50
GRAĐEVINSKI FAKULTET SARAJEVO Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada NAMIK HADŽIMURATOVIĆ AZRA OGRAŠEVIĆ ZLATKO PAJIĆ

Seminarski Sp

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Seminarski Sp

građevinski fakultet sarajevo

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

NAMIK HADŽIMURATOVIĆAZRA OGRAŠEVIĆZLATKO PAJIĆ

Page 2: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

1. UVOD

Otpad je skup tvari hemijskog, biološkog ili nuklearnog porijekla koji nastaje isključivo ljudskom djelatnošću, nepodesan je za dalju upotrebu na klasičan način i zahtjeva nove načine obrade i prerade tj. otpadom se smatraju sve tvari ili predmeti koje čovjek odbacuje, namjerava ili mora odložiti. Količina otpada, kao i način zbrinjavanja otpada, predstavljaju jasni pokazatelj privrednog rasta i razvoja nekog društva u cjelini.

Upravljanje otpadom predstavlja sistem aktivnosti i radnji vezanih za otpad, uključujući prevenciju nastanka otpada, smanjivanje količine otpada i njegovih opasnih karakteristika, tretman otpada, planiranje i kontrolu aktivnosti i procesa upravljanja otpadom, transport otpada, uspostavljanje, rad, zatvaranje i održavanje uređaja za tretman otpada nakon zatvaranja, monitoring, savjetovanje i obrazovanje u vezi aktivnosti i radnjama na upravljanju otpadom.

Zbrinjavanje otpada je vrlo složena djelatnost koja obuhvata sve grane privrede, proizvodnje i potrošnje, a sadrži čitav niz postupaka i tehnologija od kojih se velik dio primjenjuje u različitim oblicima. Preduvjet za odabir načina zbrinjavanja otpada je hemijska analiza istog. Hemijsku analizu obavljaju laboratoriji specijalizirani za tu vrstu analiza. Laboratorij koji se specijalizirao za takve analize mora biti akreditiran. Sam čin akreditacije zahtjeva preciznost, tačnost i poštenje u radu.

Prikupljen, sortiran i transportovan otpad se mora trajno zbrinuti sa maksimalnom neutralizacijom štetnog uticaja odloženog otpada po stanovništvo i okoliš. Za konačan tretman ima više metoda, a izbor najpovoljnijeg je pitanje tehničkih, ekonomski i zakonodavnih uvjeta i mogućnosti.

Neke od tehnologije zbrinjavanja otpada baziraju se na:

1. Fizičko - mehaničkim postupcima (selekcija, recikliranje čvrstog otpada)2. Termičkim postupcima (sagorijevanje u spalionicama, postrojenja za pirolizu,

gasifikacija čvrstog otpada)3. Mehaničko - biološkim postupcima (divlje/privremene deponije, sanitarne deponije,

kompostiranje)

S obzirom da je u radu obrađena metoda spaljivanja otpada, u nastavku su navedeni u kratkim crtama i osnovne karakteristike ostalih metoda konačnog zbrinjavanja otpada. Recikliranje označava promjenu otpadnog materijala u drugi iskoristivi oblik i uključuje sakupljanje, odvajanje te ponovnu upotrebu otpada kao oblik sekundarne sirovne.

Kompostiranje predstavlja proces prerade otpada organskog porijekla u aerobnim uvjetima, pri čemu je krajnji produkt kompost. Kompost, humusni materijal, nastao biološkom

1

Page 3: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

razgradnjom organske materije iz otpadaka, služi uglavnom u poljoprivredi za poboljšanje kvalitete zemljišta.

Pod pirolizom se podrazumijeva hemijsko razlaganje čvrstog otpada zagrijavanjem, bez prisustva kiseonika. Ovo rezultira stvaranjem gasova, kondenzovanih produkata, kao i čvrstih ostataka ugljika.

Gasifikacija predstavlja preobražaj čvrstih organskih komponenti otpada sa sadržajem ugljika na visokim temperaturama u plinovita goriva. Zrak, vodena para ili njihova smjesa se mogu koristiti kao sredstva za gasifikaciju.

Odlaganje otpada kao način konačnog zbrinjavanja otpada nužno dolazi na kraju. Sav otpad koji se ne može prodati kao sekundarna sirovina, šljaka i pepeo dobiveni spaljivanjem (neki oblici), i tome slični produkti ostalih tehnologija za zbrinjavanje otpadnog materijala, na kraju biva odložen na odlagališta.

Sve prethodno navedene, metode konačnog zbrinjavanja otpada imaju određene prednosti i nedostatke. Također pojedine metode se međusobno isključuju kao npr. Termička obrada-spaljivanje otpada ne ide sa recikliranjem iako postoji mogućnost izdvajanja pojedinih frakcija i još uvijek energetsko spaljivanje zadržati ekonomski opravdanim.

Spaljivanje otpada predstavlja postupak koji se sastoji od procesa isplinjavanja, rasplinjavanja i izgaranja ugljika i ostalih gasova, pri čemu nastaju nus proizvodi : ugljendioksid CO2, H2O, sumpordioksid SO2, azotdioksid NO2 i pepeo. Temperatura pri procesu spaljivanja je između 800 i 1200 ˚C, otpad se dovodi transportnim uređajima na ložište. Metoda spaljivanja otpada ima mnoge prednosti među kojim su zasigurno najznačajnije smanjenje zapremine otpada čak i do 90% te iskorištenje gorivih gasova i toplote za proizvodnju električne energije. Jedna od najznačajnijih prepreka za primjenu ove metode su velika investiciona sredstva.

Prvo postrojenje za sagorijevanje otpada izgrađeno je u Engleskoj 1870. Godine. Povod za izgradnju postrojenja je bio povećan interes za higjenski tretman otpada izazvan brojnim pojavama epidemije kolere krajem 19. vijeka. To je bilo vrlo prosto postrojenje sa manuelnim unošenjem otpada i odstranjivanjem šljake, bez regulacije dovoda vazduha i bez prečiščavanja dimnih gasova. Početkom 20. vijeka poboljšana je tehnologija i već su se gradila postrojenja uz korištenje toplote za proizvodnju pare i električne energije. Dugo sve do sredine 20. vijeka tehnologija sagorijevanja nije bila dovoljno uspiješna, a proizvedena energija nije bila ekonomski prihvatljiva. Danas primjenjeni procesi termičke obrade otpada, iako još uvijek relativno skupi, dobili su značajno mjesto u tretmanu komunalnog otpada u mnogim zemljama. Među vodećim zemljama po zastupljenosti tehnologije spaljivanja otpada ističu se Švedska, Njemačka, Holandija, Japan itd.

2

Page 4: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

2. TEHNIČKE OSNOVE METODE SPALJIVANJA OTPADA

Spaljivanje otpada predstavlja fizičko - hemijski oksidacijski proces pri kojem se oslobađa energija, a potreban kisik se uzima iz zraka. Dušik i ostali plinovi koji se nalaze u zraku hemijski ne regiraju s gorivom komponentom iz otpada. Sudionici u procesu sagorijevanja su gorive komponente iz otpada i zrak, a produkti sagorijevanja su dimni plinovi i pepeo. Otpad se sastoji iz mješavine gorivih i negorivih komponenti. Gorive komponente u otpadu su ugljik (C), vodik (H), kisik (O) i dušik (N). Ti hemijski elementi nalaze se u gorivim komponenatama otpada i u različitim spojevima. Postoje više vrsta otpada i analizama se određuje njegov hemijski sastav.

Termohemijske reakcije spaljivanja otpada u osnovi su iste kao kod izgaranja konvencionalnih goriva; zavisno o tome da li se radi o spaljivanju (izgaranju) krutoga, tekućeg ili plinovita opada (goriva). Izgaranje je egzotermna reakcija u kojoj se oslobađa hemijska energija iz gorivih tvari što se predaje produktima izgaranja kojima se na taj način povećava unutrašnja energija odnosno njihova temperatura.Proces izgaranja čine reakcije različitih gorivih tvari, koje se sastoje najvećim dijelom iz ugljika (C) i vodika (H), s kisikom koji se dovodi zrakom, pri čemu kao produkti izgaranja nastaju dimni plinovi i pepeo.

Zavisno o uvjetima izgaranja, ono može bit potpuno, kada svi gorivi sastojci u potpunosti oksidiraju, ili nepotpuno, kada u produktima izgaranja ima tvari (CO, CmHn) koje mogu još dalje osidirati. Uzrok nepotpunog izgaranja može biti nedovoljna količina zraka, nedovoljnomiješanje gorive tvari sa zrakom ili prekratko vrijeme reakcije.

2.1. Glavne karakteristike spaljivanja otpada

Prednosti spaljivanja otpada su: 1. Smanjenje volumena otpada (preko 90%)2. Manji utjecaj na okoliš u odnosu na odlaganje neobrađenog otpada i u odnosu na

biološku obradu3. Djelomična kompenzacija troškova proizvodnjom energije

Nedostaci spaljivanja otpada:1. Uprkos mjerama prečišćavanja dimnih plinova prisutno je zagađenje okoliša

toksičnim organskim spojevima (dioksini i furani, poliklorirani bifenil, klorirani benzen, halogenirani fenoli, policiklički aromatski ugljikovodici, teški metali: živa, olovo, kadmij, krom, arsen, berilij i dr. )

2. Stvara se opasni toksični otpad (pepeo i šljaka) kojeg treba pažljivo deponirati3. Spalionice za otpad su veoma skupa investicija4. U slučaju velike vlažnosti nužno je koristiti dodatno gorivo

3

Page 5: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

5. Zapošljava se malo ljudi. U SAD-u za obradu 1 000 000 tona otpada godišnje potrebno je:- recikliranjem 1800 radnih mjesta- deponiranjem 600 radnih mjesta- spaljivanjem 80 radnih mjesta

6. Energetsko iskorištavanje otpada, manje je od potencijalne koristi u slučaju recikliranja

Postrojenja za sagorijevanje čvrstog otpada čine različite konstrukcije peći i kotlova sa svom pratećom opremom potrebnom za prethodnu pripremu materijala radi obezbjeđenja efikasnog sagorijevanja otpada, kontrole emisija i energetskog iskorištenja toplote koja nastaje u procesu oksidacije otpada.Danas su razvijene razne tehnologije sagorijevanja otpada, koje se razlikuju u detaljima, među pojedinim proizvođačima opreme, mada su principi uglavnom isti.

