Nowe trendy w mechaniczno - biologicznym przetwarzaniu odpadów

Transkrypt

1 Otwarte seminaria 2013 Nowe trendy w mechaniczno - biologicznym przetwarzaniu odpadów Katowice, 21 marzec 2013

2 Nowy system gospodarowania odpadami komunalnymi

3 Stan gospodarki odpadami komunalnymi w 2011 roku wg GUS Odpady komunalne wytworzone i zebrane w 2010 i 2011 roku Rok Odp. kom. wytworzone Odp. kom. zebrane Odp. zebrane selektywnie tys. Mg kg/m tys. Mg kg/m tys. Mg kg/m , , , , , ,5

4 Struktura wytwarzania odpadów komunalnych w 2011r.

5 Struktura gospodarki odpadami komunalnymi w 2010 i 2011 r rok odpady składowane 79% odpady selektywnie zebrane 11% odpady przekształcone termicznie 1% odpady unieszkodliwione biologicznie 4% inne metody unieszkodliwiania 1% odpady wysegregowane ze zmieszanych 4% 2011 rok odpady składowane 73% odpady selektywnie zebrane 9% odpady przekształcone termicznie 1% odpady unieszkodliwione biologicznie 6% odpady wysegregowane ze zmieszanych 11%

6 W nowoczesnym systemie gospodarowania odpadami komunalnymi szczególnego znaczenia nabiera fakt konieczności regionalizacji rozwiązań, a podstawowym elementem systemu jest funkcjonowanie instalacji regionalnych. Zgodnie z nową ustawą do regionalnych instalacji przetwarzania odpadów komunalnych (RIPOK) wskazanych w wojewódzkich planach gospodarki odpadami kierowane są zmieszane odpady komunalne, odpady zielone, a także pozostałości z sortowania. Budowa, utrzymanie i eksploatacja regionalnych instalacji do przetwarzania odpadów komunalnych należy do obowiązków gmin.

7 Gmina jest zobowiązana do wybrania podmiotu, który będzie budował, utrzymywał lub eksploatował regionalną instalację w drodze przetargu lub na zasadach określonych w ustawie o partnerstwie publiczno prywatnym lub ustawie o koncesji na roboty budowlane lub usługi. W przypadku braku pozytywnego rozstrzygnięcia przetargu i braku wyboru partnera lub koncesjonariusza, gmina może sama budować, utrzymywać i eksploatować regionalną instalację. Regionalna instalacja do przetwarzania odpadów komunalnych to zakład o mocy przerobowej zapewniający przyjmowanie odpadów wytwarzanych na obszarze zamieszkałym przez co najmniej 120 tys. mieszkańców, który spełnia wymagania najlepszej dostępnej techniki lub technologii (BAT) i zapewnia:

8 Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych

9 mechaniczno -biologiczne przetwarzanie zmieszanych odpadów komunalnych i wydzielenie ze zmieszanych odpadów komunalnych frakcji nadających się w całości lub części do odzysku

10 przetwarzanie selektywnie zebranych odpadów zielonych i innych bioodpadów oraz wytwarzanie z nich produktu o właściwościach nawozowych lub środków wspomagających uprawę roślin lub składowanie odpadów powstających w procesie mechaniczno biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych oraz pozostałości z sortowania odpadów komunalnych o pojemności pozwalającej na przyjmowanie odpadów przez okres nie krótszy niż 15 lat w ilości nie mniejszej niż powstająca w instalacji mechaniczno biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych

11 Prowadzący regionalną instalację jest zobowiązany zawrzeć umowę na zagospodarowanie odpadów ze wszystkimi podmiotami odbierającymi odpady w obrębie danego regionu gospodarki odpadami (maksymalna, możliwa ilość przyjmowanych odpadów do instalacji regionalnej wynika ze stosownych decyzji i pozwoleń na eksploatację instalacji) Prowadzący instalację regionalną na wniosek gminy lub podmiotu odbierającego odpady komunalne od właścicieli nieruchomości jest zobowiązany przedstawić kalkulację kosztów zagospodarowania odpadów w terminie 7 dni od dnia jego złożenia.

12 Zakłada się, że w okresie najbliższych lat w Polsce mechaniczno biologiczne przetwarzanie (MBP) zmieszanych odpadów komunalnych (w tym pozostałości po selektywnym zbieraniu odpadów) będzie podstawą gospodarki odpadami, pozwalając realizować jeden najważniejszych celów jakim jest zredukowanie ilości składowania odpadów ulegających biodegradacji. MBP stanowi zintegrowany proces technologiczny w wyniku którego zmieszane odpady komunalne przygotowywane są do procesu odzysku, w tym recyklingu, odzysku energii, termicznego przekształcania lub składowania.

