Zelena-Slovenija-logo

Portal za trajnostni razvoj

Kontakt:

Kontaktirajte nas na e-naslov info@zelenaslovenija.si ali pokličite na 03 42 66 700.

Poiskali bomo ustrezno rešitev za vas.

Mešani komunalni odpadki kot vir alternativnega goriva - EOL 129/130

Odpadki in energija | mag. Vlasta Ojsteršek, Tadej Ojsteršek, mag., Višja prometna šola Maribor, Srednja gradbena šola in gimnazija Maribor |
 

Odpadki predstavljajo pri nas in v svetu še vedno velik »problem«. Zaradi njih je marsikje okolje degradirano, količine pa se z rastjo števila prebivalstva in z rastjo bruto družbenega proizvoda večajo. V Sloveniji sledimo evropskim direktivam in jih prilagajamo našim razmeram. S sistematičnim ločevanjem komunalnih odpadkov dobimo sorazmerno čiste frakcije. Te lahko ponovno uporabimo, recikliramo ali energetsko izrabimo. Drugače pa je z mešanimi komunalnimi odpadki, kjer se nahajajo skupaj praktično vse vrste odpadkov iz gospodinjstev. Če hočemo iz mešanih komunalnih odpadkov dobiti posamezne frakcije, ki bodo uporabne kot sekundarne surovine, moramo uporabiti tehnološke postopke, ki nam bodo omogočili pridobitev čimbolj čistih frakcij. Vendar pa to ni tako enostavno, saj so odpadki prepojeni z vlago in nečistočami. Mehansko – biološka obdelava mešanih komunalnih odpadkov, poznana kot MBO postopek, ni več zadostna za pridobivanje sekundarnih surovin, ki so potrebne kot energenti. Tako nekatera slovenska podjetja dograjujejo v linije elemente, ki omogočajo nadaljnjo mehansko predelavo energetsko bogate lahke frakcije do nastanka granulatov določenih dimenzij. Ti se uporabljajo v cementarnah kot dopolnilno gorivo. Prispevek govori o primerjavi dveh linij (stare in nove) mehanske obdelave mešanih komunalnih odpadkov v slovenskem podjetju za zbiranje in predelavo komunalnih odpadkov. Stara linija ločuje mešane komunalne odpadke na težko in lahko frakcijo, nova, posodobljena linija, vključuje nadaljnjo mehansko obdelavo lahke frakcije, produkt pa je granulat, primeren za energetsko izrabo.

Ključne besede: mešani komunalni odpadki, težka frakcija, lahka frakcija, alternativno gorivo

 

1 Uvod

Iz najnovejših statistik EU lahko razberemo, da se je na področju uporabe odpadkov kot vira marsikaj spremenilo. Izboljšala se je učinkovita raba virov, kar pomeni izboljšanje kakovosti življenja ljudi, hkrati pa se zmanjšuje degradacija okolja. Nastajajo novi poslovni modeli, ki se trudijo za večjo učinkovitost k prehodu na trajnostno krožno gospodarstvo.

Na rabo virov imajo pomemben vpliv gostota, struktura prebivalstva ter geografska lega. Ena izmed pomembnih točk sedmega »Okoljskega akcijskega programa EU«, ki je stopil v veljavo januarja 2014, je, da potreben prehod v krožno gospodarstvo, ki upošteva celotni življenjski krog izdelka, zahteva občutno manjšo rabo virov in ne proizvaja skorajda nič odpadkov.

V Sloveniji je v zadnjem desetletju na področju ločevanja mešanih komunalnih odpadkov na posamezne frakcije opazen velik premik. V to nas sili zakonodaja, saj ne dovoljuje odlaganja mešanih komunalnih odpadkov na deponije, če niso obdelani. Nekatera podjetja razvijajo lastne mehanske linije strojnih postavitev, s katerimi želijo kot produkte dobiti čim bolj čiste frakcije bodisi za snovno izrabo ali kot alternativo tudi energijsko izrabo odpadkov.

