(VI) Επικίνδυνα Απόβλητα Σχήματα Διαχείρισης Maria Loizidou mloiz@chemeng.ntua.gr 1
(VI) Επικίνδυνα Απόβλητα Σχήματα Διαχείρισης 1. Μεμονωμένη διαχείριση των αποβλήτων Επεξεργασία ή/και αξιοποίηση των αποβλήτων από τον ίδιο τον παραγωγό εντός της εγκατάστασής του και μεταφορά των καταλοίπων που προκύπτουν σε εγκεκριμένο χώρο υγειονομικής ταφής ΕΑ (ΧΥΤΕΑ). Επεξεργασία ή/και αξιοποίηση των αποβλήτων από άλλο ιδιώτη και μεταφορά των καταλοίπων που προκύπτουν σε εγκεκριμένο χώρο υγειονομικής ταφής ΕΑ (ΧΥΤΕΑ) Διασυνοριακή μεταφορά ειδικών κατηγοριών αποβλήτων (εξαγωγή) 2
(VI) Επικίνδυνα Απόβλητα Σχήματα Διαχείρισης 2. Διαχείριση των αποβλήτων από συγκεκριμένη μονάδα η οποία επιπλέον διαχειρίζεται και απόβλητα από παρεμφερείς δραστηριότητες άλλων μονάδων Μεταφορά των αποβλήτων από τις εξυπηρετούμενες μονάδες στη μονάδα όπου πραγματοποιείται η επεξεργασία ή/και αξιοποίηση τους. Επεξεργασία ή/και αξιοποίηση των αποβλήτων και μεταφορά των καταλοίπων που προκύπτουν σε εγκεκριμένο χώρο υγειονομικής ταφής ΕΑ. 3
(VI) Επικίνδυνα Απόβλητα Σχήματα Διαχείρισης 3. Διαχείριση των επικινδύνων αποβλήτων σε Κέντρο επεξεργασίας/αξιοποίησης Επικίνδυνων Αποβλήτων Διαχείριση των επικινδύνων αποβλήτων στο Κέντρο επεξεργασίας/αξιοποίησης με χρήση, όπου απαιτείται, σταθμών μεταφόρτωσης Επεξεργασία ή/και αξιοποίηση αποβλήτων που προέρχονται από διάφορες δραστηριότητες (π.χ. βιομηχανικοί κύκλοι) και διάθεση των καταλοίπων στο εγγύτερο εγκεκριμένο χώρο υγειονομικής ταφής 4
(VI) Επικίνδυνα Απόβλητα Τεχνικές Διαχείρισης Συλλογή Συσκευασία Αποθήκευση Μεταφορά Μεταφόρτωση Σήμανση Επεξεργασία Υγειονομική Ταφή 5
Συλλογή Συσκευασία Αποθήκευση Μεταφορά Μεταφόρτωση Τα μέσα συσκευασίας των Ε.Α. για τη συλλογή, αποθήκευση και μεταφορά επιλέγονται με κριτήρια: τη διασφάλιση της ασφάλειας της συσκευασίας την αποφυγή κάθε ενδεχόμενου κινδύνου (για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον) από τα συσκευασμένα απόβλητα και την εξασφάλιση της συμβατότητας του υλικού συσκευασίας με τα περιεχόμενα απόβλητα. Τα ίδια κριτήρια υιοθετούνται και για τα μέσα αποθήκευσης 6
Συλλογή Συσκευασία Αποθήκευση Μεταφορά Μεταφόρτωση Η επαναχρησιμοποίηση/αξιοποίηση των χρησιμοποιημένων μέσων συσκευασίας και συλλογής είναι εφικτή υπό όρους και προϋποθέσεις. Τα μέσα μεταφοράς, προσωρινής αποθήκευσης και οι εγκαταστάσεις μεταφόρτωσης καθώς και οι διαδικασίες που ακολουθούνται σε κάθε περίπτωση, πρέπει να διασφαλίζουν την ασφάλεια του μεταφερόμενου φορτίου και των εργαζομένων και την αποφυγή κάθε κινδύνου για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον Η συλλογή, μεταφορά, αποθήκευση και μεταφόρτωση των Ε.Α. υπόκειται σε συγκεκριμένη διαδικασία αδειοδότησης, ελέγχου και παρακολούθησης από τους αρμόδιους φορείς. 7
Σήμανση- Μεταφορά Διεθνώς τηρούνται ενιαίες διαδικασίες για τη σήμανση των μέσων συσκευασίας Οι διαδικασίες μεταφοράς των Ε.Α. υπαγορεύονται από διεθνείς συμφωνίες και κανονισμούς ανάλογα με το μέσο μεταφοράς (IATA,RID, ADR και IMDG Regulations ) καθώς και τη σχετική εθνική νομοθεσία. 8
