Transcript ATLIEKŲ SAVYBĖS

ATLIEKŲ
SAVYBĖS
ATLIEKŲ TVARKYMAS
ATLIEKŲ SAVYBĖS
Pagrindinės savybės (rodikliai), kuriomis apibūdinamos visos
atliekos, sąlyginai gali būti suskirstytos į tokias grupes:
fizikinės atliekų savybės
 cheminės atliekų savybės
 biologinės atliekų savybės

Šios savybės ypač svarbios kietosioms buitinėms-komunalinėms
atliekoms, nes remiantis jomis gali būti:
• parenkamos atliekų tvarkymo technologijos
• atliekami įvairūs skaičiavimai
• parenkami technologiniai parametrai kitose tvarkymo stadijose
ATLIEKŲ SAVYBĖS
Tiriant atliekų savybes imami atliekų mėginiai
Planuojant ėminių ėmimą, būtina sudaryti ėminių ėmimo planą,
kuriame numatomi ėminių ėmimo tikslai, tyrimo metodai ir kt.
Pagrindiniai reikalavimai sudarant ėminių ėmimo planą yra
aptariami standarte LST EN 14899:
„Atliekų apibūdinimas. Atliekų ėminių ėmimas. Ėminių
ėmimo plano parengimo ir taikymo schema“.
ATLIEKŲ SAVYBĖS
Galima atlikti „blogiausio atvejo“ ėminių ėmimą, t. y. imti ėminius tais
atvejais, kai labiausiai tikėtina, kad atliekose esančios kenksmingos
medžiagos viršys nustatytas ribines vertes
Jei atliekos yra homogeniškos ir jų rodikliai tik nežymiai kinta laikui
bėgant, siūloma taikyti atsitiktinį arba reprezentatyvųjį atliekų
ėminių ėmimą
Svarbus atliekų kiekis iš kurio imamas reprezentatyvusis ėminys.
Tai priklauso nuo atliekų savybių, jų homogeniškumo.
Buitinių-komunalinių atliekų mėginį rekomenduojama imti iš 6 m3 atliekų
Sekant atliekų savybes (pvz., patenkančių į sąvartyną atliekų sudėtį),
rekomenduojama taikyti sisteminį ėminių ėmimą,
t. y. imti ėminius reguliariai, pvz., po vieną ėminį kas du mėnesius
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Tankis (lyginamasis svoris) – parodo kiek sveria atliekų
tūrio vienetas (kg/m3)




Laisvas atliekų tankis (susidarymo vietoje)
Konteinerinis atliekų tankis
Nesutankintų atliekų tankis
Sutankintų atliekų tankis
Šis rodiklis naudojamas:




planuojant konteinerių skaičių
transporto poreikį
sąvartyno tūrį
projektuojant rūšiavimo įrangą ir t.t.
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų tankis skiriasi priklausomai nuo:
 atliekų sudėties
 tai pačiai sudėčiai – nuo drėgnumo (sezono įtaka)
 laikymo (saugojimo) trukmės ir būdo
 transportavimo būdo
l  200-300 kg/m3 (laikymo metu – prieš transp.)
 t  300-400 kg/m3 (po transportavimo)
 s  400-600 kg/m3 (sutankintų atliekų)
 d  800-1500 kg/m3 (sudegintų atliekų tankis)
 k  800-2000 kg/m3 (sukietintų atliekų tankis)
 n  300 kg/m3 (tipinis nesutankintų atliekų)

FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų drėgnumas
Parodo drėgmės (vandens) dalį ( ) atliekose:
W  [(m – ms)/ m] . 100 ()
m – pirminis mėginio svoris, kg
ms – mėginio svoris po 2 val džiovinimo 105oC temp., kg
W – atliekų drėgnumas, 
Nerūšiuotų buitinių atliekų drėgnumas svyruoja nuo 15-50 ,
priklausomai nuo atliekų sudėties, aplinkos drėgnumo, oro sąlygų, sezono
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų tipinį drėgnumą priklausomai nuo sudėties galima
apskaičiuoti pagal formules:
Wpav.  26Qp + 70Qm(1 - Qp - Qm)
Wrud.  50Qp + 92Qm(1 - Qp - Qm)
Qp ir Qm – popieriaus ir maisto atliekų dalys atliekose
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Granulometrinė sudėtis