V prispevku bo opisana raziskava pridobivanja alternativnega goriva iz mešanih komunalnih odpadkov (v nadaljevanju MKO) v enem izmed slovenskih podjetjih za zbiranje in predelavo odpadkov.

Slika 1: Trend zmanjševanja mešanih komunalnih odpadkov do leta 2032
Slika 1: Trend zmanjševanja mešanih komunalnih odpadkov do leta 2032

2 Eksperimentalno delo

Mešani komunalni odpadki so v letu 2015 predstavljali 31,5 % vseh komunalnih odpadkov. To so odpadki, ki jih zbiramo v črnih posodah z označbo “ostali odpadki” in vsebujejo poleg nenevarnih tudi nevarne odpadke.

Ena izmed možnosti obdelave MKO je mehansko biološka obdelava. Pri tem postopku gre za mehansko ločevanje MKO na težko in lahko frakcijo. Težko frakcijo biološko stabiliziramo.

Po mehanski obdelavi lahke frakcije dobimo gorivo s kurilno vrednostjo 16 – 20 MJ/kg. V Toplarni Celje pridobijo iz celotne količine mešanega komunalnega odpada, ki vstopa v postopek MBO, 25%-ni delež goriva.

V prvem delu smo spremljali mehansko ločevanje prvotno postavljene linije v zimskem času. V drugem delu smo spremljali dograjeno procesno linijo, ki je namenjena pridobivanju visokoenergetskega deleža surovin za izrabo alternativnega goriva. Za ta eksperiment smo uporabili MKO, ki so bili pripeljani s podeželja in iz urbanega okolja v spomladanskem času.

Pri mletju se material drobi ter stiska s pomočjo spiralastih valjev – polžev v drobilniku. Spirale polžev tečejo natanko med protinoži, ki material režejo oz. sekljajo (slika 2).

Iz mletih odpadkov izločimo magnetne kovine z elektromagnetnimi izločevalci.

Grafikon 1: Sumarni reprezentativni vzorec mešanih komunalnih odpadkov iz urbanega okolja pretežno blokovskega naselja  Grafikon 2: Deleži izločenih frakcij iz MKO urbanega, blokovskega okolja Grafikon 3: Deleži frakcij po ločevanju MKO s podeželja in urbanega okolja na dograjeni liniji

Na koncu linije je postavljeno valjasto sito s premerom luknjic 8-15 centimetrov. Material, ki pada skozi sito, predstavlja težko frakcijo, material, ki ostane na situ, predstavlja lahko frakcijo (slika 3).

Novejša linija omogoča izločitev železnih in neželeznih kovin šele po izločeni lahki frakciji in izločeni težki frakciji. Magnetni separator se uporablja za izločevanje železnih kovin, indukcijski separator za izločevanje nemagnetnih kovin, kot sta aluminij in baker. Dodan je drobilnik, ki zmelje lahko frakcijo do granulacije, ki jo želi uporabnik.

Slika 2: Spiralasti valji v drobilniku  Slika 3: Primer valjastega sita Slika 4: Sekundarno ali alternativno gorivo

3 Zaključek

Predstavljen je eden izmed modelov pridobivanja alternativnega goriva za določenega uporabnika. Optimalni model za pridobivanje trdega goriva iz mešanih komunalnih odpadkov za naše »razmere« ni določen. Odvisen je od geografske lege, poseljenosti, življenjskega standarda in socioloških vidikov prebivalstva.

V Sloveniji je velik delež odpadkov biološkega izvora. Pričakovali smo, da bo v MKO, ki so bili pripeljani s podeželja in urbanega območja v spomladanskem času, manjša vsebnost bioloških odpadkov ter večja vsebnost visokoenergetskih surovin.Tako je delež trdega goriva, ki ga dobimo po postopku mehansko biološke obdelave, pri našem eksperimentu nizek v primerjavi s podatki za Podravsko regijo in celotnega območja Slovenije.

