LECIA 4. COMPOSTAREA I INCINERAREA DEEURILORCuvinte cheie: compostarea deeurilor, tehnologii de compostare, incinerarea deeurilor, tehnologii de incinerare

4.1. Compostarea deeurilor Compostarea deeurilor este un procedeu cunoscut i aplicat de mult vreme. Reziduurile cu coninut de substane organice se descompun datorit interaciunii microorganismelor i a degajrii de cldur i ca rezultat se obin o serie de produse foarte diferite (compost) utilizabile n special n domeniul agricol. Procesul are o durat de circa o lun i este nsoit de o degajare intens de cldur. Ca urmare a temperaturilor nalte (peste 50 C), microorganismele patogene se distrug cu excepia celor de sporozoare. Materia descompus deja nu mai are miros urt, poate fi tratat uor, iar din punct de vedere sanitar, poate fi considerat nevtmtoare. Astfel, procedeul de compostare poate fi utilizat i pentru neutralizarea gunoaielor menajere.Procedeul de compostare folosit pentru tratarea reziduurilor pentru gospodrirea oraelor este destinat, n primul rnd, pentru neutralizarea acestora, iar valorificarea produsului final (compost) similar cu valorificarea cldurii obinut la arderea gunoaielor poate fi considerat numai ca un factor secundar.Factorii principali care determin eficiena procesului de compostare sunt: calitatea materiei care se descompune, raporturile carbon/azot, carbon/fosfat, granulaia i omogenitatea materiei, saturaia n aer, umiditatea, valoarea pH-ului, temperatura.Scopul principal al compostrii este distrugerea agenilor patogeni umani, animalieri i vegetali care se gsesc n reziduuri. ntreaga mas a materiei supuse compostrii trebuie s fie meninut la temperatura de 50 C timp de 30 de zile.n aceast activitate, att n fazele de proiectare ct i n cele exploatare-ntreinere, trebuie avute n vedere anumite considerente sanitare i economice.Unele din considerentele economice se expun n continuare. La amplasarea i realizarea uzinei de compostare trebuie evitat nmulirea mutelor i a roztoarelor, degajarea prafului i a mirosului neplcut ct i poluarea aerului, solului, apelor freatice i a apelor de suprafa.Datorit acestor factori, ntre amplasamentul uzinei de compostare i localitatea cea mai apropiat trebuie asigurat o distan de protecie corespunztoare (200-500 m), lund n consideraie i tehnologia aplicat (tratare deschis sau nchis). Pentru prevenirea mirosului urt degajat i a nmulirii mutelor ca urmare a descompunerii spontane a reziduurilor crude transportate i stocate n uzin, capacitatea acesteia trebuie astfel dimensionat ca reziduurile aduse s poat fi prelucrate ncontinuu, pe ct posibil fr prestocare.Prin dotare cu echipament de protecie, prin construirea de spltoare i bi, trebuie prevenit infestarea muncitorilor. Trebuie prevenit ca muncitorii s nu aib posibilitatea de a scoate din uzin i de a rspndi agenii patogeni. Trebuie respectate prescripiile generale de protecie a muncii valabile pentru ntreprinderile industriale.Din punct de vedere igienic, produsul final realizat n uzin trebuie s fie deja inofensiv, pentru ca n timpul transportului i utilizrii s nu infesteze mediul nconjurtor, s nu pericliteze sntatea muncitorilor i s nu contamineze, de asemenea, nici vegetaia.Trebuie avut grij ca amplasarea materialelor reziduale ce nu mai pot fi valorificate, ct i tratarea celor sortate, s fie soluionate ireproabil din punct de vedere igienic.Respectarea directivelor sanitare pe parcursul desfurrii procesului de compostare trebuie s constituie una din preocuprile de baz ale uzinei.n ceea ce privete considerentele economice, ele sunt condiionate de un anumit specific local (reinerea ranilor fa de folosirea acestuia) sau legislaia intern.Principiul de baz la determinarea economicitii trebuie s fie ca rezultatul compostrii s acopere ntr-o msur ct mai mare cheltuielile legate de aceasta.Neutralizarea deeurilor prin compostare este util i necesar, n primul rnd, pentru serviciile sanitare i comunale i, ca urmare, rezultatele obinute pot fi evaluate n cifre ns pe baz de ipoteze pot fi determinate, mai mult sau mai puin, raporturile. Veniturile realizate prin valorificarea materiilor care pot fi sortate pe parcursul compostrii i utilizate ca materii prime, denumite i materii utile, pot s contribuie foarte mult la reducerea preului de cost al compostrii. Ca urmare, trebuie asigurat separarea acestor materii utile pe parcursul compostrii, ntr-o msur ct mai mare posibil.Recuperarea agricol a produsului final respectiv, a compostului, se poate calcula, n general, considernd 1 ton compost = 50 kg uniti de cereale (UC). n cazul utilizrii compostului n legumicultur, aceast valoare poate s creasc.Preul de vnzare al compostului este determinat de considerentul c preul de cumprare al acestuia, ct i suma total a cheltuielilor de transport i a celor legate de utilizare nu pot depi ctigul care se obine prin utilizarea compostului ca ngrmnt.Compostarea poate s fie definit ca un procedeu controlat, de natur biologic, de conversie i valorificare a substraturilor (subproduse ale biomasei, deeuri organice de origine biologic), ntr-un produs stabilizat, igienic bogat n acizi humici.(IONESCU SISETI i colab., 1980)Compostarea este o biotehnologie ntruct corespunde unei exploatri industriale a potenialitii microorganismelor. n acelai timp este considerat ca fiind o "ecotehnologie" care permite ntoarcerea materiei organice n sol, i reinseria acesteia n marile cicluri ecologice vitale ale planetei.n timpul compostrii, descompunerea materiei organice, se efectueaz ca i n sol, urmnd lanurile de transformare natural.Prin practica empiric, si prin experimentare tiinific, au fost identificai parametrii care acioneaz asupra acestor transformri. S-au stabilit relaii ntre activitatea unor microorganisme i evoluia compostului. S-a reuit n mod progresiv, realizarea unor condiii de via optime pentru aceste microorganisme, n timpul diferitelor faze ale acestui fenomen.Principalii parametri care influeneaz condiiile de via a microorganismelor sunt: nivelul de oxigen lacunar, umiditatea, temperatura, caracteristicile fizico-chimice ale materiilor compostate.Nivelul de oxigen lacunar - orice organism aerob, consum oxigen pentru a oxida compuii organici, care i servesc de hran. Nivelul de oxigen lacunar, definit pa procentajul de oxigen n aer din spaiile goale, joac un rol primordial n compostajul aerob al deeurilor solide.Umiditatea - n realitate, cum moleculele de ap, sunt prezente n acelai timp n filmul lichid din jurul particulelor (fracia solid) i n spaiile lacunare (ap sub form de vapori de ap), nu exist o relaie proporional strict, ntre creterea coninutului n apa i diminuarea coninutului din spaiul lacunar. Acest lucru se datoreaz n particular, umflrii particulelor de materie organic sub aciunea apei.Temperatura - dac compostajul este nainte de toate un fenomen microbiologic, n practic el este de asemenea un veritabil proces termic. Energia stocat sub form de legturi chimice n moleculele organice ale biomasei, poate s fie eliberat, fie prin combustie, fie prin oxidare parial, n timpul fermentaiei, cu producerea altor compui organici i cldur, n cazul compostajului.n funcie de temperaturile lor optime, i de plaja de temperatur la interiorul creia microorganismele pot s se multiplice, microorganismele se clasific astfel: psicrofile, a cror temperatur optim de cretere, este sub 30 C; mezofile, a cror temperatur optim de cretere, este cuprins ntre 30 i 45 C; termofile, care se multiplic intre 45 - 60 - 70 C.

