Colectarea deseurilor de tip namoluri de la statiile de epurare a apelor uzate

Romania nu dispune de o retea dezvoltata de furnizori de servicii in domeniul gestionarii deseurilor, care sa efectueze colectarea si/sau recuperarea / tratarea / eliminarea deseurilor periculoase. Agentii de colectare a deseurilor par a fi, in general, companii private si sunt mai degraba intreprinderi locale decat organizatii nationale.

In ceea ce priveste gestionarea deseurilor periculoase in Romania exista un numar foarte mic de furnizori de astfel de servicii. Iar acestia ofera in general doar colectarea deseurilor nu si transportul acestora, deoarece capacitatea lor de transport este redusa. Astfel, transportul deseurilor periculoase este realizat in general de catre generatorii de deseuri. Totusi, mai mult de 80% din totalul deseurilor periculoase sunt depozitate sau stocate, si acest lucru se intampla, in general, la sau foarte aproape de locul de generare a deseurilor periculoase, ceea ce necesita un transport minim.

Pentru planificarea sistemelor tehnice de colectare a deseurilor periculoase, Romania trebuie sa ia in considerare:

tipul industriei;

tipurile deseurilor periculoase;

tipurile containerelor specifice pentru fiecare tip de deseu periculos (unde este cazul);

separarea corecta a deseurilor pe tipuri;

accesul rutier pentru vehiculele de colectare.

In ceea ce priveste containerele de colectare a deseurilor periculoase, Romania isi propune sa reglementeze tipuri de containere de colectare in functie de tipul deseurilor si de gradul de periculozitate a acestora.

Transportul deseurilor de tip namoluri

Transportul deseurilor dintr-un loc in altul pe teritoriul Romaniei este supus unei proceduri de reglementare si control stabilite prin Ordinul nr. 2/2004 modificat si completat de Ordin 986/2006.

Procedura de reglementare si control al transportului de deseuri se aplica deseurilor periculoase si deseurilor nepericuloase prevazute in anexa nr. 2 la <LLNK 12002    856 20 301 0 33>HG nr. 856/2002 privind evidenta gestiunii deseurilor si pentru aprobarea listei cuprinzand deseurile, inclusiv deseurile periculoase.

Transportul deseurilor poate fi local, judetean sau interjudetean.

Instalatia la care se transporta deseurile pentru valorificare sau eliminare trebuie sa detina autorizatie de mediu conform legislatiei in vigoare.

Intreprinderile care efectueaza expeditii si transporturi rutiere de marfuri periculoase sau operatiuni de incarcare/descarcare legate de transportul acestora vor desemna una sau mai multe persoane in calitate de consilier de siguranta pentru a organiza transportul rutier al marfurilor periculoase sau operatiunile de incarcare/descarcare legate de aceste transporturi.

Fiecare transport de deseuri periculoase care sunt generate intr-o cantitate mai mare de 1 tona/an din aceeasi categorie de deseuri trebuie sa fie insotit de un formular de expeditie/de transport si de aprobarea simpla valabila pentru un singur transport sau de o copie a aprobarii generale valabile pentru mai multe transporturi.

Transportul deseurilor periculoase care se genereaza intr-o cantitate mai mica de 1 tona/an din aceeasi categorie de deseuri se efectueaza in baza formularului de expeditie/de transport, in care se precizeaza clar ca aceste deseuri sunt generate intr-o cantitate mai mica de 1 tona/an.

Deseurile periculoase care fac obiectul transportului trebuie sa fie ambalate in conformitate cu prevederile legale referitoare la transportul marfurilor periculoase.

Evitarea producerii deseurilor

Prevenirea generarii de deseuri sau minimizarea trebuie discutata sau planificata in stransa corelare cu gospodarirea resurselor si produselor.

Prevenirea deseurilor, ca si generarea deseurilor, depinde de factori ca:

activitatile economice;

modelul de productie si consum;

modificarile demografice;

inovatiile tehnologice.

De aceea, primul pas spre o strategie globala in ceea ce priveste prevenirea deseurilor il reprezinta corelarea tuturor instrumentelor disponibile. In aceasta faza nu este posibil sa se propuna tinte cuantificabile pentru prevenirea deseurilor. Se pot oferi insa elemente privind    scopul prevenirii deseurilor in diferite sectoare.

Domeniul-tinta pentru prevenirea aparitiei deseurilor este industria producatoare. Exista o cerinta evidenta de imbunatatire a cunostintelor in ceea ce priveste prevenirea deseurilor in cadrul tehnologiilor de productie folosite in Romania. Toate ramurile industriale trebuie informate si sprijinite pentru a minimiza generarea de deseuri prin modificarea tehnicilor de productie si prin reutilizarea si reciclarea interna a "produselor" nedorite. In special respectarea cerintelor directivei privind Prevenirea si Controlul Integrat al Poluarii (IPPC) preluata prin OU 34/2002, va convinge factorii industriali de beneficiile atat ecologice cat si economice ale prevenirii. Este cunoscut din experienta tarilor membre UE ca aceasta poate fi cea mai eficienta metoda de prevenire a deseurilor.

Prevenirea reprezinta principalul pas intr-un sistem integrat de gestionare a deseurilor, pe termen lung. De aceea trebuie introdusa in viitoarele planuri de dezvoltare economica.

Procese si procedee de prelucrare a namolului

Tabelul 6

Procedee de prelucrare a namolului

Procesele de prelucrare a namolurilor sunt multiple si variate, in functie de provenienta si caracteristicile lor, dar si in functie de modul final de evacuare.

Clasificarea proceselor de prelucrare se poate face dupa diferite criterii, cum ar fi reducerea umiditatii, mineralizarea componentei organice etc.

In tabelul 6 se prezinta o grupare a procedeelor de prelucrare sugerand posibilitatea alegerii unei scheme tehnologice convenabile fiecarui tip de namol si conditiilor specifice locale.

Ingrosarea namolului

Aceasta metoda constituie cea mai simpla si larg raspandita metoda de concentrare a namolului, avand drept rezultat reducerea si ameliorarea rezistentei specifice la filtrare. Ingrosarea se poate realiza prin decantare, flotare sau centrifugare, gradul de ingrosare depinzand de mai multe variabile, dintre care mai importante sunt: tipul de namol, concentratia initiala a solidelor, temperatura, utilizarea agentilor chimici, durata de ingrosare etc.

Prin ingrosare, volumul namolului se poate reduce de circa 20 de ori fata de volumul initial, dar ingrosarea este eficienta tehnico-economic pana la o concentratie de solide de 8-10%.

Ingrosarea namolului este de mai multe feluri:

ingrosare gravitationala;

ingrosare prin flotare;

ingrosare prin centrifugare;

In tabelul 7. se prezinta date comparative asupra diferitelor procedee de ingrosare a namolului.

Tabelul 7

Date comparative intre diferite procedee de ingrosare a namolului

Fermentarea namolului

Fermentarea namolului, in vederea unei prelucrari ulterioare sau a depozitarii se poate realiza prin procedee anaerobe sau aerobe - primele fiind cel mai des folosite. In procesul de fermentare, materialul organic este mineralizat, iar structura coloidala a namolului se modifica. Namolul fermentat poate fi mai usor deshidratat, cu cheltuieli mai mici decat in cazul namolului brut.

Fermentarea anaeroba a namolului

Cinetica fermentarii anaerobe se desfasoara sub influenta a doua grupe principale de bacterii:

- facultativ anaerobe, acido-producatoare, care transforma substantele organice complexe (hidrati de carbon, proteine, grasimi)in substante organice mai simple (acizi organici, alcooli, cetone etc) cu ajutorul enzimelor extracelulare;

- anaerobe, metano-producatoare, care utilizeaza ca hrana moleculele mai simple de substante organice si cu ajutorul enzimelor intracelulare sunt transformate in compusi simpli: apa, bioxid de carbon si metan.

Viteza de reactie globala este data de faza cea mai lenta, cea de gazeificare, datorita vitezei de multiplicare redusa a bacteriilor si de marea sensibilitate la conditiile de mediu. Asa cum este cunoscut, din procesul de fermentare anaeroba rezulta gazul de fermentare combustibil (biogaz) utilizat ca sursa neconventionala de energie.

Un fermentator (digester), anaerobic este prezentat in fig. 3.

Fig.3. Fermentator anaerobic

Fermentarea aeroba a namolului

Acest proces consta, ca si fermentarea anaeroba, dintr-un proces de degradare biochimica a compusilor organici usor degradabili. Fermentarea aeroba se realizeaza in practica prin aerarea separata a namolului (primar, secundar sau amestec) in bazine deschise. Echipamentul de aerare este acelasi ca si pentru bazinele de namol activ. Fermentarea aeroba a namolului se recomanda mai ales pentru prelucrarea namolului activ in exces, cand nu exista treapta de decantare primara, sau cand namolul primar nu se preteaza la fermentare anaeroba

Avantajele procedeului sunt:

- exploatare simpla

- lipsa mirosurilor neplacute;

- igienizarea namolului (reducerea numarului de germeni patogeni) si reducerea cantitatii de grasimi.

