PROIECT TRATAREA SI VALORIFICAREA DESEURILOR
TEMA
Sa se intocmeasca planul de management integrat al deseurilor menajere si industriale din localitatea Bucuresti.
Cuprins:
Date privind localitatea;
Calculul cantitatii de deseuri;
Depozitarea deseurilor menajere;
Incinerarea deseurilor;
Compostarea deseurilor;
Alte procedee de procesare propuse;
Impactul procesarii deseurilor menajere asupra mediului inconjurator;
Depozitarea deseurilor industriale;
Valorificarea deseurilor.
1.Date privind localitatea
Asezare geografica
Bucurestiul, capitala Romaniei, este situat in partea de sud a tarii, avand coordonatele geografice de 26°5'48" longitudine estica si 44°24'49" latitudine nordica. Orasul este asezat in Campia Vlasiei, in compartimentul acesteia cunoscut sub numele de Campia Bucurestiului. Campia Vlasiei s-a format prin acumularea unor mari cantitati de aluviuni acoperite de depozite de loess. Orasul este traversat de vaile Dambovitei si Colentinei.
Orasul are o altitudine maxima de 96.3 m si este strabatut de doua rauri, Dambovita si Colentina. Cele doua vai formate in jurul raurilor, impart Bucurestiul in cateva zone, sub forma de platouri cu meandre si terase..
Date privind geologia si geotehnica terenului
In perimetrul Bucurestiului cat si in zonele invecinate, o data cu defrisarea progresiva si accentuata a padurilor din campia Vlasiei au fost luate in cultura solurile brune argiloiluviale. La ora actulala datorita lucrarilor de imbunatatire a fertilitatii solului aceste soluri au evoluat spre cernoziomuri argilice sau cambice. In zonele de crovuri se acumuleaza precipitatiile, formandu-se de regula cernoziomuri cambice (cartierele Damaroaia, Drumul Taberei, Dudesti, Herastrau, Pipera, Colentina, Pantelimon).
Un alt tip de soluri din zona Bucuresti il constituie solurile aluviale si cele freatic- umede, slab structurate, putin evaluate, cu textura lutoasa, luto-argiloasa, cu humus remaniat din solurile interfluviale erodate cu apa freatica apropiata de suprafata.
Sub raport geologic, in substratul zonei orasului se disting:
fundamental Platformei Moesice, alcatuit din formatiuni predominant premezozoice, cutate si metemorfozate, faliate, cu cadere in trepte dinspre Podisul Prebalcanic spre nord
depozite de flis (calcare, marne, gresii, conglomerate) in facies marin, lacustru si fluviatil, de varsta mezozoica si neozoica- au o grosime de peste 1000 m.
Formatiunile cele mai recente din Bucuresti sunt reprezentate prin:
' nisipurile de Mostistea'
'depozitele intermediare'- argile nisipoase
'pietrisurile de Colentina' - cuartite, micasisturi, gnaise cu o grosime de 10-20 m.
Caracteristica esentiala pentru subsolul Campiei Bucurestiului o constituie existenta unui pachet de depozite sedimentare, alcatuit din loess, nisipuri si pietrisuri.
Date climatice
Desi este asezat intr-o zona de clima temperata, Bucuresti este afectat de masele de aer continental, provenite din zonele invecinate. Curentii de aer estici dau variatii excesive de temperatura, de pana la 70°C, intre verile calduroase si iernile geroase. Media anuala a temperaturii in Bucuresti este in jur de 10 - 11°C.
Temperaturile maxime absolute extreme au fost de 41.1°C (statia Filaret, 20 august 1945) si de - 30.5°C, inregistrata la aceeasi statie in ianuarie 1888.
Vanturile dominante sunt cele de est (21,2%), urmate de cele din vest (16,3%), nord-est (14,2%) si sud-vest ( 11,2%). Frecventa calmului atmospheric este de 18,9%. In ceea ce priveste viteza, cele mai mari valori medii anuale le inregistreaza vanturile de nord-est (2,4m/s).
