Gestionarea (ecologic a) deeurilor- Casnice: produse de activitile casnice, magazine, comer sub diferite forme, inclusiv produse industriale de la industrii nepoluante: hrtia, cartonul, lemnul, sticla, textilele, ambalajele de diferite proveniene Industriale netoxice: n mare, aceleai ca n cazul deeurilor casnice, dar produse n cantiti mai mari Speciale: deeuri de provenien casnic sau industrial, periculoase pentru oameni i mediu. Acestea necesit precauii la manevrare i tratare, ntruct pot fi: explozive, inflamabile, iritante, periculoase, toxice, caustice, cancerigene, corozive, infecioase. Pot fi produse de utilizatori casnici (aparate electrocasnice i electronice uzate, baterii, acumulatori auto, anvelope etc.), uniti comerciale sau IMM-uri pentru produse sau servicii (garaje i spltorii de maini, laboratoare foto, tipografii, laboratoare de cercetare, coafoare i frizerii etc.) Pot fi solide (crpe, cartoane, baterii, reziduuri de vopsele), sau lichide (produse de ngrijire a prului, spunuri, detergeni, nlbitori, aerosoli, ulei uzat etc.).

Se prelucreaz ca deeuri periculoase. Aceste deeuri trebuie depozitate n locuri/recipieni speciali n instalaii omologate pentru protecia mediului

Medicale: provin din funcionarea unitilor medicale, de nfrumuseare, cabinetelor de medicin veterinar, unitilor de cercetare n medicin uman sau veterinar i pot fi nepericuloase sau periculoase (risc de infecii sau risc chimic)Din agricultur: paie, pleav, coji de cereale (gru, porumb, orz, mei, secar, ovz), resturi de plante tehnice (coceni de porumb, tulpini i plrii de floarea-soarelui, coji de la boabele de cafea i cacao, sorg, reziduuri de la fabricarea hrtiei), resturi de lemn (coaja i ramurile de copaci, rumegu)Din construcii: deeuri de beton, mortar-rebut de la tencuieli, materiale rezultate din ndeprtarea straturilor vechi de varuri i vopsele, sprturi de sticl, resturi de vat de sticl, varuri stinse, lemn, material plastic cu diverse utilizri n construcii etc. Radioactive

Ct sunt de mari cantitile de deeuri n Romnia?

Gestionarea deeurilorReciclarea materialelor care se preteaz: hrtie, materiale plastice, metale, sticl, componente electronice, baterii, acumulatori auto, beton, asfalt etc.Stocarea n depozite ecologice (care s evite contaminarea atmosferei i a solului cu produse de descompunere intermediar)Deeuri organice: incinerarea controlat, cu recuperarea energiei coninute sub form de cldurGazeificarea deeurilor organice prin procese termo-catalitice sau n plasmDescompunerea biologic anaerob a deeurilor organice biodegradabile

Incinerarea deeurilor organice agricoleBiomasa este considerata a treia resurs de energie a lumii, dup petrol i lemnCantitatea de biomas echivala in 1991 cu 1250 TOE (Tone Oil Equivalent) pe plan mondial, cam 14% din consumul de energie anual din lumeIn USA, valorificarea energetica a biomasei contribuia cu circa 70 TOE, iar in Europa cu 20-40 TOEChiar daca este arsa, biomasa este considerata CO2 neutra, intrucat se formeaza prin captarea CO2 din atmosfera, pe care apoi il elibereaza tot acolo (biomasa recircula CO2)Cantitile de reziduuri agricole sunt considerabile, iar preul acestui combustibil, foarte reduse

Cantiti de reziduuri agricole (1983)

Compoziia reziduurilor organice agricole

Cei mai buni combustibili sunt cei bogati in carbon (din punct de vedere al valorii puterii calorice cantitatea de caldura eliberata la arderea unui kg de combustibil)Umiditatea si coninutul de minerale (cenusa) influenteaza negativ ardereaIn procedeele moderne, vaporii de ap din gazele de ardere sunt condensai i cldura aferent schimbrii de faz e recuperat, astfel se ating randamente termice foarte mari, peste 100% fa de valorile atinse cnd aceast cldur nu se recupereazPrezena azotului i sulfului conduc la emisii de SO2 i NOX, ca i in cazul altor combustibiliAlte proprieti importante: densitatea n vrac, coninutul de materiale volatileDensitatea n vrac este mult mai mic dect a crbunelui, de exemplu, din acest motiv volumele de reziduuri agricole sunt foarte mari (pun probleme la transport) mai ales in cazul paielor

