Comparison of the effectiveness of the MBT process in the processing of biodegradable components separated mechanically and from mixed or unsorted municipal waste from three localities

• Autorzy: Meller Edward , Rogalska Patrycja

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.10.9

Warianty tytułu

PL

Porównanie bilansu składników biodegradowalnych dla oddzielanych mechanicznie i zmieszanych lub niesortowanych odpadów komunalnych przetwarzanych w procesie MBP wytwarzanych w trzech miejscowościach

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest określenie bilansu odpadów biodegradowalnych dla Zakładu Odzysku i Składowania Odpadów Komunalnych w Leśnie Górnym (woj. Zachodniopomorskie). Badano skład morfologiczny dwóch frakcji o uziarnieniu 20-80 mm oraz > 80 mm wydzielonych ze stałych odpadów komunalnych dostarczanych do zakładu MBP z trzech miejscowości: Szczecin, Police, Trzebież. Odpady badano przez jeden rok analizując je dla każdej miejscowości raz w miesiącu. Dla frakcji o uziarnieniu 0-20 mm przeprowadzono badania właściwości fizyko-chemicznych. Na podstawie procentowego udziału poszczególnych frakcji oraz ich składu morfologicznego, a także przy uwzględnieniu masy odpadów organicznych wydzielonych w obrębie trybuny sortowniczej określono bilans odpadów biodegradowalnych (przetworzonych oraz kierowanych do składowania). Wydzielone frakcje odpadów 0-20 mm, 20-80 mm i >80 mm stanowią odpowiednio 18,43%, 29,83%, 50,21% masy odpadów komunalnych. Zawartość poszczególnych frakcji w masie odpadów podlegała wahaniom sezonowym, a także różniła się zależnie od miejsca wytworzenia. Nie stwierdzono jednak występowania statystycznie istotnych interakcji między udziałem poszczególnych frakcji, a sezonem lub/i miejscem ich wytworzenia. Udział odpadów biodegradowalnych o uziarnieniu 20-80 mm stanowił średnio około 60% masowych, zaś we frakcji > 80 mm około 40%. Jak wynika z przeprowadzonych badań, procesowi kompostowania poddawanych jest ok. 50% odpadów biodegradowalnych, pozostała część tych składników kierowana jest, wraz z frakcją > 80 mm, na składowisko w postaci nieprzetworzonej lub do spalarni odpadów.

EN

The aim this present paper is to determine the biodegradable waste composition in the Municipal Waste Recovery and Disposal Plant in Leśno Górne. It presents the analysis of the material composition of two fractions of 20-80 mm and > 80 mm in diameter, separated from municipal solid waste supplied to the MBT plant from three localities. The waste delivered to the plant within one year was analysed, the analyses were conducted once a month. On the basis of the percentage share of individual fractions and their material composition, having considered the mass of organic waste separated at the sorting stand, biodegradable waste balance (treated and intended for landfilling) was determined. Separate fractions 0-20 mm, 20-80 mm and > 80 mm constitute, 18.43%, 29.83 %, and 50.21% of the municipal waste mass, respectively. The content of individual fractions in waste mass showed seasonal fluctuations and differences depending on the place of waste generation. However, no statistically significant interactions were found regarding the share of particular fractions and the season and/or place of waste generation. The share of biodegradable waste in the granular size of 20-80 mm constituted, on average, approx. 60% of the mass, whereas the fraction of > 80 mm approx. 40%. The research showed that, approx. 50% of biodegradable waste is stabilized and the remaining share, together with the fraction of > 80 mm, is to be landfilled in the untreated form or sent to waste incineration plant.

Słowa kluczowe

PL

stałe odpady komunalne; mechaniczno-biologiczne przetwarzanie odpadów; skład materiału; zmieszane odpady komunalne stałe

EN

municipal solid waste; mechanical-biological treatment of waste; material composition; mixed municipal solid waste

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 10
• Strony: 51--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 57 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Meller Edward

• West Pomeranian University of Technology Szczecin, Department of Environmental Management, Szczecin

