projektovanje spaljivanja i kompostiranja

7/28/2019 Projektovanje Spaljivanja i Kompostiranja

http://slidepdf.com/reader/full/projektovanje-spaljivanja-i-kompostiranja 1/18

1

SPALJIVANJE OTPADA

Problemi kod projektovanja i rada postrojenja za spaljivanje otpada

Lokacija postrojenja za spaljivanje

Postrojenje se može graditi blizu stambenih i industrijskih delova, ali semora obratiti pažnja na estetske uslove i zaštitu životne sredine. Idealno bi

bilo da se grade van urbanih delova što se obično i radi, odnosno ovakva postrojenja se obično grade blizu deponija.

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 odtroškova izgradnje postrojenja za spaljivanje.

Čvrsti ostatak

Čvrsti ostatak koji nastaje uključuje: (1) pepeo i šljaku sa rešetke; (2) leteći pepeo i (3) čvrsta faza iz skrubera. Upravljanje ovom čvrstom fazom jeintegralni deo projekta i rada postrojenja za spaljivanje. Obično se pepeo sarešetke odlaže na deponiju. Problemi su što izlučivanjem ovog materijala,

pod određenim uslovima, zagađujuće materije mogu dospeti u procednevode. Zbog toga se pepeo od sagorevanja odlaže na deponije koje suobložene nepropusnom folijom.

Otpadne vode

One potiču iz nekoliko izvora: (1) otpadne vode iz dela za uklanjanje pepela;(2) efluent iz vlažnih skrubera i (3) otpadne vode od čišćenja i održavanje

postrojenja. U okviru postrojenja za spaljivanje neophodno je obezbediti prečišćavanje ovih otpadnih voda do nivoa kvaliteta pogodnog za ispuštanjeu kanalizacione sisteme ili u prirodne vodotokove.



2

Kontrola emisije iz postrojenja za spaljivanje otpada

U poslednjih 20 godina postignut je značajan napredak u kontroli ismanjenju emisije iz postrojenja za spaljivanje otpada, primenomsavremenih rešenja za kontrolu sagorevanja otpada u samom kotlovskomložištu 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 kiselihgasova i organskih jedinjenja. Do poboljšanja sistema za kontrolu emisijedošlo je usled boljeg razumevanja negativnih uticaja emisije produkatasagorevanja čvrstog otpada na životnu sredinu, odnosno usled usvajanjastrožijih kriterijuma o emisiji iz ovakvih postrojenja

Kontrola emisije oksida azota (NOx)

Može se vršiti pri samom procesu sagorevanja ili dodatnom kontrolom.Kontrola nastalih oksida azota prilikom samog procesa sagorevanjaobezbeđuje se održavanjem odgovarajućih temperaturnih režima, čime seobezbeđuje minimalno nastajanje NOx. Danas se najčešće primenjujeselektivna nekatalitička redukcija (selective noncatalytic reduction – SNR)za smanjenje emisije NOx. Kod ovog sistema amonijak se ubacuje u ložištekotla iznad sloja na rešetki. Amonijak reaguje sa azotom u gasu i gradi azot-dioksid i vodu. Jedna od navedenih ili obe opcije se mogu koristiti uzavisnosti od vrste primenjene opreme za spaljivanje otpada.

Kontrola emisije kiselih gasova

Vrši se njihovim izdvajanjem iz izlaznog gasa pomoću skrubera. Iz skruberase gasovi izdvajaju ili kao suvi 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 setalože. Vodena ekspanzija hladi izlazne gasove pri čemu deo vode isparava.

Kontrola emisije letećeg pepela

Najčešće se obezbeđuje primenom elektrofiltera ili vrećastih filtera. Kodvrećastih filtera filtracioni medijum je tkanina od koje je napravljena vrećakao i filtraciona pogača koja se formira u toku procesa filtracije na njenoj

površini. Sakupljene čestice sa vreća se uklanjaju raznim metodamauključujući suprotno strujni tok prečišćenog izlaznog gasa ili otresanje.



3

Kontrola emisije isparljivih organskih materija

Može se vršiti kontrolom procesa sagorevanja (dodavanjem sekundarnogvazduha za sagorevanje, regulacijom doziranja otpada na rešetku itemperaturnom sagorevanju) i brzinom rešetke. Poboljšanja u sistemima zamonitoring omogućila su da se mnogo tačnije prate koncentracije svihmaterija i podešavaju na optimalnu vrednost gore navedeni parametri. Sarazvojem tehnološke kontrole počela je primena aktivnog uglja kao dodatka

procesa sa skruberom. Ugalj se ubacuje u izlazni gas pre ulaska u vrećastifilter da bi se obezbedila dodatna kontrola isparljivih organskih jedinjenja.Druga mogućnost je postavljanje filtera sa aktivnim ugljem posle vrećastogfiltera.

