UNIVERSITATEA "DUNAREA DE JOS" DIN GALATI CATEDRA DE SISTEME TERMICE SI INGINERIA MEDIULUI

PROCESAREA DEEURILOR

ION V. ION

1

Cuprins 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Introducere Managementul integrat al deeurilor Cadrul legislativ n domeniul gestionarii deeurilor Principalele probleme n domeniul gestiunii deeurilor Sursele deeurilor solide. Tipuri de deeuri. Compoziia deeurilor solide Caracteristicilor deseurilor Colectarea si transferul deseurilor Tehnologii pentru procesarea de baza a deseurilor solide Reducerea deeurilor i recuperarea materialelor Depozitarea controlata a deseurilor Tehnologii de tratare i distrugere a deseurilor

2

Bibliografie 1. Antonescu N. N., .a, Gestiunea si tratarea deseurilor urbane. Gestiunea regionala, Ed. MatrixRom, Bucureti, 2006. 2. Bold O.V., Maracineanu G.A., Managementul deseurilor solide urbane si industriale, Ed. MatrixRom, Bucureti, 2004. 3. Capatina C., Racoceanu C., Deseuri, MatrixRom, Bucureti, 2006. 4. Ianculescu, O., Solid waste engineering, Ed. MatrixRom, Bucureti, 2004. 5. Paunescu I., Atudorei A., Gestiunea deseurilor urbane, Ed. MatrixRom, Bucureti, 2004. 6. Voicu Ghe., Paunescu I., Procese si utilaje pentru ecologizarea localitatilor, Ed. MatrixRom, Bucureti, 2006.

3

1. Introducere Dezvoltarea cultural a umanitii de la societatea nomad la cele sedentare i ulterior dezvoltarea oraelor a creeat necesitatea gestiunii deeurilor. Cele mai vechi forme de management al deeurilor menionate chiar n Biblie implicau ngroparea i arderea, ambele continund s fie ntr-o form mai rafint opiuni de management n sistemele moderne de management integrat al deeurilor. Conform dicionarului explicativ al limbii romne (DEX 98), prin deeu (de la cuvntul francez dchet) se nelege rest dintr-un material rezultat dintr-un proces tehnologic de realizare a unui anumit produs, care nu mai poate fi valorificat direct pentru realizarea produsului respectiv.

Deeuri municipale amestecate

Odat ce o substan sau un obiect a devenit deeu rmne deeu pn cnd este recuperat n totalitate sau nu mai posed un potenial pericol pentru mediul nconjurtor sau sntatea uman. Potrivit Directivei 2008/98/CE a Parlamentului European i a Consiliului din 19 noiembrie 2008 privind deeurile: (a) "deeuri" nseamn orice substan sau obiect pe care deintorul l elimin sau intenioneaz sau are obligaia s se debaraseze; 2. "Deeuri periculoase" nseamn orice deeuri care prezint una sau mai multe dintre proprietile periculoase enumerate n anexa III; 3. "Uleiuri uzate" nseamn orice lubrifiant mineral sau sintetic sau uleiurile industriale care au devenit improprii pentru utilizarea pentru care au fost destinate iniial, cum ar fi uleiurile utilizate de la motoarele cu combustie i uleiurile de cutie de viteze, uleiuri lubrifiante, uleiuri pentru turbine i uleiurile hidraulice; 4. "Deeuri biologice" nseamn deeurile biodegradabile din grdini i din parcuri, produse alimentare i deeuri de buctrie din gospodrii, restaurante, catering i spaii de vnzare cu amnuntul i deeurile provenite din fabricile de prelucrare a produselor alimentare; 5. "Productor de deeuri" nseamn orice persoan ale crei activiti produc deeuri (productor iniial de deeuri) sau orice persoan care efectueaz operaiuni de pre-tratare, amestecare sau alte operaiuni care au ca rezultat schimbarea naturii sau a compoziiei acestor deeuri; 6. "Deintor de deeuri" nseamn productorul deeurilor sau persoana fizic sau juridic care este n posesia deeurilor; 7. "Comerciant" nseamn orice ntreprindere care are un rol principal pentru cumprarea i pentru vnzarea ulterioar a deeurilor, inclusiv acei comerciani care nu intr fizic n posesia deeurilor; 8. "Broker" nseamn orice ntreprindere care se ocup de recuperarea sau eliminarea deeurilor n numele altor persoane, inclusiv brokerii care nu intr fizic n posesia deeurilor; 9. "Gestionarea deeurilor" nseamn colectarea, transportul, recuperarea i eliminarea deeurilor, inclusiv supravegherea acestor operaiuni i ntreinerea ulterioar a amplasamentelor de eliminare, inclusiv aciunile ntreprinse de un comerciant sau un broker;4

10. "Colectare" nseamn strngerea deeurilor, inclusiv sortarea preliminar i stocarea preliminar a deeurilor n vederea transportrii la o instalaie de tratare; 11. "Colectare separat" nseamn colectarea n cazul n care un flux de deeuri este pstrat separat n funcie de tipul i natura, astfel nct s faciliteze un tratament specific; 12. "Prevenire" nseamn msurile luate nainte ca o substan, un material sau un produs s devin deeu, care reduc: (a) cantitatea de deeuri, inclusiv prin reutilizarea produselor sau prelungirea duratei de via a produselor; (b) impactul negativ al deeurilor asupra mediului i sntii umane; sau (c) coninutul de substane nocive n materiale i produse; 13. "Reutilizare" nseamn orice operaiune prin care produsele sau componentele care nu sunt deeuri sunt utilizate din nou n acelai scop pentru care au fost concepute; 14. "Tratare" nseamn operaiunile de valorificare sau eliminare, inclusiv pregtirea prealabil valorificrii sau eliminrii; 15. "Recuperare" nseamn orice operaiune al crui rezultat principal este: deeurile servesc unui scop util prin nlocuirea altor materiale care altfel ar fi fost folosite pentru a ndeplini o anumit funcie, sau deeurile sunt pregtite pentru a ndeplini aceast funcie n economie n general. Anexa II stabilete o list ne-exhaustiv a operaiunilor de recuperare; 16. "Pregtirea pentru reutilizare" nseamn operaiunile de verificare, curare sau valorificare prin reparare, prin care produsele sau componentele produselor care au devenit deeuri sunt pregtite astfel nct s poat fi refolosite, fr nici o alt operaiune de pre-procesare; 17. "Reciclare" nseamn orice operaiune de recuperare prin care deeurile sunt transformate n produse, materiale sau substane pentru scopul iniial sau pentru alte scopuri. Aceasta include retratarea materialelor organice, dar nu include valorificarea energiei i conversia n materiale care vor fi utilizate drept combustibil sau pentru operaiunile de rambleiere; 18. "Regenerarea uleiurilor uzate" nseamn orice operaiune de reciclare prin care uleiurile de baz pot fi produse prin rafinarea uleiurilor uzate, n special prin ndeprtarea contaminanilor, a produselor de oxidare i a aditivilor coninui n astfel de uleiuri; 19. "Eliminare" nseamn orice operaiune care nu este de valorificare, chiar n cazul n care operaiunea are ca o consecin secundar recuperarea de substane sau de energie. Anexa I stabilete o list ne-exhaustiv a operaiunilor de eliminare; 20. "Cele mai bune tehnici disponibile" nseamn cele mai bune tehnici disponibile astfel cum sunt definite la articolul 2 alineatul (11) din Directiva 96/61/CE.

2. MANAGEMENTUL INTEGRAT AL DEEURILOR Exist diferite moduri de gestionare a deeurilor n scopul minimizrii riscului pentru sntatea public i mediu. Mult timp, managementul deeurilor s-a realizat ntr-un mod fracionat i relativ neplanificat. Experiena a artat c o abordare mai durabil a utilizrii resurselor i a managementului deeurilor este necesar. Dezvoltarea durabil este un echilibru ntre nevoile economiei, societii i mediului. Pasul spre abordarea integrat a managementului deeurilor a fost fcut n 1962, cnd aceast abordare a fost descris ca tratnd problema n totalitatea ei ca un sistem interconectat de operaii i funcii. Recunoaterea complexitii practicilor de management a deeurilor i acceptarea c analiza i modelarea matematic a sistemelor sunt necesare optimizrii operaiilor de management a reprezentat pasul fundamental spre conceptul de management integrat al deeurilor. Recunoaterea faptului c implementarea sistemelor de management integrat trebuie s se fac diferit de la caz la caz s-a produs n 1978, cnd Agenia de Protecia Mediului din SUA a declarat c metodele de management a deeurilor, echipamentul i practicile nu trebuie s fie aceleai pe tot teritoriul rii atta timp ct condiiile difer i este vital ca procedurile s difere pentru a le satisface. Aceasta a fost trecerea de la o abordare ierarhic a managementului deeurilor la o abordare ce este mai flexibil n aplicare.5

n 1991, un grup de lucru al Comunitii Economice Europene a publicat un proiect de strategie regional pentru managementul integrat al deeurilor care definete managementul integrat al deeurilor ca un proces al schimbrii, n care conceptul de management al deeurilor este lrgit gradual pentru a include eventuala necesitate de control al fluxurilor de gaze, lichide i materiale solide din mediul omului. Astfel, conceptul de management integrat al deeurilor include toate tipurile de deeuri, opiunea utilizrii unei game de tehnologii de tratare depinznd de situaie. Tot n aceeai perioad s-a dezvoltat i conceptul de dezvoltare durabil ca dezvoltarea care urmrete nevoile prezentului, fr a compromite posibilitatea generaiilor viitoare de a-i satisface nevoile lor. Raportul Brundtland al Comisiei Mondiale pentru Mediu i Dezvoltare (World Commission for Environment and Development - WCED) intitulat "Viitorul nostru comun (Our Common Future) subliniaz clar c dezvoltarea durabil poate fi realizat numai dac societatea n general i industria n particular au nvat s produc mai mult din mai puin (more from less); mai multe bunuri i servicii cu mai puine resurse (inclusiv energie) i mai puin poluare i deeuri. Sistemele de management integrat al deeurilor combin fluxurile de deeuri, colectarea deeurilor, metodele de de tratare i eliminare ntr-un sistem de management al deeurilor care are drept obiectiv dezvoltarea durabil, eforturi economice i sociale acceptabile pentru orice regiune specific. Aceasta este realizat prin combinarea unor opiuni de tratare a deeurilor incluznd reducerea deeurilor, refolosirea, reciclarea, compostarea, fermentaia anaerob (biogazificarea), tratamentul termic i depozitarea controlat pe sol. (fig.1). Esenial este nu cte opiuni de management al deeurilor sunt folosite, nici dac ele sunt folosite n acelai timp ci cum sunt ele combinate ntr-un mod optim ca parte a unei abordri integrale. Managementul integrat al deeurilor ia n considerare ntregul sistem i caut cea mai bun combinaie a metodelor pentru a minimiza costurile i a maximiza protecia mediului i beneficiul social. Principiile managementului integrat al deeurilor sunt: managementul integrat al deeurilor face posibil ca deciziile s se bazeze pe cele mai bune practici i costuri transparente. Cu ct este mai mic cantitatea de deeuri produse cu att costurile ce revin generatorului de deeuri sunt mai mici. Aceasta ofer stimulente pentru utilizator s reduc cantitatea de deeuri pe care le genereaz; managementul integrat al deeurilor ia n considerare toate opiunile (colectare, reciclare, compostare, fermentarea anaerob, tratarea termic cu recuperarea cldurii i depozitarea controlat pe sol) pentru ntregul flux al deeurilor solide municipale; mprirea responsabilitilor. Productorii, distribuitorii, negustorii cu bucata si consumatorii au responsabilitatea de a susine managementul integrat al deeurilor. Fiecare grup este responsabil pentru managementul corect al deeurilor pe care le produc; sunt considerate trei criterii: aciunea asupra mediului, eficiena economic i acceptabilitatea social; aplicarea flexibil la diferite comuniti i regiuni; costuri transparente pentru managementul deeurilor; recuperarea i reciclarea orientate spre pia; evaluarea continu pentru acomodarea la schimbrile n cantitate i calitate a fluxului de deeuri.

