PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Aktywność biologiczna ustabilizowanej drobnej frakcji odpadów komunalnych podczas ich długotrwałej ekspozycji na warunki atmosferyczne

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Biological activity of stabilized municipal waste fine fraction under long-lasting exposure to atmospheric conditions
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Jednym z akceptowanych rozwiązań technologicznych mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych jest wielkościowa waloryzacja ustabilizowanej frakcji podsitowej o kodzie 190599, przez jej przesianie na sicie w celu wydzielenia dwóch frakcji – o uziarnieniu 20÷80 mm (o kodzie 190599) oraz <20 mm (o kodzie 190503 – kompost nieodpowiadający wymaganiom). Frakcja <20 mm może być wykorzystana do rekultywacji składowisk odpadów, jednakże podczas jej długotrwałej ekspozycji na warunki atmosferyczne możliwe są niekorzystne zmiany aktywności oddechowej mikroorganizmów obecnych w tej frakcji. Zjawisko to zweryfikowano w doświadczeniu polowym oraz eksperymencie lizymetrycznym, trwającym 10 tygodni (w sezonie zimowym i letnim), mającym symulować warunki panujące na składowisku. Lizymetry zawierały frakcję podsitową odpadów z procesu stabilizacji, przy czym połowę z nich wypełniono wodą, aby odzwierciedlić niekorzystne warunki w postaci zastoisk wody na powierzchni składowiska. Zarówno bezpośrednie pomiary aktywności oddechowej drobnoustrojów, jak i badania modelowe potwierdziły znacznie większą aktywność mikroorganizmów w nawodnionych próbkach odpadów. Podczas rekultywacji składowiska odpadów należy więc unikać powstawania zastoisk wody na wierzchowinie, ponieważ powstające w nich warunki wpływają na przyspieszenie rozkładu związków organicznych pozostałych w stabilizacie. Biologiczna stabilizacja odpadów komunalnych powinna zatem dążyć do skutecznego zmniejszenia zawartości związków organicznych oraz do ograniczenia wilgotności uzyskanego stabilizatu. Potwierdzono, że stosowanie materiału o aktywności AT4<2 mgO2/g pozwala na bezpiecznie użycie frakcji podsitowej do rekultywacji zamkniętych składowisk.
EN
One of the accepted technological solutions used in mechanical-biological waste treatment is screening of stabilized undersize fraction (code 190599) through a sieve to separate two fractions with the grain size of 20–80 mm (code 190599) and < 20 mm (code 190503 – compost that fails to comply with requirements). Fraction < 20 mm may be used for landfill remediation as a landfill cover. However, its long-lasting exposure to atmospheric conditions may have an adverse effect on microbial respiration. This phenomenon was verified in the field study and lysimetric experiment aimed to simulate landfill conditions, which lasted 10 weeks (both in winter and summer season). The lysimeters contained stabilized fine fraction, while half of the containers were additionally filled with water to reflect adverse conditions at a landfill site resulting from stagnant pond formation. Both the direct measurements and model studies confirmed a significant increase of microbial activity in hydrated waste samples. During remediation works special care should be taken to avoid stagnant pond formation on the landfill top because of the unfavourable pond conditions that facilitate decomposition of organic matter in the stabilized fine fraction. Therefore, biological stabilization of municipal solid waste should be planned to effectively lower organic matter content and minimize moisture of the under-size fraction. It was demonstrated that activity at the level of AT4 < 2 mgO2/g allowed for safe use of the stabilized fine fraction in restoration process of closed landfills.
Czasopismo
Rocznik
Strony
31--40
Opis fizyczny
Bibliogr. 37 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Przyrodniczo- Technologiczny, Zakład Niskoemisyjnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami, ul. J. Chełmońskiego 37a, 51-630 Wrocław
autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Przyrodniczo- Technologiczny, Zakład Niskoemisyjnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami, ul. J. Chełmońskiego 37a, 51-630 Wrocław
autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Przyrodniczo- Technologiczny, Zakład Niskoemisyjnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami, ul. J. Chełmońskiego 37a, 51-630 Wrocław
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Przyrodniczo- Technologiczny, Zakład Niskoemisyjnych Źródeł Energii i Gospodarki Odpadami, ul. J. Chełmońskiego 37a, 51-630 Wrocław
Bibliografia
  • 1. Uchwała nr 88 Rady Ministrów z 1 lipca 2016 r. w sprawie Krajowego Planu Gospodarki Odpadami 2022. Monitor Polski 2016, poz. 784.