Media anuala a precipitatiilor atmosferice este de 585mm. Cele mai mari cantitati medii lunare de precipitatii cad in iunie (cca 85mm), iar cele mai scazute in martie ( 15mm). Anul 1897, cu 860,5 mm (298mm in iunie) a fost cel mai polios, iar anul 1960 cu 203 mm (1,1 mm in august) a fost cel mai secetos. Cea mai mare cantitate de precipitatii cazute in 24 de ore a fost de 136,6 mm, inregistrata in 7 iunie 1910.
1.4 Date socio-economice
Orasul Bucuresti are o suprafata de 228 km (reprezinta 0.8% din suprafata Romaniei) din care 70% este construita, iar numarul locuitorilor ajunge la 2032000.
Firmele mai importante care se ocupa cu salubritatea in orasul Bucuresti sunt SC.RER Ecologic Service Bcucuresti si URBAN S.A.
Serviciile acestora se pot clasifica in:
-servicii publice:- Servicii de curatenie cai publice :
*Maturare
manuala si mecanica carosabil si trotuar;
*Stropire
carosabil, indepartarea surplusului de pamant de la rigola;
*Spalare
carosabil;
*Amplasare
pe domeniul public si golire cosuri si containere;
*Salubrizare
depozite necontrolate;
*Ĩmprejmuire
terenuri virane;
*Amenajare
si intretinere spatii verzi si parcuri;
*Precolectare
si organizare reciclare deseuri.
- Servicii specifice sezonului de iarna:
*Deszapezirea
si combaterea efectelor poleiului prin imprastierea materialelor
antiderapante sau a solutiilor ecologice
*Deszapezirea
refugiilor RATB si a gurilor de canalizare, curatare si transport
zapada de pe caile publice si mentinerea in functiune a acestora
pe timp de polei sau inghet
- servicii pentru persoane fizice sau asociatii de locatari sau companii:
* Transportul
si depozitarea gunoiului menajer
* Curatenie
interioara
* Salubrizarea
exterioara pentru blocuri si curti
* Amplasare
cosuri de gunoi
* Ĩnchiriere
containere de 4mc
* Reabilitarea /
amenajarea spatiilor verzi din curti sau din jurul blocurilor
* Amenajarea locurilor
de joaca
* Curatarea,
vidanjarea si desfundarea canalizarii si a statiilor de epurare.
Calculul cantitatii de deseuri
Se calculeaza cantitatea de deseuri pe surse si procedee de procesare.
Deseuri menajere
Qzi= 
Qan=Qzi· 365
Qtotal= Qan · T ,unde
N- numarul de locuitori
i- indicele cantitatii de deseuri; i=0.6÷1.2 kg/loc*zi (i=1.1kg/loc*zi)
T- perioada de exploatare a depozitului; T= 15÷ 5 ani
pentru orase mici- 25 ani; sub 50.000 locuitori h=5m;
pentru orase mijlocii- 20 ani; 50.000-100.000 locuitori h=10m;
pentru orase mari- 15 ani; peste 100.000 locuitori h= 15m.
2. Deseuri stradale
Qstr= 0.2· Qtotal (t/an)
3. Deseuri industriale
Qind= 0.1· Qtotal (t/an)
4. Cantitatea de deseuri colectata
Qcolectat= Qtot menaj+Qstr+Qind (t/an)
35.40% deseuri fermentabile - Qcompost=(0.35÷0.4) Qcolectat
25.30% deseuri incinerabile- Qincinerabile= (0.25 ÷0.3) ·Qcolectat
30.40% deseuri depozitabile- Qdepozitabile= (0.3÷ 0.4) ·Q colectat
Qdepozitabile= (0.3 0.4)Qcolectat+0.2Qcompost+0.25Qincinerabile
Vdepozit= Qdepozit ρ depozit (mc) ρ=1.1..1.3 t/mc
S=V/h (ha)
N= 150000 locuitori
i= 1.1 kg/loc zi
T=15 ani
1.Qzi 
= 165 t/zi
Qan=165· 365= 60225 t/an
Qtotal= 60225·15= 903375 t
2. Qstr=0.2· 903375= 180675 t/an
3. Qind= 0.1·903375= t/an
4. Qcolectat= 903375+180675+90337.5= 1174387.5 t/an
Qcompost= 411035.625 t/an
