Postrojenje za mehaničko – biološku obradu otpada

26. siječnja 2017.

Koncept mehaničko-biološke obrade otpada razvio se kao posljedica nastojanja da se sustavom automatske separacije otpada omogući povrat korisnih sirovina iz otpada te da se biorazgradiv otpad, koji se do sada obično neobrađen odlagao u odlagalištima otpada, prije odlaganja obradi i inertizira/stabilizira. Ulazni materijal u postrojenje za mehaničkobiološku obradu otpada (u daljnjem tekstu: MBO postrojenje) predstavlja miješani komunalni otpad preostao nakon odvajanja (primarne selekcije) na mjestu nastanka više vrsta otpada (papir, metal, plastika, staklo, tekstil, biorazgradivi otpad,…) i dio zaprimljene količine neopasnog proizvodnog otpada. Ovaj se otpad, pri prijemu u MBO postrojenje ubacuje u namjenske prihvatne prostore (jame):

Predviđeni izlazni produkti procesa mehaničko-biološke obrade otpada su:

– inertizirana biostabilizirana frakcija – „biostabilat“, proizvod sličan kompostu (engl. CLO, Compost Like Output)
– čisti kompost
– goriva frakcija – gorivo iz otpada (GIO)
– otpad pogodan za materijalnu oporabu
– isparena voda (vodena para) i CO2
– otpadna tehnološka (procjedna) voda.

Danas je u svijetu razvijen i u praksi iskušan veći broj različitih varijantnih rješenja mehaničko-biološke obrade, pa se pod tim pojmom podrazumijevaju postrojenja s međusobno značajno različitim tehnološkim rješenjima, tehničkoj opremljenosti i uvjetima rada.

Tehnologija mehaničko-biološke obrade otpada u osnovi obuhvaća dva ključna procesa – mehaničku i biološku obradu otpada. Mehanička obrada otpada se odnosi na postupke usitnjavanja i peletizacije, drobljenja i mljevenja te prosijavanja, ali i druge metode mehaničke separacije zaprimljenog otpadnog materijala (npr. separacija uslijed djelovanja elektromagnetskih sila). Biološka obrada otpada sastoji se od postupaka biosušenja, biostabilizacije te aerobne (kompostiranje) ili anaerobne razgradnje.

Pri tome se rješenja primijenjenih mehaničkih i bioloških procesa mogu konfigurirati na različite načine u ovisnosti o sastavu otpada, a u svrhu postizanja širokog raspona specifičnih ciljeva, kao što su:

– maksimiziranje količine obnovljenih sirovina (staklo, metali, plastika, papir i dr.)
– proizvodnja krutog goriva iz otpada (GIO)
– proizvodnja biostabiliziranog materijala („biostabilata“) tj. proizvoda sličnog kompostu (CLO) za odlaganje
– proizvodnja komposta
– proizvodnja materijala pogodnog za proizvodnju odlagališnog plinau svrhu proizvodnje električne energije i/ili topline

Mehanička obrada otpada

Postrojenje za mehaničku obradu otpada zauzima sjeveroistočni dio CGO-a. To je velika industrijska hala pravokutnog oblika, dimenzija cca 70 x 130 m, dakle tlocrtne površine od 9.100 m2, visine oko 16 m. U blizini postrojenja, s njegove sjeverne strane, se nalazi biofilter tlocrtnih dimenzija cca 40 x 20 m i visine oko 2 m. Postrojenje je čvrsta montažna građevina u kojoj najveći dio zauzimaju prostori za prihvat i obradu ostatnog miješanog komunalnog otpada, ali sadrži i prostorije za radnike (sobe za odmor, svlačionice, tuševe, garderobu i sanitarni čvor), kao i kontrolne sobe, servisne prostorije, skladište i spremište radne opreme.

