici. Nu este recomandat pentru deşeuri industriale grele, deşeuri din demolări şi construcţii, şi nici pentru zone unde sunt generate volume mari de deşeuri (datorită spaţiului pe care l-ar cere numărul mare de containere de capacităţi mici).

40 CAPITOLUL IPentru zone rezidenţiale, încărcarea manuală a deşeurilor în vehicule este pe

acelaşi plan de eficienţă cu încărcarea mecanică, deoarece cantităţile care trebuie ridicate din fiecare loc sunt mici, iar timpul de încărcare este redus. Încărcarea manuală este preferabilă în localităţi sau cartiere unde sunt multe puncte de colectare inaccesibile pentru vehiculele de colectare şi care necesită aducerea pubelelor la strada principală de către muncitorii din echipajul de colectare. La ora actuală se extinde utilizarea vehiculelor cu şofer având şi rol de operator-colector.

Cerinţele pe care trebuie să le respecte vehiculele de colectare sunt:- să asigure încărcarea rapidă, fără împrăştiere, degajare de praf, transportul

închis a deşeurilor şi o descărcare rapidă; factorul util de încărcare al vehiculului fu= Mu/(Vu*100), în care: Mu este capacitatea de încărcare utilă; Vu – volumul util al vehiculului; 100 - masa volumetrică a deşeurilor (100kg/m3)

- să permită exploatarea lui la parametrii economici. Pentru aceasta, factorul de compactare a deşeurilor în benă trebuie să fie cât mai aproape de valoarea maximă dată de relaţia: , unde ρgc este masa volumetrică a deşeurilor în zona de colectare;

- să aibă dispozitive de avansare continuă a deşeurilor din zona de încărcare spre celălalt capăt al benei, ca şi dispozitive de repartizare uniformă a lor;

- construcţie simplă, fiabilă şi cu un coeficient de siguranţă maxim în exploatare;

- să dispună de instalaţii de pornire şi frânare sigure, având în vedere desele opriri şi porniri;

- să corespundă condiţiilor privind circulaţia pe drumurile publice şi siguranţa circulaţiei.

Capacitatea utilă a vehiculelor este de 6-12 t.În continuare sunt prezentate tipurile de maşini frecvent utilizate pentru colectarea

deşeurilor:a) Maşini de colectare şi transport cu benă compactoare rotativă (fig.5.1)

Dispune de o benă (cilindru) rotativă rotită mecanic printr-o coroană dinţată, de la un mecanism reductor acţionat de motorul vehiculului (ex. autovehiculul AGR-12, fabricat de UBEMAR Ploieşti, cu capacitate utilă de 12 m3, gradul de compactare maxim 5:1 şi nominal 2,2:1). Turaţia cilindrului rotativ de colectare şi compactare este de 5 rot/min. Vehiculul este prevăzut fie cu buncăr (cupă) de încărcare manuală rabatabil (aici fiind descărcate manual pubelele), fie cu mecanism

5.1 Schema de principiu a autovehiculului cu benă de compactare rotativă

1) şasiu; 2) benă; 3) cabina şoferului; 4) reductor; 5) spiră elicoidală în interiorul benei;6) cale de sprijin şi rulare; 7) coroană dinţată; 8) segment

tronconic al benei; 9) transmisie cardanică; 10) buncăr încărcare manuală; 11) placă de închidere şi dirijare; 12) capac rabatabil

descărcare benă;13)manta din tablă uşoară

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 41de încărcare şi descărcare a pubelelor de 0,11 (0,24) m3 (una sau mai multe bucăţi în acelaşi timp) care descarcă direct în zona tronconică a containerului rotativ. Cilindrul rotativ are diametrul de 2000 mm şi înclinare spre spate (10 faţă de orizontală) pentru a uşura descărcarea.

Alte caracteristici tehnice:- motor Diesel (D2156HMN8) cu 6 cilindri, putere 158 kW, la turaţia de 2200

rot/min;- transmisie cilindrică şi motoare hidraulice pentru puntea spate;- mecanismul de rotire a benei are raportul i=9,53, prevăzut cu angrenaj cilindric

acţionat de un motor hidrostatic cu reductor planetar;- mecanismele de încărcare a benei sunt activate prin cilindrul hidraulic: CH

Φ50x32x400 mm pentru buncărul de încărcare manuală şi CH Φ0x32x330 mm la mecanismul pentru pubele.

După umplerea benei cu reziduuri, nervurile elicoidale din interiorul ei determină compactarea lor. La atingerea gradului maxim de compactare, reziduurile nu mai sunt deplasate din zona gurii de umplere şi procesul de încărcare este terminat.

Pentru descărcare, se deschide capacul şi se roteşte bena în sens invers decât la încărcare.

b) Autovehicule cu benă rotativă şi zonă de încărcare dublu-conică (fig.5.2)

Partea de primire este sub formă tronconică dublă, având o parte fixă legată de capac şi alta rotativă, care este fixată de cilindrul rotativ. Pe ambele suprafeţe tronconice sunt nervuri elicoidale (pe partea mobilă sunt în exterior), care antrenează deşeurile şi le deplasează sper interiorul cilindrului. La trecerea reziduurilor prin zona îngustă dintre nervurile celor două părţi tronconice are loc zdrobirea şi sfărâmarea celor de dimensiuni mai mari. Mai mult, în timpul rotirii, recăderea

reziduurilor în zona de primire este împiedicată de plăci basculante arcuite, şi în acest fel spaţiul de primire rămâne mereu gol pentru încărcarea continuă.

c) Autovehicule cu compactare hidraulicăMaşina firmei Ochsner, Elveţia (fig.5.3.) are bena din aluminiu rigidizată cu

nervuri exterioare şi montată pe autoşasiu. În partea din spate este amplasat dispozitivul de primire cu înălţime de încărcare joasă.

5.2 Schema de principiu a autovehiculului cu benă de compactare rotativă şi zonă de încărcare dublu

conică:

1) şasiu; 2) container rotativ; 3) cale de sprijin şi rulare; 4) parte tronconică fixă; 5) spiră elicoidală de dirijare; 6) zonă de alimentare; 7)

capac rabatabil

42 CAPITOLUL IDeşeurile sunt încărcate prin gura

(6), de aici ajungând în zona de lucru a braţului articulat (4) şi a pistonului hidraulic(5) care se mişcă în sus şi jos. Deşeurile sunt deplasate către orificiul de umplere a benei (1)de către pistonul (5) care se ridică odată cu braţul (4). Când pistonul a ajuns în poziţia cea mai de sus, braţul (4) se roteşte şi antrenează deşeurile în benă. După aceea, cele două elemente se deplasează în jos pentru o nouă operaţie de deplasare a materialului către gura de umplere.

În benă există o placă (3) care efectuează compactarea şi golirea, acţionată de un cilindru hidraulic. Acesta din urmă este pus pe poziţia flotant în faza de umplere pentru a permite deplasarea liberă a plăcii spre partea anterioară a benei, iar pentru golirea benei, este acţionată astfel încât să deplaseze materialele spre partea din spate.

Maşina Fortschritt FP-16 (fig.5.4) are partea de alimentare prevăzută cu o placă rabatabilă cu mişcare dublă de rotaţie şi translaţie care deplasează deşeurile de la gura de primire în bena colectoare.

Descărcarea pubelelor în partea de primire are loc atunci când braţul este rabatat pe spate (ambii cilindri 8 şi 9 sunt în poziţie strânsă). După umplerea zonei de primire, se acţionează cilindrul (9) pentru a coborî placa (6) şi, odată cu ea, şi braţul (5) (în poziţia din fig.5.5), antrenând materialul şi compactându-l uşor. Din această poziţie, placa (6) începe să se ridice, acţionată de cilindrul (9), ridicând materialul şi introducându-l în benă. Pentru următorul ciclu de umplere este coborâtă placa (6) iar braţul (5) este rabatat în spate. Placa de compactare are acelaşi mod de funcţionare ca şi la autovehiculul prezentat anterior.

Maşina AGT-10 produsă de firma UBEMAR are echipamente de primire-încărcare pentru ridicarea şi descărcarea pubelelor de 0,24 m3, a eurocontainerelor de 1,1 m3 şi a containerelor de 4 m3.

Alte maşini au buncărul de alimentare dotat cu rotoare de antrenare a deşeurilor în benă (fig.5.6). Alimentarea cu deşeuri se face manual.

5.3 Autovehicul cu compactare hidraulică şi piston de alimentare

1) benă; 2) spaţiu de primire; 3) placă de compactare şi golire; 4) placă articulată de împingere;5) berbec de împingere-umplere; 6)

dispozitiv de încărcare; 7) jgheab de dirijare

5.4 Maşină pentru colectarea şi transportul deşeurilor cu compactare hidraulică şi placă de alimentare cu

mişcare de rotaţie-translaţie

1) autoşasiu; 2) benă de transport; 3) placă compactare-golire; 4) role de ghidare; 5) placă (braţ) rabatabilă de umplere şi compactare; 6) suport

braţ rabatabil; 7) suport (placă) fix cu cale de rulare; 8) cilindru rabatere braţ; 9) cilindru ridicare-coborâre suport braţ; 10) cilindru de rabatere a părţii de primire-descărcare; 11) capac rabatabil cu partea de primire-

descărcare; 12) coş de alimentare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 43

Altă categorie de maşini sunt cele cu compactare cu şnec, acesta fiind amplasat orizontal (fig.5.7) sau înclinat (fig.5.8)

La prima maşină, materialul încărcat este ridicat continuu pe o roată cu cupe (5) amplasată în partea de primire şi descărcate pe o placă de alunecare (7) în bena de transport (2). Transportorul elicoidal (şnecul) repartizează uniform materialul în benă şi-l compactează din momentul când materialele ajung la nivelul lui.

5.2.2. Sistemul de colectare cu containere transportabile

Este recomandabil pentru preluarea deşeurilor de la surse care au o rată mare de generare a acestora (ex. mari unităţi comerciale, pieţe etc.) şi unde se folosesc containere de volum mare.

Containerele mari sunt de obicei transportate câte unul şi de aceea utilizarea la maxim a capacităţii lor este de mare importanţă. De aceea, în cazul deşeurilor compresibile se folosesc mecanisme de compactare dispuse în containere, acest sistem fiind economic avantajos mai ales pentru transportul la distanţă mare.

Se poate utiliza fie în sistemul container de schimb, fie cu container fix pe şasiu.Se utilizează următoarele tipuri de echipamente.

5.5 Maşina cu compactare prin translaţie AGT-10 a firmei UBEMAR

1) şasiu; 2) benă; 3) buncăr de primire; 4) berbec hidraulic; 5) mecanism de descărcare pubele şi containere; 6) sisteme

de fixare a caroseriei; 7) acţionare hidraulică

5.6 Maşină pentru colectarea şi transportul reziduurilor cu compactare hidraulică şi rotoare

de alimentare a benei

1) autoşasiu; 2) recipient de transport; 3) buncăr de alimentare; 4) rotor inferior cu palete; 5) rotor superior de alimentare benă; 6)

piedestal pentru operatori

5.7 Autovehicul cu şnec orizontal, model Haller

1) autoşasiu; 2) benă de transport; 3) capac rabatabil; 4) gură de umplere; 5) roată cu cupe interioare; 6) şnec7) placă de

dirijare; 8) coroană

5.8 Autovehicul cu şnec înclinat

1) benă; 2) transportor elicoidal (şnec); 3) gura de umplere; 4) placă de reţinere; 5) mecanism de acţionare; 6) şasiu

44 CAPITOLUL Ia. Autoşasiu cu container încărcat şi descărcat cu macara hidraulică

În ţara noastră se folosesc autoşasiuri cu încărcare hidraulică de tipul celor prezentate în fig.5.9 Aceste utilaje sunt economice pentru colectarea deşeurilor industriale şi din construcţii care nu sunt adecvate pentru colectarea cu vehicule ce asigură compactare.

b. Autoşasiul cu container transportabil (fig.5.10).Este recomandat

pentru colectarea tuturor tipurilor de deşeuri şi gunoiului din localităţi sau zone unde ratele de generare mari justifică utilizarea containerelor de volum mare (zone comerciale, şantiere de construcţii etc.)

c. Autoşasiu cu container transportabil cu compactare hidraulică pe maşină

5.11 Autoşasiu cu container transportabil cu compactare hidraulică pe maşină

1) distribuitor hidraulic; 2) cârlig de agăţare; 3) braţ macara telescopic la 900

5.9 Autoşasiu cu instalaţie hidraulică de ridicare şi descărcare a containerului

5.10 Autoşasiu cu container separată şi încărcare cu dispozitiv-lanţ

1) autoşasiu; 2) container cu înălţime joasă; 3) mecanism de ridicare-coborâre; 4) lanţ de tragere; 5) cârlig (ochi) de agăţare; 6) bolţ de prindere; 7) role de sprijin şi de rulare; 8) mecanism de ridicare cu cilindru hidraulic; 9) capăt de lanţ pentru agăţare; 10) role de

ghidare-rulare; 11) cârlig de asigurare pe autoşasiu; 12) cârlig de asigurare la compactare; 13) uşă pentru compactare; 14) roată de lanţ acţionată cu motor hidraulic; 15) uşi rabatabile

pentru descărcare; 16) cale de rulare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 455.3. Analiza sistemelor de colectare

Problema va fi diferenţiată pentru cele două sisteme de colectare: cu containere staţionare şi cu containere transportabile.

Schematizarea operaţiilor pentru cele două sisteme de colectare este prezentată în figurile 5.12. şi 5.13.

5.12 Schematizarea operaţiilor pentru sistemul cu containere staţionare

5.13 Schematizarea operaţiilor pentru sistemul cu containere transportabile

a) cu containere readuse în acelaşi punct de colectare; b) cu schimb de containere între punctele de colectare succesive

46 CAPITOLUL IOperaţiile din cadrul unui ciclu de lucru sunt:- Ridicarea deşeurilor. Pentru sistemul 1, ridicarea deşeurilor înseamnă timpul

consumat pentru încărcarea vehiculului, începând cu oprirea autovehiculului înainte de încărcarea primului container şi terminând cu timpul când s-a încărcat ultimul container. Pentru sistemul 2a este timpul pentru ridicarea containerelor în autovehicul, timpul consumat cu deplasarea la următorul container, după ce un container gol a fost adus în punctul de colectare anterior, iar pentru sistemul 2b este timpul de încărcare a unui container plin şi timpul de reaşezare pe poziţie, după ce containerul a fost golit la depozit.

- Transport. Înseamnă timpul în care ajunge vehiculul plin la locul de descărcare plus timpul de întoarcere la locul de colectare.

- Staţionare. Timpul consumat la locul de descărcare (timp de aşteptare şi de descărcare în staţia de tranzit sau depozit).

- Alte activităţi necesare. Timp pentru reparaţii (timpul pentru masă, timp pierdut din cauza aglomerării traficului, timp pentru reparaţii, întreţinere ş.a) şi nenecesare.

5.3.1. Sistemul de colectare cu containere staţionare

a1. cu încărcare mecanică a deşeurilor în vehiculDurata unei curse are expresia

(5.1.)unde: tcs este durata unei curse (ore); trd – timpul destinat ridicării deşeurilor (ore/cursă); s – timpul de staţionare (ore/cursă); ttr – timpul de transport (ore/cursă).

(5.2.)unde: a, b sunt constante (stabilite empiric); x – distanţa medie de transport pentru o cursă dus-întors (km/cursă).

Valorile a şi b sunt funcţie de viteza maximă de transport (tab.5.2).

5.2. Valorile coeficienţilor a şi b

Viteza maximă (km/h) a b15 0.06 0.06725 0.05 0.0435 0.034 0.02945 0.022 0.02255 0.016 0.018

Distanţa x în acest caz este de la centrul de greutate al zonei de colectare la depozit (dus şi întors).

Durata operaţiilor de încărcare la o cursă, trd este:(5.3.) [ore]

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 47

în care: nct este numărul de containere golite, într-o cursă; tdc – timpul mediu de descărcare a unui container plin, cu valori de 0,008÷0,05 ore, funcţie de capacitatea containerelor; np – numărul de puncte de ridicare a containerelor la o cursă (platforme sau camere de precolectare şi puncte de ridicare pentru locuinţe individuale); tdepl – timpul mediu consumat cu deplasarea între punctele de colectare (ore/punct de colectare).

Timpul de deplasare se calculează funcţie de distanţa medie dintre punctele de colectare cu relaţia dată anterior pentru ttr.

Numărul de containere care pot fi descărcate în vehiculul de colectare la o cursă este:

(5.4.) [buc]

V – volumul vehiculului de colectare (m3); r – raportul de compactare a deşeurilor în benă; Vct – volumul containerului (m3); f – factorul de utilizare a capacităţii containerului (gradul de umplere).

Numărul de curse zilnice care trebuie efectuate de autovehiculele de colectare este dat de relaţia:

(5.5.) [curse/zi]

unde: Vd.zi este volumul zilnic de deşeuri care trebuie colectate.

Durata de activitate zilnică este dată de relaţia:

(5.6.)

în care: t1 – timpul de deplasare de la garaj sau staţia dispecer până la punctul de preluare a primului container la prima cursă din zi [ore]; t2 – timpul de deplasare a autovehiculului gol de la depozit la garaj; w – termen care ia în consideraţie timpul pentru alte activităţi din cadrul unui ciclu (este exprimat sub formă zecimală, cu valori între 0,1-0,4, în medie 0,15). Ceilalţi termeni au semnificaţii arătate anterior.

Durata tzi trebuie să se înscrie în programul de lucru zilnic.

a.2. cu încărcare manualăConsiderând că se impune durata de activitate zilnică, tzi, şi numărul de curse pe

zi, Nzi, timpul necesar pentru o cursă, tcs, poate fi calculat cu relaţia 5.1. Din aceasta se determină trd, celelalte elemente din relaţie fiind cunoscute. După ce a fost stabilit acest element se calculează numărul punctelor de colectare a deşeurilor cu relaţia:

48 CAPITOLUL I(5.7.)în care:

Npc este numărul de puncte de colectare, la o cursă;60 – factor de transformare ore în minute; n – numărul de muncitori colectori din

echipaj;tin.p – timpul de încărcare manuală a deşeurilor de la un punct de colectare (min).

Depinde de timpul necesar pentru deplasare între poziţiile containerelor, numărul de containere dintr-un punct de colectare şi de procentul deţinut de situaţiile în care se impune ridicarea containerelor din spatele caselor şi aducerea lor „la bordură”.

(5.8.)unde: tdepl este timpul mediu de deplasare a autovehiculului între două puncte succesive de colectare (min); tdc – timpul de descărcare în bena vehiculului a unui container (min/container); ncp – numărul mediu de containere la fiecare punct de colectare; td.sc – timpul necesar pentru aducerea şi descărcarea deşeurilor depozitate în spatele casei (min), care este funcţie de procentul Psc de case unde deşeurile sunt depozitate temporar în spate. Pentru un echipaj format din doi colectori, acest timp este de 2 min/colector (în medie).

Pentru cazul serviciului de colectare de la bordură, când echipajul este cu un singur colector (exceptând şoferul) şi colectarea se face cu frecvenţa de o dată pe săptămână, estimarea timpului tdc se poate face astfel:

Numărul mediu de containere şi/sau cutii într-un punct de colectare

Timpul de descărcare pentru un containertdc (min/colector)

1 sau 23 sau peste

0,50÷0,60,92

Aceste date sunt pentru vehicule cu încărcare laterală, în care, după descărcarea manuală a containerelor într-o cupă, acestea sunt ridicate mecanic şi descărcate în bena maşinii. Dacă sunt folosite vehicule de alt tip, timpul de încărcare se poate mări cu 15%. Este însă recomandat să se facă cronometrări pentru fiecare situaţie din teren, care să ofere posibilităţi de a stabili mai realist durata acestor operaţii.

După determinarea Npc, se determină capacitatea vehiculului de colectare cu relaţia:

(5.9.)

în care: Vpc este volumul de deşeuri de la un punct de colectare (m3).

5.3.2. Sistemul de colectare cu containere transportabile

Durata unei curse se calculează cu aceeaşi relaţie dată anterior.Timpul de ridicare a containerelor, trd, şi de descărcare a celor goale are

următoarele valori orientative: 0,067 ore/cursă pentru autoşasiu cu macara hidraulică, 0,4 ore/cursă pentru autoşasiu cu bascularea containerului.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 49Timpul de staţionare, s, are valorile: 0,053 ore/cursă pentru primul tip de autoşasiu

şi 0,127÷0,133 ore/cursă pentru al doilea tip de maşină.Pentru sistemul de colectare 2a (fig.5.13.a) trd trebuie să cuprindă şi timpul de

deplasare între două puncte de colectare, estimat cu relaţia 5.2.Numărul de curse pe zi pentru un autovehicul este dat de relaţia:

(5.10.)

în care: Tzi este durata zilei de lucru (ore/zi); t1 – durata de deplasare garaj-primul punct de colectare; t2 – durata de la ultimul punct de colectare la garaj (în cazul sistemului 2a), respectiv de la depozit la garaj (în cazul sistemului 2b); w se consideră în limitele arătate anterior.

Numărul de curse pe zi rezultat din calcul relaţiei se compară cu numărul de curse care trebuie realizate, ce rezultă din relaţia:

(5.11.)

unde: Vzi este volumul zilnic de deşeuri (m3/zi); Vct – capacitatea medie a containerului (m3/cursă); f – gradul de încărcare mediu al containerului

5.4. Trasee de colectare a deşeurilor

O dată stabilit necesarul de echipament şi de forţă de muncă, urmează a se studia traseele, astfel încât resursele să fie folosite eficient. În general, în acest scop se fac mai multe încercări, neexistând o regulă generală.

Câteva elemente de orientare:- se vor identifica metodele de colectare şi datele referitoare la punctele de

colectare (numărul şi capacitatea containerelor şi frecvenţa de colectare);- caracteristicile sistemului existent: tipuri de vehicule, capacitatea lor,

componenţa echipajelor etc.;- dacă e posibil se stabilesc traseele astfel încât ele să înceapă şi să se termine la

artere de circulaţie, folosind bariere fizice sau topografice ca limite ale traseelor;- în zone în pantă, traseele ar fi bine să înceapă de la vârful pantei şi să meargă în

jos, odată cu încărcarea autovehiculului;- traseele să fie astfel concepute încât ultimul punct de colectare deservit să fie cât

mai apropiat de locul de depozitare;- deşeurile provenind din puncte unde traficul este aglomerat vor fi colectate în

prima parte a zilei;- zonele unde punctele de încărcare sunt dispersate şi se generează cantităţi mici,

care cer aceeaşi frecventă de colectare, vor fi deservite în timpul unei singure curse sau într-o singură zi.

Etapele generale în stabilirea traselor de colectare sunt:

50 CAPITOLUL I1. Pregătirea planului de situaţie al localităţii, cu amplasarea punctelor de

colectare şi cu date, informaţii privind sursele de producere a deşeurilor.2. Analiza datelor şi stabilirea punctelor care vor fi deservite în fiecare zi din

săptămână.3. Stabilirea preliminară a traseelor de colectare.4. Evaluarea traseelor şi stabilirea traseelor echilibrate

Etapa I. Are acelaşi conţinut pentru ambele sisteme de colectare şi constă în aceea că la

fiecare punct de colectare, identificat şi notat pe planul de situaţie se înscrie: numărul punctului, frecvenţa de colectare, numărul de containere, ş.a.

Pentru serviciul cu containere transportabile se notează cantitatea de deşeuri care trebuie colectată din fiecare punct, în timp ce pentru serviciul cu containere staţionare se poate nota numărul de case sau familii, pe blocuri de locuinţe, arondate la fiecare punct de colectare. Localităţile extinse, cu un număr mare de puncte de colectare, vor fi împărţite în zone diferenţiate după funcţia lor (ex. zonă rezidenţială, comercială, industrială) şi în continuare, acestea se subîmpart în arii mai mici diferenţiate în privinţa ratei de generare a deşeurilor şi frecvenţei de colectare. În localităţile mici, cu un număr de puncte de colectare sub 20-30, nu sunt necesare aceste diferenţieri.

Etapele II, III şi IV pentru sistemul de colectare cu containere staţionareEtapa a II-a. Se întocmeşte un tabel în care se înscrie următoarele date: numărul

punctului de colectare, frecvenţa de colectare (colectări /săptămână), volumul de deşeuri pe săptămână, pentru fiecare zi a săptămânii se scriu deşeurile care vor fi colectate. În continuare se determină cantitatea de deşeuri care se colectează din punctele care solicită mai multe operaţii pe săptămână. Înscrierea pe coloanele cu cantităţile din fiecare zi se începe cu punctele care solicită frecvenţa maximă (ex. 5 ridicări/săptămână). Apoi, cunoscând şi volumul efectiv a vehiculului de colectare (volumul fizic înmulţit cu gradul de compactare), se determină cantitatea de deşeuri ce poate fi colectată în fiecare zi din punctele care solicită o singură operaţie pe săptămână.

Etapa a III-a. Cu datele din etapa a II-a pot fi stabilite traseele de colectare zilnice. Orice traseu începe de la staţia dispecer şi uneşte toate punctele de colectare care au fost prevăzute în etapa anterioară să fie servite în ziua respectivă. Dacă operaţia de colectare este efectuată cu mai multe autovehicule, vor fi diferenţiate trasee pentru fiecare din ele. în funcţie de cantitatea de deşeuri care trebuie colectate se vor stabili câteva trasee de bază. În continuare, se ajustează aceste trasee, incluzând şi alte puncte de colectare, astfel ca fiecare traseu să deservească aproximativ aceeaşi suprafaţă.

Etapa a IV-a. Odată ce au fost stabilite traseele de colectare se pot determina cantitatea de deşeuri şi distanţa de transport pentru fiecare traseu. În unele cazuri poate fi necesară o reajustare a traseelor pentru a echilibra activitatea pe zilele săptămânii (t/km/zi).

Etapele II, III şi IV pentru sistemul de colectare cu containere transportabile

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 51Etapa a II-a. În tabele se înscriu următoarele elemente: frecvenţa de colectare,

numărul de puncte de colectare corespunzător fiecărei frecvenţe, numărul total de containere, numărul de curse pe săptămână şi pentru fiecare zi de colectare se înscrie numărul de containere care trebuie transportate, diferenţiindu-le după frecvenţa de colectare. În coloanele zilnice întâi se scriu punctele de colectare cu frecvenţă mare, iar în ultimul rând se distribuie containerele care sunt deservite o dată pe săptămână, urmărindu-se prin această ultimă operaţie să se echilibreze numărul de containere din fiecare zi de lucru a săptămânii.

Etapa a III-a. Cu datele din tabelul întocmit în etapa anterioară, se stabilesc traseele zilnice; fiecare traseu începe şi se termină la staţia dispecer şi urmăreşte să lege toate punctele de colectare care vor fi deservite în ziua respectivă. În final se va face o ajustare a acestora astfel încât să includă şi containerele adiţionale.

Etapa a IV-a. După ce au fost stabilite traseele preliminare se poate determina distanţa totală medie între containere şi lungimea totală a fiecărui traseu. Dacă între traseele zilnice sunt diferenţe peste 15% în privinţa lungimii ele vor fi reproiectate, astfel încât să se echilibreze şi din acest punct de vedere. În general, sunt încercate mai multe trasee de colectare din care, în final se selectează cele mai echilibrate.

Exemplu de calcul

Se consideră zona industrială din fig. 5.14, în care pe planul de situaţie se arată poziţiile halelor industriale, punctele de colectare, frecvenţa de colectare, numărul containerelor din fiecare punct, numărul de ordine al containerului şi cantitatea de deşeuri a fiecărui container. De asemenea este indicată poziţia staţiei dispecer. Aceste date au fost stabilite în etapa I.

Vehiculul de colectare are volumul util (V) de 30 m3 şi gradul de compactare egal cu 2, rezultând capacitatea maximă de 60m3.

a) STABILIREA TRASEELOR IN CAZUL SISTEMELOR DE COLECTARE CU CONTAINERE STAŢIONARE.

În etapa a II-a se întocmeşte tabelul (tab.5.3) care cuprinde planificare cantităţilor colectate pe zilele lucrătoare.

5.14. Planul de situaţie a zonei de colectare

52 CAPITOLUL I5.3. Planificarea cantităţilor de deşeuri recoltate zilnic

Frecvenţa de colectare

Număr de puncte de colectare (număr de

ordine a containerului)

Total deşeuri

(m3/săpt)

Cantităţi colectate pe zile (m3/zi)Luni Marţi Miercuri Joi Vineri

3 2 (11 şi 20) 51* 17 - 17 - 172 4 (17,27,28,29) 48** 24 - - 24 -1 22 (restul cont.) 178*** 14 56 38 32 38

Total 28 277 55 56 55 56 55* 51 = (9+8)x3** 48 = (7+7+5+2)x2*** 178 se distribuie astfel încât zilnic să se colecteze cantităţi aproximativ egale

Cantităţile zilnice corespund capacităţii maxime a vehiculului de colectare.Din mai multe încercările succesive (în etapele III şi IV) au rezultat traseele echilibrate prevăzute

în tabelul 5.4.

5.4. Stabilirea traseelor zilnice de colectare

Ordinea descărcării

Luni Marţi Miercuri Joi Vinericontainer Vol. container Vol. container Vol. container Vol. container Vol.

1 11 9 10 8 7 7 5 8 4 82 16 6 8 9 6 10 12 4 1 83 17 7 9 9 11 9 13 5 2 64 18 8 25 4 14 10 19 4 3 65 20 8 26 8 20 8 17 7 11 96 27 7 15 6 30 5 24 9 19 47 28 5 22 7 32 5 27 7 20 88 29 5 23 6 28 5 21 79 29 510 31 5

Total 55 57 54 55 56

b) STABILIREA TRASEELOR IN CAZUL SISTEMELOR DE COLECTARE CU CONTAINERE TRANSPORTABILE

Planificarea numărului de containere care trebuie ridicate şi descărcate zilnic este prezentată în tab.5.5

5.5. Planificarea numărului de containere transportate zilnic

Frecvenţa de

colectare

Număr de puncte de colectare (număr de ordine a punctului)

Nr. total de

containere

Număr de curse/săpt.

Număr de containere având aceeaşi frecvenţă de colectare transportate zilnic

Luni Marţi Miercuri Joi Vineri3 2 (11 şi 20) 2 6 2 - 2 - 22 4 (17,27,28,29) 4 8 - 4 - - 41 22 (rest punct.) 26 26 6 4 6 8 2

Total 28 32 40* 8 8 8 8 8* 40 se distribuie astfel încât numărul de curse zilnic să fie aproximativ egal

Traseele de colectare stabilite pentru fiecare zi, prin încercări succesive (corespunzând etapelor a III-a şi a IV-a) sunt prezentate în tabelul următor, fiind echilibrate pe zile în privinţa distanţelor parcurse de vehiculele de colectare.

5.6. Stabilirea traseelor zilnice de colectare

Ordinea transportării containerelor

Luni Marţi Miercuri Joi VineriCursa Dist.

(km)Cursa Dist.

(km)Cursa Dist.

(km)Cursa Dist.

(km)Cursa Dist.

(km)A-1 6,2 A-7 1,1 A-3 5,9 A-2 5,9 A-13 1,6

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 531 1-B 11,2 7-B 4,5 3-B 8,8 2-B 8,8 13-B 4,62 B-8-B 20,7 B-10-B 17,6 B-9-B 15,3 B-6-B 12,7 B-5-B 16,63 B-11-B 14,1 B-14-B 14,0 B-4-B 17,6 B-18-B 6,0 B-11-B 14,14 B-20-B 10,0 B-17-B 9,3 B-11-B 14,1 B-15-B 9,6 B-17-B 9,35 B-22-B 4,4 B-26-B 12,1 B-12-B 8,8 B-16-B 9,6 B-20-B 10,06 B-30-B 5,6 B-27-B 10,9 B-20-B 10,0 B-24-B 16,0 B-27-B 10,97 B-19-B 6,9 B-28-B 8,0 B-21-B 4,4 B-25-B 14,0 B-28-B 8,08 B-23-B 4,7 B-29-B 8,0 B-31-B 1,1 B-32-B 1,7 B-29-B 8,0

B-A 5 B-A 5,0 B-A 5,0 B-A 5,0 B-A 5,0Total 88,8 90,5 91,0 89,3 88,1

5.5. Sisteme de transfer a deşeurilor

În anumite situaţii, facilităţile de tratare şi depozitare a deşeurilor sunt situate la distanţe mari de zona urbană, ceea ce poate justifica folosirea unei staţii de transfer. Aceasta reprezintă o „interfaţă” între sistemul de colectare din interiorul localităţii şi sistemul de transport la mare distanţă.

Sistemul de transfer cuprinde 3 elemente de bază:- o staţie de transfer, în care autovehiculele de colectare descarcă deşeurile în mod

regulat şi controlat precum şi nişte buncăre, de unde sunt reîncărcate în unităţi de transport (rutier, fluvial, feroviar) de capacitate mai mare;

- un sistem de transport al unor volume mari de deşeuri şi pe distanţe mari;- staţia de recepţie din cadrul depozitului final al deşeurilor.