Dioksini i furani

Emisija organskih jedinjenja iz grupe dioksina i furana je jedan odnajsloženijih problema u termičkom procesiranju komunalnog čvrstogotpada. Dioksini su članovi grupe organskih jedinjenja poznati kao

polihlorovani dibenzodioksini (polychlorinated dibenzodioxins – PCDD).Molekul PCDD sadrži dva benzolova prstena koji su međusobno povezani

parom atoma kiseonika. Polihlorovani dibenzofurani (polychlorinateddibenzofuran – PCDF) imaju sličnu strukturu, sem što samo jedan atomkiseonika povezuje dva benzolova prstena. Postoji 75 izomera dioksina i 135izomera furana, a međusobno se razlikuje po mestu na kome je vezan atomhlora.

Značaj ove grupe organskih jedinjenja sastoji se u tome što su neki njihoviizomeri među najtoksičnijim supstancama koje postoje. Neka ispitivanja su

pokazala da su ova jedinjenja kancerogena za životinje, dok kod ljudi nije potvr đen taj efekat. Poznato je da se dioresini i furani emituju u niskimkoncentracijama iz sistema za sagorevanje komunalnog čvrstog otpada i izsistema za sagorevanje komunalnog čvrstog otpada sa drugim vrstama

goriva. Naime, za razliku od nekih drugih štetnih i opasnih materija, dioksinii furani nisu nikada proizvođeni u komercijalne svrhe. Nije jasan mehanizamnjihovog nastajanja jer po nekim autorima oni nastaju u svim procesimasagorevanja, čak i drvetu. Pretpostavlja se da se javljaju u dimnim gasovimanastalim pri sagorevanju K ČO jer su: (1) prisutni u samom K ČO; (2) nastajutokom sagorevanja usled prisustva prekursora aromatičnih hlorovanih

jedinjenja i (3) nastaju tokom sagorevanja iz jednostavnijih jedinjenja



4

ugljenika i hlora. Takođe se mogu javiti usled prisustva u hemijskim jedinjenjima kao što su hlorfenol i hlorbenzol, koji se koriste kod pesticida(smatra se da je hlorfenol prekursor za nastajanje dioksina i furana). Danasse smatra da svega 5 do 6 % od ukupne emisije dioksina i furana u vazduhu

potiče od sagorevanja otpada. Pri spaljivanju otpada najveći deo dioksina seizdvaja sa pepelom i u procesu prečišćavanja izlaznog gasa. Drugi, čak i većiizvori dioksina i furana su spaljivanje biodizela i emisija iz nekontrolisanog

paljenja otpadnih guma.

Smanjenje emisije dioksina može se postići razgradnjom ovih jedinjenja,vođenjem procesa sagorevanja na temperaturi višoj od 850 ºC,odgovarajućim promenama u konstrukciji rešetke i ložišta tako da se sprečitaloženje na zidovima ložišta i ponovno formiranje dioksina natemperaturama od oko 400 ºC. Katalitičke efekte na stvaranje dioksina imaju

leteće čestice u dimnom gasu, pa se njihovim uklanjanjem takođe možesmanjiti emisija dioksina.

Odlaganje otpadnih materija nastalih sagorevanjem otpada

Tokom rada postrojenja za spaljivanje K ČO i sistema za prečišćavanjedimnih gasova izdvajaju se razne otpadne materije.

U najvećoj količini nastaju pepeo i šljaka sa rešetke, kao i nesagorelimaterijali koji se izdvajaju na kraju ciklusa sagorevanja.

U procesu sagorevanja nastaje i leteći pepeo. On se sastoji od čestica koje sunastale kao rezultat hemijske razgradnje sagorivih materija, nesagorivih ilidelimično sagorivih materija koje je struja dimnih gasova iznela iz ložišta ikoji se izdvajaju u sistemu za prečišćavanje dimnih gasova.

Kod sistema u kojima sagorevaju heterogene smeše, kao što je, recimo,komunalni, industrijski ili medicinski otpad mogu se javiti velike razlike uhemijskom sastavu čvrstog ostatka. S druge strane, u sistemima gde se vrši

sagorevanje homogenih goriva (na primer, ugalj i mazut) nivo zagađujućihmaterija u čvrstom ostatku je relativno konstantan.

U čvrstom ostatku iz procesa spaljivanja otpada (pepeo i šljaka sa rešetke)nalaze se razni teški metali, a njihov sadržaj zavisi od sastava otpada i radnihuslova tokom sagorevanja. Ovi metali mogu imati negativan uticaj na



5

zdravlje ljudi i životnu sredinu usled neadekvatnog rukovanja, čuvanja,transporta i odlaganja ili ponovne upotrebe.

Transformacija otpada kroz aerobno kompostiranje

Kompostiranje je proces biološke transformacije u kome se aktivnošćumikroorganizama konvertuju organske materije u materijal sličan humusu,

poznat kao kompost. Kontrolisano kompostiranje koje se primenjuje zatretman biorazgradive organske frakcije K ČO razlikuje se od onog koji seodigrava u prirodi samo po uslovima pod kojima se odigrava. Primenomnaučnih saznanja i savremenih tehnoloških rešenja proces razlaganja jeubrzan i obezbeđena je bolja kontrola kvaliteta krajnjeg produkta sa aspektauticaja na životnu sredinu. Kompostiranje je na drugom nivou u EPAhijerarhiji upravljanja čvrstim otpadom jer je tip recikliranja koji je posebno

primenljiv za otpad od hrane. Kompostiranje se može primeniti zarecikliranje većine organskog otpada nastalog od procesiranja hrane,uključujući ostatke od voća i povr ća.