Išskirstoma į įvairaus stambumo frakcijas ir
paskaičiuojama  sudėtis
Parodo atliekų komponentų galimybę praeiti pro sietą
su tam tikrais akutės išmatavimais
Šis rodiklis reikalingas projektuojant atliekų rūšiavimo
procesų įrangą, įvairius sietus, magnetinius
separatorius
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų drėgmės absorbavimo rodiklis

Rodo drėgmės kiekį, kurį gali savyje sulaikyti atliekų mėginys

Šis rodiklis priklauso nuo atliekų sutankinimo laipsnio ir
suirimo laipsnio (atvirkštinė priklausomybė)

Absorbcijos rodiklis sumaišytoms nesutankintoms
komunalinėms atliekoms svyruoja nuo 50-60 

Svarbus projektuojant sąvartynus ir nustatant iš atliekų
išsiskiriančio filtrato kiekį, nes sąvartyno filtratą ir sudaro
drėgmės perteklius atliekose, kuris nebegali būti
absorbuojamas;
FIZIKINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų laidumas



Svarbi fizikinė charakteristika, kuri nulemia dujų ir skysčių judėjimą
atliekų sąvartynuose
Priklauso nuo atliekų hidraulinio pasipriešinimo.
Sutankintoms atliekoms laidumo koeficientas K:
K  Cd2 . /  k . /
k  Cd2 - savitasis laidumas, priklauso tik nuo atliekų kietų medžiagų
savybių (porų matmenų, poringumo,kanalų vingiuotumo, paviršiaus ploto)
C – koef.  nuo komponentų išmatavimų ir formos
d – porų vidutinis dydis
 – skysčio (filtrato) tankis
 – skysčio dinaminis klampumas
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Terminė analizė





Lakios dalies nustatymas – pagal svorio netekimą 950oC
Nedegus likutis – liekanų dalis, likusi po visiško sudegimo
Pelenų sukepimo taškas – temperatūra, kuriai esant, pelenai
(susidarę atliekų degimo procese) sudaro kietą junginį
Atliekų kaitrumas (maksimali degimo temperatūra)
Atliekų kaloringumas
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Pelenų sukepimo taškas
Temperatūros poveikyje durpių pelenai:



pradeda deformuotis prie 800-1400°C
suminkštėja prie 1000-1500°C
lydosi prie 1010-1500°C
Kai pelenai lydosi prie žemesnės nei 1100°C temperatūros, jie priskiriami prie žemos
lydimosi temperatūros pelenų
Kai kurių durpių kuro lydimasis prasideda net prie 900°C ir tokio kuro šlako pašalinimas
iš kūryklos erdvės reikalauja specialių sudėtingų techninių priemonių
Tuo durpių deginimas iš esmės skiriasi nuo medienos deginimo, kur pelenų lydimosi
temp. viršija 1450°C ir praktiškai neatsiranda pelenų pašalinimo iš katilo sunkumų.
Atliekų pelenų sukepimo taškas priklauso nuo deginamų atliekų sudėties
Šis rodiklis svarbus projektuojant deginimo įranga, utilizuojant pelenus
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų kaloringumas


Nustatomas laboratorinėm sąlygomis kalorimetro pagalba
Apytiksliai apskaičiuojamas pagal Dulongo formulę,
naudojant cheminės analizės metu nustatytą elementinę sudėtį:
K  2,326 [145C + 610 (H – 1/8 O) + 40 S + 10 N]
K – atliekų kaloringumas, KJ/kg
C,H,O,N,S – šių elementų dalis bendroje atliekų sudėtyje (svorio )
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Atliekų elementinė analizė




