zavrsni rad - petra strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s...

37
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GEOTEHNIČKI FAKULTET PETRA STRAHIJA ZAVRŠNI RAD TERMIČKA OBRADA OTPADA Varaždin, 2011.

Upload: others

Post on 15-Oct-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNI ČKI FAKULTET

PETRA STRAHIJA

ZAVRŠNI RAD

TERMI ČKA OBRADA OTPADA

Varaždin, 2011.

Page 2: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

1

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GEOTEHNI ČKI FAKULTET

ZAVRŠNI RAD

TERMI ČKA OBRADA OTPADA

Kandidat: Mentor:

Petra Strahija Mr. sc. Vitomir Premur

Varaždin, 2011.

Page 3: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

2

SADRŽAJ

1. UVOD ........................................................................................................................... 3

2. OTPAD ......................................................................................................................... 4

2.1. Inertni otpad ........................................................................................................... 4

2.2. Opasni otpad .......................................................................................................... 4

2.3. Neopasni otpad ...................................................................................................... 4

2.4 Sastav komunalnog otpada ..................................................................................... 6

2.5. Prioritetni postupci gospodarenja otpadom ........................................................... 9

2.6. Sprječavanje, smanjenje otpada ............................................................................. 9

2.7. Recikliranje otpada ................................................................................................ 9

2.8. Obrada otpada ...................................................................................................... 10

2.9. Odlaganje otpada ................................................................................................. 10

3. GOSPODARENJE OTPADOM ................................................................................. 12

3.1. Stanje s otpadom u Hrvatskoj .............................................................................. 14

4. SPALJIVANJE OTPADA .......................................................................................... 16

4.1. Termička obrada otpada ....................................................................................... 16

4.2. Spaljivanje ........................................................................................................... 17

4.3.. Izgaranje na rošilju (rešetki) ............................................................................... 20

4.4. Izgaranje otpada u vrtložnom sloju ...................................................................... 22

4.5. Izgaranje otpada u rotacijskoj peći ...................................................................... 23

4.6. Suizgaranje otpada i ugljena ................................................................................ 23

4.7. Dioksini ................................................................................................................ 24

5. PIROLIZA .................................................................................................................. 26

6. RASPLINJAVANJE ................................................................................................... 28

7. PLAZMA POSTUPAK .............................................................................................. 32

8. ZAKLJUČAK ............................................................................................................. 34

9. LITERATURA ........................................................................................................... 35

Page 4: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

3

1. UVOD

Otpad je jasni pokazatelj gospodarskog rasta i njegova količina izravno pokazuje

koliko je neko društvo razvijeno. Prema Zakonu o otpadu Republike Hrvatske (NN 151/

03) otpadom se smatraju sve tvari ili predmeti koje čovijek odbacuje, namjerava ili

mora odložiti. Dok se u svakidašnjoj praksi pojam otpada može definirati kao

proizvodni i tehnološki ostatak, jasni pokazatelj standardnog života ljudi... Iz toga se

zaključuje da otpad nije gomila neiskoristivih tvari, te ne mora biti smeće. Smećom se

naziva pomiješani otpad iz kućanstva, industrije, javnih površina i dr. Pod otpad se

podrazumijeva kruti otpad koji nastaje u kućanstvu i industriji.

Podjela otpada:

• Prema mjestu nastajanja

• Prema svojstvima

Prema mjestu nastajanja razlikujemo:

• komunalni otpad

• industrijski

• ambalažni

• građevinski

• elektronički

• otpadna vozila i gume

Prema svojstvima otpad dijelimo na:

• opasni

• neopasni

• inertni otpad

Još razlikujemo otpad prema obvezama i odgovornosti te ga dijelimo na

komunalni (općine i gradovi), proizvodni (proizvođači otpada), ambalažni (proizvođači

otpada i uvoznici) i problematične tvari (proizvođači otpada i uvoznici). [4]

Page 5: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

4

2. OTPAD

2.1. Inertni otpad

Ne sadrži ili pak sadrži vrlo malo tvari koje podliježu fizikalnoj, kemijskoj i

biološkoj razgradnji. Inertni otpad ne ugrožava okoliš. Netopiv je u vodi, nije goriv, niti

je na bilo koji drugi način reaktivan, nije biorazgradiv i ne ugrožava okoliš.

2.2. Opasni otpad

Opasni otpad sadži tvari koje imaju jedno od sljedećih svojstava. Ekplozivnost,

reaktivnost, zapaljivost, nadražljivost, štetnost, toksičnost, infektivnost, kancerogenost,

mutagenost, teratogenost, ekotoksičnost, oksidiranje, nagrizanje i svojstvo otpuštanja

otrovnih plinova.

2.3. Neopasni otpad

Neopasni otpad nema niti jedno svojstvo opasnog otpada, neopasni otpad ne

podliježe značajnim fizičkim, kemijskim ili biološkim promjenama, on je netopiv u

vodi, nije goriv, nije reaktivan niti biorazgradiv.

U komunalni otpad spadaju otpadci iz kućanstva, otpad koji nastaje čišćenjem

javnih površina i otpad koji nastaje u gospodarstvu i uslužnim djelatnostima.

Industrijski otpad nastaje u proizvodim procesima u industriji, gospodarstvu i

industriji. U ambalažni otpad ulazi ambalaža koja je nastala nakon što se proizvod

raspakira, spadaju kutije, omoti...

Građevinski otpad nastaje gradnjom, održavanjem ili uklanjanjem građevina.

Tehnološki otpad je otpad koji nastaje u proizvodnim procesima u gospodarstvu,

ustanovama i uslužnim djelatnostima, a po količinama, sastavu i svojstvu razlikuje se od

komunalnog otpada.