  • 2. M. RITZKOWSKI, J. HEERENKLAGE, R. STEGMANN: An overview on techniques and regulations of mechanicalbiological pre-treatment of municipal solid waste. Environmental Biotechnology 2006, Vol. 2, No. 2, pp. 57–68.
  • 3. K. BERNAT, S. WOJNOWSKA-BARYŁA, I. KASIŃSKI, M. AGOPSOWICZ: Technologie i biotechnologie stosowane w mechaniczno-biologicznym przetwarzaniu odpadów komunalnych. Trendy w biotechnologii środowiska. Cz. II. Wydawnictwo UW-M, Olszyn 2011.
  • 4. W. MÜLLER, K. FRICKE, H. VOGTMANN: Biodegradation of organic matter during mechanical biological treatment of MSW. Compost Science and Utilization 1998, Vol. 6, pp. 42–52.
  • 5. C. T. PANAROTTO, A. R. CABRAL, G. LEFEBVRE: Environmental, geotechnical, and hydraulic behaviour of a cellulose-rich by-product used as alternative cover material. Journal of Environmental Engineering and Science 2005, Vol. 4, No. 2, pp. 123–138.
  • 6. K. J. THOMÉ-KOZMIENSKY, D. LANTE: Deponie 4 – Ablagerung von Abfällen. EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik, Berlin 1990.
  • 7. B. WIMMER, M. HRAD, M. HUBER-HUMER, A. WATZINGER, S. WYHLIDAL, T. G. REICHENAUER: Stable isotope signatures for characterising the biological stability oflandfilled municipal solid waste. Waste Management 2013, Vol. 33, No. 10, pp. 2083–2090.
  • 8. H. Y. WU, Y. ZHAO, Y. Y. LONG, Y. ZHU, H. T. WANG, W. J. LU: Evaluation of the biological stability of waste during landfill stabilization by thermogravimetric analysis and Fourier transform infrared spectroscopy. Bioresource Technology 2011, Vol. 102, No. 20, pp. 9403–9408.
  • 9. C. BAFFI, M. T. DELL’ABATE, A. NASSISI, S. SILVA, A. BENEDETTI, P. L. GENEVINI, F. ADANI: Determination of biological stability in compost: A comparison of methodologies. Soil Biology an Biochemistry 2007, Vol. 39, No. 6, pp. 1284–1293.
  • 10. E. BINNER, K. BOHM, P. LECHNER: Large scale study on measurement of respiration activity (AT(4)) by Sapromat and OxiTop. Waste Management 2012, Vol. 32, No. 10, pp. 1752–1759.
  • 11. E. KILIAN, A. MACEDOWSKA-CAPIGA: Parametr AT4 jako wskaźnik stopnia stabilizacji odpadów po mechaniczno-biologicznym przetworzeniu. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 2011, vol. 4, nr 8, ss. 88–94.
  • 12. S. STEGENTA, B. KAŁDUN, A. BIAŁOWIEC: Dobór modelu i wyznaczanie parametrów kinetycznych aktywności oddechowej odpadów w trakcie procesu tlenowej biostabilizacji frakcji podsitowej odpadów komunalnych. Rocznik Ochrony Środowiska 2016, vol. 18, ss. 800–814.
  • 13. M. C. GUTIÉRREZ, J. A. SILES, J. DIZ, A. F. CHICA, M. A. MARTÍN: Modelling of composting process of different organic waste at pilot scale: Biodegradability and odor emissions. Waste Management 2017, Vol. 59, pp. 48–58.
  • 14. I. G. MASON, M. W. MILKE: Physical modelling of the composting environment: A review. Part 1: Reactor systems. Waste Management 2005, Vol. 25, No. 5, pp. 481–500.
  • 15. J. A. HOGAN, F. C. MILLER, M. S. FINSTEIN: Physical modeling of the composting ecosystem. Applied and Environmental Microbiology 1989, Vol. 55, No. 5, pp. 1082–1092.
  • 16. S. KASINSKI, M. SLOTA, M. MARKOWSKI, A. KAMINSKA: Municipal waste stabilization in a reactor with an integrated active and passive aeration system. Waste Management 2016, Vol. 50, pp. 31–38.
  • 17. D. GĄSIOR, E. ŚLĘZAK, A. SZEWCZYK: Wpływ stopnia stabilizacji zmieszanych odpadów komunalnych na wybrane parametry fizykochemiczne. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 2014, vol. 7, nr 16, ss. 29–42.
  • 18. R. BARRENA, G. D’IMPORZANO, S. PONSA, T. GEA, A. ARTOLA, F. VAZQUES, A. SANCHEZ, F. ADANI: In search of a reliable technique for the determination of the biological stability of the organic matter in the mechanical-biological treated waste. Journal of Hazardous Materials 2009, Vol. 162, No. 2–3, pp. 1065–1072.
