zmieszanych Odpadów kOmunalnych w aspekcie ObOwiązujących wymagań prawnych
Zgodnie z polskim prawodawstwem (stan prawny na 30.09.2012 r.) data 1 stycz-nia 2013 r. będzie przełomowa dla krajowej gospodarki odpadami. Od tego dstycz-nia zaczyna bowiem obowiązywać załącznik 4a do Rozporządzenie Ministra Gospodar-ki z 7 września 2005 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu, który wprowadza znaczne ograniczenia w zakresie możliwości składowania odpadów komunalnych, pozosta-łości po procesie mechanicznej obróbki odpadów niezawierających substancji nie-bezpiecznych oraz ustabilizowanych osadów ściekowych i szlamów z biologicznego oczyszczania ścieków [13]. Zapisy tego Rozporządzenia wraz z innymi obowiązują-cymi dokumentami, m.in. Ustawą z 27 kwietnia 2001 r. o odpadach [1] i z Krajowym planem gospodarki odpadami 2014 [15], mają umożliwić wypełnienie zobowiązań Polski wobec Unii Europejskiej w zakresie zaplanowanej redukcji ilości składowa-nych odpadów, tak aby do 31 grudnia 2013 r. nie było składowaskładowa-nych więcej niż 50%, a do 31 grudnia 2020 r. więcej niż 35% odpadów wytworzonych w 1995 r.
Jedną z preferowanych w Krajowym planie gospodarki odpadami 2014 metod redukcji ilości odpadów komunalnych jest ich mechaniczno-biologiczne przetwa-rzanie. Na początku 2010 r. funkcjonowało w Polsce 90 kompostowni odpadów zielonych i selektywnie zbieranych odpadów organicznych oraz zaledwie 11 in-stalacji do mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych.
Dodatkowo, wejście w życie Rozporządzenia Ministra Środowiska z 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych od-padów komunalnych precyzyjnie określa zarówno wymagania dotyczące samych procesów mechaniczno-biologicznego przetwarzania, jak i wymagania dla odpadów wytworzonych w ramach takiego przetwarzania.
Celowym wydało się zatem uzyskanie odpowiedzi na pytania:
1) Czy funkcjonujące przed 2013 r. w Polsce instalacje mechaniczno-biologicz-nego przetwarzania odpadów spełniają wymagania zgodne z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych.
2) Czy odpady (komposty i stabilizaty) wytworzone w funkcjonujących w Polsce przed 2013 r. instalacjach mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów spełniają wymagania zgodne z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z 11
wrze-śnia 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpa-dów komunalnych oraz z załącznikiem 4 do Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 7 września 2005 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu.
W 2011 i 2012 r. w ramach partnerskiego ponadnarodowego projektu pn.
„Adaptacja rozwiązań kompostowania i mechaniczno-biologicznego przetwarza-nia odpadów oraz badań i oceny 4-dniowego zapotrzebowaprzetwarza-nia na tlen (AT4)”* Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych – Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych w Opolu przeprowadził badania odpadów po procesie biologicznego przetwarzania. Do analiz wybrane zostały instalacje reprezentu-jące różne technologie mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów. Ze względów praktycznych i ekonomicznych uwzględniono zakłady położone w wo-jewództwach: dolnośląskim, opolskim i śląskim.
W sumie do badań wybrano 7 instalacji biologicznie przetwarzających odpady.
Kryterium wyboru stanowiła zarówno technologia biologicznego przetwarzania, jak i rodzaj materiału podlegającego stabilizacji przy jej użyciu. Wybrano 6 tech-nologii:
– pryzmowa otwarta,
– komorowa otwarta z napowietrzaniem, – Kneer-Horstman,
– MUT-Dano, – MUT-Herhof, – MUT-Kyberferm.
Badania prowadzone były w ramach dwóch kategorii oceny:
I kategoria – pod kątem oceny stopnia stabilizacji odpadów po procesie mecha-niczno-biologicznego przetwarzania w polskich instalacjach w aspekcie wymagań dotyczących mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, zapisanych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych.
II kategoria – pod kątem spełnienia kryteriów dopuszczania odpadów do skła-dowania na składowisku odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne, zapisanych w załączniku 4 do Rozporządzenia Ministra Gospodarki z 7 września 2005 r. w spra-wie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu.