Qincinerabile= 293596.87 t/an
Qdepozit=625361.3425 t/an
V= 625361.3425
= 521134.4375 mc
S=
= 34742.296 mp= 34.74 ha
Calculul suprafetelor depozitului:
S1= 2.96ha S1'=2.18 ha
S2= 6.79 ha
S3= 18.53 ha
S4= 7.24 ha
S5=6.65 ha
Stotal= 44.35 ha
IMPERMEABILIZAREA
TERENURILOR
Imperemeabilizarea cu argila sau mixta
Alegerea sistemului de etansare
Calculul suprefetei de geomembrana
Calculul volumului de argila
Sg= Sam+Σ Stotal taluz (pe o celula)
Sam=L+L
S1 taluz= L· l
l= l taluz +l incastrare
l= 
=
m=2 ÷3
h=5m
Drenajul depozitelor
Calculul debitelor:
Q=Qp+ΣQalte surse
Qp=q*S unde q= debit specific
q=2.8*k*H/T (l/s*ha)
K= coeficientul de scurgere
K=0.8.1
H- inaltimea precipitatiei in 72 h cu
asigurarea 10%
T= 3 zile
Calculul distantei dintre drenurile absorbante
D
Hooghoult
k1- coeficientul de permeabilitate a stratului drenant
D- adancimea apei in dren
H- grosimea stratului filtrant (0.4÷0.5 m)
K2- coeficientul de permeabilitate a deseurilor
h- inaltimea curbei de depresie in deseuri
H+h- inaltimea curbei de depresie in deseuri
d= 40÷45 m
Depozitarea drenului
Drenurile din depozitele de deseuri au diameter mai maru de 200mm pentru a evita colmatarea acestora.
Drenurile absorbante au panta minima de 1%.
Drenurile din deposit sunt formate din tuburi cu pereti dubli din polietilena. Peretele interior este neted pentru a favoriza curgerea lixiviatului, iar peretele exterior este riflat pentru a prelua presiunile date de deserui.
Trasarea retelei de drenaj
Drenurile pot avea aproximativ 300 m lungime recomandabil 200-250m, intr-o celula se poate pune unu sau mai multe drenuri in functie de marimea celulei.
Din drenurile absorbante apa este preluata de drenuri colectoare secundare care trec dintr-o celula in alta si duc lixiviatul la drenul collector principal. Drenurile strapung geomembrana fiind etanseizata cu piese speciale.
Epurarea lixiviatului
Se recomanda statii de epurare cu osmoza inversa.
ĨNCHIDEREA FINALA A DEPOZITELOR
Acoperirea finala trebuie sa resolve urmatoarele probleme:
1.sa asigure colectarea gazelor la partea superioara a depozitului si miscarea usoara a gazelor catre rasuflatori;
2.sa impiedice iesirea noncontrolata a gazelor din depozit;
3.sa impiedice patrunderea apei din precipitatii in depozit;
4.apa din precipitatii sa nu stagneze pe suprafata depozitului ci sa fie drenata;
5. depozitul sa fie incadrat in peisaj.
Unde este geomembrana(GM) trebuie sa fie si geotextila de protectie (Gtx).
1- strat poros - deseuri inerte, Gtx;
2 si 3- impremeabilizarea poate fi realizata din argila, geomembrana, geocompozit
4- geotextil de protectie pentru geomembrana
5- pietris cu Ø 16÷40 mm, deseuri ceramice sortate, deseuri din beton concasat si sortat, aggregate artificiale(verniculit), deseuri de cariera(piatra si pietris sparte agabaritice)
6- strat de geotextil de protectie a drenajului (500-800 g/mp); poate fi inlocuit cu uin strat de nisip;
7- strat de pamant( 20 cm cu humus) poate fi inlocuit cu steril din exploatatii de suprafata sau subterane, cu pamant rezultat din sapaturi, deseuri inerte.
Depozitul poate fi acoperit la final cu un strat de steril si cu geotextil biodegradabil insamantat sau neinsamantat (ex.bioiuta).