Condiiile fizico-chimice ale substratului - substraturile de compostaj au ca i caracteristici comune, extrema lor diversitate i natura lor dominant organic.n sens comun, natura substratului organic, este ataat formei primitive a deeului: deeu vegetal: frunze, ramuri; paie; hrtie; deeuri animale etc. La compostare substratul de plecare, este singura sursa de hran pentru microorganismele descompuntoare, care vor realiza descompunerea lui. Pentru ndeplinirea funciilor lor vitale, acestea au nevoi minime pentru toate elementele care compun celulele lor n anumite raporturi:

Raportul C/N - 30 Raportul N/P - 2-5 Raportul N/K - 0,2-0,5 Alte rapoarte: C/P- 75-150, C/S - 100-300.La compostarea n spaii deschise, deeurile sunt aezate pe platforme impermeabile, straturile de sol i deeuri alternnd pn la o nlime total de maxim 2m. Mineralizarea decurge cu intervenia florei biotice termofile. La o temperatur de 50-70 C i o umiditate de 40-70 % organismele patogene sunt distruse iar compostarea se consider ncheiat n 3-4 luni vara sau 5-6 luni iarna.Camerele bioterme sunt instalaii n care compostarea decurge n medii nchise cu un randament i o eficien crescut. Insuflarea de aer nclzit favorizeaz o dezvoltare rapid a florei aerobe termofile ceea ce reduce timpul de mineralizare la 8-10 zile. Temperaturile de 70-80 C determin distrugerea microorganismelor patogene inclusiv a bacteriilor sporulate. Astfel neutralizate, deeurile pot fi folosite ca ngrmnt agricol.

O schem general a unei construcii i instalaii de compostare este prezentat n figura 2.5

Figura 2.5 Schema general a unei construcii de compostare a reziduurilor solideCompostarea asigur: o bun protecie a mediului, prin reciclarea substanelor fertilizante - nutrienilor N, P, K; evitarea aproape n ntregime a mirosului neplcut n zona construciilor de compostare, precum i a obolanilor, mutelor etc.; posibilitatea rspndirii compostului pe terenurile agricole nvecinate nu creeaz probleme de transport; suprafeele i volumele ocupate de construciile i instalaiile de compostare sunt mult mai mici ca cele necesare depozitrii reziduurilor.Pentru o bun compostare a reziduurilor, exploatarea trebuie s urmreasc realizarea obligatorie a unor parametri, astfel: raportul C:N trebuie s fie mai mare ca 35 la nceperea procesului. Reziduul din grmad a fost trecut prin cele trei operaii amintite mai sus: separare, mrunire, cernere. El este amestecat cu ageni de condiionare-nfoiere (rumegu, achii de lemn, coji de copac etc.); de asemenea, materialul de condiionare-nfoiere se aeaz i la baza grmezii (figura 2.6). Dup terminarea compostrii, materialul de nfoiere este recuperat. Pentru ventilare, grmada este vnturat de 2-3 ori n primele 30-45 zile. Pentru rsturnare, grmada, cu ajutorul unui graifer, este mutat alturi i dup 1-2 zile este format din nou pe vechiul amplasament. n timpul compostrii nu se iau msuri de mbuntire a procesului de fermentare, respectiv de reglare a temperaturii, pH-ului etc. Teoretic, fermentarea ar trebui s se termine n 30-40 zile, ns practic, ea se termin n 6-8 luni, innd seama i de anotimpul, n care ea se realizeaz.

Figura 2.6 Seciune printr-o grmad de reziduu solid, pregtit pentru compostare.Construcii i instalaii pentru compostarea aerob a reziduurilor cu ventilare artificial, cu suciune sau cu insuflare de aer (aerare forat). i n acest caz materialul pentru compostare este prelucrat n prealabil prin separare, mrunire i cernere. Grmada de compostare este asemntoare celei descris la ventilarea natural. Suciunea aerului din compost se face prin intermediul unui ventilator (figura 2.7).Aerul viciat din grmad - aerul evacuat de ventilator - este trecut printr-un filtru constituit din compost fermentat, astfel nct s nu vicieze mediul. n cazul insuflrii (rareori) de aer curat n grmad, acesta se amestec cu aerul viciat din grmad i viciaz mediul. Suciunea sau insuflarea de aer n grmad, respectiv colectarea sau distribuirea, aerului, se face prin tuburi gurite aezate la baza grmezii. i n acest caz, grmezile sunt protejate la exterior de un strat de compost fermentat.