*Projekt jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Spo-łecznego
W zakresie I kategorii badaniom podlegały: parametr AT4, strata prażenia (LOI), zawartość całkowitego węgla organicznego TOC oraz dodatkowo parametr GS21, któ-ry wektó-ryfikowany był z wartościami granicznymi dla potencjału gazu składowiskowe-go wymienionymi w prawodawstwie Niemiec i Austrii.
W zakresie II kategorii badaniom podlegały parametry oznaczane w eluacie: siar-czany, chlorki, metale: Ba, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Sb, Zn.
Próby kompostów i stabilizatów pobrane zostały zgodnie z normami: polską [53] oraz austriackimi [54–55], uwzględniając przede wszystkim ilość materiału na pryzmie oraz takie czynniki, jak: gęstość materiału, średnica ziarna czy zdol-ności przerobowe zakładu. Jako kryterium wyboru materiału do badań przyjęto głównie jego wiek.
Mając na uwadze wielkość pryzmy, dokonano minimum 3 wykopów, przy uży-ciu ładowarki kołowej, odsłaniając wnętrze pryzmy w jej przekroju. Z każdego wy-kopu pobrano ok. 10 próbek pierwotnych, tworząc kwalifikowaną próbkę pier-wotną. Kwalifikowane próbki pierwotne następnie zmieszano i metodą kwarto-wania zmniejszono do objętości ok. 15 l. Otrzymane w ten sposób próbki polowe przetransportowano do laboratorium, gdzie zostały mechanicznie rozdrobnione na frakcje poniżej 20 mm. Po rozdrobnieniu zakonserwowano je poprzez zamro-żenie, aż do czasu pomiaru parametrów.
Badania aktywności oddychania (parametru AT4) wykonywane były w labora-torium Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych – Oddział Inżynierii Pro-cesowej Materiałów Budowlanych w Opolu. Badania przeprowadzono zgodnie
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 47. Urządzenia OxiTop: naczynie reakcyjne, adapter i główka pomiarowa
z normatywem austriackim [6], przy użyciu aparatów OxiTop (ryc. 47). Próbki po rozmrożeniu nawilżono do odpowiedniego poziomu, a następnie minimum 30 g umieszczono w naczyniach reakcyjnych. Naczynia zostały zamknięte adapterami oraz uszczelnione, po czym do adapterów przyłączono główki pomiarowe. Każdą próbkę oznaczono równolegle minimum dwukrotnie.
Badania oznaczania potencjału gazu w procesie inkubacji (parametru GS21) wyko-nane były w laboratorium austriackim. Badania przeprowadzono zgodnie z norma-tywem austriackim [5], wykorzystując stanowisko pomiarowe (ryc. 48) zbudowane specjalnie do testu inkubacyjnego, złożone między innymi z zestawu indywidualnie wykonanych naczyń, zaprojektowanych zgodnie z wymaganiami normy [5].
Podobnie jak w przypadku oznacza-nia parametru AT4, każdą próbkę w te-ście GS21 oznaczano co najmniej dwu-krotnie. Jednak normatyw austriacki dopuszcza wcześniejsze zakończenie i niebranie pod uwagę wyników jed-nego oznaczania, jeśli uzyskiwane wyniki obu badań jednej próby są do siebie bardzo zbliżone.
Oznaczenia w analizie bezpośred-niej dotyczące strat prażenia (LOI) wy-konane były metodą wagową – według normy PN-EN 12879:2004, natomiast dotyczące zawartości całkowitego wę-gla organicznego (TOC) wykonane były metodą spektrometrii w podczerwieni – według normy PN-ISO 10694:2004;
PB/I/30/A:01.04.2011.
Wyciągi wodne (eluaty) zostały sporządzone według polskiej normy PN-Z-15009:1997, a pierwiastki śla-dowe w tych wyciągach oznaczono według normy PN-EN ISO 11885:2009 – metodą atomowej spektrometrii
emisyjnej z plazmą indukcyjnie wzbudzoną (ICP-OES). Chlorki oznaczono metodą miareczkową według akredytowanej własnej procedury badawczej, a jony siar-czanowe metodą wagową – według PN-ISO 9580:2002. Fosfor ogólny w wyciągu wodnym oznaczono według normy PN-EN ISO 6878:2006+AP1:2010+Ap2:2010.
Pobrane do badań próby odpadów wytworzonych w procesach biologicznego przetwarzania można scharakteryzować następująco:
1 – próbka odpadów leżakujących 6 tygodni na pryzmie, źródłem były komu-nalne odpady „zielone” przetwarzane w technologii Kneer-Horstman;
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 48. Stanowisko laboratoryjne do wykonywania testu oznaczania potencjału gazu
w procesie inkubacji (GS21)
2.1 – próbka odpadów leżakujących 8 miesięcy na pryzmie, źródłem były zmie-szane odpady komunalne przetwarzane w technologii MUT-Dano;
2.2 – próbka odpadów leżakujących 24 godziny na pryzmie, źródłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii MUT-Dano;
3.1 – próbka materiału bezpośrednio po wyjęciu z komory reaktora, źródłem były selektywnie zebrane biodegradowalne odpady z gospodarstw domowych przetwarzane w technologii MUT-Herhof;
3.2 – próbka materiału leżakującego 3 miesiące na pryzmie, źródłem były se-lektywnie zebrane biodegradowalne odpady z gospodarstw domowych przetwa-rzane w technologii MUT-Herhof;
3.3 – próbka materiału leżakującego 6 tygodni na pryzmie, źródłem były selek-tywnie zebrane biodegradowalne odpady z gospodarstw domowych pomiesza-ne z osadem ściekowym w stosunku wagowym 14:1 przetwarzapomiesza-ne w technologii MUT-Herhof;
4.1 – próbka odpadów bezpośrednio po wyjęciu z komory, źródłem były zmie-szane odpady komunalne przetwarzane w technologii kompostowania w komo-rach otwartych z napowietrzaniem;
4.2 – próbka odpadów o frakcji 0–15 mm, leżakujących 3 tygodnie na pryzmie, źródłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii kompo-stowania w komorach otwartych z napowietrzaniem;
4.3 – próbka odpadów o frakcji 15–35 mm, leżakujących 3 tygodnie na pry-zmie, źródłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii kompostowania w komorach otwartych z napowietrzaniem;
5.1 – próbka odpadów leżakujących 25 dni na pryzmie, źródłem były zmiesza-ne odpady komunalzmiesza-ne przetwarzazmiesza-ne w technologii Kzmiesza-neer-Horstman;
5.2 – próbka odpadów leżakujących 5 dni na pryzmie, odpad zmieszany, źró-dłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii Kneer-Hor-stman;
5.3 – próbka odpadów leżakujących 15 dni na pryzmie, odpad zmieszany, źródłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii Kneer-Horstman;
6.1 – próbka odpadów leżakujących rok na pryzmie, źródłem były komunalne odpady „zielone” przetwarzane w technologii pryzmowej;
6.2 – próbka odpadów leżakujących 2 lata na pryzmie, źródłem były komunal-ne odpady „zielokomunal-ne” przetwarzakomunal-ne w technologii pryzmowej;
7.1 – próbka odpadów pobranych bezpośrednio po wyjęciu z komory reakto-ra, źródłem były zmieszane odpady komunalne przetwarzane w technologii MUT- -Kyberferm;
7.2 – próbka odpadów leżakujących 7 tygodni na pryzmie, źródłem były zmie-szane odpady komunalne przetwarzane w technologii MUT-Kyberferm.
Powyższej przedstawione dane dotyczące technologii, rodzaju przetwarzanych materiałów i „wieku” materiału uzyskane zostały od pracowników danej instalacji biologicznego przetwarzania odpadów
9.1. w
yniki badańiich OmówieniewOdniesieniudO wymagańr
OzpOrządzeniam
inistraŚ
rOdOwiska wsprawiemechanicznO
-
biOlOgicznegOprzetwarzania zmieszanychOdpadówkOmunalnychPróbka nr 1 pochodziła z kompostowni kontenerowej Kneer-Horstman prze-twarzającej odpady zielone. Materiał po opuszczeniu komory umieszczony został na pryzmie do dojrzewania. Na rycinie 49 przedstawiono kontener przeznaczony do procesu stabilizacji biologicznej oraz pryzmę, z której pobrano próbki.
W chwili pobierania próby materiał leżakował na pryzmie 6 tygodni od mo-mentu wyjęcia z komory. W tabeli 9 przedstawiono wyniki uzyskanych analiz.
T a b e l a 9 Wyniki analiz kompostu otrzymanego w kompostowni kontenerowej
Kneer-Horstman przetwarzającej odpady zielone
Numer próbki
Wyniki AT4 Wyniki GS21
LOI TOC
I
badanie II
badanie średnia I
badanie II
badanie średnia
odchylenie pomiędzy pomiarami jednostkowymi
mg O2/g s.m. Nl/kg s.m. % [% s.m.] [% s.m.]
1 1,36 1,51 1,43 1,62 1,75 1,69 3,80 26,30 11,00
Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.
Graficzne przedstawienie wyników oznaczania parametrów AT4 i GS21 obrazują odpowiednio ryciny 50–51.
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 49. Kontener przeznaczony do procesu stabilizacji biologicznej (a) oraz pryzma, z której pobrano próbki (b)
a) b)
Analizując uzyskane wyniki można zauważyć, że zarówno wyniki AT4, GS21, jak i strat prażenia oraz zawartości całkowitego węgla organicznego pozwalają na za-kończenie procesu mechaniczno-biologicznego przetwarzania dla badanego kom-postu. Należy zwrócić jednak uwagę, że procesowi biologicznego przetwarzania
Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.
Ryc. 50. Wyniki oznaczania aktywności oddychania (AT4) dla kompostu otrzymanego w kompostowni kontenerowej Kneer-Horstman
aktywność oddychania (AT4) [mg O2/g s.m.]
maksimum AT4
Aktywność oddychania (AT4) próbka nr 1
Ryc. 51. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla kompostu otrzymanego w kompostowni kontenerowej Kneer-Horstman [56]
Suma wytworzonego gazu w teście inkubacyjnym (GS21) próbka nr 1
Suma wytworzonego gazu (GS21)Nl/kg s.m.
dni
poddane były odpady zielone, natomiast wartości graniczne przepisów polskich, austriackich i niemieckich dotyczą zmieszanych odpadów komunalnych.
Próbki 2.1 oraz 2.2 pobrane zostały ze stabilizatów wytworzonych w instala-cji mechaniczno-biologicznego przetwarzania pracującej w systemie MUT-Dano, gdzie w obrotowych biostabilizatorach zmieszane odpady komunalne były prze-twarzane przez 24–36 godzin. Próbka 2.1 pobrana została z pryzmy, gdzie stabi-lizat leżakował ok. 8 miesięcy (32 tygodnie), natomiast próbka 2.2 – z pryzmy, na której stabilizat był 24 godziny po wyciągnięciu z biostabilizatora. Na rycinie 52 przedstawiono pryzmy stabilizatu na placu dojrzewania po obróbce w biostabili-zatorze MUT-Dano, a w tabeli 10 – wyniki uzyskanych analiz.
T a b e l a 10 Wyniki analiz stabilizatu dla instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania
pracującej w systemie MUT-Dano
Numer próbki
Wyniki AT4 Wyniki GS21
LOI TOC
I
badanie II
badanie średnia I
badanie II
badanie średnia
odchylenie pomiędzy pomiarami jednostkowymi
mg O2/g s.m. Nl/kg s.m. % [% s.m.] [% s.m.]
2.1 1,54 1,52 1,53 0,57 0,55 0,56 1,50 20,00 7,40
2.2 48,33 49,08 48,70 48,10 – 48,10 0,80 53,00 17,00
Ź r ó d ł o: Jak w tab. 9.
Graficzne przedstawienie wyników oznaczania parametrów AT4 przedstawia rycina 53, natomiast parametrów GS21 – ryciny 54–55.
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 52. Pryzmy stabilizatu na placu dojrzewania po obróbce w biostabilizatorze MUT-Dano
Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.
Ryc. 53. Wyniki oznaczania aktywności oddychania (AT4) dla próbek 2.1 i 2.2 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Dano
Ryc. 54. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 2.1 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Dano [56]
Aktywność oddychania (AT4) próbki nr 2.1 i 2.2
dni aktywność oddychania (AT4) [mg O2/g s.m.]
Suma wytworzonego gazuw teście inkubacyjnym (GS21) próbka nr 2.1
suma wytworzonego gazu (GS21) [Nl/kg s.m.]
dni GS21 = 0,57 Nl/kg s.m.
GS21= 0,55 Nl/kg s.m.
Badanie 1, próbka 2.1 Badanie 2, próbka 2.1
Ryc. 55. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 2.2 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Dano [56]
Suma wytworzonego gazu w teście inkubacyjnym (GS21) próbka nr 2.2
suma wytworzonego gazu (GS21) [Nl/kg s.m.]
dni
GS90 = 153,6 Nl/kg s.m.