SCHEMA HIDROTEHNICA A HALDELOR
producator de deseuri
bazin de formare a hidroamestecului
statie de pompare
conducte de transport
estacada
camin de distributie a hidroamestecului
conducte de distributie a hidroamestecului
conducte de varsare a hidroamestecului
sonde inverse sau puturi de colectare a apei limpezite
conducta de colectare a apei limpezite
canal de centura pentru evacuarea apei din precipitatii
statia de pompare de retur
conducte de retur
dig de baza/ contur
digur de compartimentare
FUNCTIONARE
Deseurile rezultate in procesul de productie sunt evacuate de regula pneumatic pana la bazinul de formare a hidroamestecului. Aici se introduce apa si se amesteca/ se introduce presiune, formandu-se o suspensie cu raport deseu/apa de 1/8÷1/12.
Acest hidroamestec este preluat de pompele speciale tip BAGER si pomapat pe reteaua de transport catre halda. Reteaua este alcatuita din milimetre fine de conducte metalice asezate pe estacade.
Ĩn bazinul 6 (casa vanelor) hidroamestecul este distribuit spre compartimentele haldei.
Din conductele de distributie suspensia este deversata in halda prin intermediul gurilor de deversare.
In halda perticulele solide ale suspensiei se sedimenteaza, iar apa se scurge/ infiltreaza catre sondele inverse si catre sistemul de drenaj din care apa e preluata de conductele de colectare, iar de acolo, de statia de retur care o trimite inapoi la bazinul de amestec.
Teoretic, reciclarea apei se asigura in proportie de 100%. Practic, se inregistreaza pana la maximum 5% pierderi. Apa din precipitatii este colectata prin canale de centura si evacuate in afara perimetrului haldei.
SUPRAĨNALTAREA HALDELOR
Initial digul de baza si cel putin un dig de compartimentare si toate instalatiile aferente sunt supuse suprainaltarii.
Hidroamestecul se depoziteaza in primul compartiment. Prin sedimentare se inalta patul haldei pana ajunge la coronamentul digului. In acest moment se incepe depozitarea deseurilor in C2. C1 se lasa la zvantat si consolidat dupa care se executa suprainaltari din materialul depozitat in halda.
Cand se umple C2 ne intoarcem din nou in C1. in timp ce depozitam, C1 si C2 se suprainalta.
STERILE CARBONIFERE
1.SURSE. CARACTERIZARE GENERALA
Sterilele carbonifere( deseuri de la exploatarea minelor de carbuni) sunt formate dintr-un amestec de minerale si roci care insotesc zacamintele de carbune.
In cazul exploatarilor de carbuni inferiori rezulta cantitati enorme de sterile carbonifere. Raportul steril/carbune variaza in functie de caracteristicile geologice ale zacamantului, de tehnologia de extractie si prelucrare. In Anglia si in Polonia raportul este de 0.6-0.7 t steril/ t carbune, in Germania, 0.86 t steril/t carbune, iar in Franta, 1 t steril/ t carbune.
FIG 1. Roci care insotesc depozitele de carbune intr-un ciclu de
sedimentare
Acumularea de steril carbonifer in halde (tabelul 1) are consecinte enorme asupra degradarii suprafetelor de teren, pe care le scot din circuitul natural.
Tabelul 1- Acumulari de steril carbonifer
|
|
|
Franta |
|
Japonia |
Polonia |
SUA |
|
mil tone |
1200 |
200 |
2000 |
600 |
700 |
3000 |
De asemena, degradarea fizico-chimica, sub actiunea factorilor meteo, determina maruntirea si solubilizarea compusilor poluanti care trec in sol, in apele freatice si in apele de suprafata.
Valorificarea deseurilor este o problema de importanta nationala in scopul recuperarii terenurilor si protectiei mediului- in Romania se produc 4.5 milioane tone de steril pe an.
2.CLASIFICAREA STERILELOR CARBONIFERE. DIRECTII DE GESTIONARE
In functie de sursa rezulta :
-sterile carbonifere de claubaj- prin selectarea carbunelui brun si a lignitului de pe benzile transportate aflate la suprafata
- sterile carbonifere de spalatorie- provenite de la prepararea huilei.
