Możliwości zastosowania metody fermentacji metanowej do unieszkodliwiania odpadów w warunkach polskich.PDF

(1998 KB) Pobierz
73489507 UNPDF
PRACA DYPLOMOWA
Temat pracy:
Możliwości zastosowania metody fermentacji
metanowej do unieszkodliwiania odpadów
w warunkach polskich
Spis treści
Wstęp..............................................................................................................................6
1. Charakterystyka i zagospodarowanie odpadów organicznych.............................8
1.1. Stan obecny i prognozy ilości bioodpadów....................................................... 8
1.2. Segregacja biofrakcji........................................................................................9
1.3. Unieszkodliwianie odpadów organicznych.....................................................12
1.3.1. Kompostowanie...................................................................................13
1.3.2. Fermentacja........................................................................................17
1.3.3. Spalanie..............................................................................................18
1.3.4. Składowanie............................................ ............................................ 18
2. Akty prawne i strategie dotyczące odpadów ulegających biodegradacji oraz
energetyki odnawialnej...........................................................................................20
2.1. Przepisy i strategie polskie.............................................................................20
2.1.1. Ustawa o odpadach............................................................................20
2.1.2. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami..................................................20
2.1.3. Strategia Rozwoju Energetyki Odnawialnej........................................23
2.2. Przepisy i strategie unijne...............................................................................24
2.2.1. Dyrektywa w sprawie odpadów...........................................................24
2.2.2. Dyrektywa w sprawie ziemnych składowisk odpadów........................24
2.2.3. Strategia rozwoju odnawialnych źródeł energii...................................25
3. Proces fermentacji beztlenowej..............................................................................27
3.1. Mechanizm procesu fermentacji.....................................................................27
3.2. Bakterie metanowe.........................................................................................29
3.3. Czynniki wpływające na proces fermentacji...................................................31
3.3.1. Czynniki fizyczne.................................................................................31
3.3.2. Czynniki chemiczne............................................................................33
4. Technologie fermentacji metanowej odpadów......................................................36
4.1. Techniczne aspekty fermentacji.....................................................................36
4.1.1. Rodzaje unieszkodliwianych odpadów................................................ 36
4.1.1.1. Osady ściekowe.......................................................................36
4.1.1.2. Odpady rolnicze.......................................................................37
4.1.1.3. Ścieki przemysłowe.................................................................38
4.1.1.4. Odpady komunalne..................................................................40
4
4.1.2. Zróżnicowanie technologii fermentacji................................................41
4.1.2.1. Technologie jednostopniowe, dwustopniowe i dwufazowe......42
4.1.2.2. Technologie mokre i suche......................................................44
4.1.2.3. Technologie mezofilowe i termofilowe.....................................45
4.1.3. Produkty fermentacji...........................................................................46
4.1.3.1. Biogaz......................................................................................46
4.1.3.2. Kompost i płynny nawóz organiczny........................................50
4.2. Przykłady stosowanych technologii................................................................52
4.2.1. BTA.....................................................................................................52
4.2.2. VALORGA...........................................................................................57
4.2.3. KOMPOGAS.......................................................................................59
4.2.4. DRANCO.............................................................................................62
4.2.5. IMK...................................................................................................... 64
5. Stan i perspektywy rozwoju fermentacji odpadów...............................................66
5.1. Stan i perspektywy rozwoju fermentacji odpadów na świecie........................66
5.2. Stan i perspektywy rozwoju fermentacji odpadów w Europie.........................69
5.3. Uwarunkowania ekonomiczne........................................................................73
6. Stan rozwoju technologii fermentacji metanowej odpadów w Polsce................77
6.1. Istniejące obiekty fermentacji metanowej odpadów w Polsce........................77
6.2. Inwestycje planowane....................................................................................79
6.3. Perspektywy dalszego rozwoju.......................................................................81
7. Wykorzystanie procesu fermentacji do unieszkodliwiania odpadów
w Puławach..............................................................................................................84
7.1. Ogólna charakterystyka Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych
w Puławach....................................................................................................84
7.2. Schemat technologiczny.................................................................................86
7.2.1. Dowóz odpadów..................................................................................87
7.2.2. Sortowanie odpadów...........................................................................87
7.2.3. Przetwarzanie biofrakcji w zawiesinę..................................................90
7.2.4. Fermentacja w wydzielonych komorach fermentacyjnych (WKF).......92
7.2.5. Produkty fermentacji...........................................................................94
7.2.6. Składowisko........................................................................................95
7.3. Korzyści i problemy związane z działalnością zakładu...................................97
8. Podsumowanie.........................................................................................................99
Literatura.....................................................................................................................103
Załączniki....................................................................................................................107
5
Wstęp
Współczesna wiedza z zakresu inżynierii środowiska nasuwa spostrzeżenia, że
niejednokrotnie najlepszym rozwiązaniem problemów środowiskowych jest próba
naśladowania samej natury. Wykształciła ona bowiem najdoskonalsze mechanizmy
zarówno oczyszczania wód, powietrza, jak i rozkładu substancji. Zadaniem
nowoczesnej technologii jest, w tym wypadku, uzyskanie większej kontroli nad
procesami naturalnymi, ich przyspieszenie i pełne wykorzystanie efektów.
Prawidłowa gospodarka odpadami ma niezwykle duże znaczenie w realizacji idei
zrównoważonego rozwoju. W przypadku, gdy pozwalają na to warunki, typ
zabudowy, ważne jest propagowanie rozwiązań lokalnych, a nawet indywidualnych,
np. kompostowania przydomowego. Umożliwia to na utrzymanie lokalnego obiegu
materii oraz kształtuje świadomość ekologiczną mieszkańców.
Jednak w aglomeracjach miejskich, zakładach przemysłowych, większych
gospodarstwach rolnych konieczne jest tworzenie obiektów scentralizowanych o
dużych możliwościach przerobu odpadów. Zalecaną metodą może być wtedy
technologia fermentacji metanowej. Oferuje ona bowiem pozytywne efekty, związane
zarówno z unieszkodliwianiem odpadów, jak również stanowi źródło odnawialnej
energii.
Mimo iż sam proces jest znany i stosowany od dawna, dopiero w ostatnich
kilkunastu latach technologie jego wykorzystania stały się na tyle dojrzałe
technicznie i ekonomicznie, że z powodzeniem mogą być wprowadzane na szeroką
skalę. Zastosowanie ich w naszym kraju stwarza szansę na zmianę systemu
gospodarki odpadami, opartej dotychczas w głównej mierze o ich składowanie.
6
Celem pracy jest przedstawienie możliwości, jakie daje wykorzystanie metody
fermentacji metanowej do unieszkodliwiania organicznej frakcji odpadów
komunalnych w Polsce.
Praca obejmuje charakterystykę odpadów organicznych i sposobów ich
unieszkodliwiania oraz stan ustawodawstwa polskiego i unijnego w tym zakresie.
Podaje podstawy procesów zachodzących w odpadach i opisuje stosowane w
różnych krajach technologie wykorzystujące beztlenowy rozkład substancji
organicznych. Przegląd aktualnego stanu oraz perspektyw rozwoju technologii
fermentacji w Europie i świecie odniesiony został do sytuacji w Polsce.
Przedstawiony w pracy Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych w
Puławach jest przykładem prawidłowo prowadzonej gospodarki odpadami. Zakład
ten może być wzorcem i zachętą do powstawania kolejnych obiektów tego typu w
Polsce.
7

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin