W instalacjach mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów (MBP) oraz na nowoczesnych składowiskach odcieki z kompostowania i biologicznej stabilizacji są jednym z największych wyzwań technologicznych. Poniżej opisujemy, jak, gdzie i kiedy powstają odcieki w tych instalacjach.
Spis treści
Odcieki w instalacjach MBP
W zakładach MBP odpady komunalne są dzielone na frakcje. Część biodegradowalna (tzw. podsitowa) trafia do części biologicznej, gdzie poddawana jest procesom tlenowym (kompostowanie, stabilizacja) lub beztlenowym (fermentacja).
W sekcji biologicznej MBP odcieki pojawiają się w konkretnych punktach technologicznych:
- Hale rozładunku i segregacji mechanicznej. Odpady komunalne trafiające do zakładu często już są wilgotne (szczególnie bioodpady kuchenne). Podczas rozładunku, rozrywania worków i przesiewania na sitach bębnowych dochodzi do grawitacyjnego wyciskania cieczy. Odcieki te są skrajnie zanieczyszczone, mają bardzo wysokie wskaźniki ChZT i BZT₅ (wysokie obciążenie organiczne) oraz intensywny, nieprzyjemny zapach.
- Tunele i bioreaktory fermentacyjne. Jeśli w MBP stosuje się fazę beztlenową, odcieki (często nazywane tu odciekiem pofermentacyjnym lub procesowym) są celowo zawracane do procesu, żeby uwodnić świeży wsad. Nadmiar musi jednak zostać odprowadzony.
- Place dojrzewania stabilizatu. Po wyjściu z reaktorów materiał (tzw. stabilizat) dosycha i dojrzewa na otwartych lub półotwartych placach. Każdy opad deszczu na taki plac generuje potężne ilości odcieków.
Odcieki w napowietrzanej kompostowni
W nowoczesnych kompostowniach proces tlenowy prowadzi się w sposób kontrolowany. Najczęściej w zamkniętych rękawach foliowych, żelbetowych tunelach lub na pryzmach z systemem napowietrzania podposadzkowego, czyli wpychania lub zasysania powietrza przez ruszty w podłodze. W takich miejscach powstawanie odcieków ma unikalną dynamikę.
Gdzie powstają
- Na dnie pryzmy lub tunelu. Pod wpływem ciężaru biomasy i grawitacji woda technologiczna ścieka na posadzkę, gdzie specjalne kanały (rury drenażowe wbudowane w posadzkę) natychmiast ją wychwytują.
- W systemie odciągu powietrza (skropliny). Przy aktywnym napowietrzaniu bakterie mocno podgrzewają pryzmę, nawet do 60–70°C. Ciepłe powietrze wysysa wilgoć z kompostu. Gdy to nasycone parą powietrze trafia do rurociągów wentylacyjnych lub skruberów (płuczek gazów), gwałtownie się ochładza. Powstają wtedy ogromne ilości tzw. kondensatu (skroplin), który technologicznie również jest traktowany jako odciek.
Kiedy powstają
Najintensywniej w pierwszych 2–3 tygodniach procesu (faza termofilna). Wtedy aktywność mikroorganizmów jest najwyższa, a struktura komórkowa odpadów ulega zniszczeniu i uwalnia wodę.
Ważny aspekt technologiczny: w napowietrzanych kompostowniach odcieki procesowe są towarem deficytowym lub pożądanym. Napowietrzanie mocno wysusza pryzmę, dlatego czyste odcieki technologiczne bardzo często zawraca się i wykorzystuje do ponownego zraszania kompostu, aby utrzymać optymalną wilgotność dla bakterii (ok. 50–60%).
Odcieki ze składowiska odpadów współpracującego z MBP
Nowoczesne składowisko odpadów różni się od starego wysypiska tym, że nie trafiają na nie odpady nieprzetworzone. Trafia tam głównie balast po procesach MBP, czyli frakcja, której nie dało się odzyskać ani skompostować, oraz materiał ustabilizowany biologicznie.
Mimo że odpady te są już częściowo „nieaktywne”, składowisko nadal generuje specyficzne odcieki.
Gdzie powstają
- W warstwie drenażowej na dnie kwatery. Nad dnem składowiska, które wyłożone jest folią PEHD i geomembraną, znajduje się warstwa żwiru oraz perforowane rury drenażowe. Tam spływają wszystkie ciecze z całego „ciała” składowiska.
- W piezometrach i studzienkach zbiorczych. Odcieki grawitacyjnie spływają do studni zbiorczych, skąd są pompowane do zbiorników retencyjnych lub bezpośrednio na oczyszczalnię.
Kiedy powstają
- W trakcie eksploatacji kwatery (odcieki operacyjne). Kiedy kwatera składowa jest otwarta, każdy deszcz nawadnia odpady. Im większa powierzchnia odkrytych odpadów, tym więcej odcieków w czasie ulew.
- Długofalowo (faza poeksploatacyjna). Nawet po zamknięciu i zrekultywowaniu składowiska, czyli przykryciu go warstwą gliny i humusu, procesy wymywania trwają. Składowisko generuje odcieki jeszcze przez 30 lat po zakończeniu przyjmowania odpadów.
Czym różnią się te odcieki
| Miejsce | Charakterystyka odcieku | Główny czynnik inicjujący |
|---|---|---|
| MBP (hala, segregacja) | Bardzo gęsty, ekstremalnie zagrzybiony, silny fetor, wysokie stężenia organiczne. | Ściskanie mechaniczne i gnicie świeżych odpadów. |
| Napowietrzana kompostownia | Ciepły, bogaty w kwasy organiczne i azot amonowy, duża ilość skroplin (kondensatu). | Intensywne napowietrzanie i parowanie w gorącej fazie rozkładu. |
| Składowisko odpadów | Wysokie zasolenie (chlorki, siarczany), obecność metali ciężkich, substancje humifikacyjne. | Perkolacja (przemywanie) odpadów przez wody opadowe. |
Czym są odcieki i gdzie jeszcze powstają, opisujemy w artykule: Odcieki: co to jest, gdzie i kiedy powstają.
FAQ
Gdzie w instalacji MBP powstają odcieki?
W halach rozładunku i segregacji mechanicznej, w tunelach i bioreaktorach fermentacyjnych oraz na placach dojrzewania stabilizatu, gdzie każdy opad deszczu generuje duże ilości odcieków.
Czym są skropliny w napowietrzanej kompostowni?
Przy aktywnym napowietrzaniu bakterie podgrzewają pryzmę nawet do 60–70°C, a ciepłe powietrze wysysa wilgoć z kompostu. Gdy to powietrze trafia do rurociągów wentylacyjnych lub skruberów, gwałtownie się ochładza i powstaje kondensat (skropliny), który technologicznie też jest traktowany jako odciek.
Kiedy kompostownia wytwarza najwięcej odcieków?
W pierwszych 2–3 tygodniach procesu, w fazie termofilnej. Wtedy aktywność mikroorganizmów jest najwyższa, a struktura komórkowa odpadów ulega zniszczeniu i uwalnia wodę.
Po co w kompostowni zawraca się odcieki do pryzmy?
Napowietrzanie mocno wysusza pryzmę, dlatego czyste odcieki technologiczne zawraca się do ponownego zraszania kompostu, żeby utrzymać optymalną wilgotność dla bakterii (ok. 50–60%).
Jak długo składowisko wytwarza odcieki po zamknięciu?
Procesy wymywania trwają także po zamknięciu i rekultywacji. Składowisko generuje odcieki jeszcze przez 30 lat po zakończeniu przyjmowania odpadów.