V letu 2016 naj bi v Sloveniji uporabili 53.000 ton MKO za tehnologijo MBO, od tega bi pridobili 41,36% trdega goriva. Količine MKO bi se vsako leto zmanjševale. Tako bi v letu 2020 bilo zbranih 38.712 ton MKO za predelavo po metodi MBO. Od te mase bi naj pridobili 58,13% trdega goriva.

Če se hočemo približati načrtovanim vrednostim »iztržka« visoko energetskih surovin, pridobljenih iz mešanih komunalnih odpadkov, moramo poiskati najbolj učinkovite implementacije tehnologij. S pomočjo matematičnih modelov vzorčenja in mešanja različnih materialov z zadovoljivo energetsko vrednostjo iz MKO bi lahko v nadaljevanju določili optimalne tehnologije, ki bodo omogočale maksimalno izkoriščanje energetsko bogatih frakcij iz MKO.

Glede na klimatske razmere v Sloveniji, ki so med kriteriji surovinske sestave MKO na izvoru ter dolgoročne izrabe MKO za trda goriva, je najprimernejša oblika energetske predelave soproizvodnje električne in toplotne energije v napravah, ki so del sistema za ogrevanje večjih mest. V Celju je ta sistem že uveden, nekatera večja mesta v Sloveniji pa načrtujejo podobne tehnologije za izrabo toplotne in električne energije. 

Viri

[1] Burja Alenka, Sonnenschein Jonas, Vrhunc Natalija: Priprava strokovnih podlag za akcijski načrt učinkovite rabe virov, Ministrstvo za okolje in prostor , 21. 1. 2014, dosegljivo na: http://www.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/podrocja/odpadki/ucinkovita_raba_virov.pdf, obiskano 10. 1. 2018.

[2] Vlada RS: Program ravnanja z odpadki in program preprečevanja odpadkov RS, 30.6.2016, dosegljivo na http://www.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/zakonodaja/varstvo_okolja/operativni_programi/op_odpadki.pdf, obiskano 3.4.2018

[3] Archer Egan, Baddedley Adam, Klein Alex, Schwager Joe, Whiting Kevin: Mechanical-Biological-Treatment: A Guide for Decesion Makers, Proces, Policies and Markets – The Summary Report, Juniper Colsultancy Services Ltd.: March 2005, dosegljivo na http://www.wmaa.asn.au/event-documents/2012skm/awt/or/Summary-Report.pdf, obiskano 2. 3. 2018.

[4] Refuse Derived Fuel, dosegljivo na https://www.komptech.com/en/waste/refuse-derived-fuel.html, obiskano 18. 3. 2018.

[5] Kokalj Filip, Zabukovnik Marija: Toplarna Celje - objekt za izrabo energije trdnih komunalnih odpadkov, Ekolist, številka 12, str. 7 – 11, Institut za ekološki inženiring d.o.o., december 2015, dosegljivo na http://www.ekolist.si/datoteke/ekolist_12/S107.pdf, obiskano 1. 3. 2018.

[6] Ekart Janez, Samec Niko, Kokalj Filip, Polanec Brigita: Postopki priprave za proizvodnjo trdnih goriv iz nenevarnih odpadkov = The processes of preparation for the production of solid fuels from non-hazardous waste. Materiali in tehnologije, ISSN 1580-2949. [Tiskana izd.], jan.-feb. 2013, letn. 47, št. 1, str. 29-35, dosegljivo na: http://mit.imt.si/Revija/izvodi/mit131/ekart.pdf, obiskano 1. 3. 2018.

[7] Operativni program ravnanja s komunalnimi odpadki, Republika Slovenija, Vlada RS, marec 2013, dosegljivo na http://www.mop.gov.si/fileadmin/mop.gov.si/pageuploads/zakonodaja/varstvo_okolja/operativni_programi/op_komunalni_odpadki.pdf, obiskano 1. 3. 2018.

[8] Municipal waste generation and treatment, by type of treatment method, Eurostat dosegljivo na http://ec.europa.eu/eurostat/tgm/refreshTableAction.do?tab=table&plugin=1&pcode=tsdpc240&language=en , obiskano 1. 3. 2018.