Page 6: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

5

Za nadzor toka i zbrinjavanje tehnološkog otpada propisane su posebne

procedure, kojih se mora pridržavati svaki proizvođač, odnosno vlasnik tehnološkog

otpada. Za gospodarenje s tehnološkim otpadom mogu se koristiti usluge

specijaliziranih tvrtki.[7]

Slika 1: Porijeklo i vrsta otpada

Slika2: Vrsta i sastojci otpada

Page 7: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

6

2.4 Sastav komunalnog otpada

Komunalni otpad većih hrvatskih gradova po morfološkom sastavu sličan je

otpadu iz drugih europskih gradova. Približno ¾ kućnog otpada čini biootpad, odnosno

razgradivi otpad (ostaci hrane, i prehrambenih artikala te zeleni otpad – cvijeće, trava,

lišće i sl.). oko jednu četvrtinu čine papir i karton. Staklene otpadne tvari, i to

uglavnom ostaci staklene ambalaže čine oko 8%, plastika oko 8%, a težinski postotni

udjel metala je 2%. Teoretski se iz kućnog otpada može iskoristiti 80 težinskih

postotaka otpada. Ostatak od oko 20 posto čine sitni otpad (prašina), ali i neke također

potencijalno iskoristive otpadne tvari kao npr. tekstil, guma, drvo. [5]

Slika 3: Prosječni sastav kućnog otpada u Republici Hrvatskoj

Slika 4: Struktura ukupnog otpada u Republici Hrvatskoj

Page 8: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

7

Slika 5 : Utjecaj otpada na ljudsko zdravlje

Page 9: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

8

Nepravilno postupanje s krutim komunalnim otpadom ima direktne štetne

utjecaje na ljudsko zdravlje:

• nekontrolirana fermentacija otpada stvara pogodnu hranjivu podlogu i stanište za

nastajanje i rast raznih bakterija

• insekti, glodavci i neke ptičje vrste postaju pogodni prijenosnici

raznih infektivnih bolesti

• komunalni otad može sadržavati razne patogene (uzročnike bolesti)

koji ulaze u ljudski organizam i izazivaju neželjene posljedice.

Slika 6: Mogući načini unosa patogena u ljudski organizam

Page 10: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

9

2.5. Prioritetni postupci gospodarenja otpadom

1. Sprječavanje odnosno smanjenje nastajanja otpada

2. Recikliranje odnosno ponovno korištenje otpada

3. Obrada otpada

− Stabiliziranjem, neutaliziranjem

− Spaljivanjem

a) s rekuperacijom energije

b) bez rekuperacije energije

4. Odlaganje otpada

2.6. Sprječavanje, smanjenje otpada

Ovaj proces u strategiji upravljanja otpadom podrazumijeva svođenje na

minimum odnosno sprječavaje nastajanja otpada na mjestu nastanka. Pa tako mnoge

tvrtke već imaju svoje pravilnike u svrhu smanjenja otpada. Postoji niz jednostavnih

načina za izbjegavanje i smanjivanje otpada. Evo samo nekih od primjera izbjegavanja i

smanjivanja otpada: kupovanje namirnica s dužim rokom trajanja, izbjegavanje suvišne

ambalaže, korištenje proizvoda koji se mogu obnoviti - odnosno ponovno upotrijebiti,

korištenje recikliranih proizvoda, razumno kupovati, smanjiti ambalažu za kupovanje.

Jer svaki izbjegnuti kilogram otpada rezultira vrijednim doprinosu u zaštiti prirode. [8]

2.7. Recikliranje otpada

Recikliranje podrazumijeva odvojeno skupljanje otpada. Recikliranje je

organizirani sustav s kojim se na mjestu nastanka otpada vrši odvajanje i sakupljanje

korisnih tvari u cilju njihova ponovna korištenja. Na taj način se smanjuje potršnja

sirovina, uvoz sekundarnih sirovina, te potrošnja energije. Recikliranje papira je

najstariji postupak reciklaže. U Hrvatskoj se reciklira 200 000 tona papira godišnje.

Svaki kilogram recikliranog papira znači 4 kg manje stakleničkih plinova u

atmosferi, dok 1 tona prikupljenog papira spasi 20 stabala.

Page 11: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

10

Staklo je vrlo pogodno za recikliranje jer se može reciklirati neograničeno puta,

staklo u kućnom otpadu zauzima oko 10% otpada. Odvojenim prikupljanjem stakla

štedimo prostor u odlagalištu, prirodne sirovine koje su nam dragocjene te energiju.

Smanjuje se onečićenje tla, vode i zraka. Također se veliki dio kuhinjskog otpada može

pretvoriti u kompost, koji vrlo učinkovito zamjenjuje umjetna gnojiva .

2.8. Obrada otpada

Ostatni otpad, prije odlaganja na odlagalište, treba obraditi. Obrada otpada

podrazumijeva iskorištavanje vrijednih svojstava otpada u materijalne i energijske

svrhe, smanjivanje količine i volumena otpada i djelomičnog ili potpunog uklanjanja

njegovih opasnih svojstava.

Postoji niz postupaka mehaničke, fizikalno-kemijske, biološke, termičke i

kombinirane obrade prikladne za svaku pojedinu vrstu i stanje ostatnog otpada. Na taj

se način smanjuje potreba za novim odlagalištima i izbjegavaju opasnosti koje nastaju

pri odlaganju otpada. Suvremeni propisi Europske Unije izričito obvezuju na obradu

otpada prije odlaganja. Međutim, svaka je obrada otpada povezana s značajnim

dodatnim troškovima te vremenom potrebnim za realizaciju.[5]

2.9. Odlaganje otpada

Najvažije je otpad nekamo odvesti, zbog sanitarno- higijenskih razloga nužno je

organizirati redovito odvoženje otpada, a najveći problemi počinju nakon toga.

Zakapanje otpada na neuređena odlagališta uzrukuje velika zagađenja, te postaje teret

okolišu .

Odbacivanjem otpada na neuređena odlagališta, bez obzira dali su ona

legalizirana ili divlja, definitivno su najgori mogući način zbrinjavanja otpada te se

bespovratno gube dragocjene materijalne i energijske vrijednosti otpada. Čak je i

zakonom zabranjeno otpad koji se može iskoristiti, odložiti na odlagalište.

Page 12: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

11

Suvremene tehnike jamče potpuno iskorištenje otpada, ali uz uvjet razumnog i

odgovornog postupanja s otpadom. Na taj način se osiguravaju veliki pozitivni ekološki

prinosi, a ujedno smanjuju troškovi postupanja s otpadom.

Otpad se vrlo teško, i to samo djelomično može reciklirati, takozvanom

naknadnom obradom (sekundarnim recikliranjem) i uz visoke troškove razvrstavanja.

Dok sekundarne sirovine koje se dobiju na taj način nikada nisu primjerene

kvalitete. Zato se u svakom kućanstvu, odnosno na mjestu nastanka otpada, treba

osigurati odvojeno prikupljanje svih iskoristivih otpadnih tvari, a zatim njihovo

odvojeno odlaganje u posebne spremnike odnosno posude. [5]

Prvi Zakon o otpadu u Hrvatskoj donesen je 1995 godine, a aktualni zakon na

snazi je od 1. siječnja 2005. Tome se dodaje i šest podzakonskih propisa. Republiku

Hrvatsku obvezuje i Bazelska konvencija, koje je potpisnica, te se ona primjenjuje od

2000 godine. U listopadu 2005. Hrvatski Sabor prihvatio je Strategiju gospodarenja

otpadom temeljem Zakona o otpadu. Agencija za zaštitu okoliša pokrenula je 2004

godine projekt Katastar odlagališta otpada. [4]

U Europi godišnje nastaje oko 3000 milijuna tona otpada, od čega je 306

milijuna komunalnog otpada, a oko 30 milijuna tona opasnog otpada. U Hrvatskoj

svake godine nastaje 1,2 milijuna tona komunalnog otpada, te više od 6,8 milijuna tona

tehnološkog otpada. Sav taj otpad u većim količinama završava na uređenim ili

neuređenim odlagalištima, i svake godine zauzima sve veće površine. Svaki stanovnik u

hrvatskoj godišnje odbaci oko 270 kg komunalnog otpada. [12]

U Hrvatskoj 209 tvrtki skupljaju i odvoze komunalni otpad na odlagališta. Za

rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su

182 registrirana izvoznika otpada. Količina komunalnog otpada je u porastu, ali se

istodobno smanjuje količina odvojeno skupljenog otpada, kao i broj reciklažnih

dvorišta. Konstantno raste količina ambalažnog otpada, posebno od plastike,

povećavaju se količine i drugih vrsta otpada, npr. otpadnih vozila, guma i dr. [4].

Page 13: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

12

3. GOSPODARENJE OTPADOM

U Republici Hrvatskoj zakonom su propisani pravilnici i postupci koji se moraju

poštivati prilikom sakupljanja i obrade otpada.

Zakon o gospodarenju otpadom određuje da se otpad mora obrađivati,

oporabljivati i/ili zbrinjavati na način da ne ugrožava ljudsko zdravlje korištenjem

postupaka koji ne štete okolišu ili mu štete u najmanjoj mogućoj mjeri. Te da građevina

za obradu, oporabu i/ili zbrinjavanje otpada mora udovoljavati propisima o gradnji te

ostalim posebnim propisima ovisno o postupku obrade, oporabe i/ili zbrinjavanja otpada

i svojstvu tvari koja je sastavni dio otpada. [11]

Suvremeno rješenje za sve veće količine, volumen i štetnost otpada je provedba

cjelovitog sustava gospodarenja otpadom, koji obuhvaća sljedeće hijerarhijski navedene

mjere:

• nadzor toka otpada, od mjesta nastanka do mjesta

konačne obrade

• izbjegavanje i smanjivanje otpada

• recikliranje i obnavljanje otpadnih tvari

• obrada neiskorištenog otpada

• minimalno odlaganje obrađenog otpada.

Sve navedene mjere čine jednu cjelinu i međusobno su povezane.

Vrlo je važno kao posebno vrijedne mjere spomenuti «4R» mjere za izravno

gospodarenje otpadom:

• Izbjegavanje/smanjivanje (Reduction)

• Ponovna upotreba, bez obrade (Reuse)

• Obnavljanje, ponovna upotreba za istu namjenu, ali uz

obradu npr. povratna ambalaža (Recovery)

• Recikliranje odnosno oporaba, materijalno i energijsko

iskorištavanje otpada (Recycling).

Page 14: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

13

Članak 4. Zakona o gospodarenju otpadom navodi postupke zbrinjavanja otpada.

- Odlaganje otpada u ili na tlo (na primjer odlagalište itd.),

- Obrada otpada na ili u tlu (na primjer biološka razgradnja tekućeg ili muljevitog

otpada u tlu itd.),

- Duboko utiskivanje otpada (na primjer utiskivanje otpada crpkama u bušotine,

iscrpljena ležišta soli, prirodne šupljine itd.),

- Odlaganje otpada u površinske bazene (na primjer odlaganje tekućeg ili muljevitog

otpada u jame, bazene, lagune itd.),

- Odlaganje otpada na posebno pripremljeno odlagalište (odlaganje u povezane komore

koje su zatvorene i izolirane jedna od druge i od okoliša itd.),

- Ispuštanje otpada u kopnene vode isključujući mora/oceane,

- Ispuštanje otpada u mora/oceane uključujući i ukapanje u morsko dno,

- Biološka obrada otpada koja nije specificirana drugdje u ovim postupcima, a koja za

posljedicu ima konačne sastojke i mješavine koje se zbrinjavaju bilo kojim

postupkom

- Fizikalno-kemijska obrada otpada koja nije specificirana drugdje u ovim postupcima,

a koja za posljedicu ima konačne sastojke i mješavine koje se zbrinjavaju bilo kojim (na

primjer isparavanje, sušenje, kalciniranje itd.),

- Spaljivanje otpada na kopnu,

- Spaljivanje otpada na moru,

- Trajno skladištenje otpada (na primjer smještaj spremnika u rudnike itd.),

- Spajanje ili miješanje otpada prije podvrgavanja bilo kojem postupku

- Ponovno pakiranje otpada prije podvrgavanja bilo kojem od postupaka

- Skladištenje otpada prije primjene bilo kojeg od postupaka zbrinjavanja (osim

privremenog skladištenja otpada na mjestu nastanka, prije skupljanja). [11]

Članak 5. Zakona o gospodarenju otpadom navodi dozvoljene postupke oporabe otpada

- Korištenje otpada uglavnom kao goriva ili drugog načina dobivanja energije,

- Obnavljanje/regeneracija otpadnog otapala,

- Recikliranje/obnavljanje otpadnih organskih tvari koje se ne koriste kao

otapala (uključujući kompostiranje i druge procese biološke pretvorbe),

- Recikliranje/obnavljanje otpadnih metala i spojeva metala,

Page 15: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

14

- Recikliranje/obnavljanje drugih otpadnih anorganskih materijala,

- Regeneracija otpadnih kiselina ili lužina,

- Oporaba otpadnih sastojaka koji se koriste za smanjivanje onečišćenja,

- Oporaba otpadnih sastojaka iz katalizatora,

- Ponovna prerada otpadnih ulja ili drugi načini ponovne uporabe otpadnih ulja,

- Tretiranje tla otpadom u svrhu poljoprivrednog ili ekološkog poboljšanja,

- Oporaba otpada nastalog bilo kojim postupkom

- Razmjena otpada radi primjene bilo kojeg od postupaka oporabe

- Skladištenje otpada prije bilo kojeg od postupaka oporabe (osim privremenog

skladištenja otpada na mjestu nastanka, prije skupljanja). [11]

Zbrinjavanje otpada je konačni postupak obrađivanja ili trajnog odlaganja otpada.

Glavni ciljevi postupanja s otpadom su izbjeći i smanjiti nastajanje otpada i

smanjiti opasna svojstva otpada čiji se nastanak ne može spriječiti, spriječiti

nenadziranog postupanja s otpadom, iskorištavanje vrijednih svojstava otpada u

materijalne i energetske svrhe i njegovo obrađivanje prije odlaganja, kontrolirano

odlaganje otpada, saniranje otpadom onečišćenog tla, razvijanje i utvrđivanje programa

sustavne edukacije o otpadu.

3.1. Stanje s otpadom u Hrvatskoj

U slijedećih 20 godina Hrvatska će morati uložiti milijarde eura za sanaciju šteta

nastalih nekontroliranim odlaganjem otpada. Smatra se da u Hrvatskoj treba inzistirati

na smanjenju i reciklaži otpada, kao najprihvatljivijih rješenja za postupanje s otpadom

u RH. Također, trebalo bi napraviti katastar postojećih odlagališta otpada, smanjiti broj

postojećih odlagališta, odlagališta sanirati, povećati organizirano skupljanje otpada,

zakonom regulirati nadzor, provedbu i sankcije vezano uz postupanje s otpadom, strogo

provoditi nadzor toka otpada, hrvatsku registrativu uskladiti s EU normama, jači

inspekcijski nadzor, osigurati financiranje razvoja sustava gospodarenja otpadom,

posebnu pozornost usmjeriti na edukaciju i komunikaciju s javnosti, izmijeniti sustav

plaćanja naknade za otpad, objekte za postupanje s otpadom uključiti u prostorne

planove i poticati jedinice lokalne samouprave na međusobnu suradnju i zajedničko

Page 16: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

15

rješavanje problema gospodarenja otpadom na ekonomskoj osnovi odnosno poticati

regionalni pristup. [6]

Tablica 1: Načini postupanja s otpadom

Tablica 2: Usporedba godišnjih količina otpada u četiri europske države

Page 17: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

16

4. SPALJIVANJE OTPADA

4.1. Termička obrada otpada

Otpad prije odlaganja na odlagalište treba obraditi. Obrada otpada

podrazumijeva iskorištavanje vrijednih svojstava otpada u materijalne i energijske

svrhe, spaljivanje količine i volumena otpada i djelomično ili potpuno uklanjanje

njegovih opasnih svojstava. Postoje mehaničke, fizikalno kemijske, biološke, termičke i

kombinirane obrade otpada koje su prikladne za svaku pojedinu vrstu otpada. Obradom

otpada se smanjuje potreba za novim odlagalištima i izbjegavaju se opasnosti koje

nastaju pri odlaganju otpada. Obrada otpada je postupni prijelaz prema bezdeponijskom

konceptu, planirati obradu otpada opravdano je samo za onu vrstu otpada koja nije

mogla biti reciklirana. [4]

Termička obrada otpada je djelotovran ali relativno skup način obrade

komunalnog otpada. Postotak termičke obrade u ukupnoj obradi komunalnog otpada

raste u razvijenim zemljama i nerijetko se njome zbrine odnosno obradi do 50 %

ukupne količine komunalnog otpada. Izgrađeno je oko 3000 uređaja za spaljivanje

otpada, od čega više od polovice u Japanu, zbog velike količine otpada i nedostaka

prostora za odlaganje. U Europi ima više od 600 uređaja.

Postupke termičke obrade dijelimo na:

a) spaljivanje

b) pirolizu

c) rasplinjavanje

d) sušenje

e) dezinfekciju (sterilizaciju)

f) hidriranje

Page 18: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

17

4.2. Spaljivanje

Spaljivanje predstavlja fizičko- kemijski oksidacijski proces pri kojem se

oslobađa energija, a potreban kisik se uzima iz zraka. Dušik i ostali plinovi koji se

nalaze u zraku kemijski 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 optadu su ugljik (C), vodik (H), kisik (O) i dušik (N). Ti

kemijski elementi nalaze se u gorivim komponenatama otpada i u različitim spojevima.

Postoje više vrsta otpada i analizama se određuje njegov kemijski sastav. [2]

Prednosti spaljivanja otpada:

1. smanjenje volumena otpada

2. smanjenje reaktivnosti otpada (uslijed mineralizacije)

3. iskorištenje ogrijevne vrijednosti

Nedostaci spaljivanja otpada:

1. na smanjenje volumena otpada samo 45 do 60 %, a ne 90% kako se obično

navodi

2. unatoč mjerama pročišćavanja 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, arsebn, berilij i dr. )

3. stvara se opasni toksični otpad (pepeo i šljaka) kojeg treba pažljivo deponirati

4. spalionice su veoma skupa investicija

5. u slučaju velike vlažnosti nužno je koristiti dodatno gorivo

6. 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

7. energetsko iskorištavanje otpada, manje je od potencijalne koristi u slučaju

recikliranja

Page 19: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

18

Slika 7: Shema sagorijevanja otpada

Slika 8: sastavne komponente u mješavini otpada

Spaljivanje otpada je potpuno ako sve njegove komponente oksidiraju. Pri

nepotpunom sagorijevanju produkti sagorijevenja sadrže komponente koje mogu

oksidirati. Npr. CO u plinovima sagorijevanja može oksidirati u CO 2 .