Nustatomas potencialiai pavojingų bei kitų elementų kiekis atliekose
Nustatomi makroelementai - C, H, O, N, S, P, K
Halogenai - Cl, Br, F (PCDD)
Mikroelementai (sunkieji metalai) - Cd, Zn, Cu, Pb, Cr, Ni, Hg, As
Rezultatai nurodomi  arba mg/kg (ppm) sausoje medžiagoje
Šis rodiklis svarbus ne tik deginant atliekas, bet ir jas kompostuojant ar
deponuojant sąvartynuose
Atliekų pagrindinė elementinė sudėtis gali būti pateikta naudojant frakcinius
koeficientus:
CXHYOZNiSj / pvz.: C42H11O16N5S2
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Išsiplovimo tyrimai
Šie tyrimai suteikia daugiau informacijos apie galimą medžiagų išsiplovimą iš:
 grūdėtųjų atliekų
 sukietintų atliekų
 ar susmulkintų monolitinių atliekų

jeigu atliekos sukrautos krūvose atviroje vietoje ir per jas nuolat filtruojasi kritulių vanduo,
tikėtiną užteršimo lygį galima nustatyti taikant prasisunkimo tyrimą

sunkiųjų metalų išsiplovimo pokytį ilgai laikomoje atliekų krūvoje galima nustatyti
priklausomybės nuo pH tyrimu ir išsiplovimo „iš krūvos“ tyrimu

didžiausio galimo išsiplovimo tyrimas - skirtas nustatyti didžiausią galimą
medžiagų iš atliekų išsiplovimą esant nepalankiausioms aplinkos sąlygoms
Šių tyrimų sąlygos artimos išplovimo procesui, susidarančiam kai lietaus
vanduo ar kiti skysčiai patenka ir filtruojasi per atliekas
Išsiplovimo tyrimai labai svarbūs saugojant atliekas ar deponuojant jas
sąvartynuose (ypač pavojingas)
CHEMINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Kiti cheminiai rodikliai
kurie turi didelę reikšmę atliekų aerobiniam/anaerobiniam perdirbimui,
sąvartyno filtrato ir biodujų susidarymui bei sudėčiai:









organinė anglis, organinė medžiaga
azotas (bendras, nitratinis, amoniakinis, tirpus)
fosforas (bendras, tirpus)
pH
redokso potencialas
elektrinis laidumas
rūgščių/šarmų neutralizavimo geba (RNG/ŠNG)
chloras, chloridai
siera, sulfatai
BIOLOGINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Šie rodikliai svarbūs atliekų kompostavimo metu, anaerobinio
proceso metu (gaminant biodujas), sąvartynų bioprocesams
Dažnai tiriama atliekų organinės frakcijos sudėtis:








Atskiriami - plastikai, guma, oda
Tirpi organinė dalis (gliukozė, krakmolas, karboksi/amino rūgštys)
Hemiceliuliozė (5,6 C gliukozių kondensacijos produktas)
Celiuliozė (6 C gliukozių kondensacijos produktas)
Riebalai, aliejai, parafinai, eteriai, riebalų rūgštys
Ligninas (aromatinis polimeras su metoksi –OCH3 grupe)
Lignoceliuliozė
Proteinai, aminorūgštys
BIOLOGINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Beveik visi atliekų organiniai komponentai (OK) gali būti perdirbti į:



Biodujas
Inertišką neorganinę frakciją
Sąlyginai inertišką organinę frakciją
Atliekų OK skirstomi į greitai yrančius ir lėtai yrančius
Atliekų biodegradavimui apibūdinti naudojamas rodiklis, kuris
įvertina lignino (sunkiai yrančio) dalį:
BF  0,83 – 0,028L
BF – frakcija galinti biodegraduoti
L - lignino kiekis,  nuo sausos atliekų masės
BIOLOGINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
ATLIEKŲ BIOSUIRIMO TESTAI




Biodegradacija dirvožemyje
Biodegradacija vandenyje
Cheminis suirimas
Fotocheminis suirimas
MIKROBIOLOGINIS UŽTERŠTUMAS





Patogeniniais mikroorganizmais
Vandenvalos nuotekų dumblui
Gyvūninės kilmės atliekoms
Infekuotoms atliekoms
Produktams pagamintiems iš atliekų (pvz.: kompostas)
BIOLOGINĖS ATLIEKŲ SAVYBĖS
Nemalonaus kvapo dujų susidarymas

Tokios dujos skiriasi ilgiau laikant atliekas jų susidarymo, tarpinio
surinkimo, perkrovimo vietose, sąvartynuose, kompostavimo,
biodujų gamybos metu

Komponentai – NH3, H2S, CH3SH (metilmerkaptanas)

H2S – labai priklauso nuo S kiekio, nes anaerobinėse sąlygose:
H+
redukc.
SO42sulfatai