Dintre dezavantaje se semnaleaza, ca mai importante, consumul de energie pentru utilajele de aerare proprii, comparativ cu fermentarea anaeroba care produce si gaz de fermentare.

Tabelul 8

Date comparative privind fermentarea anaeroba si aeroba

Majoritatea Rezervoarelor de fermentare a namolului de tip clasic (Fig 4) functioneaza ineficient din urmatoarele motive:

- deteriorarea rapida a structurii de rezistenta datorita deficientelor in executie a rezervoarelor de forma clasica (cilindru intre doua trunchiuri de con);

- eficienta si fiabilitate scazuta a echipamentelor de incalzire si recirculare a namolului;

- deznisiparea necorespunzatoare a apelor uzate care face ca nisipul ce trece de deznisipatoare, producand colmatarea rezervoarelor.

Fig. 4 Rezervoare de fermentare a namolului de tip clasic

Construirea de RFN-uri cu structura moderna, tip para, (Fig. 5) dotarea cu echipamente cu randament ridicat si fiabile, corelate cu o deznisipare corespunzatoare a apelor uzate vor contribui la eficientizarea fermentarii namolurilor. Cantitatile semnificative de biogas obtinute vor putea fi utilizate ca sursa de energie iar namolurile stabilizate corespunzator pot fi folosite in agricultura dupa deshidratare.

Fig. 5 Rezervor de fermentare a namolului tip pana

Rezervoarele de gaz

Rezervoarele de gaz din statiile existente (clopot metalic amplasat intr-o cuva de beton - Fig. 6) sunt de cele mai multe ori nefunctionale. Sistemul de culisare a clopotului la umplere si golire se blocheaza deseori iar clopotul se voaleaza. Remedierea este dificila, de durata si costisitoare.

Fig. 6 Rezervoare de gaz clasice - clopot metalic in cuva din beton armat

Rezervoarele de gaz moderne (Fig. 7) sunt sferice, realizate din membrana elastica din cauciuc special. Exploatarea lor este simpla si aparent mai putin periculoasa.

Fig. 7 Rezervoare de gaz sferice din membrana elastica

Scopul uscarii namolurilor este de a le pregati pentru conditioner, pentru sol sau pentru incinerare. Arderea este ultima varianta.

Conditionarea namolului

Aducerea namolurilor primare, secundare sau stabilizate in categoria namolurilor usor filtrabile se realizeaza, in principal, prin conditionare chimica sau termica. Se pot obtine, teoretic, rezultate satisfacatoare si prin adaos de material inert (zgura, cenusa, rumegus etc.), dar acest procedeu prezinta dezavantajul de a creste considerabil volumul de namol ce trebuie prelucrat in continuare.

Conditionarea chimica

Conditionarea namolului cu reactivi chimici este o metoda de modificare a structurii sale, cu consecinta asupra caracteristicilor de filtrare.

Agentii de conditionare chimica a namolului se pot grupa in trei categorii:

- minerali: sulfat de aluminiu, clorhidrat de aluminiu, clorura ferica, sulfat feros , oxid de calciu, extracte acide din deseuri;

- organici: polimeri sintetici (anioni, cationi sau neionici), produsi de policondensare sau polimeri naturali;

- micsti: amestec de polimeri sintetici cu saruri minerale sau amestec de coagulanti minerali.

Conditionarea termica

Acest mod de conditionare se realizeaza la temperaturi de 100-200⁰C, presiuni de 1-2,5 atm si durate de incalzire pana la 60 min, depinzand de tipul si caracteristicile namolului si de procesul utilizat. Partile principale ale unei instalatii de conditionare termica sunt: reactorul, in care se realizeaza tratarea namolului la temperaturi mentionate mai sus; schimbatorul de caldura, in care namolul proaspat este preincalzit de namolul tratat; boilerul pentru prepararea aburului necesar ridicarii temperaturii in reactor si decantorul de namol tratat.

Avantajele principale ale conditionarii termice sunt: lipsa mirosurilor neplacute in timpul conditionarii, conditionare fara adaos de substante chimice si sterilizarea namolului.