GS90 = n.b. Nl/kg s.m.
GS21 = 48,1 Nl/kg s.m.
=
GS21 n.b. Nl/kg s.m.
Badanie 1, próbka 2.2 Badanie 2, próbka 2.2 Koniec Lag-phase
Odpad reprezentowany przez próbkę 2.1 spełniał wszystkie wymagania Roz-porządzenia [2] dotyczące stabilizatu wytworzonego w procesie mechaniczno- -biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych. Zarówno wy-niki AT4, GS21, jak i strat prażenia (LOI) oraz zawartości całkowitego węgla orga-nicznego (TOC) pozwalają na zakończenie procesu mechaniczno-biologicznego przetwarzania.
Materiał reprezentowany przez próbkę 2.2 przeznaczony był do dojrzewania na pryzmie. Jednak zarówno czas prowadzenia proces w zamkniętym biostabi-lizatorze (ok. 24 h), jak i wysoka wartość AT4 (48,7 mgO2/g s.m.) dla stabilizatu bezpośrednio po procesie prowadzonym w zamkniętym reaktorze, nie spełniają wymagań Rozporządzenia [2]. Również wysoka wartość strat prażenia (53% s.m.
przy wymaganym poziomie poniżej 35% s.m.) postuluje konieczność dalszej ob-róbki tego materiału. Jedynie zawartość całkowitego węgla organicznego mieści się w granicznej wartości (17% s.m. – przy wymaganej poniżej 20% s.m.). W przy-padku weryfikacji uzyskanej oceny parametru GS21 (48,1 Nl/kg s.m.) z graniczny-mi wartościagraniczny-mi wygraniczny-mienionygraniczny-mi w prawodawstwie Niegraniczny-miec i Austrii, należy również stwierdzić znaczne przekroczenie. Nawet przy przedłużeniu testu inkubacyjnego do 90 dni (GS90) stabilizat wciąż wykazywał dużą reaktywność, uzyskując wartość GS90 na poziomie 153,6 Nl/kg s.m.
Z badawczego punktu widzenia, mając na uwadze opisane w rozdziale 8 niniej-szej publikacji austriackie doświadczenia – zarówno w zakresie korelacji pomiędzy oznaczanymi dla tej samej próbki parametrami AT4 i GS21, jak i w zakresie błędnych interpretacji wyników przy określaniu aktywności oddychania (AT4) oraz poten-cjału gazotwórczego (GS21) – istnieje duże prawdopodobieństwo, że w stabiliza-cie reprezentowanym przez próbkę 2.2 mamy do czynienia z zaburzeniem procesu biologicznego, mogącym prowadzić do nieprawidłowych interpretacji. Sugerują to uzyskane w badaniach bardzo zbliżone wyniki parametrów AT4 (48,7 mg O2/g s.m.) i GS21 (48,1 Nl/kg s.m.). Dlatego próbki te powinny zostać poddane powtórnej i bar-dziej dogłębnej analizie.
Niemniej, bez względu na wątpliwości, uzyskane dla próbki 2.2 wysokie wartości monitorowanych parametrów, przekraczające wymagania, oraz skala tych przekro-czeń, sugerują konieczność wprowadzenia istotnych zmian w procesie mechaniczno- -biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, umożliwiających dostosowanie czasu trwania i intensywności procesu biologicznego w zamkniętym reaktorze do wymagań Rozporządzenia [2].
Próbki 3.1, 3.2 oraz 3.3 pobrane zostały z instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów wykorzystującej technologię MUT-Herhof, przetwarza-jącej selektywnie zebrane biodegradowalne odpady z gospodarstw domowych.