Σήμανση «Σήμανση» καλείται το σύμβολο απεικόνισης της χαρακτηριστικής ιδιότητας βάσει της οποίας γίνεται η ταξινόμηση των επικινδύνων αποβλήτων «Ετικέτα» το σύνολο των πληροφοριών που αφορούν το συσκευασμένο επικίνδυνο απόβλητο. 9
Η σήμανση πρέπει να περιλαμβάνει: Ονομασία επικίνδυνου απόβλητου. Κωδικός επικίνδυνου απόβλητου σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Κατάλογο Αποβλήτων και τους κωδικούς U.N. Βάρος απόβλητου (Kg) Σύμβολο κινδύνου (Σήμανση) Κλάση (9 κλάσεις κατά DOT) Όνομα, διεύθυνση και αριθμό τηλεφώνου του κατόχου των επικίνδυνων αποβλήτων, καθώς και στοιχεία υπεύθυνου ατόμου επικοινωνίας σε περίπτωση έκτατης ανάγκης 10
. 11
12
Full-size image - Same sizex larger This image may be subject to copyright. Size: 466 400 Type: 51KB JPG 13
Ελαχιστοποίηση παραγωγής Ε.Α. Μετά την πραγματοποίηση των απαραίτητων διεργασιών για τη μείωση των Ε.Α. στην πηγή (ελαχιστοποίηση της ποσότητας και της επικινδυνότητας) ενδέχεται να παράγονται ρεύματα αποβλήτων, για τα οποία προτεραιότητα έχει η επεξεργασία τους προκειμένου να επαναχρησιμοποιηθούν ή να αξιοποιηθούν με οποιαδήποτε διαδικασία για την παραγωγή δευτερογενών πρώτων υλών ή να χρησιμοποιηθούν ως πηγή παραγωγής ενέργειας. 14
Ελαχιστοποίηση παραγωγής Ε.Α. Οι πιο βασικές μέθοδοι ελαχιστοποίησης μείωσης των παραγόμενων Ε.Α. είναι: Αντικατάσταση Υλικών Διαχωρισμός Επαναχρησιμοποίηση Αλλαγή Διεργασιών 15
Επεξεργασία Η επιλογή της τεχνικής ανάκτησης που ακολουθείται κατά περίπτωση, γίνεται με βάση κριτήρια τεχνικά και οικονομικά, καταλληλότητας και εφαρμοσιμότητας. Στην περίπτωση που δεν είναι εφικτή η αξιοποίηση των Ε.Α. αυτά υπόκεινται σε επεξεργασία προκειμένου να είναι ασφαλής η τελική τους διάθεση. 16
Επεξεργασία Για την επεξεργασία υφίστανται διάφορες μέθοδοι και τεχνικές: φυσικοχημικές μέθοδοι στερεοποίησης σταθεροποίησης βιολογικές θερμικές. Η επιλογή της μεθόδου ή του συνδυασμού μεθόδων για την αποτελεσματική επεξεργασία των Ε.Α. καθορίζεται με βάση κριτήρια καταλληλότητας εφαρμοσιμότητας. Ακολουθείται συγκεκριμένη διαδικασία για την αδειοδότηση εγκαταστάσεων επεξεργασίας και είναι αναγκαία η εκπόνηση των προβλεπόμενων από την υφιστάμενη νομοθεσία μελετών 17
Επεξεργασία Σε κάθε εγκατάσταση πρέπει να εξασφαλίζεται η προστασία των εργαζομένων, της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος Η επεξεργασία των Ε.Α. υπόκειται σε διαδικασίες ελέγχου και παρακολούθησης από τους αρμόδιους φορείς Η επιλογή χώρου για την κατασκευή και λειτουργία της εγκατάστασης επεξεργασίας γίνεται με βάση συγκριτική αξιολόγηση εναλλακτικών χώρων, με χρήση κριτηρίων καταλληλότητας και εφαρμογή αντίστοιχης μεθοδολογίας λήψης αποφάσεων 18
Υγειονομική Ταφή Ε.Α. Τα απόβλητα για τα οποία δεν είναι εφικτή η εφαρμογή μεθόδων αξιοποίησης/επεξεργασίας καθώς και τα κατάλοιπα επεξεργασίας οδηγούνται σε χώρους υγειονομικής ταφής ΕΑ (ΧΥΤΕΑ). Ακολουθείται συγκεκριμένη διαδικασία για την αδειοδότηση των χώρων υγειονομικής ταφής Ε.Α. και είναι αναγκαία η εκπόνηση των προβλεπόμενων από την υφιστάμενη νομοθεσία μελετών Πρέπει να εξασφαλίζεται η προστασία των εργαζομένων, της δημόσιας υγείας και του περιβάλλοντος 19