Alte procedee de conditionare

Conditionarea prin inghetare produce un efect similar cu conditionarea termica. La temperaturi scazute, structura namolului se modifica, iar la dezghetare cedeaza cu usurinta apa.

Conditionarea cu material inert trebuie analizata pentru anumite tipuri de namol si surse de materiale inerte locale, fie pentru cresterea puterii calorice a namolului (in cazul incinerarii), fie pentru valorificarea namolului (agricola, ameliorarea solului, redare in circuitul agricol).

9.4. Deshidratarea namolului

In scopul prelucrarii avansate sau eliminarii finale, apare necesitatea reducerii continutului de apa din namol pentru diminuarea costurilor si volumelor de manipulat.

In cazul statiilor mici de epurare (debite mici de namol), deshidratarea se poate realiza prin procedee naturale (platforme pentru uscarea namolurilor sau iazurilor de namol) in cazul in care se dispune de spatiu si sunt asigurate conditiile de protectie ale mediului inconjurator (protectia apelor subterane, asezarilor umane, aerului etc).

Metodele mecanice de deshidratare sunt larg aplicate pentru diferite tipuri de namol (namol brut, fermentat, de precipitare etc). Pentru a obtine o separare eficienta a fazelor se impune conditionarea prealabila a namolului.

Deshidratarea naturala pe platforme de uscare a namolului este larg utilizata, avand in vedere simplitatea constructiei si costul redus de exploatare.

Uscarea

Reducerea avansata a umiditatii namolului se poate realiza prin evaporarea fortata a apei, pana la o umiditate de 10-15%, in instalatii speciale si cu aport de energie exterioara

Principalele tipuri de instalatii utilizate pentru uscarea termica a namolului sunt: uscatoare cu vetre etajate, uscatoare rotative si uscatoare prin atomizare. Pentru calcului necesarului de caldura ce trebuie furnizata sistemului trebuie sa se tina seama, in principal, de necesarul pentru evaporarea apei din namol, preincalzirea materialului, dezodorizarea gazelor rezultate etc. Intrucat randamentul termic al instalatiilor nu depaseste, de regula, 50%, s-a calculat ca pentru uscarea unui namol cu umiditate d circa 80%, pana la umiditate de circa 10%, sunt necesare circa 4500 kcal/kg substanta uscata. Pentru reducerea necesarului de caldura se recomanda deshidratarea prealabila a namolului, preincalzirea aerului admis in sistem si recuperarea caldurii reziduale. Desi procedeul este costisitor si putin aplicat, are totusi o serie de avantaje legate, mai ales, de valorificarea agricola a namolului: produce namol steril, reduce considerabil volumul de materialului datorita indepartarii apei, necesita suprafete de depozitare mici, este practic neinfluentat de prezenta substantelor toxice sau inhibatoare.

Fig. 8 Platforme de uscare pentru deshidratarea namolului

Incinerarea namolului

Daca namolurile rezultate din epurarea unor ape uzate industriale contin compusi organici si/sau anorganici toxici ce nu permit valorificarea agricola, depozitarea pe sol sau aplicarea procedeelor de recuperare a substantelor utile, se face apel la incinerare ca singura alternativa acceptabila. In timpul incinerarii compusii organici sunt oxidati total, iar compusii minerali sunt transformati in oxizi metalici ce se regasesc in cenusa.

Pentru incinerare se recomanda reducerea prealabila a umiditatii namolului brut si evitarea stabilizarii aerobe sau fermentarii anaerobe, care diminueaza puterea calorica a materialului supus incinerarii.

Prelucrarea namolului inainte de incinerare trebuie sa conduca la autocombustie. Tinand cont de un necesar de 2,6 MJ/kg pentru evaporare si pierderi de energie de minimum 10%, se recomanda o umiditate a namolului la alimentare de circa 50%. Daca umiditatea este mai mare sau daca temperatura de combustie trebuie sa fie mai mare de 750⁰C, pentru a evita degajarea mirosurilor neplacute apare necesitatea combustibilului suplimentar.

Toate instalatiile de incinerare trebuie echipate cu instalatii de spalare sau filtrarea gazelor de ardere, pana la obtinerea unui continut de suspensii (cenusa) la evacuare de 150-200 g/m³.

Incinerarea namolului semiplastic, cu putere calorica mica si continut ridicat de apa impune echipament special, pentru a mentine un raport adecvat suprafata/volum in timpul combustiei.