Page 20: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

19

Tablica 3: Prosječni sadržaj kemijskih elemenata u kućnom otpadu Elementi Sadržaj u kućnom otpadu, g/kg Ugljik, C 150 - 250 Kisik, O 150 - 300 Vodik, H 40 - 50 Klor, Cl 7 - 8 Dušik, N 3 - 5 Sumpor, S 0,7 - 5,0 Fluor, F 0,1 - 0,2 Željezo, Fe 25 - 75 Olovo, Pb 0,4 -1,2 Bakar, Cu 0,2 - 0,6 Cink, Zn 1,2 - 2,0 Krom, Cr 0,20 - 0,88 Nikal, Ni, 0,05 - 0,20 Kadmij, Cd 0,01 - 0,015 Živa, Hg 0,002 - 0,014 Dioksini 0,008 - 0,07·10 ³ ֿ◌

Tablica 4: Toplinska moć nekih otpadnih materijala

Osnovni procesi sagorijevanja otpada su:

− sušenje

− rasplinjavanje

− spaljivanje

Page 21: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

20

Procesi se u ložištima sa rešetkom odvijaju 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.

Postoje četiri vrste izgaranja komunalnog otpada

• izgaranje na roštilju (rešetki)

• izgaranje na vrtložnom sloju

• izgaranje u rotacijskoj peći

• suizgaranje otpada i ugljena

4.3.. Izgaranje na rošilju (rešetki)

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.

Izgaranje otpada provodi se na roštilju u nekoliko faza: sušenje, paljenje,

rasplinjavanje, glavno i naknadno izgaranje prilikom čega kruti ostatak izgaranja

sipadne prema dole, a dimni plinovi nastali prilikom izgaranja otpada idu prema gore

kroz ložište u kotao gdje toplinu predaju susustavu 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.

[2]

Page 22: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

21

Slika 9: Shematski prikaz procesa izgaranja na rešetki

Primarni zrak se dovodi ispod rešetke, na temperaturi od cca. 235 ºC nastupa

paljenje otpada. Od paljenje otpada pa do minimalne teperatue 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 , povećanje temperature dovodi do procesa sintentiziranja i topljenja.

Na kaju ložišne rešetke se izdvaja šljaka i pepeo, koji se odvodi u prostor za hlađenje.

Page 23: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

22

Plinovi koji nisu sagorjeli , npr. ugljični monoksid, i vodik odvode se u komoru

za sagorijevanje gdje se miješaju sa sekundarnim zrakom te naknadno sagorijeva 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. Ima li u otpadu sumora i dušika, odvijaju se još 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 [2]

Slika 10: Shematski prikaz postrojenja za termičku obradu opasnog

otpada

4.4. 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

postorojenja, najviše u Japanu, nešto manje u SAD i vrlo malo u Europi. Osnovni

tipovi izgaranja otpada u vrtložnom sloju su stacionarni i nestacionarni. Stacionarni

mogu biti sa ili bez optoka pepela.

Page 24: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

23

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 iplinjavanje goriva traje znatno kraće nego kod roštiljnog izgaranja.

Nedostaci izgaranja otpada u vrtložnom sloju je veća opterećenja dimnim

plinova prašinom, nedovoljna isprobanost, obavezna priprema otpada... tehnologija

izgaranja otpada u vrtložnom sloju do danas nije uspjela ugroziti izgaranje otpada na

roštilju. [3]

4.5. Izgaranje otpada u rotacijskoj peći

Rotacijske peći primjenjuju se u industriji cementa, vapna, gipsa, dolomit 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 tercijalnim zrakom za izgaranje. Temperatura izgaranja za

komulani otpad je iznad 800 ºC.

4.6. Suizgaranje otpada i ugljena

Suizgaranje ili pak zajedničko izgaranje mehanički pripremljenog komunalnog

otpada i ugljena je pokušaj da se smanje troškovi termičke obrade otpade 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.

Page 25: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

24

4.7. Dioksini

Slika 11: Kemijska struktura dioksina

Produkt nepotpunog sagorijevanja je dioksin. 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).

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 kemijskim procesima u organskoj i kemijskoj

industriji, nastaju prilikom spaljivanja otpada radi nepotpunog sagorijavanja, i u malim

količinama nastaju u prirodnim procesima kao što su erupcije vulkana, šumski požari..

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. Kod

procesa pirolize koja je termalni proces, koji se odvija bez prisustva kisika i

temperaturama višim od 700 ºC uništava se 99 % ukupne količine svih PCB-a. [14]

Izloženost dioksinima je na radnom mjestu, u prirodi oni 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. Slobo se metaboliziraju pa se odlažu u adipozno tkivo.

Dioksine nalazimo u svim medijima, u vodi, u tlu, u zraku. Zbog svojeg

lipofilnog karaktera nalazimo ih u medijima bogatim mastima, u hrani, mliječnim

proizvodima, mesu, ribi. U organizam ih unosimo inhalacijom i digestijom odnosno

hranom. Što se naziva fenomen biokomulacije i bomagnifikacije (kroz hranidbeni

lanac).