autor

Rogalska Patrycja

• Szczecin District Heating Company, Szczecin

Bibliografia

• [1] Beylota A., Vaxelairea S., Zdanevitch I., Auvinetc N., Villeneuvea J. 2015. Life Cycle Assessment of mechanical biological pre-treatment of Municipal Solid Waste: A case study, Waste Management, Vol. 39, May 2015, p. 287-294.
• [2] Bezama A., Pablo A., Odorico K., Rodrigo N., Lorber K.E. 2003. Investigations on mechanical biological treatment of waste in South America, Towards more sustainable MSW management strategies, Waste Manag. 2007, 27(2), p. 228-37.
• [3] Cimpan C., Maul A., Jansen M., Pretz T., Wenzel H. 2015. Central sorting and recovery of MSW recyclable materials, A review of technological state-of-the-art, cases, practice and implications for materials recycling, Journal of Environmental Management, 2015, 156, p. 181-199.
• [4] Cimpan C., Wenzel H. 2013. Energy implications of mechanical and mechanical-biological treatment compared to direct waste-to-energy, Waste Management 33, p. 1648-1658.
• [5] De Morais Limaa P., Colvero D.A., Gomes A.P., Wenzel H., Schalch V., Cimpan C. 2018. Environmental assessment of existing and alternative options for management of municipal solid waste in Brazil, Waste Management 78, p. 857-870. DOI:10.1016/j.wasman.2018.07.007
• [6] Den Boer E., Jędrczak A. 2017. Performance of mechanical biological treatment of residua municipal waste in Poland, E3S Web of Conferences 22, 00020, DOI: 10.1051/e3sconf/20172200020.
• [7] Di Foggia G., Beccarello M. 2021. Designing waste management systems to meet circular economy goals, The Italian case, Sustainable Production and Consumption, 26, p. 1074-1083.
• [8] Dziedzic K., Łapczyńska-Kordon B., Malinowski M., Niemiec M., Sikora J. 2015. Impact of aerobic biostabilisation and biodrying proces of municipal solid waste on minimisation of waste, Chemical and Process Engineering 36 (2), p. 125-133.
• [9] Ec Directive 1999. Council Directive 1999/31/EC of the Council of the European Union on the landfill of waste, Official Journal of the European Communities, L 182/1, 16.07.1999, Luxembourg.
• [10] Gronba-Chyła A. 2022. The noise exposure, at a municipal mechanical-biological waste treatment plant. Instal 2/2022, p. 16-18. DOI 10.36119/15.2022.2.3
• [11] Grzesik K., Malinowski M. 2017. Life Cycle Assessment of Mechanical-Biological Treatment of Mixed Municipal Waste, Environmental Engineering Science Vol. 34, No. 3. Doi. org/10.1089/ees.2016.0284.
• [12] GUS 2010. Ochrona środowiska 2010, p. 1-553.
• [13] GUS 2020. Ochrona środowiska 2020, p. 1-190.
• [14] GUS 2023. Ochrona środowiska 2021, p. 1-188.
• [15] Haytham S. 2019. Reducing Methane Emissions from Municipal Solid Waste Landfills by Using Mechanical, Biological Treatment (Case Study Wady Alhaddeh (MBT) Plant, in Tartous), Waste Management in MENA Regions, s. 241-258.
• [16] Jędrczak A. (2018b), Composting and fermentation of biowaste - advantages and disadvantages of processes. Civil And Environmental Engineering Reports. Civil and Environmental Engineering Report, 28 (4), p. 071-087, DOI:10.2478/ceer-2018-0052.
• [17] Jędrczak A. 2008. Biologiczne przetwarzanie odpadów, PWN, Warszawa 2008, p. 1-468.
• [18] Jędrczak A. 2018a. Properties of the Organic Fraction Directed to Biostabilization in MBT Installations During the Heating Season, Civil and Environmental Engineering Report, 28 (3), p. 065-078, DOI: 10.2478/ceer-2018-0035.
• [19] Jędrczak A., Haziak K. 2001. Skład morfologiczny biofrakcji wydzielanej z odpadów komunalnych przez mechaniczne sortowanie, Systemy gospodarki odpadami, Mat. IV Międzynar. Forum Gospodarki Odpadami. Poznań-Piła, 27-30 maja 2001, p. 369-381.
• [20] Jędrczak A., Myszograj S., Połomka J. 2020. The Composition and Properties of Polish Waste Focused on Biostabilisation in MBT Plants during the Heating Season. Energies, 13 (5), p. 1072, DOI:10.3390/en13051072.
• [21] Kissera J., Wirtha M., De Gussemeb B., Van Eekertd M., Zeemane G., Schoenborn A., Vinnerås B., Finger C.D., , Repinc S., Bulc T.G., Bani A., Pavlova D., Staicu L.C., Atasoy M., Cetecioglu Z., Kokko M., Haznedaroglu B.Z., Hansen J., Istenič D., Canga E., Malamis S., Camilleri-Fenechu M., Beesley L. 2020. A review of nature-based solutions for resource recovery in cities, Blue-Green Systems 2 (1), p. 138-172, DOI: 10.2166/bgs.2020.930.