Slika 1: Shema sagorijevanja otpada

Izbor opreme za sagorijevanje otpada zavisi od vrste materijala koji se sagorijeva. U pećima se može sagorijevati: komunalni i industrijski čvrsti otpad, čvrsti otpad koji ima svojstva opasnog otpada i muljeviti otpad. Osim toga primjenjuju se i postrojenja za ko-sagorijevanje čvrstog otpada istovremeno sa biomasom, sa ugljem i tečnim ili gasovitim gorivom ili tečnim otpadnim materijalom. Shematski prikaz razgradnje otpada prilikom sagorijevanja je prikazan na slici 2.

4

Page 6: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Slika 2: Razgradnja otpada u zavisnosti od zastupljenosti pojedinih komponenti u mješavini otpada

Kao primjer izrazite heterogenosti sastava otpada, može poslužiti prikaz zastupljenosti pojedinih elemenata u kućnom otpadu (tabela 1), gdje se može vidjeti zastupljenost velikog broja hemijskih elemenata koji u samom procesu spaljivanja mogu predstavljati potencijalnu opasnost za okolinu, kao što je oslobađanje teških metala, dok opet pojedini ne predstavljaju nikakvu smetnju.

Tabela 1: Prosječni sadržaj hemijskih elemenata u kućnom otpadu

Kao što je već navedeno spaljivanje otpada spada u termičku obradu – ubrzanu hemijsko-fizikalnu razgradnju pod djelovanjem topline i to:

5

Page 7: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

- uz rekuperaciju energije (proizvodnja toplinske i električne energije),- bez rekuperacije energije (spalionice)

Za sagorijevanje otpada, bez dodatnog goriva, teoretski trebalo bi da su ispunjeni sljedeći uslovi u pogledu otpada:

- Sadržaj vlage ˂ 50 %- Sadržaj gorivih komponenata ˃ 25 %- Sadržaj pepela ˂ 60 %- Toplotna moć ˃ 3300 kJ/kg

U praksi je međutim dokazano da za pouzdano sagorijevanje otpada minimalna toplotna moć otpada treba da je veća od 6500 kJ/kg.

Savremena postrojenja za sagorijevanje otpada koriste toplotnu energiju nastalu sagorijevanjem otpada. Ugradnjom izmjenjivača toplote u tzv. kotlovskom dijelu mogu da se dobiju topla i vrela voda, kao i vodena para, koji se dalje koriste za grijanje prostorija, za industrijske potrebe ili za proizvodnju električne energije. Toplotna energija iz procesa sagorijevanja čvrstog komunalnog otpada iznosi oko 0,5 MWh po toni sagorjelog otpada.

Tabela 2: Toplinska moć nekih otpadnih materijala

2.2. Osnovne tehnologije spaljivanja otpada

S obzirom na tehnologiju koja se koristi u spalionicama može se reći da postoje četiri vrste izgaranja komunalnog otpada i to:

- Izgaranje na roštilju (rešetki)- Izgaranje na vrtložnom sloju- Izgaranje u rotacijskoj peći- Suizgaranje otpada i ugljena- Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju

6

Page 8: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Postoje razne modifikacije tehnoloških postupaka spaljivanja te se ta postrojenja često primjenjuju i za spaljivanje drugih vrsta otpada, osim komunalnog, uz prilagodbu temperature spaljivanja i drugih uvjeta.

Osnovni procesi sagorijevanja otpada su:- Sušenje- Rasplinjavanje- Spaljivanje

Procesi se u ložištima sa rešetkom odvijaju se u prostoru za spaljivanje. Konstrukcija ložišta koja je podesiva i rešetke na ložištu omogućavaju da različiti otpad može imati optimalne procese sušenja, rasplinjavnja, otplinjavanja i spaljivanja.

2.2.1. Izgaranje na rošilju (rešetki)

Izgaranje krutog komunalnog otpada na rešetki je najrasprostranjenije rješenje za termičko zbrinjavanje i upotrebu otpada. Razvitak takvih postrojenja tekao je lagano s razvojem izgaranja ugljena, odakle su i preuzeti tipovi kotlova i roštilja za izgaranje s različitim vrstama rešetki (nepokretne, pokretne, kose i ravne), a razvijeni su i tipovi roštilja za izgaranje otpada.

Otpad iz domaćinstva ili komunalni otpad dovodi se cestovnim putem (kamionima) i odlaže u spremnik za otpad. Prije ubacivanja u ložište, otpad se može podvrgnuti mehaničkoj obradi, najčešće samo grubom usitnjavanju. Ukoliko se dostavljeni otpad prethodno mehanički ne usitni, obično je vrlo heterogen po sastavu i veličini čestica. Tada se lijevak kojim otpad dospijeva u ložište dimenzionira tako da glomazni otpad može proći bez da postoji opasnost od zaglavljivanja, što može uzrokovati nejednoliko punjenje ložišta i blokirati ulazak zraka u ložište. Tehnologija izgaranja na rešetki trenutno je najrasprostranjenija tehnologija za termičku obradu otpada, a koristi se više od stotinu godina. Snažan razvoj doživjele su metode za pročišćavanje dimnih plinova, što je omogućilo opstanak ove tehnologije u vremenu sve strožih zahtjeva na emisije i utjecaj na okoliš.Generalni princip rada izgaranja otpada na roštilju provodi se u nekoliko faza: sušenje, paljenje, rasplinjavanje, glavno i naknadno izgaranje prilikom čega kruti ostatak izgaranja padne prema dole, a dimni plinovi nastali prilikom izgaranja otpada idu prema gore kroz ložište u kotao gdje toplinu predaju sustavu vodopara. [3]

Rešetka ima zadatak da otpad rasporedi po širini, i da ga transportira po dužini rešetke i dovodi potrebu količinu zraka. Iznad rešetke nalazi se komora za sagorijevanje u kojoj sagorijevaju plinovi koji su se razvili u procesu rasplinjavanja i isplinjavanja na rešetki. Energija koja je oslobođena prilikom sagorijavanja prenosi se na toplotnu površinu kotla.Kako bi sagorijevanje bilo potpuno, potrebno je u optimalnu zonu sagorijavanja, a koja je od 850 do 1000 ºC, dovoditi cca. 4.000 do 7.000 Nm ³ zraka po toni otpada. Zrak se dovodi kao primarni i sekundarni, a raspodjela zraka prikazana je na slici ispod.

7

Page 9: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Slika 3: Shematski prikaz procesa izgaranja na rešetki

Primarni zrak se dovodi ispod rešetke, na temperaturi od cca. 235 ºC nastupa paljenje otpada. Od paljenja otpada pa do minimalne teperature koja je oko 850 ºC, odvijaju se mnogobrojni procesi, pri čemu nastaju djelomično toksični plinski produkti. Kod 250 ºC i više, nastaje isplinjavanje i odvaja se voda, plinovi i ugljikovodici koji imaju nisku temperaturu paljenja.Postupak rasplinjavanja se odvija pri temperaturama od 500 – 600 ºC, kruti ugljik prelazi u plinovito stanje, na kraju se sagorijevanje odvija na temperaturama većim od 850 ºC,

8

Page 10: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

povećanje temperature dovodi do procesa sintentiziranja i topljenja. Na kaju ložišne rešetke se izdvaja šljaka i pepeo, koji se odvodi u prostor za hlađenje.

Plinovi koji nisu sagorjeli, npr. ugljični monoksid, i vodik odvode se u komoru za sagorijevanje gdje se miješaju sa sekundarnim zrakom te naknadno sagorijevaju s njim. U zoni sušenja sa cca 0,75 Nm³ primarnog zraka po kg otpada i toplinom iz prostora za sagorijevanje vrši se sušenje otpada.Odvijaju se još i reakcije ugljika, reakcije vodika gdje se smanjuje temperatura u prostoru za sagorijevanje. Ukoliko u otpadu ima sumora i dušika, odvijaju se još i reakcije sa sumporom i dušikom. Toplina, količina otpada, količina zraka za sagorijevanje, regulacija primarnog i sekundarnog zraka imaju utjecaj na sagorijavanje, a time i na dimne plinove, šljake i druge parametre sagorijevanja.

Kao primjer jednog postrojenja koje radi na principu sagorijevanja otpada na rešetki, prikazano je postrojenje otpada u Geteborgu u Švedskoj, koncipirano po sistemu “ In-Rec“, na kojem se pored sagorijevanja otpada, vrši tretman šljake, pepela i otpadnih gasova (slika 4).

Otpad dopremljen do postrojenja mjeri se na ulaznoj kapiji, a zatim se istovara u bunker. Otpad se može prethodno istovariti na platformu ispred bunkera, gdje se može kontrolisati njegov sastav. Bunker treba da ima takvu zapreminu koja obezbjeđuje izravnanje varijacija u količinama dopremanog otpada u toku jedne sedmice i za prihvat otpada u slučaju prinudnog prekida rada postrojenja za sagorijevanje. Zbog neprijatnih emitovanih mirisa poželjno je da istovarna platforma i bunker budu u pokrivenom zatvorenom objektu. Iz bunkera otpad se grejferom zahvata i prebacuje u lijevak iz kojeg se dalje spušta na rešetku. Na gornjem dijelu lijevka se nalazi zatvarač koji služi za doziranje količina otpada. Na dnu lijevka se nalazi klip koji potiskuje otpad ka rešetki, gdje se spaljuje.Da li će sagorijevanje otpada biti zadovoljavajuće zavisi od konstrukcije rešetke. Rešetke mogu biti fiksne, rotirajuće, vibrirajuće ili u obliku beskonačne trake. Za razliku od fiksne rešetke kod ostalih dolazi do kretanja ili obrtanja otpada, što omogućava bolje sagorijevanje. Pokreti rešetaka ipak ne smiju da budu prebrzi da se ne bi razvila velika prašina ili da se upaljeni otpad ne bi ugasio. Rešetke su podijeljene najmanje na tri sekcije, nanizane u padu. Na prvom dijelu rešetke obavlja se sušenje materijala i smanjivanje sadržaja vlage u otpadu, kako bi se omogućilo njegovo potpunije sagorijevanje. Na drugom dijelu rešetke se obavlja sam proces sagorijevanja, dok se na trećoj vrši dogorijevanje krupnijih i nesagorijelih komada otpada.

