VII Spotkanie Forum NFOŚiGW Targi POLEKO (Poznań 24 listopada 2011 r.) organizacyjne w gospodarce

Transkrypt

1 VII Spotkanie Forum NFOŚiGW Targi POLEKO (Poznań 24 listopada 2011 r.) Dobre praktyki w gospodarce odpadami Rozwiązania techniczne i organizacyjne w gospodarce odpadami komunalnymi 1

2 Trendy i praktyka w gospodarce odpadami komunalnymi w Europie W2 Jerzy Kędzierski CDM 2

3 Wytworzone odpady komunalne na mieszkańca w 2007 r. w kg 3

4 Ilość odpadów wytwarzanych przez mieszkańca (kg/mieszkańca,rok) Czechy, Słowacja, Polska, Łotwa, Rumunia, Litwa (6 państw) Powyżej 600 -Austria, Holandia, Malta, Luksemburg, Szwajcaria, Cypr, Irlandia, Dania, Norwegia (9 państw) 4

5 Struktura zagospodarowania odpadów komunalnych w 2007 r. 5

6 Zmiany w latach państw Europy Składowanie powyżej 80%: Nowa Unia bez Estonii oraz Turcja i Grecja (13) 2007 Malta, Litwa, Cypr, Łotwa, Turcja, Bułgaria, Czechy (7) Spalanie: wzrost w 7 państwach, spadek w 4 państwach (do 3%) w tym wzrost powyżej 5%: -Austria(do 30%), Holandia (do 32%), Słowacja (do 10%) i Węgry (do 8%) Odzyskiwanie wzrost w 15 państwach, spadek w 6 państwach Zaobserwowany trend: umiarkowane zwiększenie ilości odpadów spalanych w spalarniach odpadów, znaczne zwiększenie ilości odpadów odzyskiwanych, znaczne zmniejszenie ilości odpadów składowanych. 6

7 Cele państw wiodących w gospodarce odpadami komunalnymi wprowadzane do prawa unijnego i implementowane do prawa krajowego 1. Zmniejszanie ilości odpadów składowanych do możliwego minimum. 2. Zwalczanie tendencji do tworzenia dzikich składowisk. 3. Wykorzystanie gospodarcze gromadzonych odpadów poprzez recykling materiałowy i energetyczny. 4. Eliminowanie gazów składowiskowych. 5. Wprowadzanie zasad racjonalnej działalności w zakresie tworzenia, segregacji i unieszkodliwiania odpadów komunalnych 6. Wykorzystanie najlepszych dostępnych technologii oraz racjonalnych rozwiązań organizacyjnych i ekonomicznych 7

8 Stosowane zasady zarządzania odpadami Stanowienie prawa szczebel krajowy, lub krajowy i regionalny (landy, kantony) Zarządzanie odpadami, ustalanie opłat, podpisywanie umów gminy. Wyjątek Węgry umowy wytwórcy z odbiorcą. Ustalanie opłat przez gminy dwa różne systemy: - tylko opłata stała zależna od wielkości gospodarstwa, - dwie opłaty: opłata stała na pokrycie kosztów zbiórki selektywnej, opłata zmienna zależna od ilości odbieranych odpadów, często w dostarczonych wcześniej workach z kodem wytwórcy odpadów 8

9 Specyficzne elementy wybrane z systemów krajowych System umów ekologicznych pomiędzy ministerstwem środowiska a gminami na terminową realizacje umówionych zadań ekologicznych za określone środki (Flandria), Limity ilości odpadów dopuszczonych do składowania, obniżane co roku, aż do roku Posiadanymi limitami gminy mogą handlować (Wielka Brytania). Likwidacja emisji starych składowisk przy użyciu ruchomych zestawów maszyn dokonujących odkopania, segregacji, fermentacji z odzyskiem energii i produkcji paliwa alternatywnego. Pozostałość jest składowana (Szwajcaria). Kilkakrotne zwiększenie intensywności zgazowania odpadów bio poprzez zastosowanie technologii DEPO + (Niemcy). 9