• [22] Koci V., Trecakova T. 2011. Mixed municipal waste management in the Czech Republic from the point of view of the LCA method, The International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 16, p. 113-124.
• [23] Kruszyńska E., Kaliński L. 2001. Gospodarka odpadami komunalnymi w gminie Police. Kalendarium z przygotowania i realizacji budowy Zakładu Odzysku i Składowania Odpadów Komunalnych w Leśnie Górnym, Międzynarodowa konferencja Gospodarka Odpadami Komunalnymi - Doświadczenia Polskie i Europejskie, Police, 28-29 września 2001, p. 83-92.
• [24] Kühle-Weidemeier M., Langer U., Hohmann F. 2007. Plants for Mechanical-Biological Waste Treatment, Summary of the Final Report, Environmental research program of the Federal Ministry of Environment, Environmental Protection and Nuclear Safety, Waste Management Federal Environmental Agency, Germany, June 2007, p. 1-17.
• [25] Kulhawik K. 2016. Direct landfill disposal versus Mechanical Biological Treatment (MBT), Environmental Protection and Natural Resources, Vol. 27, No. 3(69), p. 19-23.
• [26] Leikam K., Stegmann R. 1999. Influence of mechanical-biological pretreatment of municipal solid waste on landfill behaviour, Waste Management & Research 1999 (17), p. 424-429.
• [27] Maćków I., Szpadt R., Chojnacka A., Szypryt A. 2005. Wyniki wstępnych badań przetwarzania odpadów w ZPOK Lipówka II w Dąbrowie Górniczej, Efektywność gospodarowania odpadami, Materiały VI Międzynarodowego Forum Gospodarki Odpadami, Poznań - Licheń Stary maj/czerwiec 2005, Wyd. Futura i PZITS, p. 595-607.
• [28] Makovetska Y., Omelianenko T., Omelchenko A. 2021. Prospects for environmentally safe mechanical biological treatment of municipal solid waste in Ukraine, E3S Web of Conferences 255 (3-4), p. 01002 ISCMEE 2021, Doi. org/10.1051/e3sconf/202125501002.
• [29] Meller E., Malinowski R., Nędzusiak J. 2007b. Preliminary studies on material composition of residue obtained after municipal waste mechanical segregation in Leśno Górne, Prace Instytutu Nafty i Gazu 145, p. 177-182.
• [30] Meller E., Sammel A., Suchenia M. 2007a. Skład morfologiczny i właściwości nawozowe kompostów wytwarzanych z frakcji organicznej odpadów komunalnych w Zakładzie Utylizacji Odpadów w Gorzowie Wielkopolskim, Zesz. Nauk. Uniwersytetu Zielonogórskiego, Nr 133, Inżynieria Środowiska 13, p. 311-318.
• [31] Münnich K., Mahler C.F., Fricke K. 2006. Pilot project of mechanical-biological treatment of waste in Brazil, Waste Management, 26(2), p. 150-157.
• [32] Nelles M., Morscheck G., Grünes J. 2012. MBT in Germany and Europe - Development, Status and Outlook, International 9th ASA Recycling Days MBT as a Supplier of Secondary Raw Materials, 29th of February - 2nd of March 2012, Germany, p. 1-16.
• [33] Nowak M., Stelmach S., Sajdak M. 2019. Significant waste properties in terms of applicability in the power industry, Environment Protection Engineering Vol. 45, No. 4, DOI: 10.37190/epe190406.
• [34] Pawlak B., Gaca J. 2006. Standardy gospodarki odpadami i ich realizacja na podstawie doświadczeń Firmy Remondis Bydgoszcz, Gospodarka odpadami komunalnymi, Praca zbiorowa pod red. Kazimierza Szymańskiego. Koszalin 2006, p. 13-25.
• [35] Pires A., Martinho G., Chang N.B. 2011. Solid waste management in European countries, A review of system analysis techniques, J. Environ. Manage., 92, 4, s. 1033.
• [36] Plavac B., Sutlović I., Filipan V. 2016. Flexibility of mechanical biological treatment plants, Tehnički Vjesnik 23, 6, p. 1871-1877.
• [37] Plavac B., Filipan V., Sutlović I., Svetičič J. 2017. Sustainable waste management with mechanical biological treatment and energy utilization, Tehnički vjesnik 24, 4, p. 1283-1289.
• [38] Połomka J., Jędrczak A. 2019. Efficiency of waste processing in the MBT system. Waste Management, Vol. 96, 1, p. 9-14.
• [39] Polska w liczbach [https://www.polskawliczbach.pl].
• [40] Primus A., Chmielniak T., Rosik-Dulewska C. 2021. Concepts of energy use of municipal solid waste, Archives of Environmental Protection Vol. 47, No. 2, p. 70-80.