Ne postoji univerzalno prihvaćena definicija za proces kompostiranja. Hung je definisao kompostiranje kao biološko razlaganje i stabilizaciju organskogsupstrata, pod uslovima koji omogućavaju razvoj termofilnihmikroorganizama, kao rezultat oslobađanja toplote nastale tokom bioloških

procesa, da bi se dobio krajnji proizvod koji je stabilan, bez patogena i bezsemena biljaka, a koji je pogodan za primenu na zemljištu.

U SAD se posebno ističe značaj kompostiranja kao načina za smanjenjekoličine otpada koji se spaljuje ili odlaže na deponiju.

Direktiva EU o deponovanju kojom se zabranjuje odlaganje biorazgradivogotpada na deponije stimuliše kompostiranje i druge metode tretmana

biorazgradivog otpada, kao veoma pogodan način za smanjenje količine bio-otpada koji se deponuje. Naime, baš usled deponovanja biorazgradivogotpada na deponijama dolazi do neželjene emisije kako deponijskog gasa,

tako i procednih voda. Neki autori naglašavaju da je kompostiranje proceskojim se stimulišu prirodni uslovi razlaganja organske materije, a troškovi suznatno manji nego da se vrši spaljivanje otpada.



7

Ako se ovi organski materijali podvrgnu aerobnoj mikrobiološkoj razgradnji,krajnji produkt je materijal sličan humusu, poznat pod nazivom kompost.

Nastajanje komposta može se prikazati preko sledeće reakcije:

+ O2

+ hranljive materije + mikroorganizmi =

= kompost + nove ćelije + CO2 + H2O + NO-

3 + SO-24 + toplota

Novonastale ćelije postaju deo aktivne biomase uključene u konverzijuorganske materije dok uginule postaju deo komposta. Opšti ciljevikompostiranja su: (1) transformacija biorazgradivog organskog materijala u

biološki stabilan materijal i da se tokom procesa smanji početna zapreminaotpada; (2) da se razlože patogeni mikroorganizmi, jaja insekata i drugineželjeni organizmi koji mogu biti prisutni u K ČO; (3) da se zadrže osnovninutrijenti (azot, fosfor i kalijum) u što je moguće većoj količini i (4) da sedobije produkt koji se može koristiti za uzgoj biljaka.

Proces kompostiranja odigrava se u dve faze. U prvoj fazi mikroorganizmirazlažu složena organska jedinjenja do prostijih, uz oslobađanje toplote izmetaboličkih procesa. U ovoj fazi se veličina naslage (gomile) koja sekompostira smanjuje i dolazi do sušenja materijala. U drugoj fazi nastali

produkt sazreva. Aktivnost mikroorganizama se usporava jer su lakodostupni nutrijenti uglavnom iskorišćeni, a kao posledica smanjuje se ikoličina oslobođene toplote. Kada se završi faza sazrevanja, smatra se da jekompost stabilisan ili zreo.

Brzina odigravanja procesa zavisi od više faktora. Kada je proces razgradnje

završen zapremina naslage se smanjuje za 20 do 60 %, a masa i do 50 %.Sadržaj vlage je manji za 40 % pH je oko 7, a odnos ugljenik/azot treba da

bude ispod 20:1. Neprijatni mirisi, koji se obično javljaju na početku procesa, nestaju.

Hemijske i fizičke karakteristike komposta variraju u zavisnosti od prirode polaznog materijala, uslova pod kojima se kompostiranje odvija i stepena

ProteiniAmino kiselineLipidiUgljeni hidratiCelulozaLigninPepeo



8

razlaganja. Neke od osobina komposta, po kojima se on razlikuje od drugihhemijskih materijala svode se na sledeće.

1. braon do tamno braon boja,2. nizak odnos sadržaja ugljenik–azot,3. kontinuirana promena prirode zbog aktivnosti mikroorganizama i4. veliki kapacitet jonske izmene i adsorpcije vode.

Projektovanje procesa i kontrola

Iako je proces kompostiranja jednostavan za razumevanje, projektovanje procesa koji se danas primenjuju i njihova kontrola nije jednostavna. Važne promenljive procesa koje se moraju uzeti u obzir uključuju veličinu česticamaterijala koji se kompostira, zasejavanje mikroorganizama, mešanje,

odgovarajući raspored mešanja (obrtanja), ukupnu potrebu za kiseonikom,sadržaj vlage, temperaturu i kontrolu temperature, odnos ugljenik/azot uotpadu koji se kompostira, pH, stepen razlaganja, koeficijent respiracije ikontrolu patogenih mikroorganizama. Tokom odigravanja procesa oslobađase toplota, nastaje CO2, voda isparava i nastaje relativno stabilan humus bezneprijatnih mirisa.