13

14 Podstawowe założenia prowadzenia procesu mechanicznego w instalacji MBP: - wydzielenie określonych frakcji odpadów celem wykorzystania ich materiałowo, lub energetycznie, - wydzielenie frakcji co najmniej 0-80mm zawierającej odpady ulegające biodegradacji celem poddania jej tlenowej lub beztlenowej stabilizacji.

15 Opcje prowadzenia procesu MBP Opcja I - biostabilizacja

16 Opcje prowadzenia procesu MBP Opcja II - biosuszenie

17 Część mechaniczna instalacji MBP

18 Część mechaniczna instalacji MBP [źródło:

19 Część mechaniczna instalacji MBP [źródło:

20 Sortowanie manualne vs automatyczne Manualnie /w kabinach sortowniczych: ~ 20 - ~ 200kg/h/osoba ( pozytywne ) przykład: 1 worek foliowy = ~3,5 20g x 1200 = ~4,5 24kg/h/os Problem/ograniczenia: - małe obiekty (<100mm) i lekkie (folie), - rodzaje materiałów (PE/PP/PET, (7)) praktycznie brak możliwości rozpoznania Separatory optyczne TITECH autosort: <5-6 Mg/h - >80 90/95/98% skuteczność wydzielania oraz czystość Problem/ograniczenia: - czarne materiały - frakcje > mm

21 Automatyzacja procesu sortowania separatory optyczne (NIR/VIS/EM) Rodzaje stosowanych czujników: NIR (bliskiej podczerwieni) VIS (światła widzialnego) EM (czujnik elektromagnetyczny

22 Instalacje do sortowania przykład wdrożonego procesu technologicznego

23 Część biologiczna procesu MBP

24 Założenia prowadzenia procesu biologicznego przetwarzania w instalacji MBP: - w warunkach tlenowych: co najmniej przez okres pierwszych dwóch tygodni prowadzenia procesu w zamkniętym reaktorze lub hali z aktywnym napowietrzaniem do czasu uzyskania wartości AT4 poniżej 20mg O 2 /g s.m., przerzucanie odpadów przez okres 8-12 tygodni.

25 W procesach biologicznego przetwarzania odpadów z wykorzystaniem procesów biologicznego suszenia zmieszane odpady komunalne lub odpady, są suszone w warunkach tlenowych, z aktywnym napowietrzaniem, w zamkniętym reaktorze lub hali, z zabezpieczeniem uniemożliwiającym przedostawanie się nieoczyszczonego powietrza procesowego do atmosfery, przez okres co najmniej 7 dni. 4. p 4. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych

26 - w warunkach beztlenowych: prowadzenie procesu w I stopniu fermentacji mezofilowej przez co najmniej 20 dni lub fermentacji termofilowej przez co najmniej 12 dni, prowadzenie procesu w drugim stopniu stabilizacji tlenowej w zamkniętym reaktorze lub hali z aktywnym napowietrzeniem przez okres co najmniej 2 tygodni; dopuszczone jest w drugim stopniu prowadzenie stabilizacji w pryzmach na otwartym terenie, przerzucanych raz w tygodniu, przez okres co najmniej 3 tygodni.

27 Założone parametry wymagane dla uzyskiwanego w procesie biologicznego przetwarzania stabilizatu: - straty prażenia < niż 35% s.m., - węgiel organiczny < niż 20% s.m., lub - ubytek masy organicznej w stabilizacie w stosunku do masy organicznej w odpadach mierzony stratą prażenia lub zawartością C org. jest większe niż 40%, - AT4 < 10mg O 2 /g s.m. Przepustowość części biologicznej instalacji MBP przyjmuje się na poziomie 50% strumienia zmieszanych odpadów komunalnych trafiających do instalacji.