Managementul integrat al deeurilor este un concept ce are aplicatii locale diferite i care depinde de multe variabile cum ar fi compoziia fluxului de deeuri, infrastructura, pieele pentru materialele reciclabile, buget, legislaia local i disponibilitatea terenului pentru depozitare. Managementul integrat al deeurilor caut cele mai bune opiuni pentru managementul deeurilor cu accent pe evaluarea tuturor strategiilor disponibile de a oferi sisteme mai durabile.

6

re bio lo

ca gi

e F erme erar nta up re ec ae r r a ra e u perar Fer ld recu men tar u ra du

a ob

are) post om (c

Trata

e

ba aero an

Re ci

re cla

Reducere si refolosireit oz

Uti liz la d ar ep

Dep ozit are a

Fig. 1. Elementele unui sistem de management integrat al deeurilor.

Incin e ta rar ol a ef ntr d a co Inciner e ca r de are az c de are ca leg

Tr7

ata re

te r

ic a m

producere de energie

3. CADRUL LEGISLATIV IN DOMENIUL GESTIONARII DESEURILOR Activitile n cadrul gospodririi deeurilor sunt reglementate n Romnia, ca i n toate rile europene, prin lege. Nevoia de reglementare deriv din potenialul conflictual presupus de proprietile amestecului de reziduuri. Deeul din locuine conine componente care pot fi descompuse biologic, ca i chimic i/sau fizic reactive. De aceea exist pericolul vtmrii mediului nconjurtor i a zonei de locuit n timpul transportului necorespunztor al deeurilor. Lezarea populaiei prin ageni patogeni din materialul organic din deeurile menajere, de la abator i spital aflate n aer liber este la fel de periculoas ca de exemplu efectele gazelor degajate din deeuri asupra climei. Trebuie de aceea ca datele necesare pentru protejarea sntii i a mediului nconjurtor s fie reglementate prin legi. Iau natere astfel, prin activitile statului n cadrul preocuprii pentru asigurarea calitii vieii, norme pentru manevrarea deeurilor n mod direct (prin Ordonana de Urgen a Guvernului Romniei privind regimul deseurilor, alte ordonane i norme tehnice), respectiv indirect prin normele domeniilor tangente. Baza pentru contruirea cadrului juridic al managementului deeurilor este format de legislaia pentru administraia public i preocuparea pentru asigurarea calitii vieii i a sntii. Un alt sector important este constituit de legislaia proteciei mediului, n corelaie cu legile pentru protecia apelor. Pe lng protejarea mpotriva efectelor nocive ale deeurilor, trebuie luate n considerare o serie de aspecte economice i de a organiza ca atare gospodrirea deeurilor. Condiiile cadru pentru diversificarea activitilor economice, de exemplu reciclarea materialelor, trebuie de asemenea s fie reglementate. Posibilele forme de aciune trebuie s se concretizeze n spiritul unei gestiuni corespunztoare. i n ntreprinderile de producie trebuie organizat colectarea separat a prii valorificabile, n spiritul unei economii n circuit. Integrarea legislaiei europene privind gestionarea deeurilor Pentru Romnia este necesar adaptarea dreptului naional la standardele europene. Ordonana de Urgen 78/2000 privind regimul deseurilor, completata si aprobata prin Legea 426/2001, ia n considerare coninutul directivelor 75/442/CE despre deeuri i 91/689/CE despre deeuri periculoase. Legile naionale, ordonanele, normativele i standardele tehnice care vizeaz managementul deeurilor sunt ordonante n cele ce urmeaz, dup domeniile de competen: Legea protectiei mediului nr.137/1995 republicata cu modificarile si completarile ulterioare Legea nr.426/2001 pentru aprobarea OUG nr.78/2000 privind regimul deseurilor HG nr. 123/2003 privind aprobarea Planului National de etapa de Gestionare a Deseurilor OUG nr.16/2001 privind gestionarea deseurilor industriale reciclabile aprobata cu modificari prin Legea nr. 465/2001 si modificata prin OUG 61/2003 HG nr. 856/2002 privind evidenta gestiunii deseurilor si aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv deseurile periculoase HG nr. 162/2002 privind depozitarea deseurilor Ordinul nr.95/2004 privind stabilirea criteriilor si procedurilor de acceptare a deseurilor la depozitare si lista nationala de deseuri acceptate de fiecare clasa de depozit de deseuri Ordinul nr. 757/2004 pentru aprobarea Normativului tehnic privind depozitarea deseurilor HG nr. 1470/2004 privind aprobarea Strategiei nationale de gestionare a deseurilor si a Planului national de gestionare a deseurilor HG nr.128/2002 privind incinerarea deseurilor Ordinul nr. 756/2005 pentru aprobarea Normativului privind incinerarea deseurilor HG nr.662/2001 privind gestionarea uleiurilor uzate, modificata si completata de HG nr.441/2002 HG nr. 1159/2003 pentru modificarea HG nr. 662/2001 privind gestionarea uleiurilor uzate HG nr. 1057/2001 privind regimul bateriilor si acumulatorilor ce contin substante periculoase8

HG nr. 173/2000 pentru reglementarea regimului special privind gestiunea si controlul bifenililor policlorurati si altor compusi similari Ordinul nr.279/2002 privind infiintarea Secretariatului tehnic pentru gestionarea si controlul compusilor desemnati in cadrul Directiei de gestiune a deseurilor si substantelor chimice periculoase HG nr. 349/2002 privind gestionarea ambalajelor si deseurilor de ambalaje Ordinul 880/2004 privind procedura de raportare a datelor referitoare la ambalaje si deseuri de ambalaje HG nr. 1357/2002 pentru stabilirea autoritatilor publice responsabile de controlul si supravegherea importului, exportului si tranzitului de deseuri HG nr.228/2004 privind controlul introducerii in tara a deseurilor nepericuloase in vederea importului, perfectionarii active si a tranzitului Legea nr. 6/1991 pentru aderarea Romaniei la Conventia de la Basel privind controlul transportului peste frontiere al deseurilor periculoase si al eliminarii acestora HG 170/2004 privind gestionarea anvelopelor uzate Ordinul nr.2/2004 pentru aprobarea Procedurii de reglementare si control al transportului deseurilor pe teritoriul Romaniei Ordinul nr.344/2004 pentru aprobarea Normelor tehnice privind protectia mediului si in special a solurilor, cand se utilizeaza namolurile de epurare in agricultura HG nr. 166/2004 pentru aprobarea proiectului Dezvoltarea sistemului de colectare a deseurilor de ambalaje PET postconsum in vederea reciclarii Ordinul 117/2004 privind aprobarea Normelor metodologice de de aplicare a HG nr. 166/2004 pentru aprobarea proiectului Dezvoltarea sistemului de colectare a deseurilor de ambalaje PET postconsum in vederea reciclarii Ordinul 338/2004 pentru aprobarea Procedurii si criteriilor de autorizare pentru persoanele juridice in vederea preluarii responsabilitatii privind realizarea obiectivelor anuale de valorificare si reciclare a deseurilor de ambalaje Ordonanta de Urgenta nr.99/10.11.2004 privind instituirea Programului de stimulare a innoirii Parcului national auto Ordonanta de Urgenta nr.1/21.01.2005 pentru modificarea OUG nr.99/2004 privind instituirea Programului de stimulare a innoirii Parcului national auto Ordinul nr. 130/2005 pentru aprobarea Instructiunilor privind modalitatile de aplicare a OUG nr.99/2004 privind instituirea Programului de stimulare a noirii Parcului national auto, modificata si completata prin OUG nr.1/2005 Hotararea nr. 2406/21.12.2004 privind gestionarea vehiculelor scoase din uz.

9

3. PRINCIPALELE PROBLEME DIN DOMENIUL GESTIUNII DEEURILOR Condiii de evacuare, transfer, recuperare i procesare a deeurilor solide Manipularea i procesarea deeurilor solide implic dou tipuri de probleme: - sntatea i sigurana publicului - sigurana i sntatea lucrtorilor. Deoarece activitile n staiile de transfer, recuperarea deeurilor i evacuarea acestora prezint un pericol potenial, accesul publicului trebuie s fie controlat i foarte limitat. Staiile cele mai convenabile pentru depozitarea articolelor reciclabile pentru public trebuie s fie la distane mari de principalele ci de trafic public. Pentru sigurana publicului, acesta nu trebuie s fie lsat s arunce deeurile direct n puul staiilor de colectare i transfer. Rampele de gunoi sau gropile de gunoi trebuie s fie prevzute cu garduri care s mpiedice accesul publicului i cu indicatoare pe care s fie scris Accesul interzis. Principalele cerine cu privire la sigurana i sntatea muncitorilor sunt: pulverizarea de ap peste deeuri pentru a mpiedica ridicarea prafului; folosirea mtilor de praf pentru muncitori, care s previn inhalarea prafului; folosirea mtilor cu aer condiionat i filtre de praf; folosirea mbrcmintei de protecie, a nclmintei de siguran, a mnuilor impermeabile, a ochelarilor de protecie i a dopurilor de urechi pentru protecia personal. Compostarea este procesul de convertire a deeurilor organice n ngrmnt pentru sol. Problemele de sntate public ce apar se datoreaz riscului ca organismele patogene s supravieuiasc n urma proceselor. Este important ca produsul finit, dac este livrat pieii s fie lipsit de organisme patogene. n general, cele mai multe organisme patogene ce se gsesc n deeuri sunt distruse la temperaturile folosite n operaiile de compostare (55C pentru 2-3 sptmni). Metalele grele pot constitui, de asemenea, o problem n procesele de compostare. Cnd metalele din deeuri sunt mrunite, particulele de metal se pot ataa de materialul organic care, dup compostare, este aplicat pe sol. Metale precum cadmiu, plumbul i mercurul sunt foarte toxice. Poluarea apei i a aerului produs prin procesarea deeurilor solide Una dintre problemele asociate depozitrii pe sol a deeurilor solide este producerea de gaz metan de ctre microorganismele ce descompun anaerobic materia organic. Gazul se poate infiltra prin gunoi i se poate acumula n depozite care dac nu sunt ventilate, prezint pericol de explozie. O alt problem o constituie poluarea apei, dac deeurile nu sunt depozitate corespunztor pe suprafaa pmntului. Dac nu se controleaz infiltraiile ce rezult din precipitaii, apa va curge printre deeuri. Acest lichid (levigat) dizolv materiile organice i metalele grele i ptrunde n apele freatice sau de suprafa din apropiere nrutind calitatea lor. Incineratoarele produc o cantitate mare de cenu, care este depozitat n rampe de gunoi speciale. Aceast cenu conine materiale toxice, cum ar fi: metale grele i dioxin i poate polua apele subterane. nlturarea necorespunztoare a deeurilor solide poate duce la poluarea aerului cu gaze ru mirositoare, fum i produse ale arderii deschise 9necontrolate). O alt problem ridicat de nlturarea deeurilor este cea a polurii aerului cu particule i gaze provenite de la rampele de gunoi i incineratoare. Gazele poluante rezultate de la incineratoarele fr echipamente de tratare a gazelor pot conine: CO, SO2, NOX, dioxin i acid clorhidric gazos. Aceste gaze pot cauza probleme serioase de mediu i sntate, cum ar fi: probleme respiratorii, cancer, smogul i ploile acide. Aspecte privind sntatea public i protecia mediului10