Figura 2.7 Compostare cu aerare prin suciuneAceste tipuri de construcii i instalaii sunt prevzute cu posibiliti de reglare a pH-ului, temperaturii, umiditii, raportului C:N etc. Timpul de fermentare, dup care se considera c s-a terminat compostarea reziduului este de 5-6 luni. Sf = 300 C n care C este capacitatea zilnic de fermentare a construciilor i instalaiilor, n t/zi, sau cu relaia:Sf = (2,5-3,0) ha/100 000.Se menioneaz c dimensiunile unei grmezi sunt asemntoare cu cele date la compostarea aerob natural.Compostarea n recipieni (vase). La construciile i instalaiile de compostare descrise anterior, probleme majore ridic poluarea aerului (miros neplcut i a apei subterane). De aceea, datorit i cerinelor mari de compost a aprut ca necesar compostarea reziduurilor n spaii nchise, respectiv n recipieni metalici. Aceste instalaii s-au nmulit rapid n ultimul timp, astfel nct, n 1991 erau n: S.U.A. - 197; Frana - 45; Spania - 39; Germania - 16 etc. Cele mai multe instalaii sunt de tipul DANO Thyessen, construit prima oar n Elveia i rspndit n prezent n toat lumea. Ea const dintr-un cuptor tubular, orizontal, tip ciment, lung de 28 m, diametru 3,5 m, care se nvrtete cu o turaie de 0,2-2,0 rot/min. Aerul necesar procesului este alimentat n contra curent cu reziduu i evacuat printr-un sistem de dezodorizare. Timpul de retenie este cuprins ntre 24 - 48 ore, iar temperatura la interior este de 60 C. Dup terminarea compostrii, materialul se cerne, recuperndu-se materialul de nfoiere.

Compostarea combinat a reziduurilor solide oreneti cu reziduurile lichide oreneti (nmolurile rezultate din epurarea apelor uzate oreneti). Tratarea combinat a acestor dou categorii de reziduuri este aproape ntotdeauna avantajoas, att din punct de vedere economic ct i tehnic, fie c tratarea se face prin compostare, sau prin incinerare. n cazul compostrii, nmolurile oreneti, care au o umiditate mare, pot fi folosite pentru a mri umiditatea reziduurilor solide (mic n cele mai multe cazuri), care, pentru o bun compostare, trebuie s fie de circa 50 %. n acelai sens, reziduurile oreneti folosite n compostare, au un raport C:N mai mare de 50. Compostarea anaerob sau biometanizarea

Biometanizarea sau digestia anaerob, este o tehnic de biocoversie anaerob, care permite stabilizarea materiei organice, care provine n principal din deeurile menajere.Prin acest procedeu se obine un compost stabilizat, potenial de bun calitate i care furnizeaz energie sub form de biogaz care conine metan.Biometanizarea se realizeaz n recipieni nchii i etani, cu scopul de a menine condiii de anaerobioz. n acest mod se evit poluarea mediului prin degajarea de mirosuri sau prin scurgerea sau infiltrarea sucului de percolare. Pe de alt parte, procedeul permite recuperarea biogazului produs, care conine aproximativ 60-70 % metan.n procedeele de metanizare, dezvoltate la ora actual, deeurile triate i mrunite alimenteaz fermentatorul (instalaia de metanizare) mpreun cu sucul de presare a compostului final.Deeurile sunt astfel muiate i puse n contact cu populaiile bacteriene. Temperatura este un parametru foarte important care condiioneaz timpul de staionare al deeurilor n fermentator. Se poate distinge: - un regim mezofil: 35-37 C, cu timp de sejur ntre 2 i 3 sptmni ;- un regim termofi1: 55-65 C, cu timpul de sejur ntre 7 i 10 zile.n afara timpului de staionare cu mult mai scurt, care permite diminuarea capacitii fermentatorului, regimul termofil produce cantiti de gaz mai importante, i asigur distrugerea aproape complet a germenilor existeni, n 24 de ore i a seminelor care ar putea contamina compostul.n comparaie cu compostarea aerob, biometanizarea permite recuperarea de energie sub form de gaz combustibil (82 Nm3 de metan / ton de materie fermentat). n plus, stabilizarea compostului este mai bun, datorit unui raport C/N mai slab (15 n loc de 18-30).Procedeul de metanogenez cuprinde 4 faze: Faza de hidroliz enzimaticn cursul acestei faze, structura materiei organice este distrus i solubilizat, iar moleculele mari (proteine, polizaharide) sunt depolimerizate n molecule mai mici (acizi, amine, zaharuri).Numeroase bacterii, gramnegative sau pozitive, sporulate sau nesporulate, intervin n aceast faz: Bacterioides sp., Ruminococus sp., Clostridium thermocelum, Thermoanaerobium etc. Faza de acidogenezAceast faz consist ntr-o simplificare a moleculelor rezultate n prima faz, rezultnd acizi (n special acid acetic), CO2, H2 i amoniac. C6H12O6 + 2 H2O 2 CH3-COOH + 2 CO2 + 4 H2n aceast faz intervin bacterii nesporulate: Bacteroides ruminicola, Clostridium, Bifidobacterium. Faza de acetogenezn aceast faz, acizii rezultai anterior, sunt transformai n acetai. Este o etap mai puin cunoscut, n care intervin Metanobacilus omelianski, Clostridium thermoaceticum, Syntropomonas wolfei. Faza de metanogenezAceast faz corespunde, cu transformarea acetailor si a bioxidului de carbon n metan.Pe parcursul acestei faze intervin: Methanobacterium formicum, Metanosarcina barkeri, Methanospirillum, Methanococcus mazei, Methanobacterium sochngenii.Procesul de metanogenez se realizeaz n condiii optime la un pH cuprins ntre 6,8 i 7,5, la o temperatur cuprins ntre 30 i 40 C, temperatur de intens activitate microbian mezofil.La temperaturi mai nalte, biofermentaia este posibil, fiind realizat prin intermediul unui val termofil, fiind mai scurt i mai sensibil la variaiile de pH i temperatur.Fenomenul de metanizare este des ntlnit n condiiile unor rampe de deeuri necontrolate, unde fenomenul se produce n mod spontan. n aceste cazuri se poate recurge la captarea gazului cu o reea de tuburi colectoare care penetreaz n pungile de gaz situate n interiorul rampei. Aceast tehnic este valabil reprezentnd o soluie de eliminare a problemelor derivate din metanizare (incendii, poluare atmosferic).4.2. Incinerarea deeurilor