9

Page 11: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Slika 4: Postrojenje za sagorijevanje otpada

Rešetke su opremljene posebnim sistemima za dovod vazduha, tako da se može regulisati sagorijevanje u svakoj od faza. Previše vazduha može podići pepeo krupnijih frakcija, kojeg dalje odnose dimni gasovi. Ako je toplotno opterećenje rešetaka veliko javljaju se problemi sa topljenjem šljake. Nasuprot ako je opterećenje suviše malo mogu se javiti problemi sa postizanjem potrebne temperature za potpuno sagorijevanje.Sa rešetkama cjelinu čini peć, koja sadrži primarnu i sekundarnu zonu sagorijevanja. U primarnoj zoni, koja obuhvata prostor neposredno iznad rešetke, sagorijevaju čvrste čestice, a u sekundarnoj koja se prostire do kraja ložišta, volatilne (isparljive sagorive) materije i gorivi gasovi (ugljen-monoksid i vodonik) nastali iz sloja otpadnog mateerijala. [2]

Produkt sagorijevanja su i dimni gasovi. Kroz proces sagorijevanja raspadaju se složena organska jedinjenja, koja se nalaze u otpadu u otpadu, u jednostavnija jedinjenja, da bi se zatim obrazovala nova jedinjenja od kojih će se mnoga naći u dimnom gasu. Ugljenik vodonik i sumpor konvertuju se u CO2, H2O i SO2, azot se konvertuje u N2 i NOX, hlor u HCl ili u složene organske hloride. Neorganske materije u toku procesa sagorijevanja oksidiraju i odlaze kao sitne čestice u pepeo ili kao para u dimni gas. Na sastav sirovih dimnih gasova iz peći za sagorijevanje bitno utiču sastav otpada, kao i način odvijanja mehaničkih i termalnih

10

Page 12: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

procesa u postrojenju. Na slici 5 prikazana je shema postrojenja za spaljivanje otpada na rešetki, sa procesom prečišćavanja štetnih gasova prije ispuštanja u atmosferu.

Slika 5: Shematski prikaz postrojenja za spaljivanje otpada i sistem prečiščavanja štetnih gasova

2.2.2. Izgaranje otpada u vrtložnom sloju

Za termičku obradu komunalnog otpada postorojenja s izgaranjem u vrtložnom sloju koriste se posljednjih dvadesetak godina kad je i sagrađeno više od 50 takvih postrojenja, najviše u Japanu, nešto manje u SAD i vrlo malo u Europi. S obzirom da se radi o relativno slabo zastupljenoj metodi, navest ćemo samo neke karakteristike ove metode.

Osnovni tipovi izgaranja otpada u vrtložnom sloju su stacionarni i nestacionarni. Stacionarni mogu biti sa ili bez optoka pepela. Stacionarni sustavi rade s manjim brzinama strujanja zraka za izgaranje od cirkulacijskih, i to rezultira manjim opterećenjima ložišta i manjim sadržajem čestica u dimu razaranja.

Prednost izgaranja otpada u vrtložnom sloju ispred izgaranja na roštilju je u tome što se gorivo dovodi na temperaturu izgaranja neposredno u vrtložnoj postelji, pa sušenje i isplinjavanje goriva traje znatno kraće nego kod roštiljnog izgaranja.

11

Page 13: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Nedostaci izgaranja otpada u vrtložnom sloju je veća opterećenja dimnih plinova prašinom, nedovoljna isprobanost, obavezna priprema otpada... tehnologija izgaranja otpada u vrtložnom sloju do danas nije uspjela ugroziti izgaranje otpada na roštilju.

2.2.3. Izgaranje otpada u rotacijskoj peći

Rotacijske peći primjenjuju se u industriji cementa, vapna, gipsa, dolomita ali i željeza. Za termičku obradu otpada rotacijske peći univerzalno su primjenjive za kruti, kašasti i tekući otpad. Najosjetljivije su na smjese otpada različite konzistencije i promjenjivog sastava. Vrijeme zadržavanja plinova izgaranja u rotacijskoj peći je prekratko za dovoljno izgaranje otpada, pa se onda primjenjuju u kombinaciji s roštiljem i komorom naknadnog izgaranja gdje se može izgarati i tekući otpad i gdje su plamenici sa sekundarnim i tercijarnim zrakom za izgaranje. Temperatura izgaranja za komulani otpad je iznad 800 ºC.

2.2.4. Suizgaranje otpada i ugljena

Suizgaranje ili pak zajedničko izgaranje mehanički pripremljenog komunalnog otpada i ugljena je pokušaj da se smanje troškovi termičke obrade otpada i proizvodnje energije.Komunalni otpad je gorivo koje ima ogrijevnu vrijednost na razini lignita, a pripremljen u obliku goriva iz otpada doseže ogrijevnu vrijednost smeđeg ugljena.Suizgaranjem u istim pećima zajedno s ugljenom zamjenjuje neku količinu ugljena.

2.2.5. Tehnologija izgaranja u fluidiziranom sloju

Novija tehnogija izgaranja u kojoj se biomasa i/ili otpad tretiraju prije samog spaljivanja. Tretiranjem biomase i otpada prije spaljivanja postiže se veći stupanj homogenosti goriva bez obzira na njihovu vlažnost, udio pepela i kaloričnost.

Tako se u fluidiziranom sloju mogu zajedno naći ostaci poljoprivredne proizvodnje, otpadci od sječe šuma zajedno s kućnim otpadom. Izgaranje u fluidiziranom sloju pruža veliku fleksibilnost u pogledu zahtjeva na kvalitetu i vlažnost goriva, veću nego izgaranje na rešetci. Ova tehnologija postiže vrlo visoke vrijednosti iskoristivosti kotla, i do 90% bez obzira na to ima li otpad visok udio vlažnosti ili ne, jesu li komponente goriva slične kvalitete ili ne. Glavni nedostatak je cijena koja ja u odnosu na izgaranje na rešetci znatno veća i zbog toga se koristi samo u elektranama snage preko 5MW.

U samom kotlu biomasa i otpad izgaraju i pretvaraju se u vrući granulirani sloj na pijesku. Ubrizgavanje zraka u taj sloj stvara turbulencije i na taj način pospješuje opskrbu svih dijelova goriva dovoljnom količinom kisika i približavaju ovaj proces potpunom izgaranju, što je cilj svakog izgaranja. Na taj način moguće je držati temperaturu izgaranja ispod 972°C i znatno smanjiti udio dušičnih spojeva, naročito dušičnog monoksida, u dimnim plinovima.

12

Page 14: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

2.3. Zahtjevi vezani uz zaštitu okoliša

Emisija u vazduh

Produkti spaljivanja otpada su dimni gasovi i leteći pepeo, koji mogu imati veoma negativan uticaj na zdravlje ljudi. Stoga je najvažnije kod rada ovih postrojenja obezbediti prečišćavanje izlaznih gasova. U nekim slučajevima,troškovi i složenost sistema za kontrolu emisije jednaki su ili čak veći od troškova izgradnje postrojenja za spaljivanje.

Efekti u zaštiti okoliša glavne su prepreke, ali i prednosti tehnologije za spaljivanje otpada. Spaljivanjem otpada smanjuje se volumen i masa otpada, te se uništavaju potencijalno opasne tvari iz otpada. Ipak, dimni plinovi nastali spaljivanjem štetni su i moraju proći postupak pročišćavanja, nakon čega se ispuštaju u atmosferu.

Tipični štetni sastojci koji se emitiraju iz procesa izgaranja komunalna otpada putem dimnih plinova su:

- Čestice- Spojevi: SO2, HCl, HF, CO, NOx

- pare Hg- elementi: Ni, As, Pb, Cr, Cu, Mn- opasnost od emisije vrlo opasnih spojeva (dioksina, furana)

Napomene:

* Pb+Cr+Cu+Mn

** Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn

*** Navedene veličine odnose se na suhe dimne plinove, kod normalnog stanja, te svedeno na sadržaj kisika u dimnim plinovima od 11%

Tabela 4: Maksimalno dozvoljene koncentracije (MDK) tvari koje se emitiraju iz sustava za termičku obradu otpada (mg/m3)***

Iako postrojenja za spaljivanje otpada emitiraju stakleničke plinove, ona pridonose smanjenju količine emitiranih stakleničkih plinova koja bi se emitirala kada bi se otpad odlagao na odlagalište. Na odlagalištima se u anaerobnim uvjetima razvija metan (CH4) koji ima 22 puta

13

Page 15: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

veći staklenički potencijal od ugljikovog dioksida (CO2). Iz tog razloga se često na odlagalištima otpada spaljuje metan na bakljama, pretvarajući ga u CO2.

U poslednjih 20 godina postignut je značajan napredak u kontroli i smanjenju emisije iz postrojenja za spaljivanje otpada, primenom savremenih rešenja za kontrolu sagorijevanja otpada u samom kotlovskom ložištu i usavršavanjem sistema za prečišćavanje dimnih gasova. U prošlosti je vršeno samo izdvajanje letećih čestica iz dimnih gasova u elektrofilterima. Danas se pored izdvajanja letećih čestica vrši i redukcija emisije kiselih gasova i organskih jedinjenja. Do poboljšanja sistema za kontrolu emisije došlo je usled boljeg razumijevanja negativnih uticaja emisije produkata sagorijevanja čvrstog otpada na životnu sredinu, odnosno usljed usvajanja strožijih kriterijuma o emisiji iz ovakvih postrojenja.