Υγειονομική Ταφή Η υγειονομική ταφή των Ε.Α. υπόκειται σε διαδικασίες ελέγχου και παρακολούθησης από τους αρμόδιους φορείς Απαιτείται ο έλεγχος και η παρακολούθηση του χώρου τόσο κατά τη λειτουργία όσο και κατά το στάδιο της μετέπειτα φροντίδας μετά την παύση της λειτουργίας τους από το φορέα λειτουργίας Η επιλογή του χώρου υγειονομικής ταφής γίνεται με βάση συγκριτική αξιολόγηση εναλλακτικών χώρων, με τη χρήση κριτηρίων καταλληλότητας και εφαρμογή μεθοδολογίας λήψης αποφάσεων 20
Μέθοδος πολυκριτηριακής ανάλυσης / λήψης αποφάσεων Η πολυκριτηριακή ανάλυση μπορεί να ορισθεί ως μία συστηματική και μαθηματικά τυποποιημένη προσπάθεια επίλυσης προβλημάτων που προκύπτουν από αντικρουόμενους στόχους. Η ικανοποίηση των στόχων αυτών δεν μπορεί να είναι πλήρης. Η διαδικασίας πολυκριτηριακής ανάλυσης: Επιλογή των Κριτηρίων και περιγραφή των χαρακτηριστικών τους Βαθμονόμηση κριτηρίων ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους Καθορισμό συντελεστών βαρύτητας των κριτηρίων Βαθμολόγηση κριτηρίων για κάθε εναλλακτικό σενάριο Στάθμιση- Εξαγωγή Αποτελεσμάτων Σειρά κατάταξης σεναρίων Ανάλυση Ευαισθησίας Επιλογή σεναρίου 21
Επεξεργασία Επικίνδυνων Αποβλήτων 22
Επεξεργασία Επικίνδυνων Αποβλήτων Η επεξεργασία των Ε.Α. πρέπει να γίνεται κατά τρόπο περιβαλλοντικά αποδεκτό και να βασίζεται στις παρακάτω αρχές: Εξάλειψη ή μείωση της επικινδυνότητας των αποβλήτων με την μετατροπή των εμπεριεχόμενων επικινδύνων συστατικών σε μη επικίνδυνα. Μετατροπή των επικινδύνων συστατικών των αποβλήτων σε άλλες ουσίες οι οποίες αν και είναι επικίνδυνες, μπορούν να υποστούν ευκολότερα περαιτέρω επεξεργασία Διαχωρισμός οργανικών ουσιών που εμπεριέχονται στα ΕΑ και μείωση του όγκου τους, με παράλληλη μείωση παραγωγής αερίων στον ΧΥΤΕΑ 23
Επεξεργασία Επικίνδυνων Αποβλήτων Επιλεκτική κατακράτηση επικινδύνων συστατικών των αποβλήτων με αποτέλεσμα την απομάκρυνσή τους από τον κύριο όγκο των αποβλήτων. Διαχωρισμός επικινδύνων συστατικών των αποβλήτων με βάση κάποια φυσική τους ιδιότητα. 24
25
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Φυσικές / Χημικές Φυσικομηχανικές Χημικές Φυσικοχημικές 26
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Φυσικομηχανικές Οι μέθοδοι αυτές, ως επί το πλείστον επιτυγχάνουν το διαχωρισμό ενός μέρους του ρεύματος των αποβλήτων και συνήθως είτε ακολουθούν είτε προηγούνται κάποιας άλλης μεθόδου επεξεργασίας Ο διαχωρισμός στηρίζεται σε μία φυσική ιδιότητα του αποβλήτου όπως είναι το μέγεθος των σωματιδίων, η σχετική πυκνότητα κ.α. Ο διαχωρισμός μπορεί να μειώσει την ποσότητα ή την επικινδυνότητα των παραγόμενων καταλοίπων προς τελική διάθεση 27
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Φυσικομηχανικές Μείωση μεγέθους Μαγνητικός /Ηλεκτρομαγνητικός διαχωρισμός Ειδική φυσική διαλογή Ηλεκτροστατική κατακρήμνιση Κοσκίνιση Καθίζηση Ξήρανση Κρυστάλλωση Φυγοκέντρηση Διήθηση 28