5.5.1. Sisteme pentru transportul deşeurilor pe distanţe mari

Transportul deşeurilor pe distanţe lungi se poate face în trei moduri:a) în vrac, liber sau semiliber; b) în containere; c) în baloturi.De asemenea, arterele de transport pot fi: rutiere, căi ferate sau pe apă (râu, canal).

Transportul rutier are avantajul important al unei flexibilităţi mari, având numai o infrastructură adecvată între staţia de transfer şi staţia de recepţie. Numărul de operaţii de manipulare se reduce astfel în mod semnificativ, deoarece autovehiculele de transport pot circula până la depozit şi să descarce direct în acesta. Transportul rutier este compatibil cu oricare din celelalte moduri de transport.

Transportul feroviar are flexibilitate mai redusă şi necesită o legătură la calea ferată, atât a staţiei de transfer, cât şi a depozitului final.

La staţia de transfer deşeurile pot fi încărcate direct în trenuri, însă la celălalt capăt este necesar ca deşeurile să fie transferate din trenuri în autovehicule pentru depozitarea finală, ceea ce măreşte cheltuielile pentru manipulare.

Cel mai convenabil mod de transport pe cale ferată este în containere. Deşeurile în vrac sunt incompatibile cu acest mod de transport. Baloturile de deşeuri nu sunt acceptate peste tot de a fi transportate pe calea ferată (datorită posibilităţilor de distrugere a baloturilor, mirosurilor, poluării ş.a.), însă facilităţile moderne pot face ca

54 CAPITOLUL Ibalotarea să fie acceptată mai uşor şi să se elimine necesitatea unor containere costisitoare.

Transportul pe apă este utilizat acolo unde există cursuri de apă navigabile. Ca mijloace de transport sunt utilizate şlepuri, care transportă deşeurile fie libere (în vrac), fie în containere, fie balotate. Există tendinţa de a renunţa la transportul în vrac al deşeurilor datorită posibilităţii pierderilor de deşeuri în cadrul operaţiilor de descărcare şi a poluării apei.

O sinteză a principalelor caracteristici ale celor trei sisteme de transport este prezentată în tabelul 5.7.

5.7. Comparaţie între cele trei moduri de transport a deşeurilor

Transport rutier Transport pe calea ferată

Transport pe artere navigabile

Compatibilitatea cu forma deşeurilor

1. liber1. în containere2. în baloţi

dadada

nudada

DaDaDa

Cerinţe de infrastructură Drumuri adecvate Acces cale ferată Căi navigabileUnităţi de transport < 20 t/vehicul 300-900 t/tren > 70 t/vasViteza maximă (km/h) 50 80-120 6Numărul de unităţi de transport pentru volum dat de deşeuri

mediu-ridicat scăzut Variabil

Număr de locuitori ai localităţii de unde sunt transportate deşeurile

- > 300000 > 70000

Distanţa economică de transport (km) < 80 50-150 30-50Costuri pentru recepţie şi staţie de transfer

reduse f. mari f. mari

5.5.2. Staţii de transfer a deşeurilor

Operaţiile care se efectuează într-o astfel de staţie sunt:- cântărirea vehiculelor cu deşeuri colectate;- dirijarea lor pe platforme de descărcare, efectuarea manevrelor care să asigure

descărcarea lor în buncăre şi expedierea autovehiculelor goale în ordine, înapoi în sistemul de colectare;

- manipularea deşeurilor descărcate şi încărcarea sistemelor de transport la distanţă.

Printr-un astfel de sistem de management adecvat în staţie trebuie să se asigure o staţionare minimă a vehiculelor de colectare car descarcă deşeuri (coadă cât mai mică) şi să se reducă numărul de operaţii de manipulare a deşeurilor. De asemenea, majoritatea operaţiilor trebuie efectuate într-un spaţiu acoperit pentru a limita răspândirea mirosurilor, prafului, zgomotului ş.a.

Indiferent de sistemul şi modul de transport a deşeurilor, staţia de transfer trebuie să cuprindă:

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 55- recepţia vehiculelor de deşeuri colectate, cântărirea (opţională) şi spaţiu

(platformă) pentru manevre, situată în afara drumului public;- o platformă de descărcare a deşeurilor;- facilităţi de reîncărcare sau de preluare a deşeurilor;- facilităţi de recepţie sau de descărcare pentru mijloacele de transport în vrac.

Proiectarea staţiilor de transfer se preocupă mai ales de managementul traficului decât de cel al deşeurilor. Un management eficient presupune un flux simplu, unidirecţional de vehicule, bineînţeles acolo unde condiţiile permit acest lucru.

Teoretic, printr-o echilibrare corectă a ritmului de încărcare şi transport la mare distanţă se obţin dimensiuni minime ale staţiei de transfer şi costuri minime.

În realitate, sosirea vehiculelor de colectare la staţie are loc neregulat, concentrându-se în orele de vârf, pentru care motiv trebuie să se asigure o capacitate de stocare a deşeurilor în mai multe soluţii:

- mai multe locuri de procesare, fiecare având propria ei platformă de stocare, pe care sunt descărcate vehiculele de colectare;

- o platformă care poate fi basculată şi pe care deşeurile pot fi descărcate, înainte de a fi dirijate la reîncărcare;

- linii tehnologice prevăzute cu benzi transportoare;- buncăre, din care deşeurile sunt luate cu echipamente cu cupă graifer şi încărcate

pe benzi sau direct în mijloacele de transport la distanţă.Cea mai simplă soluţie tehnică este cea cu platformă de basculare care poate

asigura şi o sortare a deşeurilor.Staţiile corespunzătoare standardelor medii actuale respectă o serie de condiţii:

clădirea staţiei are o cameră de intrare adecvată, lumină naturală sau artificială, ventilaţie adecvată, echipament pentru prevenirea sau reţinerea prafului, spaţiu de manevrare suficient pentru vehiculele de colectare şi cele de transport la distanţă, număr corespunzător de puncte de descărcare şi linii de procesare.

Procesele şi operaţiile ce au loc într-o staţie de transfer a deşeurilor sunt arătate sintetic în fig. 5.15.

Procesarea în staţiile de transfer cu transport rutier la distanţă se poate face în mai multe moduri:

- transfer simplu (cu sau fără compactarea deşeurilor);- cu compactare statică în interiorul vehiculelor de transport la distanţă;- cu compactare statică în vehicule demontabile sau containere;- cu balotare.

56 CAPITOLUL I

5.15. Operaţiile tehnologice care au loc într-o staţie de transfer a deşeurilor

Transferul rutier simplu se referă la descărcarea vehiculelor de colectare pe o platformă de beton şi reîncărcarea în vehicule de mare capacitate (18-23 tone) deschise folosind un excavator sau alt utilaj adecvat.

Încărcarea, pentru transportul în vrac, durează 10-12 minute, încă 5 minute fiind necesare pentru acoperirea încărcăturii înainte de expediere. Aşadar, cu o încărcătură medie de 20 tone pe vehicul, transferul simplu a deşeurilor în vrac se poate realiza cu o productivitate de 60-80 tone/oră pe linie de proces.

Transferul simplu este potrivit pentru orice deşeuri solide care nu produc praf sau mirosuri în timpul manipulării, nu corodează şi nu se lipesc de pereţii buncărelor sau autovehiculelor, nu se prind la manipulare şi pot fi descărcate fără probleme de echipamentul din dotarea vehiculelor.

Vehiculele rutiere care asigură transportul în vrac duc deşeurile până la depozite, fără alte operaţii intermediare.

Compactarea statică în vehiculele sau remorcile de transport la distanţă. Dacă deşeurile au densitate mică sau ele se vor transporta în containere compactarea este necesară. Această operaţie se efectuează cu un compactor static.

Compactarea statică în vehicule demontabile sau containere. Containerul este încărcat fie cu deşeurile deja compactate, fie compactarea are loc în interiorul containerului. Se folosesc containere de mai multe mărimi:

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 57- mici (capacitate de 10 m3) adecvate pentru cazul când în staţia de transfer

încărcarea se face cu vagoneţi;- mari (capacitate de 30 m3) adecvate pentru sistemele de transfer cu remorci;- tip cargou ISO de 6 m lungime (capacitate de 27 m3), care este proiectat special

pentru a primi deşeuri compactate;- corp de vehicul închis sau remorci cu mecanisme de basculare, având

capacitatea de (40-70) m3.Balotarea deşeurilor. Este folosită mult pentru fracţiile refolosibile ale deşeurilor,

însă pentru deşeurile menajere neselectate are utilizare limitată.Are avantajul că nu necesită containere, şi de aici costuri de capital şi de

exploatare mai mici. Dezavantajele sunt legate de posibilitatea desfacerii baloturilor, marginile şi colţurile pot fi distruse în operaţiile de tranzit, cost relativ mare al sârmei pentru legarea lor.

Se poate realiza o compactare prealabilă ceea ce face ca baloturile să aibă stabilitate mai bună în timpul manipulărilor.

Tipurile de baloturi utilizate mai mult sunt:- cu densitate mărită (1750 kg/m3) şi volumul de 1 m3 îşi pot menţine forma fără

a fi legate cu sârmă;- cu densitatea de ≈ 900 kg/m3 şi volumul de 1 m3 legate cu sârmă;- cu densitate redusă (500-800 kg/m3) şi greutate de aproximativ 2,5-3,5 t, legate

cu sârmă.În fig. 5.16. sunt prezentate secţiuni şi vedere în plan pentru trei staţii de transfer

cu capacităţi de maximum 300 t/zi, 820 t/zi şi 1000 t/zi.Transferul deşeurilor poate avea impact asupra mediului prin:

- zgomotul datorat autovehiculelor şi utilajelor de manipulare a deşeurilor;- mirosul de la deşeuri;- praful de la operaţiile de încărcare, reîncărcare etc.;- impact vizual;- poluarea apelor care vin în contact cu deşeurile.

Justificarea unei staţii de transfer poate fi stabilită pe baze economice, de protecţie a mediului sau când nu există altă alternativă.

Din punct de vedere economic nu se justifică un transfer de deşeuri dacă varianta fără staţie este mai ieftină şi aceasta este de întrevăzut apriori dacă este o distanţă relativ mică de la zona urbană la depozitul de deşeuri, ca şi dacă este vorba de cantităţi mici de deşeuri.

Când cantităţile de deşeuri sunt mari, sistemul cu staţie de transfer poate fi mai economic ca rezultat al:- unui număr mai mic de camioane, trenuri sau vase fluviale pentru transport la distanţă, cu un cost mai scăzut la tonă sau kilometru prin comparaţie cu vehiculele de colectare care ar face şi acest transport în lipsa staţiei de transfer;- unei productivităţi mai ridicate a vehiculelor de colectare, care folosesc timpul mai mult pentru colectare şi mai puţin pentru transport;- posibilităţii de a utiliza o gamă mai largă de facilităţi de eliminare a deşeurilor care pot fi ieftine, sau mai favorabile ca distanţă;

58 CAPITOLUL I- lipsei de facilităţi de eliminare a deşeurilor în apropierea zonei generatoare de deşeuri;- posibilităţilor de a avea acces în mod economic la facilităţi de eliminare mai mari, cu termen mai lung de exploatare sau mai sigure.

a. Staţie de transfer cu capacitatea maximă de 300 t/zi

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 59

b. Staţie de transfer cu capacitatea maximă de 820 t/zi

60 CAPITOLUL I

5.16.a,b,c. Vederi în plan, secţiuni şi plan general de organizare pentru trei staţii de transfer

c. Staţie de transfer cu capacitatea maximă de 1000 t/zi

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 61

CAPITOLUL VI SEPARAREA, RECUPERAREA ŞI RECICLAREA

DEŞEURILOR SOLIDE

Operaţiile de separare, recuperare şi reciclare au drept scop recuperarea materialelor componente.

O primă separare se face la producătorii de deşeuri care efectuează depozitarea temporară în punctele de colectare. Separarea este continuată la staţia de recuperare a materialelor (SRM) sau la staţia de recuperare şi transfer (SRT) care cuprind facilităţi de colectare a materialelor separate, de separare mai detaliată şi eventual de compostare şi incinerare a deşeurilor.

Reciclarea şi recuperarea reprezintă, după reducerea la sursă a producţiei de deşeuri, următorul obiectiv al politicii deşeurilor adoptate prin rezoluţia Consiliului Europei din 7 mai 1990.

Avantajele recuperării şi reciclării sunt: asigură recuperarea materialelor refolosibile care reintră în circuitul de

producţie (hârtie, sticlă, materiale plastice, metale, materiale de construcţii etc.); datorită valorificării materialelor recuperate pe piaţa materiilor prime se

obţin venituri însemnate, care pot să asigure profitabilitatea activităţilor de acest gen; pe seama veniturilor din valorificarea produselor rezultate, costurile

suportate de contribuabili pentru deşeuri sunt amortizate rapid (cca. 3 ani); implică costuri mai mici de punere în funcţiune decât cele reclamate de

incinerare sau depozitare controlată; se reduc costurile legate de depozitare şi pentru că scad semnificativ

cantităţile de deşeuri care ajung aici şi implicit se maximizează durata de exploatare a depozitelor;

prin tehnologiile folosite se asigură un grad ridicat de protecţie a mediului şi sănătăţii;

Dezavantaje: necesită personal de exploatare mai numeros (unele operaţii fiind manuale),

ceea ce mai poate fi un avantaj în zone cu şomaj ridicat; necesită personal de întreţinere calificat, procesele de sortare fiind cu grad

ridicat de automatizare.

6.1. Metode de separare a materialelor din compoziţia deşeurilor în cadrul SRM şi SRT

Separarea la staţiile de recuperare a materialelor (SRM) sau staţiile de recuperare şi transfer (SRT) asigură:

1. continuarea separării şi recuperarea din deşeurile separate parţial la sursă şi colectate de la bordură sau de la centre de colectare;

62 CAPITOLUL I2. separarea şi recuperarea materialelor reutilizabile şi reciclabile din

deşeurile neselectate la sursă;3. îmbunătăţirea calităţii materialelor recuperate.Cu alte cuvinte, la SRM au loc operaţii de separare, condiţionare, ambalare şi

livrare către beneficiari a materialelor recuperate din deşeuri.Separarea se face cu mijloace mecanice dar pentru anumite categorii de deşeuri

este nevoie de muncă manuală. Dacă procesează materialele separate la sursă, activităţile în această direcţie se referă la separarea hârtiei şi cartonului din hârtie amestecată cu carton, a aluminiului din amestecul de doze din aluminiu şi din cositor, a tipurilor de materiale plastice din plastice amestecate, a dozelor de aluminiu şi cositor, materiale plastice şi sticlă din amestecurile acestor materiale, a sticlei după culoare (incoloră, verde etc.). În cadrul unei SRM care procesează deşeuri amestecate pot fi separate toate componentele, atât manual cât şi mecanic. Gradul de complexitate depinde de: a) numărul şi tipurile de componente care trebuie separate; b) obiectivele programului de recuperare; c) specificaţiile privind starea finală a produselor recuperate.

6.2. Operaţiile tehnologice şi utilaje pentru separarea şi procesarea materialelor din deşeuri

Operaţiile tehnologice din SRM au mai multe scopuri: a) de a modifica caracteristicile fizice, încât unele componente să fie îndepărtate mai uşor; b) îndepărtarea contaminanţilor; c) să pregătească materialele separate pentru utilizările ulterioare. Operaţiile cele mai uzuale sunt cuprinse în tab.6.1.

6.1. Operaţii tehnologice şi echipamente uzuale pentru separarea şi procesarea deşeurilor separate sau amestecate

Operaţii şi utilaje Funcţii / categorii de materiale care solicită operaţia

Operaţii prealabile

Măcinarea

- moară cu ciocane;

- concasor cu valţuri;

- tocător

Cernerea

Separarea în raport cu densitatea materialelor

- în curent de aer,- inerţială,- flotaţia

Separarea în câmp magnetic şi electric

Reducerea dimensiunilor / Toate tipurile de deşeuriMărunţirea deşeurilor nesortate

Pentru tăiat materiale ductile ca aluminiu, plastice ş.a.Reducerea dimensiunilor / Pentru deşeuri lemnoase

Separarea pe dimensiuni / Toate tipurile de deşeuri

Separarea materialelor uşoare, combustibile din curentul de aer

Pentru deşeuri din construcţii

Separarea metalelor feroase din deşeuri nesortate, separarea materialelor plastice de hârtie (după sarcina electrostatică şi permeabilitatea magnetică)

Extragerea bucăţilor mari şi a contaminaţilorExtragerea bucăţilor mari şi a contaminaţilorExtragerea bucăţilor mari şi a contaminaţilorExtragerea celorlalte materiale

Extragerea bucăţilor mari şi a contaminaţilor

Extragerea bucăţilor mari şi mărunţirea deşeurilor

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 636.1. Operaţii tehnologice şi echipamente uzuale pentru separarea şi procesarea deşeurilor

separate sau amestecate (continuare)

Operaţii şi utilaje Funcţii / categorii de materiale care solicită operaţia

Operaţii prealabile

Compactarea- Presă de balotat

- Compactoare pentru doze

Separarea umedă

Instalaţii de cântărireBascule-platformăCântare mici

Instalaţii pentru manipulare, deplasare şi depozitareBenzi transportoareBenzi pentru triere (separare) pentru separarea manualăTransportoare cu şnec

Utilaje de încărcare şi descărcare (încărcătoare frontale, greifere şi diferite utilaje de transport)Facilităţi de depozitare

Mărirea densităţii materialelor recuperate în scopul reducerii cheltuielilor de transport şi de depozitare Compactare în baloţi / Hârtie, cartoane, plastice, textile, aluminiu

Compactarea şi aplatizarea / Doze de aluminiu şi cositor

Separarea sticlei şi aluminiului

Înregistrări operaţionaleÎnregistrări operaţionale

Transportul şi depozitarea deşeurilor şi materialelor recuperate / Toate tipurile de deşeuri

Separarea manuală a materialelor din deşeuri / deşeuri separate la sursă sau nesortateTransport materialelor / Toate tipurile

Depozitare / Toate tipurile de materiale recuperate

Extragerea bucăţilor mari

Extragerea bucăţilor mari

Extragerea bucăţilor mari

Extragerea bucăţilor mari

Balotare, mărunţirea sticlei etc.

Reducerea dimensiunilor. Se face prin măcinare, asigurând totodată şi o uniformizare a dimensiunilor. Se folosesc: mori, tocătoare, concasoare cu ciocane, cu valţuri, cu rotor etc. (fig.6.1).

Cernerea. Serveşte la separarea materialelor de diferite dimensiuni în două sau mai multe fracţii folosind una sau mai multe site. Operaţia poate fi realizată în uscat sau în mediu umed, prima metodă fiind folosită mai mult. Operaţia se foloseşte în principal pentru: îndepărtarea materialelor de dimensiuni prea mari sau prea mici; b) separarea

6.1. Schemele unor echipamente de mărunţire

a) mori cu ciocane; b) mori cu valţuri; c) cu rotor

64 CAPITOLUL Ideşeurilor (materialelor) uşor combustibile faţă de cele greu combustibile; c) separarea hârtiei, materialelor plastice şi a altor materiale uşoare faţă de sticlă şi metale; d) separarea sticlei şi nisipului (materiale inerte) de materialele combustibile; e) separarea pietrelor de pământul excavat din fundaţii; f) separarea materialelor de dimensiuni mai mari din cenuşa rezultată la arderea combustibililor etc.

Utilajele care efectuează operaţia sunt ciururile de diferite tipuri: vibratoare, rotative sau cu discuri (fig.6.2).

6.2. Schemele unor tipuri de ciururi

a) cu site vibratoare; b) cu cilindru rotativ; c) cu discuri

Separarea în raport cu densitatea materialelor. Se foloseşte pentru separarea materialelor uşoare (hârtie, plastice) de cele mai grele (metale), pe baza diferenţei de greutate, folosind instalaţii cu curent de aer. De asemenea se foloseşte pentru separarea sticlei de plastice sau pentru separarea fracţiei organice de cea anorganică. Sistemul de separare este format dintr-un separator în curent de aer şi un separator ciclonic (fig.6.3).

(c)

6.3. Sistem de separare în curent de aer

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 65Separarea magnetică. Este folosită pentru separarea materialelor feroase de

celelalte componente ale deşeurilor, utilizând proprietăţile lor magnetice. Separatoarele magnetice pot fi cu magnet situat deasupra benzii transportoare sau cu electromagnet amplasat pe banda transportoare în zona finală (fig.6.4).

Recuperarea materialelor feroase urmează după operaţia de mărunţire şi înainte de sortarea în curent de aer sau după ambele operaţii. În unele instalaţii, separatoarele de tip a) sunt amplasate înainte de mărunţire.

6.4. Tipuri de separatoare magnetice

a) cu magnet deasupra benzii transportoare; b) cu electromagnet

Operaţii de manipulare, transport şi depozitare a materialelor. Pentru transport în interiorul SRM se folosesc benzi transportoare, transportoare pneumatice.

Benzile transportoare servesc pentru deplasarea materialelor în cadrul procesului tehnologic ca şi pentru sortarea manuală a materialelor. Cele mai frecvente sunt cele cu bandă, echipate eventual cu bare transversale (fig.6.5).

Facilităţi de transport pe distanţe scurte, asociate cu sortarea manuală a deşeurilor

Separarea manuală a componentelor presupune transportul deşeurilor pe o bandă. Unele benzi sunt dispuse la o înălţime oarecare pe o estacadă, astfel încât componentele separate să fie dirijate în recipienţi dispuşi mai jos.

Sacii de plastic cu deşeuri se deschid şi conţinutul lor va fi împrăştiat pe banda transportoare, la intrarea pe traseul de separare. Aceste facilităţi sunt amplasate în hale cu aer condiţionat şi bine luminate.

6.5. Tipuri de benzi transportoare

a) bandă sub formă de jgheab cu apărători laterale; b) bandă plană; c) bandă cu bare transversale

66 CAPITOLUL IBenzile destinate separării manuale au lăţime maximă de 1 m, viteza de

5-30m/min, în funcţie de materialul care trebuie sortat şi de gradul de presortare suferit. Grosimea materialului pe bandă este de circa 15 cm.

Cantităţile care pot fi sortate de o persoană de pe benzile transportoare sunt funcţie de tipul şi de starea deşeurilor (reciclabile nesortate sau sortate parţial) (tab.6.2.)

6.2. Cantitatea de deşeuri care poate fi sortată de o persoană (t/oră)

Tipul de deşeuri Productivitatea medie orară

Intervalul de variaţie a

productivităţii

Obs.

Deşeuri reciclabile nesortate la sursă- Zone rezidenţiale şi comerciale- Zone comerciale

Deşeuri separate parţial la sursă- Hârtie mixtă

- Hârtie şi cartoane

- Plastice diverse- Sticlă şi plastice amestecate

- Sticlă amestecată

- Plastice, sticlă, doze de aluminiu şi cositor

2,53,0

2,5

1,5

0,20,5

0,4

0,3

0,3-40,4-6

0,5-4

0,5-3

0,1-0,40,2-0,6

0,2-0,8

0,1-0,5

Recuperarea manuală are eficienţă relativ scăzută la rate de sortare mai mari

Separarea pe tipuri diverseSeparare în două componenteSeparare PET şi PEidSeparare în două produse: sticlă amestecată şi plastice amestecateSeparare pe culori: incoloră, verde şi maroSepararea în 4 produse

Transportul pneumatic

Agentul de transport în acest caz este aerul. Sistemul poate fi: cu aspiraţie sau cu presiune (fig.6.6).

Echipamente pentru operaţiile de încărcare-descărcareÎn staţiile de recuperare sunt folosite încărcătoare frontale, motostivuitoare ş.a.Cântărirea deşeurilor se face cu cântare-basculă sau cu cântare mai mici.

6.6. Sisteme de transport pneumatic:

a) cu aspiraţie; b) cu presiune

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 676.3. Realizarea unei staţii de recuperare a materialelor

din deşeuri

6.3.1. Consideraţii inginereşti

a. Definirea funcţiilor SRM, respectiv rolul staţiei în sistemul de gestiune integrată a deşeurilor, tipurile de materiale care se recuperează, forma în care deşeurile vin la staţie (preselectate sau neselectate), modul de containerizare şi depozitare temporară a materialelor recuperate înainte de preluarea lor de clienţi

b. Stabilirea tipurilor de materiale care vor fi separate, a operaţiilor tehnologice şi a echipamentelor care sunt necesare.

c. Stabilirea fluxului tehnologic. Acesta reprezintă ansamblu de operaţii mecanice şi manuale (în ordinea realizării lor), echipamente şi instalaţii, destinate realizării unui anumit obiectiv sau unui anumit proces de recuperare a materialelor din deşeuri. Factorii care trebuie luaţi în consideraţie la stabilirea fluxului tehnologic sunt: caracteristicile deşeurilor care trebuie sortate, specificaţiile de calitate pentru materialele care vor fi recuperate, echipamentele şi instalaţiile disponibile (existente).

În fig.6.7 este prezentat fluxul tehnologic pentru SRM pentru deşeuri presortate la sursă în trei grupe, respectiv a) hârtie şi cartoane, b) plastice şi sticlă amestecate şi c) doze de aluminiu şi cositor.

6.7. Fluxul tehnologic a unei SRM pentru procesarea materialelor separate la sursă

a) hârtie amestecată; b) plastice şi sticlă; c) doze de aluminiu şi cositor

68 CAPITOLUL IÎn fig.6.8 este prezentată schema unei SRM pentru deşeuri presortate la sursă

constând din hârtie amestecată cu cartoane

În fig. 6.9 este prezentat fluxul tehnologic al unei SRM care procesează atât deşeuri reciclabile nesortate la sursă, cât şi deşeuri reciclabile sortate parţial la sursă. Scopul procesării este producţia de materiale reutilizabile sau reciclabile ca şi a materialelor destinate recuperării energiei (prin incinerare), precum şi a

unor materiale pentru producţia de compost.

6.9. Fluxul tehnologic pentru recuperarea materialelor din deşeuri amestecate

6.8. Schema unei SRM pentru deşeuri separate la sursă

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 69

În cazul unei SRM pentru deşeuri nesortate din construcţii şi de la demolări, deşeurile de acest tip sunt descărcate pe o suprafaţă descoperită, după care cele din lemn se separă manual. Acestea sunt duse la un tocător care produce aşchii de lemn. Deşeurile rămase sunt încărcate cu un utilaj cu cupă şi descărcate într-un ciur vibrator cu 2 trepte. Prima treaptă este pentru a elimina bucăţile mari de beton, rădăcini şi alte materiale similare iar a doua, situată imediat dedesubt, este folosită pentru a extrage bucăţile mici de beton spart şi alţi contaminanţi de dimensiuni mici. Materialul fin care trece prin ambele ciururi este transportat la al doilea ciur vibrator, unde se reţin contaminanţii fini.

Produsul final, cel mai fin, este acumulat în grămezi pregătite pentru vânzare iar materialele reţinute pe ciururi sunt eventual orientate spre depozitul de deşeuri.

6.3.2. Proiectarea unei staţii de recuperare a materialelor din deşeuri

Proiectarea unei SRM va parcurge următoarele etape:a) Studiul de prefezabilitate şi/sau fezabilitate. Oferă factorilor de decizie

elemente clare asupra performanţelor tehnice şi economice ale obiectivului analizat.Capitolele pe care le cuprinde acest studiu se referă la:

- Planul de gestiune integrată a deşeurilor. Aici se analizează locul SRM în gestiunea deşeurilor solide din localitatea respectivă. Se stabilesc obiectivele de reciclare.

- Se stabilesc tipurile de materiale care vor fi procesate în prezent şi în viitor şi se stabileşte capacitatea staţiei.

- Soluţii tehnice pentru realizarea obiectivelor propuse.- Partea economică cuprinde estimarea costurilor de capital, costurilor de

exploatare şi a veniturilor (din vânzări ale materialelor recuperate).- Regimul de exploatare. Se prezintă o analiză privind modul cum va fi

administrată şi exploatată SRM, opţiunile de gestiune fiind: în regim de proprietate publică; în regim de proprietate privată; în regim de proprietate publică şi exploatare pe bază de contract.

- Căi de abordare. În această secţiune se discută căile de abordare a proiectării şi execuţiei, putând fi adoptată una din următoarele opţiuni:

proiectarea să fie făcută de către o firmă de specialitate şi execuţia de către o altă firmă;

proiectarea şi execuţia de către aceeaşi firmă; contract pentru toate serviciile cu o firmă care realizează proiectul,

construcţia şi exploatarea SRM;- În final se efectuează o analiză a eficienţei ca şi analiza sensibilităţii eficienţei în

condiţiile fluctuaţiei preţurilor materialelor recuperate şi legat de impactul schimbării compoziţiei deşeurilor în timp.

b) Proiectul tehnic. Cuprinde stabilirea fluxului materialelor, a bilanţurilor masice ale materialelor şi ratelor de încărcare pentru operaţiile unitare (transportoare, ciururi, mori etc.) care formează o SRM, precum şi planurile şi schemele facilităţilor

70 CAPITOLUL Ifizice. De asemenea, estimări de costuri considerând ultimele cataloage de preţuri şi protocoale cu furnizorii. Cuprinde realizarea planşelor, planurilor care vor fi folosite pentru construcţie.

6.3. Probleme legate de execuţia şi exploatarea SRM

Principalele probleme inginereşti în legătură cu implementarea unei SRM sunt: a) alegerea amplasamentului; b) emisiile în mediu; c) sănătatea şi siguranţa publică; d) aspectele economice.

a) Amplasarea. Deşi SRM poate fi amplasată în vecinătatea zonelor rezidenţiale şi industriale, cei care le exploatează trebuie să manifeste o atenţie extrem de mare pentru ca SRM să fie acceptată din punct de vedere a protecţiei mediului şi din punct de vedere estetic. Ideal, pentru a minimiza impactul exploatării SRM, ele trebuie amplasate în locuri mai îndepărtate, astfel ca până la zonele locuite sau industriale să fie spaţii tampon. În multe comunităţi, SRM se amplasează în imediata vecinătate a depozitului de deşeuri solide.

b) Emisiile în mediu. Indiferent unde este amplasată o SRM, se va acorda mare atenţie în exploatare ca ea să fie acceptabilă din punct de vedere al traficului, zgomotelor, mirosurilor, prafului, scurgeri, aspectului vizual neplăcut şi controlului vectorilor. Cea mai bună cale pentru a rezolva această problemă este de a vizita mai multe SRM în exploatare înainte de a realiza proiectul definitiv (final). O bună exploatare şi întreţinere a staţiei de recuperare poate conduce către o implicare mai mare a cetăţenilor în programele de reciclare a materialelor.

c) Sănătatea şi siguranţa publică. SRM reprezintă un tip relativ nou de facilităţi industriale şi nu există o experienţă îndelungată în privinţa problemelor de sănătate şi siguranţă publică. Se va da atenţie acestei probleme şi în cadrul etapei de întocmire a proiectului definitiv privitor la:

sănătatea şi siguranţa angajaţilor; sănătatea şi siguranţa publică în general, în special pentru staţiile de

recuperare a materialelor care vor fi folosite şi ca centre de predare contracost a deşeurilor selectate.

Cele mai importante probleme legate de protecţia muncii sunt prezentate în tab.6.3.

O atenţie specială trebuie dată transportului materialelor cu benzi transportoare şi participării oamenilor la aceste operaţii. Dacă sunt operaţii de separare manuală a unor fracţiuni din deşeurile nesortate la sursă, trebuie acordată o atenţie mare la tipurile de îmbrăcăminte de protecţie, măşti de protecţie pentru faţă, mănuşi de protecţie etc. De asemenea, în atenţie va fi şi diminuarea oboselii muncitorilor, printr-o reglare a înălţimii platformelor pe care stau aceştia şi selectează deşeurile de pe benzile transportoare.

6.3.Probleme de protecţia muncii într-o SRM

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 71Componenta Probleme de protecţie

Mecanică - viteze mari de rotaţie- roţi dinţate şi curele- zgomot de intensitate mare- sticlă spartă, obiecte de metal ascuţite- risc de explozie

Electrică - cabluri electrice- întrerupătoare- împământări

De arhitectură - drumuri pentru autovehicule; asigurarea vizibilităţii- benzi transportoare ergonomice- iluminatul- ventilarea şi condiţionarea aerului- canalizare

De exploatare - instruire pentru protecţia muncii- echipament de protecţie şi prim ajutor

Materiale periculoase - deşeuri periculoase din gospodării ş.a- materiale biologice periculoase ca: sânge uman, organisme patogene etc.