Procedeele termice de tratare a deeurilor solide permit urmrirea mai multor obiective: reducerea volumelor de deeuri ce trebuie depozitate;

recuperarea energiei calorice coninute n aceste deeuri;

reducerea potenialului periculos al anumitor deeuri (deeurile spitaliceti).Creterea exigenelor reglementare, att n ceea ce privete nivelul de amenajare a rampelor de depozitare, ct i privitor la exploatarea lor, se traduce printr-o cretere a costului de depozitare a deeurilor.O ramp controlat modern, trebuie s prezinte un nivel de amenajare (etaneitatea rampei, echipamente de colectare i tratare (epurare) a lixiviatului, echipamente de colectare i de combustie a gazului rezultat din fermentarea anaerob a deeurilor), ct i n ceea ce privete exploatarea (acoperirea periodic a deeurilor cu materiale izolante, tratarea efluenilor), ceea ce face soluia din ce n ce mai delicat.Pe de alt parte, s-a observat n rile Uniunii Europene, o grij crescnd legat de problemele de mediu, ceea ce se traduce printr-o dificultate din ce n ce mai mare, pentru administraiile locale, de a convinge riveranii unei rampe proiectate, de necesitatea proiectului. n acelai timp, devine pe zi ce trece mai dificil, nu numai de a gsi spaii adecvate din punct de vedere geologic, dar, n egal msur, de a convinge riveranii acestei rampe de necesitatea amenajrii noilor rampe controlate, destinate a nlocui rampele mai vechi, saturate.

Deeurile menajere constituie un potenial energetic important. Din punct de vedere calitativ, deeurile menajere ating frecvent, n funcie de sezon i de ali factori, puteri calorice de 6-8000 kJ / kg. Din punct de vedere energetic se poate spune c 5 t de deeuri sunt echivalente cu o ton de motorin.

Din punct de vedere cantitativ, asistm n ultimii ani la o cretere a produciei de deeuri, care se situeaz n rile UE la 300-350 kg/locuitor/an iar n Romnia, prin extrapolarea unui studiu fcut n judeul Cluj, cantitatea de deeuri se ridic la 220 kg/locuitor/an.Incinerarea deeurilor poate permite recuperarea unei bune pri din acest potenial energetic. Generatoare de vapori cu recuperare de cldur, din gazul de combustie permit convertirea acestei energii, n energie mecanic i n final n energie electric.Pentru eliminarea anumitor deeuri, care prezint un risc pentru mediu, n rile UE, anumite deeuri nu pot s fie depozitate n rampe controlate.Considernd riscurile de proliferare a microorganismelor patogene n rampele de deeuri i consecinele epidemiologice ale unei astfel de eventualiti, depozitarea acestor categorii de deeuri este interzis chiar dup un tratament de dezinfecie sau sterilizare. Aceste deeuri trebuie neaprat incinerate, ceea ce permite, garantarea distrugerii germenilor patogeni (deeuri spitaliceti).n vederea limitrii impactului unui incinerator asupra mediului nconjurtor, n materie de poluare atmosferic, n rile UE legislaia n vigoare (prin acordul de asociere cu UE Romnia este obligat s-i armonizeze legislaia cu cea a UE) impune respectarea de norme stricte n privina valorilor maxime a emisiilor atmosferice.Pentru respectarea acestor exigene, este necesar instalarea unui ansamblu de echipamente, care permit neutralizarea gazelor acide i captarea produilor de reacie, precum i a particulelor.0 astfel de instalaie presupune: - Injecia de lapte de var ntr-un reactor, unde tranziteaz fumul rezultat din incinerare (pilotaj automat, care permite controlarea concentraiei n HCl din fum);- Recuperarea produilor de reacie i a excesului de var; - Eliminarea particulelor solide din fumul rezultat, prin intermediul unui electrofiltru, cu recuperare de particule. Acest dispozitiv permite emisia n atmosfer a unui fum care s respecte reglementrile n vigoare. Procedeul cel mai eficient pentru neutralizarea deeurilor, este arderea fr adaus de combustibil auxiliar.Incinerarea deeurilor presupune arderea acestora la temperaturi ntre 700-1000 C n prezena sau absena aerului (piroliz). Metoda prezint urmtoarele avantaje: neutralizare perfect, posibiliti multiple de economisire a cldurii produse, de folosire a zgurei i cenuei n industria materialelor de construcii, la pavarea de drumuri i construcia oselelor.

nainte de a fi supuse incinerrii deeurile sunt sortate spre a fi ndeprtate cele care nu ard. Dup sortare (realizat mecanic) deeurile sunt trecute la uscare i apoi n camera de ardere unde sunt incinerate. O staie pentru incinerarea deeurilor cuprinde: un compartiment de stocare a deeurilor nchis ermetic, un sistem de ncrcare n cuptoare i sisteme de reinere a prafului i gazelor (figura 2.8).La un moment dat, organele sanitare au considerat acest procedeu ca fiind singurul acceptabil. Chiar i n prezent muli specialiti consider arderea drept procedeul cel mai modern de neutralizare. Pe parcursul timpului au fost create n ntreaga lume, i n special n oraele mari, platforme pentru arderea deeurilor (incineratoare). n prezent s-au stabilit condiiile tehnologice (tehnice) pentru arderea sigur a deeurilor (fr adaos de combustibil auxiliar), construindu-se instalaii cu o funcionare sigur, fr deranjamente, i de capaciti corespunztoare.