Próbka 3.1 pobrana została z materiału świeżo po opuszczeniu komory, natomiast próbka 3.2 pochodziła z 3-miesięcznej (12 tygodni) pryzmy. Próbkę 3.3 pobrano z 6-tygodniowej pryzmy, na której leżakował produkt powstały w procesie bio-logicznego przetwarzania selektywnie zebranych biodegradowalnych odpadów
z gospodarstw domowych zmieszanych z osadem ściekowym w stosunku maso-wym 14:1. Na rycinie 56 widnieje bioreaktor MUT-Herhof (a) oraz miejsca poboru prób stabilizatów (b). Natomiast w tabeli 11 przedstawiono wyniki oznaczeń dla poszczególnych prób stabilizatów.
a) b)
T a b e l a 11 Wyniki oznaczeń dla poszczególnych prób stabilizatów
z instalacji wykorzystującej technologię MUT-Herhof
Numer próbki
Wyniki AT4 Wyniki GS21
LOI TOC
I badanie
II
badanie średnia I badanie
II
badanie średnia
odchylenie pomiędzy pomiarami jednostkowymi
mg O2/g s.m. Nl/kg s.m. % [% s.m.] [% s.m.]
3.1 28,15 25,78 26,97 49,00 47,50 48,30 1,60 39,00 18,00
3.2 8,11 6,98 7,54 11,00 – 11,00 4,60 33,00 11,00
3.3 20,14 21,27 20,70 35,00 37,80 36,40 3,40 40,50 17,00
Ź r ó d ł o: Jak w tab. 9.
Graficzne przedstawienie wyników oznaczania parametrów AT4 obrazuje ryci-na 57, ryci-natomiast parametrów GS21 – ryciny 58–60.
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 56. Bioreaktor MUT-Herhof (a) oraz miejsca poboru prób stabilizatów (b)
Ryc. 59. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 3.2 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Herhof [56]
Ryc. 58. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 3.1 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Herhof [56]
Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.
Ryc. 57. Wyniki oznaczania aktywności oddychania (AT4) dla próbek 3.1, 3.2 i 3.3 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Herhof
W tym miejscu należy zaznaczyć, iż zgodnie z deklaracjami prowadzących in-stalację, opisywany proces biologicznego przetwarzania, na podstawie ustawy o odpadach, był klasyfikowany jako proces odzysku R3 [recykling lub regeneracja substancji organicznych, które nie są stosowane jako rozpuszczalniki (włączając kompostowanie i inne biologiczne procesy przekształcania)], a produktem tego procesu był nawóz organiczny przeznaczony do przyrodniczego wykorzystania.
Jednak pomimo to iż w tym przypadku proces biologicznego przetwarzania nie dotyczył zmieszanych odpadów komunalnych, a jedynie selektywnie zebranych biodegradowalnych odpadów z gospodarstw domowych, wyniki uzyskanych ba-dań otrzymanego w tym procesie produktu oraz sam proces przetwarzania zo-stały w celach porównawczych skonfrontowane z wymaganiami Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmie-szanych odpadów komunalnych [2].
Na tej podstawie można stwierdzić, że dla próbki 3.1 spełnione były jedynie wymagania dotyczące zawartości węgla organicznego (18% s.m.). Wysoka war-tość AT4 zaraz po wyciągnięciu produktu przetwarzania z bioreaktora (26,91 mg O2/gs.m.) oraz strat prażenia (39% s.m.) nie spełniają wymagań granicznych za-pisanych w Rozporządzeniu [2]. Należy zwrócić jednak uwagę, że w omawianej instalacji łączny czas przebywania odpadów w bioreaktorze wynosił zaledwie 47 godzin, podczas gdy zapisy Rozporządzenia [2] wymagają, aby odpady w zamknię-tym reaktorze przebywały co najmniej 2 tygodnie. Otrzymane wyniki sugerują zatem, iż przedłużenie czasu pobytu materiału w komorze pozwoliłoby uzyskać wartości AT4 zgodne z wymaganiami Rozporządzenia [2]. Jeśli chodzi o parametr GS21, to w tej fazie obróbki biologicznej nie spełniał on wymagań stosowanych w Austrii i Niemczech.
Produkt reprezentowany przez próbkę 3.2 charakteryzował się znacznym stopniem przetworzenia. W tym przypadku zarówno wyniki AT (7,54 mg O/g
Ryc. 60. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 3.3 stabilizatu wytworzonego w instalacji
mechaniczno-biologicznego przetwarzania MUT-Herhof [56]
s.m.), GS21 (11,0 Nl/kg s.m.), jak i strat prażenia (33% s.m.) oraz zawartości całko-witego węgla organicznego (11% s.m.) spełniają wymagania Rozporządzenia [2]
dla stabilizatu.