Echipament de protecţie pentru personal

- îmbrăcăminte impermeabilă- încălţăminte de protecţie- protecţia ochilor- protecţia faţă de zgomot

d) Probleme de accesul publicului. Pentru că activităţile din cadrul SRM sunt potenţial periculoase, publicul nu va avea acces în aceste obiective decât sub un control atent. Operaţiile de predare directă a deşeurilor reciclabile la staţie de către populaţie, ca şi cele de cumpărare a materialelor recuperate vor fi separate de hala unde se realizează operaţiile tehnologice.

e) Probleme economice. Pentru că multe SRM dispun de investiţii insuficiente, de la proiectare nu se prevăd şi instalaţiile de control al emisiilor, elementele legate de protecţia sănătăţii şi a muncii. Fără ele, SRM poate fi oprită şi de aceea o mare atenţie trebuie acordată proiectării şi implementării facilităţilor de control a mediului.

72 CAPITOLUL I

CAPITOLUL VII DEPOZITE CONTROLATE DE DEŞEURI MENAJERE,

STRADALE, INDUSTRIALE

7.1. Clasificarea depozitelor de deşeuri urbane

Conceptul a evoluat de la depozitare simplă (descărcarea reziduurilor în gropi, foste cariere de construcţii sau alte terenuri, fără a se lua măsuri speciale de protecţia mediului) la depozitare controlată, respectiv descărcarea în amenajări speciale, respectând condiţiile de igienă şi de protecţia mediului.

Concepţiile moderne de depozitare a deşeurilor menajere orăşeneşti au în vedere respectarea normelor de igienă şi protecţia mediului, capacitatea de depozitare cât mai mare (minimum 20-25 ani). Sunt prevăzute cu un sistem de etanşare cu scopul de a preîntâmpina infiltrarea poluantului în pânza freatică, ca şi cu un sistem de drenaj ce asigură evacuarea rapidă a levigatului spre o staţie de tratare. Gazele de fermentare sunt colectate şi evacuate controlat sau sunt utilizate ca sursă de energie. De asemenea presupun instalarea unui sistem de monitoring adecvat.

Clasificarea se poate face în funcţie de mai mulţi factori: După natura deşeurilor.

- depozite pentru deşeuri periculoase- depozite pentru deşeuri nepericuloase- depozite de deşeuri inerte (care nu pot genera procese care să impună

colectarea şi evacuarea apelor exfiltrate); După permeabilitatea stratului superficial:

- depozite deschise, respectiv depozitele a căror acoperire este (pe toată suprafaţa sau pe anumite porţiuni) permeabilă pentru ape şi gaze;

- depozite închise, adică depozite a căror exploatare a încetat, care au suportat operaţii de închidere pentru impermeabilizarea faţă de apă şi gaze şi al cărui amplasament este în continuare obiectul unui program de supraveghere.

7.2. Elementele unui depozit controlat de deşeuri şi schema generală

Lucrările necesare pentru amenajarea şi exploatarea unui depozit pot fi grupate astfel (fig.7.1.):

- construcţii principale de amenajare: terasamente, impermeabilizări ale zonei de fund şi taluzelor, sistemul de colectare, evacuare şi tratare a levigatului, instalaţii pentru captarea, evacuarea controlată şi/sau utilizarea gazelor de fermentare, sistemul de monitorizare a calităţii factorilor de mediu şi activităţii în depozit;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 73- construcţii şi dotări pentru exploatare: drumuri de acces, cabină poartă, cabină

administrativă, magazie pentru materiale colectate selectiv, rampă de spălare auto, reţea de alimentare cu apă, canalizare, energie electrică, telefon, staţie de sortare, platformă tehnologică, liziera de protecţie, împrejmuire.

7.1. Elementele unui depozit

1 - clădire administrativă; 2 - magazie; 3 - staţie de sortare; 4 - staţie de biogaz; 5 - staţie de epurare;6 - bazin colector pentru levigat; 7 - parcare; 8 - zonă de împrumut pentru stratul de acoperire;9 - platformă tehnologică; 10 - iaz de mineralizare; 11 - cabină portar şi platformă de cântărire; 12 - post TRAFO; 13 - plantaţie de protecţie; 14 -

împrejmuire.

Începând de la baza depozitului, principalele elemente structurale sunt: terenul de fundare, sistemul de etanşare al fundului, sistemul de colectare a levigatului, corpul depozitului, sistem de colectare şi evacuare a biogazului, digul de închidere şi stratele de acoperire.

Elementele constructive obligatorii ale unui depozit controlat de deşeuri sunt (fig.7.2.):

- impermeabilizarea de bază;- sistemul de drenaj a levigatului, care în timpul umplerii depozitului asigură

drenarea apelor meteorice care cad pe suprafaţa depozitului. El trebuie să aibă evacuare fie la o staţie de epurare orăşenească, fie la o staţie de epurare proprie. În unele cazuri, evacuarea levigatului se face şi prin stropirea suprafeţei depozitului (recircularea levigatului);

74 CAPITOLUL I- acoperirea finală, cu sistemul de captare a gazelor de fermentare şi sistemul de

drenaj a apelor infiltrate prin stratul de sol vegetal.

7.2. Schema generală a unui depozit controlat de deşeuri urbane

1 - etanşare de bază; 2 - acoperire finală; 3 - corpul depozitului; 4 - puţuri pentru colectarea gazelor de fermentare; 5 - reţea de colectare a gazelor de fermentare; 6 - şanţuri de gardă: 7) sistem de drenaj pentru levigat

7.3. Prescripţii privind amplasarea depozitelor

În România, condiţiile şi criteriile pe care trebuie să le respecte un amplasament pentru un viitor depozit sunt stabilite prin SR 13388/1996 şi HG 162/2002.

Amplasamentul trebuie stabilit ţinând seama de caracteristicile urbanistice ale localităţii, conform planului de urbanism general (PUG) şi planurilor de urbanism zonal (PUZ).

Alegerea amplasamentului depozitului controlat de deşeuri urbane se face în următoarele etape:

a. Definirea clasei depozitului care se intenţionează să se realizeze.b. Identificarea şi inventarierea amplasamentelor posibile.c. Se efectuează o analiză pluricriterială a amplasamentelor posibile în funcţie de

clasa de depozit şi de tipurile de deşeuri care vor fi acceptate la depozitare, ţinând seama de următoarele elemente:

- caracteristicile deşeurilor;- geografia şi hidrogeologia terenului, inclusiv adâncimea pânzei freatice şi

folosinţele de apă din zonă- configuraţia terenului, forma depozitului şi încadrarea în peisaj;- fluxul de ape de suprafaţă din afară, precum şi poziţia faţă de elementele

reţelei hidrografice şi instalaţiile de canalizare existente;- direcţia vânturilor dominante şi efectul lor în raport cu poziţia depozitului

faţă de zonele locuite;- folosinţa terenului (pentru toată suprafaţa analizată);- aspectele ecologice definite şi stabilite prin evaluarea impactului asupra

mediului; stabilirea unor eventuale ecosisteme existente în zonă;- distanţa faţă de centrul de greutate ale surselor de producere a deşeurilor

şi faţă de elementele de infrastructură (drumuri, şosele) existente;- pericolele de inundare, alunecare, tasare sau avalanşe, referitoare la zona

analizată;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 75- riscuri seismice majore;- existenţa în zonă a unor aeroporturi, linii de înaltă tensiune sau obiective

militare.

Criteriile pentru analiza amplasamentelor posibile sunt următoarele:1. Criterii geologice, pedologice şi hidrologice, în care se includ:

- caracteristicile şi dispunerea în adâncime a straturilor geologice, cu depistarea eventualelor accidente ecologice majore (pământuri degradabile, zone carstice etc.);

- folosinţe actuale şi clasa de fertilitate a terenurilor care a fi urmează a fi ocupate, evaluarea lor economică şi socială pentru populaţia din zonă;

- structura, adâncimea şi direcţia de curgere a apelor subterane;- starea de inundabilitate a zonei;- distanţa faţă de cursurile de apă, diverse ape staţionare cu regim special şi

surse de alimentare cu apă;- aportul de apă de pe versanţi, provenind din precipitaţii.

2. Criterii climatice- direcţia vântului dominant în raport cu aşezările umane sau alte obiective

ce pot fi afectate de emisii de poluanţi în atmosferă;- regimul precipitaţiilor.

3. Criterii economice- capacitatea maximă a depozitului şi durata de exploatare;- distanţe şi costuri de transport a deşeurilor de la sursa de producere la

locul de depozitare;- necesitatea unor amenajări secundare pentru depozit (drumuri de acces,

utilităţi).Criterii suplimentare pot fi:

- vizibilitatea amplasamentului;- accesul la amplasament;- asigurarea utilităţilor (reţele de apă, de canalizare, de energie electrică

ş.a.).

Ca amplasament pentru depozitele controlate de deşeuri urbane se pot utiliza:- foste cariere, gropi de împrumut (săpături făcute anterior pentru a scoate

pământul necesar la executarea de umpluturi, ramblee, diguri etc.) sau depresiuni naturale;

- zone de mlaştini sau bălţi cu nivel redus de apă care nu pot fi amenajate şi care nu au forme de viaţă rare sau importante;

- zone care permit dezvoltarea pe verticală cu înălţimi până la 50 m a depozitului;

- terenuri degradate total, sărăturate sau chiar poluate intens, a căror recuperare ecologică este foarte costisitoare.

76 CAPITOLUL INu sunt indicate pentru amplasarea depozitelor controlate de deşeuri următoarele

situaţii:- zone din apropierea surselor de apă potabilă sau minerală, a apelor de

suprafaţă şi subterane;- zone de protecţie sanitară a apelor terapeutice;- zone inundabile;- zone de turism pentru recreere şi/sau pentru sănătate;- zone care nu prezintă garanţii de stabilitate (pante instabile, cu pericol de

alunecări, surpări ş.a.);- zone în care nu se poate dispune de materialul necesar pentru acoperirea

zilnică a depunerilor intermitente, pentru realizarea celulei zilnice sau finale cu straturi inerte;

- zone în care depozitul poate prejudicia natura sau peisajul, factorii de mediu, sau poate perturba echilibrul ecologic.

Condiţiile fundamentale care trebuie îndeplinite de amplasamentul oricărui depozit de deşeuri menajere sunt următoarele:

- terenul să prezinte o structură geologică favorabilă, cu straturi impermeabile (argiloasă sau luto-argiloasă) la mică adâncime, fără falii sau formaţiuni carstice sub amplasament;

- nivelul apelor subterane să se afle la adâncime mai mare de 5 m faţă de cota radierului depozitului, astfel încât influenţa depozitului asupra acestor ape să fie redusă,

- să se poată asigura scurgerea liberă (gravitaţională) a apelor de pe suprafaţa depozitului;

- să nu necesite lucrări ample de terasamente şi, în acest sens stratificaţia terenului şi caracteristicile geotehnice să permită execuţia depozitului aproximativ 50% în debleu şi 50% în rambleu;

- să nu fie traversate de conducte de apă potabilă, linii subterane şi alte reţele de utilitate;

- să se afle la distanţe mai mari decât cele minime admise prin norme faţă de aşezările umane din vecinătate, de căi de comunicaţii, arii protejate ş.a.;

- să nu prezinte riscul (pe direcţia aval) a unor eventuale ruperi ale depozitului spre aşezări umane, oglinzi de apă, obiective economice sau militare;

- să prezinte stabilitate referitoare la condiţiile de mediu;- terenul să nu prezinte risc de alunecare şi să aibă stabilitate faţă de fenomenele

seismice.În urma analizei se stabileşte amplasamentul cel mai favorabil. Acesta trebuie

evaluat din punct de vedere ecologic, în conformitate cu prevederile legale în vigoare, prin întocmirea studiului de impact, după care solicitantul va parcurge etapele legale pentru obţinerea acordului de mediu.

7.4. Geometria depozitelor şi amplasarea pe verticală

Este influenţată de:- posibilitatea interceptării unei pânze de apă subterană;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 77- dificultăţi de stabilitate în timpul excavării şi după aceea;- interceptarea unor terenuri necorespunzătoare (ex. nisipuri

microgranulare etc.);- interceptarea unor terenuri stâncoase;- costuri mari de excavare;- probleme legate de depozitarea pământului excavat;- înălţimea maximă posibilă a depozitului final;- panta taluzului săpăturii;- panta taluzului corpului depozitului în rambleu;- asigurarea stabilităţii straturilor de etanşare.

Amplasarea pe verticală a depozitelor controlate de deşeuri urbane se realizează în rambleu debleu sau semirambleu (fig.7.3. a,b,c). De regulă sunt în semirambleu, adică în debleu pe cca. 1/5 … 1/2 din înălţimea depozitului, iar restul în rambleu. Pe terenuri înclinate, depozitele sunt prevăzute cu dig perimetral în părţile aval şi cele laterale (fig.7.4.).

7.3. Amplasarea pe verticală a depozitelor:

a) în rambleu; b) în debleu; c) în semirambleu

7.4. Depozit amplasat pe teren înclinat

Amplasarea pe verticală şi înălţimea depozitului sunt impuse de condiţiile de amplasament, de caracteristicile terenului de fundare, de adâncimea la care se află nivelul freatic, dar şi de condiţia de compensare a volumului de terasamente rezultate din debleu cu cele necesare pentru rambleu, încât să rezulte o capacitate de depozitare cât mai mare.

7.5. Stabilirea volumului depozitului

Perioada de exploatare a depozitului se consideră de minim 10 ani şi maxim 20-30 ani. Depozitele cu perioade mai mari de exploatare, indiferent de procedeul de tratare a deşeurilor, nu sunt recomandabile, deoarece rezultă costuri prea ridicate. În cazul unor perioade de 20-30 ani, se va adopta strategia execuţiei şi exploatării modulate a depozitelor.

a) b) c)

78 CAPITOLUL ILa dimensionare se ţine seama de: cantitatea totală a deşeurilor (Qt) determinată

conform SR 13400, de procedeul de tratare a deşeurilor şi de gradul de compactare a deşeurilor.

Se va ţine seama de obligaţia conform HG nr.162/2002, art.7, că depozitarea este permisă numai dacă deşeurile sunt supuse unor măsuri şi operaţii vizând reducerea cantităţilor depozitabile, (respectiv colectarea selectivă, recuperare şi reciclare, compostare, producerea de biogaz, incinerare cu recuperarea energiei, etc.).

Calculul volumului iniţial şi pe etape al depozitelor controlate pentru deşeuri brute se face cu relaţia:

(7.1.)

în care:Q0 este cantitatea totală de deşeuri din primul an (m3/an);K0 - coeficient de creştere în timp a cantităţii de deşeuri; se poate considera o creştere

de 5% pe an, deci K0 = 0,05;n - numărul de ani de exploatare a depozitului (n = 10-30 ani);c - coeficient care ţine seama de gradul de compactare a deşeurilor în depozit (în

funcţie de greutatea specifică a deşeurilor); c = 2 … 4.

Dacă terenul disponibil limitează volumul capabil al depozitului la mărimea Vd şi nu permite extinderi pe perioade mai lungi, se poate determina perioada de exploatare cu relaţia:

(7.2.)

7.6. Cerinţe generale de proiectare

Proiectul depozitului are următorul conţinut:1. Prescripţii generale: volumul şi dimensiunile depozitului, ipoteze de calcul,

perioada de exploatare ş.a.2.1. Natura şi provenienţa deşeurilor (componenţii principali, substanţe

periculoase sau toxice, proprietăţi fizice, analize chimice sau de altă natură, alte teste specifice);

2.2. Cantităţile de deşeuri din zonă (oră, zi, lună, an).3. Tehnologii de tratare a deşeurilor înainte de depozitare şi/sau în incinta

depozitului.4. Soluţia tehnică de realizare a bazei depozitului, adică modul de

impermeabilizare a zonei de fund şi taluzelor.5. Sistemul de colectare, drenare, epurare şi evacuare a apelor exfiltrate.6. Sistemul de colectare, înmagazinare şi valorificare a gazelor de fermentare.7. Organizarea tehnică a depozitului şi utilităţi: drumuri exterioare de acces,

compartiment de recepţie, clădiri şi construcţii aferente (cabină de poartă, clădiri

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 79administrative, staţie de spălare a containerelor, cântar basculă etc.), drumuri în incintă, împrejmuiri şi perdele de protecţie, reţele de apă, energie electrică, telecomunicaţii etc.

8. Metode, instalaţii şi instrucţiuni de exploatare a depozitului.9. Procedura de închidere a depozitului: sistemul de acoperire finală şi utilizarea

ulterioară a terenului.10. Sistemul de control şi supraveghere (monitoring) a depozitului şi instrucţiuni

de supraveghere pentru: apele exfiltrate, apele subterane, apele de suprafaţă.11. Măsuri de siguranţă în timpul exploatării, ca: prevenirea incendiilor,

prevenirea şi combaterea exploziilor, planul de intervenţie în caz de accidente sau avarii.

12. Măsuri pentru asigurarea condiţiilor igienico-sanitare: deratizare, dezinsecţie.13. Măsuri de protecţia muncii.

7.7. Materiale geosintetice folosite în construcţia depozitelor ecologice de deşeuri

Gradul ridicat al agresivităţii chimice al unor deşeuri sau potenţialul poluator al altora, ca şi cerinţele funcţionale care trebuie asigurate de elementele componente ale depozitelor impun utilizarea de materiale cu rezistenţă şi caracteristici specifice. Acestea se referă la elasticitate, etanşeitate, rezistenţă la tasări diferenţiate, la agresivitate chimică şi biologică, masă şi volum reduse.

Materialele geosintetice răspund cel mai bine acestor cerinţe. Utilizarea lor s-a extins rapid în ultimele decenii în execuţia lucrărilor de etanşare, ca şi a sistemelor de drenaj al levigatului şi a gazelor de fermentare de la depozitele ecologice de deşeuri, ca şi pentru orice lucrări de terasamente, de drenaj etc. Avantajele lor faţă de materialele clasice (nisip, pietriş, beton, fier-beton ş.a.) constau în uşurinţa punerii în operă (cu tehnologii simple, fără a necesita utilaje speciale), ceea ce conduce la costuri şi manoperă reduse. Lucrările pot fi puse sub sarcină imediat după instalare, preţul de cost este comparabil cu al materialelor clasice, asigură o calitate ridicată (uniformitatea proprietăţilor garantate, pe întreaga suprafaţă a acestora), aduc importante economii de materiale şi energie, reduc impactul lucrărilor de construcţii asupra mediului ambiant. Dezavantajele sunt legate de faptul că utilizarea lor este strict specializată (pentru scopul pentru care au fost concepute), sunt uşoare şi subţiri, cu masă redusă şi sensibile la contactul cu materiale grele şi dure, multe sunt sensibile, de obicei, la radiaţiile ultraviolete şi de aceea sunt mai expuse fenomenului de îmbătrânire decât materialele clasice (dacă nu sunt protejate şi ferite de acţiunea radiaţiei solare).

Geosinteticele sunt polimeri aditivaţi ca: polietilena (PE) de joasă, medie şi înaltă densitate, polipropilena (PP), poliesterul (PS), poliamida (PA) şi policlorura de vinil (PVC). În raport cu funcţiunile principale pe care le îndeplinesc, geosinteticele se clasifică astfel:

- geotextile (GT) având ca funcţiune principală filtrarea şi drenarea;- geomembrane (GM) cu funcţie de etanşare;- geogrilele (GG) şi georeţelele (GR) utilizate cu prioritate pentru armare şi

consolidare (ranforsare);

80 CAPITOLUL I- geocompozite (GC) care îndeplinesc una sau mai multe funcţiuni, fiind

combinaţii între primele trei grupe sau cu alte materiale.

Geotextilele (GT) sunt materiale textile (de obicei din polipropilenă sau polietilenă) permeabile, sub formă de pături sau straturi rezistente, cu grosimea de până la 10 mm şi lăţime de 3 sau 6 sau 10 m. Sunt livrate în baloturi.

Ele sunt realizate din filamente, fibre şi fire.Filamentele sunt fire continue obţinute prin extinderea directă a polimerului adus

prin topire sau dizolvare în stare de fluid vâscos, urmat de solidificare prin răcire în aer. Se utilizează la fabricarea textilelor neţesute.

Fibrele se obţin prin tăierea filamentelor şi se folosesc pentru producerea geotextilelor neţesute sau pentru obţinerea firelor prin filare (toarcere). Firele se obţin prin asocierea filamentelor (fir multifilamentar) prin operaţia de răsucire sau prin prelucrarea fibrelor.

Geotextilele se clasifică după mai multe criterii: după criteriul modului de fabricare se împart în: clasice, speciale, compuse; după tipul textilului: neţesute, ţesute, tricoturi, alte categorii (speciale şi

compuse); după criteriul materiei prime:a) după tipul elementelor componente:

produse realizate din fibre:- continue (filamente);- tăiate (pentru cele neţesute).

produse realizate din fire:- monofilamentare;- multifilamentare;- filate;- fibrilate (specifice pentru ţesături, tricoturi, plase).

produse realizate din folii sau plăci (geotextile speciale şi compuse)b) după natura polimerului:

din amestec de polimeri sintetici; din amestec de polimeri sintetici şi naturali.

c) după provenienţa materiei prime: materiale la prima întrebuinţare; materiale recuperabile şi refolosite.

după criteriul tehnologiei de fabricaţie: tehnologii textile pentru grupa GT clasice şi o parte din cele speciale şi

compuse; alte tipuri de tehnologii pentru o parte din GT speciale şi compuse.

după criteriul durabilităţii (durata de viaţă / biodegradabilitatea): produse cu durabilitate mare, respectiv GT sintetice; produse cu durabilitate limitată, respectiv cele realizate din amestec de

polimeri sintetici şi naturali. după criteriul funcţiei îndeplinite de GT, se împart în:

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 81 filtrante, drenante; de separare (între straturi cu funcţiuni diferite); de protecţie (între straturi cu texturi sau densităţi diferite); de ranforsare (consolidare); antierozionale, ca variantă a funcţiilor de protecţie sau de ranforsare; de suport, ca variantă a funcţiilor de protecţie sau de separare; de container, ca particularizare a asocierii funcţiunilor ranforsare de

suprafaţă – filtrare; de glisare, ca variantă pentru funcţiunea asociată de separare –

protecţie.Caracteristicile (proprietăţile) GT sunt următoarele:- fizice: masa specifică (ρ), grosimea (δ) pentru cele livrate în baloturi şi diametrul

(Φ) pentru fire şi fibre, fineţea, lungimea (pentru fire şi fibre);- mecanice: compresibilitate, rezistenţă la întindere, rezistenţă la sfâşierea iniţială,

rezistenţă la impact, rezistenţă la poansonare, rezistenţă la plesnire, rezistenţă la frecare, rezistenţă la smulgere, rezistenţa cusăturii, supleţea;

- hidraulice: permeabilitatea (K) transversală sau normală pe planul GT, transmisivitatea;

- de anduranţă: alungirea sub sarcină (fluajul), oboseala textilelor, colmatarea;- referitoare la degradarea GT: degradarea la temperatură, degradarea biologică,

degradarea produsă de razele solare, îmbătrânire.Semnele convenţionale pentru GT şi petru funcţiile lor (după IGS News) sunt

arătate în fig.7.5.

Tipurile cele mai reprezentative de GT produse în lume sunt următoarele:

- în România: Madril (Pes, D, PM, Pr, M, V, S-3), Terasin, Madritex, Netesin, Madrifor, Drenatex;

- în Germania: secutex, terrafix, depotex, filter KB1,

warzenerbanviles, monofelt;- în SUA: filtex x, monofiltex, poly-filter;- în Anglia: greenfix, tensar MAT;

Geomembrane (GM). Sunt materiale geosintetice impermeabile (folosite ca elemente constructive de etanşare) produse pe bază de polietilenă de înaltă densitate sub formă de folii cu grosime δ = (0,5 ... 5,0) mm, lăţime l = (5,0 ... 10,0) m şi lungimi cât mai mari L = (100 ... 200) m. Se livrează sub formă de baloturi rulate.

Proprietăţile pentru care sunt preferate sunt: etanşeitate practic absolută, se pot aplica pe orice forme de suprafeţe, rezistenţă chimică ridicată faţă de acizi şi baze, rezistenţe mecanice mari, masă specifică redusă (0,75 ... 5,0 kg/m2).

7.5. Semne convenţionale pentru geotextile

82 CAPITOLUL ITipurile de geomembrane utilizate în construcţii sunt:- clasice, având etanşeitate ridicată (de 100 de ori mai mare decât folia de PVC);- cu rugozitate (pe una din feţe sau pe ambele), utilizate pentru mărirea

aderenţei GM pe taluzele protejate; unghiul de înclinare al taluzului protejat creşte de la α1 = 200 – 250 (pentru folia lisă) la α2 = 300 – 350 (pentru folia cu rugozitate), diminuându-se suprafaţa taluzelor ca şi volumul de terasamente;

- cu strat conductiv electric. Sunt concepute astfel încât după instalare în radierul şi taluzele depozitelor ecologice, să permită depistarea eventualelor zone cu defecţiuni (perforaţii sau lipiri imperfecte între folii), deci pentru monitoringul calităţii etanşării. În acest scop, pe faţa inferioară a GM este aşezat un strat electric conductor (fig.7.6.). Localizarea defecţiunii se realizează cu un dispozitiv compus dintr-un electrod care este deplasat pe faţa superioară a GM. Se măsoară diferenţa de potenţial care, în zonele cu defecţiuni, are valori diferite de cele din zonele integre.

- cu strat reflectorizant format dintr-un strat inferior de culoare neagră şi altul, situat deasupra, de culoare albă care reflectă razele solare. Se asigură astfel reducerea supraîncălzirii de la 20 0C, cât este la o geomembrană clasică, la 7 0C.

Realizarea radierelor şi a acoperişurilor depozitelor de deşeuri menajere şi industriale, folosind foliile de GM, se face prin aşezarea acestora sub formă de fâşii (lăţimea maximă a fâşiilor fiind de 10 m), cu suprapunerea parţială. Îmbinarea fâşiilor se face prin diferite procedee ca: suprapunere simplă (metodă care conduce la consumuri nejustificate de material), coasere locală (dezavantajoasă pentru că nu asigură gradul de etanşare cerut), lipirea cu adezivi (oferă continuitate şi etanşeitate, dar prezintă riscul deplasării în timp sau a dizolvării), sudarea prin procedee termice (încălzire). Ultimul procedeu este cel mai indicat deoarece exclude dezavantajele celorlalte procedee şi, în plus, are avantajul siguranţei sporite a etanşeităţii şi al unei productivităţi ridicate de lucru (deoarece se folosesc utilaje performante).

Sudarea poate fi simplă (fig.7.7.a) sau sudare prin extrudare (fig.7.7.b)

Tipurile de geomembrane sunt diversificate după firma de la care provin, ca şi după grosimi, dimensiuni în plan sau lăţimi ale foliilor, rezistenţe mecanice, chimice, destinaţie constructivă ş.a.

7.6. Geomembrane cu strat electroconductor şi dispozitivul pentru depistarea defecţiunilor

7.7. Îmbinarea etanşă a fâşiilor de GM prin:

a) sudare simplă; b) sudare prin extrudare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 83Geomembranele de la firma NEUE FASERTECHNIK (Germania), folosite şi în

ţara noastră, sunt de tipul URSUPLAST şi CARBOFOL.Controlul calităţii geomembranelor compozite

Acest program, aplicat în mod riguros în toate etapele, de la alegerea calităţii materialelor pentru fabricarea geomembranei şi până la aşezarea stratului de drenaj de deasupra geomembranei, asigură o reducere a exfiltraţiilor de 30-100 de ori. Specificaţiile privind materialele şi condiţiile de execuţie reprezintă cheia de boltă a programului. Ele cuprind cerinţele minime şi toleranţele pentru materialele folosite (naturale şi fabricate), ca şi încercările pe care antreprenorul lucrării trebuie să le facă ca să demonstreze că sunt respectate criteriile privind calitatea materialelor şi a manoperei. De asemenea, este necesar un plan de activităţi.

Înainte de începerea lucrărilor este necesară o întâlnire a proiectantului, inginerului care răspunde de controlul calităţii şi executantului lucrării pentru a avea aceeaşi percepţie asupra specificaţiilor şi cerinţelor privind calitatea lucrărilor.

Inginerul care răspunde de calitatea lucrărilor, va monitoriza toate elementele sistemului de impermeabilizare, prin observaţii şi măsurători care să arate că sistemul a fost realizat în concordanţă cu specificaţiile din proiect. Astfel, pentru argilă sau bentonită se efectuează măsurători de permeabilitate, umiditate, densitate şi grosimea straturilor. Pentru asigurarea permeabilităţii specifice sunt urmărite indirect densitatea obţinută prin compactare şi umiditatea terenului. De asemenea, se testează respectarea de geomembrană a condiţiilor fizice şi chimice de rezistenţă şi durabilitate. Acestea se efectuează cu probe din fiecare sul de geomembrană, de către un laborator autorizat. Dacă apar situaţii necorespunzătoare, sulurile şi materialele din aceste loturi vor fi identificate şi continuate procedurile corespunzătoare specificaţiilor de calitate.

Inspecţia uzuală este strict necesară în timpul operaţiilor de aşezare a geomembranei şi se va face pentru fiecare fâşie de geomembrană, imediat ce ea a fost aşezată, măsurându-se grosimea şi verificând astfel respectările cerinţelor prevăzute. Deoarece multe defecte apar din cauza cedării sudurilor, controlul acestor operaţii trebuie să fie extrem de riguros. Operatorul şi maşina trebuie să efectueze o probă prealabilă începerii activităţii de sudură. Monitoringul executării sudurilor va lua în calcul următorii parametri: temperaturii maşinii, temperatura aerului, viteza de execuţie, prezenţa prafului şi impurităţilor pe geomebranele care sunt sudate.

Un element al programului de control îl reprezintă testele asupra geomembranei şi radierelor in situ şi testele de sudură. In situ se fac teste asupra sudurilor prin presiune, vacuum, conductivitate electrică sau metode ultrasonice. Testele de sudură (pe bucăţi tăiate în zona sudurilor) se efectuează cu echipament portabil sau în laborator. Cu tensiometre de teren, testele sunt rapide şi oferă avantajul luării măsurilor imediate în cazul când nu sunt satisfăcute cerinţele de calitate. Desigur că pentru testele în teren trebuie să fie precizate criteriile de admitere sau respingere a sudurilor.

Rolul monitoringului de asigurare a calităţii este de a înregistra într-o bază de date pe calculator toate defectele şi reparaţiile efectuate, cu fişiere care cuprind auditul complet pentru fiecare reparaţie, cu toate etapele de verificare, testare, reparare şi retestare.

84 CAPITOLUL IAltă sursă majoră, potenţială, de avariere a geomembranei este la aşezarea

materialului de drenaj peste ea.La terminarea construcţiei se centralizează toate datele. Pe planul de situaţie se

prezintă poziţiile fâşiilor componente ale geomebranei, sau poziţiile sudurilor, locurile de prelevare a probelor. De asemenea se arată defectele şi reparaţiile alăturate, întocmindu-se, în final, un raport detaliat al tuturor lucrărilor de verificare şi control.

Geogrilele (GG). Sunt utilizate pentru armarea lucrărilor de terasamente, având rolul constructiv de preluare a eforturilor de întindere. Ele conferă construcţiilor (în principal terasamente) rezistenţă şi fiabilitate sporită, economii de alte materiale, ca şi de manoperă, precum şi costuri mai scăzute.

Geogrilele sunt realizate din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) sau polipropilenă (PP) şi se prezintă sub formă de reţea cu goluri mari (cu dimensiuni de 10 ... 140 mm) (fig.7.8.). Au lăţimi mari, la fel ca şi GM, şi sunt comercializate în baloturi rulante.

Golurile geogrilelor pot avea formă pătrată sau dreptunghiulară (propriu zise, alungite sau alungite groase) sau romboidale (fig.7.9.).

Tehnologiile de realizare a acestor goluri pot fi:- prin sudare la cald sau cu ultrasunete a firelor sau platbenzilor de HDPE (ex.

tipul SECUGRID produs de firma NEUE FASERTECHNIK);- prin practicarea unor fante în folia de polimer, urmată de etirarea

bidirecţională (mai întâi în sens longitudinal şi apoi transversal) la o temperatură controlată.

Caracteristicile geogrilelor, indiferent de tipul lor, sunt următoarele:- suprafaţa golurilor este foarte mare comparativ cu cea a nervurilor iar în

noduri, grosimile nervurilor sunt de 2-3 ori mai mici decât în rest;- rezistenţele transversale sunt mai mari decât cele longitudinale;

Geogrile tip TENSAR Tipuri de reţele de geogrile

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 85

-forţa de frecare dintre reţea şi pământ asigură preluarea forţei de întindere din pământ, la care se adaugă încleştarea mecanică dintre reţea şi pământ, generată de încărcările de compresiune.

Punerea în operă a geogrilelor se realizează prin coaserea şi legarea plaselor (fig.7.10.).

Georeţelele (GR). Sunt folosite ca elemente filtrant-drenante şi de suport antierozional tridimensional.