Figura 2.8 Instalaie de incinerare a deeurilor solide (MNESCU i colab., 1996)Soluia cea mai economic este arderea deeurilor fr adaos de combustibil secundar. Procedeele pentru ardere, la care deeurile trebuie s fie amestecate cu alte forme de combustibil (de exemplu: crbune, gaze naturale, pcur etc.) pentru intensificarea focului trebuie s fie utilizate numai n cazuri extreme. Cnd arderea deeurilor este realizat n centrale electrice de termoficare, este mai adecvat arderea crbunelui sau a altor combustibili n cazane de abur separate, iar pentru arderea deeurilor s se construiasc cazane de abur speciale, cu utilizarea n comun a energiei termice (aburul) produse de aceste dou tipuri de cazaneAvantajul indiscutabil al procedeului este c, prin arderea la temperaturi nalte, neutralizarea deeurilor este rapid i complet. Un alt avantaj este c staiile pentru ardere au nevoie de suprafee relativ mici i pot fi amplasate n apropierea localitilor, reducndu-se astfel simitor i cheltuielile de transport. Poluarea mediului nconjurtor este minim, putnd fi meninut n limitele admise de normele sanitare, n condiiile filtrrii gazelor de ardere.Cenua rezultat din ardere poate fi reinut de gazele de ardere cu ajutorul unor instalaii adecvate, astfel ca volumul materiilor poluante eliminate n mediul nconjurtor prin couri de fum de nlimi corespunztoare este relativ mic. Singura cerin care trebuie luat n considerare la amplasarea acestor staii de ardere este accesul uor al autovehiculelor de transport i nivelul zgomotului produs de circulaia intens a acestora.Reprezint un avantaj important c prin ardere se obine o anumit cantitate de energie termic ce poate fi utilizat n diferite scopuri.Dezavantajul procedeului const n principal n costurile mari de investiii i de exploatare. Funcionarea ireproabil a instalaiilor necesit un personal bine instruit i de nalt calificare. Fenomenele de coroziune care apar n instalaii diminueaz sigurana de exploatare, datorit crui fapt, pentru asigurarea unei funcionri continue, este inevitabil construirea de instalaii de rezerv. Arderea unor sortimente de deeuri necesit soluii constructive speciale. Trebuie mbuntite, de asemenea, calitile calorice ale materialelor arse, n special datorit variaiilor provocate de modificarea deeurilor pe anotimpuri (prin amestecarea cu combustibili clasici sau eventual prin introducerea n focarul cazanelor a flcrii suport). Trebuie avute n vedere, de asemenea, i oscilaiile brute care pot aprea n compoziia deeurilor destinate arderii. O problem a incinerrii o reprezint depozitarea reziduurilor rezultate din procesul de ardere (zgura i cenua). Tendina mondial n prezent este ca n incinta staiilor de ardere s existe i anumite instalaii de valorificare a zgurii i cenuii (instalaii de concasare, sortare etc.) n construcii de drumuri sau n producerea altor elemente prefabricate pentru construcii.Prin ardere, coninutul de substane organice al gunoaielor, practic, se pierde integral, ceea ce reprezint un dezavantaj n special n acele ri unde condiiile de sol impun utilizarea n agricultur a tuturor resurselor de substane organice.n ultimii ani s-a acionat i n ara noastr pentru trecerea la realizarea unor sisteme industriale de tratare a reziduurilor menajere, sub forma unor staii de incinerare cu recuperarea energiei termice.

Schema tehnologic a unei staii de incinerare presupune existena a dou linii paralele cu urmtoarele elemente componente: buncr de deeuri alimentare, camer de uscare, cuptor vertical cu grtare basculante, transportor cu raclei pentru zgur i cenu, separator electromagnetic pentru fier, instalaii de recuperare a energiei termice, instalaii de desprfuire a gazelor de ardere (cicloane).Parametrii funcionali ai staiei de incinerare sunt: reziduuri menajere arse: 3,5 t/h i linie; energie livrat, 1,06 cal/h i linie; timp efectiv de lucru: 7.000 h/an; fier recuperat: 80-88 % din cel existent n reziduuri; putere caloric a deeurilor: 550 kcal/kg; populaia deservit, 100-150.000 locuitori.Amplasarea staiilor de incinerare n apropierea localitilor, deci la distane mici de transport, poate aduce i alte avantaje, printre care: economisirea de carburani: 50-100 t/an; reducerea numrului de autogunoiere la circa 10 buci;- reducerea personalului necesar la transportul reziduurilor cu circa 30 persoane.Tratarea reziduurilor menajere n staii centralizate conduce i la economii de teren care nu mai este necesar pentru depozitare (circa 19-20 ha/10ani i staie).Din observaiile n exploatare a primelor staii de incinerare rezult urmtoarele aspecte: funcionarea n autocombustie este posibil la reziduuri menajere cu putere caloric mai mare de 550 kcal/kg, lucru care, la staiile de incinerare din alte ri, nu este posibil dect la putere caloric de peste 1100 kcal/kg; datorit variaiei permanente a compoziiei reziduurilor menajere, este necesar ca, n exploatare, s se dispun i de reziduuri cu putere caloric ridicat pentru a compensa pe cele cu putere caloric sub 550 kcal/kg.Tehnologia romneasc de incinerare a fost realizat special pentru reziduuri cu putere caloric sczut, astfel c poate funciona n autocombustie de la puteri calorice mai mari de 550 kcal/kg, nesolicitnd combustibil lichid dect pentru aprindere i intervenii n cazul scderii puterii calorice sub aceast limit.Instalaiile realizate n strintate au ca principal scop neutralizarea reziduurilor menajere pentru protecia mediului nconjurtor, obinerea subproduselor (energie termic, recuperare fier etc.) fcndu-se cu scopul de a diminua cheltuielile de exploatare. n majoritatea cazurilor, amortizarea investiiei este suportat din fondurile sociale ale localitilor respective.n vederea soluionrii problemei proteciei mediului, procesul tehnologic de incinerare cuprinde instalaii de evacuare a gazelor de ardere cu recuperarea cldurii prin schimbtor de cldur; purificarea gazelor de ardere cu ajutorul filtrelor specifice situate anterior courilor de fum i tratarea -valorificarea zgurii i cenuii.nainte de intrarea n instalaia de incinerare, reziduurile trebuie cntrite, operaie ce se face cu ajutorul unei bascule obinuite, n acelai timp fcndu-se i o serie de nregistrri utile procesului de incinerare. Materialul se descarc apoi ntr-un buncr (figura 2.9), cu ajutorul unui graifer. Buncrul are rolul de a compensa variaiile cantitative ale reziduului intrat n incinerator, ntre dou transporturi, precum i de amestecare i omogenizare a materialului.

