Laborator 2

Bazele procesării deşeurilor

Caracterizarea deşeurilor menajere

Date generale

Caracterizarea deşeurilor menajere se poate face în principal prin:

Densitate (km/m3)

Umiditate (%)

Putere calorifică (kJ/kg sau kcal/kg)

Raportul C/N (carbon /azot)

1. Densitatea deşeurilor

Densitatea deşeurilor reprezintă masa unităţii de volum, în starea în care se

găsesc acestea depuse (colectate).

Datorită formelor în care regăsim deşeurile, deosebim densitatea în depozit cu

sau fără tasare, densitatea în pubelă (container).

Densitatea deşeurilor menajere are o tendinţă de scădere datorită creşterii

continue a % deşeurilor cu densitate mică (hârtie, carton, ambalaje, materiale plastice,

ect).

În Europa, densitatea medie a deşeurilor menajere: 350-250 kg/m3. Se remarcă

o uşoară creştere în zonele unde se practică colectarea selectivă a deşeurilor.

În România deşeurile menajere au densităţi relativ mari, datorită % ridicat de

deşeuri fermentabile (biodegradabile = vegetale şi animale), cât şi a umidităţii ridicate a

acestora (300-350 kg/m3)

Exemple:

Canada: 120 kg/m3

Cehia: 250-300 kg/m3

Danemarca: 150-250 kg/m3

Finlanda: 100-150 kg/m3

Franţa: 120-180 kg/m3

Germania: 210-230 kg/m3

Rusia: 350-450 kg/m3

1

Densitatea componentelor pe care le întâlnim în deşeurile menajere:

Component Densitate în stare uscată

(kg/m3)

Densitate în stare umedă

(kg/m3)

Resturi alimentare 350 800

Hârtie, carton 100 750

Textile 200 650

Piele 300 450

Materiale plastice 50 50

Deşeuri din lemn 200 900

Cauciuc 3500 3500

Oase 400 450

Metale 2800 2800

Sticlă 750 750

Ceramică 500 650

Cenuşă 400 700

Zgură 600 700

Pământ 400 700

2. Umiditatea deşeurilor

Umiditatea deşeurilor influenţează densitatea acestora, prcentul de fermentare şi

puterea calorifică.

Umiditatea totală de exprimă prin relaţia:

Unde:

Wt – umiditate totală (%)

Wr – umiditate relativă (%)

Wh – umiditate hidroscopică (%)

Umiditatea relativă = % de apă care se poate îndepărta prin evaporare în aer

liber la temperatura de 16-20°C, la o umiditate relativă a aerului de 50%.

Umiditatea higroscopică sau absolută = conţinutul de apă din deşeuri care nu

poate fi îndepărtat decât prin uscare în etuvă la t = 105°C.

2

Referitor la umiditatea deşeurilor, tendinţa pe plan mondial este de scădere ca

urmare a dezvoltării industriei alimentare şi a creşterii volumului produselor conservate

şi a celor semifabricate.

Europa: W = 25-30%

România: W = 55-60%

3. Puterea calorifică

Puterea calorifică a deşeurilor menajere = cantitatea de căldură degajată prin

arderea unui kg de deşeu brut.

Puterea calorifică a deşeurilor se determină în 2 condiţii:

a) în condiţiile unor deşeuri umede când se obţine puterea calorifică inferioară (Hi)

b) în condiţiile unor deşeuri uscate în prealabil când se obţine puterea calorifică

superioară (Hs)

Determinarea puterii calorifice:

a) direct cu ajutorul calorimetrului

O probă de deşeuri menajere cu masa de 1 kg se incinerează într-un calorimetru

şi se determină Hs. Hi se determină conform relaţiei:

Hi = (Hs – 5,83W)x4,18 (kJ/kg)

Unde: W = % de apă din masa materialului prelevat pentru probă

W = Wt + 729H (%); Wt – umiditatea totală (% masic al apei din combustibil); H =

% masic al puterii calorifice din combustibil.

b) Calculul puterii calorifice medii pe baza puterii calorifice a componenţilor

deşeurilor

Unde: pi (i = 1...n) – compoziţia procentuală a componenţilor deşeului menajer

hi (i = 1...n) – puterea calorifică inferioară corespunzătoare fiecărui component al

deşeului (kJ/kg)

Puterea calorifică inferioară pentru diferiţi constituenţi:

Resturi alimentare 15.000-20.500 kJ/kg

Hârtie, carton 16.000-18.000 kJ/kg

Textile 16.000-19.800 kJ/kg

Deşeuri din lemn 18.000-20.600 kJ/kg

Maeriale plastice 29.200-37.600 kJ/kg

Oase: 16.000 kJ/kg

3

c) Indirect – în instalaţia de incinerare

Unde: Qr – cantitatea de căldură recuperată (kJ)

Qp – cantitatea de căldură pierdută prin gazele de ardere, prin zgură şi cenuşă,

căldura absorbită de materialele care ard (Me, sticlă, pietre, etc), precum şi căldura

acumulată în instalaţia de incinerare (kJ)

G – masa deşeurilor incinerate (kg)

Europa: Hi = 8.200-8.400 kJ/kg

România: Hi = 2.650-3.000 kJ/kg

4. Determinarea raportului C/N

Raportul C/N ne dă indicii asupra stadiului de fermentare a deşeurilor menajere

şi transformarea lor în compost.

Se determină în laborator, pe diferite probe de deşeuri supuse fermentării.

Din punct de vedere al nivelului de fermentare, starea deşeurilor menajere se

poate aprecia astfel:

C/N = 20-35 – deşeuri menajere proaspete

C/N = 10-25 – deşeuri menajere compost

C/N = 15-18 – compost bun

C/N = 10 – sol fertil

4