Zapobieganie samozapłonom na składowiskach odpadów
Wstęp Składowiska odpadów komunalnych są zawsze poważnym potencjalnym zagrożeniem dla środowiska naturalnego i ludzi. W ich beztlenowym wnętrzu bezustannie toczy się proces fermentacji odpadów zmieszanych wśród nich biodegradowalnych odpadów organicznych. W wyniku tego procesu powstaje wybuchowa palna mieszanina gazów zawierająca głownie: metan (CH 4 ) 45% - 65% objętości dwutlenek węgla (C0 2 ) 25% - 35% objętości azot ( N 2 ) 7% - 10% objętości tlen ( O 2 ) < 3% objetości pozostałe domieszki gazowe ok. 1% objętości oraz śladowe substancje organiczne
Z jednej tony odpadów komunalnych w zależności od ich składu, wilgotności, stopnia zagęszczenia można pozyskad średnio około 250 m 3 biogazu. Niestety na większości naszych składowisk biogaz bezproduktywnie uwalnia się do atmosfery wzmagając efekt cieplarniany, grożąc wybuchem lub samozapłonem kwatery składowiskowej,emitując silne odory często zanieczyszczając wody gruntowe.
Obowiązujące przepisy i standarty unijne dotyczące budowy i eksploatacji składowisk odpadów komunalnych nałożyły na zarządzających tymi obiektami komunalnymi obowiązek wyposażania ich w instalacje do odprowadzania biogazu z kwater składowiskowych. Zgodnie z prawem biogaz powinien byd oczyszczony i wykorzystany do celów energetycznych jako cenne odnawialne żródło energii (OZE). Jeżeli jest to nie możliwe trzeba spalad go w składowiskowych pochodniach.
W dalszej części prezentacji przedstawione będą podstawowe zasady zapobiegania samozapłonom na składowiskach odpadów komunalnych: 1. Zpobieganie samozapłonom kwater składowiska poprzez likwidowanie niekontrolowanej emisji biogazu do atmosfery. Likwidacja ta dokonywana jest poprzez zabudowę na kwaterach i na terenie składowiska instalacji odgazowania. Instalację taką zgodnie z zaleceniami Unii Europejskiej powinny posiadad wszystkie składowiska o rocznej masie składowanych odpadów powyżej 10 tys.mg. W Polsce jest już takich składowisk około 125, głównie w miastach powyżej 30 tys. mieszkaoców
Składa się ona z systemu studni gazowych do pozyskiwania biogazu połączonych rurociągami transportowymi i urządzeo do produkcji i przesyłu energii elektrycznej. W skład obu systemów wchodzą: - pionowe perforowane studnie gazowe, - pozioma sied gazowa, - stacje kontrolne, - studnie odwadniające, - pochodnie gazowe, - stacja wyposażenia technicznego z ssawami wentylatorowymi, - budynek bioelektrowni z generatorami, instalacjami automatyki, sterowania i kontroli, - Stacja transformatorowa z napowietrzną linia energetyczną (15 kv)
Praca całego systemu odgazowania sterowana jest automatycznie a procedury kontroli i zabezpieczeo pozwalają na bezobsługowe działanie instalacji gazowej.
2.Zapobieganie samozapłonom za po mocą kamer termowizyjnych (termograficznych) W sytuacji gdy nastąpi na składowisku odpadów samozapłon bardzo ważnym jest szybkie określenie miejsca powstania zarzewia pożaru i powiadomienie o tym kompetentnych służb. Niestety tradycyjne systemy monitoringu wideo słabo sprawdzają się jako układy wykrywające pożary, szczególnie w ich początkowych stadiach. Ponadto systemy takie wymagają ciągłego dozoru i oglądania obrazu na monitorach a czas jaki upływa od wybuchu pożaru do jego zauważenia zależy głównie od spostrzegawczości i kompetencji obsługi
Dzięki obserwacji składowiska za pomocą kamer termowizyjnych uzyskujemy bezkontaktowe zobrazowanie rozkładu ciepła na całym obszarze kontrolowanego składowiska. Zdalnie zmierzone przez kamerę temperatury, są następnie przedstawiane na ekranie komputera w postaci kolorowej mapy, gdzie poszczególne kolory odpowiadają poziomom zarejestrowanej temperatury. Detektory mikrobolometryczne kamer, działają w obszarze promieniowania podczerwonego, czyli niewidzialnego dla ludzkiego oka. Dzięki temu możliwe jest wykrywanie anomalii termicznych( podwyższonych temperatur) zanim jeszcze wybuchnie pożar. Cecha ta jest szczególnie ważna, gdy w głębokich warstwach składowiska, samoistnie podnosi się temperatura i dochodzi do samozapłonu. Obsługa jest natychmiast powiadamiana o zagrożeniu, mimo tego,że pożar nie jest jeszcze widoczny na zewnątrz. Kamery po odpowiednim ich zaprogramowaniu, mogą włączad dodatkowe alarmy zewnętrzne ( świetlne, dżwiękowe lub wysyład SMS-y) po wykryciu wzrostu temperatury powyżej zdefiniowanego progu w stosunku do temperatury tła. Funkcja ta zawalnia osoby dozorujące składowisko z konieczności ciągłego śledzenia obrazu na monitorze komputera.