Kontrola emisije oksida azota (NOx) može se vršiti pri samom procesu sagorijevanja ili dodatnom kontrolom. Kontrola nastalih oksida azota prilikom samog procesa sagorevanja obezbjeđuje se održavanjem odgovarajućih temperaturnih režima, čime se obezbjeđuje minimalno nastajanje NOx. Danas se najčešće primenjuje selektivna nekatalitička redukcija (selective noncatalytic reduction – SNR) za smanjenje emisije NOx. Kod ovog sistema amonijak se ubacuje u ložište kotla iznad sloja na rešetki. Amonijak reaguje sa azotom u gasu i gradi azot-dioksid i vodu. Jedna od navedenih ili obje opcije se mogu koristiti u zavisnosti od vrste primjenjene opreme za spaljivanje otpada.

Kontrola emisije kiselih gasova vrši se njihovim izdvajanjem iz izlaznog gasa pomoću skrubera. Iz skrubera se gasovi izdvajaju ili kao suhi ostatak ili kao tečnost. Dimni gas iz kotla prolazi kroz skruber u koji se ubacuje suspenzija gašenog kreča i vode. Čestice kreča reaguju sa kiselim gasovima i grade soli kalcijuma koje se talože. Vodena ekspanzija hladi izlazne gasove pričemu dio vode isparava.

Kontrola emisije lete ć eg pepela najčešće se obezbeđuje primenom elektrofiltera ili vrećastih filtera. Kod vrećastih filtera filtracioni medijum je tkanina od koje je napravljena vreća kao i filtraciona pogača koja se formira u toku procesa filtracije na njenoj površini. Sakupljene čestice sa vreća se uklanjaju raznim metodama uključujući suprotno strujni tok prečišćenog izlaznog gasa ili otresanje.

Kontrola emisije isparljivih organskih materija može se vršiti kontrolom procesa sagorevanja (dodavanjem sekundarnog vazduha za sagorijevanje, regulacijom doziranja otpada na rešetku i temperaturnom sagorijevanju) i brzinom rešetke. Poboljšanja u sistemima za monitoring omogućila su da se mnogo tačnije prate koncentracije svih materija i podešavaju na optimalnu vrijednost gore navedeni parametri.Sa razvojem tehnološke kontrole počela je primjena aktivnog uglja kao dodatka procesa sa skruberom. Ugalj se ubacuje u izlazni gas prije ulaska u vrećasti filter da bi se obezbedila dodatna kontrola isparljivih organskih jedinjenja. Druga mogućnost je postavljanje filtera sa aktivnim ugljem posle vrećastog filtera.

14

Page 16: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Dioksini i furani su produkt nepotpunog sagorijevanja. Dioksini su organski spojevi koji pripadaju grupi polikloriranih ugljikovodika, točnije polikloriranih bifenila. Obuhvaćaju 210 spojeva od toga; 75 dioksina- polikloriranih dibenzodioksina (PCDD) i 135 furana-polikloriranih dibenzofurana (PCDF). Dioksini i furani razlikuju se međusobno samo po prisutnosti ili odsutnosti molekule kisika u svojoj strukturi, a uobičajeno se pod zajedničkim pojmom dioksini podrazumijevaju obje grupe tvari.

Najopasniji u grupi dioksina je TCDD ili jedostavno, „dioksin“ punim nazivom 2,3,7,8- tetraklordibenzo-p-dioksin.Dioksini nastaju izgaranjem mnoštva tvari, nastaju kao nusprodukt u industrijskim procesima, u raznim hemijskim procesima u organskoj i hemijskoj industriji, nastaju prilikom spaljivanja otpada radi nepotpunog sagorijavanja, i u malim količinama nastaju u prirodnim procesima kao što su erupcije vulkana, šumski požari itd.Prilikom spaljivanja otpada temperatura koja se stvara je od 500 – 800 ºC, i ona veoma pogoduje stvaranju dioksina, a temperature preko 900 ºC ih uništavaju. Izloženost dioksinima je na radnom mjestu te u prirodi, gdje su prisutni u bližoj odnosno široj okolini. Dioksini perzistiraju i u prirodi ih nalazimo u medijima desetljećima nakon emisije. Lipofilnog su karaktera i vrlo lako prolaze kroz stanice stanične membrane i placetu. Slabo se metaboliziraju pa se odlažu u adipozno tkivo.

Zdravstvene implikacije izloženosti dioksinom su jako ozbiljne te idu čak i do pojave raznih oblika karcinoma. Smanjenje emisije dioksina provodi se na slijedeće načine:

1. Smanjenjem količine sagorive komponente koja sadrži hlor2. Kontrolom procesa sagorijevanja3. Redukcijom nastajanja dioksina4. Pročiščavanjem dimnih plinova

Odlaganje otpadnih materija nastalih sagorijevanjem otpada

Tokom rada postrojenja za spaljivanje i sistema za prečišćavanje dimnih gasova izdvajaju se razne otpadne materije. U najvećoj količini nastaju pepeo i šljaka sa rešetke, kao i nesagorjeli materijali koji se izdvajaju na kraju ciklusa sagorijevanja. U procesu sagorijevanja nastaje i leteći pepeo. On se sastoji od čestica koje su nastale kao rezultat hemijske razgradnje sagorivih materija, nesagorivih ili djelimično sagorivih materija koje je struja dimnih gasova iznijela iz ložišta i koji se izdvajaju u sistemu za prečišćavanje dimnih gasova. Kod sistema u kojima sagorevaju heterogene smjese, kao što je recimo, komunalni, industrijski ili medicinski otpad mogu se javiti velike razlike u hemijskom sastavu čvrstog ostatka. S druge strane, u sistemima gde se vrši sagorijevanje homogenih goriva (na primer, ugalj i mazut) nivo zagađujućih materija učvrstom ostatku je relativno konstantan. Učvrstom ostatku iz procesa spaljivanja otpada (pepeo i šljaka sa rešetke) nalaze se razni teški metali, a njihov sadržaj zavisi od sastava otpada i radnih uslova tokom sagorevanja. Ovi metali mogu imati negativan uticaj nazdravlje ljudi i životnu sredinu usled neadekvatnog rukovanja, čuvanja, transporta i odlaganja ili ponovne upotrebe.

15

Page 17: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Čvrsti ostatak koji nastaje uključuje: (1) pepeo i šljaku sa rešetke; (2) leteći pepeo i (3)čvrsta faza iz skrubera. Upravljanje ovom čvrstom fazom je integralni deo projekta i rada postrojenja za spaljivanje. Obično se pepeo sa rešetke odlaže na deponiju. Problemi su što izlučivanjem ovog materijala, pod određenim uslovima, zagađujuće materije mogu dospjeti u procejdne vode. Zbog toga se pepeo od sagorjevanja odlaže na deponije koje su obložene nepropusnom folijom. Poseban problem predstavlja pepeo koji ostaje poslije spaljivanja i kancerogen je, te zato spalionice nema smisla locirati u oblasti proizvodnje hrane, jer posredstvom vazduha i vode mogu zagaditi životnu sredinu i lanac ishrane.

Buka 

Buka koju stvara postrojenje nije zanemariva i jedan je od razloga što se postrojenja za spaljivanje otpada u pravilu nalaze dalje od stambenih objekata. Osim samog postrojenja, buku proizvode i vozila koja dovoze otpad, te eventualna mehanička predobrada otpada. Buka se može reducirati izoliranjem glavnih proizvođača buke i primjerenom konstrukcijom otvora i vrata.

Otpadne vode

Otpadne vode potiču iz nekoliko izvora: (1) otpadne vode iz dijela za uklanjanje pepela;(2) efluent iz vlažnih skrubera i (3) otpadne vode od čišćenja i održavanja postrojenja. U okviru postrojenja za spaljivanje neophodno je objezbediti prečišćavanje ovih otpadnih voda do nivoa kvaliteta pogodnog za ispuštanje u kanalizacione sisteme ili u prirodne vodotokove.

16

Page 18: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3. PRIMJERI SPALIONICA

3.1. Inciner8 spalionice

Osnovne karakteristike Inciner8 spalionica:- Spaljivanje bez vidljivog dima i mirisa- Visokokvalitetni vatrootporni materijali osiguravaju odlično zadržavanje topline- Vrlo brzo zagrijavanje- Jednostavna instalacija i održavanje- Jamstveni rok od 12 mjeseci uz punu tehničku podršku i telefonski kontakt za hitne intervencije- Mogućnost recikliranja energije- Potvrda o sukladnosti sa EU propisima (EU ABPR 1774/2002)- CE certificirano- ISO kvalitativni certifikat proizvođača- Isporuka na bilo koju lokaciju u svijetu

MODEL A200 INCINERATOR - 100 kg Kapaciteta (0.18 m³); spaljivanje 35 kg/satSpalionica A200 dostupna je u 4 različite izvedbe, uključujući standardni model, A200(Sec) sa visokotemperaturnom sekundarnom komorom i plamenikom, A200(A) sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova, te A200(A)2 sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova te sekundarnim plamenikom, pogodnom za posebne rizične materijale. Model A200 je najmanji model iz naše ponude. Primarna komora je vrlo robusna i izrađena od čelika i visokotemperaturnih termobetona. Jedinstveni dizajn komore omogućava jednoliko spaljivanje otpadnog materijala i pruža karakteristike sekundarnog spaljivanja ispušnih plinova, jer je sav ispušni plin prisiljen proći kroz plamen prije ulaza u dimnjak.Sama instalacija je vrlo jednostavna, i uređaj ne zahtijeva puno održavanja.