Protecia sntii publice, a mediului nconjurtor i estetica sunt principalele motive pentru nlturarea i depozitarea deeurilor solide. O evacuare necorespunztoare a deeurilor atrage obolanii, mutele, narii i multe alte tipuri de insecte. Deeurile impropriu depozitate ofer hran i loc pentru nmulirea roztoarelor i insectelor i polueaz solul, apele de suprafa ct i aerul. Alte componente ale deeurilor solide, cum ar fi cuiele, obiectele metalice ascuite, cioburi de sticl, pesticidele provenite din gospodrii, solvenii i buteliile de spray pot fi de asemenea periculoase. Reglementrile privind sntatea public trebuie s limiteze accesul public n zonele de lucru i s impun folosirea echipamentelor de protecie pentru muncitori. Surse de boli infecioase Datorit umiditii i cldurii, cele mai multe deeuri organice i menajere devin surse de infecie. Aa cum s-a menionat mai nainte evacuarea sau depozitarea improprie a deeurilor solide atrage roztoarele, narii i mutele care sunt purttori primari de ageni patogeni. Deeurile precum sunt anvelopele uzate i recipienii de orice fel rein apa, care ofer un loc propice pentru nmulirea narilor. Principalele boli infecioase transmise de mute i nari sunt gastroenteritele, hepatitele, dezinteria i encefalita. narii i mutele pot transmite de asemenea malaria, febra tifoid i paratifoid, holera i febra galben. Aceste boli sunt ntlnite mai ales n rile subdezvoltate, datorit condiiilor insalubre din aezrile urbane. Pot fi ntlnite i alte boli, precum ciuma bubonic i tifosul, transmise de mutele i pduchii, care vin n contact cu roztoarele. Riscuri fizice i chimice Generarea organismelor patogene i transmiterea bolilor infecioase nu sunt singurele aspecte ce in de sntatea public. Cteva componente ale deeurilor solide pot fi de asemenea surse de pericole pentru sntatea public i pentru mediul nconjurtor. n multe ri, mai ales n cele dezvoltate, sunt folosite n gospodrii chimicale precum: insecticidele, erbicidele, pesticidele, fluidele pentru curare (mai ales cele bazate pe amoniac), solveni, arsenic sau compui ce conin plumb. Recipienii acestor materiale nu sunt ntotdeauna golite complet nainte de a fi aruncate i chiar n cantiti mici, chimicalele rmase prezint un pericol pentru oameni i animale. Multe din aceste deeuri, inclusiv chimicale toxice, azbestul provenit din demolri i deeuri medicale sunt prezente n deeurile solide municipale. Evacuarea acestor deeuri constituie un mare potenial de contaminare a solului i a apei de suprafa, iar obiectele ascuite i ruginite din metal i cioburile de sticl pot provoca rni serioase. Cei care manipuleaz deeurile, ct i publicul sunt expui pericolului de explozie sau de aprindere a solvenilor sau a gazolinei. Echipa ce colecteaz deeurile este expus pericolelor fizice i chimice atunci cnd se manipuleaz containerele cu deeuri n vederea golirii lor n vehicole de colectare. Tot mai mult, managementul deeurilor se preocup de pregtirea i mbuntirea mecanizrii operaiilor de colectare pentru reducerea riscului de rnire a muncitorilor i de cretere a eficienei muncii. Prevenirea bolilor infecioase i a altor pericole Controlul mutelor necesit eliminarea locurilor de rspndire i ngrdirea ccesului acestora la hran. Aceasta implic curenie, ordine, o bun gospodrire i aplicarea msurilor sanitare recomandate: eliminarea hranei accesibile mutelor, a umiditii i a cldurii. Deeurile organice trebuie puse n containere bine nchise i curate la exterior. Containerele trebuie pstrate n locuri aerisite i rcoroase, iar scurgerile din acestea trebuie evitate. Containerele pentru deeurile solide trebuie curate cu ap fierbinte i amestecuri de curire i prevzute cu garnitur interioar rezistent la ap pentru evitarea murdririi prin scurgere. Mutele de cas, ce se dezvolt n pmnt, pot penetra pe o adncime de 1,5 m pmntul necompactat i aproape 125 mm pmntul compactat. Aceasta arat11

importana colectrii prompte, a nlturrii i compactrii pe msur ce se depoziteaz, urmat de acoperirea zilnic cu pmnt a deeurilor. Controlul narilor impune eliminarea locurilor de rspndire. Dac recipienii aflai printre deeuri sunt sfrmai n buci pentru a nu reine apa, problemele narilor asociate cu deeurile solide pot fi eliminate. Populaia de obolani poate fi controlat prin pstrarea deeurilor organice n containere bine nchise din metal sau plastic. n plus, frecvena colectrii i curirii spaiilor de colectare este important. Acoperirea compact zilnic a deeurilor depozitate liber pe suprafaa pmntului (rampe de gunoi) duce la nlturarea roztoarelor.

12

4. SURSELE DEEURILOR DEEURILOR SOLIDE a) b) c) d)

SOLIDE.

TIPURI

DE

DEEURI.

COMPOZIIA

Dup natura i locul de producere, deeurile se clasific n : Deeuri municipale Deeuri industriale Deeuri agricole Deeuri periculoase.

a) Deeurile municipale includ: deeurile din gospodrii, din instituii, sectorul comercial, municipal i cel industrial mai puin deeurile de proces. Deeurile din gospodrii, numite i rezideniale include materiale solide evacuate din locuinele singulare, multifamiliale i blocuri precum deeurile menajere, moloz, vechituri, rebuturi, deeuri voluminoase i cenu. Deeurile menajere rezult din activitile de preparare, mpachetare i consumul hranei. Aceste deeuri sunt n mare parte putrescibile. Eliminarea rapid de la locul de generare, stocarea atent i depozitarea sunt necesare deoarece aceste deeuri atrag obolanii i mutele i produc mirosuri puternic neplcute. Molozul, vechiturile i resturile constau din hrtie i produse din hrtie, ambalaje din sticl, bidoane, cutii de conserve, articole din plastic, haine vechi, produse din piele, metal, sticl, ceramic, praf, deeuri din grdini i altele. Deeurile voluminoase cuprind deeurile grele i mari, cum ar fi: articole de mobil, jucrii, electronice, cauciucuri, instrumente. Datorita mrimii, greutii si generrii lor neregulate sunt necesare tehnici de manipulare si colectare speciale. Cenua este rezultatul arderii lemnelor de foc, a crbunelui si a altor combustibili casnici pentru nclzirea spaiilor de locuit si pentru prepararea hranei. Deeurile solide municipale includ si reziduurile solide provenite din serviciile si funciile municipale. Noroiul generat de instalaiile de tratare/epurare a apelor si a apelor uzate trebuie nlturat corespunztor pentru a preveni contaminarea apelor de suprafa si de adncime. Aceste sisteme de tratare funcioneaz fie sub autoritatea municipalitii, a companiilor de utiliti publice sau sub autoritatea sanitara. Gunoaiele stradale rezulta din colectarea sfrmaturilor si a ceea ce se matura de pe strzi si sunt mai ales anorganice (nisip, pietri, murdrie). Calitatea si coninutul acestor deeuri depinde de anotimp si de frecventa operaiilor de curire. In timpul toamnei principalul deeu l constituie frunzele, iar in timpul iernii nisipul si cenua folosite pentru acoperirea zpezii, a gheii. Parcurile si locurile publice sunt generatoare de gunoaie precum: ambalaje din hrtie, sticla, plastic, cutii de conserve, produse alimentare, scrum si altele. La acestea se adaug deeurile rezultate din intreinerea copacilor, spatiilor cu iarba, a tufiurilor si a czturilor datorate furtunilor. Animalele moarte reprezint o problema majora in zonele apropiate de habitatul animalelor slbatice sau in comunitile in care nu exista un control al animalelor. Chiar daca este mpotriva legii, oamenii arunca ambalaje din sticla, hrtie, carton i plastic, recipieni pe strzi, in canale de scurgere si in parcuri. Ocazional, utilaje uzate sunt abandonate in locuri publice (automobile vechi pe strzi). Toate aceste deeuri formeaz categoria deeurile abandonate. Deeurile din sectorul comercial si instituional pot fi mprite in deeuri menajere si resturi nefolositoare si sunt generate in magazine, restaurante, piee, birouri, hoteluri, magazine de reparaii, instituii de nvmnt si cercetare, spitale, nchisori. In spitale si laboratoarele de cercetare sunt generate deeuri care sunt solide sau semisolide si ele pot include chimicale toxice, materiale radioactive, materiale patogene sau explozive. Aceste deeuri, datorita pericolului pe care-l prezint, necesita colectare speciala, manipulare si depozitare in funcie de caracteristicile materialului. Deeurile provenite din construcii si demolri includ lemn, metal, crmizi, sticla, plastic, evi, sarma, beton. Cantitatea si componenii acestor deeuri pot varia mult.13

b) Deeurile industriale sunt produse in doua sectoare de activitate: sectorul comercial si instituional si n procesele industriale. Deeurile comerciale si instituionale sunt generate in birouri, cofetarii si alte activitati legate de personal. Aceste deeuri sunt incluse in categoria deeurilor municipale. Deeurile de proces sunt generate in industrii ce includ instalaii chimice, rafinrii, instalaii electrice, mecanice. Unele dintre aceste deeuri pot fi periculoase si necesita o manipulare corespunztoare. Cele mai multe dintre deeuri sunt controlate de industriile care le genereaz, dar sunt unele ce se depoziteaz liber pe sol. c) Deeurile agricole reprezint o problema in zonele rurale. Cantitati importante de balegar/gunoi sunt generate n operaiile de hrnire a vitelor, cailor, oilor, caprelor, ginilor, gtelor si ndeprtarea acestora este foarte costisitoare pentru gospodar. Un volum mare de deeuri rezulta din tierea vitei de vie si a pomilor fructiferi, deeuri care pot adposti insecte si boli ale plantelor. Golirea recipienilor si a sacilor de fertilizatori, insecticide sau pesticide poate duce la contaminarea apei si a solului cu chimicale. d) Deeurile periculoase sunt deeurile toxice, inflamabile, explozive si infecioase. Multe produse folosite zilnic intr-o locuina precum: adezivi, cosmeticale, vopsele, produse pentru ndeprtarea mutelor si a tantarilor, produse de curatat, baterii, becuri, degresani, filme foto, paste de lustruit pantofi, mobila, produse pentru automobil (antigel, baterie auto, ulei de motor, ulei uzat de motor, benzina, motorina), precum si produsele folosite la grdinrit (erbicide, insecticide, fungicide) conin chimicale periculoase. Acestea pot fi gsite in garaje, in pivnie, sub chiuveta de la buctrie si in bai. Substanele periculoase coninute de aceste materiale pot fi duntoare pentru sntatea publica si pentru mediul nconjurtor daca ele sunt folosite sau nlturate in mod necorespunzator. O alta sursa de deeuri periculoase o constituie unitatile comerciale, cum ar fi: curatatoriile si atelierele de reparaii auto care produc deeuri ce conin solveni, vopsitoriile care produc deeuri ce conin vopsea si dizolvani, imprimeriile care produc deeuri ce conin cerneluri, atelierele pentru reparaii electrocasnice ce produc deeuri ce conin materiale sintetice si magazinele ce vnd produse pentru protecia plantelor si a culturilor, acestea producnd deeuri ce conin fungicide si erbicide. Aceste deeuri ajunse in rampele de gunoi pot ptrunde in sol, in apa sau ajung in aer. COMPOZITIA DESEURILOR SOLIDE Termenul de compoziie este folosit pentru a descrie componenii individuali ai fluxurilor de deeuri solide si distribuia lor relativa, exprimata in procente masice. Aceasta informaie este importanta cnd se evalueaz echipamentul necesar si planurile de management. Compoziia deeurilor solide in Romnia s-a modificat considerabil de-a lungul anilor. Pana nu demult, deeurile solide municipale constau din cenua rezultata din arderea lemnului, crbunilor si resturi de alimente; resturile naturale precum produsele din lemn si metal fiind recuperate de ctre cautatorii prin gunoaie. De asemenea, resturile de alimente erau folosite ca hrana pentru vite si porcine sau erau aruncate pe terenurile agricole ca ingrasamant. Odat cu urbanizarea si industrializarea, stilul de viata al cetatenilor s-a schimbat si aceasta s-a reflectat si in generarea si in compoziia deeurilor. Au aprut produse noi din abundenta si cu preturi convenabile astfel ca articole precum cutiile de conserve, ambalajele din sticla si plastic, anvelope uzate si altele. Se consider a fi mai economic aruncarea acestora dect recuperarea. Ambalajele multor articole aruncate la gunoi au dus la formarea unor tipuri noi de deeuri naturale. Principalele componente ale deeurilor solide municipale din zilele noastre sunt: hrtia si cartonul, resturi de alimente, sticla, metale feroase si neferoase, materiale plastice, lemnul, cauciucul, pilea, textile, deeuri de plante. Compoziia deeurilor solide este puternic influenata de progresul tehnologic care produce schimbri in stilul de viata si de legislaia ce reglementeaz controlul deeurilor.