10 Trendy w systemach zarządzania Zarządzanie strumieniami. Badanie ilości i własności odpadów wytwarzanych przez różnych wytwórców w różnych częściach miasta i gminy w poszczególnych okresach roku, planowanie rozwoju odpowiednich technologii i właściwe kierowanie strumieni odpadów. Oddziaływanie na miejscową społeczność poprzez: - edukację ekologiczną, - system opłat za odbierane odpady, - lokalne regulaminy, rozporządzenia i instrukcje, - informację o środowisku i jego ochronie. Uzyskiwanie zaangażowania społecznego w proces kształtowania systemu i udziału w jego realizacji. 10

11 Uzyskiwane rezultaty Współpraca gmin z mieszkańcami umożliwia tworzenie systemu akceptowalnego. Jednakże rezultaty tego współdziałania nie wszędzie są jednakowe. W zasadzie wyniki są pozytywne. Na przykład w Zurychu, gdzie mieszkańcy wypowiadają się w referendach, od 1945 r. wszystkie referenda dotyczące przedyskutowanej rozbudowy i modernizacji systemu unieszkodliwiania odpadów i związanego z tym wzrostu opłat uzyskały od 78 do 96% odpowiedzi TAK. Natomiast w Neapolu obserwujemy kolejne przejawy wojny odpadowej z udziałem premiera, władz lokalnych, mieszkańców i jak twierdzą niektórzy włoskiej mafii. 11

12 Rozwój spalarni odpadów w Europie Anglia spalarni, Niemcy od 1895 r. spalanie odpadów po epidemii cholery, Europa ponad 210 instalacji Warszawa (zniszczona w czasie powstania, pozostałość przy ul. Spokojnej zabytek) 10 tys. Mg/rok. Poznań wykorzystanie żużla do produkcji krawężników, płyt chodnikowych, rur kanalizacyjnych itp. Średnia wydajność do 1990 roku poniżej 100 tys. Mg/rok, obecnie powyżej 200 tys. Mg/rok, Rozwój spalarni jest obecnie ograniczony z powodu rozwoju procesu konkurencyjnego wykonywania w procesach MBP produkcji paliwa alternatywnego spalanego poza spalarniami odpadów w elektrowniach na paliwo alternatywne, współspalanew elektrowniach węglowych i cementowniach. 12

13 Technologia spalania Warunek dla komory spalania C przez 2 sek. Oczyszczanie gazów odlotowych: - elektrofiltr - pyły -dwustopniowa płuczka HCl, HF, SO 2 i metale ciężkie - absorber ze złożem koksowym dioksyny, furany i inne Efekty zawartość zanieczyszczeń poniżej wszystkich limitów dyrektywy UE, -zawartość dioksyn i furanów kilka rzędów wielkości poniżej limitu. Powstające odpady: -popioły lotne i odpady z oczyszczania spalin klasyfikowane jako odpady niebezpieczne ok. 20 kg/mg odpadów, -żużle około 250 kg/mg odpadów. 13

14 Odpady spalania Popioły lotne: - scalane przy użyciu cementu, - składowane na składowiskach odpadów niebezpiecznych lub w nieczynnych kopalniach (usługi niemieckich kopalń soli kamiennej). Żużle: - rosnący problem w krajach UE, - skład spiek metali, szkła, krzemu, wapna, niedopalonych materiałów palnych i wody - zawartość metali ciężkich ok. 1% - zawartość dioksyn i furanów średnio ok. 4 ng/kg (norma 10) - własności mechaniczne po obróbce porównywalne z kruszywami naturalnymi 14

15 Wykorzystanie żużli ze spalania odpadów w budownictwie drogowym Przygotowanie żużla: - rozdrabnianie nadziarna, - odzysk metali ok. 20 kg/mg spalonych odpadów, - wydzielanie frakcji niedopalonych do ponownego spalania. Wykorzystanie powyżej 50% żużla (2006 r.): Dania, Czechy, Holandia, Niemcy, Wielka Brytania, Norwegia, Wykorzystanie w roku 2010: Francja 71%, Wlk. Brytania 97%. W Polsce niezbędne jest uporządkowanie stanu prawnego w zakresie właściwości, ograniczeń stosowania i metod badań. 15

