Termiczne unieszkodliwianie odpadów z odzyskiem energii

Jednym z ważniejszych przedmiotów gospodarki odpadami są opakowania i odpady opakowaniowe. Podstawowym dokumentem Unii Europejskiej wyznaczającym kierunki działań w tym zakresie jest Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2004/12/WE w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych.
Na jej podstawie ustalono ustawowe poziomy obowiązków odzysku i recyklingu, które do końca 2014 r. powinny wynieść odpowiednio: min. 60% i 55%-80%, co oznacza, że już co drugie opakowanie musi zostać poddanie odzyskowi!!! Należy się zatem zastanowić nad możliwościami uzyskania tych poziomów.

OD CZEGO ZACZĄĆ?
Podstawową zasadą gospodarowania odpadami jest:

  • Unikanie ich powstawania, w dalszej kolejności,
  • Wykorzystanie materiałowe i energetyczne, w tym m. in. termiczne unieszkodliwianie odpadów,
  • W ostateczności składowanie na składowiskach, co jest najbardziej prymitywną metodą postępowania z odpadami.

Pierwsza zasada najpełniej może być realizowana poprzez działania informacyjno-edukacyjne skierowane nie tylko do społeczeństwa, lecz także do producentów, polegająca na nakłanianiu do redukcji masy opakowań,
druga opiera się na recyklingu  surowców wtórnych,
oraz odzysku energii zawartej w odpadach podczas termicznego przekształcania i wytwarzania energii elektrycznej i/lub ciepła.

Składowanie odpadów jest w gospodarce odpadami zjawiskiem najmniej pożądanym.

Termiczne unieszkodliwienie odpadów, choć jest skutecznym sposobem na spełnienie wymogów prawnych, ograniczone jest licznymi barierami.

STAN GOSPODARKI ODPADAMI W POLSCE

  1. W Polsce brak jest wystarczającej liczby instalacji do odzysku i unieszkodliwienia odpadów.
  2. Systemy selektywnej zbiórki odpadów nie funkcjonują na tyle sprawnie, aby zaspokoić potrzeby w zakresie recyklingu.
  3. Pierwsza spalarnia odpadów komunalnych uruchomiona została w Polsce już w 1912 r. w Warszawie, w chwili obecnej funkcjonuje nadal tylko jedna spalarnia odpadów, od 2001 r., ponownie w Warszawie!

To za mało, by udało się osiągnąć wymagany prawem min. 60% poziom odzysku opakowań!!!

Nowoczesne spalarnie w znaczący sposób, m.in. poprzez najnowsze rozwiązania w zakresie oczyszczania spalin oraz wymagane prawem rygorystyczne parametry emisyjne, ograniczają do minimum możliwość zanieczyszczenia środowiska.
Spalanie odpadów jest reakcją utleniania przebiegającą z wydzieleniem ciepła na zewnątrz.
Najważniejszymi czynnikami procesu spalania, od których zależy czy stanowi on zagrożenie dla środowiska, są:

  • czas przebywania odpadów w komorze spalania,
  • turbulencja gazów i powietrza w komorze spalania,
  • temperatura spalania.

Efektywne spalanie, przebiegające w odpowiedniej temperaturze, tj. 1200 stopnie Celcjusza, nie powoduje wytwarzania szkodliwych substancji i związków, m.in. furanów i dioksyn. Ponadto instalacje oczyszczania spalin dotrzymują najbardziej surowych norm, podczas gdy indywidualne paleniska domowe, w których częstokroć spalane są odpady, np. tworzywa sztuczne, emitują do powietrza wielokrotne, większe stężenia zanieczyszczeń niż profesjonalne spalarnie odpadów (przykładowo: spalanie tworzyw sztucznych z udziałem chloru powoduje nawet 10 tysięcy razy większe stężenia emitowanych dioksyn).

Jedną z przyczyn istotnego zagrożenia dla zdrowia ludzi ze strony, w żaden sposób niekontrolowanych, kominów palenisk domowych jest fakt, że zlokalizowane są one zwykle bardzo nisko. Stanowią w ten sposób tzw. źródła niskiej, niebezpiecznej dla zdrowia, emisji. Niskie kominy nie mają możliwości wyniesienia zanieczyszczeń na duże odległości i ich rozproszenia przez wiatr, co powoduje ich koncentrację i uniemożliwienie samooczyszczenia powietrza, którym w tym przypadku często bezpośrednio oddychamy.