Proprietăţi principale: permeabilitate şi transmisivitate ridicată, supleţe şi flexibilitate, masă redusă, inerte chimic şi bacteriologic, rezistenţă mare la întindere şi tasări neuniforme.

Sunt produse din polietilenă simplă sau cu adaos de 1-2% negru de fum.Pot fi cu structură plană, din folie de polietilenă ştanţate, supuse apoi unei întinderi

plane la o temperatură controlată (etuvare), sau din fire de polietilenă termosudate (plase), sau cu structură spaţială (tridimensională) realizate prin termosudura firelor de polietilenă (ex. tipul SECUMAT – Germania sau TENSARMAT – Anglia). Aceste produse au lăţimi de 1,5-6 m şi lungimi de 30-100 m şi se livrează sub formă de baloturi rulate.

Geocompozite (GC). Au structuri de sandvişuri, din combinaţii între tipurile de geosintetice arătate anterior, îndeplinind funcţii combinate sau extinse faţă de materialele din alcătuire.

Tipurile de GC pot fi clasificate astfel:- compozite GT cu miez de materiale profilate drenante, care sunt utilizate

pentru îmbunătăţirea calităţilor filtrant-drenante, a rupe bariera capilară în pământ deasupra geotextilului şi a asigura circulaţia apei în planul drenului;

- compozite GT – GM, utilizate în scopul de a mări frecările dintre geomembrane şi stratul suport sau cel de acoperire, pentru protecţia geomembranelor pentru a nu suferi degradări mecanice, pentru drenaj sub bariera de etanşare sau pentru asigurarea protecţiei faţă de subpresiuni;

- compozite GM – GR, utilizare pentru mărirea frecării şi rezistenţei etanşării;- compozite GT – GG, utilizate la armarea asfaltului;- compozite cu miez de material plastic puternic drenant, de tipul unor tuburi

sau alveole acoperite pe ambele feţe cu GT; se obţine astfel un element filtru-dren cu grosime până la 10 cm, cu care se pot consolida rapid terenurile mocirloase. În construcţiile de depozite de deşeuri s-a extins folosirea următoarelor tipuri de GC:

7.8. Prezentarea schematică a tehnologiei de realizare a geogrilelor

86 CAPITOLUL IBentofix, care este un geocompozit având două straturi de GT, iar între ele, un strat

de pudră de bentonită, care prin umectare se gonflează şi se transformă într-o barieră cu grad ridicat de etanşare (K≤5x10-11 m/s) sau permeabilitate foarte mică (K≤5x10-9 m/s). Pentru a obţine un grad foarte ridicat de siguranţă a etanşării se poate folosi un GC format dintr-un strat de Bentofix asociat cu o geomembrană.

Secudran este alcătuit din două straturi de GT între care se aşează o georeţea de tip spaţial (ex. Secumat), rezultând un element drenant foarte eficient, uşor şi suplu. Ca şi bentofixul, se livrează în baloturi rulate.

Terrafix este realizat din amplasarea unui strat de nisip între două straturi de GT. Reprezintă un element filtrant deosebit de eficient.

Geocelulele sunt materiale geosintetice cu structură tridimensională în formă de fagure, obţinute prin tehnologii de fabrică. Au utilizare pentru mărirea capacităţii portante a terenurilor slabe, pentru supraînălţarea corpurilor depozitelor de deşeuri (în care caz, digurile perimetrale trebuie construite pe depozitul existent, care reprezintă un teren slab), sau chiar pentru fixarea solurilor pe taluze înclinate şi combaterea eroziunii (fig.7.11.)

7.11.Geocelule: modul de prezentare şi utilizarea la fundarea digurilor pe terenurile slabe

Biosaltelele sunt fabricate dintr-un strat gros de amestec din produse naturale (paie) cu fibre sintetice, amplasat între două grile. Au aceleaşi aplicaţii ca şi geocelulele, plus domeniul regularizărilor de râuri.

7.8. Soluţii de realizare a radierului şi acoperişului depozitelor ecologice de deşeuri

7.8.1. Radierul depozitelor

Radierul sau baza depozitului de deşeuri are mai multe roluri funcţionale esenţiale, şi anume: de etanşare a perimetrului acestuia şi oprirea eventualelor infiltraţii ale levigatului în apele subterane, de filtrare a levigatului provenit din umiditatea proprie a deşeurilor, de drenare, transport şi evacuare a levigatului către staţia de epurare.

Pentru a preveni exfiltrarea levigatului din depozite în apele subterane este necesară realizarea unei etanşări bune a zonei de fund şi a taluzelor. Acest aspect este rezolvat în strânsă concordanţă cu condiţiile litologice din amplasament, respectiv cu stratificaţia din apropierea suprafeţei terenului şi existenţa unor straturi cu permeabilitate scăzută de la suprafaţa terenului sau la adâncime rezonabilă. Soluţiile

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 87constructive generale (fig.7.12.) pot fi: a) cu etanşare minerală naturală, atunci când depozitul este executat într-un pachet de straturi argiloase întâlnite de la suprafaţa terenului; b) cu ecrane de etanşare pe perimetrul depozitului, care se încastrează într-un strat impermeabil din argilă, existent la adâncime relativ mică (acest strat natural trebuind să aibă o grosime de minimum 0,75 m pe toată suprafaţa de sub depozit, pentru ca să garanteze că îndeplineşte condiţiile de izolaţie hidrogeologică). În ambele cazuri, argila trebuie să fie necontractilă şi cu permeabilitatea K < 10-9 m/s. La soluţia b) se apelează în cazul inexistenţei la suprafaţă a stratului argilos, ca şi în situaţia când nu există cariere de argilă în vecinătate, sau când calitatea argilei este necorespunzătoare. Soluţia este folosită şi pentru reabilitarea depozitelor aflate în exploatare, în cazul în care stratificaţia terenului este favorabilă şi asigură o eficienţă economică superioară acestei măsuri în comparaţie cu situaţia realizării unui depozit ecologic nou.

7.12.Soluţii de impermeabilizare cu argilă a zonei de fund

În situaţiile când terenul natural în care se execută depozitul nu îndeplineşte condiţiile de mai sus, pentru etanşarea zonei de fund se foloseşte fie argilă adusă din cariere situate la distanţe rentabile economic (etanşare minerală simplă), fie materiale sintetice împreună cu argilă, fie numai materiale sintetice.

Soluţiile de etanşare cele mai eficiente la ora actuală constau din succesiuni de materiale minerale şi sintetice, stratul de argilă fiind înlocuit în parte sau în totalitate cu geomembrane. Sistemele variază ca structură şi eficienţă a izolării de la cele simple, constând numai dintr-un strat de argilă sau numai o geomembrană până la cele compuse din mai multe geomembrane şi unul sau două straturi de argilă sau geocompozit cu bentonită (fig.7.13.).

Stratificaţia radierelor depozitelor de deşeuri (7.14.) este diferenţiată, desigur, în funcţie de destinaţia depozitelor, fiind mai complexă şi mai performantă pentru depozitele pentru deşeuri periculoase (v. fig.7.14.c – etanşare combinată).

7.13.Soluţii de etanşare a radierului

88 CAPITOLUL I

7.14.Stratificaţia radierului depozitelor de deşeuri

În cazul depozitelor pentru deşeuri nepericuloase, radierul cuprinde o etanşare minerală din trei straturi de argilă (fiecare de 0,25 m) sau etanşare cu o singură geomembrană (v.fig.7.14.a şi b), în timp ce la depozitele pentru deşeuri periculoase se

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 89folosesc etanşări duble, cu geombrană şi argilă. În afară de stratele cu rol de etanşare, în componenţa radierelor intră şi alte materiale ca geotextile cu diferite roluri (de filtrare, situat deasupra stratului drenant, sau cu rol de protecţie a geomembranei) şi un strat drenant din pietriş.

Sistemele de etanşare folosite la noi în ţară pentru depozitul de deşeuri menajere al oraşului Sighişoara, care este amplasat în parte (compartimentele 2-4) deasupra depozitului existent, iar compartimentul 1 pe teren natural, sunt arătate în fig.7.15.

7.15. Soluţii de etanşare şi închidere pentru depozitul de deşeuri menajere Sighişoara

7.8.2. Soluţii pentru fundaţii

Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească un teren pentru a se realiza o fundaţie sănătoasă pentru depozitele de deşeuri se referă la: asigurarea unei bariere hidraulice naturale în zona de fund, să aibă o capacitate portantă suficientă şi o compresibilitate scăzută.

Toate aceste condiţii sunt greu de găsit şi de aceea, pentru consolidarea terenurilor de fundaţie se folosesc frecvent geosintetice. Altfel, se poate rupe baza depozitului în cazul fundării pe terenuri cu coeziune redusă sau din cauze neprevăzute: ruperi de

diguri, tensiuni, scufundări, cavităţi din dizolvarea unor săruri sau din cauza depresiunilor produse de tasarea diferenţiată.

Armarea fundaţiei are ca scop reducerea presiunilor în geomembrană şi creşterea capacităţii portante. În acest scop se folosesc geogrile din polietilenă de înaltă densitate (HDPE) sau, alternativ, consolidări din geocompozit sau straturi de geogrilă bieterată (ca element de armătură) în combinaţie cu pietrişuri (fig.7.16.)

7.16 Armarea fundaţiei depozitelor

a) armare cu o singură geogrilă şi pietriş; b) armare dublă cu geogrile şi pietriş; c) saltea geocelulară

90 CAPITOLUL I7.8.3. Cerinţe privind etanşeitatea bazei şi taluzurilor depozitelor

Orice depozit trebuie să fie amplasat şi proiectat astfel încât să satisfacă condiţiile necesare pentru a preveni poluarea solului, apelor subterane şi de suprafaţă şi a asigura colectarea eficientă a levigatului, în conformitate cu prevederile HG nr.162/2002, ceea ce se realizează prin combinarea barierei geologice naturale cu o impermeabilizare a bazei depozitului în timpul fazei de exploatare (active), şi prin combinarea unei bariere geologice cu impermeabilizare superioară (a acoperişului depozitului), în cursul fazei pasive, de post-închidere.

Bariera geologică, creată de condiţiile geologice şi hidrogeologice de sub şi din vecinătatea depozitului trebuie să-i confere o capacitatea suficientă de atenuare şi prevenire a unui potenţial risc geologic pentru sol şi apa subterană. Bariera geologică a bazei şi taluzurilor va consta dintr-un strat mineral care îndeplineşte cerinţele de permeabilitate şi grosime cu un efect cel puţin echivalent cu cel rezultat din următoarele condiţii:

- pentru depozite de deşeuri periculoase: K ≤ 1 10-9 m/s şi grosime ≥ 5 m;- pentru depozite de deşeuri nepericuloase: K ≤ 1 10-9 m/s şi grosime ≥ 1 m;- pentru depozite de deşeuri inerte: K ≤ 1 10-7 m/s şi grosime ≥ 1 m.Acolo unde bariera geologică nu îndeplineşte în mod natural condiţiile de mai sus,

ea poate fi completată cu argilă (sau cu alt material natural cu proprietăţi de impermeabilizare echivalente), oferind o protecţie echivalentă. Bariera geologică de impermeabilizare naturală nu trebuie să fie mai subţire de 0,5 m. În afara barierei geologice arătate mai sus, depozitul este prevăzut cu o impermeabilizare artificială, care îndeplineşte condiţiile de rezistenţă fizico-chimică şi de stabilitate în timp, corespunzător condiţiilor de etanşare cerute, şi un sistem etanş de colectare a levigatului, pentru a se asigura că acumularea de levigat la baza depozitului se menţine la un nivel minim.

7.8.4. Stratificaţia acoperişului depozitelor

Rolul funcţional al acoperişului constă în: colectarea şi evacuarea în afara perimetrului a scurgerilor de natură pluviometrică, drenajul şi evacuarea apelor meteorice, infiltrate prin stratul vegetal, etanşarea şi izolarea corpului depozitului pentru a împiedica pătrunderea apelor din precipitaţii, colectarea, stocarea sau arderea gazelor de fermentare şi încadrarea arhitectural - peisagistică în mediul înconjurător al zonei. Pentru a îndeplini aceste funcţiuni, acoperişul se compune dintr-o succesiune de straturi care răspund cerinţelor arătate. Stratificaţia diferă în raport cu clasa depozitului, în sensul că la cele de clasa I, etanşarea se face fie cu argilă, fie cu geomembrană, în timp ce la cele de clasa a II-a, etanşarea este atât cu geomembrană cât şi minerală (fig.7.17.)

În situaţia în care se acoperă un depozit de deşeuri periculoase se recomandă etanşarea combinată (v.fig.7.17.c).

Impermeabilizarea suprafeţei superioare poate fi naturală şi/sau artificială, în funcţie de natura depozitului, recomandările HG162/2002 fiind prezentate în tab.7.1.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 91

7.17. Stratificaţia acoperişului pentru depozitele de deşeuri

7.1. Recomandări pentru etanşarea suprafeţei acoperişului depozitelor ecologice de deşeuri [HG162/2002]

Categoria depozitului Deşeuri nepericuloase Deşeuri periculoaseStrat filtrant gaze necesar nu este necesarImpermeabilizare artificială nu este necesar necesarImpermeabilizare naturală necesar necesarStrat drenant > 0,5 m necesar necesarAcoperire superioară cu pământ >1 m (din care sol vegetal ≥0,3m)

necesar necesar

92 CAPITOLUL I7.8.5. Verificarea stabilităţii la alunecare a straturilor de pe taluzele

acoperişului depozitelor controlate de deşeuri

Se consideră un segment din taluz situat între două banchete, cu stratificaţia arătată în fig.7.18.

Alunecarea poate avea loc peste geomembrană sau peste bentofix.

Stabilirea coeficientului de siguranţă la alunecare a straturilor se face cu relaţia:

(7.3.)

în care:η - coeficientul de siguranţă la alunecare,

care trebuie să fie mai mare de 1,3;Fr - forţele care reţin alunecarea (kN/m);Fa - forţele care favorizează alunecarea

(kN/m);Tf - forţa de frecare care se opune

alunecării (kN/m);z - forţa dată de reţinerea alunecării de

către geogrilă /kN/m)T - forţa de alunecare (kN/m);

Sw - componenta tangenţială a forţei care acţionează la alunecare datorită apelor meteorice.(7.4.)(7.5.)(7.6.)unde:

γ - greutatea specifică aparentă a pământului;l - lungimea taluzului (între două banchete succesive);d - grosimea stratului de pământ, geotextil şi eventual geomembrană.

Forţa Tf se calculază cu relaţia:(7.7.)în care:

δ' este unghiul de frecare între materialele care alunecă şi suprafaţa de alunecare;a' - adeziunea dintre materialetg (δ') = f - coeficientul de frecare.

Forţa Sw se calculează cu relaţia:(7.8.)unde:

γw - densitatea apei;hw - înălţimea stratului saturat cu apă, la baza acoperişului în condiţiile unor

precipitaţii abundente.

7.18. Schemă de calcul pentru analiza stabilităţii la alunecare a straturilor de pe

taluzele acoperişului unui depozit de deşeuri

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 93

Forţa z de reţinere a alunecării folosind geogrila ancorată sus are valori, în kN/m), funcţie de tipul de geogrilă şi de întinderea admisă în aceasta (tab.7.2.). De exemplu pentru Tensar SS40 z = 14 kN/m cu 2% întindere admisibilă şi z = 28 kN/m cu 5% întindere admisibilă.

7.2. Valorile lui z pentru diferite tipuri de geogrile

Tip geogrilă Material Masa specifică(g/m2)

z pentru 2% întindere(kN/m)

z pentru 5% întindere(kN/m)

Tensar SS1 polipropilenă 200 4,5 9,5Tensar SS2 polipropilenă 300 7,0 14,0Tensar SS3 polipropilenă 200 7,0 14,0Tensar SS30 polipropilenă 300 10,5 21,0Tensar SS35 polipropilenă 500 8,0 20,0Tensar SS40 polipropilenă 450 14,0 28,0Tensar SS80 p.e.î.d 700 27,0 48,5

Calculele se efectuează neglijând acoperitor adeziunea a' şi în prima etapă fără geogrilă. În aceste condiţii se verifică dacă η ≥1,3. Dacă nu se verifică, se introduce η = 1,3 şi rezultă z necesar, care să fie preluată de geogrilă.

(7.9.)

Exemplu de calculSă se verifice stabilitatea la alunecare în condiţiile când d = 1 m de pământ

vegetal, geotextilul este de tip Secudrän 354 DS 800, geomembrană de 2,5 mm P25 R/R BAM, bentofix tip D 300 iar sub bentofix este un strat de nisip grosier (pentru drenarea gazelor).

Unghiul de frecare între geotextil şi geomembrană este δ' = 250 iar între geomembrană şi bentofix δ' = 240.

Se va verifica stabilitatea la alunecare între straturile care au frecarea mai mică iar pentru siguranţă, această valoare se reduce cu 10%, deci

care corespunde la δ = 220

Se consideră l = 30 m, γ = 19 kN/m3 şi γw = 10 kN/m3 iar hw = 0,01 m. Se verifică stabilitatea pentru β = 17,20 şi pentru β = 18,40.

Pentru pentru β = 17,2 0 şi z = 0 (fără geogrilă)

94 CAPITOLUL I

Aşadar, stabilitatea este asigurată fără geogrilă.

Pentru β = 18,4 0

Fără geogrilă (z = 0), se obţine:

şi rezultă necesitatea unei geogrile care se introduce în stratul de drenaj al apelor meteorice.

Aceasta corespunde geogrilei Tensar SS40 care are z = 14 kN/m la 2% deformaţie prin întindere şi z = 28 kN/m la 5% deformaţie prin întindere.

7.9. Sisteme de control şi gestiune a levigatului

Aceste sisteme privesc depozitele de deşeuri periculoase şi cele nepericuloase, însă nu se aplică la cele pentru deşeuri inerte.

În corelaţie cu caracteristicile depozitului şi condiţiile meteorologice sunt necesare măsuri corespunzătoare referitoare la: controlul cantităţii de apă din precipitaţiile care pătrund în corpul depozitului; prevenirea pătrunderii apei de suprafaţă şi/sau subterane în deşeurile depozitate, colectarea apei contaminate şi a levigatului printr-un sistem de drenaj adecvat, ca şi epurarea levigatului contaminat.

7.9.1. Sistemul de drenaj

Sistemul de drenaj este format din drenuri absorbante şi drenuri colectoare, la vărsarea unora în celelalte amplasându-se cămine de vizită. Drenurile se execută din HDPE, cu rezistenţă suficient de mare în timp (cel puţin 100 de ani), iar materialul filtrant să aibă o stabilitate internă bună şi să fie rezistent la substanţele chimice şi la temperaturi înalte. Materialele filtrante care răspund acestor cerinţe sunt reprezentate de pietriş sort 16/32 mm, cu grosime de 0,4-0,5 m şi K = 10-2 m/s sau diferite geotextile

Schema reţelei de drenaj este arătată în fig. 7.19.Drenurile din HDPE (fig.7.20.), cu diametrul de 300 mm, sunt aşezate într-un strat

de pietriş sort 16/32 cu grosimea arătată mai sus. Conductivitatea hidraulică (K) a pietrişului rezultă din determinări de laborator folosind permeametru cu nivel variabil.

7.19. Amplasarea sistemului de drenaj al levigatului

7.20. Secţiune transversală prin drenurile absorbante

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 95

În regim de funcţionare permanentă a drenajului, curba de depresie trebuie să aibă poziţia constantă în timp şi să fie între limitele de grosime ale stratului de pietriş, adică pierderea de sarcină:

(7.10.)unde:

d – grosimea stratului filtrant (de pietriş);r – înălţimea apei în dren (considerată egală cu raza drenului).

Notând cu q intensitatea ploii de calcul (exprimată în m/zi) se poate calcula distanţa dintre drenuri L cu formula lui Hooghoudt pentru profil omogen (aceeaşi conductivitate hidraulică deasupra şi dedesubtul nivelului apei în dren).

(7.11.)

Exemplu de calculSe consideră grosimea stratului de pietriş d = 0,45 m, raza drenului r = 0,15 m, K

= 5 . 10-3 m/s = 586400 . 10-3 m/zi şi intensitatea ploii de calcul q = 168 mm/zi = 0,168 m/zi.

Din ecuaţia de mai sus rezultă:

7.9.2. Tratarea levigatului

Problematica levigatului din depozitele de deşeuri prezintă aspecte cantitative şi calitative diverse, în funcţie de:- condiţiile naturale locale ( regimul precipitaţiilor, geologia, etc );- condiţiile de exploatare ( tipuri de deşeuri, modul de depozitare: compactate, în

baloţi, etc. );- fenomene fizice, chimice şi biologice legate de producerea levigatului.

Constrângerile în privinţa gestiunii sunt specifice fiecărui amplasament şi se referă la:- distanţa faţă de staţia de epurare urbană;

96 CAPITOLUL I- condiţiile de deversare în receptorul natural;- disponibilităţile de spaţiu pentru amplasarea instalaţiilor de tratare a levigatului în

cadrul depozitului ca şi cele legate de executarea instalaţiei de tratare .Pentru acesta se recomandă ca cele prezentate în continuare să reprezinte numai

elemente generale şi să se procedeze la studiul metodelor de tratare a mijloacelor şi costurilor pentru fiecare situaţie în parte.

Procedeele de tratare sunt clasificate în:- tratare biologică (bazine aerate, biofiltre, bioreactoare cu membrană);- tratare chimică (oxidare cu ozon, oxidare cu H2O2, combinaţie ozon şi H2O2, oxidare

cu UV);- tratare fizico-chimică ( cuagulare, floculare, precipitare );- separare prin membrane ( osmoză inversă, nanofiltrare);- prin concentare ( evaporare, evaporare forţată, evapo-incinerare, stripping );- alte procedee cum ar fi cele de tratare în staţia de epurare urbană.

În continuare se prezintă câteva elemente ale fiecărui procedeu de tratare (principiul de funcţionare, obiectivul tratamentului, performanţe, condiţii de utilizare).

a Tratare biologică:a1. În bazine de aerareEpurarea se efectuează de către microorganisme într-un bazin de aerare cu

aeratoare mecanice sau dispozitive de insuflare a aerului. Este nevoie şi de un bazin de decantare care asigură separarea fizică a materiilor decantabile şi unde se dezvoltă şi bacteriile anaerobe care asigură denitrificarea (fig.7.21).

7.21. Schema de tratare a levigatului prin procedeul cu bazine de aerare

Pentru o activitate mai intensă a microorganismelor şi a asigura o dezvoltare mai rapidă a biomasei poate fi folosit şi nămolul de la staţia de epurare urbană.

Condiţiile de dezvoltare a biomasei sunt: t > 10º C, pH-ul=7 – 7,5; de asemenea, pentru o biodegradare eficace trebuie un raport CCO/N/P <180/5/1.

Procedeul are drept obiectiv eliminarea poluării azotate şi poluării organice biodegradabile (CBO5) şi este recomandat pentru levigate accentuat biodegradabile. Are o eficacitate mai mică în cazul levigatului nebiodegradabil sau puţin biodegradabil.

Folosit la depozitele pentru deşeuri periculoase, procedeul a asigurat randamente de 80% pentru CBO5, 40% pentru CCO şi 85% pentru N-, NH4

+.Valorile la ieşire se încadrează în normele acceptate pentru preluarea de către

staţia de epurare urbană.Ca performanţe se menţionează:- eliminarea poluării biodegradabile şi dependenţa performanţelor de tratare de

timpul de staţionare a levigatului şi de gradul de omogenizare în bazinul aerat;- variaţiile de temperatură şi supraîncărcările hidraulice pot fi factori perturbatori;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 97- etapa de denitrificare este greu realizabilă pentru că necesită un timp de

staţionare prelungit.Procedeul se utilizează la cca 20% din instalaţiile de tratare a levigatului din

Franţa unde valorile parametrilor levigatului sunt în limitele: 500 < CCO < 18000, 150 < CBO5 <12000 şi 10< NH4

+ < 900.Materialele necesare pentru punerea în funcţiune a unor instalaţii de aerare

constau în: bazine de aerare, aeratoare de suprafaţă sau insuflatoare de aer, bazine de decantare, pompe, tuburi şi vane, sisteme de automatizare.

Dimensiunile bazinului de aerare sunt calculate în funcţie de debitul de levigat şi de timpul de staţionare în bazin (care, pentru o mai bună aerare este necesar să fie de 20 – 30 zile). Capacitatea instalaţiei de aerare ia în consideraţie cantitatea de O2 necesară pentru a oxida materia organică biodegradabilă, nitrificarea amoniacului şi respiraţia endogenă a bacteriilor.

Nămolul este deshidratat şi apoi introdus în depozite de clasa I sau II (în funcţie de compoziţie şi reglementări locale) sau incinerat.

Procedeul constituie o soluţie de pretratare a levigatului, înainte de a intra în staţia de epurare urbană sau ca treaptă amonte de un tratament fizico–chimic, în cazul descărcării în mediul natural.

a.2 Cu biofiltru.Procedeul constă dintr-un bioreactor sau biofiltru în care microorganismele fixate

pe un mediu suport asigură degradarea poluanţilor.Se folosesc mecanisme de filtrare, biosorbţie (asimilare de către bacterii),

nitrificare (transformarea amoniacului în nitraţi, prin oxidare biologică) şi denitrificare (obţinerea azotului din nitraţi; se efectuează de bacterii care utilizează oxigenul din

nitraţi pentru a se dezvolta).Schema unei unităţi de

tratare folosind biofiltre este arătată în fig.7.22.

Biofiltrul se compune din mai multe straturi filtrante şi e prevăzut cu aerare în masa filtrantă. Aerarea se face printr-o reţea (conductă cu orificii), situată la nivel intermediar, creindu-se două zone diferite ca

ecologie bacteriană: zona inferioară anaerobă, compusă din materiale de diametru mare şi mediu (al cărei rol este de a filtra şi de a reţine materialele în suspensie) şi zona superioară aerobă, compusă din materiale cu diametru mediu şi mic şi cu rol de eliminarea materiilor în suspensie şi nitrificarea levigatului.

Procedeul este folosit pentru eliminarea compuşilor biodegradabili de azot şi a încărcării organice biodegradabile (CBO5). Randamentul este peste 98% referitor la azotul amonical, de 90% în privinţa CBO5 şi 35% pentru CCO, iar pentru materiile în suspensie, reducerea este de 70%; de asemenea, nu degajă nici un miros.

7.22. Schema unei unităţi de tratare cu biofiltru

98 CAPITOLUL IProcedeul are o bună fiabilitate pentru levigate brute cu încărcătură mică-mare de

materii biodegradabile, ca şi pentru cele cu încărcătură nebiodegradabilă (în acest ultim caz, procedeul se recomandă ca metodă de pretratament, înainte de descărcarea în staţia de epurare sau, asociat cu un tratament complimentar, pentru descărcarea directă în mediul natural).

a.3. Cu bioreactor şi membraneIn acest caz se asociază un bazin de tratare biologică cu o unitate constituită din

membrane de microfiltrare sau ultrafiltrare (fig.7.23). In bazinul de tratare biologică, datorită populaţiei bacteriane (sau biomasei), poluarea organică biodegradabilă (CBO5), ca şi o parte de CCO dur sunt transformate în biomasă, apă şi gaz carbonic.

7.23. Schema unei instalaţii de tratare folosind bioreactor şi membrane

Levigatul adus continuu în bazinul biologic va fi transformat, de bacterii, conform reacţiei:

biomasă + levigat (substrat ) + O2=> biomasă + H2O + CO2.

Aportul de oxigen necesar pentru respiraţia biomasei ca şi pentru biodegradarea levigatului este asigurat de aeratoare de suprafaţă sau prin difuzoare plasate în fundul bazinului. De asemenea este nevoie de reglarea pH-ului în bazin.

Separarea levigatului tratat de biomasă se realizează de către membrane. Biomasa este reţinută integral în membrană şi readusă în bioreactor, în timp ce levigatul tratat este filtrat. Pe această cale, are loc o concentrare a biomasei în bioreactor, ceea ce favorizează un randament mai bun al tratamentului biologic.

Acest procedeu se utilizează pentru eliminarea poluării biodegradabile (CBO5), CCO dur (a cea parte din CCO care nu este biodegradabilă) şi a azotului. Asociat cu alt procedeu, bioreactorul cu unitate de membrane este adecvat pentru levigate biodegradabile, având concentraţii ridicate în azot organic şi amoniacal şi de materii în suspensii.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 99Randamentul este de 95% pentru CBO5 şi 60% pentru CCO şi aproape 100%

pentru materiile în suspensie, reţinându-se şi o parte din CCO dur ( cca. 20%) Componentele necesare pentru punerea în funcţiune a unor instalaţii de tratare cu

bioreactor cu membrane sunt: bazin biologic (etanşat cu geomembrane sau cu beton), sistemul de aerare cu turbină flotantă sau cu insuflarea aerului prin zona de fund), membrane de ultrafiltrare sau microfiltrare ( din material ceramic sau organic), pompe, conducte, vane din inox, sistem de automatizare.

Procedeul generează cca 0,3 kg de biomasă pe kg de CCO eliminat, care poate fi deshidratata (înainte de a transportată la un depozit de deşeuri periculoase) sau incinerată. Bioreactorul asociat cu membrane poate fi utilizat în cazul levigatului puternic biodegradabil, ca metodă de pretratare asociată cu oxidarea, osmoza inversă sau o metodă de tratament fizico-chimic.

b. Tratare chimicăb.1. Oxidare cu ozonOzonul (O3) este folosit datorită puterii sale oxidante, el acţionând direct pe cale

moleculară şi indirect prin radicali hidroxil OH-.Ozonul este redus la oxigen, încât ozonarea contribuie şi la oxigenarea levigatului.

Levigatul este introdus împreună cu ozonul la baza unei coloane de ozonare,(fig.7.24.) iar după mai multe recirculări în această coloană, levigatul este transferat într-un bazin de levigat tratat.

7.24. Schema unei instalaţii de tratare folosind procedeul de oxidare cu ozon

Ozonul fiind instabil, stocajul lui este imposibil şi de aceea este nevoie de a fi produs chiar înainte de utilizare. De aceea tratamentul necesită un ozonator amplasat într-un loc închis. Ozonul este produs prin descărcare electrică în aer, în oxigen sau în aer îmbogăţit în oxigen. Cinetica reacţiei este sensibilă la creşterea temperaturii ,şi de aceea este necesară răcirea sistemului.

Obiectivele tratamentului sunt, în principal, eliminarea CCO dur, decolorarea levigatului, creşterea caracterului biodegradabil al levigatului. Este utilizat pentru levigate având o culoare neplăcută sau încărcătură mare de natură organică nebiodegradabilă. Totodată se poate folosi în cazul la levigatelor care au suferit un tratament biologic şi care prezintă un conţinut de CCO dur superior valorilor admise.

100 CAPITOLUL IRandamentul la o instalaţie pilot a fost de 45% pentru CCO, iar culoarea (în

ºHazen) s-a ameliorat cu 93 %.Ozonul fiind un reactiv scump, este recomandabil un tratament prealabil al

levigatului printr-o nitrificare biologică, pentru a reduce cantitatea totală de CCO biodegradabil şi de azot amoniacal şi astfel a reduce doza de ozon.

Procedeul este în stadiul de cercetare în instalaţii pilot.Instalaţia este formată din: ozonator şi sistem de răcire, coloană de ozonare inox,

pompe, tuburi, vane, sistem de automatizareProcedeul prezintă performanţe de epurare foarte bune, în special pentru CCO dur

şi culoare, şi se justifică când normele de descărcare sunt extrem de severe.

b.2. Oxidarea folosind H2O2

Ca oxidant se poate folosi H2O2, singur sau asociat cu săruri de fier. Principiul constă în injectarea

reactivului într-o cuvă unde este adus şi levigatul brut. Înainte de intrare şi după ieşire din cuvă se realizează reglarea pH- ului (fig.7.25.) (la un pH alcalin, peroxidul se descompune în apă şi oxigen, pierzându-şi puterea oxidantă; de aceea înaintea oricărui tratament este necesară corectarea pH –ului levigatului la pH = 3- 4).

Obiectivele procedeului sunt, în principal, eliminarea mirosurilor şi a CCO dur, decolorarea şi accentuarea

caracterului biodegradabil al levigatului. De aceea procedeul este folosit pentru levigate având culoare şi mirosuri neplăcute sau cu o puternică încărcătură organică nebiodegradabilă. Pentru a obţine performanţe mai bune se poate asocia ozonul cu peroxidul.

Materialele necesare în cadrul acestui procedeu constau din: cuvă cu reactiv (peroxid de oxigen) închisă din oţel inox, cuvă închisă de amestec, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare

Acest procedeu, aplicat pe scară redusă în prezent, va avea utilizări în viitor unde sunt probleme legate de mirosuri sau de reducerea reducerea valorilor CCO în cazul levigatului pretratat biologic şi pentru ameliorarea culorii levigatului.

b.3. Oxidarea cu UVCa metodă de tratament, iradierea cu UV se asociază cu ozon (pentru că radiaţiile

UV favorizează acţiunea generatoare de radicali a ozonului) sau cu peroxid de hidrogen (fig 7.26.).