Sterilele de spalatorie rezulta in mai multe sorturi granulometrice (fig.2), in functie de procedeele de separare a carbunelui:
sterile de spalatorie (fractia grosiera) cu d= 10-250 mm- procese de separare prin suspensie;
sterile de spalatorie (fractia fina) cu d= 0.5-30 mm- procese de separare prin sedimentare;
slamuri(paste cu particule foarte fine) cu d< 0.5 mm sau d< 1mm- procese de separare prin flotatie.
Sorturile grosiere se haldeaza, iar sorturile cu particule fine si foarte fine, care contin cea mai mare concentratie de carbune, sunt valorificate la substituirea combustibililor primari si a componentei argiloase, in tehnologia ceramicii de zidarie si a cimentului.
|
STERILE CARBONIFERE |
|
|
|
STERILE DE SPALATORIE |
|
|
STERILE DE CLAUBAJ |
SORTUL 10-250mm |
|
SORTUL, D<500mm |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
SORTUL 0.5-30 mm |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
STERILE DEPOZITATE ĨN HALDE |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
SORTUL D<1mm |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
PARTIAL DEGRADATE 1-3 ANI |
In tara noastra, din procesul de innobilare a huilei din bazinul carbonifer Valea Jiului rezulta sterilele de spalatorie care se pot clasifica conform diagramei din fig.3. La Exploatarea de Preparare Petrosani rezultau annual (perioada 1990-1997) in jur de 300000 tone steril 0-0.5 mm(sist carbonifer filtrate sau turte de filtru de presa) si peste 1.2 mil tone steril sorturile 0.5-80 mm, care sunt haldate.
3.CARACTERISTICILE FIZICO-CHIMICE IN CORELATIE CU POTENTIALUL DE VALORIFICARE SI DE IMPACT ASUPRA MEDIULUI Continutul de carbune este variabil, ajungand in mod usual la 8-10%, adesea prezent sub forma de incluziuni in matricea mineral. Este important pentru evaluarea potentialului energetic, daca sterilele se valorifica in industria cimentului sau a ceramicii de zidarie. Compozitia mineralogica este o caracteristica importanta in ceea ce priveste potentialul de valorificare. Sterilele carbonifere contin, preponderent, minerale argiloase( 50-70%), cuart (20-30%), substanta carbunoasa (10-20%) si alte minerale: colorit, pirita si siderit. Pirita, prin caracterul chimic activ, sub actiunea factorilor climatici sufera procese de oxidare in sulfati de calciu, in prezenta mineralelor de carbonat de calciu. Degradarea treptata a mineralelor din sterilele carbonifere presupune o modificare graduala a compozitiei si a structurii, prin care se transforma in soluri argiloase. Substantele cu carbon de natura organica sunt in proportie de maxim 2.5%. Continutul in carbon anorganic este de 18-25% si inflenateaza durabilitatea si comportarea la tratament termic al sterilelor. Compozitia chimica a sterilelor carbonifere joaca un rol important in procesul de transformare si asupra potentialului de poluare, concretizat prin solubizarea / migrarea (lixivierea) sarurilor solubile in apele de suprafata si freatice sulfatii si clorurile favorizeaza formarea structurilor caolinitice. Compozitia oxidica a sterilelor carbonifere difera in functie de sursa, dar intotdeauna SiO2 este majoritare si variaza in limite largi, de 19-80%, iar continutul de Al2O3 este de 15-38%. Sulful este prezent in urmatoarele forme: FeSO4 MgSO4 CaSO4 FeSO2 Pirita (FeS2), principala forma de existenta e sulfului, sub actiunea factorilor atmosferici se oxideaza la FeSO4 si H2SO4. Ulterior sulfatul feros, se oxideaza la sulfat feric care, in prezenta mineralelor alkaline determina formarea sulfatilor de calciu, de magndeziu, de sodium sau de potasiu. Determinarea continutul in sulfati este foarte importanta in contextul valorificarii ca materii prima pentru ciment si ceramica de zidarie, de aceea standardele limiteaza continutul in sulfati solubili la 0.2% SO3. Daca sterilul carbonifer este stabilizat cu ciment in lucrari de geotehnica si fundatii, continutul in sulfati solubili este limitat la 1%. Evaluarea continutului in cloruri este ceruta la valorificarea in lucrari de constructii, cat