Figura 2.9 Schema unei staii de incinerare a reziduurilor oreneti (ROJANSCHI, DIACONU, 1996):1-buncr; 2-focar uscare; 3-focar ardere; 4-grtar; 5-pu de colectare i evacuare zgur i cenue; 6-jgheab cu ap; 7-lan transportor; 8-rezervor de rcire cu ap a zgurii i cenuii; 9-gaze de ardere, cenue, praf; 10-gaze de ardere desprfuite; 11-schimbtor de cldur; 12-ap rece; 13-filtru electrostatic; 14-suflant pentru tiraj; 15-co de fum; 16-suflant pentru aer de combustie; 17-aer de combustie; A-camer de uscare; B-camera de ardere.La descrcarea reziduului n buncr se vor lua msuri severe de mpiedicare a rspndirii n atmosfer a prafului de reziduu. Dimensiunea buncrului rezult din luarea n considerare a unui timp de nmagazinare de circa 3 zile. Acest timp de nmagazinare este benefic i pentru ardere, deoarece dup 3-4 zile de nmagazinare a reziduurilor, gazele din procesul de descompunere a substanei organice ncep s apar i s ajute arderii. Lungimea i limea buncrului trebuie dimensionate astfel nct s se satisfac condiiile tehnice - manevrare, amestec.Principalii poluani generai prin procesul de incinerare al deeurilor fac parte din urmtoarele categorii:

noxe gazoase (bioxid de sulf, oxizi de azot, acid clorhidric)

compui organici (dioxine i PCB)

metale grele (plumb, mercur, cadmiu, crom, arsen)

Acetia reprezint factori de risc datorit efectelor generate asupra sntii omului i a mediului nconjurtor. Din cele 31 milioane de tone gunoi livrat anual n Germania 71 % sunt depozitate, 26 % se ard n 147 crematorii de gunoi i 3 % se prelucreaz n instalaii de compostare i alte tipuri.

Distrugerea prin incinerare a deeurilor speciale i toxice n municipiul Timioara este realizat de ctre S.C. PRO AIR CLEAN S.A.