Page 26: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

25

Vrijeme poluživota dioksina teško je potpuno definirati. To je vrijeme potrebno

organizmu da eliminira ½ ukupnog sadržaja dioksina. Znanstvenici tvrde da je vrijeme

poluživota oko 7 godina. Danas nam je već poznato da se vrijeme poluživota mijenja

ovisno o količini dioksina prisutnog u organizmu a raspon je od 1 do 10 godina. Što je

više dioksina u organizmu kraće je vrijeme poluživota jer se brže metabolizira i

eliminira iz organizma. [10]

Zdravstvene implikacije izloženosti dioksinom su:

• kancerogenost, mutagenost, teratogenost

• imunotoksičnost, hepatotoksičnost

• endokrini disruptori

Kratkotrajna izloženost visokim dozama dioksina izaziva:

• kožne lezije

• poremećenu funkciju jetre

Kronična izloženost dioksinima:

• razni oblici karcinoma- Agency for Research on Cancer

(IARC) kategorizirala je TCDD- „known human

carcinogen“

Smanjenje emisije dioksina provodi se na slijedeće načine:

1. smanjenjem količine sagorive komponente koja sadrži klor

2. kontrolom procesa sagorijevanja

3. redukcijom nastajanja dioksina

4. pročiščavanjem dimnih plinova

Page 27: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

26

5. PIROLIZA

Piroliza je termička razgradnja komponenti otpada na visokoj temperaturi, bez

prisutnosti kisika i vode, pri čemu se dobivaju čisti ostaci ugljika. Jer se velike

molekule razgrađuju na male i tako se metan na temperaturi od 1300 do 1400 ºC

raspada na vodik i ugljik. Dok se drugi plinovi alkani razgrađuju na nižim

temperaturama oko 400 do 600 ºC. Prilikom zagrijavanja organske komponente otpada

postaju nestabilne i razlažu se u jednostavne produkte izgaranja. Povećanjem vremena

trajanja reakcija i temperature preko 500 ºC kemijski elementi u otpadu nalaze se u

stabilnim spojevima kao što su: voda, ugljičnimonoksid, ugljičnidioksid i metan. Za

provođenje pirolize potrebna je temperatura i ona se dovodi na sljedeće načine:

• indirektnim zagrijavanjem metalnim ili vatrostalnim

zidovima

• direktnim odvojenim zagrijavanjem

• direktno električnom energijom

Kemijske reakcije koje se događaju u procesu rasplinjavanja su sljedeće:

C + CO2 → 2CO

C + H2O → CO + H2

C + 2H2 → CH4

Pri temperaturama od 550 ºC odvija se nisko temperaturna piroliza, kod koje se

stvaraju ulje i katran. Na temperaturama od 550 do 800 ºC odvija se srednje

temperaturna piroliza gdje se razvijaju plinovi niske temperaturne moći i male količine

ulja i katrana. Kod temperature od 800 do 1100 ºC odvija se visoko temperaturna

piroliza gdje se razvijaju plinovi visoke temperaturne moći. A kod temperature koja je

veća od 1400 ºC, za razgradnju otpada visoke toplinske moći omogućuje se prevođenje

čvrstog ostatka u rastopljeno stanje i na taj način omogućuje se jednostavno odvođenje

šljake. [2]

Page 28: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

27

Slika 12: Shema pirolize

Page 29: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

28

6. RASPLINJAVANJE

Rasplinjavanje je proces djelomičnog spaljivanja uz kontrolirani dotok kisika pri

temperaturama višim i do 1600 ºC. Dobiva se sintetski plin (CO i H2 ), koji se

iskorištava kao energent.

Kemijske reakcije koje se događaju u procesu rasplinjavanja su sljedeće:

2C + O2 → 2 CO

C + H2O → CO + H2

CO + H2O → CO2 + H2

Pojava tehnologije rasplinjavanja na osnovi plazme konačno nudi rješenje po

kome se problem rješava u cijelosti, gotovo bez negativnog utjecaja na okoliš. Ovo je

bez konkurencije najbolji tehnološki postupka u procesu gospodarenja otpadom, odnosi

se na sve vrste otpada osim nuklearnog.

Slika 13: Rasplinjavanje

Page 30: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

29

Slika 14: Shema rasplinjavanja

Rasplinjavanje na osnovi plazme u procesima gospodarenja komunalnim i

tehnološkim otpadom primjenjuje se u Japanu. Iskustvo iz Japana govori o dva pogona

rasplinjavanja.

Jedan pogon rasplinjavanja na osnovi plazme obrađuje nerazvrstani komunalni

otpad pomiješan s muljem otpadnih voda, a drugi pogon nerazvrstani komunalni otpad i

gorive dijelove starih automobila. U oba pogona proces teče normalno, bez problema i

bez negativnih utjecaja na okoliš.

Tehnologija rasplinjavanja na osnovi plazme za obradu komunalnog otpada tek

počinje svoj prodor na tržište: projektira se veliki pogon kapaciteta 3.000 t/dan u Floridi

te po jedan kapaciteta 1.000 t/dan u Indiji i Maleziji. Zapadna Europa «zarobljena» je

primjenom mehaničko-biološke obrade (MBO) tehnologije ili tehnologije spaljivanja.

Tehnologija rasplinjavanja na osnovi plazme razvijala se u okvirima tzv.

«svemirske tehnologije». Fenomen plazme izaziva se radom tzv. plazma-baklje.

Tehnologija plazme se već desetljećima primjenjuje u industriji čelika i aluminija u

raznim dijelovima svijeta te za neutralizaciju opasnog otpada. Proces rasplinjavanja

otpada na osnovi plazme odvija se u tzv. reaktoru.

Taj uređaj sliči na vertikalno postavljeni valjak odgovarajućih dimenzija (visina,

promjer) čiji donji dio završava kao krnji stožac.

Page 31: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

30

U tom su dijelu postavljene i tzv. plazma-baklje. Broj ovisi o kapacitetu

postrojenja. Plazma-baklja je uređaj koji izaziva fenomen plazme. Temperatura koja se

stvara može biti izrazito visoka i mjeri se tisućama stupnjeva Celzijevih. Za potrebe

rada s komunalnim otpadom rabi se obično temperatura u rasponu 2700 do 4300ºC.

Komunalni se otpad dovozi u postupak standardnim komunalnim vozilima ili

velikim pokretnim kontejnerima i istrese s platforme u prihvatnu jamu. Sve je to pod

krovom, zatvoreno, u stanju podtlaka.