Compactarea se poate realiza prin balotare (de exemplu, in cazul baloilor de paie densitatea este de circa 70-90 kg/m3), brichetare (brichetele de paie au cam 250 kg/m3) sau peletizare (450-600 kg/m3)Compactarea consum ns energie (40-50 kWh/t la brichetare i 80-90kWh/t la peletizare), iar paiele trebuie mrunite fin n cazul peletizrii; adugarea unor materiale cu rol de liant mbunteste calitatea produsului (rumegu, coaj de copac, coceni de porumb) Compactarea conduce la transport mai facil si la imbunatatirea comportarii la ardere a combustibilului: viteza de ardere comparabila cu a carbunelui, posibilitatea arderii in cuptoare cu gratare, micsorarea emisiilor de particule, reducerea riscului de autoaprindere la depozitarea in vrac, transport, depozitare si alimentarea cuptoarelor mai uoare si mai sigure

Descifrarea mecanismului arderiiLa aplicarea unei temperaturi mari are loc piroliza masei organice Fenomenul are loc i in cazul arderii, ca urmare a insuficientei oxigenului in imediata apropiere a masei organiceAceasta conduce la descompunerea solidului in doua clase principale de substante: volatilele si masa solida, numita generic carbune (char)Volatilele contin in principal hidrogen, monoxid de carbon, dioxid de carbon si hidrocarburi; proportia dintre acestea depinde de temperatura de piroliza (devolatilizare) si de sursa transformata

straw = paiestover = coceni de porumb

Se observ c se formeaz proporii mari de gaze combustibile (cam 67% din cldura degajat la ardere provine din volatile)DE AICI A APARUT IDEEA GAZEIFICARII MATERIILOR ORGANICE, RESPECTIV TRANSFORMAREA LOR IN GAZE COMBUSTIBILE, DATORITA UNOR AVANTAJE TEHNOLOGICE PE CARE LE AUVolatilele formate ard cvasi-inastantaneu, dup cu arat experimentele care monitorizeaz concentraiile oxigenului in cuptorAcest comportament impune un design special pentru instalaiile de ardere fa de cazul folosirii carbunelui (investiii mari)

Probleme legate de cenusaCompozitia minerala a reziduurilor agricole este foarte diferita de la o specie la alta

Prezena potasiului determin atingerea unor puncte de topire joase ale cenuiiAcest fapt determin depunerea de cenu pe elementele sistemului de ardere, avnd ca efecte fluctuaii de temperatur i presiune anormale si pericol de explozii pentru arztoarele cu strat fluidizat de combustibil, precum i efecte de coroziune si eroziuneIntervalele de temperaturi de topire depind de natura deseurilor

Reactii chimice(SiO2 provine din nisipul vetrei)Daca exista urme de fier in cenusa, acesta contribuie la captarea oxizilor alcalini

In mod obisnuit, problemele de emisii de NOx si SO2 intalnite in cazul carburantilor lichizi apar si in cazul deseurilor solideProblema se rezolva in parte prin alimentarea mixta a cuptoarelor cu carbune si deseuri, introduse in zone diferite, si recircularea + tratarea catalitica a gazelor

Gazeificarea deseurilor solideTransformarea termo-chimic a materialelor cu coninut de carbon ntr-un amestec de gaze combustibile numit gaz de sintez (CO + H2)Variant a gazeificrii: pirolizaPrima aplicare a gazeificrii dateaz din 1812, prima instalaie de gazeificare a fost instalat n 1839, primul motor cu ardere intern alimentat cu gaze provenite din gazeificare dateaz din 1881n al doilea rzboi mondial au funcionat circa UN MILION de instalaii de gazeificare pentru a asigura carburantul pentru maini de rzboi, camioane, autobuze, folosind drept combustibil lemnulReactoarele de gazeificare pot fin n strat fix cu circulaie descendent (75%) sau ascendent (2,5%), cu strat fluidizat (20%)

Gazeificarea const n nclzirea materiei organice la temperatur nalt, n prezena unei mici cantiti de aer sau vapori de ap sau amestec de aer cu vapori de ap, obinndu-se cantiti mari de produse gazoase i mici cantiti de gudron (smoal) i cenuGazeificarea este un proces termo-catalitic; catalizatorii folosii sunt pe baz de nichel-dolomitPiroliza: procedeu termic asemntor, dar FR aport de aer sau vapori de apn cazul pirolizei se obin cantiti mai mari de gudron i se obine i un produs solid, numit cocs (char)Scopul cercetrilor de optimizare a procesului de gazeificare este creterea proporiei de gaze i micorarea cantitii de smoal i gudron Temperaturile se situeaz ntre 600-1000oCLa ora actual drept mas organic se folosete aa-numita biomas, nelegnd o varietate imens de deeuri organice, n special provenite din prelucrarea masei vegetale

Compoziia gazului depinde n foarte mare msur de cea a materiei prime folosite, de agentul de gazeificare i de condiiile de lucruCH4 (5565%), CO2 (3545%), N2 (03%), H2 (01%), and H2S (01%); putere caloric: 48006700 kcal/m3 (metanul pur are 8900 kcal/m3)Etapele de obinere sunt: gazeificarea i separarea gudronului Separarea gudronului se poate face fie n interiorul reactorului de gazeificare, cu obinere de gaze suplimentare, sau n afara reactorului de gazeificare

Tipuri de reactoare de gazeificare