Ochrona kwatery odpadów za pomocą analizy obrazu wideo Tanią alternatywą dla kamer termowizyjnych jest wykrywanie samozapłonów odpadów za pomocą standartowych kamer wideo i specjalistycznego oprogramowania analitycznego lub inteligentnych kamer wyposażonych w funkcję żłożonych analiz obrazu. Dzięki wbudowanemu mocnemu procesorowi sygnałowemu kamera taka może współpracowad z systemem wielu kamer i komputerem PC. W przeciwieostwie do kamer termowizyjnych przedstawiony system nie ma możliwości pomiaru temperatury. Pożary wykrywane są dzięki automatycznemu rozpoznawaniu obecności płomieni lub dymu na monitorowanym obszarze kwatery odpadów.
Podstawowe korzyści z wdrożenia w/w systemów ochrony za pomocą kamer termowizyjnych i za pomocą analizy obrazu wideo 1.Możliwośd szybkiego wykrycia zarzewia pożaru zanim zdąży się on rozprzestrzenid. 2.Możliwośd wykrywania podnoszenia się temperatury w głębokich warstwach kwatery składowiska dotyczy to kamer termowizyjnych. 3.Szybkie wykrycie samozapłonu skutecznie zmniejsza straty składowiska odpadów. 4.Mozliwośd pracy automatycznej niedozorowanej. 5.Niewrażliwośd na błędy ludzkie i spostrzegawczośd osób nadzorujących składowisko odpadów
Przeciwdziałanie samozapłonom w świetle podstwowych zasad bezpieczeostwa pożarowego Równie ważną rzeczą jak ciągłe i bezawaryjne odgazowanie kwater jest unikanie zagrożeo pożarowych związanych z możliwością wystąpienia samozapłonu pożaru powierzchniowego lub podpowierzchniowego odpadów poprzez bezwzględne przestrzeganie podstawowych zasad bezpieczeostwa pożarowego w szczególności :
-wyposażenie składowiska w odpowiedni sprzęt przeciw pożarowy, -prowadzenie regularnych przeglądów i konserwacji sprzętu gaśniczego, -przestrzeganie zasady zakazu palenia tytoniu poza miejscami wyznaczonymi, -przestrzeganie zakazu wchodzenia do pomieszczeo zamkniętych i zbiorników bez sprawdzenia czy zachodzi możliwośd pożaru lub wybuchu, -sprawdzanie kwalifikacji osób wykonujących prace niebezpieczne pod względem pożarowym oraz kontrolowanie dokumentów potwierdzających sprawnośd techniczną sprzętu przewidzianego do wykonania tych prac, -szkolenie pracowników składowiska w zakresie ochrony przeciw pożarowej, Eliminowanie z pracy maszyn i urządzeo mogących byd zródłem zapłonu W /w działania są w istocie jedną z najprostszych i stosunkowo tanich metod zapobiegania samozapłonom na składowiskach odpadów. Często w praktyce zapomina się o ich stosowaniu
Równie istotne dla właściwej ochrony przed samozapłonami na składowiskach odpadów są: -prawidłowe zagęszczanie kwatery odpadów kompaktorami, -zraszanie powierzchni kwatery w okresach suszy za pomocą instalacji hydrantowych, - utrzymywanie właściwej wilgotności masy odpadów za pomocą instalacji rozsączających, - analizowanie statystyki ilościowej występowania zjawiska samozapłonu na składowisku odpadów opracował: Henryk Lewicki