Mikrobiologija procesa

Tokom aerobnog kompostiranja razlaganje organske materije odvija se poddejstvom aerobnih i fakultativnih mikroorganizama. U početnoj fazidominantne su mezofilne bakterije. Kako temperatura raste, postajudominantne termofilne bakterije, a zatim se razvijaju termofilne gljivice,koje se pojavljuju posle 5 do 10 dana. U poslednjoj fazi, poznatoj kao periodsazrevanja, razvijaju se i aktinomicete. Često nije prisutno dovoljnomikroorganizama u nekim tipovima biorazgradivog otpada (na primer novine), pa se mikrobi dodaju materijalu koji se kompostira ili se zasejavaju.

Mikrobiologija svih aerobnih procesa kompostiranja je slična. Kritični

parametri u kontroli procesa su sadržaj vlage, odnos C/N i temperatura. Zavećinu biorazgradivih organskih materija kada se jednom podesi sadržajvlage na pogodan nivo (50 do 60 %) i izvrši aeracija, ubrzava semetabolizam mikroorganizama. Aerobni mikroorganizmi koriste organskumateriju kao supstrat i ugrađuju je u ćelijsko tkivo uz azot, fosfor, ugljenik idruge potrebne nutrijente. Ugljenik uglavnom služi kao izvor energije, kojise tokom procesa sagorevanja organske materije prevodi u CO2 i kao takav



9

izdvaja. Pošto se ugljenik koristi i za izgradnju ćelije i kao izvor energije, potrebno je više ugljenika nego, na primer, azota.

Veličina čestica

Organski biorazgradivi sastojci K ČO uglavnom se veoma razlikuju po ukusui veličini. U cilju homogenizacije i obezbeđivanja boljih uslova razgradnjevrši se usitnjavanje. Naime, ukoliko su čestice manje veća je brzina

biohemijske reakcije razgradnje, jer je lakše dostupan kiseonik, vlaga iefikasnije je mešanje. Idealno je da veličina čestica bude manja od 5 cm,mada se i veće čestice mogu kompostirati. Veličina čestica materijala koji sekompostira zavisi od potrebnih karakteristika gotovog komposta i od

potrebnih ekonomskih ulaganja za usitnjavanje.

Odnos ugljenik/azot

Ovo je kritični faktor za kompostiranje. Optimalni opseg za većinuorganskih otpadnih materija je od 20 do 25 prema 1. Muljevi iz biološkeobrade otpadnih voda imaju relativno nizak C/N odnos (6,3) dok lišće i starenovine imaju relativno visok odnos (od 48 do 80). U principu sav prisutanorganski azot je biodostupan, dok sav organski ugljenik nije biorazgradiv (na

primer, lignin u novinskom papiru). Pri niskom sadržaju ugljenika u odnosuna azot, tokom mikrobiološke razgradnje bio–otpada nastaje veća količinaamonijaka, koji isparava, pa dolazi do gubitka azota, odnosno dobija sekompost loših karakteristika.

Sadržaj vlage

Organski sadržaj vlage za aerobno kompostiranje je u opsegu od 50 do60 %. Vlaga može biti podešena mešanjem suvog i vlažnog materijala ilidodavanjem vlage. Kada sadržaj vlage opadne na 40 %, brzinakompostiranja otpada.

Mešanje i zasejavanje

Ova operacija se preduzima kako bi se postigao optimalan odnos C/N ioptimalni sadržaj vlage u materijalu koji se kompostira. Zasejavanje

podrazumeva dodavanje odgovarajuće mikrobiološke kulture da bi seubrzala razgradnja i kompostiranje završilo za kraće vreme.



10

Temperatura

Aerobno kompostiranje se vrši pod mezofilnim (od 30 do 35 ºC) ilitermofilnim (od 55 do 60 ºC) uslovima. Do porasta temperature tokom

procesa kompostiranja dolazi usled odigravanja egzotermnih reakcija povezanih sa respiratornim metabolizmom. U aerisanim statičkim nasipima ikod kompostiranja u sudu temperatura se može kontrolisati kontrolom

protoka vazduha. Ukoliko se vrši kompostiranje materijala u nasipu,temperatura se može kontrolisati samo indirektno praćenjem temperature i

pH vrednosti tokom kompostiranja. Obično se posle obrtaja temperaturasnizi za 5 do 10 ºC, ali se za nekoliko časova dostigne početni nivo. Posle 10do 15 dana temperatura opada jer je završena oksidacija lako biorazgradivogorganskog materijala. U bilo kojoj fazi kompostranja poželjno je merititemperaturu i pH vrednost materijala, vodeći računa o tome da su različiti

uslovi na raznim delovima, na primer, nasipa.

Kontrola patogena

Razlaganje patogenih mikroorganizama je veoma važno kod kompostiranja jer utiče na proces aerisanja i temperaturni profil. Većina patogena se razloži brzo kada je temperatura u svim delovima nasipa oko 55 ºC. Eliminacijasvih patogena se postiže ako se temperatura otpada koji se kompostiraodržava na 70 ºC tokom perioda od 1 do 2 godine.