Slika 6: Model A200

MODEL A850 INCINERATOR - 400 kg Kapaciteta (0.75 m³); spaljivanje 48 kg/satModel A850 je srednji model spalionice, pogodan za različite namjene. Primarna komora je vrlo robusna i izrađena od čelika i visokotemperaturnih termobetona. Dodatna pogodnost kod modela serije A850 je prednji otvor za vađenje pepela. Jedinstveni dizajn komore omogućava jednoliko spaljivanje otpadnog materijala i pruža karakteristike sekundarnog spaljivanja

17

Page 19: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

ispušnih plinova, jer je sav ispušni plin prisiljen proći kroz plamen prije ulaza u dimnjak. Sama instalacija je vrlo jednostavna, i uređaj ne zahtijeva puno održavanja. Spalionica A850 dostupna je u 4 različite izvedbe, uključujući standardni model, A850(Sec) sa visokotemperaturnom sekundarnom komorom i plamenikom, A850(A) sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova, te A850(A)2 sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova te sekundarnim plamenikom, pogodnom za posebne rizične materijale.

Slika 7: Model A850

MODEL A500 INCINERATOR - 300 kg Kapaciteta (0.45 m³) spaljivanje 48 kg/satModel A500 je manji-srednji model spalionice, pogodan za različite namjene. Primarna komora je vrlo robusna i izrađena od čelika i visokotemperaturnih termobetona. Jedinstveni dizajn komore omogućava jednoliko spaljivanje otpadnog materijala i pruža karakteristike sekundarnog spaljivanja ispušnih plinova, jer je sav ispušni plin prisiljen proći kroz plamen prije ulaza u dimnjak. Sama instalacija je vrlo jednostavna, i uređaj ne zahtijeva puno održavanja. Spalionica A500 dostupna je u 4 različite izvedbe, uključujući standardni model,A500(Sec) sa visokotemperaturnom sekundarnom komorom i plamenikom, A500(A) sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova, te A500(A)2 sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova te sekundarnim plamenikom, pogodnom za posebne rizične materijale.

MODEL A2600 INCINERATOR - 1200 kg Kapaciteta (1.92 m³); spaljivanje do 300 kg/satJedna od jedinstvenih karakteristika ovih modela je protu-uteg poklopca po čitavoj dužini, čime je omogućena jednostavna manipulacija poklopcem prilikom utovara ili pražnjenja spalionice. Dizajn ovog modela osigurava dovoljno zraka u primarnoj komori, čime se postiže efikasnost spaljivanja pri minimalnom utrošku. Ispušni plinovi izloženi su 2-sekundnoj termičkoj obradi pri temperaturi od 850 ili više stupnjeva. Konstrukcija spalionice izvedena je od otpornog anodiranog čelika, sa visokotemperaturnim termobetonom, debljine do 10 cm. Konstrukcija sekundarne komore izvedena je na isti način, da bi se osigurala izdržljivost na visoke temperature. Sa niskom potrošnjom goriva, Spalionice A2600 postižu brzine spaljivanja do 150 kg/sat, uz dostupnu opciju HF (High Fire), gdje se uz nisku potrošnju

18

Page 20: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

goriva postižu brzine spaljivanja i do 300 kg/sat. Sama instalacija je vrlo jednostavna, i uređaj ne zahtijeva puno održavanja.

Slika 9: Model A2600

MODEL A600 INCINERATOR - 300 kg Kapaciteta (0.56 m³) spaljivanje 45 kg/satModel A600 je srednji model spalionice, pogodan za različite namjene.Primarna komora je vrlo robusna i izrađena od čelika i visokotemperaturnih termobetona. Jedinstveni dizajn komore omogućava jednoliko spaljivanje otpadnog materijala i pruža karakteristike sekundarnog spaljivanja ispušnih plinova, jer je sav ispušni plin prisiljen proći kroz plamen prije ulaza u dimnjak. Sama instalacija je vrlo jednostavna, i uređaj ne zahtijeva puno održavanja. Spalionica A600 dostupna je u 4 različite izvedbe, uključujući standardni model, A600(Sec) sa visokotemperaturnom sekundarnom komorom i plamenikom, A600(A) sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova, te A600(A)2 sa 2-sekundnom termičkom obradom ispušnih plinova te sekundarnim plamenikom,pogodnom za posebne rizične materijale.

19

Page 21: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3.2. Michaelis Enviromental Technology

Michaelis Enviromental Technology je firma koja proizvodi stacionarne i mobilne incineratore kapaciteta spaljivanja raznog otpada od 100 kg/dan do 200.000 kg /dan. Spalionice ovog proizvođača zadovoljvaju europske propise 2000/76/EC. Ovisno o kapacitetu mogu se instalirati u halama ili kontejnerima. Do sada je Michaelis isporučio proko hiljadu spalionica diljem svijeta.

Način rada spalionice demonstriran je na primjeru postrojenja montiranog u poslovnoj zoni u gradu Bambergu. Kapacitet spaljivanja je 250 kg otpada na sat. Godišnje se spali oko 1.175 tona, uglavnom otpadne plastike koja se ne može reciklirati. Postrojenje je poptuno automatizirano, tako da ga uglavnom opslužuju dva djelatnika u smjeni. Sagorijevanjem i izgaranjem otpada na temperaturi od 850° C nastaje pepeo (oko 20% mase otpada) koji se može dalje upotrijebiti. U procesu filtriranja dima koji se javlja kao produkt sagorijevanja otpada, stvara se manja količina prašine. Ta prašina se u principu ne upotrebljava, nego se na adekvatan način odlaže. Tokom rada stalno se mjere određeni parametri emisije ispušnih plinova, a rezultati se odmah šalju u držani kontrolni centar. Cijelo postrojenje smješteno je u montažnoj hali koja je locirana u poslovnoj zoni, zajedno sa ostalim korisnicima zone. Ukupni troškovi spaljivanja jedne tone otpada u ovakvoj mini spalionici iznose oko 40€.

Tabela 5: Karakteristike Michaelis postrojenja

20

Page 22: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3.2. Renova spalionica

Renova ima nekoliko objekata za preradu, skladištenje i pretovar privremene stanice za otpad i sekundarnih sirovina u zapadnoj Švedskoj. Renova je posjeduje postrojenja koja su jedna od najnaprednijih svjetskih postrojenja za spaljivanje otpada. Postrojenja su licencirana za spaljivanje 550.000 tona otpada godišnje. Otpad koji se spaljuje daje struju ekvivalentnu godišnjoj potrošnji od 60.000 stanova i dodatno grijanje i toplu vodu za 120.000 stanova. Energetski doprinosi postrojenje su na taj način ekvivalentna od preko 120.000 tona nafte ili 120 miliona kubnih metara prirodnog plina. Dimnih plinovi iz spaljivanja otpada su očišćeni u tri faze. Prvo, zagađivačke čestice su uklanjene od strane elektrostatičkih filtera. U mokroj čišćenje fazi, dimni plinovi su zgusnuti i oprani od dodatnih zagađujućih čestica i kiselih gasova. Treća faza je tekstilna barijera filtera koji uklanja gotovo sve dioksine i pored toga drastično smanjuje sadržaj sumpora. Sve u svemu, to znači da je ovaj objekt u skladu sa budućim propisima EU.

Renova ima poseban objekt za prijem, sortiranje i privremeno skladištenje opasnog otpada u Geteborgu. Opasni otpad iz domaćinstava i gospodarstva se transportuje u ovaj objekat. Sigurno rukovanje ove vrste otpada zahtijeva temeljitost i dosta znanja, i sav otpad koji dolazi u Renova je sortiran i dokumentiran. Ako postoje najmanje moguće sumnje o sadržaju otpada, on se analizira kako bi se osiguralo da će biti obrađen na ekološki prihvatljiv način. Nakon privremenog skladištenja, on se transportuje u jedan od Renovinih postrojenja u suradnji za reciklažu, uništavanje / spaljivanje ili sigurno skladištenje.

Otpad se više ne odlaže slučajno što bi mogao biti slučaj u prethodnim godinama. Samo otpad koji se ne može ponovno koristiti ili reciklirati završava u deponiji. Otpad je pažljivo analiziran i za dalji tretman izabrana su jedna od dva Renovina postrojenja: Tagene i Fläskebo.

Slika 9: Renova postrojenja za spaljivanje otpada

Energija nastala spaljivanjem otpada, 1730 GWh

- Za potrebe grijanja: 1440 GWh- Za potrebe elektricne enregije: 290 GWh

21

Page 23: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3.3. Spalionica animalnog otpada

Animalni otpad zbog svojih karakteristika sve većih količina i neadekvatnog zbrinjavanja predstavlja veliki okolinski problem, jer potencijalno ugrožava sve sastavnice okoliša, sa nepredvidivim posljedicama. Općenito se može konstatovati da se animalni otpad u BiH neadekvatno zbrinjava. Zbog toga su preduzete određene mjere u cilju stvaranja uvjeta za održivo upravljanje ovom vrstom otpada. Principijelno, najprihvatljiviji načini zbrinjavanja otpada jesu oni kojima se obezbjeđuju ekološke beneficije i ekonomska korist. Jedan od okolinski i ekonomski prihvatljivijih postupaka zbrinjavanja otpada, posebno animalnog, jeste spaljivanje u svrhu iskorištenja otpadne toplote kroz proizvodnju električne ili toplinske energije ili tehnološke pare. Dakle analizirano je zbrinjavanje animalnog otpada postupkom spaljivanja u postrojenjima projektovanim i izvedenim sa odgovarajućim tehnološkim uvjetima spaljivanja pri kojima se osigurava potpuno sagorijevanje i minimalna emisija polutanata u atmosferu. Time se izbjegava opterećivanje okoliša ovim otpadom, rasterećuju komunalne deponije, sprečava ugrožavanje zdravlja ljudu usljed neadekvatnog zbrinjavanja i postiže ekonomska korist, što je u skladu sa načelima o upravljanju otpadom. Spaljivanje (insineracija) animalnog otpada predstavlja primjenu najbolje raspoložive tehnike u zbrinjavanju ovog otpada. Insineracija je visoko-temperaturna termalna oksidacija otpada na temperaturama višim od 850°C. Otpadni plinovi se prečišćavaju u odgo- varajućem tehničkom sistemu u cilju odstranjivanja čvrstih čestica i plinovitih polutanata (SO2, NOx, dioksini, furani i sl.). Tako očišćeni otpadni plinovi se ispuštaju preko dimnja- ka u atmosferu i ne utiču prekomjerno na kvalitet ambijentalnog zraka. Spaljivanje se smatra najsigurnijim po- stupkom zbrinjavanja animalnog otpada, jer je sanitarno siguran i relativno jednostavan. Ostaci pravilno spaljenog otpada (pepeo i prašina) uglavnom su bezopasni i mogu se koristiti u građevinarstvu ili za druge svrhe. U posljednjih deset godina je tehnologija spaljivanja otpada značajno uznapredovala i današnje spalionice se ne mogu uspoređivati sa prijašnjim generacijama koje su u znatno većoj mjeri emitovale polutante u zrak i ugrožavale okoliš. Provedena su znanstvena istraživanja koja pokazuju da su emisije iz spalionica otpada smanjene u usporedbi sa drugim izvorima, te da su njihovi štetni uticaji na okoliš danas znatno manji. Tehnološko rješenje spaljivanja animalnog otpada je odabrano na bazi tehničko-tehnoloških, energetskih, ekoloških i ekonomskih kriterija kao najpovoljnije za analiziranu mesnu industriju u kojoj se produkuju značajne (velike) količine animalnog otpada, čije zbrinjavanje odlaganjem na deponije je najmanje prihvatljivo sa tehnološkog, ekonomskog i ekološkog stanovišta. Analizirano koncepcijsko rješenje spaljivanja animalnog otpada sastoji se iz više tehnoloških faza. Animalni otpad se iz proizvodnog pogona sa kuplja u kontejnere u kojima se transportuje do komore za hlađenje, koja ujedno predstavlja privremeno skladište otpada namijenjenog za spaljivanje. Iz te komore otpad se otprema u namjenskim kontejnerima (šaržno) u postrojenje za spaljivanje i to u dvije komore u kojima se vrši spaljivanje animalnog otpada. U sekundarnoj komori spaljuju se produkovani otpadni plinovi. Kao osnovno gorivo koristi se tečni naftni plin (propan-butan) iz postojeće cisterne. Iza sekundarne komore se ugrađuje kotao utilizator namijenjen za proizvodnju tehnoške pare. Otpadni dimni plinovi se odvode preko sistema za otprašivanje plinova i dimnjaka u atmosferu. Ono što je bitno istaći jeste da ovo koncepcijsko rješenje predviđa da se jedan postojeći kotao na tečni naftni plin, koji služi za proizvodnju tehnološke pare (snage: 5 MW),

22

Page 24: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

stavlja u rezervu, a ova količina tehnološke pare će se proizvoditi u kotlu utilizatoru pomoću dimnih plinova nastalih spaljivanjem animalnog otpada u postrojenju, čime se znatno povećava energetska efikasnost. Postrojenje za spaljivanje animalnog otpada ima kapacitet od 30 t/dan animalnog otpada, čija snaga iznosi 2x450 kW, što će obezbijediti proizvodnju tehnološke pare u količini od 6 t/h. Postrojenje za spaljivanje je projektovano i opremljeno na način da se emisije u zrak ograniče, odnosno smanje ispod graničnih vrijednosti. Poseban dizajn primarne i sekundarne komore osigurava termičku obradu dimnih plinova, optimalan pristup zraka, te efikasno i pouzdano izgaranje sa minimalnim troškom. Otpadni plinovi se prečišćavaju u odgovar jućem tehničkom sistemu u cilju odstranjivanja čvrstih čestica i po potrebi plinovitih polutanata (NOx, dioksini, furani i sl.). Očišćeni otpadni plinovi se ispuštaju preko dimnjaka u atmosferu i ne utiču prekomjerno na kvalitet ambijentalnog zraka. Tehnološka koncepcija postrojenja za spaljivanje animalnog otpada prikazana je na sljedećoj shemi.

Slika 10: Tehnološka šema postrojenja za spaljivanje animalnog otpada

23

Page 25: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3.4. Spalionica u Zistersdorf

Glavne prednosti. A.S.A. Spalionice u ZistersdorfProces spaljivanja otpada zarad dobivanja energije obavlja se sa maksimalnom efikasnošću. Posjeduje certificirani R1/R13 termo oporavak postrojenja prema EU-smjernicama. Pepeo je neaktivan (manje od 1% TOC) i bačen u vrlo blisku deponiju. Omogućava volumensko smanjenje (90%), i smanjenje mase (70%), radi uštede prostora odlagališta. Uklanjanje metalni dio otpada i koristi u industriji čelika. Postrojenja su bazirana na ušteda primarne energije (poređenja radi, za proizvodnju električne energije potrebno je 40 miliona litara nafte). Koristi se željeznički prijevoz 70% od ulaznog materijala zbog manjeg utjecaja na okoliš. Efikasno čišćenje dimnih plinova. Nema otpadnih voda i manje je korištenje vode za piće. Omogućeno je spaljivanje od 146.000 tona godišnje, propusnost do 20 t / h, bunker je kapaciteta 7.300 m³ (7 dana). Što se tiče operativnih podataka: ima 33 zaposlenih, suhi tretman dimnih gasova, nema otpadnih voda, 70% otpada isporučuje se željeznicom. Proizvodnja električne energije: Turbina: TGM KanisGenerator: 15 MVA, Generator: 1.250 kW, proizvodnja električne energije: 100.000 MWh / a = 30.000 domaćinstava.

Slika 11: Spalionica u Zisterdorfu

24

Page 26: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

3.5. Spalionica u Spitellau

Plan je da se osmisli, u rasponu od pružanja informacija i mišljenja formiranom o izbjegavanju stvaranja otpada, kroz optimizaciju odvajanja otpada i reciklažu, da se iskoriste mogućnosti za korištenje energije sadržane u ostalom otpadu. Naglasak je na minimiziranje problematičnih ostataka i otpadnih gasova, uzimajući u obzir socijalne, zdravstvene, pravne i potrebe zajednice.Prisutnost opasnih materijala u pepelu i šljaki može se spriječiti ako se ti materijali se ne koriste u proizvodnji dobra. Prekomjeran otpad predstavlja resurs. Čak i neopasni otpad može postati problem, u smislu prostora koji zauzima. Određena količina otpada se ne može ponovo iskoristiti, na primjer multi-komponentni proizvodi, proizvodi koji su već nekoliko puta reciklirani, ili teško kontaminirane tvari. Ipak, ovi otpadi nisu bezvrijedni. Njihova energija može se pretvoriti u struju i centralno grijanje od spaljivanja. Smanjenje količine otpada je dodatna korisna nuspojava.Skladište prima pošiljke od 250 otpadnih vozila dnevno, a ima rezerve za tri dana. Postrojenje se sastoji od dva kotla za proizvodnju pare iz otpada. U prilogu ove je kontra-pritiska turbine za proizvodnju električne energije, četiri izmjenjivači topline za daljinsko grijanje energijom, i postrojenja za prečišćavanje otpadnih plinova. Uništenje polutanata u kotlu zahtijeva da dimne plinove treba zagrijati na temperaturi od 850 ° C u trajanju od najmanje dvije sekunde. Procesa spaljivanja stvara visokotlačnu paru, koja pokreće turbinu i generator spojeni da pokriju potrebe za električnom energijom. Ako se višak električne energije se stvara, to se unosi u nacionalnu mrežu, kao i za vrijeme zastoja zbog održavanja razdoblja struje se može izvući iz mreže za napajanje postrojenja. Šljaka i pepeo se uzimaju posebno za deponije opasnog otpada i miješaju se s cementom i vodom. Ovaj cement troske se koristi kao građevinski materijal na deponiji, te je inertan i kemijski neaktivan. Oni koje sadrže teške metale, čuvaju se u podzemnoj soli-rudnika u Njemačkoj.Gradska toplana na Spittelau generira 36.400 MWh električne energije u jednoj godini od 263.200 m³ otpada isporuke, i grije 190.000 domova i 4.200 javnih zgrada, uključujući i najveće bolnice u Beču. Postrojenja za prečišćavanje postavljaju standarde za emisije polutanata. DeNOx postrojenje, što smanjuje emisije dioksina kao i azotnih oksida stvara više niske razine ozona, je među najmodernija u Evropi. Otpad plinova iz postrojenja DeNOx se kontinuirano mjeri od strane vlasti. Cilj je spriječiti stvaranje otpada. Preostali otpad za spalionice predstavlja ostvarenje plana koji je u skladu sa najnovijim standardima. Ovaj pristup se može prenijeti na druge urbane sisteme. Zbog dizajna postrojenja od strane bečkog umjetnika Friedensreich Hundertwasser, koji je umro u 2000, postrojenje je postala turistička atrakcija.

25

Page 27: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Slika 12: Spalionica u Spitellau

26

Page 28: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

4. METODA SPALJIVANJA SA EKONOMSKOG ASPEKTA

Sastav komunalnog otpada koji se odlaže nije kontinuirano kontroliran. Ipak, provedene analize i promatranje sastava komunalnog otpada daju sljedeće težinske odnose:- gorivi dio (suha frakcija) približno 50 %- biorazgradivi dio (mokra frakcija) približno 37 %- metali približno 3 %- inertni dio približno 10 %

Polazeći od sastava komunalnog otpada kalkulira se kaloričnom vrijednošću u visini od 9.570 kJ/kg. Tretman se aplicira se postrojenjem koje se sastoji od tri uzročno povezane cjelinekoje su međusobno usklađene:

- Prijem i priprema komunalnog otpada- Tretman spaljivanja otpada- Proizvodnja električne energije

U daljnje razmatranje polazi se od proanaliziranog gledišta da je najbolje izgraditi jedan regionalni centar za gospodarenje komunalnim otpadom. To je naime analizama i dokazano. Regionalni bi centar trebao biti lociran tamo gdje će zbir svih troškova daljinskog prijevoza biti najmanji. Bilo bi najbolje kad bi se RC locirao uz samu trasu autoceste jer autocesta će biti koridor kojim će se služiti prijevoz otpada do RC.U svakoj će opštini biti jedna ili više tačaka u razini pretovarne stanice od koje će se komunalni otpad prevoziti u regionalni centar. Ova kalkulacija polazi od pretpostavke da je organizacija i trošak lokalnog prikupljanja otpada i dovoz do pretovarne stanice lokalni trošak, a investicijski i eksploatacijski trošak pretovarnih stanica i prijevoz do regionalnog centra jest trošak koji se uprosječuje na razini regionalnog centra. To ima svoje opravdanje i obrazloženje, ali taj dio troška može biti uprosječen i kalkuliran na razini svake od opštine.Nadalje računa se da će jedinična cijena prijevoza od pretovarne stanice do RC stajati 0,10 eura za 1 tkm. Budući da nema precizno utvrđene lokacije RC, u nastavku je izraženi trošak daljinskog prijevoza dijelom aproksimiran sa 8,79 eura za 1 t. Troškovi daljinskog prijevoza ovise najviše o duljini prijevoza, ali i u znatnoj mjeri o organizaciji ukupnog posla. Za sada se ide dalje s ovdje iskazanom veličinom.