14

5. CARACTERISTICILOR DESEURILOR Proprietatile fizice, chimice si biologice ale deeurilor solide municipale Multe dintre aceste proprietati pot fi cuantificate prin calcule si prin culegerea de date, ele trebuind sa fie cunoscute in vederea proiectarii si dezvoltarii unui sistem de management. In trecut, cei care se ocupau de controlul deseurilor nu trebuiau sa cunoasca prea multe despre proprietatile fizice, chimice si biologice ale deseurilor solide deoarece cele mai multe dintre deseuri erau depozitate direct pe sol. In zilele noastre tehnicile de management a deseurilor solide implica reducerea si reciclarea, refolosirea i tratarea, ceea ce a impus cunoasterea proprietatilor deseurilor. Proprietatile fizice importante sunt: - greutatea specifica; - continutul de umiditate; - distributia dupa marimea particulelor; - capacitatea de retinere a apei; - conductivitatea hidraulica. Deoarece deseurile solide reprezinta o masa eterogena cu o compozitie schimbatoare, aceste caracteristici fizice trebuie raportate la un agregat sau la un component individual. In plus, diferite operatii de procesare conduc la modificarea caracteristicilor fizice, ceea ce face necesar determinarea caracteristicilor dupa fiecare oparetie de procesare. Greutatea specifica este definita ca masa unui material raportata la unitatea de volum [kg/m3]. Aici trebuie mentionata si starea deseului compactat sau necompactat. Greutatea specifica trebuie cunoscut pentru a evalua masa totala si volumul deseurilor ce vor fi procesate. Componentii specifici ai deseurilor solide variaza cu locul, sezonul, timpul de stocare. Valorile tipice ale greutatii specifice sunt: - 180 480 [kg/m3] pentru deseurile colectate in camioanele cu compactare; - 90 [kg/m3] pentru deseurile colectate in camioanele fara compactare. Aceste valori sunt valabile in cazul in care fiecare camion este plin. Greutatile specifice pentru cateva categorii tipice ale deseurilor sunt date in tabelul urmator. Componenti Hartie, carton, plastic Resturi menajere Sticla, metale neferoase, lemn, cauciuc, piele, textile Cenusa, caramizi, metale feroase Plastic Aluminiu Cutii de conserve Resturi vegetale Greutatea specifica [kg/m3] 81 300 162 480 65 162 90 100

Volumul ocupat de deseurile solide in anumite conditii determina numarul si marimea containerelor de colectare, a vehiculelor de colectere, statiilor de transfer si terenul necesar depozitarii. Coninutul de umiditatea face s creasc greutatea specifica pana cand deseul devine saturat cu apa. Cum apa inlocuieste aerul din cavitati, greutatea specifica creste, dar apa poate reduce greutatea specifica prin inlocuirea solidelor. Reducerea volumului deseurilor solide este importanta in colectarea, transportul si depozitarea. Aceasta poate fi exprimata prin raportul de compactare sau reducerea de volum:

V R v = 1 f V i

100 = (1 R c )100

[%]

unde: - Vi volumul initial, inainte de compactare [m3];15

Vf volumul final, dupa compactare [m3]. V Rc - raportul de compactare: R c = f Vi Coninutul de umiditate Coninutul de umiditate al deeurilor solide se poate exprima ca procente ale masei materialului umed din deeu sau ca procente ale masei materialului uscat din deeu. Cea mai utilizata este exprimarea ca procente ale materialului umed, conform relaiei:

md 100 [%] m unde: m-masa iniiala a probei de deeu, [kg]; d- masa probei dupa uscare la 105C, [kg]; w-continutul de umiditate, %. Coninutul de umiditate depinde de compoziie, anotimp si condiiile climaterice. Cunoasterea coninutului de umiditate este importanta la detrminarea puterii calorifice, a densitii i a materialului dizolvat la depozitarea in rampele de gunoi. w=Distrbuia granulometric Marimea particulelor precum i distribuia granulometric au un rol important in transformarile biologice, recuperarea materialelor i incinerare. Marimea si forma deeurilor solide variaz cu compoziia acestora. Domeniul de dimensiuni se intinde de la marimea unui grunte de nisip pn la mrimea articolelor de mobil i a aparatelor, dispozitivelor de uz casnic. Mrimea particulelor este relevant pentru reciclare, refolosire i pentru dimensionarea echipamentelor de procesare a deeurilor. Componentele deeurilor sunt descrise de obicei prin lungime x laime x nalime. Capacitatea de reinere a umiditaii Aceasta este cantitatea total de umiditate pe care o prob de deeu o poate reine impotriva forei gravitaionale .Capacitatea de reinere a umiditii are o mare importan in determinarea formrii de scursuri la depozitarea liber pe sol. Apa aflat n exces (peste capacitatea de reinere ) va strbate (percola) deeurile ncrcndu-se cu substane minerale i organice dnd natere la levigat (lixiviat). Capacitatea de reinere a umiditii se estimeaz cu urmtoarea relatie: m1 CRW = 0,6 0,55 m2 10000 + m1 unde: m1-masa stratului de deeu inclusiv stratul protector de la baza i apa din precipitaii. Se determin cu relaia: 1 m1 = m d + w p + m sp 2 in care: md -masa deeului wp - masa apei din precipitaii; msp - masa stratului protector; m2 - masa deeului uscat.

(

)

Permeabilitatea hidraulic a deeului compactat De permeabilitatea hidraulic a deeurilor compactate depinde rata de transport a levigatului i a altor contaminaii (gaze, impuriti microbiologice) prin stratul de deeuri solide. Cum deeurile solide nu sunt omogene, permeabilitatea hidraulic nu este izotrop. Ea depinde de densitatea deeului i are valoarea aproximativ de 1m/s. Debitul de levigat prin stratul de deeu solid se determina cu ajutorul legii lui Darcy: QV=KIA [cm3/s] sau [m3/zi]16

unde: K [m/zi] sau [cm/s] permeabilitate hidraulica; I [m/m] sau [cm/cm]-gradientul hidraulic sau panta; A [m2] sau [cm2]-aria seciunii prin care are loc curgerea. PROPRIETI CHIMICE Cunoaterea proprietilor chimice este important in luarea deciziei de procesare sau de recuperare a deeului. De exemplu arderea deeului sau compostarea depinde de compoziia chimic a acestuia. Deeurile pot fi separate in combustibile i necombustibile. Pentru deeurile solide combustibile sunt importante urmatoarele proprieti: - analiza imediat; - analiza elementar; - coninutul de energi (puterea calorific). Analiza imediat este o caracteristic chimic care determin coninutul de umiditate, materii volatile, carbon fix i de cenu. Asa cum se vede din tabelul de mai jos,analiza imediat este important in determinarea proprietilor combustibile a unui combustibil. Analiza imediat % (procente masice) Umiditate 15-40 (20) Materii volatile 40-60 (53) Carbon fix 5-10 (7) Cenu 10-30 (20)

De exemplu cu ct coninutul de umiditate este mai mare cu att puterea calorific este mai mic. La nclzirea deeului timp de o or pn la temperatura de 105C se elimin umiditatea. Inclzirea in continuare pn la o temperatur de (600-950C) conduce la degajarea volatilelor i aprinderea lor. Dup arderea volatilelor incepe arderea eterogen, la suprafat, a carbonului fix. Un coninut mai mare de carbon fix necesit un timp mai mare de ardere a deeului pe grtar. Prin analiza elementar se determin procentele fiecrui element coninut de deeul solid. Rezultatele analizei elementare sunt folosite la caracterizarea compoziiei chimice a materiei organice din deeu, la determinarea raportului C/N, care este esenial in procesele de conversie biologic (degradare bacterian). Carbonul, hidrogenul i oxigenul constituie elementele majoritare ale deeurilor, aa cum se vede i in tabelul urmtor. Analiza elementar Elementul %(procente masice) Umiditate 20 Carbon 30 Hidrogen 4 Oxigen 25.5 Azot 0.37 Sulf 0.13 Cenu i metal 20 Sulful coninut de deeurile solide, chiar i n caniti foarte mici, provoac poluarea aerului n timpul arderii deeurilor. La emisia de SO2 se poate aduga i emisia de compui halogenai. Cenua rezultat in urma arderii poate fi intr-o cantitate considerabil i poate conine metale grele care necesit o nlturare a lor, fiind considerate deeuri periculoase.17

Coninutul de cldur Puterea calorific a unui deeu poate fi determinat prin arderea unei cantiti determinate de deeu uscat in bomba calorimetric i calcularea cantitii de cldur degajate. Puterea calorific este numit superioar atunci cnd n gazele de ardere rezultate, apa lipsete (vaporii de ap s-au condensat i au cedat cldura lor de vaporizare) i este numit inferioar atunci cnd apa din gazele de ardere se gsete sub form de vapori. De obicei, puterea calorificeste raportat la starea iniial a deeului. Ea poate fi calculat pentru starea anhidr (uscat) a deeului cu relaia:Q ianh = Q ii 100 100 Wti

[kJ/kg]

unde: Q ii [kJ/kg]-cldura inferioar de ardere raportat la starea iniial; Wi[%]-umiditatea deeului. Cldura de ardere a deeului lipsit de cenu i umiditate se calculeaz cu relaia:

Q imc = Q ii

100 [kJ/kg] 100 A i Wti

n care: Q imc - cldura de ardere a deeului raportat la starea de mas combustibil (deeul lipsit de umiditate i cenu); Ai[%]-coninutul de cenu al deeului.Proprietati biologice Aceste propietati sunt importante deoarece descompunerea aerobica si anaerobica este folosita pentru transformarea deseurilor in energie si produsi finali utili. Fractiile importante pentru transformarea biologica includ proteine, lipide si carbohidrati. Proteinele sunt constituite din carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf si intra in componenta protoplasmei celulelor animale si vegetale. Resturile alimentare si cele vegetale costituie surse de proteine (si ofera o sursa de nutrienti) ce determin degradarea deseurilor solide. Descompunerea incompleta a proteinelor duce la formarea de aminoacizi, care au un miros puternic. Grasimile, parafine si uleiurile sunt insolubile in apa dar sunt solubile in solventi chimici organici si sunt greu biodegradabile. Sursele primare de lipide sunt resturile menajere, uleiuri de gatit si grasimile. Multe dintre acestea sunt putin solubile in apa dar sunt biodegradabile. Ele au o putere calorica mare (8000-9500)kJ/kg, astfel ele sunt foarte potrivite pentru procesele de recuperare a energiei. Carbohidratii contin exclusiv carbon, hidrogen si oxigen. Acestia includ celuloza, amidonul si lignina (substanta organica complexa care se gaseste in tesuturile plantelor lemnoase dandu-le impermiabilitate si rigiditate). Cu exceptia ligninei toate celelalte substante sunt biodegradabile. Polimerii din amidon se transforma prin hidroliza in glucoza si zaharuri ce sunt solubile in apa si usor biodegradabile. Acestia se gasesc in cartofi, orez, porumb si in toate plantele comestibile. Sursa principala de hidrocarbonati in deseurile solide rezidentiale o constituie resturile alimentare si cele vegetale. Fibrele brute In aceasta categorie intra fibrele naturale. Principalii polimeri sunt celuloza i lignina, ambii gasindu-se in multe fibre. Se biodegradeaza cu greutate. Principalele surse de polimeri sunt fibrele naturale din produsele din hartie, din resturile alimentare si vegetale. In aceasta categorie mai pot fi incluse si textilele confectionate din fibre naturale, bumbac, lana si piele. Materialele organice sintetice In aceasta categoria intra intai materialele plastice care sunt constituite din compusi sintetici. Materialele sintetice detin o pondere crescanda in compozitia deseurilor solide. Rezistenta acestora la biodegradare face nedorita prezenta lor in mediul inconjurator. Se fac incercari de dezvoltare a18

materialelor plastice biodegradabile prin folosirea amidonului ca polimer natural sau a fibrelor lemnoase. Plasticul biodegradabil anuleaza scopul pentru care a fost realizat, chimicalele rezultate din biodegradarea acestor prezinta un potential de toxicitate pentru mediul inconjurator. Un factor ce prezinta interes la materialele plastice este continutul mare de energie (700010000) kJ/kg. Cu cat un deseu contine mai mult plastic cu atat este mai potrivit pentru procesele de recuperare a energiei. Totusi arderea plasticului ridica o problema si anume aceea ca unele materiale plastice contin clorura de polivinil care prin ardere formeaz clor si dioxina, ambele fiind deosebit de poluante pentru aer. Biodegradabilele O caracteristica importanta a componentelor organice a deseurilor solide este acea ca ele pot fi biodegradate in gaze si solide anorgonice inerte. Putrescibilitatea materialelor organice are potential de a produce mirosuri si de a atrage mustele. Biodegradabilitatea resturilor alimentare din deseurile solide este data de relatia: FB = 0,83 0,028 CL unde: FB fractia biodegradabila, exprimata pe baza solidelor volatile; CL continutul de lignina a solidelor volatileMirosurile Componenta organica a deseurilor solide (resturi alimentare si vegetale) este putrescibila. Mirosurile pot aparea cand deseurile organice sunt depozitate timp mai indelungat, mai ales intr-un climat cald, datorita descompunerii anaerobice a materialelor organice usor de descompus. In conditii anaerobe, sulfatul poate fi redus la sulfit care se combina cu hidrogenul formand hidrogenul sulfurat care este puternic mirositor si toxic. Descompunerea anaeroba poate fi prezentata schematic astfel:

Materia organica + microorganisme CO2 + H2O + produsi instabili (H2S, NH3, CH4) Acesti produsi finali sunt nedoriti pentru ca sunt instabili si pentru ca produc mirosuri neplcute.Nebiodegradabile In aceasta categorie intra materialele necombustibile din deseurile solide: sticla, ceramica, praful, metalele. Aceasta reprezinta circa (12-20) % din deseurile solide uscate. Ele sunt constituite din rezidul ramas dupa ardere.

19

6. COLECTAREA I TRANSFERUL DEEURILOR6.1. Staii de transfer

Timpul de transport al deeurilor solide spre locul de procesare sau spre rampa de gunoi afecteaz costul de colectare a deeurilor. Cu ct distana de la sistemul de colectare ctre locul de procesare sau rampa de gunoi (denumite colectiv puncte de destinaie) este mai mare cu att costul de transport este mai mare. Prin managementul deeurilor solide trebuie s se decid dac este necesar construirea unei staii de transfer, un loc unde deeurile colectate pot fi depozitate temporar sau transferate din vehicule mici de colectare n altele mai mari pentru a le transporta la punctele de destinaie. Aceste staii sunt construite de obicei aproape de ora. Staiile de transfer sunt percepute uneori de ctre public ca o surs de zgomot, praf, mirosuri, roztoare, trafic intens, mute i mizerie. Cele mai multe dintre aceste inconveniente pot fi eliminate printr-o alegere potrivit a locului, o bun proiectare i exploatare i cultivarea unor bune relaii cu publicul. Localizarea staiei de transfer este determinat de cteva criterii. Aceasta trebuie s fie ct mai apropiat de zona de colectare pentru a minimiza timpul de transport spre staia de transfer, care este un timp neproductiv. Pe lng nvecinarea cu traseele de colectare, accesul la rutele majore de transport este de asemenea important in optimizarea productivitii vehiculelor de transport. Drumul de acces trebuie s suporte traficul vehiculelor grele, iar traseele trebuie proiectate astfel nct impactul acestor camioane grele asupra vecintilor s fie minim. Terenul pe care se construiete staia de transfer trebuie s aib suprafaa adecvat pentru eventuale extinderi. Selecia plasamentului se va face n funcie de disponibilitatea utilitilor cum ar fi: alimentarea cu ap, electricitate i combustibil pentru nclzire i canalizare. Costurile unei staii de transfer depind de o serie de factori, cum ar fi: mrimea i preul terenului, costul construciei i ali factori tehnologici. Cea mai simpl i ieftin staie cuprinde: construcie cu platform subire din beton folosit pentru descrcarea deeurilor. Vehiculele colectoare descarc deeurile pe aceast platform; un ncrctor cu cup este folosit pentru a ncrca vehiculele de transfer; staiile de transfer pot fi prevzute i cu plnii pentru transferul direct din vehiculele colectoare n cele de transfer i cu instalaie de compactare. n figura 2 este prezentat o staie simpl de transfer.

20

2 113

14

5

3

12

8

6

4

11

7

10

9

1. cntar 2. vehicul colector 3. platform de descrcare 4. pu de acumulare 5. ncrctor cu cup frontal 6. plnie de descrcare 7. band transportoare 8. plnie de alimentare 9. compactor 10 camion de transfer 11. toctoare 12. separator deeuri metalice 13. banda transportoare deeuri metalice 14. unitate de procesat deeuri metalice

Fig. 2. Staie de transfer cu stocare, procesare i faciliti de compactare. Pentru transferul deeurilor sunt folosite dou tipuri de camioane: deschise i nchise. Camioanele deschise transport deeuri necompactate i prin urmare sunt mai uoare dect cele care transfer deeuri compactate. Greutatea specific a ncrcturii este de 95-140 kg/m3 pentru deeuri solide municipale. Camioanele ce transport deeurile compacte sunt vehicule nchise, iar greutatea specific realizat este de 175-120 kg/m. Camioanele sunt confecionate din oel i aluminiu i capacitatea lor variaz ntre 50 i 75 m. Cu o greutate specific de 210 kg/m la un volum de 75 m rezult masa de deeuri solide municipale ce poate fi transportat de 26000 kg. Daca se adaug i masa vehiculului, rezult o mas mai mic dect masa limit permis pe drumurile publice de 39000 kg. ncrctura camioanelor poate fi limitat de drumurile secundare de acces i rampele de gunoi, care nu suport ncrctura camioanelor , mai ales pe vreme ploioasa. Cele mai multe camioane sunt prevzute cu sistem hidraulic de descrcare. Balotarea deeurilor solide municipale au cteva avantaje: cost de transport sczut, material de acoperire redus. Baloii sunt ncrcai in camioane prevzute numai cu o platforma, iar baloii sunt acoperii cu prelata pentru a preveni murdria. ncrcarea i descrcarea baloilor este fcut cu ajutorul unui ncrctor elevator sau al unei macarale. Greutatea specifica a baloilor poate fi de 700 kg/m si un singur balot poate avea 5 tone. n unele cazuri sunt folosite containerele pentru transportul deeurilor pe calea ferata sau pe apa. Alegerea sistemului de transfer depinde de locul, tipul staiei, legturile de transport dintre sursele de generare si rampa de gunoi sau locul de procesare/depozitare a deeurilor, cantitatea deeurilor i limitele de greutate. n urma comparaiei economice dintre costurile unitare asociate folosirii vehiculelor de colectare ca vehicule de transport i costul construirii i exploatrii unei staii de transfer cu folosirea vehiculelor de transfer, s-a ajuns la concluzia c transportul cu vehiculele colectoare este mult mai ieftin dect transportul cu vehiculele de transfer. Rezult c staiile de transfer sunt rentabile atunci cnd distanele dintre locul de colectare i cel de procesare/depozitare sunt suficient de mari. Pentru a decide dac este necesar construirea unei staii de transfer, trebuie stabilit distana dintre locul de colectare i cel de procesare/depozitare de la care sunt justificate costurile suplimentare21

ale staiei de transfer. Acest lucru poate fi fcut cu uurin constituind grafice de variaie ale costului pe tona de deeu transportat pentru cele dou cazuri (fig. 3).Cost [lei/ton]Variaia costului pentru transportul direct

Variaia costului pentru staia de transfer A distana peste care staia de transfer este mai rentabil

A

Distana [km]

Fig. 3. Determinarea pragului de rentabilitate a unei staii de transfer. Examinnd variaiile costurilor se observ c peste o anumit distan, dat de intersecia celor dou linii de variaie, transportul direct este nerentabil n comparaie cu costul aferent staiei de transfer.6.2. Colectarea i stocarea provizorie a deeurilor

Prima faz a procesului de evacuare a gunoaielor i anume colectarea i stocarea la locul de producere, realizat in funcie de sistemul de transport, este in general o parte foarte neglijat, insuficient dezvoltat i neunitar din punct de vedere tehnic al ntregului sistem de evacuare. Esena sistemului nchis de evacuare const in faptul c n zonele de colectare gunoaiele sunt colectate la locul de producere i depuse n recipieni de construcii unitare, adecvate dispozitivului de ncrcare a autovehiculului de transport (n multe cazuri standardizate). Recipienii umplui treptat in zonele de colectare dinainte proiectate sunt golii cu o periodicitate bine determinat n vehicule de transport speciale, in sistem nchis dup care gunoaiele sunt transportate. Recipienii de gunoaie - pot fi considerai ca anexe ale autovehiculelor de transport i, ca urmare, sunt fabricai dup prescripii unitare (standarde). In funcie de mrimea stocrii gunoaielor i de caracterul zonei de colectare (gradul de construcie, densitatea locuinelor) sunt fabricai recipieni cu diferite volume. Tipurile de recipieni de gunoaie utilizai n practic sunt: recipieni mici, cu volume de 35-50-60 l; recipieni mijlocii, cu volume de 90-110 l i recipieni mari (containere cu rostogolire, cu descrcare sau de schimb) cu volume de 1100-1500 l. Recipienii trebuie s fie realizai astfel nct s ndeplineasc urmtoarele condiii: a. Trebuie s fie confecionai din materiale rezistente la intemperii, durabili n timp, rezisteni la eforturi mecanice (lovituri ndoiri), neutri fat de aciunile chimice (de coroziunea provocat de produsele in descompunere), neinflamabili (pericol de ardere, inflamabilitate). b. S fie echipai cu capace de nchidere bune i uor manevrabile. c. Din punct de vedere al formei, recipienii trebuie astfel concepui nct golirea lor s fie uoar i rapid. d. Trebuie soluionate manipularea, transportul i curirea lor de ctre un singur om. Greutatea lor proprie trebuie s fie cat mai mic. e. Partea lor superioar s corespund condiiilor impuse de dispozitivele de ridicare a vehiculelor de transport (in cazul sistemelor de golire sau de containere de schimb). In unele ri (se fac ncercri i la noi), se caut introducerea sistemului de colectare a gunoiului in saci de hrtie sau plastic. Avantajele sistemului in saci sunt:22