7.25. Schema unei instalaţii de tratare folosind procedeul de oxidare cu H2O2

7.26. Schemă pentru procedeul de oxidare cu UV şi H2O2 (cu două reactoare de UV în serie)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 101Obiectivele tratamentului constau în principal în eliminarea CCO dur, decolorarea

şi accentuarea caracterului biodegradabil al levigatului.Este folosit pentru tratarea levigatelor având culoare indezirabilă sau cu o mare

încărcătură nebiodegradabilă, încât poate fi folosi pentru levigate care a suferit deja un tratament biologic şi prezintă un conţinut de CCO dur neconform cu normele de deversare.

Eficacitatea procedeului creşte odată cu mărirea concentraţiei de peroxid, cu fluxul fotonic şi cu temperatura. Procedeul se află în stadiul de cercetare.

Componentele necesare pentru instalaţie sunt: reactor cu lămpi UV , pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare.

b.4. Oxidare cu ozon şi peroxid de hidrogenLevigatul este introdus într-o coloană unde este supus acţiunii combinate a

ozonului şi peroxidului de hidrogen, ultimul fiind necesar pentru episoadele cu valori mari ale CCO. Pentru a mări eficacitatea tratamentului sunt folosite catalizatoare metalice (de aici, denumirea de ozonare catalitică). După câteva recirculări în coloană, levigatul este descărcat în bazin de levigat tratat ( fig.7.27.).

Probele de levigat cu încărcătură mică de ozon rezidual sunt reintroduse în capătul amonte al liniei de tratare.

Obiectivele tratamentului sunt în principal eliminarea CCO dur şi a mirosurilor, decolorarea, mărirea şi accentuarea caracterului biodegradabil al levigatului. Tratamentul a fost aplicat la un depozit de deşeuri periculoase, unde levigatul a fost tratat biologic înainte de a fi oxidat, rezultând un randament de 93% în privinţa reducerii CCO dur.

Materialele necesare pentru o instalaţie sunt: ozonator şi sistem de răcire, cuvă închisă (din oţel inoxidabil) pentru peroxid de hidrogen, coloană de ozonare, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare

Procedeul se justifică din plin după pretratarea biologică, în cazul unei descărcări a levigatului în mediul natural.

c. Tratamente fizico-chimicec.1. Prin coagulare-floculareEste un procedeu ce cuprinde 3 etape succesive (fig.7.28.):

- Coagularea, care constă într-o destabilizare electrostatică a particulelor coloidale de dimensiuni mai mici prin adăugarea unui reactiv chimic (coagulant). Particulele coloidale din apă sunt încărcate negativ iar coagulanţii (clorura ferică, de obicei) descarcă (electric) aceşti coloizi, formând o peliculă în jurul lor. Coagularea se face prin agitare rapidă.

7.27. Schemă pentru procedeul de oxidare cu ozon şi peroxid de hidrogen

102 CAPITOLUL I- Flocularea, care se referă la aglomerarea particulelor fără sarcină electrică în flocoane de dimensiuni mai mari. Prin adăugarea de floculanţi de tipul polimerilor minerali sau organici, procesul de floculare se ameliorează. Flocularea se face prin agitare lentă.- Separarea apei de nămol se face în 2 moduri:

prin flotaţie: reprezentând procesul în care floculii formaţi sunt antrenanţi spre suprafaţă. Pentru aceasta, în bacul de flotaţie se insuflă aer, încât bulele de aer se ataşează de floculi şi îi transportă către suprafaţă, de unde sunt eliminaţi prin raclaj.

prin decantare într-un bazin. Floculii formaţi cad pe fundul decantorului iar nămolul depus aici este preluat de un dispozitiv de raclaj şi dirijat către o fosă de recepţie sau este pompat.

7.28. Schema tratamentului chimic prin coagulare-floculare

Procedeul este recomandat pentru tratarea levigatului cu concentraţie mare de materii în suspensie sau de metale. Este recomandat acolo unde CCO nu este biodegradabil sau în continuarea unui tratament biologic.

Elementele componente ale instalaţiei constau în: bazin de coagulare, bazin de floculare, bazin de flotaţie sau decantor, cuve pentru reactiv, pompe, tuburi, vane din inox, sistem de automatizare.

Nămolul rezultat poate fi deshidratat (înainte de a fi trimis într-un depozit de deşeuri) sau incinerat.

Procedeul este folosit în Franţa în 9% din siturile de tratare, în asociere cu un tratament biologic pentru reducerea parţială a CCO dur.

c.2. PrecipitareaPrin adăugarea unui reactiv (cel mai adesea (Ca(OH)2), compuşii prezenţi în

levigat floculează şi pot fi eliminaţi prin decantare sau flotaţie. Amestecarea cu lapte de var şi precipitarea se face într-o cuvă cu agitare lentă, după care levigatul trece într-un decantor iar de aici este descărcat în emisar sau supus unui procedeu complementar de tratare(fig.7.29.)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 103

7.29. Precipitarea

Injecţia laptelui de var este reglată automat prin măsurarea continuă a pH-ului.Obiectivele principale ale procedeului sunt precipitarea metalelor (sub formă de

hidroxizi) şi diminuarea materiilor în suspensii şi de aceea el se foloseşte în condiţiile când levigatul are concentraţii anormale de metale şi o cantitate mare materii în suspensie.

Cantitatea de nămol depusă în decantor depinde de debitul de reactiv folosit. După depozitare şi deshidratare într-un bazin de stocare, acest nămol este aşezat în depozitul de deşeuri (după compoziţia lui şi reglementările locale) sau este incinerat.

Instalaţia se compune din: cuve de precipitare, cuve pentru reactiv, bazin de decantare, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare

Deoarece majoritatea levigatelor provenind de la depozitele de deşeuri au concentraţii de metale reziduale care se înscriu in normele de mediu, acest procedeu nu prezintă interes decât în cazuri rare, pentru concentraţii anormale de metale.

d. Procedee de separare prin membraned.1. Osmoză inversă

Osmoza directă este fenomenul de trecere a apei printr-o membrană semipermeabilă, dinspre compartimentul cu soluţie mai diluată spre cel cu soluţie mai concentrată. Pentru a împiedica aceasta difuzie a apei prin membrană, trebuie exercitată o presiune asupra soluţiei concentrate. Presiunea corespunzătoare stării de echilibru, când difuzia este nulă, reprezintă presiunea osmotică.

Osmoza inversă constă in aplicarea unei presiuni mai mare decât presiunea osmotică, ceea ce determină trecerea apei dinspre soluţia mai concentrată spre soluţia mai diluată (fig.7.30.). În cazul levigatului, pentru tratare este nevoie de presiuni între 60-120 bari, datorită concentraţiilor foarte mari de săruri.

104 CAPITOLUL I7.30. Schema de principiu a osmozei inverse

a) osmoza; b) echilibrul osmotic; c) osmoza inversă

Pentru a combate colmatarea membranelor cu săruri insolubile şi precipitate de carbonaţi şi oxizi, levigatul se tratează în prealabil cu HMP (hexametafosfat) şi/sau EDTA (acid etilendiamintetraacetic).

Obiectivul principal al procedeului este reţinerea sărurilor şi a CCO dur, care reprezintă, adesea, încărcarea poluantă rezultată dintr-o primă tratare (cel mai adesea realizată printr-o metodă biologică).

Schema unităţi de tratare prin osmoza inversă este redată în fig.7.31.

7.31. Schema unităţi de tratare prin osmoza inversă

Nu sunt evaluări ale randamentului unităţilor care utilizează in exclusivitate acest proces însă, pentru un levigat pretratat în bioreactor şi membrane, eliminarea datorată osmozei inverse este de peste 90% în privinţa CCO dur, a metalelor grele şi a sărurilor dizolvate, ceea ce poate satisface cele mai severe norme de deversare în emisarii naturali.

Instalaţia este compusă din: prefiltre cu grătare sau site, membrane de osmoza inversă, pompe, tuburi, vane din inox, sistem de automatizare.

Produsul secundar rezultat, respectiv saramura (la 1000 l apă tratată rezultă 100 - 250 l de saramură) poate fi ori stocată în depozitul de deşeuri, incinerată, evaporata sau condensată.

Osmoza inversă nu este niciodată utilizată ca un singur procedeu ci este asociată cu o unitate de pretratare a levigatului şi o altă unitate de concentrare a saramurilor.

d.2 NanofiltrareaNanofiltrarea este un procedeu tehnic de separare prin utilizarea membranelor,

care au pori a căror mărime se situează între diametrele porilor membranelor clasice şi cele specifice osmozei. Schema specifică este arătată în fig 7.32.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 105Acest procedeu de tratare

permite reţinerea compuşilor organici cu masă moleculară mai mare de 200 g/mol şi a ionilor bivalenţi (în principal ioni de SO4

-, Ca++, Mg2+)

Reţinerea ionii bivalenţi se situează între 70 -90%.

Modulele de nanofiltratie sunt sensibile la colmatare şi de aceea apa folosită pentru alimentare trebuie corespundă unor

norme foarte stricte. Nanofiltrarea este o alternativă cu consum scăzut de energie, care poate înlocui osmoza inversă iar materialele necesare pentru instalaţia de tratare a levigatului sunt aceleaşi ca şi pentru instalaţiile de la osmoza inversă.

e. Tratamente prin concentraree.1. Evaporarea.Evaporarea permite separarea fazei solide de cea gazoasă, iar în cazul levigatului,

asigură obţinerea unei ape epurate pe de o parte şi a unei concentrări de poluanţi, pe de altă parte.

Pentru a evita evaporarea simultană a amoniacului, procedeul necesită o pretratare, care se realizează folosind un tratament biologic de nitrificare-denitrficare sau un tratament chimic (prin adăugarea unor acizi care transformă amoniacul volatil în săruri de amoniu care se acumulează în concentrat).

Există mai multe tehnologii de concentrare pentru levigat, unul din ele fiind procedeul de evaporare cu mai multe trepte, conform schemei simplificate din fig.7.33.

Obiectivul tratamentului este concentrarea la maxim a poluanţilor din levigat. Se aplică în cazul unor valori mari pentru CCO

şi amoniac.Randamentul unui astfel de procedeu, incluzând şi pretratare biologică este foarte

bun (la CBO5> 95%, iar la NH4+ > 99%). Alt avantaj este ca biogazul poate fi utilizat ca

sursă de energie.O unitate de tratare se compune din: instalaţie de pretratare a amoniacului,

evaporator , instalaţie de producere a căldurii pe bază de biogaz, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare.

7.32. Schema de principiu a nanofiltrării

7.33. Schema procedeului de evaporare

106 CAPITOLUL IAcest procedeu este foarte costisitor. Datorită transferării poluării asupra

concentratului, posibilităţile locale de evacuare ale acestuia sunt determinante în adoptarea procedeului.

e.2 Evaporarea forţatăProcedeul de evaporare forţată constă din 2 etape ( fig.7.34.):

- pretratarea biologică care permite degradarea majorităţii compuşilor organici;- evaporarea forţată, care transformă levigatul pretratat în aerosoli ( suspensii lichide

într-un mediu gazos ).

Evaporarea se realizează cu ajutorul ventilatoarelor şi a unor microduze, într-o incintă controlată. De aici, apa este dirijată în exterior sub formă de vapori iar particulele solide se depun pe fundul incintei, de unde sunt îndepărtate periodic pe cale manuală.

Instalaţia are nevoie de: bazin de pretratare biologică,

incintă de evaporare, ventilatoare, duze de pulverizare, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare.

Procedeul este recomandat în situaţii când cantitatea de levigat este mică (< 3000 m3/an).

e.3. Evapo – incinerareaProcedeul de evapo-incinerare constă în uscarea levigatului (cu ajutorul energiei

furnizate de biogaz), transformând-l în gaze (vapori de apă şi produşi de combustie) şi reziduuri solide(fig.7.35.).

Levigatul trece printr-un arzător care provoacă vaporizarea lui sub formă de aerosoli. Procedeul se utilizează în cazul depozitelor de deşeuri unde se poate recupera şi folosi biogazulgenerat de deşeuri.

Componentele instalaţiei sunt: reţea de biogaz, recipient de recuperare a prafului, pompe, uscător, unitate de filtrare cu saci, sistem de automatizare.

Instalaţiile trebuie sa respecte normele de emisie pentru incinerarea deşeurilor speciale.

7.34. Schema evaporării forţate

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 107

7.35. Schema instalaţiei de evapoincinerare

Tratamentul prin evapo-incinerare se justifică pentru depozitele care primesc cca 40 mii de tone/an de deşeuri şi când biogazul recuperat este în cantitate suficientă (de reţinut că este nevoie de cca 220 Nm3/oră de biogaz cu minimum concentraţie de 35% de CH4 pentru a trata o tonă/oră de levigat).

e.4. Stripping (fig.7.36.)Gazele dizolvate într-un

efluent pot fi eliminate parţial prin desorbţie. Aerul sau vapori de apă pot fi adesea utilizaţi ca agenţi desorbanţi. Pentru levigatul provenind din depozitul de deşeuri, această tehnică nu prezintă interes decât pentru amoniac.

Levigatul este adus la un pH bazic (11- 12) şi în această stare este amestecat cu vapori de apă şi aer.

Este un procedeu în stadiul experimental.

Instalaţia se compune din: coloana de stripping, cuve de reactiv (var), sistem de epurare a aerului, pompe, tuburi, vane, sistem de automatizare

7.36. Schema unei instalaţii de stripping

108 CAPITOLUL If. Alte procedee

f.1.Tratarea în staţia de epurare urbanăÎn Franţa este utilizată in 48% din siturile dotate cu instalaţiei de tratare a

levigatului, caracterizate prin următoarele încărcări la intrarea în staţia de epurare: 500< CCO <1200, 30< CBO5< 6800, 10 < NH4

+< 8000Această metodă de gestiune prezintă avantajul existenţei unei staţii de epurare în

vederea tratării levigatului, şi se foloseşte acolo unde levigatul nu are o încărcare poluantă susceptibilă de a perturba buna funcţionare a staţiei de epurare urbane. În caz contrar este nevoie de staţie de pretratare (în exploatare simplă şi cu costuri scăzute) pentru a elimina factorul perturbator. În comparaţie cu o staţie de tratare a levigatului la depozit, această metodă prezintă avantajele următoare: nu este nevoie de personal calificat, cantităţi nule de subproduse generate (nămol etc.), nu este nevoie de folosirea unor reactivi la depozitul de deşeuri, mai puţine constrângeri în exploatare, o gestiune mai uşoară a depozitului în perioada post-închidere.

Există două alternative: 1. Transportul levigatului de la depozitul de deşeuri la staţia de epurare cu autocisterne; 2. Dacă sunt condiţii, descărcarea se poate face într-un colector al reţelei de canalizare situat în aproprierea depozitului. Procedeul este folosit pentru levigat cu încărcătură poluantă în principal, de natură organică şi amoniacală.

Trimiterea levigatului la staţia de epurare – în cisterne sau prin descărcare în reţeaua de canalizare – se poate face cu sau fără o prealabilă pretratare.

Pretratare biologică a levigatuluiÎn acest scop, bazinele aerate prezintă bune performanţe, micşorând-se încărcarea

în substanţe biodegradabile a levigatului încât să poată fi descărcat în reţeaua de canalizare.

Analizele asupra levigatului pretratat sunt realizate de personalul de la depozitul de deşeuri şi se referă la volumul acestuia (după orarul de funcţionare al pompelor), CBO5, CCO, materii în suspensie, pH, azot amoniacal, metale totale, ş.a..

Pretratare fizico – chimică a levigatuluiObiectivul unei astfel de pretratării este de a reduce concentraţia compuşilor de

sulf, utilizând-se procedeul de precipitare cu clorură ferică. Scopul este evitarea riscului de degradare a reţelei de canalizare din beton care primeşte levigatul provenind de la depozitul de deşeuri şi îl transportă la staţia de epurare.

Exemple de filiere de tratament

1.Asocierea tratamentului biologic cu tratamentul prin oxidareIn prima etapă se elimină amoniacul, materialele în suspensie şi încărcarea

organică biodegradabilă. În a doua etapă, oxidarea catalitică cu ozon şi cu H2O2

degradează încărcarea organică reziduală şi elimină culoarea (fig.7.37.).

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 109

7.37. Schema asocierii tratamentului biologic cu cel prin oxidare a levigatului

2.Asocierea tratamentului utilizând bioreactor cu membrană cu tratamentul prin osmoză inversă

Filiera asigură satisfacerea normelor de descărcare cele mai exigente , indiferent de încărcarea levigatului brut care trebuie tratat. Randamentul de epurare este de aproape 100% indiferent de parametrul considerat.

Elementele componente ale instalaţiei sunt arătate în fig.7.38.

7.38. Schema unei instalaţii de tratare a levigatului cu bioreactor şi osmoză inversă

7.10. Sistemul de gestiune a gazelor

Obiectivele gestiunii gazului din depozit sunt: reducerea impactului asupra mediului, prin limitarea emisiilor de metan (considerat gaz cu efect de seră) în atmosferă, reducerea poluanţilor atmosferici şi a mirosurilor şi a crea condiţii pentru reinstalarea vegetaţiei, de a asigura securitatea persoanelor şi bunurilor, prin: limitarea

110 CAPITOLUL Iriscului de incendii, explozii şi de autoaprinderea deşeurilor, limitarea pragurilor de expunere la compuşii toxici din biogaz (în special H2S, anumiţi mercaptani şi compuşi organici volatili, dar şi CH4 şi CO2, aceştia din urmă provocând asfixierea organismelor vii în concentraţii ridicate, datorită lipsei aerului), reducerea fenomenelor de coroziune şi degradare a echipamentelor din depozite, satisfacerea cerinţelor legislative pe linia protecţiei mediului, valorificarea biogazului etc.

7.10.1. Compoziţia gazului din depozite şi evoluţia în timp

În depozite au loc procese de fermentare aerobă în prima fază şi anaerobă în faza următoare.

Gazele din depozitele de deşeuri conţin 60-95% biogaz, 5-40% aer, 0,05-0,5% compuşi organici volatili. Biogazul provine din fermentarea materiei organice şi este compus din metan, CO2 şi concentraţii mici de alte grupe ca H2S, NH4, H2, mercaptani şi/sau produşi intermediari de fermentaţie sub formă gazoasă sau de aerosoli (acid acetic, acizi graşi volatili).

Metanul (CH4) este incolor şi inodor, mai uşor decât aerul, încât se acumulează în zonele înalte, slab ventilate. Este inflamabil iar în concentraţii între 5-15% în aer, amestecul gazos este exploziv. Temperatura de aprindere în prezenţa unei flăcări este de 5500C la presiune atmosferică încât autoaprinderea nu este spontană.

Dioxidul de carbon nu este toxic şi nici inflamabil. În concentraţii ridicate reduce cantitatea de oxigen, apărând risc de asfixie pentru fiinţe umane, ca şi pentru rădăcinile vegetale în cazul în care nu migrează în sol.

H2S este toxic şi se recunoaşte după mirosul caracteristic. Tinde a se acumula în zonele joase, slab ventilate. Concentraţiile de H2S în gazul din depozite variază foarte mult de la un loc la altul (între 10÷1000 ppm) şi se reduce în timp. Este detectabil după miros de la concentraţii de 0,7 ppm; la 2 ppm este fixat pragul de semnalizare, la 5ppm este pragul de alertă, la 10ppm este valoarea limită de expunere (8 ore/zi), 15 ppm este valoarea maximă de expunere (15 minute), la 150 ppm nu mai este detectabil prin miros iar la 712 ppm provoacă moartea.

Mercaptanii sunt produşi organici sulfuroşi cu miros foarte neplăcut şi adesea sunt toxici.

Compuşii organici volatili, respectiv hidrocarburi alifatice, hidrocarburi aromatice, compuşi organici halogenaţi, au concentraţii variind în spaţiu şi timp, unii fiind toxici.

Compoziţia gazelor diferă pe faze. Figura 7.39. arată evoluţia gazelor de fermentare şi a compoziţiei levigatului într-un depozit în care s-a utilizat recircularea levigatului tratat în prealabil(tratament constând în scăderea pH-ului), ca metodă de grăbire a stabilizării deşeului.

Natura reacţiilor de fermentare influenţează compoziţia gazului.În fazele iniţiale (I-III) (de la câteva luni, până la câţiva ani), când depozitul este

deschis iar stratul de deşeuri este redus şi afânat, fermentaţia este aerobă. Pe măsură ce se consumă tot oxigenul (faza a IV-a), începe să se producă fermentaţia anaerobă, rezultând metan.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 111După un timp se

intră în faza de producţie stabilă(faza a IV-a), care durează zeci de ani, în care metanogeneza este stabilă, iar raportul CH4/CO2 rămâne aproximativ constant.

Urmează faza finală (faza a V-a), în care debitul de biogaz scade progresiv spre zero, metanogeneza încetează, fermentaţiile materialelor

biodegradabile care mai rămân generând gaz carbonic.Aşadar, din procesele de descompunere ale deşeurilor menajere rezultă gaze de

fermentare de natură diferită: în fazele I şi II predomină N2, în faza a III-a predomină CO2, iar în faza a IV-a predomină CH4.

7.10.2. Calculul cantităţii de biogaz

Este necesar pentru a evalua impactul potenţial asupra mediului şi a dimensiona echipamentele de captare şi valorificare. Producţia poate fi stabilită pe cale teoretică sau prin măsurători in-situ, măsurătorile referindu-se la debitul şi compoziţia gazului colectat, potenţialul metanogen rezidual ş.a. În general se combină metoda teoretică, prin care se stabileşte forma curbei de producţie în timp, cu măsurători care permit calarea acestei curbe funcţie de datele reale.

Pentru determinarea teoretică a producţiei de biogaz sunt necesare informaţii detaliate asupra evoluţiei în timp a procesului de exploatare şi a aportului de deşeuri, şi anume:

- data intrării primelor deşeuri în depozit, procedee de depozitare (în vrac, compactate etc.), grosimea straturilor, practica acoperirilor zilnice, vechimea deşeurilor din fiecare compartiment, caracteristicile constructive ale depozitului (soluţiile tehnice ale radierului, pereţilor laterali, acoperişului.

- cantităţi anuale de deşeuri, separate după provenienţă (menajere, comerciale şi industriale asimilabile cu cele menajere, inerte, nămoluri, deşeuri verzi etc.), fiecare având fracţii diferite de materiale biodegradabile.

Determinarea cantităţii de gaz se face pe baza unui model cinetic multifazial, de ordin 1, în care intervine potenţialul metonogen PM şi o constantă cinetică k, şi care presupune că activitatea microbiologică este proporţională cu cantitatea de materie organică prezentă la un moment dat în deşeuri. Pentru volumul cumulat de gaz se foloseşte realaţia:

(7.12.)

în care: V este volumul cumulat de gaz produs la sfârşitul anului t;

7.39. Variaţia compoziţiei gazelor din descompunerea deşeurilor menajere

112 CAPITOLUL I i – fracţiunile de deşeuri, se referă la greu, mediu şi respectiv rapid

biodegradabile, în tone (i=1,2,3); Pmi – potenţialul metanogen al fracţiei i; ki – constanta cinetică a fracţiei i; t – vechimea (în ani) a deşeurilor, începând de la data intrării în depozit.

Producţia medie de gaz în anul t se determină cu relaţia:

(7.13.)Se utilizează şi noţiunea de „durată de semidegradare”, care exprimă timpul în

care s-a obţinut jumătate din potenţialul metanogen, legată de constanta cinetică prin relaţia:

(7.14)

Funcţie de intensitatea de degradare a fracţiilor din deşeuri, valorile t1/2 şi k sunt următoarele:

Fracţii t1/2 (ani) k (an-1)- rapid biodegradabile 2÷3 0,25÷0,35- medii biodegradabile 7÷10 0,07÷0,1- greu biodegradabile 15÷30 0,02÷0,05

Pentru un amestec de deşeuri municipale format din deşeuri menajere, deşeuri verzi, nămoluri şi puţine deşeuri inerte, producţia medie de biogaz poate fi estimată pentru starea de la intrarea în depozit, însă rezultatele trebuie corectate pentru a ţine cont de faza aerobă, în care se degradează cu prioritate materialele umede şi foarte fermentabile (deşeuri de bucătărie).

Producţia medie de biogaz este funcţie de intensitatea de degradare a deşeurilor, valorile Pm (în m3 CH4/t brută) pentru câteva categorii de deşeuri fiind următoarele:

- deşeuri de bucătărie 80÷130- hârtie, cartoane 170÷250- frunze, vegetale 50÷70- nămoluri deshidratate 40÷50- textile 100÷150- deşeuri lemnoase 50÷80- plastice < 5

Prin compactarea deşeurilor depozitate, acoperirea cu straturi intermediare zilnice de material nisipos sau deşeu stradal, prin tratarea suprafeţei libere a depozitului cu substanţe ce grăbesc procesul de fermentare anaerobă, ca şi prin recircularea levigatului tratat în prealabil, se obţine o cantitate cât mai mică de poluanţi, respectiv de levigat şi gaze de fermentare.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 113

7.10.3. Elementele sistemului de gestiune a gazelor

Sistemul se compune din elemente de captare, de colectare şi de tratare sau ardere ca şi din metode şi aparatură de măsurare şi analiză (pentru cantităţi, compoziţii, concentraţii).

Conform HG 162/2002, gazul de depozit se colectează în toate depozitele care acceptă şi primesc deşeuri biodegradabile. De asemenea, dacă gazul colectat nu poate fi valorificat, el trebuie ars.

Soluţiile de captare a gazelor au în vedere câteva caracteristici. Masivul de deşeuri este considerat un mediu poros eterogen, în cazul căruia permeabilitatea pe direcţia orizontală este de cca. 10 ori mai mare decât pe direcţia verticală, încât gazul migrează îndeosebi lateral şi mai puţin pe verticală. Migraţia gazului este însă comandată şi de diferenţa de presiune între interiorul masivului şi atmosferă, un sistem de colectare ideal asigurând în orice moment şi punct de pe suprafaţa acoperişului o presiune a gazului egală cu cea atmosferică (deci a evita pierderi de gaz sau intrarea aerului atmosferic în depozit).

Soluţiile de realizare a captării gazului vor aparţine gestiunii active sau pasive.Depozitele etanşate cu geomembrană în zona de fund şi acoperiş (de tip

bioreactor), impun o gestiune pasivă a gazului, adică indiferent de presiunea internă sau de cea atmosferică, gazul este evacuat prin reţeaua de colectare. Gestiunea dinamică implică o reglare bazată pe diverşi parametri (presiune atmosferică, concentraţii de oxigen etc.) şi este specifică depozitelor de deşeuri permeabile. Dacă acoperişul este impermeabil, fluxul de gaz spre părţile laterale va creşte, ceea ce poate impune fie o reţea de colectare a gazului amplasată la periferia depozitului şi folosirea gestiunii dinamice, fie etanşarea pereţilor laterali însoţită de o gestiune pasivă..

În practică, aceste două moduri sunt folosite concomitent în diferite proporţii. Alegerea sistemului de drenaj al gazelor depinde de debitul care se colectează, permeabilitatea masivului de drenaj, a pereţilor şi a acoperişului depozitelor, de modul de gestiune ales, de performanţele dorite (în privinţa nivelului de captare şi a concentraţiei de metan).

Metodele de captare se clasifică după natura elementelor folosite: a) captare cu straturi drenante; b) captare cu elemente liniare (tranşee sau canalizări drenante); c) cu puţuri (foraje). După poziţie ele pot fi: orizontale sau verticale. După locul de aşezare se împart în: a) cu drenaj în masa deşeurilor; b) cu drenaj situat periferic (la partea inferioară sau superioară). În raport cu perioada de punere în funcţiune: a) din faza de umplere a depozitului; b) în momentul acoperirii depozitului sau după acoperire.

Principalele sisteme utilizate sunt următoarele (tab.7.3. şi fig.7.40.).

114 CAPITOLUL I7.3. Sisteme utilizate pentru drenarea gazelor

Drenaj în masa deşeurilor Drenaj perifericSisteme verticale

Puţuri realizate în perioada umplerii depozitului (puţuri care se înalţă treptat) sau puţuri forate realizate după umplerea depozitelor

Straturi sau tranşee drenante amplasate lângă pereţii laterali

Sisteme orizontale

Tranşee drenante realizate o dată cu umplerea depozitelor

Straturi sau tranşee drenante amplasate la fundul depozitului (înainte de începerea umplerii). Dacă nu se realizează în timpul umplerii sunt amplasate lângă pereţii laterali. Dacă se realizează după umplerea depozitului, sunt amplasate pe masivul de deşeuri

Cele mai uzuale sisteme de captare sunt cele amplasate în masa deşeurilor şi constau din puţuri verticale (fig. 7.41.a), puţuri verticale realizate prin avansare în sus (din tuburi de beton perforate – fig. 7.41.b – sau se realizează cu cofraj ridicător – fig. 7.41.c).

7.41. Sisteme de captare a gazelor din depozitul de deşeuri

7.40. Sisteme utilizate pentru drenarea gazelor

a) b)

c)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 115Partea superioară a puţurilor se închide cu o flanşă la care se racordează conducta

de colectare. (fig.7.42.). Puţurile de colectare şi evacuare a gazelor în momentul închiderii depozitului trebuie să se prevadă cu etanşări corespunzătoare în zona de trecere prin geomembrana acoperişului (fig.7.43.).

Reţeaua de transport a gazului de la puţuri la staţia de extracţie trebuie să se caracterizeze printr-o presiune cât mai constantă pe tot traseul, pentru că în acest fel se menţine presiunea internă a puţurilor ca şi debitul extras din puţuri la valorile lor nominale.

Reţelele pot fi (fig.7.44.): a) de tip ramificat (puţurile se conectează la conducte secundare care sunt racordate la conducta principală); b) de tip arterial (formate dintr-o conductă principală de mare diametru, cu pierderi mici de sarcină, astfel încât presiunea să fie cvasi-constantă de-a lungul ei, la care se racordează fiecare puţ sau grup de puţuri; artera principală poate avea poziţie centrală sau inelară (amplasată la periferia depozitului); c) de tip radial (fiecare puţ este racordat individual la centrala de extracţie prin conducte de diametru mic (Dn 50); d) de tip mixt (combinaţii între reţea arterială şi cea radială).

7.44. Tipuri de reţele de transport a gazului din depozitele de deşeuri

a) ramificate; b) arteriale; c) radiale; d) mixte

Fiecare are avantaje şi dezavantaje. Tipul ramificat are avantaje legate de reducerea lungimii şi a diametrului conductelor, însă reglarea centralizată a puţurilor este greu de realizat. Reţeaua de tip arterial are posibilităţi bune de reglare, cea de tip radial reduce diametrul conductelor şi are posibilităţi bune de reglaj însă menţine o lungime mare a acestora, iar reţeaua mixtă combină avantajele tipurilor arteriale şi ramificate.

Conductele pot fi instalate îngropate în cazul reţelelor definitive (când sunt amplasate pe diguri perimetrale sau la depozite stabilizate), la suprafaţa solului (fixate

7.42. Sistem de racordare a puţului la conducta de colectare a gazului

7.43. Instalaţie de colectare şi evacuare a gazelor de fermentare

b) d)c)a)

116 CAPITOLUL Icu agrafe metalice de sol) sau supraterane, pe suporţi. La cele îngropate avantajele se referă la: o bună protecţie contra radiaţiei solare şi a şocurilor, estetică vizuală, dilataţie redusă, protecţie la îngheţ, nu scot teren din folosinţă, iar dezavantajele se referă la dificultăţi de reparaţii, de reperare şi control, dificultăţi la reglarea pantelor. Conductele aşezate pe sol, ca şi cele supraterane pe suporţi au avantaje privind uşurinţa la pozare şi în caz de reparaţii, de reperare şi control, cost mai scăzut, pantele pot fi reglate uşor cu prilejul unor reparaţii. Acestea au următoarele dezavantaje: influenţa radiaţiilor, dilataţii, estetică vizuală, risc de îngheţ al condensului, scoatere din folosinţă a unei părţi din teren. Cele pe suporţi au un cost mai ridicat decât cele dispuse pe sol.

Conductele îngropate sunt pozate în tranşee cu adâncimi de minim 0,8 m, pentru a nu deteriorate la trecerea utilajelor pe deasupra lor, iar traseul lor să fie bine reperat pe teren şi pe planul de situaţie al depozitului.

Conductele, aproape în totalitate, se realizează din polietilenă de înaltă densitate.Armarea lor şi a diferitelor dispozitive se face prin sudură, racordări mecanice sau

cu flanşe. Sudarea se face fie cu manşoane termosudabile, fie prin sudură cap la cap, cu respectarea strictă a temperaturilor şi a duratei operaţiei.