Potreban kiseonik (vazduh)

Kompostiranje se može odigravati pod aerobnim (dostupan kiseonik) ilianaerobnim uslovima (bez kiseonika), pri aerobnom kompostiranju je brzinarazgradnje biorazgradivog organskog materijala 10 do 20 puta veća uodnosu na anaerobno. Tokom anaerobne razgradnje nastaju neprijatni mirisi

jer se oslobađaju vodonik-sulfid i amini. Za aktivnost mikroorganizamaznačajnih za odigravanje procesa aerobnog kompostiranja, neophodan jekiseonik, ako se koncentracija kiseonika u sloju koji se kompostira smanji u

granicama od 5 do 15 % dolazi do njihovog izumiranja. Da bi se održaliaerobni uslovi potrebno je da u materijalu postoje šupljine i kanali u kojimase zadržava vazduh. Otuda je veoma važno vršiti obrtanje materijala svremena na vreme, da bi se izbeglo uspostavljanje anaerobnih uslova umaterijalu koji se kompostira.



11

U aerisanim sistemima kao što su aerisani nasipi ili posude za kompostiranjeukupan potrebni vazduh i protok vazduha su veoma važni parametri koji seodređuju pri projektovanju. Ako se uspostave anaerobni uslovi tokomkompostiranja dolazi do akumuliranja organskih kiselina. Aeracijom ilimešanjem utroši se neophodan kiseonik, da bi se ponovo uspostavili aerobniuslovi.

Kontrola pH vrednosti

pH utiče na mikrobiološke procese i stabilizaciju otpada. pH, kao itemperatura, varira sa vremenom odvijanja procesa kompostiranja.Optimalna pH vrednost za rast i razvoj mikroorganizama koji učestvuju ukompostiranju kreće se u opsegu 5,5 do 8. Početna pH vrednost organskefrakcije K ČO nalazi se obično između 5 i 7. Tokom odigravanja procesa pH

varira. Tokom prvih nekoliko dana pH opada na 5, pa i manje, jer u početnojfazi razlaganja nastaju organske kiseline. Kiseli uslovi pogoduju razvojugljivica i razlaganju lignina i celuloze.

Temperatura organskog materijala u ovoj fazi je približno jednakatemperaturi okoline, počinje razvoj mezofilnih mikroorganizama itemperatura se brzo povećava. Posle tri dana od odlaganja uspostavljaju setermofilni uslovi a pH raste do vrednosti od 8 do 8,5 koja ostaje približnokonstantna do kraja procesa. Tokom hlađenja pH opada na 7 do 8, koliko je i

pH zrelog komposta. Ukoliko nije dobra aeracija i uspostave se anaerobniuslovi, pH opada na oko 4,5 i proces kompostiranja se usporava. Stoga jeneophodno kontinualno pratiti pH vrednost da bi se odredilo u kojoj se fazi i

pod kojim uslovima nalazi proces.

Stepen zrelosti komposta

Pogodna metoda za određivanje stepena zrelosti komposta ne postoji. Na primer niska vrednost HPK, uz visok sadržaj lignina, pokazatelji su da jekompost stabilan. Naime, sazreo kompost je termin kojim se označava

stepen humifikacije materijala, dok se stabilnost komposta odnosi na stepenaktivnosti mikroorganizama. Sa aspekta plasiranja komposta na tržištenajznačajniji je stepen zrelosti (sazrevanje) komposta. Naime, ako kompostnije zreo, dolazi do njegove dalje razgradnje u zemljištu, što dovodi douspostavljanja anaerobnih uslova: na ovaj način zemljište oko korena biljke

biva osiromašeno kiseonikom, a nastaju i vodonik sulfid i nitriti. Takođenastaju fitotoksične organske kiseline, kao nusprodukti u procesu anaerobne



12

razgradnje. Prisutan je i dodatni problem – nezreo kompost sa visokimodnosom C/N (25:1 ili veći) dovodi do osiromašenja zemljišta azotom.

Obrtanje

Ova aktivnost se vrši na početku procesa da bi se sadržaj vlage ujednačio i podesio na optimalnu vrednost. Takođe se može vršiti da se postigneuniformnija raspodela nutrijenata i mikroorganizama. Obrtanje organskogmaterijala tokom kompostiranja je veoma važno i za uspostavljanje aerobnihuslova. Učestalost obrtanja zavisi od sadržaja vlage, karakteristika otpada i

potrebne količine vazduha. Za organski otpadni materijal koji sadrži od 55do 60 % vlage i komposta tokom perioda od 15 dana, prvo obrtanje treba da

bude tri dana posle odlaganja, a zatim svaki drugi dan kako bi se materijalobrnuo četiri do pet puta.

Potrebno zemljište

Za kompostiranje materijala u obliku nasipa kapaciteta 50 tona dnevno potrebno je obezbediti površinu od 1 ha. Takođe za zgrade, opremu i pristupne puteve je potrebno oko 0,6 ha. Za dodatih 50 tona otpada zakompostiranje potrebno je još oko 0,4 ha za kompostiranje i oko 1 ha zaostale potrebe.