1. Manipularea si transportul sacilor nchii, bine legai, sunt uoare si simple, fr emanare de miros urat, degajarea de praf sau zgomot. Nu sunt necesare vehicule scumpe cu sistem de ncrcare nchis, se reduce numrul muncitorilor de manipulare si ncrcare. 2. Nu mai este necesar operaia greoaie de curare si ntreinere sistematic a recipienilor. 3. Se poate elimina suprastocarea nedorit a recipienilor n perioadele de vrf datorit cantitilor de gunoaie variabile zilnic. 4. Realizarea spatiilor de stocare este mai simpl. Dezavantajul cel mai mare este c procurarea sacilor este destul de scumpa. Sacii nu pot fi utilizai pentru transportul zgurii si cenuii datorit pericolului de aprindere si, ca urmare, evacuarea acestora trebuie asigurat separat.Spatii de stocare a recipienilor In incinta cldirilor trebuie asigurate ncperi speciale, corespunztoare pentru amplasarea si depozitarea recipienilor de deeuri. Economicitatea transportului impune ca vehiculele s aib posibilitatea apropierii ct mai mult de locurile de depozitare a recipienilor. Pregtirea recipienilor pentru golire, respectiv scoaterea lor din spaiul de depozitare la marginea trotuarului, este fcut n general manual. In scopul reducerii la minim a consumului de for de munc si de timp, distanta dintre locul de depozitare a recipienilor si punctul de oprire a vehiculelor trebuie s fie pe ct mai mic. Trebuie asigurat ca intre locul de depozitare a recipienilor si punctul de ncrcare a vehiculelor de transport s nu fie pe ct posibil nici o diferen de nivel ntruct existenta unei astfel de diferene ngreuneaz mult operaiile de evacuare. Condiiile de realizare a ncperilor pentru stocarea gunoaielor la noile cldiri sunt urmtoarele: - trebuie s fie amplasate in apropierea intrrii in cldire la parter (pe ct posibil, la nivelul corespunztor nivelului trotuarului) si nchise cu ui corespunztoare; - dimensiunile s fie in funcie de numrul si tipul recipienilor; ele trebuie determinate astfel nct recipienii sa fie uor accesibili pe parcursul transportrii lor la vehicule. Trebuie asigurat si spaiul necesar pentru aezarea recipienilor, curirii lor, ct si accesul la restul de instalaie; pentru curarea recipienilor se poate realiza un loc de splare separat (eventual in afara ncperii de stocare). In general, pentru amplasarea recipienilor cu capacitate de 110 l, este necesar o suprafa de 0,3 - 0,5 m2/recipient. - pereii si cptueala pardoselii trebuie s fie din materiale uor de curat si splat (n general din beton sclivisit); - trebuie asigurat ventilarea si iluminarea corespunztoare a ncperii; - in ncpere trebuie asigurat ap curent, gur pentru deversarea apei murdare (sifon de pardoseal); robinetul trebuie s fie echipat cu supap de ejector, iar captul lui trebuie s asigure racordarea furtunului de splare. Colectarea preselectat Materialele refolosibile care rezult din gospodriile populaiei, ndeosebi cele de uz casnic si personal deteriorate sau uzate, sunt aduse de ctre posesorii acestora sau de ctre colectorii specializai la punctele de colectare si la centrele de recuperare. Pentru o ct mai bun colectare a materialelor refolosibile de la populaie si uniti comerciale, au fost luate si alte msuri si anume: - instalarea la intrarea n blocuri a unor microcontainere pentru hrtie; - amplasarea pe cartiere, la unitile comerciale, a unor containere pentru depozitarea sprturilor de sticl etc. - predarea pe familii a unor saci din material plastic pentru colectarea hrtiei; - amplasarea, la punctele de recolectare a reziduurilor menajere de la blocuri, a unor containere inscripionate pentru colectarea difereniata a materialelor refolosibile din gospodriile populaiei. Cu toate aceste masuri, un procent nsemnat dintre acestea se regsesc n reziduurile menajere evacuate si depozitate in afara localitilor pe terenuri degradate fr nici un fel de valorificare. Se apreciaz c n reziduurile menajere colectate de la populaie din mediul urban exist si materiale refolosibile in cantiti de circa 100.000 t/an maculatur, circa 30.000 t/an metal, circa 5.000 t/an material plastic si altele.23

Colectarea selectiv este determinat de dou raiuni: a) recuperarea mai uoar a materialelor refolosibile, (M.R.) aceast recuperare putndu-se face fie naintea colectrii deeurilor urbane, fie dup colectare, in aa numitele staii de tratare; b) uureaz utilizarea agricol a deeurilor urbane, n cazul tratrii industriale prin fermentare (compostare), separnd elementele nefermentabile sau vtmtoare. Totodat, trebuie subliniat faptul c separarea materialelor refolosibile dup ce au fost amestecte cu deeuri urbane n bena autospecialei, in afara faptului c este o operaiune grea, care necesit mult fora de munc si utilaje specializate, este o separare doar parial, pentru c materialele sunt mult deteriorate (mai ales hrtia si textilele). c) Se recomand, astfel, ca, in mod ealonat, s se treac la aplicarea unui sistem complet de precolectare pe sortimente a tuturor materialelor refolosibile (hrtie, cartoane, sprturi sticl, textile, mase plastice, cauciuc, metale) si deci s se doteze fiecare tip de locuin cu saci de plastic, minicontainere, containere recepionate pe tipuri de materiale etc. In privina organizrii serviciului, frecventa colectrii va fi aleas n funcie de natura deeurilor: pentru deeuri urbane putrescibile sa pstreaz sistemul stabilit prin serviciul de salubritate, iar pentru MR ritmul de colectare poate fi mai rar. Materialele refolosibile din containerele destinate acestora sunt preluate si transportate, prin grija municipalitii, la puncte de selectare, unde se face trierea materialelor si livrarea la uzinele de prelucrare. Preselectarea MR direct de la populaie, fr a mai fi amestecate cu deeurile urbane, este cea mai avantajoas metod, ce merit a fi organizat corespunztor. Avantajele acestui sistem sunt: - cheltuieli mici pentru colectare; - aprovizionarea continu si echilibrat a punctelor de selectare; - costul trierii MR este relativ sczut, comparativ cu cele realizate la incinerarea reziduurilor menajere. Tehnici si metode de transport Transportul se face cu autovehicule care sa asigure si uurarea muncii fizice la ncrcarea din containere sau saci. Cerinele principale sanitare impuse fa de construcia vehiculelor de tansportat deeuri care trebuie ntreinute i pe perioada exploatrii lor sunt urmtoarele: a. s asigure ncrcarea gunoaielor rapid si pe ct posibil fr mprtiere, degajare de praf i zgomot; b. s asigure transportarea gunoaielor complet nchise si o descrcare rapid; c. corespunztor caracterului zonei de colectare, s asigure obinerea unui factor util de ncrcare i a unui grad de completare care permite exploatarea vehiculului la parametrii cei mai economi si folosirea la maximum a capacitii de ncrcare util in concordan cu raporturile densitii volumetrice a gunoaielor din zona de colectare, respectiv cu volumul util al vehiculului; d. s fie echipate cu dispozitive de avansare continu a gunoaielor ncrcate i de repartizarea lor uniform; e. construcia s fie simpl i fiabil, exploatarea sigur, fr deranjamente; f. vehiculele s corespund prescripiilor valabile privind circulaia pe drumuri publice i sigurana circulaiei, lund n considerare i condiiile de teren. Pentru asigurarea unor maini care s satisfac integral cerinele i din acest domeniu, Uniunea European a adoptat Directiva European 89-392 CEE. Aceast directiv introduce principiul "responsabilitii productorului, indiferent de culp pentru modul in care maina i ndeplinete funciile pentru care a fost conceput, asigurnd in acelai timp protecia vieii i a sntii oamenilor, securitatea muncii operatorilor i protecia mediului ambiant. In acest scop fiecare productor este obligat s fac, pentru fiecare tip de main, o analiz de funcionalitate, de risc i siguran i s ia toate msurile pe care le consider necesare, pentru ca maina s corespund integral cerinelor beneficiarilor. Pentru asigurarea beneficiarilor c maina oferit ndeplinete aceste exigente, productorul remite acestora o Garanie de conformitate cu Directiva European 89-392 CEE si inscripioneaz pe main sigla CE, urmat de anul de punere in fabricaie. De asemenea, productorul va supune maina testrii i agrementrii din partea unui organism autorizat.24

7. TEHNOLOGII PENTRU PROCESAREA DE BAZ A DEEURILOR SOLIDE

O separare i procesare mai avansat a deeurilor ce au fost selectate i procesate la locul de generare, precum i separarea deeurilor amestecate se desfoar de obicei n centrele de recuperare a materialelor sau n centrele ce combin recuperarea i transferul. Centrele ce combin recuperarea i transferul pot realiza separarea, compostarea, bioconversia i producerea de combustibil. Preprocesarea deeurilor solide se face n scopul obinerii unui flux de deeuri cu omogenitate mai mare pentru a permite recuperarea materialelor ca aluminiu, sticl, metale feroase. Aceste activiti, ce se desfoar de obicei n unitatea de recuperare, includ: cntrirea, primirea i stocarea, sortarea, tocarea i sortarea cu ajutorul aerului. Staiile de cntrire Cntrirea deeurilor ofer o informaie clar asupra cantitii primite i permite stabilirea costurilor de procesare. Staia const ntr-un cntar-platform potrivit mrimii camioanelor mari de transport. Cnd camioanele sunt cntrite, se nregistreaz urmtoarele date: ziua i ora, datele de identificare a camionului, masa camionului (tara), masa brut i masa net. Aceste informaii sunt folosite i pentru ntiinarea deintorului camionului privind cantitatea de deeu transportat. Pentru depozitarea n rampe de gunoi, cantitatea de deeuri primit indic modul cu care capacitatea de depozitare este folosita i ajut la determinarea produciei totale de deeuri a platformei. nregistrarea camioanelor ofer informaii asupra produciei de deeuri de pe rutele folosite de camioane. Toate aceste date sunt folosite la stabilirea unor rute de colectare mai eficiente. Staiile de cntrire pot funciona normal, caz n care este necesar un operator, sau automatizat. n acest ultim caz, oferii posed cartele magnetice ce sunt introduse ntr-un cititor de cartele i informaiile sunt colectate i prelucrate n mod automat. Suprafeele de recepie i stocare Pe aceste suprafee se primesc camioanele, se descarc i se stocheaz deeurile materiale nainte de a fi procesate. Aceste suprafee sunt folosite de asemeni ca tampon/amortizor al sistemului de procesare la intrarea n salturi a deeurilor. Cele mai multe uniti de recuperare au o funcionare n continu, chiar dac deeurile sunt colectate doar 5 zile pe sptmn, cu un singur schimb pe zi. Unitile de procesare a deeurilor pot realiza rar o vitez de procesare egal cu viteza cu care sunt primite deeurile. Deeurile nu sunt primite uniform pe durata unei zile de lucru. Exist perioade cu rate mici de primire i perioade cu rate mari de primire. Cum alimentarea liniei de procesare se face cu o rat constant apar timpi n care cantitatea primit este insuficient i timpi n care cantitatea este prea mare. De aceea este necesar stocarea temporar a deeurilor. n plus, dac dac procesarea se realizeaz 24 ore din 24 , trebuie s existe pe suprafaa de stocare o cantitate suficient de deeuri la sfritul zilei de lucru pn cnd camioanele ncep s aduc din nou deeuri. Cele mai folosite metode de stocare a deeurilor de ctre unitile de recuperare sunt: - pu i macara; - pu cu fund mobil; - platform basculant; - sistem de stocare tip ATLAS. Sistemul cu pu i macara (fig. 4) este cel mai vechi i rmne cea mai utilizat metod de stocare n unitile de incinerare a deeurilor. Alimentarea grtarului de ardere trebuie fcut alternativ cu deeuri uscate i deeuri umede pentru a obine o ncrcare termic constant a focarului. Aceast metod are avantajul c necesit o suprafa redus. Dezavantajele constau n costuri de ntreinere mari i dificultatea de control a focului n pu. Stocarea n pu cu fund mobil const ntr-un pu larg cu transportoare cu band rulant la partea inferioar. Avantajele metodei constau n automatizare i capacitate mare de stocare pe o suprafaa redus. Dezavantajele constau n preuri mari ale construciei si dificultatea separrii articolelor ce nu25