Komunalni se otpad dovozi specijalnim komunalnim vozilima ili (i) velikim pokretnim kontejnerima. Dovezeni se otpad na ulazu važe na kolskoj vagi te odvozi u prihvatnu jamu. Prihvatna jama može primiti količinu otpada za pet dana. Komunalni se otpad dovozi šest dana u sedmici, što je dnevna količina otprilike 800 t. Računa se da će se komunalni otpad u jami komprimirati na oko 600 kg/m3, pa odatle za dnevno dovezenu količinu trebamo u prihvatnoj jami osigurati volumen od približno 2.800 m3, odnosno za količinu od pet dana jama mora imati volumen od 14.000 m3. Prihvatna je jama u zatvorenoj hali koja se odzračuje i otprašuje, odnosno ona je u sistemu podpritiska. Iznad prihvatne jame u funkciji su dvije mosne dizalice s grajferima ili neko drugo tehničko rješenje. Za postupak s komunalnim otpadom u tehnologiji spaljivanja otpad treba usitnjavati, tj. dobro je da je do određenoga

27

Page 29: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

stupnja usitnjen i homogeniziran upravo radi što višeg stupnja izjednačivanja termoprocesa. Zbog toga se u kalkulaciji pretpostavlja da postoje dva snažna stroja za usitnjavanje otpada. Ovdje se uzima da će ulazna građevina s vagom te hala prihvatne jame s ukupnom opremom stajati 16.000.000 eura.

Spalionica radi kontinuirano čitavu godinu, a s komunalno opremljenim građevinskim zemljištem neće stajati manje od 160 miliona eura. U opremu ulazi i segment proizvodnje električne energije s kapacitetom od, orijentacijski, 12 MWel. Uz rad od 8.000 sati na godinu proizvodit će približno 96 milijuna kWh elektroenergije. Uz prodajnu cijenu mreži EP-a u visini od 0,09 eura za kWh osigurava godišnji prihod od 8.640.000 eura.

Popratna pojava izgaranja otpada u spalionici jest i oko 6 % letećeg pepela (17.520 t/god.) i oko 23 % zgure (67.160 t/god.). Obje ove materije moraju biti odložene u sanitarno odlagalište. To čini godišnji obim od otprilike 70.000 m3, ili u 30 godina oko 2 miliona m3, što uz visinu nasipa od 20 m obuhvaća površinu terena od 100.000 m². Investicijski trošak sanitarnoga odlagališta sve vrijeme nastajanja jest oko 50 miliona eura. Zaposlenih u svim smjenama bit će oko 40 radnika.Računa se da će rad spalionice zajedno s odlaganjem ostatka u odlagalištu, te ekorentu i dobit ulagača iznositi 100 eura za jednu tonu dovezenog i obrađenoga komunalnog otpada.

Važno je istaknuti, međutim, umjesto da se pepeo i zgura (roštiljni ostatak) odlažu u sanitarno odlagalište oni se mogu (fizički u sklopu spalionice) tretirati tehnologijom plazme. To bi za potreban kapacitet investicijski stajalo blizu 50 miliona eura. Dobila bi se vitrificirana kamena masa od oko 70.000 t/god. koja služi kao dobar tehnički kamen. Ovime bi osigurali tehnološki proces praktički bez ostatka i tada nam ne treba sanitarno odlagalište. Ukupno investiranje, odnosno godišnji trošak morao bi biti poslovno zanimljivo niži od prihoda.

EURPOSLOVNI PRIHODI 40.313.777.78

31.673.777.78Prihod od prodaje električne energije 8.640.000.00

POSLOVNI RASHODI / TROŠKOVI 7.869.333.33

Trošak plata, naknada radnika bruto 336.000.00Amortizacija ( Stopa amortizacije 3,33% ili vijek trajanja investicije 30 godina)(16 + 160 + 50 = 226 miliona ; Trošak jedne godine investicije 226/30 =7,53333 miliona

DOBIT OD OPERATIVNE AKTIVNOSTI 32.444.444.44

0.00

DOBIT PRIJE OPOREZIVANJA 32.444.444.44

POREZ NA DOBIT (10 %) 3.244.444.44

(100 Eura na jednu tonu dovezenog i obrađenog kom.otpada (godišnje 292.000 tona)

Bilans uspjeha spalionice za jednu godinu

29.200.000.00

Prihod od eko rente

7.533.333.33

FINANSIJSKI PRIHODI / RASHODI (+ / -)

NETO DOBIT OBRAČUNSKOG PERIODA (JEDNE GODINE)

Tabela 6: Bilans uspjeha spalionice za jednu godinu

28

Page 30: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

Spalionice komunalnog otpada su kapitalno intenzivni projekti i zahtijevaju:- visoke investicione troškove (nekoliko stotina miliona eura),- visoke troškove održavanja (promjena filtera i po nekoliko desetina milona eura),- visokotehnički obučene operatere,- strogo kontrolisanje propisa vezanih za aerozagađenje koje emituju spalionice

1. To su dugoročni ugovori (na 20 do 30 godina) između inostranog investitora sa jedne strane i jedne ili više lokalnih opština sa druge strane.2. Predmet ugovora je investiranje u spalionicu otpada koja će proizvoditi električnu energiju, a za gorivo koristiti otpad.3. Spalionice mogu biti u vlasništvu stranog investitora u potpunosti ili u formi zajedničkog ulaganja tako da strani partner ulaže u izgradnju spalionice (na primer 300 miliona eura) što, na primer, čini 49% učešća, a opštine u zemlji domaćinu daju zemljište, infrastrukturu i to na primer čini 51%. Opštine očekuju da će se, shodno ovom udjelu, dijeliti i buduća dobit.4. Opštine se obavezuju da će spalionici isporučivati minimalnu godišnju količinukomunalnog otpada (na primjer 200.000 t).5. Opštine se obavezuju da će za svaku isporučenu tonu otpada plaćati spalionici određenu cijenu ( na primer 100 eura).6. Opštine se obavezuju da će preuzimati određenu količinu proizvedene električne energije godišnje i po striktno definisanoj, fiksnoj, cijeni, koju koriguju sa rastom inflacije.7. Da bi se osigurali da će sve dogovoreno biti ispoštovano od strane opština ove kompanije prave takozvane "put-or-pay" (obezbijedi otpad ili plati) ugovore. Ukoliko opštine ne isporuče ili ne plate dogovorenu količinu otpada ili ne preuzmu i ne plate dogovorenu količinu električne energije, definisanu ugovorom, lokalne vlasti moraju platiti naknadu ili moraju izvršiti osiguranje postrojenja.

Odnosno, ako bi došlo do prekida rada spalionice, gubitke preuzima opština. Ovako dobijena električna energija višestruko skuplja od one koja se dobija sagorevanjem lignita, pošto opština za električnu energiju plaća garantovanu cijenu, ali plaća i otpad – sirovinu za proizvodnju finalnog proizvoda – električne energije.

Pošto spalionice komunalnog otpada ima smisla podizati za godišnje kapacitete sagorijevanja otpada, koji se prikuplja na nivou od minimum milion stanovnika, u ugovorni odnos sa investitorima spalionica ulazi veći broj opština koje se nadaju da objedinjenim prikupljanjem otpada mogu postići zahtijevanu količinu otpada. Opštine takođe računaju da će otpad pristizati u potrebnoj količini i da će preko odgovarajućih zakona i propisa obavezati privatna domaćinstva i privredu na kontrolisano sakupljanje otpada.

Iskustvo razvijenih zemalja koje su primenjivale ovaj vid upravljanja otpadom pokazuje da posle godinu dana eksploatacije po pravilu nema dovoljno otpada a troškovi stajanja postrojenja su neumoljivi i moraju biti plaćeni.

29

Page 31: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

5. EFEKTI METODE SPALJIVANJA

Efekti spaljivanja otpada:- efekti na kompanije - spaljivanje otpada ostavlja otvorenu mogućnost da se za korporacije pokrene pitanje odgovornosti i da se našteti ugledu negativnim publicitetom, posebno ako se bave opasnim otpadom- efekti na zajednice - prilika za ponovnu upotrebu resursa je izgubljena, jer je upotreba sirovina u lokalnoj industriji veća- efekti na životnu sredinu - spalionice otpada smanjuju potrebu za prostorom koji je neophodan deponijama i mogu da pomognu u smanjenju emisije metana sa deponija, ali emisije doprinese efektima staklene bašte, koji su povezani sa klimatskim promjenama.

Osim spaljivanja otpada i rješavanja problema deponovanja otpada kao takvog, u evropskim postrojenjima za spaljivanje otpada usvojen je koncept iskorišćenja energije od spaljivanja za proizvodnju toplotne ili električne energije. Odličan primjer za ovakvu ekonomičnost je grad Beč, u kome postrojenja za spaljivanje otpada posluju u saradnji sa gradskim toplanama, proizvodeći toplotnu energiju za grijanje 90 % stanovništva.