Procesiranje komposta za tržište

Sa ekonomskog aspekta najbolje je da dobijeni kompost bude odgovarajućegkvaliteta da bi se mogao prodati na tržištu. To znači da ima ujednačenuveličinu, ne sadrži kontaminirajuće materije i prosejavanje. U nekimslučajevima dodaju se aditivi da bi se popravio kvalitet finalnog proizvoda.

Tehnologija kompostiranja

Kompostiranje je prirodni proces koji se uvek odigrava u prirodi. Jedna od

prvih operacija kontrolisanog kompostiranja koja je opisana u literaturidatira iz 1930. godine. Proces koji je razvijen, poznat kao „Indore proces“,dobio je ime po lokaciji u Indiji na kojoj je razvijen. U najjednostavnijemobliku, proces uključuje iskopavanje jame dubine 60–90 cm u koju suslagani redom slojevi čvrstog otpada, stajnjaka, zemlje i slame. U ovojnajranijoj proceduri materijal je okretan samo dva puta tokom šest meseci iliviše, koliko je trajalo kompostiranje. Nastala tečnost je vraćena



13

recirkulacijom ili je korišćena za kvašenje suvih delova. Zbog toga što jeretko vršeno okretanje, to je delom bio anaeroban proces i unapređenja suvršena tako što je češće okretan materijal da bi se obezbedili aerobni uslovi ida bi se ubrzalo kompostiranje.

Dekompozicija, razlaganje otpada može se odvijati primenom različitihtehnika uključujući nasipe, gomile, kao i kompostiranje u prirodi. Ako sekoristi nasipno kompostiranje, pripremljen otpad se na otvorenom prostorunanosi tako da se formira nasip.

Okretanje se vrši dva puta nedeljno za period kompostiranja u posudi. Akose koristi nasipno kompostiranje, pripremljeni otpad se na otvorenom

prostoru nanosi tako da se formira nasip. Okretanje se vrši dva puta nedeljnoza period kompostiranja od 4 do 5 nedelja. Za to vreme biorazgradiva

frakcija K ČO se razlaže pod dejstvom velikog broja mikroorganizama, kojikoriste organske materije kao izvor ugljenika. Metaboličkom aktivnošćumikroorganizama menja se hemijski sastav polazne organske materije,redukcije zapremina i masa otpada i povećava temperatura materijala koji sekompostira. Okretanje rasute mase izvodi se da bi se obezbedio kiseonik za

proces razlaganja i da bi se kontrolisala temperatura otpada koji sekompostira. Kada je materijal osiromašen, sa aspekta sadržaja biorazgradiveorganske materije, usporava se bakteriološka aktivnost, temperaturamaterijala počinje da opada i prva faza procesa kompostiranja se završava.Da bi se obezbedila potpuna stabilizacija, sazrevanje tokom 2 do 8 nedeljaodigrava se daljim tretiranjem materijala na otvorenom nasipu. Smatra se da

je kompost stabilisan kada je temperatura statičkog nasipa jednaka ili bliskatemperaturi vazduha nekoliko dana, kada je sadržaj vlage oko 50 % i sadržajkiseonika veći od 5 %.

Priprema proizvedenog komposta za tržište vrši se kada je kompost sazreo istabilisan. Još uvek ne postoje propisi i standardi o sastavu sazrelogkomposta. Priprema proizvoda i marketing mogu da uključe mlevenje,

prosejavanje, vazdušnu klasifikaciju, dodavanje raznih aditiva, granulaciju,

pakovanje u kese, čuvanje, istovar i, u nekim slučajevima, direktnu prodaju.

Tehnika kompostiranja

Dve osnovne metode kompostiranja koje se danas koriste mogu seklasifikovati kao (1) statička i (2) sa agitacijom. Kod statičke metodematerijal koji se kompostira se ne pomera, a vazduh se uduvava kroz



14

materijal. Kod agitacionog metoda, materijal koji se kompostira se okreće svremena na vreme da bi se obezbedio kiseonik, kontrolisala temperatura teda se zahvaljujući mešanju dobije uniforman proizvod. Ukoliko sekompostiranje vrši u polju kod agitacione metode obično se otpad nanosikao naslaga (gomila), a kod statičkog metoda u obliku nasipa.

Kompostiranje metodom naslage (gomilE)

To je jedna od najstarijih metoda. U najjednostavnijem obliku, ona se izvoditako što se organski materijal koji se kompostira nanosi tako da formiranaslagu širine osnove od 6 do 7 m, visine od 2 do 3,5 m. Kod niskostepenihsistema sa metodom naslage utovarivačima se materijal okreće jednomgodišnje i da bi se postigla potpuna razgradnja potrebno je da protekne od 3do 5 godina. Takođe dolazi do širenja neprijatnih mirisa, jer se deo

materijala nalazi pod anaerobnim uslovima.

Kod visokostepenih sistema to su gomile sa manjim poprečnim presekom,visine od 1,8 do 2,1 m i širine osnove od 4 do 5 m. Obično su dimenzijenaslage određene opremom koja se koristi za rukovanje. Pre nego što seformira gomila, materijal se procesira mlevenjem i prosejavanjem, tako daveličina čestice bude od 2 do 6 cm, a sadržaj vlage se podesi na 50 do 60 %.Kod ovakvih sistema materijal se obr će dva puta nedeljno, a temperaturaraste do 55 ºC. Kod okretanja materijala uvek se šire neprijatni mirisi.Kompostiranje je završeno posle 3 do 4 nedelje. Posle perioda okretanja,kompost se ostavlja još 3 do 4 nedelje da se obezbedi sazrevanje. Za vremesazrevanja, zaostale razgradive organske materije se i dalje razlažu poddejstvom gljivica i aktinomiceta.

Korisno kompostiranje statičkog nasipa

S obzirom na to da je Odeljenje za poljoprivredu SAD ( ARS – AgriculturalResearch Service) u gradu Beltsvilu razvilo ovaj postupak, on se naziva„ARS“ ili „Beltsvil proces“. U originalu razvijen je za aerobno

kompostiranje mulja posle tretmana otpadnih voda, ali se može koristiti zakompostiranje različitih organskih materijala uključujući dvorišni otpad ilina izvoru odvojeni biorazgradivi K ČO. Aerisani statički nasipi, sastoje se odmreže aeracionih cevi preko kojih se nanosi pretprocesirana organskafrakcija K ČO. Visina je obično od 2 do 2,5 m. Sloj prosejanog komposta seobično nanosi odozgo preko formiranog nasipa kao izolacija i za kontroluširenja neprijatnih mirisa.



15

Svaki nasip ima svoj sopstveni ventilator za bolju kontrolu aeracije. Običnose snabdevanje vazduhom vrši preko perforiranih plastičnih cevi. Vazduh seuduvava da bi se obezbedio potreban kiseonik za biološku konverziju i da bise kontrolisala temperatura u okviru nasipa. Ponekad se ventilator kojim seuduvava vazduh kontroliše pomoću tajmera, ili u nekim sistemima pomoćumikrokompjutera kojim se kontroliše temperatura i obezbeđuje odgovarajućitemperaturni profil. Kompostiranje se vrši tri do četiri nedelje. Sazrevanjematerijala se odvija tokom sledeće četiri ili više nedelja. Mlevenje i

prosejavanje sazrelog komposta se vrši da bi se poboljšao kvalitet krajnjeg proizvoda. Za unapređenje procesa i kontrolu mirisa, u novijim sistemima,celo postrojenje ili deo je pokriveno ili zatvoreno.

Kada se kompostira obezvodnjeni mulj iz postrojenja za tretman otpadnih

voda, neki materijali većih dimenzija se moraju dodati da bi se dostiglaodgovarajuća poroznost. Često se za to koristi drvena piljevina. Mešavinamulja i piljevine se nanosi u obliku nasipa preko aeracionih cevi i prekrivasa prethodno kompostiranim materijalom. I ovde vreme potrebno zakompostiranje, traje tri do četiri nedelje. Posle kompostiranja materijal se

prosejava i drvena piljevina se odvaja da bi se ponovo iskoristila. Zakompostiranje suvih materijala, kao što je K ČO ili dvorišni otpad, ilimešavina K ČO i mulja, nije neophodno dodavanje krupnijih materijala.

Kompostiranje u sudu

Ovaj vid kompostiranja se obavlja unutar zatvorene posude. Posude svihoblika mogu se koristiti kao reaktori u ovim sistemima uključujućivertikalne bubnjeve, horizontalne tankove i cirkulacione rotacione tankove(slika 21).

Slika 21 Rotacioni bubanj za kompostiranje



16

Mehanički sistemi su dizajnirani tako da se minimizira nastajanje neprijatnihmirisa i vreme procesiranja kontrolom uslova odigravanja procesa, kao štosu protok vazduha, temperatura i koncentracija kiseonika.

Ovi sistemi poslednjih godina postaju sve popularniji zbog jednostavnijekontrole procesa i mirisa, kraćeg vremena trajanja, manjih manipulativnihtroškova i manjeg prostora koji zauzima. Vreme zadržavanja u reaktoru je ugranicama od jedne do dve nedelje, dok je vreme sazrevanja duže od 4 do 12nedelja.

Primena procesa kompostiranja

Kompostiranje je sve popularnija metoda kao opcija kojom se deo otpadnogtoka koristi, umesto da se odlaže na deponiju. Osnovne primene su kod

kompostiranja: (1) dvorišnog otpada; (2) organske frakcije K ČO; (3)delimično procesiranog mešanog K ČO i (4) ko–kompostiranja organskefrakcije K ČO zajedno sa otpadnim muljem. Kod kompostiranja organskefrakcije K ČO najbolji rezultati se postižu ako se otpad odvaja na izvoru.Kompostiranje delimično procesiranog K ČO se vrši samo da bi se smanjilazapremina materijala koji se odlaže na deponiju i ovaj materijal se običnokoristi kao sloj prekrivke na deponiji. Tokom poslednjih 50 godina više od60 različitih komercijalnih sistema za kompostiranje je razvijeno i nalazi seu upotrebi.