pot fi procesate. Acest sistem s-a extins mai puin datorit tendinei unor deeuri de a se lipi de banda transportoare. Sistemul de stocare cu podea basculant este o alternativ a sistemului cu pu cu fund mobil. Acest sistem const ntr-o platform din beton pe care sunt descrcate deeurile din camion, nconjurat de un perete din beton armat proiectat s opun rezisten forei cu care ncrctorul cu cupa frontal o exercit la ncrcarea cupei. Avantajele metodei includ costuri mai mici dect sistemul cu pu de stocare i posibilitatea de curare n mod regulat a platformei i de presortare a deeurilor. Sistemul de stocare de tip Atlas (fig. 5) este folosit mult la stocarea talaului, scoarei de copac i a rumeguului. Acest sistem const ntru-un bazin de form circular care este alimentat pe la partea superioar cu deeuri, printr-o deschiztur. Deeurile formeaz o grmad n form de con. Adunarea bucilor de material de pe suprafaa bazinului este realizat cu ajutorul a 3-6 lanuri mturtoare. Fiecare lan mturtor este fixat la un capt de inelul rotitor care nconjoar suprafaa de stocare. Cellalt capt este liber. Cum inelul se rotete la periferia grmezii, lanurile mturtoare car deeurile spre centru, unde se gsete un transportor cu band, aflat sub podeaua bazinului. Deeurile crate de lanuri cad pe banda rulant i sunt transportate ctre destinaia dorit. La acest sistem apare problema deteriorrii podelei datorit aciunii abrazive a nisipului i a sticlei ce se gsesc n deeuri. Acest lucru duce la creterea costului de ntreinere. O alt problem apare cnd rezervorul nu este golit complet de deeuri i unele deeuri care rmn n el o perioad mai mare de timp, avnd un coninut de umiditate ridicat, ncep s fie biodegradate cu producerea de mirosuri.abur generator electric electricitate cuptor rotativ de uscare macaraturbin perei ecrane cazan

scruber

co de fum filtru cu saci

pu de stocare piston de alimentare aer de ardere colectare cenu

colectare cenu

Fig. 4. Sistem de incinerare cu pu de stocare i macara pentru manipularea deeurilor.

26

deeu

lan mturtor

band transportoare inel trgtor perete bazin

Fig. 5. Sistem de stocare tip Atlas.

27

8. PROCESAREA FIZIC A DEEURILOR SOLIDE MUNICIPALE 8.1. Reducerea dimensiunilor deeurilor solide neprocesateDeeurile solide brute sunt un amestec de cutii, ziare, sacoe, cutii de conserve, cauciucuri etc., toate avnd dimensiuni i forme diferite. De aceea, deeurile primite de ctre o unitate de procesare sunt verificate n ceea ce privete starea lor. Primul pas al procesrii const n golirea cutiilor i a sacilor de deeuri prin deschiderea acestor containere ce sunt trecute printr-o tob cu cuite sau printr-un concasor (frmitor). Caracteristicile formei i a distribuiei dup mrime a deeurilor solide variaz mult cu compoziia lor. Exist o varietate de forme, dar cele mai multe componente ale deeurilor sunt fie cilindrice, sferice sau plate. Mrimea constituenilor deeurilor poate varia de le un bob de nisip pn la un articol de mobil. Aceast diversitate de forme i mrimi poate influena procesarea. Deeurile solide comerciale au dimensiuni cuprinse n domeniul (5-20)cm, iar deeurile solide rezideniale au dimensiuni cuprinse n domeniul (2-25)cm. Dup sfrmare, mrimea particulelor amestecului format din cele dou tipuri de deeuri ajunge la (5-9)cm. Reducerea mrimii deeurilor solide se realizeaz n scopul obinerii unui material relativ uniform ca mrime. Termenul folosit pentru procesele mecanice folosite n reducerea dimensiunilor i omogenizarea deeurilor este shredding. Exist mai multe sisteme de shredding ce prezint avantaje i dezavantaje. Morile cu ciocane sunt echipamentele cele mai folosite. Elementul principal este rotorul i n funcie de orientarea acestuia morile cu ciocane se clasific astfel: mori cu ax vertical (fig. 6.a); mori cu ax orizontal (fig. 6.b). 4

3

5

2

1

6

a) b) 1-ciocane; 2-ax; 3-carcas metalic; 4-motor electric de antrenare a rotorului; 5-transportor cu band; 6-grtar. Fig. 6. Moar cu ciocane. La morile cu ax vertical, deeul este sfrmat prin lovirea lor de carcas n urma impactului cu ciocanele aflate n micare de rotaie cu vitez mare. Reducerea mrimii deeului este controlat de spaiul dintre ciocane i carcas. Carcasa are form tronconic, baza mic fiind la partea inferioar. Aciunea de ventilaie a ciocanelor produce un curent de aer de sus n jos, care mpreun cu gravitaia trage materialul deeu n moar. Din moar va iei numai materialul ce are dimensiuni sub o anumit valoare. El va rmne n moar pn la reducerea sub dimensiunea cerut. Timpul de staionare n moar a deeului depinde de spaiul dintre ciocane i carcas. Numrul de ciocane determin numrul de impacturi, adic mrimea particulelor. Mrimea dorit a particulei poate fi obinut modificnd numrul i dispunerea ciocanelor n moar. Morile cu ciocane cu ax orizontal sunt mai des ntlnite dect primele. La acest tip de moar, mrimea deeurilor la ieire este controlat de grtarul aflat la ieire. Aceste mori sunt folosite mai mult pentru sfrmarea minereului, a pietrelor i a crbunelui i ele nu funcioneaz bine la sfrmarea deeurilor solide. Datorit grtarului, moara nu poate evacua deeul, aceasta suferind distrugeri din partea materialelor cu dimensiuni mari sau mai dure. Moara cu ciocane i nicoval este prevzut cu unul sau dou axe orizontale avnd sensuri opuse de rotaie, pe care sunt montate ciocanele i o nicoval de care sunt izbite particulele lovite de ciocane (fig. 7). Aceast moar necesit putere mic de antrenare i realizeaz o reducere accentuat a mrimii particulelor. Alte avantaje ale acestei mori sunt: cost de exploatare redus; 1

permite unor constitueni ai deeurilor s-i pstreze mrimea original. De exemplu, recipienii din metal i sticl nu sunt sfrmai n buci mai mici i ei se amestec cu materialele organice din deeuri i pot fi separai mai uor dect dac ar fi sfrmai. n plus, fracia organic este mai uor de procesat i utilizat cnd nu este amestecat cu material anorganic.ciocan rotor

nicoval

Fig. 7. Moara cu ciocane i nicoval. Moara cu discuri tietoare const din dou rotoare pe care sunt montate discuri tietoare ce acioneaz ca un foarfece, ele avnd sensuri opuse de rotaie (fig. 8). Materialul deeu este tiat cnd este captat ntre dinii discurilor sau este crpat/rupt. Aceste mori au turaii reduse pentru rotoarele ce sunt acionate hidraulic, iar costurile sunt de asemeni reduse. Cuitele i schimb automat sensul de rotaie pentru a elibera materialul blocat ntre dini. Obiectele mari, cum ar fi anvelopele de cauciuc pot fi sfrmate cu uurin. Mrimea deeului care iese poate fi reglat prin modificarea distanei dintre rotoare.

rotor

disc cuit cu dini

Fig. 8. Moara cu discuri tietoare. Morile sunt mari consumatoare de energie. De exemplu pentru reducerea dimensiunii la 12,5 cm puterea consumat este de (3-4,5)kWh/tona de deeu uscat procesat. Reducerea volumului Deeurile reciclabile precum sunt: hrtia, cartonul, recipienii din aluminiu sunt balotate pentru a uura manipularea i a reduce costurile de transport. Echipamentele de balotare comprim materialul pe una sau mai multe direcii prin aplicarea unei presiuni de (14-25) MPa cu ajutorul unui piston hidraulic.

8.2. Separarea componentelor deeurilorDup ieirea deeurilor din moar acestea sunt supuse proceselor de recuperare. Prin fiecare proces se recupereaz un anumit component. Interesul este s se recupereze toate componentele reciclabile. 2

Separarea dup mrimea particulelor se realizeaz prin trecerea deeurilor printr-o sit. Sitele se clasific n funcie de plasarea lor n fluxul de procesare a deeurilor n primare, secundare i teriare. Sita cu ochiurile cele mai mari este primar i este dispus naintea tuturor unitilor de recuperare. Pentru a determina mrimea ochiurilor sitei, care trebuie s fie potrivit cu cea a particulelor este necesar o analiz a deeurilor n ceea ce privete mrimea particulelor. O sit rotativ (sau trommel) este folosit pentru procesarea deeurilor brute, nainte de sfrmarea lor, pentru ndeprtarea rocilor, a sticlei, obiectelor din metal, materialelor plastice de dimensiuni mari, a hrtiei. Trommelul const dintr-un tub cilindric perforat aflat n micare de rotaie i care are axa nclinat fa de orizontal (fig. 9). Alimentarea cu deeuri se face pe la partea superioar (captul aflat mai sus) i materialul este cernut pe msur ce este antrenat de cilindru. Prin rotirea cilindrului, particulele aflate n contact cu peretele cilindrului se mic odat cu acesta pn ating o anumit nlime, dup care cad ajungnd la suprafaa deeului cu reluarea ciclului. n interiorul cilindrului pot fi prevzute protuberane ascuite pentru tierea i spargerea sacilor din plastic n care se gsesc deeurile. Materialul din interiorul cilindrului tinde s urmeze o traiectorie elicoidal n parcurgerea lungimii cilindrului. Dimensiunea orificiilor cilindrului (sitei) depinde de tipul materialului care trebuie separat.alimentare cu

deeuri

material de dimensiuni mari

vedere n interiorul unui trommel material mrunit

Fig. 9. Sit rotativ (trommel). Sitele cu discuri constau din discuri n form de can sau stea montate pe axe rotitoare perpendiculare pe direcia de deplasare a materialului deeu (fig. 10). Discurile se rotesc toate n aceeai direcie astfel c particulele mai mari, ce nu cad printre discuri vor strbate lungimea sitei. Aceste site pot fi construite pentru a separa particule cu dimensiuni de la 0,6 cm la 20 cm. Particulele mari, precum recipienii pot fi separate cu uurin.alimentare cu

deeuri disc n form de stea

agitare

material mrunit

material de dimensiuni mari

Fig. 10. Sit cu discuri. Separarea dup densitate a deeurilor Cele mai cunoscute metode de separare dup densitate sunt flotaia cu lichid i clasificarea cu aer. 3

Flotaia cu lichid separ materialele ce compun deeurile n dou categorii: cele care au o densitate mai mic dect cea a lichidului i cele ce au o densitate mai mare dect a lichidului folosit pentru separare. Clasificarea cu aer este o metod des ntlnit n separarea uscat dup densitate a deeurilor solide municipale. Aceast metod folosete gravitaia i curenii de aer pentru separarea deeului care este introdus ntr-un flux de aer. Deeurile sfrmate sunt separate ntr-o fracie uoar cum ar fi: hrtia, plasticul i alte materiale uoare i o fracie grea constnd din material organic i anorganic, cum ar fi: pietri, piese din metal, etc. Procesul de separare ntr-un clasificator cu aer depinde de viteza i debitul de aer. Factorii ce determin separarea particulelor ntr-un curent de aer sunt: mrimea particulei; forma particulei; densitatea particulei. Micarea ascensional a aerului creeaz o for de mpingere care se opune forei de gravitaie a particulelor deeului. Aceast for este influenat de forma particulei i de numrul Reynolds, dar este foarte greu s se realizeze o analiz teoretic a proiectrii unui clasificator. Fabricanii de astfel de aparate se bazeaz n proiectare pe modele pilot. n fig. 11 este prezentat un clasificator cu aer ce separ particulele anorganice de cele organice. Componentele cu densitate mic i rezisten la naintare mare formeaz fracia uoar, iar componentele cu densitate mare i rezisten la naintare mic formeaz fracia grea. Fracia uoar este constituit n cea mai mare parte din materiale combustibile reprezint circa (60-80)% din totalul deeului, n timp ce fracia grea este constituit din materiale necombustibile. Principiul de baz al acestei metode const n faptul c materialele cu densitate mic tind s se deplaseze n direcia jetului de aer, n timp ce cele cu densitate mare se mic foarte puin pe direcia jetului de aer sau rmn nemicate. aer

alimentare cu deeuri

materiale uoare

jet de aer

materiale grele Fig. 11. Clasificator cu aer.