• [41] Primus A., Rosik-Dulewska Cz. 2018. Potencjał paliwowy frakcji nadsitowej odpadów komunalnych i jego rola w krajowym modelu gospodarki odpadami, Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, nr 105, p. 121-134.
• [42] Schiopu A.-M., Gavrilescu M. 2010. Municipal solid waste landfilling and treatment of resulting liquid effluents, Environmental Engineering and Management Journal, 9, p. 993-1019.
• [43] Siemiątkowski G. 2014. Ocena efektywności procesu mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów z nawilżaniem i bez nawilżania, Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych [ICiMB] 2014, nr 18, p. 108-132.
• [44] Soboniak E., Jurand J. 2015. Proces mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych wedle nowych przepisów w instalacji Regionalnego Zakładu Zagospodarowania Odpadów w Sobuczynie, Inżynieria i Ochrona Środowiska, t. 18, nr 4, p. 483-495.
• [45] Sokołowska E., Gaca J. 2006. Problemy eksploatacji kompleksu utylizacji odpadów w Bydgoszczy, Gospodarka odpadami komunalnymi, Praca zbiorowa pod red. Kazimierza Szymańskiego. Koszalin 2006, p. 27-36.
• [46] Soyez K., Plickert S. 2002. Mechanical-Biological Pre-Treatment of Waste, State of the Art. and Potentials of Biotechnology, Acta Biotechnol. 22, 3-4, p. 271-284.
• [47] Stefaniak A. 2001. Założenia projektowe i zakładane efekty ekologiczne Zakładu Odzysku i Składowania Odpadów w Leśnie Górnym jako podstawowego elementu sprawnie funkcjonującego systemu gospodarki odpadami w gminie Police, Międzynarodowa Konferencja Gospodarka Odpadami Komunalnymi - Doświadczenia Polskie i Europejskie, Police, 28-29 września 2001, p. 93-117.
• [48] Suchowska-Kisielewicz M., Sadecka Z., Myszograj S., Płuciennik E. (2017), Mechanical-biological treatment of municipal solid waste in Poland - Case studies, Environmental Engineering and Management Journal February 2017, Vol.16, No. 2, p. 481-491.
• [49] Trulli, E., Ferronato, N., Torretta, V., Piscitelli, M., Masi, S., Mancini, I. 2018. Sustainable mechanical biological treatment of solid waste in urbanized areas with low recycling rates. Waste Manag. 71, p. 556-564.
• [50] Tyagia V.K., Kapoorb A., Arorac P., Banud J.R., Dase S., Pipesha S., Kazmia A.A. 2021. Mechanical-biological treatment of municipal solid waste, Case study of 100 TPD Goa plant, India, Journal of Environmental Management Volume 292, 15 August 2021, 112741, Doi. org/10.1016/j.jenvman.2021.112741.
• [51] US 2016. Warunki życia mieszkańców w województwie zachodniopomorskim w latach 2012-2014, https://szczecin.stat.gov.pl/publikacje-i-foldery/warunki-zycia/warunki-zycia-ludnosci-w-wojewodztwie-zachodniopomorskim-w-latach-2012-2014,1,3.html.
• [52] US 2018. Ludność, ruch naturalny i migracje w województwie zachodniopomorskim w 2017 r., https://szczecin.stat.gov.pl/publikacje-i-foldery/ludnosc/ludnosc-ruch-naturalny-i-migracje -w-wojewodztwie-zachodniopomorskim-w-2017-r.
• [53] Usón A.A., Ferreira G., Vásquez D.Z., Bribián I.Z., Sastresa E.L. 2012. Estimation of the Energy content of the residual fraction refused by MBT plants, A case study in Zaragoza’s MBT plant, Journal of Cleaner Production, Vol. 20, Issue 1, January 2012, p. 38-46.
• [54] Velis C.A., Longhurst P.J., Drew G.H. Smith R., Pollard S.J.T. 2009. Biodrying for mechanical-biological treatment of wastes, A review of process science and engineering, Bioresource Technology, Vol. 100, Issue 11, June 2009, p. 2747-2761.
• [55] Wiśniewska M., Lelicińska-Serafin K. 2019. The role and effectiveness of the MBT installation in Poland based on selected examples, Civil and Environmental Engineering Reports, CEER 2019, 29 (2), p. 001-012.
• [56] Wiśniewska M., Lelicińska-Serafn K. 2018. The effectiveness of the mechanical treatment of municipal waste using the example of a selected installation, E3S Web of Conferences 45, 00102 (2018), DOI.org/10.1051/e3sconf/20184500102.
• [57] Zhang Z., Pan X., Zhang J., Xu H. 2020. Effect of Particle Size on the Hydraulic Characteristics of Mechanically and Biologically Treated Waste, Hindawi Advances in Civil Engineering Volume 2020, DOI.org/10.1155/2020/8888550.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025)