S.C. PRO AIR CLEAN S.A. este un join-venture romno-german, avnd drept partener concernul CHINOX AG din Mnchen, care i desfoar activitatea n domeniul colectrii, transportului i distrugerii prin incinerare a deeurilor sanitare, speciale i toxice, punnd n practic principiile generale prevzute n legislaia romn i directivele CE n domeniu: utilizeaz la colectare, manipulare, transport i incinerare numai procedee i materiale de gestionare a deeurilor care nu pun n pericol sntatea populaiei i mediul nconjurtor; utilizeaz la transport cea mai bun tehnic disponibil, bazat pe mijloace de siguran maxim, fr a antrena costuri excesive. Instalaia de incinerare a societii, aflat n prezent n exploatare, de capacitate 1800 kg/zi, este de generaie 2000 i funcioneaz dup o tehnologie situat la nivelul standardelor europene, care permite incinerarea tuturor deeurilor solide sau lichide ce pot fi distruse prin acest procedeu. Procedeul tehnologic aplicat se bazeaz pe auto-piroliza deeurilor solide la 250-650 C, urmat de carbonizarea lor total la 650-800 C i post-arderea la temperaturi cuprinse ntre 950-1300 C a gazelor rezultate, proces care asigur distrugerea integral a dioxinelor, furanilor i a altor compui toxici generai la arderea deeurilor cu caracter special.Tratarea i neutralizarea gazelor de ardere, ce conin NOX, SO2, HX, CO, CO2 i urme de metale grele, continu n sistemul de epurare fizico-chimic a acestora, bazat pe dou trepte de rcire intermediar, tratare cu var (eventual soluie de NaOH 5-10 %) i crbune activ pulbere n vederea reinerii urmelor de poluani sub limitele pretinse de normativele n vigoare (H.G. 128/ 2002), astfel nct respectarea limitelor impuse de legislaie la evacuarea n atmosfer a noxelor generate nu constituie nici un impediment pentru majoritatea deeurilor speciale care pot fi distruse prin incinerare. Tratarea cu NaOH sau Na2CO3 se impune atunci cnd coninutul de halogeni din deeurile supuse incinerrii depete 3-5 % din masa total a deeurilor introduse la ardere.Procesul tehnologic este n ntregime asistat i gestionat pe calculator, reuindu-se i pe aceast cale controlul avansat al emisiilor n atmosfer.Tehnologia impune incinerarea deeurilor conform unor meniuri de ardere, a cror menire este pe de-o parte exploatarea ct mai avansat a puterii calorice proprii fiecrui deeu, iar pe de alta, reducerea efortului instalaiei de condiionare a gazelor i, implicit, respectarea normativelor de evacuare a acestora n atmosfer.Incineratorul permite arderea deeurilor solide prin intermediul camerelor inferioare de ardere, precum i cea a deeurilor lichide, de tipul pesticidelor, solvenilor, uleiurilor, etc, prin injectare direct n camera de post-ardere.De asemenea, pentru temperarea flcrii din camerele de ardere inferioare, dac n acestea sunt supuse incinerrii deeuri cu putere caloric ridicat, pot ti utilizate ape reziduale prin sistemul de stropire cu pringlere.n cazul unitilor economice, PRO AIR CLEAN stabilete mpreun cu beneficiarul serviciilor modul de colectare, ambalare i etichetare a deeurilor n vederea transportului i distrugerii prin incinerare n condiii de maxim siguran.Pentru unitile sanitare, generatoare de deeuri ce prezint risc de contaminare biologic, PRO AIR CLEAN pune la dispoziie, n vederea colectrii, ambalaje proprii, securizate, dup cum urmeaz:- cutii impermeabile (de diferite capaciti) pentru instrumentar de unic folosin, fae, pansamente, etc;- bidoane de plastic cu nchidere ermetic pentru soluii i lichide dezinfectante i reziduale;- saci din polietilen;- containere speciale pe roi pentru transportul deeurilor n condiii de maxim securitate igienico-sanitar. De asemenea, pentru transportul condensatoarelor scoi din uz, n vederea dezafectrii ecologice a acestora prin splare cantitativ a compuilor desemnai (difenili sau trifenili policlorurai) i incinerrii n condiii de siguran a uleiurilor ce-i conin, societatea pune la dispoziie containere metalice proprii.Transportul deeurilor se efectueaz n baza unor grafice de transport cu ajutorul unor mijloace auto adaptate condiiilor specifice i autorizate ca atare, n conformitate cu prevederile legii.PRO AIR CLEAN SA deine toate autorizaiile necesare desfurrii activitii n condiii legale. Societatea este autorizat din punct de vedere a proteciei mediului din anul 2001 i reautorizat n 2003 pentru ntreaga gam de deeuri cuprinse n anexa 2 la H.G. 856/ 2002.Autorizaia include i activitile desfurate n instalaiile anexe ale incineratorului, de dezafectare a condensat orei or electrice i splare cantitativ a uleiurilor cu coninut de compui desemnai -PCB sau PCT- urmat de incinerarea acestora, precum i de recuperare a solvenilor din deeuri lichide n vederea redrii lor circuitului economic. Pentru toate aceste activiti prezentate pe scurt, elaborarea bilanurilor de mediu a fost efectuat de ctre un consoriu format din trei institute de cercetare-dezvoltare romne i un laborator de profil din Ungaria, sub conducerea INCD-ICIM Bucureti.O list orientativ a deeurilor incinerate n instalaia PRO AIR CLEAN pentru care s-au administrat la ardere cantiti mai importante poate fi urmtoarea: spitale, cabinete, laboratoare medicale - fae, pansamente, vat medicinal folosite - instrumentar de unic folosin- pungi de perfuzie i transfuzie- seringi- deeuri de bloc operator- echipament de protecie contaminat- medicamente expirate- alte deeuri biologic active- filme de radiografie medical agricultur, horticultura, zootehnie

- pesticide expirate - material semincer expirat - produse de uz fitosanitar sau zootehnic expirate - ambalaje contaminate cu pesticide sau produse de uz fitosanitar - deeuri biologic active din clinici sau laboratoare veterinare - cadavre sau resturi animale piscicultura, prepararea i procesarea industrial sau semiindustrial a alimentelor- materiale de tratament piscicol i ambalajele acestora - resturi de abator- echipament textil, de cauciuc sau materiale plastice uzat - produse alimentare de orice natur depreciate - grsimi colectate din decantoarele de ape reziduale prelucrarea lemnului, inclusiv gudroane din procese de in carbonizare- rumegu i deeuri de lemn improprii altor utilizri - gudroane de la distilarea uscat a lemnului - deeuri de crbune activ - gudroane de mangal industria hrtiei, inclusiv paste celulozice reziduale - material celulozic fibros din decantoarele-separatoare de epurare a apelor reziduale - resturi celulozice separate din marele i micul circuit de ape tehnologice- paste celulozice reziduale- deeuri organice rezultate din procesul de albire propriu-zis sau optic (cu condiia s conin mai puin de 10 % clor activ)

industria textila i pielriei - reziduuri de colorani textili - reziduuri de tanani- ambalaje de vopsele i tanani- material textil deeu (ae, scame, etc.)- bobine de carton sau material plastic de la filare- uleiuri de main- pr i deeuri organice de tbcrie- resturi de piele rezultate la tras, subiat, fuit i croit- uleiuri de nmuiere i vitaminizare a pielii industria produselor farmaceutice i cosmetice- reziduuri rezultate de la obinerea uleiurilor eterice- intermediari de sintez reziduali- sue de antibiotice contaminate- arje de antibiotice necorespunztoare calitativ- materii prime utilizate ca substane active expirate- materiale utilizate ca excipiens necorespunztoare calitativ- substane odorizante expirate- dezifectani epuizai sau expirai- substane uleioase de natur organic- grsimi naturale sau de sintez rncezite- produse finite expirate cocsificarea i semicocsificarea crbunelui- deeuri de crbune de la clasare- gudroane de cocsificare sau semicocsificare neexploatabile- naftalin i derivai naftenici reziduali- antracen, fenantren i derivai reziduali- fenol, derivai fenolici- ape reziduale cu minimum 20% coninut organic