Próbka 3.3 miała charakter eksperymentalny. Materiał powstały ze zmieszania selektywnie zebranych biodegradowalnych odpadów z gospodarstw domowych z osadami ściekowymi również nie jest uwzględniony w Rozporządzeniu [2]. Uzy-skana wartość AT4 wynosząca 20,7 mg O2/g s.m. niewiele przekraczała poziom zadowalający (poniżej 20 mg O2/g s.m.) dla stabilizatu bezpośrednio po procesie biologicznego przetwarzania w zamkniętym reaktorze. Jednakże w tym przypad-ku mieliśmy do czynienia z materiałem dojrzewającym przez 6 tygodni na pry-zmie. Wyniki strat prażenia (40,5% s.m.) również przekraczały dopuszczalna nor-mę. Jedynie zawartość całkowitego węgla organicznego (17% s.m.) mieściła się w wymaganiach Rozporządzenia [2]. W przypadku wyniku parametru GS21 (36,4 Nl/kg s.m.) badany materiał, zarówno według prawodawstwa austriackiego, jak i niemieckiego, ze względu na przekroczenie wartości dopuszczalnej dla potencja-łu gazu składowiskowego, nie byłby dopuszczony do składowania.
Próbki 4.1, 4.2 oraz 4.3 pobrane zostały z kompostowni wykorzystującej ko-mory otwarte z napowietrzaniem. Na rycinie 61 widnieją koko-mory kompostowe w trakcie procesu kompostowania odpadów.
Materiał przetwarzany stanowiły zmieszane odpady komunalne. Próbka 4.1 pobrana została z materiału świeżo po opuszczeniu komory kompostującej. Prób-ki 4.2 i 4.3 wzięto z 3-tygodniowych pryzm, przy czym próbka 4.2 stanowiła frak-cję 0–15 mm, zaś próbka 4.3 frakfrak-cję 15–35 mm. Uzyskane wyniki analiz dla po-szczególnych prób stabilizatów prezentowane są w tabeli 12.
Fot.: G. Siemiątkowski.
Ryc. 61. Komory kompostowe w trakcie procesu przetwarzania odpadów
T a b e l a 12 Uzyskane wyniki analiz dla poszczególnych prób stabilizatów
po procesie kompostowania w komorach otwartych z napowietrzaniem
Numer próbki
Wyniki AT4 Wyniki GS21
LOI TOC
I
badanie II
badanie średnia I
badanie II
badanie średnia
odchylenie pomiędzy pomiarami jednostkowymi
Mg O2/g s.m. Nl/kg s.m. % [% s.m.] [% s.m.]
4.1 19,75 19,51 19,63 21,70 – 21,70 2,20 22,50 10,00
4.2 3,05 3,17 3,11 1,49 – 1,49 2,70 17,60 7,70
4.3 3,16 3,23 3,20 2,10 – 2,10 0,90 12,90 6,60
Ź r ó d ł o: Jak w tab. 9.
Graficzne przedstawienie wyników oznaczania parametrów AT4 obrazuje ryci-na 62, ryci-natomiast parametrów GS21 – ryciny 63–65.
Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.
Ryc. 62. Wyniki oznaczania aktywności oddychania (AT4) dla próbek 4.1, 4.2 i 4.3 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania w komorach otwartych
Ryc. 63. Wyniki oznaczania potencjału gazu w teście inkubacyjnym (GS21) dla próbki 4.1 stabilizatu wytworzonego w instalacji mechaniczno-biologicznego
Aktywność oddychania (AT4) próbki nr 4.1, 4.2 i 4.3
aktywność oddychania (AT4) [mg O2/g s.m.]
dni maksimum AT4
Suma wytworzonego gazu w teście inkubacyjnym (GS21) próbka nr 4.1
suma wytworzonego gazu (GS21) [Nl/kg s.m.]
dni
GS21 = 21,7 Nl/kg s.m.
GS = n.b. Nl/kg s.m.21
Badanie 1, próbka 4.1 Badanie 2, próbka 4.1 Koniec Lag-phase
pH = 6,2 (próbka zakwaszona) Dodano NaOH
Proces kompostowania prowadzony był w 15 komorach i trwał ok. 15 tygodni.
Odpady były napowietrzane poprzez przerzucanie co kilka dni pomiędzy komo-rami. Wprawdzie instalacja kompostowania w otwartych komorach nie spełnia
Odpady były napowietrzane poprzez przerzucanie co kilka dni pomiędzy komo-rami. Wprawdzie instalacja kompostowania w otwartych komorach nie spełnia