Clasificarea cu aer a deeurilor prezint cteva probleme, cum ar fi: particulele umede au tendina de aglomerare i de formare de particule mai mari; hrtia umed are tendina de a se lipi de murdrie antrennd aceasta spre fracia uoar; particulele mici de sticl se nfig n hrtie i n alte deeuri i astfel ajung la fracia uoar i nu la cea grea. Pentru deeurile care au suferit un proces de separare se poate folosi procedeul de clasificare cu cuit de aer. Deeurile sfrmate sunt introduse ntr-un curent nclinat de aer i componentele vor fi antrenate de curentul de aer pe o distan ce depinde de greutatea i forma lor. Curentul de aer va transporta hrtia i plasticul, iar materialele dense vor cdea mai repede. n funcie de construcia clasificatorului se poate face clasificarea pe 2 pn la 5 fracii. Deoarece procesul de clasificare se face ntr-o incint nchis nu sunt probleme cu praful. Clasificarea cu cuit de aer prezint un cost redus de investiie i de operare. 4

aer sub presiune materiale materiale grele uoare Fig. 12. Clasificarea cu cuit de aer. Separarea magnetic se bazeaz pe forele magnetice de atracie i de respingere a obiectelor feroase. Exist mai multe tipuri de separatoare magnetice, cele mai multe dintre ele utiliznd un scripete magnetic la captul unui transportor cu band. Datorit forei de inerie ce acioneaz asupra materialului (deeurilor) aflat pe transportorul cu band, acesta tinde s se deplaseze n direcia de micare a benzii n timp ce este descrcat. Magnetul aflat deasupra captului de descrcare al benzii prinde (datorit forei de atracie) materialele feroase de suprafaa unei benzi ce acoper magnetul i care le transport ctre un recipient. n fig. 13, metalele feroase din deeu sunt ridicate de primul magnet, sunt lipite de banda ce acoper magneii i transportate la al doilea magnet, care are polaritate invers, cauznd astfel rotirea materialului. Aceasta duce la eliberarea (desprinderea) materialului neferos (hrtie, plastic) ce a fost antrenat de ctre cel magnetic. Materialul feros este apoi atras de un al treilea magnet i transportat la captul de descrcare al benzii.

1 2 3

materiale neferoase Fig. 13. Separator magnetic.

materiale feroase

Eficiena de colectare a materialului feros din deeurile solide este de circa 80-85%. Deoarece valoarea materialului feros recuperat este relativ mic, iar costurile de procesare (transport, recuperare-separare) sunt mari, uneori mai mari dect valoarea de pia, este recomandabil ca recuperarea metalului s se fac pe parcursul primelor faze de procesare. n deeurile solide municipale, aluminiul este principalul metal neferos, el reprezint circa 80-85% din coninutul total de metale neferoase. Prin recuperarea aluminiului se poate obine un venit de 20 de ori mai mare pe ton dect prin recuperarea sticlei, recipienilor din oel sau hrtiei. 5

9. TRANSFORMAREA TERMOCHIMIC A DEEURILOR SOLIDEArderea (incinerarea) este un proces de descompunere termic prin oxidare exoterm la temperatur ridicat (peste 1000C). Arderea este folosit pentru a transforma deeurile ntr-un material cu volum redus, nepericulos sau n energie. Principalele elemente chimice constitutive ale deeurilor sunt: carbonul, hidrogenul i oxigenul. Unele deeuri pot avea un coninut ridicat de sulf, iar altele de azot. Cnd la ardere particip o cantitate adecvat de oxigen, carbonul se oxideaz la CO2, hidrogenul la ap (H2O) i sulful la SO2. Arderea fiind o reacie chimic se supune legilor de echilibru chimic, cineticii chimice i termodinamicii. Reaciile de ardere depind de masa de oxigen, timp, temperatur i turbulen. Arderea deeurilor poate fi realizat: n condiii stoechiometrice: cantitatea de oxigen folosit la ardere este egal cu cea necesar arderii complete fr ca n gazele de ardere s se gseasc oxigen; cu exces de aer; cu deficit de aer, adic n condiii substoechiometrice: ardere parial, pentru generarea gazelor combustibile ce conin CO, H2 i hidrocarburi. Aceast ardere este denumit gazificare. Folosirea oxigenului este n exces n reacia de ardere se face n scopul obinerii unei arderi ct mai complete. Pentru ca reacia de ardere s fie complet ea necesit un anumit timp. Multe componente ale deeurilor au o temperatur de autoaprindere ce trebuie depit pentru a se iniia reacia de ardere. O temperatur mai mare a reaciei de ardere duce la o vitez mai mare de ardere, dar i la o emisie crescut de NO. Turbulena este la fel de important, deoarece ea produce amestecarea gazelor combustibile cu oxigenul n focar, care este esenial pentru o ardere complet. Experiena n arderea deeurilor a demonstrat c este nevoie de o temperatur ridicat pentru a distruge componentele toxice i a recupera cldura produs. Pentru a determina necesarul de aer pentru arderea stoechiometric trebuie cunoscut coninutul procentual de carbon (c), hidrogen (h), oxigen (o) i sulf (s). Deeurile trebuie s fie combustibile pentru a fi distruse. Prin arderea deeurilor organice rezult cldur, gaze de ardere (CO2, H2O, SO2, NO) i produse solide ale arderii (cenua). Reacia arderii stoechiometrice este:

9 1 9 C 4H 4S + (O2 + 3,76 N 2 ) CO2 + H 2 O + 3,76 N 2 1+ 2 + 3 4 14 244 4 3 43 combustibi l 1442 4 4444 4 2 aergaze de ardere

Pentru deeul cu compoziia elementar, exprimat masic

c + h + s + n + a + w = 100%volumul/masa de aer necesar arderii stoechiometrice i volumele/masele gazelor de ardere sunt date n tabelul 1. Tab. 1. Volumele i masele de gaze de ardere i aer necesar arderii stoechiometrice. Masa Volumul (kg/kg comb.) (m3N/kg comb) CO2 H2O SO2 N2 A

44 c 12 18 h 2 64 s 32 c h s 3,76 + + 28 12 4 32 a

22,41 c 12 22,41 h 2 22,41 s 32 c h s 22 ,41 3,76 + + 12 4 32 -

1

Gaze de ardere Aer de ardere

44 18 64 c h s c + h + s + 3,76 + + 28 + n + a 12 2 32 12 4 32 o c h s 32 + + 12 4 32 32

c h s 22 ,41 4 ,76 + + 12 4 32 o c h s 22 ,41 + + 12 4 32 32

Incinerarea este o form fundamental a procesrii termochimice a deeurilor ce implic oxidarea rapid a deeurilor. Principalele procese ale arderii deeurilor solide sunt: uscarea pe msur ce deeurile sunt nclzite la intrarea n focar (umiditatea se evapor la atingerea temperaturii de 105C); volatilizarea sau piroliza (descompunerea termic n absena oxigenului), gazificarea carbonului fix i arderea n faza gazoas. n fig. 14 sunt prezentate schematizat aceste procese. Cnd deeul solid intr n camera de ardere, temperatura lui ncepe s creasc ceea ce duce la degajarea volatilelor. Dup degajarea complet i arderea volatilelor rmne carbonul fix i cenua. Cnd temperatura din camera de ardere atinge valoarea de autoaprindere a carbonului fix (>980C), pe seama arderii volatilelor, ncepe i arderea acestuia. Pentru a realiza o distrugere complet (prin ardere) a ntregului material combustibil, temperatura trebuie s fie mai mare de 980C n ntreg volumul camerei de ardere i oxigenul s fie n cantitate suficient.aer reaciile fazei gazoase

umiditate

H2O O2, N2

volatile

C3H8, CO, H2

C3H8, CO, O2

CO, CO2, H2O, O2

CO, CO2

O2

cenu liber

carbon i cenu legat

Fig. 14. Prezentarea schematic a arderii deeurilor solide.

Coninutul de cldurPrincipalele caracteristici ale deeurilor de care se ine seama n alegerea sau proiectarea unui incinerator sunt: - coninutul de cldur; - coninutul de umiditate; - coninutul de material combustibil i de material necombustibil. Coninutul de cldur este dat de puterea calorific inferioar sau puterea calorific superioar. Puterea calorific superioar se determin ca i la combustibilii solizi i lichizi (conform SR ISO 1928:1995 ce nlocuiete STAS 5269-82) prin arderea complet a unei cantiti cunoscute de deeu n bomba calorimetric i calcularea cldurii eliberate prin msurarea variaiei de temperatur a apei din vasul calorimetrului. Deeurile cu putere calorific mare, coninut de umiditate mai mic de 50 %, coninut de cenu sub 60 % pot fi arse far supliment de combustibil. Deeurile materiale cu putere calorific mic, coninut mare de umiditate i cenu necesit un combustibil suplimentar pentru a putea fi arse.

2

Coninutul de cldur al deeurilor poate fi calculat dac se cunoate compoziia elementar a deeurilor. Datorit preocuprilor privind emisia de compui cu clor, cnd se efectueaz analiza elementar se determin i coninutul de halogeni al deeurilor. Puterea calorific superioar a unui deeu a crui compoziie este cunoscut se calculeaz cu relaia: Qsi = 339c + 1440 h 139 ,1o + 105 s [kJ/kg] unde: c, h, o, s procentele masice de carbon, hidrogen, oxigen, respectiv sulf raportate la starea iniial a deeului, (%). Puterea calorific inferioar a deeurilor se poate calcula cu relaia: Qii = Qsi 2500(w 9h ) [kJ/kg] n tabelele 2, 3 i 4 sunt date puterea caloric superioar a componenilor deeurilor menajere, compoziia deeurilor menajere i compoziia elementar a acestora.Tab. 2. Puterea caloric superioar a componenilor deeurilor menajere Nr. Componeni Puterea calorific (kJ/kg) crt. 1 Resturi alimentare 15 000-20 500 2 Hrtie, cartoane 16 000-18 000 3 Textile 16 000-19 800 4 Deeuri de lemn 18 000-20 600 5 Plastice 29 200-37 600 6 Oase 16 000 7 Policlorur de vinil 40 500 8 Polietilen 45 000

Tab. 3. Compoziia deeurilor menajere - global i pentru Bucureti.Tip deeu Hrtie Materiale plastice Metale Sticl Textile Diverse (resturi vegetale etc) Umititate Coninut procentual masic Media pe ar Bucureti 13,8 3,56 11,0 1,60 2,5 1,59 5,5 2,20 3,2 2,10 64 58,65 nespecificat 30,30

Tab. 4. Compoziia elemen