Elementi postrojenja:

– Prostor za prihvat miješanog komunalnog otpada (prihvatna jama dubine cca 5,5 m)
– Prostor za mehaničku obradu Miješanog komunalnog otpada
– Biofilter

Mehaničkom obradom otpada se iz mješanog komunalnog otpada izdvajaju razne vrste otpada pogodne za materijalnu oporabu ( reciklažu ) , kao što su:

plastika

metali

staklo

gorivo iz otpada

Biološka obrada otpada

Cilj biološke obrade otpada je dobiti produkt koji je stabiliziran i neaktivan, te koji se može odlagati na odlagalište (CLO) ili korititi kao humus u slučaju obrade odvojeno sakupljenog biootpada.
U postrojenju za mehaničku obradu, organska frakcija (<80 mm) premjestit će se u postrojenje za aerobnu biološku obradu na daljnju obradu. Tijekom ovoga procesa aerobni mikroorganizmi, kao što su bakterije i gljivice, razrađuju kompleksne organske spojeve na jednostavnije supstance te proizvode ugljikov dioksid, vodu, minerale i stabiliziranu organsku tvar. Kada ulaznu sirovinu čini odvojeno sakupljen biorazgradivi otpada iz kuhinja, vrtova i parkova tada se proizvod aerobne obrade otpada (kompostiranja) naziva kompost. Kada ulaznu sirovinu za aerobnu obradu čini biorazgradivi otpad izdvojen u postpuku mehaničke obrade miješanog komunalnog otpada, tada se proizvod označava kao “sličan kompostu” prema engleskom nazivu “Compost Like Output”, (CLO). Razliku između ove dvije vrste komposta čini njihova čistoća i upotrebljivost kao materijala za oplemenjivanje poljoprivrednh tla. U nastavku teksta koristit će se isti naziv za obradu obje vrste otpada, kompostiranje. Proces proizvodi toplinu koja uništava patogene (mikroorganizmi koji uzrokuju bolesti) te sjeme korova. Čim se prikladni materijal umiješa u hrpu prikladnog sastava, radom mikroorganizama započinje proces kompostiranja. Tijekom ove aktivne (intenzivne) faze, potrošnja kisika i stvaranje topline su na najvišim razinama. Nakon toga započinje period njege, u kojem se materijal puno sporije kompostira. Razgradnja organskog materijala nastavlja se dok mikroorganizmi ne potroše sve lako dostupne hranjive tvari te se većina ugljika prevede u ugljični dioksid. Prije nego li dođe do toga, završetak kompostiranja određuje se prema čimbenicima kao što su C:N omjer, potrošnja kisika, temperatura i miris. Faktori koji utječu na proces kompostiranja su omjer hranjivih tvari, prvenstveno ugljika i dušika, sadržaj vlage, koncentracija kisika, pH, aktivna površina, temperatura i vrijeme zadržavanja.

Sustav kompostiranja u reaktoru

Kompostiranje u zatvorenom prostoru (reaktoru) je relativno nov način kompostiranja koji omogućava brzi aktivni (intenzivni) proces biorazgradnje (1. faza) na manjem potrebnom prostoru. Korištenje zatvorenih “posuda” omogućuje puno veću kontrolu procesa i pripomaže brzini procesa te doprinosi kvaliteti kompostiranog materijala. Reaktori dolaze u raznim oblicima te imaju različite razine automatizacije. No, osnova reaktorskog kompostiranja je to što je materijal zatvoren u bubnju, silosu ili sličnoj strukturi, a zrak se upuhuje u kompostni materijal kako bi se kontrolirali i održavali optimalni uvjeti za kompostiranje. Ulazni materijal za biološku obradu predstavlja biorazgradiva komponenta dimenzija 0-80 mm, koja se odvaja na bubnjastom situ (80-300 mm) tijekom mehaničke obrade miješanog komunalnog otpada. Proces kompostiranja sastoji se od dvije faze: 1. faza se sastoji od intenzivne razgradnje u trajanju od 25 dana i 2. faze – dozrijevanja u trajanju od 42 dana. Prva faza se odvija u zatvorenim kompostnim “boksovima” (u značenju zatvorenog prostora, posude, komore) – Sustav kompostiranja u reaktoru, a druga faza na otvorenom prostoru uz prozračivanje prevrtanjem.

Procjedna voda opisanih kemijskih svojstava prikuplja se i prvenstveno koristi kao tehnološka voda recirkulacijom, a dio se namjenskim cjevovodom koji se ugrađuje ispod prostora za prihvat otpada i komora za kompostiranje odvodi u središnji spremnik procjednih/tehnoloških voda, iz kojega se dalje prosljeđuje u uređaj za pročišćavanje otpadnih tehnoloških i procjednih voda.