16 Trendy w wykorzystaniu technologii spalania Technologia rozwija się jako sposób na szybkie dostosowanie gospodarki odpadowej do części wymagań UE (odpady biodegradowalne). Przykładowe zmiany jednostkowych emisji w spalarniach niemieckich (emisja na m 3 spalin): 1990 r r. norma Tlenki azotu w mg Dwutlenek siarki w mg 690 1,3 50 Kadm w ng Rtęć w ng Dioksyny (TEQ) w ng ,1 16

17 Kompostowane materiały Materiał po zbiórce selektywnej (w tym odpady kuchenne - zbiórka na poziomie około 20% wytworzonych odpadów). Zebrany materiał umożliwia recykling organiczny, który zmniejsza ilość zmieszanych odpadów domowych o około 7% i umożliwia zagospodarowanie odpadów zielonych oraz pofermentacyjnych. Materiał nie dający możliwości uzyskania kompostu: odpady zmieszane, frakcja średnia z segregacji, strumienie bio z niektórych wersji MBP. Uzyskany po kompostowaniu stabilizatpowinien spełniać warunki umożliwiające jego składowanie. 17

18 Kompostowanie - technologia Obróbka mechaniczna odpadów i usunięcie zanieczyszczeń, Kompostowanie dwustopniowe jedno z wiodących: -kompostowanie wstępne w reaktorach komorowych lub w hali 2 4 tygodni powstaje kompost surowy, - faza dojrzewania w zamkniętej hali 8-10 tygodni, Oczyszczanie gazów odlotowych biofiltr połączony z kwaśną płuczką i zbieranie ścieków wykorzystywanych następnie w technologii lub kierowanych do oczyszczalni, Produkowany kompost może być wykorzystany jako nawóz, jako środek wspomagający uprawę roślin w rolnictwie lub do rekultywacji terenów zdegradowanych, Stosowane są powszechnie różnorodne tańsze technologie w zależności od ilości i jakości kompostowanych odpadów. 18

19 Mechaniczno biologiczne przetwarzanie (MBP) (1) Rozwój MBP doprowadził do powstania różnych kombinacji procesów mechaniczno-fizycznego, biologicznego i termicznego, odpowiednio dobranych w zależności od wybranych celów. Można wyróżnić: -rozdzielenie strumieni materiałowych (RSM), w którym mechanicznie zostają wydzielone z odpadów frakcje wysokokaloryczne przeznaczone na paliwo alternatywne, frakcje do recyklingu materiałowego a frakcja pozostała jest biologicznie przetwarzana i składowana, -mechaniczno-biologiczną stabilizację (MBS), w którym poprzez biosuszenie uzyskuje się biostabilizację zawartego w odpadach biodegradowalnych węgla i możliwość wydzielenia frakcji na paliwo alternatywne, frakcji materiałowej i frakcji obojętnej, 19

20 Mechaniczno biologiczne przetwarzanie (MBP) (2) -mechaniczno-fizyczną stabilizację (MFS) ma na celu podobnie jak (MBS) uzyskać rozdzielenie odpadów na frakcje paliwową, materiałową i obojętną, ale z wykorzystaniem energii dostarczanej z zewnątrz np. z procesu fermentacji, - mechaniczno biologiczne przetwarzanie przed termicznym przekształcaniem (MBT) z mechaniczno biologiczną obróbką wstępna umożliwiającą wydzielenie frakcji energetycznej, złomu i skierowanie pozostałego strumienia do spalarni odpadów, -stabilizację biologiczną frakcji niskoenergetycznej w warunkach beztlenowych z wydzieleniem biogazu, pozostałość stabilizowana tlenowo. 20

21 Składowiska odpadów komunalnych 1 Mg odpadów zmieszanych emituje około 160 m 3 gazu składowiskowego, z czego większość emitowana jest po zamknięciu składowiska. Wydajność gazu uzyskiwanego z zamkniętych składowisk szybko maleje poniżej progu możliwości eksploatacji energetycznej. Konieczny jest długi okres monitorowania składowiska po jego zamknięciu i rekultywacji i duża ilość działań operacyjnych rozbrajających bomby ekologiczne. Istnieje możliwość rozwiązania problemu i uzyskanie dodatkowych korzyści energetycznych w stosowanym w Niemczech przez CDM procesie odgazowania DEPO +. 21