  • 19. M. POGNANI, R. BARRENA, X. FONT, B. SCAGLIA, F. ADANI, A. SANCHEZ: Monitoring the organic matter properties in a combined anaerobic/aerobic full-scale municipal source-separated waste treatment plant. Bioresource Technology 2010, Vol. 101, No. 17, pp. 6873–6877.
  • 20. P. ŁACH, K. KIPRIAN: Skład morfologiczny odpadów trafiających do mechaniczno-biologicznego przetwarzania. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 2014, vol. 7, nr 18, ss. 59–70.
  • 21. T. LUANGWILAI, H. S. SIDHU, M. I. NELSON, X. D. CHEN: Modelling air flow and ambient temperature effects on the biological self-heating of compost piles. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering 2010, Vol. 5, No. 4, pp. 609–618.
  • 22. N. BONGOCHGETSAKUL, T. ISHIDA: A new analytical approach to optimizing the design of large-scale composting systems. Bioresource Technology 2008, Vol. 99, No. 6, pp. 1630–1641.
  • 23. R. T. HAUG: The Practical Handbook of Compost Engineering. Lewis Publishers, Boca Raton 1993.
  • 24. I. G. MASON: Mathematical modelling of the composting process: A review. Waste Management 2006, Vol. 26, No. 1, pp. 3–21.
  • 25. T. L. RICHARD, L. P. WALKER: Modelling of temperature kinetics of aerobic solid-state degradation. Biotechnology Progress 2006, Vol. 22, No. 1, pp. 70–77.
  • 26. T. L. RICHARD, H. V. M. (BERT) HAMELERS, A. VEEKEN, T. SILVA: Moisture relationships in composting processes. Compost Science & Utilization 2002, Vol. 10, No. 4, pp. 286–302.
  • 27. L. ROSSO, J. R. LOBRY, J. P. FLANDROIS: An unexpected correlation between cardinal temperatures of microbial growth highlighted by a new model. Journal of Theoretical Biology 1993, Vol. 162, No. 4, pp. 447–463.
  • 28. I. G. MASON: An evaluation of substrate degradation patterns in the composting process. Part 2 : Temperature-corrected profiles. Waste Management 2008, Vol. 28, No. 10, pp. 1751–1765.
  • 29. R. SMITH, R. G. EILERS: Numerical simulation of activated sludge composting. EPA-600/2-8C-191, U.S. EPA, Cincinnati 1980.
  • 30. F. ADANI, C. UBBIALI, P. GENERINI: The determination of biological stability of composts using the Dynamic Respiration Index: The results of experience after two years. Waste Management 2006, Vol. 26, No. 1, pp. 41–48.
  • 31. R. BARRENA, J. TURET, A. BUSQUETS, M. FARRES, X. FONT, A. SANCHEZ: Respirometric screening of several types of manure and mixtures intended for composting. Bioresource Technology 2011, Vol. 102, No. 2, pp. 1367–1377.
  • 32. A. MOHAJER, A. TRÉMIER, S. BARRINGTON, J. MARTINEZ, C. TEGLIA, M. CARONE: Microbial oxygen uptake in sludge as infl uenced by compost physical parameters. Waste Management 2009, Vol. 29, No. 8, pp. 2257–2264.
  • 33. Z.-H. SHAO, P.-J. HE, D.-Q. ZHANG, L.-M. SHAO: Characterization of water-extractable organic matter during the biostabilization of municipal solid waste. Journal of Hazardous Materials 2009, Vol. 164, No. 2, pp. 1191–1197.
  • 34. M. POGNANI, R. BARRENA, X. FONT, A. SÁNCHEZ: Effect of freezing on the conservation of the biological activity of organic solid wastes. Bioresource Technology 2012, Vol. 104, pp. 832–836.
  • 35. W. GAO, D. W. SMITH, Y. LI: Natural freezing as a wastewater treatment method: E. coli inactivation capacity. Water Research 2006, Vol. 40, No. 12, pp. 2321–2326.
  • 36. E. BINNER: Oznaczanie aktywności oddychania oraz potencjału wytwarzania gazu – najnowsze ustalenia dotyczące błędnych interpretacji. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych 2012, vol. 5, nr 10, ss. 265–295.
  • 37. M. F. HAMODA, H. A. ABU QDAIS, J. NEWHAM: Evaluation of municipal solid waste composting kinetics. Resources, Conservation and Recycling 1998, Vol. 23, No. 4, pp. 209–223.
Uwagi
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-56906e56-42d3-4107-8fc4-981ffc689707
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.