U reaktor se otpad dotura odozgo. Sve što je u otpadu organskog podrijetla vrlo

se brzo rasplinjava i izlazi iz reaktora s gornje strane kao plin. Zbog visoke izlazne

temperature plin se naglo hladi, pri čemu se stvaraju velike količine vodene pare koja se

neposredno usmjerava u parnu turbinu. Ta parna turbina, pod djelovanjem generatora

proizvodi električnu energiju koja gotovo zadovoljava potrebe procesa. Nakon toga

voda se kondenzira i izlazi iz procesa kao destilirana voda. Sve se one tvari iz otpada

anorganskog karaktera, a i metali, pod utjecajem visokih temperatura rastapaju i teku iz

reaktora kao lava. Naglo se hlade u kupki vode koja teče. Pri hlađenju metali se

odvajaju, a anorganska materija ohlađena postaje kao kamen koji ima staklastu

strukturu i služi kao tehnički kamen. [9]

Plazma reaktori prihvaćaju sve vrste otpada, ali se svaki otpad za sebe spaljuje,

nesmije se mješati otpad. Kad se jedna vrsta otpada spali, tek onda se može spaljivati

druga vrsta otpada. Može se procesuirati sve osim nuklearnog otpada.

Iako se u slučaju plazme radi o“naprednoj termičkoj obradi„ te je tehnologija

bitno drugačija od spalionice, primjećuje se da je razina emisija znatno niža od

dopuštene. Može se reći da je proces rasplinjavanja na osnovi plazme ukupni komunalni

otpad koji se unosi u proces transformira u komponente od kojih je svaka korisna. Nema

ostatka i sve su emisije u granicama ispod dopustivih normi EU.

Page 32: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

31

Norme EU:

− ugljični se monoksid i vodik kao sintetski plin rabe

za proizvodnju elektroenergije

− anorganske tvari se vraćaju kao kamen staklaste strukture

− metali ostaju metali

− klor se vraća kao klorovodik

− sumpor se vraća kao natrijev bisulfit

− voda koja preostaje je destilirana voda.

Važno je reći da se u procesu rasplinjavanja na osnovi plazme sva organska tvar

transformira u plinovitu masu u kojoj su dominantni vodik i ugljični monoksid. Pritom

je važno da su to plinovi koji izgaranjem oslobađaju toplinu, tzv. egzotermni plinovi i to

je iznimno zanimljivo. Rasplinjavanje na osnovi plazme postupak je koji je izvan svake

konkurencije.

Page 33: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

32

7. PLAZMA POSTUPAK

Plazma je vrsta rasplinjavanja, plazma nastaje propuštanjem električne energije

kroz plin pri čemu se postižu temperature od 5 do čak 15 000 º C. Postupak najčešće

uključuje usitnjavanje otpada, nakon čega se on u kontejneru unosi u reaktor s plazma

bakljama, gdje zbog visoke temperature dolazi do razlaganja organskih tvari i taljenja

onih anorganskih. U plinovitoj fazi dolazi do snažne disocijacije organskih molekula što

gotovo u potpunosti eliminira štetne emisije, a to je glavna prednost plazma postupka.

Anorganske tvari se nakon taljenja vitrificiraju i mogu se odlagati ili koristiti

kao građevni materijal.

Plin koji je proizveden termičkom obradom otpada, mora ispunjavati uvjete koji

su propisati lokalnim ili državnim propisima. Glavni sastojci tog plina su kiseli plinovi,

ugljični monoksid, dušikov oksid, dioksini i furani. U Europi standardi za ove spojeve

su veoma strogi, pa su tako 2005. godine izdani novi standardi za spaljivanje neopasnog

otpada, gdje su smanjene granične vrijednosti emisije SO2 s 30 ppm na 3,1 ppm. dok su

granične vrijednosti NO x smanjene s 500 ppm na 100 ppm.

U Japanu postoje dva postrojenja koja rade od 2002. godine, postrojenje koje je

otvoreno 2002. godine dnevno obradi 22 tone komunalnog otpada i zamuljenih otpadnih

voda, te drugo postrojenje, na kojem se od 2003. dnevno obrađuje 80 tona komunalnog

otpada i gorivih dijelova starih automobila. Koristi tek pola kapaciteta. Pogon je koštao

80 milijuna dolara, a nakon obrade otpada parna turbina daje pet megavata struje, od

čega jedan prodaju, a ostatak koriste za vlastite potrebe.

Osim struje, nastaje i staklasta masa slična lavi u kojoj su »zarobljeni« metali,

koju pak koriste za izradu rubnika za pločnike, kao šljunak, pa čak i za izradu nakita.

Ova tehnologija omogućava da se čak 99 posto otpada korisno iskoristi i pritom

nema zagađenja, dok jedan posto treba obraditi zbog kontrole zagađenja. Rok trajanja

plazma baklji je šest mjeseci, a u reaktoru se koriste najčešće po dvije, s time da je za

komunalni otpad dovoljna temperatura od 2.700 do 4.300 º C.

Plazma tehnologija se koristi u Francuskoj i Španjolskoj, samo za pojedine vrste

otpada, poput PET ambalaže, guma ili vojno smeće. Na otpad treba gledati kao na veliki

izvor energije jer je moguće njegovo energetsko iskorištavanje. Kod plazma tehnologije

nema nikakvog otpada, dok kod spalionica ostaje 30 posto šljake, a kod MBO

tehnologije čak 70 posto. [13]

Page 34: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

33

Slika 15: Prikaz tijeka postupka

Page 35: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

34

8. ZAKLJU ČAK

Termičke otpade otpada u Hrvatskoj nema. Nema postojenja koji bi na taj način

obradio komunalni otpad. Postojala je zagrebačka spalionica opasnog otpada PUTO, no

ona je izgorjela 2004 godine. U Sisku postoji spalionica opasnog otpada, koja je u

vlasništvu Herbosa. U toj spalionici se spaljuje zagađena ambalaža koja je njihova

vlastita. Navodno je ta spalionica otvorena i za spaljivanje medicinskog otapda iz

domova zdravlja i ambulanti. U Hrvatskoj ne postoji termička obrada komunalnog

otpada iz razloga što je to skupa investicija te je nadalje skupo održavanje tih

postrojenja, zbog nepovjerenja ljudi, zbog male energetske iskoristivosti otpada, vrlo je

malog smanjenje volumena otpada, i bez obzira na pročišćavanje dimnih plinova koji se

ispuštaju prisutno je zagađenje okoliša toksičnim spojevima kao što su dioksini i furani

te teški metali- živa, olovo, kadmij, arsen... Predosti tremičke obrade otpada su

smanjenje reaktivnosti otpada, iskorištenje ogrijevne vrijednosti dakle postoji velika

energetska vrijednost, prednost je u tome što se volumen otpad smanji između 90 i 60 %

te se tome znatno pojednostavi daljnje skladištenje otpada, pepeo koji nastaje

termičkom obradom može se koristiti kao sirovina za proizvodnju građevinskog

materijala. Termička obrada otpada je u posljednjih desetak godina znatno napredovala.