22 Technologia i korzyści Cele zastosowania procesu DEPO + Szybka stabilizacja Wysoka redukcja emisji ze składowiska i wykorzystanie zalegających pokładów GAZU Znaczące zwiększenie prędkości ekstrakcji gazu Aktywacja dostępnego węgla organicznego i jego odzyskanie poprzez ścieżkę gazową Ciągłe dostarczanie gazu w ilości uzasadniającej jego energetyczny odzysk w fazie niskiej produkcji gazu (Faza A) beztlenowa stabilizacja in situ) Przejście do fazy tlenowej (Faza B) DOPIERO po zakończeniu etapu ekonomicznego energetycznego odzysku gazu składowiskowego 22

23 DEPO + standardowe studnie gazowe Studnia DEPO + Glina Rura pełna żwir rura perforowana Składowisko 23

24 Składowisko w Alsdorf Warden (Niemcy) projekt realizowany od 2007 roku-wyniki podjętych działań Wyniki testów ekstrakcji gazu (3 miesiące) przed i po przerobieniu studni i zastosowaniu DEPO + Lokalizacja Przed modernizacją Po modernizacji Ilość gazu CH 4 -stęż. Ilość gazu CH 4 -stęż. 4 4 Studnia 1 0 m 3 /h 10% -spada > 25 m 3 /h > 40 % Studnia m 3 /h 38% -spada > 25 m 3 /h >40 % Studnia 3 0 m 3 /h Brak danych > 25 m 3 /h > 40% 24

25 Korzyści finansowe i ekonomiczne Koszty Okres zwrotu z inwestycji (uwzględniający zyski z odzysku gazu i koszty eksploatacyjne): 1 rok Przychody / Korzyści Krótko-terminowe/ Średnio-terminowe przychody związane z odzyskiem energii ze źródeł odnawialnych (zwiększenie ilości pozyskiwanego gazu o 200%-300%) redukcja aktywnej frakcji organicznej / wysoki stopień redukcji emisji niekontrolowanej ze składowiska oszczędności związane z dodatkowym uszczelnieniem składowiska Długo-terminowe Redukcja kosztów w okresie monitorowania składowiska 25

26 Podsumowanie graficzne m³/h Aktywacja materii organicznej w składowisku => DEPO + process Legenda: Obliczeniowa prognoza ilości gazu Obliczeniowa ilość zebranego gazu (30-50 %) Ilość możliwa do odzyskania DEPO + process Granica odzysku energetycznego (mało gazu/mało metanu) Emisja powierzchniowa Dodatkowe ilości gazu do odzysku energetycznego brak możliwości energetycznego odzysku gazu Czas 26

27 Trendy w składowaniu odpadów komunalnych Nowoczesna gospodarka odpadami preferująca unikanie szkodliwych emisji ze składowisk doprowadziła do minimalizacji składowania odpadów co następnie zostało ujęte w ograniczeniach UE. Technologie recyklingu materiałowego i energetycznego ograniczyły ilość składowanych odpadów. Technologie przetwarzania odpadów przed ich składowaniem pozwoliły na likwidację zagrożeń ze strony składowanych odpadów komunalnych. Nowe technologie wspomagania reakcji zgazowania odpadów na składowisku (np. DEPO + ) umożliwiają ekonomiczne usuwanie emisji składowiskowych. 27

28 Recykling materiałowy Rozwój różnych systemów selektywnej zbiórki, w tym polski system EKO AB, możliwości uzyskiwane w procesach MBP i regulacje UE powodują systematyczny wzrost powtórnego wykorzystania frakcji wysegregowanych z odpadów komunalnych. Uzyskiwane korzyści to: - oszczędność zasobów naturalnych, - tworzenie tanich miejsc pracy. Zagrożenia ze strony recyklingu wielocyklowego: -zmiana własności materiału np. skracanie włókien celulozowych, - narastanie zanieczyszczeń w stopach metali, - narastanie zawartości szkodliwych substancji w materiałach wielokrotnie przetwarzanych. 28

29 Podsumowanie wyników Kongresu ENVICON Wnioski z obrad sesji IV -Polityka Europejska w Gospodarce Odpadami Międzynarodowego Kongresu Ochrony Środowiska ENVICON. Wnioski z obrad sesji I-III Kongresu ENVICON i ich znaczenie dla systemu gospodarki odpadowej w Polsce na tle trendów europejskich 29