In acest scop, pentru incinerarea namolului se utilizeaza cuptoare rotative cilindrice, cu vetre multiple sau cu pat fluidizat.

Impactul deseurilor asupra mediului ambiant si sanatatii populatiei

In general, ca urmare a lipsei de amenajari si a exploatarii deficitare, depozitele de deseuri se numara printre obiectivele recunoscute ca generatoare de impact si risc pentru mediu si sanatatea publica.

amolului deseuica a deseurilor Principalele forme de impact si risc determinate de depozitele de deseuri orasenesti si industriale, in ordinea in care sunt percepute de populatie, sunt:

• modificari de peisaj si disconfort vizual;
• poluarea aerului;
• poluarea apelor de suprafata;
• modificari ale fertilitatii solurilor si ale compozitiei biocenozelor pe terenurile invecinate.

Poluarea aerului cu mirosuri neplacute si cu suspensii antrenate de vant este deosebit de evidenta in zonele in care nu se practica exploatarea pe celule si acoperirea cu materiale inerte.

Scurgerile de pe versantii depozitelor aflate in apropierea apelor de suprafata contribuie la poluarea acestora cu substante organice si suspensii.

Scoaterea din circuitul natural sau economic a terenurilor pentru depozitele de namoluri este un proces ce poate fi considerat temporar, dar care in termenii conceptului de "dezvoltare durabila", se intinde pe durata a cel putin doua generatii daca se insumeaza perioadele de amenajare (1-3 ani), exploatare (15-30 ani), refacere ecologica si postmonitorizare (15-20 ani).

In termeni de biodiversitate, un depozit de deseuri inseamna eliminarea de pe suprafata afectata acestei folosinte a unui numar de 30-300 specii/ha, fara a considera si populatia microbiologica a solului. In plus, biocenozele din vecinatatea depozitului se modifica in sensul ca:

in asociatiile vegetale devin dominante speciile ruderale specifice zonelor poluate;

unele mamifere, pasari, insecte parasesc zona.

Deseurile, dar mai ales cele industriale, constituie surse de risc pentru sanatate datorita continutului lor in substante toxice precum metale grele (plumb, cadmiu), pesticide, solventi, uleiuri uzate.

Problema cea mai dificila o constituie materialele periculoase (inclusiv namolurile toxice) care sunt depozitate in comun cu deseuri solide orasenesti. Aceasta situatie poate genera aparitia unor amestecuri si combinatii inflamabile, explozive sau corozive; pe de alta parte, prezenta reziduurilor menajere usor degradabile poate facilita descompunerea componentelor periculoase complexe si reduce poluarea mediului.

Problemele cu care se confrunta gestionarea deseurilor in Romania pot fi sintetizate astfel:

depozitarea pe teren descoperit este cea mai importanta cale pentru eliminarea finala a acestora;

depozitele existente sunt uneori amplasate in locuri sensibile (in apropierea locuintelor, a apelor de suprafata sau subterane, a zonelor de agrement);

depozitele de deseuri nu sunt amenajate corespunzator pentru protectia mediului, conducand la poluarea apelor si solului din zonele respective;

depozitele actuale de deseuri, in special cele orasenesti, nu sunt operate corespunzator: nu se compacteaza si nu se acopera periodic cu materiale inerte in vederea prevenirii incendiilor, a raspandirii mirosurilor neplacute; nu exista un control strict al calitatii si cantitatii de deseuri care intra pe depozit; nu exista facilitati pentru controlul biogazului produs; drumurile principale si secundare pe care circula utilajele de transport deseuri nu sunt intretinute, mijloacele de transport nu sunt spalate la iesirea de pe depozite; multe depozite nu sunt prevazute cu imprejmuire, cu intrare corespunzatoare si panouri de avertizare.

terenurile ocupate de depozitele de deseuri sunt considerate terenuri degradate, care nu mai pot fi utilizate in scopuri agricole; la ora actuala, in Romania, peste 12000 ha de teren sunt afectate de depozitarea deseurilor menajere sau industriale;

Toate aceste considerente conduc la concluzia ca gestiunea deseurilor necesita adoptarea unor masuri specifice, adecvate fiecarei faze de eliminare a deseurilor in mediu. Respectarea acestor masuri trebuie sa faca obiectul activitatii de monitoring a factorilor de mediu afectati de prezenta deseurilor.