S2sulfidai

Me2+
H2S

MeS
sieros vandenilis
Esant Me2+ sieros vandenilis surišamas į netirpius Me sulfidus – atliekos pajuosta
PAVOJINGŲ ATLIEKŲ SAVYBĖS

Daugelis pavojingų atliekų yra tarpusavyje nesuderinamos – jų
negalima maišyti, kartu nukenksminti ar deponuoti

Pagal LR ATT Pavojingas atliekas jų susidarymo vietose, laikino
saugojimo metu ir jas pervežant maišyti draudžiama

Daug nelaimių (sprogimų, gaisrų, apsinuodijimų ir t.t.) įvyksta dėl
to, kad tie kas atliekas sandėliuoja, transportuoja (rečiau
nukenksminant) turi nepakankamai žinių apie atliekų sudėtį,
savybes bei galimą jų tarpusavio sąveiką

Nelaimė gali įvykti net jei konteineryje likę nesuderinamos
medžiagos likučiai (garai); sandėliavimo vietose per ilgesnį
laiką gali savaime susimaišyti net atskirai laikomos atliekos –
pvz. dėl metalinės taros korozijos

Todėl pavojingas atliekas būtina identifikuoti bei žinoti atliekų
savybes (ypač jas deponuojant ir nukenksminant)
PAVOJINGŲ ATLIEKŲ SAVYBĖS
Nesuderinamų pavojingų atliekų maišymas sukelia nekontroliuojamas
reakcijas (nepageidaujamos pasekmės):









H – vyksta egzoterminė r-ja, skiriasi didelis šilumos kiekis (HEAT)
F – vyksta egzoterminė r-ja, užsidega r-jos mišinys ar jos metu susidarę produktai
(FIRE)
G – išsiskiria netoksiškos dujos (N2,CO2), kurios, tačiau gali sukelti uždarų indų,
konteinerių kur laikomos ar gabenamos sprogimą (GAS)
GT – toksiškų dujų išsiskyrimas (HCN, H2S, Cl2) (GAS+TOXIC)
GF – degių dujų išsiskyrimas (H2, C2H2) (GAS+FIRE)
E – sumaišius įvyksta sprogimas (EXPLOSION)
P – sumaišius įvyksta audringa polimerizacija, kurios metu skiriasi daug šilumos,
kartais toksiškos ar degios dujos (POLYMERISATION)
S – sumaišius toksinės medžiagos suskystėja, tampa judrios (SOLUBILISATION)
U – maišymo pasekmės nežinomos, bet gali būti pavojingos (UNKNOWN)
RGN – reaktingumo grupės numeris - 41 klasė, kurioms gali būti priskiriamos
tvarkomos pavojingos atliekos
PAVOJINGŲ ATLIEKŲ SAVYBĖS
Reaktingumo grupės
1-Mineralinės neoksiduojančios rūgštys
2-Mineralinės oksiduojančios rūgštys
3-Organinės rūgštys
4-Alkoholiai, glikoliai
5-Aldehidai
6-Amidai
7-Aminai
8-Azo/diazo junginiai ir hidrazinai
9-Karbamatai
10-Šarmai
11-Cianidai
12-Ditiokarbamatai
13-Esteriai
14-Eteriai
15-Neorganiniai fluoridai
16-Aromatiniai angliavandeniliai
17-Chlororganinės medžiagos
18-Izocianatai
19-Ketonai
20-Organiniai sulfidai (merkaptanai)
21-Šarminiai ir žemės šarminiai metalai
22-Kiti metalai (milteliai, garai)
23-Kiti metalai (strypai,lakštai,lydiniai)
24-Sunkieji metalai ir jų junginiai
25-Nitridai
26-Nitrilai
27-Organiniai nitro junginiai
28-Alifatiniai nesotūs angliavandeniliai
29-Alifatiniai sotūs angliavandeniliai
30-Org. peroksidai ir hidroperoksidai
31-Fenoliai ir krezoliai
32-Organofosfatai, fosfotionatai
33-Neorganiniai sulfidai
34-Epoksidai
35-Įvairios degios medžiagos
36-Sprogmenys
37-Polimerizuotis linkę junginiai
38-Stiprūs oksidatoriai
39-Stiprūs reduktoriai
40-Vanduo, vandens turintys mišiniai
41-Su vandeniu reaguojančios medžiagos