Μέθοδοι Επεξεργασία Επικίνδυνων Αποβλήτων Χημικές Οι χημικές μέθοδοι επεξεργασίας είναι εκείνες κατά τις οποίες το απόβλητο υπόκειται σε χημικές αντιδράσεις με την προσθήκη κατάλληλων χημικών μέσων, με αποτέλεσμα να λαμβάνει χώρα μεταβολή της σύστασης του. Η μεταβολή της σύστασης του αποβλήτου περιλαμβάνει τη μετατροπή των επικινδύνων συστατικών του είτε σε λιγότερο επικίνδυνα απόβλητα ή μη επικίνδυνα είτε σε μορφή η οποία επιδέχεται περαιτέρω επεξεργασία ευκολότερα. 29
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Χημικές Χημική οξείδωση αναγωγή Χημική εξουδετέρωση Χημική κατακρήμνιση Χημική αποχλωρίωση Υδρόλυση Ηλεκτρόλυση και Ηλεκτροχημική καταστροφή Κροκίδωση -Συσσωμάτωση 30
31
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Φυσικοχημικές Οι φυσικοχημικές μέθοδοι επεξεργασίας στηρίζονται σε φυσικές και χημικές ιδιότητες των αποβλήτων και αποτελούν υβριδική μορφή των δύο προηγούμενων κατηγοριών Εκχύλιση διαλυτών Επίπλευση Προσρόφηση Τεχνολογίες μεμβράνης (Μικροδιήθηση/Υπερδιήθηση/ Νανοδιήθηση/ Αντίστροφη όσμωση/ Ηλεκτροδιάλυση) UV ακτινοβολία/οζονόλυση, Ιοντοεναλλαγή 32
33
34
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Στερεοποίηση- Σταθεροποίηση Κατά τις μεθόδους στερεοποίησης σταθεροποίησης, τα επικίνδυνα απόβλητα αναμιγνύονται με πρόσθετα υλικά που συντελούν στη δημιουργία στερεάς δομής, με παράλληλη κατακράτηση των επικινδύνων συστατικών μέσα στη δομή αυτή Η στερεοποίηση σταθεροποίηση δύναται να είναι φυσική ή/και χημική Η τροποποιημένη δομή των επεξεργασμένων αποβλήτων με τη μέθοδο αυτή, ελαττώνει σημαντικά την εκπλυσιμότητα/εκχυλιστικότητα των επικινδύνων συστατικών, με ελάττωση της ευκινησίας αυτών καθώς και τις εκτιθέμενης επιφάνειάς τους. 35
Στερεοποίηση- Σταθεροποίηση Σκοπός τεχνικών σταθεροποίησης: 1. Μετατροπή ρύπων σε αδιάλυτες ενώσεις 2. Μείωση τοξικότητας 3. Βελτίωση φυσικών χαρακτηριστικών Σκοπός τεχνικών στερεοποίησης: 1. Αυξημένη αντοχή 2. Μειωμένη συμπιεστότητα και διαπερατότητα 36
Πρόσθετα Στερεοποίησης- Σταθεροποίηση Διακρίνονται σε ανόργανα και οργανικά Οι περισσότερες εφαρμοζόμενες διεργασίες με ανόργανα πρόσθετα βασίζονται στη χημεία τσιμέντου και περιλαμβάνουν συνδυασμούς τσιμέντου, ποζολανών, γύψου, ασβέστου, αργιλικών πετρωμάτων Οι διεργασίες Σ/Σ με οργανικά χρησιμοποιούν συστήματα πολυμερισμού (πολυεστέρες και ουρίαφορμαλδεϋδη) και θερμοπλαστικά συστήματα σε υψηλές θερμοκρασίες (άσφαλτος, πολυστυρένιο, πολυαιθυλένιο) 37
Μηχανισμοί Στερεοποίησης- Σταθεροποίησης Στερεοποίηση σταθεροποίηση με προσθήκη τσιμέντου Στερεοποίηση σταθεροποίηση με προσθήκη τσιμέντου και ποζολανικών υλικών Ενσωμάτωση αποβλήτων σε θερμοπλαστικά υλικά, όπως άσφαλτος, παραφίνη ή πολυαιθυλένιο Μικροέγκλειση με θερμοσκλήρυνση Μακροέγκλειση των αποβλήτων σε αδρανές επικάλυμα Επεξεργασία των αποβλήτων για παραγωγή στερεού, που προσομοιάζει με το τσιμέντο, με την προσθήκη διαφόρων υλικών Δημιουργία υαλώδους μορφής υλικού, με σύντηξη αποβλήτων -χαλαζία 38