Glavni rezultat spaljivanjem otpada jeste energija koja se dobija u postrojenju za termičku obradu otpada te se plasira u obliku električne ili toplinske energije za grijanje stanovništva. Zbog toga se spalionice često žele prikazati kao veliki potencijal za borbu protiv klimatskih promjena te ih se želi postaviti što više u hijerarhiji gospodarenjem otpadom, gdje se čak i izjednačavaju s recikliranjem. Navedene tvrdnje jednostavno nisu logične jer se energija ne može reciklirati. Energija prolazi kroz sistem i samo jedan dio nje možemo iskoristiti i nakon toga je ponovo gubimo u okolišu i povećavamo entropiju. Neizravni pokazatelj povećanja entropije je emitiranje stakleničkih plinova (CO2) u atmosferu i njeno zagrijavanje.

Spaljivanje gorive komponente komunalnog otpada dovodi nas do daljnjeg povećanja emisija CO2 u atmosferi.

Stepen učinkovitosti spaljivanja otpada je relativno nizak. Uzrok tome je što neki djelovi otpada nemaju kaloričnu vrijednost (kamen,staklo,prašina) dok je većina organskog otpada koji dolazi u postrojenja vlažna te samim time ima i nisku kaloričnu vrijednost. Prema nekim istraživanjima efikasnosti spalionica variraju, prosjek im je svega 10% povrata uložene energije za električnu energiju te 30% za toplinsku energiju. Kada se ti koeficijenti iskorištenosti uspoređuju s ostalim energetskim postrojenjima poput elektrana na plin, ugljen ili naftu vidljivo je kako spalionice otpada imaju izrazito mali povrat energije. Pri spaljivanju otpada računa se samo jedan dio udjela energije i to je kalorična vrijednost otpada. Kako bismo dobili pravu sliku o (ne)učinkovitosti spalionica, jer nije samo bitna kalorična vrijednost otpada nego se mora sagledavati i energija potrebna da se neki materijali zamijene novim. Iskorištavanjem materijala iz otpada se štedi energija, jer će tako udio energije potrebne za reciklažu biti niži od energije potrebne za proizvodnju novih proizvoda. Prilikom spaljivanja otpada može doći do određenih nepravilnosti. Prilikom nepravilnosti u radu spalionica zaustavljanje rada je ekonomski iznimno skupo jer zahtjeva gašenje sistema te nove energetske gubitke. Požari u spremnicima otpada su posebno opasni jer zaustavljaju rad

30

Page 32: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

spalionica te u okoliš emitiraju znatne količine postojanih oragnskih onečišćujućih tvari poput dioksina, furana i polihloriranih bifenila. U maju 2008 godine naučnici su provodili određena istraživanja s ciljem utvrđivanja učinkovitosti provođenja metoda spaljivanja otpada. Oni su došli do zaključaka da spalionice imaju izrazito negativan utjecaj na zdravlje te citiraju brojne studije koje potkrepljuju tu tvrdnju.

- Najopasniji zagađivači, dioksini i furani, mjere se samo dvaput godišnje s tim da se spalionice o tome unaprijed obavještavaju. Istraživanja provedena u Velikoj Britaniji potvrđuju da kontinuirano praćenje razina dioksina pokazuje osam puta veće razine od najavljenih mjerenja.

- Emisija nanočestica se još uvijek ne mjeri nigdje u Europi, iako je opasnost od njih itekako poznata

- Redovito se krše zakonski dozvoljeni limiti.- Dioksini koji se filtrima odvajaju od ispušnih plinova završavaju u letećem pepelu ili u

ostacima filtara koji predstavljaju prijetnju podzemnim vodama.

Efekti metode spaljivanja otpada (animalnog otpada)

Okolinski efekti spaljivanja animalnog otpada su sljedeći:a) smanjenje mase i volumena otpada od oko 90%, b) pretvaranje otpada u manje opasan otpad po okoliš,c) uništavanje potencijalno opasnih materija iz otpada, d) iskorištavanje animalnog otpada kao energenta u svrhu proizvodnje toplotne i električne energije ili tehnološke pare (do 10 MJ/kg donja toplotna moć), e) izbjegavanje opterećivanja okoliša i štetnog djelovanja na zdravlje ljudi, f) smanjivanje količine emitiranih stakleničnih plinova, koji bi se emitovali da je otpad odložen na deponiji, g) supstitucija fosilnih goriva za proizvodnju energije, h) stvaranje boljeg imidža kompanije i veće zadovoljstvo zaposlenika, itd.

Ekonomski efekti spaljivanja animalnog otpada su slijedeći:

a) smanjivanje finansijskih troškova za transport i odlaganje na deponiji b) iskorištenje otpadne toplote dimnih plinova i animalnog otpadac) obezbjeđenje energenta sa minimalnim finansijskim ulaganjima u smislu predtretmana (smanjenje vlage, homogeniziranje i sl.) za proizvodnju toplotne i/ili električne energije i tehnološke pare,

d) projektnim rešenjem mogu se predvidjeti komore za hlađenje animalnog otpada na temperaturi do 40˚C, e) ostale beneficije po osnovu propisa o upravljanju otpadom, itd.

31

Page 33: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

6. ZAKLJUČAK

Spaljivanje je savremeni način uništenja otpada. Sve više stanovništva spaljuje otpad, što važi posebno za velike gradove sa pomankanjem lokacija za deponije, nedovoljnim kapacitetima postojećih deponija, odnosno zbog velike udaljenosti deponija od centra prikupljanja otpada. Spalionica je higijensko-sanitarna jedinica grada koja doprinosi higijensko-sanitarnim uslovima življenja u naseljenim krajevima. Spaljivanje je termička metoda zasnovana na uništenju otpada. Prednost tih metoda sastoji se u tome da se lokalitet postrojenja može izabrati relativno blizu područja opsluživanja, što utiče na smanjenje troškova transporta otpada. Mogu se postići značajne uštede u građevinskom zemljištu. Dalje prednosti se ugledaju u korištenju toplote i gorivih plinova koji se formiraju prilikom izgaranja otpada za proizvodnju električne energije i toplifikacije. Ostatak nastao nakon spaljivanja otpada može se koristiti u industriji građevinskih materijala ili odlagati na deponije. Nedostatak postupka spaljivanja otpada se ogleda u tome što se otpad uništi, a da se prirodi ne vrati bar dio sirovina u vidu recikliranja. Zbog toga je svrsishodno primjeniti metodu spaljivanja otpada samo u slučajevima ako drugi načini konačne dispozicije otpada nisu mogući, odnosno kada se spaljivanjem otpada postignu neke druge prednosti u poređenju sa drugim načinima. Spalionica za ispravan rad treba konstantne količine otpada slične ogrijevne vrijednosti. Ono što se ne uzima u obzir je činjenica da se morfološka bilanca otpada rijetko izrađuje. Postavlja se pitanje zbog čega je sve to obavezno? Svaka komponenta otpada ima svoju energetsku vrijednost, a otpad je izrazito nehomogene strukture i mijenja se gotovo iz sata u sat-od dana do dana. Veći udio biorazgradivog kuhinjskog otpada znači da je ukupna energetska vrijednost otpada manja, odnosno za ispravno i potpuno spaljivanje otpada treba dodati veće količine fosilnih goriva poput loživog ulja. Veće količine plastike poput PVC-a , pak mogu donijeti probleme visoke temperaturne korozije te može doći čak i do uništenja vitalnih dijelova spalionice. Spalionica proizvodi milijarde prostrornih metara dima koji sadrže stotine otrovnih tvari, najstrašnije od svih otrova, dioksine, živu, talij, kadmij, arsen, krom i stotine drugih otrovnih tvari. Od dioksina je štetniji samo nuklearni otpad. Dimovi koji se proizvode iz spalionica su karcenogeni (izazivaju tumor,rak), teratogeni (izaziva defekte u djece) uništavaju hormonski i odbrambeni sustav, izazivaju kronični umor, izazivaju neplodnost, napadaju živčani sustav i krvne stanice. Zbog nemogućnosti pravilnog spaljivanja otpada u spalionicama, često i neredovnog odvoza smeća i nerazvijene ekološke svijesti građana, često se vrši spaljivanje otpada u baštama ili uličnim kontejnerima.

Usljed spaljivanja otpada nastaju dimni plinovi koji u sebi sadrže različite otrovne materije koje mogu biti i kancerogene. Ovakvo spaljivanje otpada direktno utiče na na zagađenje okoline, a pogotovo zraka. Sa aspekta neisplativosti spaljivanja otpada postoji velika potreba za 100% napunjenošću spalionica. Glavni dio investicije (70-80%) spalionica je fiksni i odvojen je od kalkulacija samog rada postrojenja. Otplata kredita za najskuplji dio spalionice-samo postrojenje otplaćuje se amortizacijom tokom 10 godina.

Ako na određenom području nema dovoljnog dotoka otpada za finansiranje rada spalionice, odnosno njeno ispravno funkcioniranje dolazimo do raličitih, po građane nepovoljnih situacija:

32

Page 34: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

- podižu se naknade za odvoz otpada za građanstvo- gubici se pokrivaju od novca poreznih obveznika kroz gradske proračune

33

Page 35: Seminarski Sp

Konačno zbrinjavanje otpada – metoda spaljivanja otpada

7. LITERATURA

- Inženjerstvo zaštite okoliša, Prof.dr.sc. Z.Prelec- Imamović, N.Goletić, Š. (2011): Istraživanje prinosa bioplina u procesu anareobne

digestije otpada iz mesne industrije- Upravljanje otpadom, dr.sc. A. Lončarević Božić- Okolinski i ekonosmki efekti spaljivanja animalnog otpada, Š. Goletić, J. Duraković,

N. Imamović - Obrada i deponije otpada, J. Sredojević, Zenica: Mašinski fakultet u Zenici 2003.

Godine- Upravljanje komunalnim čvrstim otpadom: A. Čorović, Podgorica: Univerzitet Crne

Gore, Građevinski fakultet 2008. Godine- Obrada komunalnog otpada- svjetska iskustva, V. Potočnik, Zagreb:MTGConsulting,

1997. godine

Internet stranice:- www.zelena-lista.com - www.renova.se - www.michaelis-umwelttechnik.de - www.spalionice.com

34