si ca materie prima in industria cimentului si a ceramicii de zidarie. Mari cantitati de steril carbonifer sunt utilizate in lucrari de structura pentru drumuri, cai ferate, canale de aductiune a apelor etc. Daca sterilul carbonifer nu este compact apele de ploaie prin percolare, dizolva sarurile iar salinitatea rezultata poate fi chiar mai mare decat a apei de mare, putand afecta profound resursele de apa freatica si de suprafata. De asemenea la utilizarea sterilelor carbonifere in lucrari ingineresti este necesar de prevazut potentialul coroziv fata de betoanele cu care au contact si fata de armatura betoanelor. In mod uzual proiectele pentru aplicatiile geotehnice prevad un grad mare de compactare pentru prevenirea percolarii apei care dizolva sarurile solubile. Continutul in cloruri este relativ scazut, 0.01- 0.06% in majoritatea depozitelor de steril carbonifer din tarile europene. Valoarea pH-ului variaza in timp. Sterilele nedegradate (depozitate pe o perioada de 0.5 ani) au un pH= 7.1-7.5 dar pe masura ce perioada de haldare creste pH-ul devine acid, ca urmare a oxidarii piritei. Viteza de oxidare e piritei depinde de aerarea haldei, process controlat de granulometrie si de gradul de compactare. Aciditatea este diminuata de mineralele alkaline. Prin urmare caracterul acido-bazic variaza in limte largi pe un domeniu de pH= 3-10. Sterilele de filtru presa( sist carbunos filtrate, sortul 0-0.5 mm) si sterilele carbonifere de spalatorie (sortul 0.5- 80 mm) de la Exploatatrea de Preparare Petrosani au caracteristici fizico-chimice tabelul 4 care pot fi relevante pentru aprecierea valorificarii in industria cimentului si a ceramicii de constructii, ca materie prima si combustibil de substitutie. Tabelul 4- Caracteristicile fizico-chimice ale sterilelor carbonifere de la CNH- Petrosani
4. VALORIFICAREA STERILELOR CARBONIFERE Datorita cantitatilor enorme de sterile carbonifere accumulate in halde, cu impact major de ordin ecologic si social, promovarea unor directii de valorificare depaseste interesele locale, devenind o problema de importanta nationala. Costurile economice si sociale de stocare a sterilelor carbonifere fac atractive, practice, toate metodele nepoluante de utilizare a acestor deseuri. La reducerea cheltuielilor de haldare se adauga beneficii economice si tehnice datorate utilizarii in diferite domenii ca de exemplu: lucrari ingineresti hidrotehnice si rutiere; lucrari de reabilitare ecologice (de umplutura a activitatilor miniere abandonate si de recuperare a terenurilor degradate); fabricarea materialelor de constructii( ciment, ceramica de zidarie si aggregate usoare sinterizate). Toate aceste directii de valorificare promoveaza simultan si protectia mediului, pentru ca se reduce volumul de deseu si se protejeaza resursele naturale de materii prime prin substituire cu steril carbonifer. Se redau zonelor rezidentiale si agriculturii, dar mai ales naturii, mari suprafete, prin diminuarea haldelor de steril si prin recuperarea terenurilor degradate( mai ales in zonele cu mine si cariere de suprafata parasite). De mult timp industria miniera a utilizat sterilul carbonifer in lucrari ingineresti, de mici dimensiuni, pe plan local. Utilizarea sterilelor ca material de constructie in domeniul geotehnicii, prin inlocuirea pamanturilor naturale, s-a dezvoltat in ultimii 25 de ani. Domeniile de utilizare a sterilelor carbonifere se prezinta schematic in fig.5.
Utilizarea sterilelor carbonifere in lucrari ingineresti are avantajul ca nu necesita o procesare prealabila( preparare) este o valorificare primara. Ĩn alte domenii de utilizare, sterilele sunt procesate prin sortare, maruntite, omogenizare, operatii care preced valorificarea secundara. In al treilea rand, sterilul carbonifer poate fi tratat termic, conform tehnologiei ceramice, la parametrii dependenti de compozitia sa chimica si mineralogica, de performantlele tehnice ale materialelor de constructii.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.com