Današnja postrojenja u termičkoj obradi nije moguće uspoređivati s prijašnjima koje su

u velikoj količi ispuštale otrovne plinove i opasne materije u zrak, tlo i vodu. Usprkos

velikim negodovanjima koje termička obrada otpada izaziva u javnosti je bitno fenomen

termičke obrade otpada svesti na pravu mjeru te pokušati nadvaladati argumente koji su

za ili protiv termičke obrade otpada. Edukacija javnosti je najvažnija, a javno izlaganje

o svim aspektima termičke obrade otpada može imati samo dugoročnu korist za društvo.

Činjenica je da građani, kako u svijetu, tako i u Hrvatskoj, postrojenja za termičku

obradu otpada najčešće ne prihvaćaju u svojoj blizini jer se boje negativnih posljedica

spaljivanja otpada na vlastito zdravlje i kvalitetu života.

Page 36: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

35

9. LITERATURA

[1] Milanović, Z., Radović, S., Vučić, V. Otpad nije smeće, Zagreb:Gospodarstvo i

okoliš; 2002. godina str. 98-101

[2] Sredojević, J. Obrada i deponije otpada, Zenica: Mašinski fakultet u Zenici,

Univerzitet u Sarajevu; 2003. godina

[3] Potočnik, V,. Obrada komunalnog otpada- svjetska iskustva, Zagreb:MTG

Consulting, 1997. godina

[4]

http://www.google.hr/url?sa=t&source=web&cd=5&ved=0CDcQFjAE&url=http%3A%

2F%2Fhrcak.srce.hr%2Ffile%2F7470&rct=j&q=otpad%20u%20hrvatskoj&ei=iGFBTu

O2HYiAOvOovcAJ&usg=AFQjCNFtrkbSsxEXGfet6cXY1aHvSzd0pg&cad=rja

(1.7.2011.)

[5] Milanović Z., Radović S., Vučić V., Otpad nije smeće, Gospodarstvo i okoliš, 2003.

godina, str. 13

[6] Radović S., Nujić R., Strategija gospodarenja otpadom na Republiku Hrvatsku,

Časopis gospodarstvo i okoliš, br. 60, 2003. godina, str.37

[7] www.hgk.hr (1.7.2011.)

[8] http://www.gos.hr/?page_id=44 (1.7.2011.)

[9] Mili čić, J., Krstulovića, V., Vego, G., Časopis građevinar br. 59, 2007.godina, str.

607-615

[10] Milanović, Z., Krauthacker, B., Časopis gospodarstvo i okoliš br.38, 1999.godina

str.254

[11] Pravilnik o gospodarenju otpadom, NN 23/07

[12] bilješke i materijali s predavanja

[13] http://www.labin.com/web/neobavezna.asp?id=2101&idkat=53 (1.7.2011.)

[14]

http://www.google.hr/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CCwQFjAA&url=http%3A

%2F%2Fwww.pbf.unizg.hr%2Fhr%2Fcontent%2Fdownload%2F5605%2F34389%2Fv

ersion%2F1%2Ffile%2FPCB%2Bi%2Bdioksini.pdf&rct=j&q=pcb%20i%20dioksini&e

i=NXRvTo_tD4bi4QT5-IiLCQ&usg=AFQjCNFsS1XXsA894jcxvdsm9Sm-

JA4s6w&cad=rja (1.7.2011.)

Page 37: Zavrsni rad - Petra Strahija - gfv.hr · rad s neopasnim otpadom registrirano je 245 tvrtki, s opasnim otpadom njih 86, dok su 182 registrirana izvoznika otpada. Koli čina komunalnog

36

SLIKE- Izvor:

[Slika 1,2,4,5,6]

http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/Inzenjerstvo_zast

ite_okolisa/9.pdf (1.7.2011.)

[Slika 3] http://zelena-

akcija.hr/uploads/zelena_akcija/document_translations/000/000/537/ppotpad.pdf?12703

10689

[Slika 7, 8] Sredojević, J. Obrada i deponije otpada, Zenica: Mašinski fakultet u

Zenici, Univerzitet u Sarajevu; 2003. godina, str. 162

[Slika 9] Sredojević, J. Obrada i deponije otpada, Zenica: Mašinski fakultet u Zenici,

Univerzitet u Sarajevu; 2003. godina, str. 165

[Slika 10] Ekološke značajke postrojenja za termičku obradu komunalnog

otpada,Časopis Gospodarstvo i okoliš, br. 41, 1999. godina, str.539

[Slika 11,12,14,15] materijali s predavanja

[Slika 13] http://www.eihp.hr/hrvatski/projekti/revetis/pdf/REVETIS-BIOMASA.pdf

TABLICE- Izvor:

[Tablica 1, 2] Radović S., Nujić R., Strategija gospodarenja otpadom na Republiku

Hrvatsku, Časopis Gospodarstvo i okoliš, br. 60, 2003. godina, str. 37

[Tablica 3] Sredojević, J. Obrada i deponije otpada, Zenica: Mašinski fakultet u

Zenici, Univerzitet u Sarajevu; 2003. godina, str. 163

[Tablica 4] Sredojević, J. Obrada i deponije otpada, Zenica: Mašinski fakultet u

Zenici, Univerzitet u Sarajevu; 2003. godina, str. 167