Traseele conductelor trebuie să fie fixate astfel încât să asigure pantele necesare pentru evacuarea condensului, să ţină seama de tasările potenţiale în viitor , de zonele de circulaţie, de direcţiile de scurgere a apelor de suprafaţă.

Gazul este în general saturat cu apă la temperaturi de 20÷50 0C, încât vaporii condensează când gazul se răceşte sau dacă este comprimat (ceea ce se întâmplă atunci când el iese din puţul de captare). Condensul trebuie să se scurgă, altfel obturează conducta, cresc pierderile de sarcină, depresia nu se mai resimte la nivelul puţurilor şi astfel gazul nu se mai colectează, ci iese prin pereţii şi acoperişul depozitului. Condensul trebuie evacuat gravitaţional, fie spre puţuri, fie spre centrul de extracţie, ceea ce impune pantă continuă şi fără puncte joase.

Tasările posibile în viitor impun ca panta să fie de 5%, iar după 1-2 ani conductele să fie verificate ca să se depisteze punctele joase şi să se efectueze corecţiile necesare. Conductele instalate pe terenuri stabilizate pot avea pantă de 3%.

Armăturile care se amplasează pe conducte constau din: organe de compensare, racorduri flexibile (adaptabile la tasări) la fiecare puţ, vane de reglare şi vane de deschidere/închidere, puncte de măsurare (pentru măsurarea temperaturii, presiunii, debitului, pentru a preleva probe de gaz, a măsura înălţimea levigatului în puţ ca şi pentru pomparea levigatului), supape pentru evitarea suprapresiunilor, eventual dispozitive de colectarea şi evacuarea condensului (dacă punctele joase pe conductele de transport nu pot fi evitate)

La dimensionarea reţelei, pierderile de sarcină lineare pentru conducte din PEHD se calculează cu relaţia:

(7.15.)

în care: ΔH/L – pierderile de sarcină lineare unitare, în mbar/m; d – densitatea gazului; Q – debitul gazului, în m3/h; D – diametrul interior al conductei, în mm

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 117La acestea se adaugă pierderile locale la coturi, teuri, derivaţii, lărgiri, vane etc.Pierderile trebuie să fie majorate pentru a ţine seama de prezenţa condensului.La dimensionare trebuie respectate următoarele criterii:- depresia în capătul reţelelor să nu depăşească 50 mbari pentru a limita intrarea

aerului şi consumul de energie pentru aspiraţia gazelor, însă să nu fie sub 20 mbari pentru a putea pune puţurile sub depresie;

- depresia să fie suficient de uniformă de-a lungul reţelelor pentru ca vanele de reglare a debitului să poată lucra în intervalul specific. Pentru a se realiza această condiţie, pierderile de sarcină între extremităţile conductei principale se recomandă să fie de 5 mbari, aceeaşi valoare considerându-se pentru fiecare conductă secundară (între puţ şi racordul la conducta principală).

7.10.4. Unitatea de extracţie şi ardere a gazului

Este compusă din mai multe părţi:- echipamente de aspiraţie-compresie, având ca element central un compresor sau

suflantă care creează o depresiune în amonte şi o presiune în aval, alături de care este un separator de condens şi un regulator de presiune;

- echipament de ardere constând din: arzător, anti-propagator de flacără, circuit de pilotare a aprinderii, vană de închidere cu servomotor;

- dispozitive de măsură, sistem de control şi comandă, echipamente auxiliare, aparatură de siguranţă.

Întreaga aparatură este asamblată de întreprinderi specializate, care realizează şi montarea ei, teste de funcţionare, reglare, racordurile puţurilor la reţea şi punerea în funcţiune. De asemenea, acestea pot asigura şi întreţinerea.

Cel mai frecvent, pentru aspiraţia gazului şi refulare la presiune joasă este necesar un ventilator centrifugal multi-etajat care să asigure o presiune de 100÷300 mbari pentru alimentarea torţei şi -20÷-80 mbari la aspiraţie. Dacă, însă, este necesară o presiune peste 1 bar, se folosesc compresoare. Echipamentele care compun instalaţia de aspiraţie şi compresie sunt arătate în fig.7.45.

7.45. Elementele componente ale unităţii de aspiraţie şi compresie a gazului din depozitele de deşeuri solide

1. vană de închidere manuală; 2) separator de condens (cel mai frecvent este de tip ciclon, completat cu filtre fine); 3) sistem de purjare automată; 4) vas de colectare etanş; 5) manşoane de compensare; 6) compresor; 7)

priză pentru măsurarea presiunii; 8) priză pentru măsurarea temperaturii; 9) priză pentru măsurarea debitului (se poate monta o sondă Annubar); P, T – presostat şi respectiv termostat.

118 CAPITOLUL IUnitatea de ardere a gazului este de complexitate tehnică ridicată, şi complet

automatizată, elementele fiind prezentate în fig.7.46.

7.46. Echipamentele componente ale unităţii de ardere a gazului

1 – vană de închidere (acţionată electric, electro-hidraulic sau pneumatic); 2 – antipropagator de flăcără; 3 – termostat; 4 – orificiu de ieşire a gazului; 5 – servomotoare (verine hidraulice) pentru reglarea secţiunii orificiilor de ieşire a gazului (aservite unui parametru de control ca de ex. temperatura în incinta de ardere); 6 – incintă de

ardere căptuşită cu material refractar; 7 – sondă de temperatură; 8 – sondă de detectare a flăcării; 9...13 – circuit pilotat pentru aprinderea gazului, înainte de a deschide vana 1; 9 – sursă de combustie; 10 – regulator de

presiune; 11 electrovană; 12 – carburator şi aprinzător în interiorul incintei (cu electrozi şi tensiune înaltă); 13 – dispozitiv de aprindere; 14 – tablou de comandă.

7.11. Exploatarea (umplerea) depozitelor de deşeuri

7.11.1. Proceduri de acceptare a deşeurilor

La primirea deşeurilor operatorii depozitelor sunt obligaţi să respecte următoarele proceduri de recepţie:

-verificarea documentaţiei privind cantităţile şi caracteristicile deşeurilor, originea şi natura lor, precum şi cele privind identitatea producătorului şi/sau a deţinătorului deşeurilor;

- inspecţia vizuală a deşeurilor la intrare şi la punctul de depozitare şi verificarea conformităţii cu caracteristicile din documentaţia producătorului;

- efectuarea unor verificări pe bază de probe prelevate, cu păstrarea cel puţin o lună a probelor;

-păstrarea unui registru cu înregistrări pentru deşeuri municipale privind cantităţi, caracteristici, originea, natura, data livrării, identitatea producătorului a deţinătorului sau , după caz, a colectorului. În cazul depozitelor pentru deşeuri periculoase se mai înregistrează şi localizarea precisă a acestora în depozit. Pentru depozitele zonale sau municipale, datele se introduc şi pe suport informatic, tip bază de date.

7.11.2. Organizarea depozitării deşeurilor

Pentru exploatare, volumul util al depozitelor se împarte în compartimente, care la rândul lor sunt împărţite în celule cu acoperire zilnică (fig.7.47.).

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 119

Fig.7.47. Organizarea depozitării deşeurilor în compartimente (a) şi celule cu acoperire zilnică (b)

Deşeurile sunt depozitate în straturi de 1,5-2 m înălţime, separate prin straturi intermediare de material inert de 0,2-0,3 m.

Ele sunt descărcate din autovehiculele de colectare şi transport cât mai aproape de locul de depozitare, după care sunt împrăştiate şi compactate cu ajutorul buldozerului, zilnic sau la maxim 48 de ore. Totodată, cu buldozerul se realizează straturi de grosime uniformă, care se acoperă cu material inert (reziduuri stradale, moloz etc.). Suprafaţa unei celule trebuie să fie egală cu volumul zilnic de deşeuri în stare compactată raportat la înălţimea stratului arătată mai sus.

În scopul creşterii capacităţii de depozitare deşeurile sunt compactate cu mijloace tradiţionale (buldozere; sub greutatea proprie a utilajului) sau cu cilindri compactori "picior de oaie". În acest ultim caz, compactarea se face în straturi de 0,8 m şi asigură o densitate mai mare. În general, prin compactare densitatea deşeurilor creşte de la 400-600 kg/m3 la 850-1000 kg/m3.

Avantajele compactării deşeurilor în depozite sunt:- creşterea capacităţii şi duratei de utilizare a depozitului;- favorizarea fermentării aerobe;- evitarea răspândirii muştelor şi şobolanilor,- reducerea riscului de incendii;- diminuarea tasărilor ulterioare;- un aspect general mai plăcut.

O altă metodă este mărunţirea (măcinarea) prealabilă a deşeurilor înainte de a fi depozitate, însoţită de o compactare uşoară a straturilor cu vehiculele care efectuează transportul şi împrăştierea în depozit. Scopul metodei este să asigure o bună fermentare aerobă. Măcinarea nu trebuie să fie prea fină (conduce la reducerea exagerată a volumului porilor, ceea ce împiedică aerarea) şi nici prea grosieră (fermentaţia aerobă nu se produce decât în fracţiile mici, cele mari suferind o fermentaţie anaerobă, cu degajare de gaze având miros neplăcut). Dimensiunea optimă a elementelor mărunţite este de 50 mm. Compactarea se face, în acest caz, în straturi de 0,3-0,4 m, maxim 0,5 m, care asigură o bună aerare.

120 CAPITOLUL IÎn cadrul acestei metode, nu mai sunt necesare acoperiri intermediare, însă trebuie

să se evite totuşi saturarea cu apă în urma ploilor, folosind în acest scop acoperiri uşoare. Să se evite, de asemenea, trecerea peste straturile de reziduuri a unor utilaje grele care pot să producă tasări pronunţate. De asemenea, pentru a se evita tasările, depunerea deşeurilor se va face prin părţile laterale ale spaţiului de depozitare.

Alte necesităţi:- împrejmuirea depozitelor cu garduri demontabile, care să limiteze suprafaţa pe

care se face depozitarea pe perioada de 1-2 ani;- dotarea cu tractoare pe şenile cu lamă de buldozer în numărul necesar pentru

operaţiile de împrăştiere şi compactare;- pentru exploatare sunt necesare drumuri de acces corespunzătoare şi grupuri

de exploatare care să fie dotate cu: cântar-basculă, remiză pentru utilaje, depozit pentru scule, depozit de carburant, grup sanitar cu spălător şi WC, aparate şi materiale de stingerea incendiilor

7.11.3. Execuţia şi exploatarea modulată a depozitelor de deşeuri

Execuţia şi exploatarea etapizată a depozitelor de deşeuri reprezintă o modalitate de reducere a costurilor. În această concepţie, execuţia modulelor se face eşalonat la intervale de timp funcţie de mărimea lor, în aşa fel încât în intervalul de timp cât se umple un modul se execută modulul următor.

La construcţia unui modul intervin costuri fixe (ex: pentru utilităţi, pentru digul perimetral, pentru colectorul de drenaj şi staţia de epurare a levigatului, pentru staţia de valorificare sau ardere a biogazului etc.) şi cheltuieli variabile cu raportul între capacitatea depozitului şi suprafaţa impermeabilizării de fund (costul săpăturii, al impermeabilizării de fund şi al acoperirii, al drenajului, al sistemului de colectare şi evacuare a gazului etc.).

Avantajele execuţiei şi exploatării modulate sunt:- cheltuielile totale (de execuţie şi exploatare) se reduc faţă de cazul când

execuţia depozitului s-ar face de la început la capacitatea finală;- ritmul de construcţie poate fi adaptat în timp, în raport cu variaţia taxelor de

colectare şi tratare a deşeurilor şi a preţurilor materialelor (geomembrane, drenuri etc.) şi cu eventualele modificări ale tehnologiilor de exploatare a depozitelor sau de tratare a deşeurilor , cât şi cu modificarea fluxului de deşeuri care intră în depozit;

- se asigură mai bine condiţiile de calitate privind, în special, execuţia impermeabilizării de fund.

Numărul de module rezultă din condiţia de minimizare a costului total al depozitului.

Costul total al depozitului are expresia:

(7.16)

în care:C – costul total actualizat al depozitului;n – numărul de ordine al modulului;N – numărul total de module;

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 121C(xn) – funcţia costului de construcţie a unui modul, depinzând de capacitatea

modulului xn;r – rata de amortizareyn – numărul de ordine al anului în care este construit modulul n.

Variabila care minimizează costul total este capacitatea unui modul (xn).Elementele iniţiale care trebuie cunoscute sunt: funcţia de cost C(xn) a unui

modul, rata de amortizare r, rata de umplere a modulului g (tone deşeuri / an) sau variaţia ei în timp, capacitatea totală (finală) a depozitului.

Dacă g este constant în timp, capacitatea unui modul se poate determina cu relaţia:(7.17.)(7.18)unde t este durata de exploatare a modulului.

(7.19)

în care: T este durata de exploatare a depozitului (20-30 ani)

Înlocuind relaţiile (7.17)÷(7.19) în expresia (7.16.) rezultă:

(7.20.)

în care variabila este N.

În cazul în care funcţia de cost pentru un modul este lineară, de forma:

(7.21.)

unde:A – costurile fixe pentru un modul;B – costurile variabile

Expresia funcţiei costurilor totale devine:

(7.22.)

Ca exemplu, se consideră următoarele date:T = 25 anig = 100 t/zir = 0,05A = 50000 USDB = 2; 3; 5 USD/t

Numărul de module stabilit în ipoteza minimizării costului de execuţie şi exploatare a depozitului (Cmin) va fi: pentru B = 2 USD/t, N = 5; pentru B = 3 USD/t, N = 6; iar pentru B = 5 USD/t, N = 8;

122 CAPITOLUL I7.11.4. Proceduri de control şi urmărire a depozitelor

7.11.4.1. Monitorizarea depozitelor de deşeuriOperatorul depozitului este obligat să instituie un sistem de monitorizare a

depozitului, suportând costurile cerute. Procedurile folosite în acest scop cuprind: a) automonitorizarea tehnologică şi b) automonitorizarea factorilor de mediu.

Automonitorizarea tehnologică.Se efectuează în faza de execuţie, în faza de exploatare şi după închiderea

depozitului.În faza de execuţie se urmăreşte prevenirea efectelor de compactare ale stratului

de argilă, a zonelor de goluri sau cu permeabilitate mare în straturile naturale, a defectelor materialelor de etanşare, asigurarea stabilităţii taluzelor ş.a.

După închiderea depozitelor, se urmăresc defectele sistemului de etanşare, infiltraţii excesive prin sistemul de acoperire, stabilitatea taluzelor şi a corpului depozitului, tasările excesive ş.a.

Automonitorizarea tehnologică constă în verificarea permanentă a stării şi funcţionării amenajărilor şi dotărilor depozitului, respectiv: starea drumurilor de acces şi a drumurilor din incintă, starea impermeabilizării depozitului, funcţionarea sistemelor de drenaj, comportarea digurilor şi taluzurilor acestora, urmărirea anuală a zonelor deja acoperite, funcţionarea instalaţiilor de epurare a apelor uzate, funcţionarea instalaţiilor de captare şi ardere a gazelor rezultate de la fermentarea deşeurilor, funcţionarea instalaţiilor de evacuare a apelor pluviale, starea celorlalte utilaje şi instalaţii din incinta depozitului (de compostare, incinerare, sortare a materialelor reciclabile, de spălare/dezinfecţie auto etc.).

Această monitorizare are drept scop reducerea riscurilor de accidente, de incendii şi explozii, distrugerea sistemului de impermeabilizare (etanşare), colmatarea sistemelor de drenaj şi tasări inegale ale deşeurilor în corpul depozitelor.

Automonitorizarea factorilor de mediu. Procedurile de control şi urmărire se aplică în faza de studii pentru fundamentarea proiectului, în faza de exploatare şi în faza de după închiderea depozitului. Scopul lor este de a garanta că depozitul este realizat conform proiectului şi sistemele de protecţie a mediului funcţionează integral, că îndeplineşte condiţiile prevăzute în autorizaţia de mediu, că deşeurile acceptate la depozitare îndeplinesc criteriile cerute pentru categoria respectivă de depozit.

Sistemul de control al calităţii factorilor de mediu se aplică amplasamentelor viitoarelor depozite, depozitelor în exploatare şi depozitelor după închidere şi cuprinde:

a) date meteorologice (de la staţia cea mai apropiată sau prin monitorizarea depozitului) referitoare la: cantitatea de precipitaţii, temperatura minimă şi maximă la ora 15, viteza şi direcţia dominantă a vântului, evapotranspiraţia şi umiditatea atmosferică la ora 15. În faza de exploatare măsurătorile se efectuează zilnic iar în faza de post-închidere se folosesc medii lunare;

b) controlul apei de suprafaţă, al levigatului şi al gazului de depozit. Programul de măsurare al acestor elemente este prezentat în tab.7.4.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 1237.4. Programul de măsurare pentru controlul apei de suprafaţă, levigatului şi gazului de depozit

Parametri urmăriţi În faza de funcţionare

În faza postînchidere

Volumul levigatului lunar la 6 luniCompoziţia levigatului trimestrial la 6 luniVolumul şi compoziţia apelor de suprafaţă trimestrial la 6 luniPosibile emisii de gaz şi presiune atmosferică CH4, CO2, H2S, H2

lunar la 6 luni

c) controlul calităţii apei subterane se realizează prin foraje de control în cel puţin trei puncte, unul în amonte şi două în aval de depozit, pe direcţia de curgere. Înaintea intrării în exploatare a depozitelor noi se prelevează probe din cel puţin trei puncte pentru a se stabili valorile de referinţă pentru prelevările ulterioare. Indicatorii care sunt analizaţi în probele prelevate sunt aleşi pe baza calităţii apei freatice din zonă şi a compoziţiei prognozate a levigatului. Ca program de prelevare se cere ca nivelul apei subterane să fie măsurat la fiecare 6 luni, atât în faza de funcţionare, cât şi în cea de postînchidere, iar compoziţia apei subterane cu o frecvenţă care este în funcţie de viteza de curgere. Alegerea corectă a indicatorilor analizaţi şi datele privind mobilitatea apelor subterane în zonă asigură identificarea rapidă a schimbării calităţii apei. Pragurile de alertă se determină ţinându-se seama de formaţiunile hidrogeologice specifice zonei în care este amplasat depozitul şi de calitatea apei.

d) urmărirea topografiei depozitului care presupune măsurători topografice pentru a stabili suprafaţa ocupată de deşeuri, volumul şi compoziţia deşeurilor, metode de depozitare, tipul şi durata depozitării, calculul capacităţii remanente de depozitare, precum şi comportarea la tasare şi urmărirea nivelului deşeurilor în depozit. Măsurătorile se fac anual. Comportarea la tasare şi nivelul depozitului se urmăreşte şi în faza postînchidere.

Fenomenele posibile în timpul exploatării, dar şi în faza de postînchidere care trebuie monitorizate, legate de deformaţii excesive şi/sau direcţii de curgere preferenţiale (fie în totalitate, fie numai a unor compartimente) şi de cedarea structurală a depozitului sunt ilustrate în fig.7.48. În fig.7.49. sunt prezentate câteva cazuri de cedare a taluzurilor.

7.48. Situaţii critice pentru depozitele de deşeuri1. Lunecare în lungul impermeabilizării şi sistemului de drenaj; 2. Cedare pr5inlunecare; 3. Cedarea terenului de fundare; 4.

Lunecare în lungul conexiunilor de lucru ale umpluturii; 5. Eforturi de întindere; 6. Stabilitatea digurilor perimetrale; 7. Stabilitatea bermelor; 8. Tasarea terenului de fundare; 9. Tasarea deşeurilor; 10. Tasări diferenţiale; 11. Deplasări laterale; 12. Stabilitatea şi etanşeitatea conductelor şi a conexiunilor; 13. Stabilitatea sistemului de drenaj; 14. Cedarea locală a deşeurilor în

timpul umplerii; 15. Efectul unor umpluturi ulterioare

124 CAPITOLUL I

7.49. Situaţii de cedare a taluzelor

7.11.4.2. Metode de monitoringMetodele utilizate pentru monitorizarea defectelor sistemului de etanşare şi

afectării apelor freatice sunt fie tradiţionale, adică folosind foraje de observaţie, fie metode moderne: geofizice, mecanice şi electrochimice, electrice etc.

Sistemul tradiţional de monitoring este ilustrat în fig.7.50.

7.50. Sistemul de monitoring tradiţional (cu foraje de observaţie)

Monitorizarea apei freatice cu senzori electrochimici amplasaţi sub forma unei grile cu electrozi imediat sub sistemul de etanşare de fund al depozitului este redat în fig.7.51.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 125

Grila are rol de electrod receptor, iar în interiorul depozitului, în masa de deşeuri se aşează un electrod de intrare.

Comparaţia între costul monitorizării prin metoda tradiţională şi cea cu senzori electrochimici este prezentată în tabelul 7.5. (după Rumer, 1995).

7.5. Costul comparativ a metodelor de monitorizare tradiţională şi cu senzori electrochimici

Tipul monitorizării Cost unitar(USD)

Număr de puncte

Cost total(USD)

A. cu forajeExecutarea forajelorAnalize chimiceExploatare şi managementTotal

5.00018.000100.000

33-

15.00054.000100.000169.000

B. cu senzori electrochimiciCentrala electronicăSistem de cabluriConectare şi instalareExploatare şi managementTotal

5.0001.200700

120.000

133-

5.0003.6002.100

120.000130.700

Monitoringul gazelor din depozite se poate face cu monitoare de gaze (care folosesc tehnici de absorbţie a razelor infraroşii) pentru a măsura CH4 şi CO2 şi cu celule galvanice pentru măsurarea conţinutului de oxigen. Aparatele au un traductor pentru măsurarea presiunii atmosferice, funcţie de valorea ei efectuându-se corecţiile măsurătorilor. Aparatele actuale de acest tip înregistrează valorile măsurate (peste 1000 de valori succesive), datele când au fost efectuate măsurătorile şi codurile locurilor (forajelor) unde s-au realizat, aceste date putând fi introduse într-un computer pentru monitorizare pe perioade îndelungate.

7.12. Închiderea depozitelor de deşeuri

Procedurile de închidere sunt precizate în HG 162/2002.Închiderea se face conform unui plan care face parte din proiectul depozitului de

deşeuri şi este inclus în autorizaţia de mediu. Operatorul depozitului este responsabil de întreţinerea, supravegherea., monitorizarea şi controlul post-închidere al depozitului, conform autorizaţiei de mediu. Perioada de urmărire postînchidere este de min. 30 ani şi

7.51. Secţiune prin depozit monitorizat cu o grilă de electrozi

126 CAPITOLUL Ipoate fi prelungită, dacă prin programul de monitorizare postînchidere se constată că depozitul nu este încă stabil şi prezintă un risc potenţial pentru factorii de mediu.

Planul de închidere va cuprinde: soluţia tehnică pentru acoperirea depozitului, sistemul de control al apelor de suprafaţă şi de drenaj în faza postînchidere, instalaţiile de tratare a levigatului, sistemul de control al gazelor din depozit, sistemul de monitoring al factorilor de mediu, alte amenajări (drumuri de acces, împrejmuire etc.) (fig.7.52.).

Acest plan de închidere este reactualizat periodic în perioada de exploatare a depozitului (de obicei la 5 ani sau când intervin schimbări majore ale metodei de exploatare a depozitului) şi este adus la forma definitivă în momentul închiderii depozitului.

Proiectul privind acoperişul final al depozitului cuprinde mai multe secţiuni,

respectiv: configuraţia (stratificaţia) acoperişului, panta acoperişului şi verificarea stabilităţii acesteia, planul de arhitectură peisageră, metodele de reparaţie ale tasărilor etc. Aspectele privind stratificaţia şi caracteristicile fiecărui material au fost prezentate anterior, ca şi verificarea stabilităţii taluzelor.

La realizarea acoperişului este necesar, la fel ca şi pentru radier să se respecte prevederile programului de asigurare a calităţii. Pentru geomembrane se vor respecta recomandările fabricanţilor privind punerea în operă a acestora. Drenajul acoperişului va fi testat atât în privinţa integrităţii elementelor componente, a grosimii stratului drenant şi a descărcării în canalele de colectare. Pentru stratul de sol se va stabili densitatea aparentă, permeabilitatea, grosimea, iar pentru stratul în care se dezvoltă rădăcinile, sunt necesare analize mai extinse ale însuşirilor necesare dezvoltării vegetaţiei (însuşiri fizice şi hidrofizice, elemente fertilizante, microelemente, cantitatea de materie organică, pH, capacitatea de schimb cationic ş.a.). Funcţie de aceste însuşiri se stabilesc şi măsurile de îmbunătăţire a proprietăţilor solului.

Suprafeţele relativ extinse ale depozitelor închise pot fi folosite în multe scopuri, cele mai frecvente fiind amenajările de parcuri, zone verzi, grădini botanice şi chiar utilizări comerciale. În cazul adoptării unor folosinţe vegetale trebuie alese plante adecvate condiţiilor de dezvoltare de pe depozitele de deşeuri. Factorii limitativi vor fi:

7.52. Configuraţia şi elementele depozitului de deşeuri în faza postînchidere (exemplu)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 127toxicitatea gazelor generate de fermentarea deşeurilor (CO2, CH4), reducerea conţinutului de oxigen din sol, capacitatea redusă de schimb cationic, fertilitatea redusă, capacitatea redusă de reţinere a apei, umiditatea redusă a solului, grad mare de compactare, structură nevaforabilă a solului, procent redus de materie organică.

În vederea evitării intrării gazelor toxice în zona radiculară a plantelor pot fi folosite mai multe măsuri.

Dacă extracţia activă a gazelor din depozit nu este posibilă, se vor instala bariere contra gazelor pentru zone mai ample sau în jurul rădăcinilor fiecărui arbore. Pentru aceasta, în zonele de amplasare a arborilor se execută gropi cu dimensiuni în funcţie de dezvoltarea maximă a sistemului radicular al arborilor, în care se aşează o geomembrană sau un strat de sol afânat de cca.1m grosime sau ambele materiale (geomembrană şi strat de pământ deasupra ei);

O altă măsură constă în aşezarea separată în depozit a materialelor biodegradabile faţă de celelalte fracţii. În zona cu materiale nebiodegradabile (unde nu sunt procese de descompunere anaerobă care generează gaze toxice), pot fi plantaţi arbori fără bariere pentru gaze.

O măsură pentru reinstalarea rapidă a unei vegetaţii de acelaşi tip cu cea existentă înainte de construirea depozitului este decopertarea stratului vegetal la începerea construirii depozitului, menţinerea lui în grămezi în apropierea compartimentului dat în exploatare şi readucerea pământului pe suprafaţa depozitului după închiderea compartimentului respectiv.

De obicei, solul pentru acoperişul depozitului este adus din zone apropiate şi, de multe ori are un conţinut redus de material organic, ceea ce impune lucrări de ameliorare (de fertilizare şi amendare).

Peste stratul de sol se poate adăuga un strat de mulci din deşeuri tocate de lemn, care are funcţiuni multiple. Acesta controlează eroziunea solului (produsă de apă şi/sau vânt), şi în acest caz, cu cât panta taluzelor este mai mare, cu atât materialul va fi mai grosier. De asemenea, mulciul are rol de fertilizare a solului, de mărire a capacităţii de reţinere a apei în sol, de întârzierea şi reducerea evaporaţiei de la suprafaţa solului, asigurându-se satisfacerea necesarului de apă al plantelor din precipitaţii pe perioade mai lungi. Mulciul moderează temperatura solului şi creează un mediu favorabil pentru dezvoltarea rădăcinilor, mai ales în zone cu climat excesiv de cald sau rece. În sfârşit, mulciul previne dezvoltarea buruienilor (dacă are grosimea de 10-15 cm), iar dacă se doreşte germinarea seminţelor, grosimea stratului se reduce la 2-3 cm.

128 CAPITOLUL I

CAPITOLUL VIII INCINERAREA DEŞEURILOR SOLIDE

8.1. Introducere

Arderea deşeurilor solide asigură, pe de o parte, reducerea volumului şi greutăţii lor (până la 5-15% din valorile introduse în proces), ca şi a toxicităţii potenţiale şi pe de altă parte, recuperarea energiei acestora sub formă de apă caldă, aburi sau energie electrică.

Reglementarea activităţilor de incinerare şi coincinerare şi a măsurilor de control şi urmărire a instalaţiilor de incinerare şi coincinerare se realizează prin HG 128/2002 (Hotărâre privind incinerarea deşeurilor).

Instalaţie de incinerare este considerată orice unitate tehnică, staţionară sau mobilă şi echipamentul destinat tratamentului termic al deşeurilor, cu sau fără recuperarea căldurii de ardere rezultate.

Instalaţie de coincinerare este considerată orice instalaţie fixă sau mobilă a cărei scop principal este generarea energiei sau a unor produse materiale, care foloseşte deşeuri drept combustibil uzual sau suplimentar, sau în care deşeurile sunt tratate termic pentru eliminare. În cazul când coincinerarea are ca scop principal tratarea termică a deşeurilor, instalaţia este considerată instalaţie de incinerare.

Pentru incinerarea reziduurilor menajere este nevoie de un combustibil auxiliar utilizat permanent sau numai pentru amorsarea procesului de ardere.

Arderea deşeurilor menajere necesită anumite condiţii tehnologice:1. Uscarea prealabilă până la 15% umiditate.2. Aprinderea lor, care are loc la temperatura de cca. 650 0C în focar.3. Realizarea în camera de combustie a temperaturii de 800-1000 0C, necesară

pentru disocierea compuşilor de ardere volatili, rău mirositori şi toxici.4. Temperatura maximă în focar nu va depăşi 1050 0C pentru a se evita

fenomene ca: formarea de blocuri de zgură în masa reziduurilor (ceea ce face ca arderea să nu mai fie completă), vitrificarea zgurii pe grătare, transformarea cenuşii în pastă care se solidifică pe canalele de fum şi pe ţevile cazanului.

5. Temperatura gazelor de ardere la ieşirea din cuptor este de cca. 600 0C şi necesită măsuri speciale de răcire, care pot consta în:

- recuperarea energie termice din gaze;- recircularea gazelor de ardere, încât să se asigure uscarea şi

încălzirea prealabilă a deşeurilor;- răcirea la temperatura mediului exterior, cu injecţie de aer rece sau

apă pulverizată la ieşirea gazelor din focar.Problemele cele mai delicate în legătură cu acest gen de procesare a deşeurilor

sunt legate de controlul poluării aerului.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 129Tehnicile actuale de ardere şi de curăţire a gazelor rezultate permit amplasarea

instalaţiilor de incinerare chiar în zone dens populate, ceea ce conduce la costuri reduse de transport al deşeurilor.

8.2. Sisteme de procesare termică

Prin conversia termică se realizează transformarea deşeurilor solide în produse gazoase, lichide şi solide, cu eliberare (concurentă sau subsecventă) de energie calorică.

În funcţie de proporţia de oxigen (sau de aer) care este folosit pentru combustie, clasificarea poate fi făcută astfel:

- combustie stoichiometrică, în cazul căreia cantitatea de oxigen (sau de aer) este cea strict necesară;

- combustia cu aer în exces, în cazul când oxigenul este în plus (faţă de cantitatea necesară);

- gazificarea, care reprezintă combustia parţială a deşeurilor solide în condiţii stoichiometrice pentru a genera gaz combustibil;

- piroliza, care reprezintă procesarea termică a deşeurilor în absenţa oxigenului (aerului).

Combustia stoichiometrică şi cea cu exces de aer, reprezintă procese de oxidare chimică, produsele finale cuprinzând gaze fierbinţi (compuse din azot, CO2, vapori de apă) şi reziduuri necombustibile (cenuşă).

8.2.1. Combustia stoichiometrică

Reacţiile de bază pentru acest tip de combustie privesc carbonul, hidrogenul şi sulful care sunt constituenţi ai fracţiei organice a deşeurilor solide menajere.

pentru carbon C + O2 CO2

12 32pentru hidrogen 2H2 + O2 2H2O

4 32pentru sulf S + O2 SO2

32,1 32

Dacă se consideră procentul de 23,15% oxigen (în greutate) pe care-l are aerul uscat, se poate calcula cantitatea de aer necesară pentru oxidarea a 1 kg de carbon:

Cantităţile corespunzătoare de aer pentru arderea a 1 kg de hidrogen şi de sulf sunt 34,56 şi respectiv 4,31.

8.2.2. Combustia cu aer în exces

În practică este foarte greu să se asigure cantitatea de aer strict necesară pentru combustia stoichiometrică şi de aceea se foloseşte pe scară largă combustia cu aer în exces. La acest sistem de procesare termică, cantitatea de aer în exces influenţează

130 CAPITOLUL Itemperatura şi compoziţia produselor (gazelor) rezultate, în sensul că, pe măsură ce creşte excesul de aer scade temperatura combustiei şi creşte conţinutul de oxigen al gazelor rezultate. Aşadar, temperatura combustiei poate fi reglată prin modificarea cantităţii de aer în exces (faţă de condiţiile stoichiometrice).