ZALETY TERMICZNEGO UNIESZKODLIWIANIA ODPADÓW

Termiczne unieszkodliwienie odpadów o odpowiednich właściwościach paliwowych, przebiegające w optymalnych, wymaganych prawnie warunkach procesu, dostarcza w konsekwencji energię elektryczną i/lub cieplną, zmniejszając tym samym zużycie podstawowych surowców energetycznych i ograniczając uzależnienie produkcji energii od paliw kopalnych. Ponadto w świetle najnowszych przepisów część energii elektrycznej wytworzonej w spalarni odpadów z odzysku energii zawartej w tzw. odpadach ulegających biodegradacji będzie miała charakter energii odnawialnej, podobnie jak energia uzyskana z energii słońca, wiatru itp.
1 tona odpadów komunalnych posiada w warunkach polskich wartość opałową od 6 000 do 9 000 kJ/kg. Odpowiedniej wielkości spalarnia odpadów komunalnych spalająca o takiej kaloryczności odpady może pokryć nawet do 50% zapotrzebowania na energię cieplną miasta.

Spalanie 1 plastikowej torebki może zasilić jedną żarówkę o mocy 60 W przez jedną minutę.

Nie można zapomnieć, że podczas procesu spalania odpadów powstają różnego rodzaju pozostałości stałe i ciekłe, tzw. odpady wtórne, a ich średni, procentowy udział masowy nie przekracza 30% masy odpadów na wejściu do spalarni. Ich udział i rodzaj zależy od stosowanej technologii spalania oraz technologii oczyszczania spalin. Są to głównie:

  • pozostałości poreakcyjne z oczyszczania spalin;
  • odpad żużla po spaleniu odpadów;
  • odpady odzyskanych metali żelaznych (poprzez elektromagnes).

Tylko pozostałości po procesie oczyszczania spalin są odpadem niebezpiecznym (i jako takie muszą być składowane na izolowanym składowisku odpadów niebezpiecznych), pozostałe mogą być gospodarczo wykorzystywane: żużel - może być wykorzystywany w budownictwie drogowym i pracach ziemnych, natomiast odpady pozyskanych metali trafiają do hut, gdzie stanowią bardzo dobry dla procesu wytopu żelaza złom metali, dzięki ich odtłuszczeniu i wypaleniu z powłok lakierniczych.

Termiczne unieszkodliwienie odpadów komunalnych nie jest rozwiązaniem uniwersalnym, sprawdzającym się w przypadku każdego systemu gospodarki odpadami, ale jeśli funkcjonuje, zawsze stanowi jego element. Występują tutaj następujące bariery:

  • bariera ilościowa
    Warunkuje ona bezpośrednio opłacalność ekonomiczną spalarni odpadów komunalnych, ponieważ za optymalne pod względem przepustowości uważa się instalacje o przepustowości od 100000 Mg/rok. Ponadto instalacje termicznego unieszkodliwiania powinny być lokalizowane na obszarach, na których "obsługiwać" będą co najmniej 300 tyś. mieszkańców;
  • bariera wartości opałowej
    Nie wszystkie odpady są odpowiednim źródłem energii. Istnieje tzw. granica autotermicznego spalania (bez paliwa wspomagającego), gwarantowana  przez wartość opałową równą 5800 kJ/kg, poniżej której spalanie wymaga dodatkowego użycia paliwa, co wpływa na obniżenie opłacalności ekonomicznej procesu oraz minimalizację korzystnego efektu środowiskowego;
  • bariera finansowa
    Budowa nowoczesnej spalarni odpadów komunalnych generuje wysokie nakłady inwestycyjne oraz koszty eksploatacyjne związane z jej funkcjonowaniem. Koszty eksploatacyjne spalarni nie muszą być jednak dużo wyższe w stosunku do opłat za składowanie odpadów, które w świetle najnowszych przepisów stają się coraz wyższe, jako opłaty odpowiadające najbardziej prymitywnej i zagrażającej środowisku metody unieszkodliwiania odpadów komunalnych.
  • bariera akceptacji społecznej
    Jest to bariera najtrudniejsza do pokonania. Warunkiem powodzenia jest rzetelne merytoryczne oraz wszechstronne i obiektywne informacje społeczeństwa,a szczególnie bezpośrednio zainteresowanych mieszkańców, o realnym zagrożeniu ze strony spalarni odpadów. Informacja taka musi być związana z ustawiczną edukacją ekologiczną.

PODSUMOWANIE

  • Polska musi osiągnąć min. 60% poziom odzysku i 55% - 80% poziom recyklingu odpadów opakowaniowych;
  • konieczna jest edukacja całego społeczeństwa w zakresie selektywnej zbiórki odpadów opakowaniowych, co stanowić będzie wkład każdego z nas w poprawę stanu środowiska, w którym żyjemy;
  • priorytetem jest unikanie powstawania odpadów;
  • niezbędna jest selektywna zbiórka pozwalająca na ponowne wykorzystanie odpadów (materiałowe i energetyczne);
  • składowanie odpadów powinno być ograniczane do niezbędnego minimum;
  • termiczne unieszkodliwienie odpadów komunalnych z odzyskiem energii jest jednym ze sposobów osiągnięcia wymaganych prawem poziomów odzysku opakowań, a ponad 350 spalarni pracujących w krajach członkowskich tzw. dawnej 15UE dowodzi bezpieczeństwa ekologicznego, sensu oraz potrzeby ich istnienia.