rafinarea petrolului i prelucrarea gazelor naturale, inclusiv reziduuri petroliere grele- reziduuri asfaltogene i isturi de depozitare- pcur cu mai mult de 2% sulf- bulk rezidual de la prelucrarea uleiurilor industriale- derivai de condiionare ai benzinelor i motorinelor expirai- reziduuri rezultate la dezbenzinare- derivai mercaptanici solizi sau lichizi- parafine reziduale- reziduuri organice acide sau bazice de rafinrie- negru de fum deeu- deeuri de la cocsarea petrolului- ape reziduale emulsionate de rafinrie cu mai mult de 30% faz organic fabricarea i exploatarea autovehiculelor, inclusiv uleiuri arse i cauciuc- role bobinaj de textile i materiale polimerice- folie polietilen- ebonit - PVC - polistiren expandat- deeuri de cauciuc - ornamente plastic montaj general - folii panou - nmol petrolier - folii deflector- grund, insonorizant, email, supersolvant,

- apret textil neesut, stofa caerat, vat termosudabil

- uleiuri arse - filtre de ulei de la exploatarea

- autovehiculelor uleiuri emulsionate de rcire a mainilor unelte industria energetic, inclusiv uleiuri de transformator sau condensator cu coninut de difenili sau trifenili policlorurai (PCB sau PCT)- reziduuri petroliere grele- reziduuri petroliere emulsionate de la decantarea apelor reziduale, cu minimum 30% coninut organic- uleiuri de condensator sau transformator cu coninut de difenili sau trifenili policlorurai (PCB sau PCT) industria chimic- reziduuri de lacuri vopsele, adezivi, cleiuri i cerneluri- pesticide lichide i solide, inclusiv organometalice, cu coninut de sulf sau halogeni, cu condiia ca acestea din urm s nu conin mai mult de 40% substituent de aceast natur- solveni organici contaminai, cu excepia celor cu grad foarte naintat de substituie cu halogeni- intermediari de reacie reziduali i izomeri inactivi

- polimeri, gudroane, parafine ca atare sau substituite, indiferent de grupa funcional- hidrocarburi polinucleare substituite- derivai nehalogenai cu orice grup funcional- reactivi de laborator considerai deeuri, ce pot fi distrui prin incinerare industria fotografic, inclusiv polimeri fotosensibili i filme metol, hidrochinon, ali reactivi organici specifici

filme gammagrafice industriale expuse sau expirate - filme de radiografie medical expuse sau expirate - polimeri fotosensibili i deeuri de la producerea acestora - deeuri de celuloid sau alte suporturi foto similare - filme de arhiv depreciate

degresarea metalelor i tratamente de suprafa a materialelor- tensid- reactivi colectori- emulsionani - solveni organici de splare

- lichide organice de rcire a suprafeelor prelucrate

- lichide magnetice reziduale

- membrane lichide reziduale i reactivi de la obinerea sau destabilizarea acestora nmoluri organice active i inactive din staii de epurare a apelor reziduale, cu excepia celor cu coninut ridicat de metale grele activiti administrative de stat- documente cu regim special casate- droguri confiscate- materiale de contraband- efecte i nclminte confiscate de autoriti ca urmare a nclcrii legii- mrfuri alimentare expirate rezultate din confiscri- alte bunuri confiscate sau abandonate ce pot fi distruse prin incinerareInstalaiile de incinerare deinute i exploatate nu pot realiza distrugerea deeurilor radioactive, a celor de natur anorganic, formate exclusiv din acizi, baze, oxizi, sruri, sau deeuri ce conin mai mult de 30-40 % reziduu fix.Societatea a finalizat lucrrile de punere n funciune a instalaiei de dezafectare a condensatoarelor i splare cantitativ a uleiurilor cu coninut de PCB sau PCT n vederea incinerrii, precum i cele destinate recuperrii solvenilor din deeuri lichide cu scopul redrii lor n circuitul economic naional.Astfel, la momentul actual, PRO AIR CLEAN este singura autorizat n Romnia s presteze activiti de colectare, depozitare temporar, dezmembrare a condensatoarelor, precum i splare cantitativ i incinerare a uleiurilor cu compui desemnai coninui de acetia.n prezent, contient de importana efortului de ecologizare a Romniei ntreprins n conformitate cu aquis-ul comunitar, i dornic s se implice din plin n acesta, PRO AIR CLEAN a achiziionat n imediata vecintate a perimetrului incineratorului o suprafa de nc 10.000 m2 pentru dezvoltri viitoare, suprafa pe care se prevede punerea n funciune nc n cursul acestui an a unui nou complex integrat incinerare-recuperare energie termic, format dintr-o instalaie de incinerare de capacitate 9800 kg/ zi, modern i automatizat naintat, cuplat cu o alta de uscare i clasare a agregatelor silicoase fine pentru industria materialelor de construcii, de capacitate 300 t/zi. Este prevzut i amplasarea unor capaciti de preluare, triere, condiionare i ambalare a deeurilor n vederea exportului legal spre a fi distruse n Comunitatea European, realizate n conformitate cu cele mai naintate stringene ale normelor de protecia mediului.Ca o garanie a serviciile prestate, PRO AIR CLEAN a certificat recent un sistem de calitate n conformitate cu seria de standarde SREN ISO 9001/2001, avnd n perspectiv i certificarea fa de referenialul SR EN ISO 14001/2005, aciune ce se prevede a se finaliza n cursul anului 2006.n continuare este prezentat schema tehnologic a instalaiei de incinerare, cu capacitatea de 1800 kg/zi. ntrebri:1. Definii procesul de compostare.

2. Care sunt factorii de care depinde desfurarea procesului de compostare?

3. Prezentai cteva metode i tehnologii de compostare.

4. Care sunt produii rezultai n procesul de incinerare a deeurilor?

5. Prezentai cteva tehnologii de incinerare a deeurilor.

PAGE 49