Trebuie arătat că temperatura gazelor de combustie este importantă din punct de vedere al controlului mirosurilor emisiilor în atmosferă, ca şi a nivelului emisiilor. La o temperatură sub 8000C poate să se producă compuşi urât mirositori, iar la o temperatură peste 10000C se minimizează emisiile de dioxine, furani, compuşi organici volatili şi alţi compuşi potenţial periculoşi din gazele evacuate prin coşul de fum.

8.3. Elementele componente şi schema generală a unei instalaţii de incinerare

O instalaţie de incinerare cuprinde: a) sistemul de recepţie, depozitare şi pre-tratare locală a deşeurilor; b) sistemul de alimentare cu deşeuri, combustibil suplimentar şi aer a cuptoarelor; c) boilerul şi sistemul de recuperare a energiei; d) dispozitive de tratare a gazelor de ardere (inclusiv coşul de fum), de tratare a apei uzate şi de depozitare a reziduurilor.

Incineratoarele de deşeuri solide pot folosi: a) deşeuri nesortate, în care caz se utilizează arderea în masă şi b) combustibil derivat din deşeuri (brichete).

Elementele componente ale unei staţii de incinerare sunt arătate în fig.8.1.

8.1. Instalaţie de incinerare a deşeurilor solide municipale

1. cuvă pentru depozitare temporară; 2. macara pentru încărcare cuptor; 3. grătare; 4. cuptor (cameră de combustie); 5. boiler; 6 instalaţie de alimentare cu aer; 7. ciclon; 8. filtre cu saci; 9 suflantă pentru aer; 10. coş de

fum

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 131După cântărire, deşeurile sunt descărcate într-o cuvă (1) având capacitatea

calculată pentru a înmagazina deşeurile pe durata a două zile (capacitatea cuvei este funcţie de rata de alimentare a staţiei şi rata de ardere). Lăţimea cuvei depinde de numărul de autovehicule care descarcă simultan deşeuri în ea.

În depozit există un pod rulant pe care se deplasează o macara cu cupă greifer (2) care alimentează cuptorul de ardere cu deşeuri. Prin pâlnia şi canalul de alimentare, deşeurile ajung în cuptor, pe grătarele de ardere (3).

Aerul necesar arderii poate fi introdus de dedesubtul grătarelor sau de deasupra grătarelor, cu debite calculate astfel ca să poată fi controlate (reglate) temperatura în cuptor şi rata combustiei. În procesul de ardere, în camera de combustie se degajă diferite gaze şi particule organice mici care ard la temperaturi peste 9000C.

Căldura gazelor fierbinţi este recuperată folosind tuburi pline cu apă care formează pereţii camerei de combustie sau un boiler (5) situat în partea de sus a camerei de combustie. Apa caldă sau aburii rezultaţi sunt folosiţi pentru termoficare sau pentru a produce electricitate.

Echipamentul care asigură controlul poluării aerului poate fi format din:- injector de amoniu (pentru controlul NOx);- purificator uscat pentru controlul SO2 şi a gazelor acide;- filtru cu saci, pentru reţinerea particulelor solide mici (8).Curentul de aer necesar pentru a asigura combustia şi pentru a acoperi pierderile

din circuitul gazelor evacuate din echipamentul de control al poluării aerului, este furnizat de un ventilator.

Produsele finale ale combustiei sunt gazele fierbinţi şi cenuşa. Gazele, după ce trec prin echipamentul de curăţire, intră în coşul de fum (10) prin care sunt dispersate în atmosferă. Cenuşa şi materialele care n-au ars cad într-un colector de cenuşă amplasat sub grătare, unde sunt stinse cu apă. Cenuşa fină provenind de la purificatorul pentru SO2 şi de la filtrul cu saci este amestecată cu cenuşa din cuptor şi transportată la depozitul special de cenuşă.

8.4. Tipuri de sisteme de combustie

Incineratoarele de deşeuri solide municipale pot fi proiectate pentru a folosi fie deşeuri nesortate (ardere în masă) fie combustibil derivat din deşeuri. Cele cu sistem de combustie în masă sunt mai răspândite.

a) Sistemele cu ardere în masă, fără pretratareProblemele tehnice, costurile, ca şi experienţa care există deja, fac ca aceste

sisteme să fie cele mai sigure. În aceste sisteme pot intra toate tipurile de deşeuri, inclusiv obiecte mari necombustibile (ex. maşini de spălat, frigidere ş.a.), ca şi deşeuri potenţial periculoase care au ajuns în reţeaua de colectare. Instalaţia de incinerare trebuie proiectată pentru a manipula aceste componente fără pericol pentru personalul de exploatare şi fără a afecta siguranţa în funcţionare. Operatorul podului rulant care încarcă cuptorul de deşeuri, poate să îndepărteze obiectele necorespunzătoare, însă unele din ele pot intra în sistem fără a fi observate.

132 CAPITOLUL IO componentă importantă o reprezintă grătarele, care asigură mişcarea deşeurilor,

amestecul lor şi injecţia aerului necesar combustiei. Incineratoarele cu grătar mobil sunt foarte flexibile în sensul că admit variaţii mari ale compoziţiei deşeurilor. Schema unui incinerator tipic, cu ardere în masă este prezentat în fig.8.2.

8.2. Schema unei instalaţii de incinerare cu grătar mobil, cu ardere în masă a deşeurilor

1. Recepţie; 2. Cuvă stocare deşeuri; 3. Macara; 4. Pâlnie alimentare; 5. Sistem aer ardere; 6. Cuptor; 7. Extractor zgură; 8. Boiler; 9. Economizor; 10. Filtru praf (precipitator electrostatic); 11. Ventilator aer; 12. Epurator; 13

Filtru cu saci, cu injecţie de carbon activ (opţional); 14. Coş; 15. Tratare apă; 16. Reziduuri

Variantele constructive mai frecvent întâlnite sunt: cu elemente (bare) care se rotesc (ex. tipul Dusseldorf) sau cu bare având mişcare rectilinie alternativă (ex. tipul Martin) (fig.8.3.a, b).

8.3. .Grătare folosite la incinerare

a) tip Dusseldorf; b) tip Martin

b) Sisteme de combustie pe pat fluidizat (fig.8.4.)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 133Reprezintă o soluţie tehnică răspândită în Europa şi America de Nord.

În formă simplificată, combustia se face într-un cuptor cilindric metalic, căptuşit cu material refractar, care în partea inferioară are un grătar plat având deasupra un pat de nisip. În grătar sunt amplasate duze pentru injecţia aerului care este direcţionat în sens ascendent (v.fig.8.4.).

Când aerul este injectat prin duzele din grătar, patul de nisip se „fluidizează” şi se extinde în înălţime (practic dublându-şi-o). Combustibilul, respectiv deşeurile poate fi injectat în reactor sub formă măcinată (pulbere fină), deasupra sau sub patul fluidizat. Prin acţiunea acestuia se realizează turbulenţa, amestecul şi transferul căldurii de la pat la combustibil. De menţionat faptul

că pentru începerea arderii este nevoie să se folosească un combustibil auxiliar (gaze naturale sau petrol) pentru a aduce patul la temperatura de exploatare (850-950 0C), însă, după începerea arderii, de obicei, nu mai e nevoie de combustibil auxiliar şi, mai mult, patul rămâne cald pe o durată de 24 ore (pierderea de temperatură este sub 50C/oră), permiţând o reluare rapidă a procesului după o eventuală întrerupere.

Gazele de ardere pot fi folosite fie pentru a reîncălzi aerul injectat pentru fluidizarea patului, fie pentru a genera vapori şi recupera căldura într-o centrală termică, fie pentru preuscarea reziduurilor înainte de ardere.

Sistemul de combustie cu pat fluidizat de nisip poate utiliza atât deşeuri solide nesortate, nămol deshidratat provenind de la staţiile de epurare, cărbuni şi o serie de deşeuri chimice.

Dimensiunile particulelor combustibile ca să fie fluidizate sunt funcţie de densitatea şi viteza de fluidizare (aproximativ 1 mm pentru nămoluri).

Cuptoarele cu pat fluidizat nu pot funcţiona la temperaturi superioare punctului de topire al constituienţilor patului. De asemenea, există posibilitatea, în special în cazul prezenţei Na, K, P sau S în combustibil, de formare a unor amestecuri care să scadă temperatura chiar la 650 0C (deci sub punctul de funcţionare al acestor tipuri de incineratoare, care este de 850 0C), ceea ce ar favoriza formarea de silicaţi alcalini ce riscă de a bloca patul fluid.

Pentru a împiedica astfel de situaţii se acţionează corijând amestecurile eutectice încât să fie favorizată formarea de silicaţi metalici care să aibă punct de topire peste

8.4. Sistem de combustie cu pat fluidizat, folosind combustibil derivat din deşeuri solide municipale

134 CAPITOLUL Itemperatura maximă de funcţionare a cuptorului (1065-1300 0C). În acest fel, injecţia de var provoacă formarea devrititului care se topeşte la 1285 0C sau acnitului cu punct de topire de 8500C, în prezenţa FeO3, în timp ce injectând caolin se formează albit sau nefelin cu punct de topire la 1100 şi respectiv 1070 0C.

În locul nisipului, patul poate fi şi din var, în care caz acesta reacţionează cu oxigenul şi dioxidul de sulf (SO2) rezultat din combustia deşeurilor care conţin sulf. Rezultă dioxid de carbon care se degajă şi sulfat de calciu (CaSO4), substanţă solidă care este preluată odată cu cenuşa. Prin folosirea varului ca material pentru pat se poate realiza combustia cărbunilor cu conţinut ridicat de sulf, rezultând emisii minime de SO2

în atmosferă.O staţie de incinerare a deşeurilor solide cu capacitate de 700 t/zi, din care 300

t/zi nămol deshidratat şi 400 t/zi de deşeuri solide municipale, realizată în Duluth – Minnesota (SUA) este prezentată schematic în fig.8.5.

8.5. Schema sistemului de combustie folosind amestec de nămol deshidratat, combustibil derivat din deşeuri şi deşeuri lemnoase de la Duluth – Minnesota (SUA)

8.5. Sisteme de recuperare a căldurii

Teoretic, orice staţie de incinerare realizată în ultimele două – trei decenii în Europa şi SUA are un sistem de recuperare a căldurii prin care se recuperează o parte din cheltuielile de exploatare şi pentru achiziţia echipamentelor, în special cele de control a poluării atmosferice.

Energia gazelor fierbinţi volatile rezultate din combustia deşeurilor amestecate (nesortate) sau a combustibililor derivaţi din deşeuri poate fi recuperată folosind fie: a)

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 135camera de combustie cu circuit de apă în pereţi, fie b) boilere pentru căldură. Se obţine apă fierbinte sau aburi.

În cazul a ) pereţii camerei de combustie sunt căptuşiţi cu tuburi verticale prin care circulă apa, sudate unul de altul. Apa absoarbe căldura gazelor fierbinţi şi îşi măreşte temperatura şi, în multe cazuri, se transformă în aburi.

În cazul b), gazele fierbinţi trec printr-un boiler amplasat în interiorul camerei de combustie. Pereţii camerei de combustie sunt căptuşiţi cu materiale refractare izolatoare, care reduc pierderile de căldură în exterior.

Elementele unui boiler sunt arătate în fig.8.6.

8.6. Elementele unui boiler pentru recuperarea căldurii produse prin arderea deşeurilor

În cuptoarele cu pat fluidizat, sistemele de recuperare a energiei se diferenţiază în funcţie de puterea calorică a combustibilului şi de configuraţia cuptoarelor, în sisteme cu cenuşa de sub grătar rece şi sisteme cu cenuşă caldă.

Criterii pentru alegerea sistemului de recuperare a călduriiCăldura produsă la raderea deşeurilor este transferată apei datorită diferenţei de

temperatură între gazele volatile şi fluidul de lucru. Proiectarea şi analiza acestui sistem de transfer al căldurii este în esenţe acelaşi ca şi în cazul instalaţiilor care ard cărbune sau petrol.

O analiză simplificată se poate face dacă se iau în consideraţie cantitatea de aburi rezultată, care este funcţie de capacitatea calorică, procentul de umiditate, procentul de materiale combustibile şi respectiv de necombustibile din compoziţia deşeurilor care sunt arse. (tab.8.1.)

8.1. Cantitatea de abur produsă la arderea deşeurilor solide municipale

Capacitatea calorică6500 6000 5000 4000 3000

Compoziţia calitativă a deşeurilor- umiditatea % 15,0 18,0 25,0 32,0 39,0- materiale combustibile 71,0 66,0 55,0 44,0 33,0- materiale necombustibile 14,0 16,0 20,0 24,0 28,0Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0Aburi produşi (tonă/tonă de deşeuri) 4,3 3,9 3,2 2,3 1,5

136 CAPITOLUL I

8.6. Criteriile de performanţă pentru staţiile de incinerare a deşeurilor solide municipale

Criteriile de performanţă pentru selecţia proiectelor staţiilor de incinerare sunt arătate în tab.8.2.

8.2. Criteriile de performanţă pentru staţiile de incinerare a deşeurilor solide municipale

Criteriul UM ObservaţiiCapacitatea realizată

Puterea realizată (brută)

Puterea realizată (netă)

Durata disponibilă de utilizare

Emisii în atmosferă

Echipamente pentru controlul poluării aerului

Reziduuri solide

Debitul de apă uzată

Manoperă

Costuri de investiţie

Costuri de explotare

t/zi

kW

kW

ore/an

kg/zi

-

t/zi

l/zi

persoane

lei

lei/an

Se consideră deşeuri neselectate şi sisteme de combustie în masă sau combustibili derivaţi din deşeuri

Nu se ţine seama de consumul intern. Se calculează funcţie de capacitatea de combustie şi capacitatea energetică standard a deşeurilor (tab.8.1.)

Ţine seama de toate utilizările şi pierderile de energie

Se estimează timpul în care staţia va fi în funcţiune, inclusiv cel ce revine pentru lucrări de întreţinere curentă (lucrări planificate)

Trebuie să se înscrie în limitele cerute de normativele de protecţia mediului

Specificaţii privind echipamente necesare pentru a respecta normativele de protecţie a mediului

Estimări ale reziduurilor de cenuşă de la fundul camerei de combustie cât şi a cenuşii volatile, pe baza experienţei de la alte staţii aflate în exploatare sau din testări cu staţii pilot.

Se estimează cantitatea şi calitatea (CBO5, pH, metale grele, ş.a.) apei uzate ce rezultă de la funcţionarea staţiei de incinerare.

Se includ personalul pentru managementul exploatarea şi întreţinerea staţiei.

Se includ costurile de proiectare construcţie, echipamente şi montaj.

Se include manopera, întreţinerea curentă şi reparaţii, utilităţi şi costurile de descărcare a reziduurilor solide (cenuşă) şi apei uzate provenind de la staţia de incinerare.

Criteriile inginereşti de performanţă, apreciate mai ales de pe poziţia ingineriei mediului includ: siguranţa, reducerea volumului şi greutăţii deşeurilor prin ardere, emisiei atmosferice, energia produsă, cerinţe de spaţiu şi cerinţe de utilităţi.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 137Criteriile economice de performanţă sunt cele care se folosesc la analiza

fezabilităţii economice a tuturor proiectelor, şi anume: rata internă a profitului, raportul beneficiu/costuri etc.

8.7. Sisteme de control pentru protecţia mediului

În exploatarea staţiilor de incinerare a deşeurilor se produc emisii de gaze şi particule, reziduuri solide şi efluenţi lichizi. Măsurile şi sistemele de control al acestor produse reprezintă o parte de primă importanţă a sistemelor de procesare termică a deşeurilor, deoarece costul lor este destul de ridicat şi cerinţele la care trebuie să corespundă sunt din ce în ce mai pretenţioase.

8.7.1. Emisiile în atmosferă

Se referă la nivelul emisiilor (concentraţiile maxime admisibile) pentru oxid de carbon, dioxid de sulf, dioxid de azot, ozon, particule inhalabile şi plumb. Pe lângă aceşti poluanţi criteriali sunt şi poluanţi necriteriali.

Oxizii de azot (NOx), din care cei mai importanţi sunt NO şi NO2. NOx, se formează în procesul de combustie prin reacţie între azotul din compoziţia deşeurilor organice şi oxigenul din aerul folosit pentru combustie. NOx sunt precursori ai formării ozonului (O3) şi nitratului peroxiacetic, care sunt oxidanţi fotochimici cunoscuţi sub denumirea de smog. De asemenea, oxizii de azot contribuie la formarea aerosolilor de nitraţi, care pot produce ploi acide.

Dioxidul de sulf (SO2) se formează prin combustia materialelor care conţin sulf. În concentraţii ridicate poate provoca îmbolnăvirea sau moartea persoanelor care deja suferă de astm sau bronşită. De asemenea determină ploi acide.

Particule mici de materiale. Se formează în procesul de combustie, în special dacă acesta nu este complet sau în proces sunt introduse şi materiale necombustibile. Pot cauza reducerea vizibilităţii şi afecta sănătatea. Cele sub 10 μm sunt mai periculoase pentru că pot fi inhalate în plămâni.

Metale. De interes major (pentru sănătatea publică) sunt: cadmiul (Cd), cromul (Cr), mercurul (Hg) şi plumbul (Pb). Concentraţiile cele mai mari sunt în deşeurile municipale, având în vedere că ele au materiale cu astfel de metale (ex. materiale plastice, baterii etc.). De asemenea se întâlnesc: cuprul (Cu), manganul (Mn), nichel (Ni), staniul (Sn), vanadiu (V), zinc (Zn) ş.a. Mercurul este de interes particular pentru că se volatilizează la o temperatură relativ scăzută de 357 0C. Dacă însă se realizează separarea la sursă a bateriilor uzate, scade concentraţia acestui metal.

Gaze acide. Prin arderea deşeurilor care conţin cloruri (ex. materiale plastice ca PVC, PE, PS), şi floruri (în cantităţi mici se află în multe produse), se degajă acid clorhidric şi florhidric. De asemenea, în condiţiile arderii deşeurilor care conţin azot şi sulf se formează gaze acide. SO2 este oxidat şi transformat în SO3 care reacţionează cu picăturile de apă din atmosferă şi formează acid sulfuric. Emisia de NO2 poate conduce la formarea acidului azotic în atmosferă.

Dioxinele fac parte din familia de compuşi organici denumită dibenzodioxine policlorurate (DDPC) iar furanii din dibenzofurani policloruraţi (DFPC). Există 75

138 CAPITOLUL Iizomeri DDPC şi 135 izomeri de DFPC. Unii din aceşti izomeri sunt printre cele mai toxice substanţe cunoscute.

Riscul cancerigen este scăzut când sunt în doze mari iar în doze mici nu există acest risc.

Sursele de DDPC cât şi DFPC sunt:a) prezenţa dioxinelor şi furanilor în însăşi deşeurile care se incinerează;b) formarea lor în timpul combustiei datorită compuşilor organici cloruraţi care

sunt precursori ai acestor substanţe;c) formarea lor în timpul combustiei din dioxid de carbon şi compuşi cloruraţi.Dioxinele intră în fluxul de deşeuri solide prin compuşi ca clorofenoli şi

clorobenzeni, care-s folosite în pesticide, hârtie şi substanţe de conservare a lemnului. S-a stabilit că clorofenolii constituie un precursor în formarea de DDPC şi DFPC. Altă ipoteză a formării acestor compuşi organici presupune sinteza lor în cadrul combustiei, prin reacţie între lignină (componentă a hârtiei şi lemnului) şi compuşi cloruraţi derivaţi din PVC sau compuşi anorganici cum ar fi NaCl.

8.7.2. Sisteme de controlul poluării atmosferice

Pentru controlul emisiilor de gaze şi de particule solide mici se folosesc mai multe măsuri şi echipamente încadrate în următoarele clase:

a) pentru reţinerea particulelor solide mici: precipitatoare electrostatice, filtre cu saci, filtre electrostatice cu fund de pietriş;

b) pentru controlul NOx: separarea la sursă, controlul combustiei, tratamentul gazelor fierbinţi;

c) pentru controlul SO2 şi a gazelor acide: separare la sursă, purificarea umedă şi uscată;

d) pentru controlul CO şi HC: controlul combustiei;e) pentru controlul poluanţilor necriteriali: separare la sursă, controlul

combustiei, controlul particulelor solide mici.

Curăţirea gazelor de ardere se face prin 3 metode:- Metoda uscată, în care, în curentul gazelor de ardere, după cuptor, se

injectează var în formă uscată, care reacţionează cu produse ce conţin HCl, HF şi SO 2. Produsele rezultate în urma reacţiei sunt reţinute într-un filtru cu sac sau cu precipitator electrostatic. Sistemul cere investiţii moderate, dar are costuri de funcţionare ridicate, datorită consumului mare de var.

- Metoda semi-uscată, în care curentul gazelor de ardere trece printr-un reactor unde se injectează o suspensie de var şi apă, printr-un pulverizator situat fie la partea superioară a reactorului, fie pe la partea inferioară (ca un pat fluid). Produsele reacţiei precipită în ciclonul amplasat în continuare pe circuit, fiind apoi reciclate pentru a refolosi varul. Praful şi alte produse sunt reţinute de un filtru cu saci sau un precipitator electrostatic. Metoda presupune investiţii iniţiale mai mari, dar costurile funcţionării sunt mai scăzute decât la prima metodă, deoarece varul este utilizat mai eficient.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 139- Metoda umedă, în care gazele intră mai întâi într-o cameră (epurator)cu

apă acidă. În următorul epurator, cu pH neutru, este dizolvat SO2. Înainte de aceste epuratoare, în proces sunt inserate precipitatoare electrostatice pentru îndepărtarea prafului. De asemenea, înainte de eliminarea gazelor epurate prin coşul de fum, acestea trebuie reîncălzite deasupra punctului de rouă. La acest sistem, investiţiile iniţiale sunt cele mai mari, dar costurile de funcţionare sunt scăzute datorită utilizării 100% a varului şi a cantităţilor reduse de reziduuri care se transportă la depozite.

8.8. Condiţiile de exploatare a instalaţiilor de incinerare

8.8.1. Condiţii de lucru

Prin proiectare, echipare, construire şi exploatare instalaţiile de incinerare în timpul funcţionării trebuie să asigure un nivel total de carbon organic (TOC), al zgurii şi cenuşii de vatră, sub 3% sau ponderea lor la calcinare să fie sub 5% din substanţa uscată a materialului.

Gazul rezultat din proces să ajungă după ultima injectare de aer de combustie, chiar şi în cele mai nefavorabile condiţii, la o temperatură de minim 850 0C timp de două secunde, măsurată lângă peretele interior al camerei de combustie sau în oricare punct reprezentativ al camerei, autorizat de autoritatea competentă pentru protecţia mediului. Dacă se incinerează deşeuri periculoase cu un conţinut de peste 1% substanţele organice halogenate (exprimate în clor), temperatura trebuie ridicată la 1100 0C pentru o perioadă de minimum două secunde.

Fiecare linie a instalaţiei de incinerare se echipează cu cel puţin un arzător auxiliar, care va porni automat atunci când temperatura gazelor de combustie după ultima injectare de aer de combustie scade sub 850 0C sau 1100 0C, după caz. De asemenea, el va fi folosit la pornirea şi oprirea instalaţiei, pentru a asigura că temperaturile arătate mai sus sunt menţinute permanent.

Instalaţiile de incinerare şi coincinerare trebuie să aibă un sistem automat de întrerupere a alimentării cu deşeuri în următoarele situaţii: a) la pornire, până când se ajunge la temperatura de exploatare; b) ori de câte ori nu este menţinută temperatura minimă sau c) ori de câte ori măsurătorile continue arată că este depăşită oricare dintre valorile limită.

Una din preocupările importante în toate activităţile legate de aceste instalaţii este prevenirea emisiilor în atmosferă care să genereze creşterea semnificativă a poluării aerului la nivelul solului. În particular, gazele de ardere trebuie evacuate într-o manieră controlată şi în conformitate cu standardele naţionale şi internaţionale privind calitatea aerului, prin intermediul unui coş a cărui înălţime este astfel calculată încât să asigure, cel puţin la limita primei zone locuite, o dispersie corespunzătoare a unor emisii sub valorile normale ale indicatorului de poluare, în orice condiţii atmosferice.

Deşeurile infecţioase rezultate din activitatea medicală, comerţ, transport şi din alte activităţi trebuie plasate direct în camera de ardere, fără a mai fi amestecate cu alte categorii de deşeuri şi fără manipulare directă.

140 CAPITOLUL I8.8.2. Controlul şi monitorizarea instalaţiilor de incinerare. Condiţii de

măsurare

Instalaţiile de incinerare şi coincinerare vor avea instalate echipamente de măsurare, care să asigure posibilitatea monitorizării parametrilor, condiţiilor de funcţionare şi a concentraţiilor de masă relevante din cadrul procesului.

Se vor efectua următoarele măsurători ale poluanţilor aerului:a) măsurători continue ale următoarelor substanţe: oxizi de azot (NOx),

monoxid de carbon, (CO), pulberi totale, carbon organic total (TOC), acid clorhidric (HCl), acid fluorhidric (HF), bioxid de sulf (SO2);

b) măsurători continue ale următorilor parametri de proces: temperatura lângă peretele interior al camerei de ardere sau alt punct reprezentativ al camerei de ardere şi/sau postardere, aprobat de autoritatea competentă pentru protecţia mediului; concentraţia de oxigen, presiunea, temperatura şi conţinutul în vapori de apă în gazele de ardere;

c) cel puţin două măsurători pe an ale metalelor grele, dioxinelor şi furanilor (pentru primul an de funcţionare măsurătorile se vor face trimestrial).

Timpul de tratare, temperatura minimă şi conţinutul de oxigen al gazelor de ardere se supun unei verificări adecvate, cel puţin o dată, când instalaţia de incinerare sau coincinerare este pusă în funcţiune şi în cele mai nefavorabile condiţii de operare.

8.8.3. Valori limită pentru emisii în aer, apă şi reziduuri

Valorile limită pentru emisii în aer (valori medii zilnice) sunt prezentate în tab.8.3.

8.3. Valori medii zilnice limită pentru emisii în aer (mg/m3)

Pulberi totale 10Substanţe organice gazoase sau în stare de vapori, exprimate sub formă de carbon organic total (TOC)

10

Acid clorhidric (HCl) 10Acid fluorhidric (HF) 1Bioxid de sulf (SO2) 50Monoxid de azot (NO) şi bioxid de azot (NO2), exprimaţi ca bioxid de azot pentru instalaţiile de incinerare existente cu o capacitate nominală de peste 6 t/oră sau pentru instalaţiile de incinerare noi

200

Monoxid de azot (NO) şi bioxid de azot (NO2), exprimaţi ca biobioxid de azot pentru instalaţiile de incinerare existente cu o capacitate nominală de până la 6 t/oră inclusiv

400

8.9. Documentaţia pe baza căreia se solicită acordul sau autorizaţia de mediu

Pentru o instalaţie de incinerare trebuie să conţină:- lista categoriilor de deşeuri care pot fi tratate (conform Catalogului European

al deşeurilor);

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 141- capacitatea nominală de incinerare sau coincinerare a instalaţiei (t/h,

respectiv MWth);- procedurile de prelucrare a probelor şi de măsurare folosite, în vederea

satisfacerii obligaţiilor impuse pentru măsurătorile periodice pentru fiecare poluant al aerului şi apei;

- valorile limită admise pentru concentraţiile de poluanţi emişi în aer sau apă în urma proceselor de incinerare sau coincinerare.

Pentru instalaţii care incinerează deşeuri periculoase, în afară de cerinţele de mai sus, documentaţia pentru a obţine acordul sau autorizaţia de mediu va conţine:

- cantităţile pe diferite categorii de deşeuri periculoase care pot fi tratate şi/sau folosite;

- debitele masice, minime şi maxime din aceste deşeuri periculoase, puterile calorice minime şi maxime ale deşeurilor şi conţinutul maxim de poluanţi, cum ar fi PCB, PCP, clor, fluor, sulf, metale grele.

142 CAPITOLUL I

CAPITOLUL IX COMPOSTAREA DEŞEURILOR MENAJERE

9.1. Principii biologice

9.1.1. Cerinţe de nutriţie ale microorganismelor

Sursele de energie pentru ca un organism să se reproducă şi să funcţioneze corespunzător sunt reprezentate de carbon (necesar pentru sinteza noilor ţesuturi celulare) şi nutrienţi reprezentaţi de elementele anorganice (azot, fosfor, sulf, potasiu, calciu şi magneziu), cât şi organice.

Sursele de carbon sunt carbonul organic şi CO2. Organismele care folosesc carbonul organic pentru formarea ţesuturilor celulare se numesc heterotrofe, iar cele care îl iau din CO2 se numesc autotrofe. Conversia carbonului din CO2 în carbon din componenţa ţesuturilor este un proces reductiv, care implică un input de energie iar pentru sinteza celulară organismele autotrofe cheltuie mai mult din energia lor decât cele heterotrofe.

Energia necesară pentru sinteza celulară poate fi asigurată de către lumină sau prin reacţii de oxidare chimică. Organismele care folosesc lumina ca sursă de energie se numesc fototrofe şi pot fi heterotrofe (anumite bacterii sulfuroase) sau autotrofe (alge şi bacterii fotosintetice). Cele ce folosesc oxidarea chimică se numesc chemotrofe, care pot fi şi ele fie heterotrofe (protozoare, fungi, majoritatea bacteriilor) fie autotrofe (bacterii nitrificatoare). Chemoautotrotofele obţin energia din oxidarea compuşilor anorganici reduşi ca: amoniac, nitriţi şi sulfuri, iar chemoheterotrofele din oxidarea compuşilor organici.

Clasificarea microorganismelor în raport cu sursa de energie şi carbonul celular este dată în tabelul 9.1.

9.1. Clasificarea generală a microorganismelor în raport cu sursa de energie şi carbon

Tipul Sursa de energie Sursa de carbonAutotrofe

- fotoautotrofe- chemoautotrofe

Heterotrofe- chemoheterotrofe- fotoheterotrofe

LuminaReacţie de oxidare-reducţie anorganică

Reacţie de oxidare-reducţie anorganicăLumina

CO2

CO2

Carbon organicCO2

9.1.2. Cerinţele de nutrienţi şi factorul de creştere

Nutrienţii anorganici necesari pentru microorganisme sunt N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na, Cl şi de mai mică importanţă Zn, Mn, Se, Co, Cu, Ni şi tungsten (W). Unele microorganisme au nevoie şi de nutrienţi organici numiţi şi factori de creştere, care sunt

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 143amestecuri cerute de organisme ca precursoare sau constituienţi ai materialului organic celular şi care nu pot fi sintetizate din alte surse de carbon.

Deşi cerinţele faţă de factorii de creştere diferă de la un organism la altul, cei mai importanţi sunt: aminoacizii, pirinele, pirimidinele şi vitaminele.

Nutriţia microbiană în procese de conversie biologică. Obiectivul major în multe procese biologice este conversia materiei organice din deşeuri într-un produs final stabil. În acest scop, organismele chemoheterotrofe sunt de primă importanţă pentru că folosesc compuşi organici ca sursă de energie şi de carbon. Fracţia organică a deşeurilor solide municipale conţine cantităţi adecvate de nutrienţi (organici şi anorganici) care asigură conversia biologică a deşeurilor. Unele deşeuri, însă care provin de la unităţi comerciale nu au suficiente cantităţi de nutrienţi şi necesită o adăugare de nutrienţi pentru a asigura o dezvoltare bună a bacteriilor şi o degradare corespunzătoare a deşeurilor organice.

9.1.3. Tipuri de metabolisme microbiene

În raport cu tipul de metabolism şi cerinţa de oxigen molecular, organismele chemoheterotrofe se împart în:

- organisme cu metabolism respirator. Acestea generează energie prin transportul de electroni mediat de enzime de la un donator de electroni la un acceptor de electroni extern (cum e de ex. oxigenul);

- organisme cu metabolism fermentativ. Acestea nu presupun participarea unui acceptor de electroni extern. Fermentaţia este mai puţin eficientă din punct de vedere al producţiei de energie decât respiraţia şi, în consecinţă, organismele heterotrofe care sunt strict fermentative sunt caracterizate prin rate de creştere mai scăzute decât cele heterotrofe cu metabolism respirator.

Atunci când oxigenul molecular este folosit ca acceptor de electroni în metabolismul respirator, procesul este numit respiraţie aerobică. Cele care sunt dependente de acest mecanism sunt denumite obligat aerobice. În absenţa oxigenului molecular şi compuşii anorganici de oxidare ca nitraţii şi sulfaţii pot fi acceptori de electroni pentru unele organisme cu respiraţie.

Organismele care generează energie prin fermentaţie şi care există numai în mediul lipsit de oxigen sunt obligat anaerobe iar cele care pot să se dezvolte atât în prezenţa, ca şi în absenţa oxigenului molecular, sunt facultativ anaerobe. Din acestea, cele care au metabolism fermentativ strict, dar sunt relativ insensibile la prezenţa oxigenului molecular sunt denumite anaerobe aerotolerante.