Problemi kod projektovanja i rada postrojenja za spaljivanje otpada

Osnovni problemi koji se javljaju kod primene procesa kompostiranja su: (1)nastajanje neprijatnih mirisa; (2) prisustvo patogenih mikroorganizama; (3)

prisustvo teških metala i (4) definisanje sastojaka koje treba da sadržikvalitetan kompost.

Nastajanje neprijatnih mirisa

Bez odgovarajuće kontrole procesa kompostiranja nastali mirisi mogu da predstavljaju problem, posebno kod kompostiranja na gomili. Međutim, kodsvakog postrojenja za kompostiranje razvijaju se neprijatni mirisi, pa sukritični parametri položaj postrojenja i projektovanje postrojenja tako da sekontorliše razvoj neprijatnih mirisa.



17

Položaj (lokacija) postrojenja

Pažnju treba obratiti na lokalne klimatske uslove koji utiču na širenjeneprijatnih mirisa. Odgovarajuće rastojanje od naseljenih mesta, primenatzv. tampon zone i primena razdvojenih lokacija (na jednoj lokaciji se vršikompostiranje, a na drugoj sazrevanje materijala) su neke od mogućihrešenja.

Projektovanje i rad postrojenja

Kritični su faktori u minimizaciji potencijalnih problema vezanih zanastajanje neprijatnih mirisa. Ako se želi da kompostiranje bude uspešno,

posebna pažnja se mora obratiti na sledeće faktore: pretprocesiranje,aeracija, kontrola temperature i okretanje (mešanje). U postrojenjima u

kojima se priprema otpadni materijal za kompostiranje mora se obezbediti potpuno mešanje, dodavanje aditiva, kao što su hranljive materije, vlaga.Oprema mora biti tako dimenzionisana da bi se obezbedile dovoljne količinekiseonika za aktivnost mikroorganizama i za hlađenje. Oprema koja sekoristi za mešanje mora efektivno mešati ceo sloj.

Biološka kontrola neprijatnih mirisa

Pošto je nastajanje mirisa nemoguće sasvim eliminisati, posebna pažnja semora posvetiti faktorima koji utiču na njihovu kontrolu. Neki od razloga za

pojavu neprijatnih mirisa kod operacije kompostiranja su: nizak odnosugljenik/azot, loša kontrola temperature, veliki višak vlage i loše mešanje.

Npr, ako se materijal ne obr će i temperatura ne kontorliše može doći do pirolize komposta u sredini, i kada se pomeri ovaj materijal šire se izuzetnoneprijatni mirisi. Kod zatvorenih postrojenja neprijatni mirisi se kontrolišu

pomoću odgovarajućih sistema kao što su kontaktori sa aktivnim ugljem, biološki filteri i filteri od komposta.

Zdravlje ljudi

Ako se kompostiranje ne odvija na odgovarajući način, postoji opasnost da patogeni mikroorganizmi prežive proces kompostiranja. Odsustvo patogena je najznačajnije za plasman produkta na tržište. Uopšte, najveći deo patogenih mikroorganizama koji se nalaze u K ČO i drugim organskimmaterijalima koji se kompostiraju, biće razloženo izlaganjem materijalaodgovarajućoj temperaturi (55 ºC) tokom 15 do 20 dana.



18

Toksičnost teških metala

Toksičnost može da se odnosi na sve operacije kompostiranja, ali je posebnoznačajna ako se vrši mlevenje, tokom koga metalna prašina može da se vežeza površinu manjih čestica. Posle kompostiranja ovi metali se pojavljuju i uzemljištu. Od svih metala najznačajniji je kadmijum zbog svoje veliketoksičnosti. Uopšte sadržaj teških metala u kompostu proizvedenom izorganske frakcije K ČO je mnogo manji nego u mulju iz postrojenja zatretman otpadnih voda. Ukoliko je vršeno odvajanje otpada na izvoru sadržajteških metala je zanemarljiv.

Kvalitet proizvoda

On se karakteriše u pogledu sadržaja mutrijenata, organskih materija, pH,distribucije veličine čestica, kapaciteta zadržavanja vlage, prisustva stranihmaterija, koncentracije soli, zaostalog mirisa, stepena sazrevanja, prisustva

patogenih mikoorganizama i koncentracije teških metala. Do danas nisu postavljeni jasni kriterijumi o karakteristikama komposta sa aspektanavedenih parametara, tako da proizvedeni kompost sa različitih lokacijanije uniforman.

Čak i u Evropskoj uniji kriterijumi o kvalitetu proizvedenog komposta serazlikuje od zemlje do zemlje, tako da se u Austriji deli na klase A, A+ i B, uHolandiji na dobar kompost i veoma dobar kompost, a u Nemačkoj takođena dve klase, u zavisnosti od teških metala.

U tabeli 47 date su granične vrednosti za sadržaj teških metala u kompostu,klasa A i klasa A+ koje se primenjuju u Austriji od 2001. godine.

Tabela 47 Maksimalno dozvoljen sadržaj metala u kompostu u Austriji

Cd Ni Pb Cu Zn Cr

Klasa A+ 0.7 25 45 70 200 70Klasa A 1.0 60 120 150 500 70

projektovanje spaljivanja i kompostiranja

Documents