Στερεοποίηση- Σταθεροποίηση Η αποτελεσματικότητα των μεθόδων Σ/Σ κρίνεται από: 1. Χρόνο πήξης 2. Φυσικές ιδιότητες προϊόντος (πυκνότητα, αντοχή σε θλίψη) 3. Εκπλυσιμότητα τοξικών συστατικών (δοκιμές έκπλυσης leaching tests) Τα επεξεργασμένα απόβλητα διατίθενται ως μη επικίνδυνα (εφόσον πληρούν τις προϋποθέσεις) μιας σειράς παραμέτρων βάση ισχύουσας νομοθεσίας 39
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Βιολογικές Στόχος των βιολογικών μεθόδων επεξεργασίας των Ε.Α. είναι η αποδόμηση των οργανικών συστατικών από μικροοργανισμούς με παράλληλη αξιοποίηση από αυτούς της εσωτερικής ενέργειας των προς βιοαποδόμηση ενώσεων. Η αποτελεσματικότητα των μεθόδων εξαρτάται από την επιλογή του κατάλληλου μικροβιακού υποστρώματος για τις προς αποδόμηση ουσίες καθώς και από τις συνθήκες εφαρμογής της κάθε μεθόδου (π.χ. θρεπτικά συστατικά, τιμές ph και θερμoκρασίας κλπ.) Οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες: Αερόβιες και αναερόβιες 40
Μέθοδοι Επεξεργασίας Επικίνδυνων Αποβλήτων Θερμικές Οι θερμικές μέθοδοι επεξεργασίας πραγματοποιούνται σε υψηλές θερμοκρασίες στις οποίες τα Ε.Α. μετατρέπονται σε αέρια ή/και στερεά κατάλοιπα Είναι οι πλέον κατάλληλες επεξεργασίες κυρίως για ρεύματα αποβλήτων τα οποία περιέχουν συστατικά που είναι ανθεκτικά σε βιοαποδόμηση, είναι πτητικά, δεν μπορούν να διατεθούν με ασφάλεια σε ΧΥΤΕΑ ή να υποστούν αποτελεσματική επεξεργασία με άλλες μεθόδους Επιτυγχάνεται καταστροφή των επικίνδυνων συστατικών καθώς και μείωση του όγκου των αποβλήτων Είναι δυνατή η εκμετάλλευση της περιεχόμενης στα Ε.Α. ενέργειας αλλά και η παραγωγή αερίων για τους οποίους απαιτείται η λήψη κατάλληλων μέτρων αντιρρύπανσης 41
Θερμικές Μέθοδοι Επεξεργασίας Αποτέφρωση (καύση): Αναπτύσσεται παρουσία είτε στοιχειομετρικής αναλογίας οξυγόνου (stoichiometric combustion) είτε με περίσσσεια οξυγόνου (excess - air combustion) - πλήρης οξείδωση του άνθρακα των οργανικών συστατικών προς διοξείδιο του άνθρακα. Πυρόλυση: Αναπτύσσεται απουσία οξυγόνου και λαμβάνει χώρα θερμική διάσπαση των οργανικών στερεών αποβλήτων. Αεριοποίηση: Απαιτεί την τήρηση αυστηρών αναλογιών μεταξύ οργανικού άνθρακα των αποβλήτων και οξυγόνου, έτσι ώστε να επιτευχθεί ατελής καύση των οργανικών υλικών των αποβλήτων και να παραχθεί αέριο αποτελούμενο από κυρίως από μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο και αέριους υδρογονάνθρακες Τεχνική πλάσματος: Υπό την επίδραση πολύ υψηλών θερμοκρασιών, το οργανικό κλάσμα των αποβλήτων αεριοποιείται και σχηματίζει αέριο σύνθεσης (μίγμα μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου) και απαέρια, ενώ το ανόργανο τμήμα υαλοποιείται. 42
Βιβλιογραφία Ε. Γιδαράκος (2006) «Επικίνδυνα Απόβλητα», Εκδόσεις Ζυγός, Θεσσαλονίκη. Γκέκας Β.,Φραντζεσκάκη Ν., Κατσίβελα Ε. (2002) «Τεχνολογίες Επεξεργασίας Τοξικών και Επικίνδυνων Αποβλήτων», Εκδόσεις Τζιόλας, Θεσσαλονίκη. Pichtel John (2005) «Waste Management Practices: Municipal, Hazardous and Industrial», CRC Press. 43