Mecanismele de primă importanţă pentru conversia biologică a fracţiei organice a deşeurilor solide sunt reprezentate de bacterii, fungi, drojdii şi actinomicete.

9.1.4. Condiţiile de mediu necesare activităţii microorganismelor

Au mare importanţă pentru supravieţuire şi dezvoltare. Condiţiile optime se referă la un interval mic al temperaturii şi al valorilor pH-ului, deşi microorganismele pot supravieţui în limite mult mai largi.

În funcţie de intervalul de temperatură în care se dezvoltă cel mai bine, bacteriile se împart în psihrofile (intervalul (–10)0÷300, optima fiind 150C), mezofile (intervalul

144 CAPITOLUL I200-250C, optimă 350C) şi termofile (în intervalul 450-750 şi optimă 550C). pH poate varia între 6-9, activitatea optimă fiind între 6,7÷7,5.

Umiditatea este un alt factor de mediu, esenţial pentru microorganisme. În procesele de compostare, umiditatea deşeurilor organice trebuie cunoscută şi reglată, în multe cazuri fiind nevoie de a adăuga apă în anumite perioade, pentru a obţine o activitate bacteriană optimă. De asemenea, conversia biologică a deşeurilor organice necesită şi condiţia ca sistemul biologic să fie în stare de echilibru dinamic; pentru aceasta, în mediul respectiv nu trebuie să existe metale grele, amoniac, sulfuri şi alţi constituieţi toxici, în concentraţii capabile să inhibe activitatea microorganismelor.

9.2. Compostarea aerobă

9.2.1. Descrierea procesului de compostare aerobă

Fracţiunea organică a deşeurilor solide municipale este compusă din proteine, aminoacizi, lipide, hidraţi de carbon, celuloză, lignină şi cenuşă. Dacă sunt supuse descompunerii microbiologice aeriene, produsele finale care rămân în urma activităţii microbiologice constituie un material denumit compost.

Procesul poate fi descris de ecuaţia:

Materie organică + O2 + nutrienţi celule noi + materie organică rezistentă (la descompunere) + CO2 + H2O + NH3 + SO4

2- + ... + căldură

Din această ecuaţie, se observă că noile celule produse devin parte a biomasei active implicată în conversia materiei organice iar cele care în cele din urmă mor, devin o parte a compostului.

Obiectivele generale ale compostării sunt:- de a transforma materialele organice biodegradabile într-un material stabil din

punct de vedere biologic, reducându-se astfel şi volumul iniţial al deşeurilor;- de a distruge patogenii, ouăle de insecte şi alte organisme nedorite, ca şi

seminţele de bururieni existente în deşeuri;- de a reţine cantitatea maximă de elemente nutritive (în special azot, fosfaţi şi

potasiu);- de a obţine un produs care poate fi folosit pentru creşterea plantelor şi ca

amendament al solului.

Caracteristicile fizice şi chimice ale compostului variază în funcţie de natura materialului iniţial, condiţiile în care se efectuează compostarea şi gradul de descompunere. Compostul are câteva proprietăţi care-l distinge de alte materiale organice: culoare brună – brună închisă, raportul C/N este redus, îşi modifică caracteristicile în timp datorită activităţii microorganismelor, are o capacitate mare de schimb cationic şi de absorbţie a apei.

Bacterii

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 145Ca amendament pentru soluri poate asigura o textură mai favorabilă pentru

solurile grele, îmbunătăţeşte textura solurilor nisipoase, măreşte capacitatea de reţinere a apei a multor soluri.

9.2.2. Instalaţii de compostare

Prima operaţie de compostare cunoscută în literatură a fost realizată în 1930 de Howart în India în localitatea Indore. Procesul, denumit Indore, în forma cea mai simplă, presupune săparea unei gropi de 80-100 cm în care se aşează în straturi succesive materialele putrescibile ca deşeuri solide, îngrăşăminte organice (bălegar de la animale), pământ şi paie. Materialul era întors de 2 ori pe durata procesului de cel puţin 6 luni. Lichidul rezultat din descompunerea deşeurilor era recirculat sau adăugat la alte deşeuri mai uscate, care urmau a fi supus compostării. Din cauza mobilizării limitate, se presupune că în masa de deşeuri procesul de compostare era anaerobic. Procesul Indore a fost îmbunătăţit în timp, în sensul că întoarcerile materialelor sunt mai frecvente

pentru a menţine condiţii aerobice, a accelera procesul şi a reduce perioada de compostare.

Tehnologia modernă de compostare comportă 3 trepte: a) preprocesarea deşeurilor solide municipale; b) descompunerea fracţiei organice a deşeurilor şi maturarea compostului şi c) pregătirea şi marketingul produsului final. Fluxul tehnologic al procesului de compostare este arătat în fig.9.1.

Treapta de preprocesare cuprinde operaţiile de recepţie a deşeurilor, selectarea materialelor recuperabile, reducerea dimensiunilor şi îmbunătăţirea caracteristicilor deşeurilor (ex. raportul C/N), adăugarea de apă şi nutrienţi. Gradul de preprocesare depinde de particularităţile procesului de compostare folosit şi de specificaţiile privind calitatea compostului ca produs final.

9.1. Fluxul tehnologic al procesului de compostare pentru deşeuri menajere nesortate

146 CAPITOLUL IPentru treapta de fermentare există diferite tehnici, cum sunt compostarea în

halde, în grămezi statice şi în recipienţi. În cazul compostării în halde, de exemplu, deşeurile solide preprocesate sunt aşezate în halde în aer liber. Acestea sunt întoarse o dată sau de două ori pe săptămână, în decursul unei perioade de compostare care durează 4-5 săptămâni. În această perioadă, partea biodegradabilă a fracţiei organice a deşeurilor este descompusă de o varietate de microorganisme, care utilizează materia organică ca sursă de carbon. Activitatea metabolică a microorganismelor alterează compoziţia chimică a materiei organice iniţiale, reduce volumul şi greutatea deşeurilor şi măreşte temperatura materialului care se compostează.

Prin întoarcerea periodică a compostului se asigură oxigenul pentru procesul de descompunere şi totodată este controlată temperatura materialelor care sunt compostate. Când se termină descompunerea materialului uşor biodegradabil, se reduce activitatea bacteriană iar temperatura materialului care se compostează începe să scadă, ceea ce marchează terminarea primului stadiu al procesului de compostare (fig.9.2.).

Al doilea stadiu constă în aceea că materialul compostat este uzual păstrat pe o perioadă de încă 2÷8 săptămâni în halde în aer liber pentru a-i permite o stabilizare completă.

A treia treaptă – pregătirea şi marketingul compostului – începe din momentul când compostul s-a stabilizat. În această fază se poate include: mărunţirea fină, cernerea, sortarea în curent de aer, amestecarea cu diferiţi aditivi, granularea, punerea în saci, depozitarea temporară, încărcarea şi, în unele cazuri desfacerea directă către cumpărători.

Proiectarea şi realizarea procesului sunt etape destul de complexe. Variabilele importante ale procesului în proiectare şi exploatare cuprinde: mărimea particulelor materialelor de compostat, distribuţia după mărime a particulelor, cerinţele de întoarcere, programul de realizat efectiv, cerinţele totale de oxigen, conţinutul de umiditate, temperatura şi controlul acesteia, raportul C/N al deşeurilor care se compostează, pH-ul, gradul de descompunere şi controlul patogenilor.

9.2.3. Tehnici de compostare

Metodele principale de compostare se clasifică în statice şi dinamice. La dinamice, materialul de compostat este agitat periodic pentru a introduce oxigen, a

9.2. Variaţia temperaturii în timpul procesului de compostare

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 147controla temperatura şi a amesteca materialul în vederea obţinerii unui produs cât mai uniform.

Dintre metodele statice, cele mai comune sunt: în halde şi respectiv în grămezi.

9.2.3.1. Compostarea în halde Este una din cele mai vechi metode. În forma cea mai simplă, un sistem de

compostare în halde se realizează prin aşezarea materialului compostabil în halde de 2,5÷3 m înălţime şi 6÷7,5 m lăţime la bază (fig.9.3.).

9.3. Schema unei staţii de compostare în halde cu remaniere mecanică

Un sistem minimal ar putea folosi un încărcător frontal cu cupă pentru a aerisi materialul o dată pe an, în acest caz fiind necesar un timp de 3÷5 ani pentru realizarea mineralizării complete. Dezavantaje: mirosuri, dacă procesul este parţial anaerob (în condiţiile unei aerări insuficiente).

În sistemul de compostare cu halde cu remaniere (răscolire) de intensitate mare se folosesc halde cu o secţiune transversală mai redusă, de obicei 1,8÷2 m înălţime şi 4÷5 m lăţime. Dimensiunile haldelor sunt funcţie de tipul de echipament care va fi folosit pentru remanierea deşeurilor. Înainte de aşezarea în halde, materialul este mărunţit şi cernut iar umiditatea este reglată la 50÷60%. Sistemul cu remaniere cu intensitate mare presupune două operaţii/săpt. astfel ca temperatura să fie menţinută puţin peste 550C. Totuşi, în timpul efectuării acestor operaţii se produc mirosuri puternice. În acest procedeu, compostarea completă este realizată în 3÷4 săptămâni, iar după această perioadă se mai lasă 3÷4 săptămâni pentru maturare, timp în care materialele organice nedescompuse vor fi reduse de fungi şi actinomicete.

148 CAPITOLUL I9.2.3.2. Compostarea în gospodării (pentru volume mici de deşeuri)Deşeurile care se introduc în proces sunt: gazon cosit, frunze, buruieni, flori,

crenguţe, dejecţii de la vaci şi cai, resturi de legume şi fructe. Nu se compostează carne, oase, produse lactate, mâncăruri cu grăsimi, plante (otrăvitoare, bolnave sau stropite cu pesticide) sau plante lemnoase şi nici deşeuri de la câini şi pisici.

Compostul se poate pregăti într-o ladă aşezată pe un suport de lemn sau blocuri de beton sau într-un recipient special (fig.9.4.) pentru compost (din tablă, plastic, lemn) prevăzut cu capac, uşă laterală pentru scoaterea (extragerea) materialului fermentat şi orificii în placa de fund necesare pentru aerare. Capacul este necesar pentru a preveni răspândirea mirosurilor, dăunătorilor, germenilor patogeni.

Tehnologia procesului: Se amplasează lada sau recipientul

într-un loc umbrit. Se amestecă materialele uscate

bogate în carbon (iarbă, frunze, fân, ace de pin şi rumeguş) cu materialele verzi, bogate în azot, cum sunt resturile vegetale de la bucătărie, iarbă cosită recent şi dejecţii de animale. Amestecul acestor două categorii de materiale se face în proporţii aproximativ egale. Apa se adaugă atunci când este nevoie, astfel ca materialul să fie reavăn (jilav) dar nu să mustească. După câteva zile, mijlocul recipientului devine fierbinte şi degajă aburi, semn că procesul evoluează normal.

Se va uda şi lopăta materialul în fiecare săptămână, pentru ca tot materialul să fie expus la temperatura ridicată din zona centrală a recipientului.

Dacă se vor respecta proporţiile de materiale verzi şi uscate, cantitatea corectă de apă, amestecarea adecvată şi se menţin temperaturile ridicate (o condiţie este să se evite perioadele cu temperaturi exterioare scăzute), compostul se obţine în mai puţin de o lună de zile. De obicei procesul durează însă câteva luni. Compostul este gata când are o culoare brună, consistenţă normală, sfărâmicios şi are un miros plăcut de pământ. Înainte de utilizare este bine să fie trecut printr-un ciur.

Problemele care pot surveni în timpul compostării, cauzele şi soluţiile de remediere sunt redate în tab.9.2.

În unele oraşe din SUA pentru compostare se folosesc viermi roşii (red wiggler worms) care sunt deosebiţi de râmele de grădină şi care sunt utili în special pentru transformarea resturilor alimentare. Cultura lor se poate face şi în gospodărie. Pentru aceasta, într-un vas de material plastic (coş cu diametru şi înălţime) se practică găuri în fund, se aşează pe fund muşchi de turbă ori ziare mărunţite ca aşternut pentru viermi, se introduc ¼ kg de viermi. Se hrănesc cu hrană specială cca. o săptămână apoi se începe hrănirea cu resturi alimentare. Viermii trebuie separaţi la câteva luni.

9.4. Recipient pentru producerea compostului în gospodării

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 1499.2. Probleme care pot interveni în timpul compostării în gospodării

Simptome Cauza SoluţiaNu se realizează compostarea

prea uscat prea multe materiale „brune” sau „verzi” temperatura materialului în interiorul recipientului nu este suficient de ridicată recipientul este prea mic

- Se umezeşte uşor.- Se echilibrează raportul între cele două tipuri de materiale.- Se acoperă recipientul cu plastic negru pentru a ridica temperatura şi se adaugă materiale „verzi”.- Începeţi cu un recipient de 30x30x30 cm pe care-l umpleţi la început după care se adaugă pe măsură ce volumul materialului se reduce

Recipientul miroase urât

Fie că materialul este prea umed sau nu este suficient aerat sau este prea mult material „verde”

- Se adaugă materiale uscate (frunze, rumeguş etc.).

Recipientul atrage prea multe muşte

În recipient există resturi alimentare

- Nu folosiţi resturi alimentare sau menţineţi acoperit recipientul sau resturile să fie acoperite cu material deja fermentat.

9.2.3.3. Compostarea în grămezi statice aerateConceput iniţial pentru compostarea aerobă a nămolului din ape uzate, procesul

tehnologic poate fi folosit pentru a composta o varietate largă de deşeuri organice, inclusiv cele provenind din grădini sau deşeuri solide menajere sortate. Procedeul (fig.9.5.) constă din un grătar de aerare peste care este aşezată fracţia organică.

9.5. Schema sistemului de compostare în halde aerate

Înălţimea grămezilor este de 2÷2,5 m. De obicei deşeurile menajere de procesat se învelesc cu un strat de compost trecut prin ciur (pentru izolare şi controlul mirosurilor). Sistemul de aerare este prevăzut cu un ventilator (exhaustor) racordat la o reţea de conducte corugate, din plastic. Acestea asigură necesarul de aer pentru conversia biologică şi totodată controlează temperatura în interiorul grămezii. Compostarea durează o perioadă de 3-4 săptămâni, după care materialul este lăsat pentru stabilizare

150 CAPITOLUL Ipe durata a 4 săptămâni sau mai mult. După aceasta, se face mărunţirea şi trecerea prin ciur a compostului ca să se asigure o calitate mai bună.

În unele amenajări noi, toate părţile importante ale sistemului sunt acoperite sau sunt amplasate în spaţii închise (cu atmosferă controlată), pentru a îmbunătăţi procesul şi a controla mirosurile.

9.2.3.4. Compostarea în recipientiSe face în containere închise sau în recipienţi, ca: cilindri verticali, tancuri

orizontale, rectangulare sau circulare.Aceste sisteme sunt de două categorii: a) fără amestecare; b) cu amestecare.În sistemele de tip a) relaţiile între particule în masa compostabilă rămân aceleaşi

în tot timpul procesului încât sistemul operează pe principiul „primul intrat, primul ieşit” (fig.9.6.a,b). În sistemele de tip b) materialul de compostat este amestecat mecanic pe durata procesului (fig.9.6.c,d).

Fig.9.6. Sisteme de compostare în recipienţi:a), b) fără amestecare; c), d) cu amestecare

Sistemele mecanice sunt proiectate pentru a minimiza mirosurile şi durata procesului prin controlul parametrilor procesului ca: debitul de aer, temperatura, concentraţia de oxigen.

Avantajele sistemului de compostare în recipienţi sunt: controlul mirosurilor, rapiditate de procesare, cheltuieli de manoperă mai reduse, cerinţe de suprafeţe necesare mai mici. Timpul de rămânere a deşeurilor în acest sistem (perioada de exploatare activă) variază de la 1-2 săptămâni, însă aproape toate sistemele au nevoie de 4-12 săptămâni pentru maturizarea compostului, după perioada activă de compostare.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 1519.3. Compostarea diferitelor tipuri de deşeuri

Principalele tipuri de deşeuri recomandate pentru compostare sunt: a) deşeurile de grădină; b) fracţiunea organică a deşeurilor solide menajere; c) deşeuri solide menajere presortate parţial procesate şi d) fracţia organică a deşeurilor solide menajere împreună cu nămolul din ape uzate.

9.3.1. Compostarea deşeurilor din grădină colectate separat

Deşeurile formate din frunze, iarbă, resturi provenite de la tăieri de arbuşti sunt cele mai comune. Lemnul şi crengile sunt de asemenea compostabile, dar după ce au fost tocate. Se folosesc 5 nivele de tehnologii (tab.9.3.).

9.3. Tehnologii de compostare şi parametrii de exploatare pentru diferite nivele de compostare a deşeurilor de grădină

Nivelul tehnologic

Descrierea procesului Dimensiuni (m) Frecvenţa de

întoarcere

Timpul necesar pentru

obţinerea produsului finit (luni)

înălţime lăţime

Minimal Presupune realizarea de şiruri mari care sunt întoarse o dată pe an cu un încărcător frontal. Procesul de compostare durează 18÷36 luni

3÷3,6 6÷7,2 1 dată / an

24÷36

Redus Pentru a limita mirosurile se fac şiruri mai mici iar întoarcerile sunt mai frecvente. Şirurile, două câte două se pot uni după o primă fază a activităţii microbiene (cca. 1 lună). După 10÷11 luni se face o altă amestecare după care se formează grămezi pe marginea suprafeţei pe care este organizată pentru faza de stabilizare a compostului. Se eliberează astfel suprafaţa pentru a se realiza noi grămezi de compostare

1,5÷2,1 3,6÷4,2 De 3÷5 ori /an

14÷18

Nivel interme-diar

Similar cu nivelul tehnologic redus, cu excepţia faptului că şirurile sunt întoarse săptămânal cu o maşină specială. Utilizarea acestei maşini limitează dimensiunile grămezilor, şi din această cauză se măreşte suprafaţa necesară pentru compostare

1,5÷2,4 3,6÷5,4 Săptămânal

4÷6

Nivel ridicat

Se foloseşte aerarea forţată pentru a optimiza procesul de compostare. De obicei, aerarea forţată este asociată metodei cu grămezi statice. Suflanta este controlată de un sistem cu feed-back ce are în vedere reglarea temperaturii. Când temperatura în grămezile de deşeuri atinge o valoare predeterminată suflanta porneşte, răcind grămada şi eliminând vaporii de apă

2,4÷3 4,8÷6 Grămezi statice

aerate (*)

3÷4

Nivel ridicat în recipienţi

Sistemele mecanice sunt proiectate încât să minimizeze mirosurile şi durata procesului, prin controlul parametrilor mediului (debitul de aer, temperatura şi concentraţia de oxigen în masa deşeurilor)

- - - 2÷2,5(**)

(*) Aerarea forţată este folosită pentru 2÷10 săptămâni, după care suflantele sunt oprite iar grămezile sunt amestecate periodic(**) Compostarea în recipienţi durează de la 8 ore la 20 zile, depinzând de proces. Materialul compostat este apoi pus în grămezi deschise, pentru stabilizare pe o durată de 6÷8 săptămâni

152 CAPITOLUL IColectarea deşeurilor de grădină şi altor deşeuri verzi se face în SUA în containere

speciale, prevăzute cu orificii în capac şi în fund, în formă de grătar, astfel realizându-se circulaţia aerului şi uscarea materialului în timpul aşteptării colectării. Deşeurile de acest tip sunt colectate o dată la 2 săptămâni în autovehicule echipate special.

9.3.2. Compostarea fracţiei organice a deşeurilor solide municipale

Calitatea produsului final este cheia acceptării lui, de aceea mulţi operatori ai sistemelor de compostare municipale îşi bazează eforturile pe deşeuri sortate. Acolo unde se folosesc mijloace mecanice pentru separarea materialelor necompostabile de cele compostabile, compostul rezultat este adesea inacceptabil, din cauza contaminării cu metale şi prezenţa urmelor de deşeuri casnice periculoase. De aceea, astăzi, se recunoaşte că un compost de calitate superioară se obţine din materiale sortate la sursă.

9.3.3. Compostarea nămolurilor de la staţiile de epurare a apelor uzate, împreună cu fracţiunea organică a deşeurilor solide municipale

Compostarea nămolului de la staţiile de epurare a început dinainte de 1970. compostarea împreună a nămolurilor şi fracţiei organice a deşeurilor este relativ recentă. Amestecul este benefic pentru că nu mai necesită o deshidratare avansată a nămolurilor iar concentraţia totală de metale va fi mai redusă (faţă de compostarea singură a nămolului). Nămolurile au 3÷8% apă. Se recomandă ca proporţie deşeuri/nămol = 2 pentru punctul minim de pornire. S-au încercat atât sisteme de compostare fără amestecare cât şi cu amestecare. Experienţa în acest domeniu este încă redusă.

9.4. Sisteme de compostare comerciale

În ultimii 60 de ani, peste 50 tipuri de sisteme de compostare private s-au aplicat în lume.

Caracteristicile generale a celor mai comune tehnologii de compostare, sunt arătate în tab.9.4.

9.5. Tehnologii de compostare reprezentative pentru deşeuri solide menajere şi deşeuri de grădină

Nivelul tehnologic Descrierea procesuluiBangalore(Indore)

Tranşee în sol adânci de 0,6÷0,9 m. Materialul este aşezat în straturi care alternează refuz, pământ, paie, etc. Nu se face nici-o mărunţire. Întoarcerea se face manual, cât mai des este posibil. Durata procesului este de 120÷180 zile.

Casperi(brichetare)

Deşeurile sunt comprimate în blocuri şi stivuite pentru 30÷40 zile. Aerarea se face prin difuzie naturală şi mişcarea aerului printre blocuri. După compostare urmează stabilizarea. Nu se face nici-o mărunţire.

DANO - Biostabilizator

Un cilindru rotativ cu diametru (0,7-3) m şi lungimi până la 45 m, uşor înclinat faţă de orizontală. Fermentaţia durează 1÷5 zile, urmată de aşezare în grămezi. În cilindri se asigură o aerare forţată. Nu se face nici-o mărunţire.

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 1539.4. Tehnologii de compostare reprezentative pentru deşeuri solide menajere şi deşeuri de

grădină – continuare

Nivelul tehnologic Descrierea procesuluiEarp-Thomas Tip siloz vertical cu 8 planşee (etaje). Deşeurile sunt mişcate în

jos de la etaj la etaj. Aerul se deplasează de sus în jos în siloz. Foloseşte un inoculant brevetat (cu bacterii ce asigură o fermentaţie de calitate). Digestia durează 2÷3 zile şi este urmată de perioada de stabilizare.

Fermascreen Tunel cu secţiune hexagonală, rotativ, pe 3 laturi având site. Deşeuri din pământ. Pentru compostarea iniţială aceste orificii sunt astupate. Aerarea are loc în timpul rotaţiei cu orificiile deschise. Durata este de 5 zile.

Fraser-Ewerson Deşeurile sunt plasate într-un recipient vertical având 4 sau 5 planşee perforate şi braţe speciale pentru a forţa materialul să treacă prin perforaţii. Foloseşte aer forţat. Durata este de 4÷5 zile.

Jersey (numit şi sistemul John Thompson)

Structură cu 6 etaje, fiecare fiind echipat pentru a transmite deşeurile la nivelul inferior. Aeraţia este realizată prin căderea de la un etaj la altul. Durata de rămânere în instalaţie este de 6 zile

Metrowaste Rezervoare deschise late de 6 m şi 3 m adâncime şi 60÷120 m lungime. Preprocesare constând în concasarea (mărunţirea) deşeurilor. Echipamentul din dotare asigură 1-2 întoarceri pe perioada de digestie de cca. 7 zile. Aerul este introdus forţat prin orificii situate în fundul rezervorului.

Naturizer (sau International)

Cu cinci benzi transportoare în serie, late de 2,7 m aranjate astfel ca materialul să treacă de la o bandă la alta. Fiecare bandă este într-o incintă etanşă în care se introduce aer. Procesul de fermentare durează 5 zile.

Ashbrook – Simon – Hartley

Reactor tip tunel cu lăţimea de 5,4 m şi 3,6 m înălţime şi lungime de 19,5 m. Suflantele pentru presiune şi pentru vacuum sunt folosite pentru a alimenta şi respectiv a evacua aerul prin difuzoare de aer amplasate în pardoseala reactorului. Timpul de digestie este de 18-20 zile.

T.A. Crane Două celule constând din 3 platforme orizontale. Aerul este introdus prin fundul celulelor. Compostarea este urmată de maturare într-o ladă.

Triga Turnuri sau silozuri numite „higienizatoare”. Seturi de 4 turnuri. Aerare forţată. Timpul de fermentare este de 4 zile.

154 CAPITOLUL I

9.6. Probleme legate de implementarea facilităţilor de compostare

Principalele probleme legate de utilizarea proceselor de compostare sunt:- Producerea mirosurilor. Este o problemă serioasă, dacă nu se asigură un control

riguros al proceselor, în special la compostarea în grămezi. De aceea este necesar să se dea atenţie la amplasării staţiei de compostare, proiectării proceselor şi gestiunii mirosurilor.

- Prezenţa patogenilor.- Prezenţa metalelor grele.- Definirea a ceea ce constituie un compost acceptabil.

Până nu se rezolvă aceste probleme, compostarea nu poate fi o tehnologie viabilă.Alegerea şi amplasarea staţiei de compostare. Trebuie să corespundă condiţiilor

locale de microclimat care să disperseze mirosurile, să fie la distanţă acceptabilă de receptorii de mirosuri (zone rezidenţiale, industriale, comerciale), să fie folosite zone tampon. De asemenea, să se utilizeze locuri diferite pentru operaţiile de compostare şi cele de maturare.

Proiectarea şi exploatarea judicioasă. Este o condiţie esenţială pentru preîntâmpinarea mirosurilor. Pentru aceasta se cere să se acorde atenţie specială următoarelor probleme: preprocesarea, condiţiile de aerare, controlul temperaturii şi condiţiile de amestecare. O bună compostare implică o amestecare completă şi efectivă şi aditivi ca: nutrienţi, inoculări de bacterii (dacă se folosesc) şi umiditate. Echipamentul de aerare să asigure cerinţele (debitele) maxime de vârf, cu o marjă de siguranţă. În cazul metodei de compostare statică în grămezi, echipamentele de aerare trebuie să asigure volumul de aer necesar pentru răcirea materialului. Controlul temperaturii trebuie bine instrumentat. Echipamentele de amestecare să fie eficiente în privinţa asigurării oxigenului şi controlului temperaturii în masa de material de procesat. În compostul neamestecat se dezvoltă procese de descompunere anaerobă care determină degajarea de mirosuri. Pentru a interveni trebuie să existe echipamente de rezervă, gata oricând să intre în funcţiune.

Gestiunea biologică a mirosurilor. Deoarece degajările ocazionale de mirosuri sunt imposibil de eliminat trebuie dată atenţie specială condiţiilor biologice pentru dezvoltarea unor sulfuri. Cauzele por fi şi amestecarea slabă (insuficientă). De ex. în compostul neamestecat şi fără controlul temperaturii sunt compostul din centrul haldei poate să fie pirolizat iar mirosurile eliberate sunt extrem de puternice. În instalaţii de compostare închise, pentru controlul mirosurilor se folosesc contactoare cu carbon activ, filtre biologice, filtre de compost, pulverizatoare etc.

Probleme de sănătate publică. Dacă operaţia de compostare nu este bine condusă, există posibilitatea ca organismele patogene să supravieţuiască. Deşi controlul patogenilor poate fi realizat uşor printr-o exploatare atentă a procesului, nu toate operaţiile şi parametrii de compostare sunt controlate precis, în măsură de a obţine compost fără patogeni. În general multe organisme patogene din deşeurile solide menajere şi alte materiale organice care sunt compostate se distrug la temperaturi şi durate de expunere funcţie de specie şi varietate (tab.9.5.).

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 155

9.7. Temperatura şi durata de expunere necesare pentru distrugerea celor mai comuni patogeni şi paraziţi

Organismul ObservaţiiSalmonella typhosa Peste 460C nu se dezvoltă, moare în 30 minute la

temperatura 55 0C şi în 20 minute la 60 0CSalmonella Sp. Moare la o oră la temperatura de 55 0C şi în 15÷20 minute

la 60 0CStrigella Sp. Moare la o oră la temperatura de 55 0C

Escheichia coli Moare la o oră la temperatura de 55 0C şi în 15÷20 minute la 60 0C

Toxicitatea metalelor grele. Există această posibilitate, în special acolo unde se folosesc concasoare mecanice. Dacă metalele din deşeuri sunt concasate, particulele de praf metalic se prind de materialele uşoare iar după compostare ajung în sol. Multe metale sunt toxice (ex. cadmiul). În general, conţinutul de metale grele este ridicat dacă compostul provine din nămol de la staţiile de epurare, şi mai mic, dacă provine din fracţia organică a deşeurilor solide menajere.

Compostarea amestecului nămolului cu fracţia organică din deşeuri solide este o metodă de a reduce concentraţia metalelor din nămol.

Calitatea compostului. Poate fi definită prin: conţinutul de nutrienţi (N, P, K), conţinutul de parte organică, pH, textură, alcătuire granulometrică, umiditate, capacitate de înmagazinare a apei, prezenţa unor materiale străine, concentraţia sărurilor, miros rezidual, gradul de stabilitate sau maturizare, prezenţa organismelor patogene şi concentraţia în metale grele.

Din păcate, în prezent nu există un acord universal privind valorile pe care să le aibă acest parametru şi aceasta impietează asupra realizării unui compost uniform. Pentru ca aceste produse să aibă o largă acceptare, trebuie să se rezolve în satisfăcător problemele de sănătate publică.

156 CAPITOLUL I

Bibliografie

1. ADEME Franţa – Gerer le gaz de decharge. Tehniques et recomandations.2. Bularda, G., Bularda, D., Catrinescu – Reziduuri menajere, stradale şi industriale.

Ed. Tehnică, Buc., 1992.3. Cismaru, C., Gabor, V. – Studiu privind minimizarea costului depozitelor

ecologice de deşeuri solide în ipoteza executării modulare. Bul.I.P.I., tom XLVII(LI), fasc.1-4(II) Hidrotehnica, Şes,ştiinţifică “Hidrotehnica Xxi”, Iaşi, 2001, p.59-63.

4. Găzdaru, A. – Notă privind deşeurile menajere urbane. Rev. Salubritatea, nr.1/2002, p.11-15.

5. Lave, L.B., Hendrickon, C.T., Conway-Schempf, N.M., McMichael, F.C. – Municipal Solid Waste Recycling Issues. Journal of Env.Eng., oct., 1999.

6. Lawver, R.A., Lund, J,R. – Least-Cost Replacement Planning for Modular Construction of Landfills. Journal of Env.Eng., martie, 1995.

7. Sofronie Diona – Concepţii şi soluţii de depozitare a deşeurilor menajere. Teză de doctorat, Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, 1999.

8. Tchobanoglous, G., Theisen, H., Vigol, S. – Integrated Solid Waste Management. McGraw-Hill Book Co, N.Y., 1993.

9. Trofin, P. – Colectarea şi tratarea deşeurilor menajere. ICB, Buc., 1994.10. Wehry, A., Orlescu, M. – Reciclarea şi depozitarea ecologică a deşeurilor.

Ed.Orizonturi universitare, Timişoara, 2000.11. Infoterra – Bul. De informare: Gospodărirea deşeurilor, 1998.12. Infoterra – Bul. De informare: Gospodărirea deşeurilor, 1999.13. SR 13330:1996 - Salubrizarea localităţilor – Vocabular14. SR 13343:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane – Prescripţii generale

de proiectare pentru depozitarea controlată15. SR 13350:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane şi rurale – clasificare16. SR 13351:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane şi rurale – Prescripţii

generale de colectare selectivă17. SR 13386:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane – Forme şi

dimensiuni pentru recipiente de precolectare18. SR 13387:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane – Prescripţii de

proiectare a punctelor de precolectare19. SR 13388:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane – Prescripţii de

amplasare a depozitelor controlate20. SR 13399:1996 - Salubrizarea localităţilor – Deşeuri urbane – Prescripţii pentru

dimensionarea depozitelor controlate21. HG 162/2002 – Hotărâre privind depozitarea deşeurilor22. HG 128/2002 - Hotărâre privind incinerarea deşeurilor

C.Cismaru, V. Gabor – Gestiunea deşeurilor solide 15723. http://www.gestiuneadeseurilor.ro. - Manual privind activităţile specifice din

domeniul gestiunii deşeurilor municipale. Primaria Ramnicu-Valcea, 2003

24. www.gradinariu-mevatec.ro/pubele/a13-ro.html – Containere pentru deseuri25.