28 Badania stabilizatu na instalacji MBP w Krakowie V seria badawcza: okres Wsad do komór: frakcja 0-60mm Wilgotność Straty prażenia Zawart. biomasy Zawart. C org. Wart. opałowa Chlor Siarka AT4-45,6% - 46,2% s.m. - 33,1% s.m. - 24,5% s.m. - 5,1 MJ/kg - 0,25 % s.m. - 0,132 % s.m. - 85,1 mg O 2 /g s.m. Stabilizat po 7 dniach przerobu w komorze Straty prażenia Zawart. C org. Ubytek masy org. AT4-31,9% s.m. - 14,5% s.m. - 31% - 37 mg O 2 /g s.m. Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium nie spełnione Kryterium nie spełnione Stabilizat po 7 dniach przerobu w komorze i 14 dniach dojrzewania na pryźmie Straty prażenia Zawart. C org Ubytek masy org. AT4-21,6% s.m. - 10,6% s.m. - 53% - 24,6 mg O 2 /g s.m. Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium nie spełnione

29 Badania stabilizatu na instalacji MBP w Krakowie Stabilizat po 7 dniach przerobu w komorze i 21 dniach dojrzewania na pryźmie Straty prażenia Zawart. C org Ubytek masy org. AT4-21,3% s.m. - 10,6% s.m. - 54% - 10,4 mg O 2 /g s.m. Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium prawie spełnione Stabilizat po 7 dniach przerobu w komorze i 28 dniach dojrzewania na pryźmie Straty prażenia Zawart. C org Ubytek masy org. AT4-27,7% s.m. - 13,7% s.m. - 40% - 6,4 mg O 2 /g s.m. Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione Stabilizat po 7 dniach przerobu w komorze i 35 dniach dojrzewania na pryźmie Straty prażenia Zawart. C org Ubytek masy org. AT4-20,2% s.m. - 10,6% s.m. - 57% - 5,5 mg O 2 /g s.m. Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione Kryterium spełnione

30 Przykłady biologicznego przetwarzania [źródło:

31 Przykłady biologicznego przetwarzania [źródło:

32 Przykłady biologicznego przetwarzania [źródło

33 Oczekiwane efekty funkcjonowania instalacji MBP

34 Uzyskiwanie poziomów odzysku i recyklingu odpadów Do dnia 31 grudnia 2020 r. gminy będą obowiązane osiągnąć: - poziom recyklingu i przygotowania do ponownego użycia następujących frakcji odpadów komunalnych: papieru, metali, tworzyw sztucznych i szkła w wysokości co najmniej 50% wagowo, - poziom recyklingu i przygotowania do ponownego użycia i odzysku innymi metodami innych niż niebezpieczne odpadów budowlanych i rozbiórkowych w wysokości co najmniej 70% wagowo.

35 Poziomy recyklingu, przygotowania do ponownego użycia i odzysku innymi metodami niektórych frakcji odpadów komunalnych frakcja papier, metal, tw. sztuczne, szkło* inne niż niebezpieczne odpady budowlane i rozbiórkowe *poziomy są liczone łącznie dla wszystkich podanych frakcji odpadów komunalnych

36 Poziom recyklingu i przygotowania do ponownego użycia 4 frakcji materiałowych odpadów komunalnych oblicza się ze wzoru: P pmts Mr Mw pmts pmts 100% Mw pmts = Lm x Mw x Um pmts

37 Jednostkowe prognozowane wskaźniki wytwarzania odpadów komunalnych wskaźniki wytwarzania odpadów* komunalnych dla dużych miast wskaźniki wytwarzania odpadów* komunalnych dla małych miast wskaźniki wytwarzania odpadów* komunalnych z jednostek wiejskich Okres [kg/m/rok] 394,0 437,0 467,0 [kg/m/rok] 366,0 389,0 417,0 [kg/m/rok] 248,0 264,0 283,0 * wskaźniki publikowane przez GUS mogą się różnić

38 Udział 4 frakcji materiałowych wg Kpgo [%] Duże miasta 47, ,5 Małe miasta 32,8 33,2 33,6 Jednostki wiejskie 28,0 28,2 28,2

39 Wymagany recykling odpadów materiałowych w 2013 i 2020 roku [Mg] Rok odpady wytworzone wymagany recykling uzyskany poziom recyklingu w 2011 r.

40 Wyniki badań paliwa z odpadów komunalnych zmieszanych oraz z odpadów pochodzących z selektywnej zbiórki odpadów Opis próbki Wilgotność Części palne Zawartość biomasy % % s.m. % s.m. Ciepło spalania MJ/kg (s.m.) Wartość opałowa MJ/kg (pr. wilgotn.) Zawartość siarki SO 3 Zawartość chloru Cl Zawartość rtęci Hg % s.m. % s.m. mg/kg s.m. paliwo z odpadów komunalnych zmieszanych 24,2 84,1 53,3 23,5 17,1 0,264 0,579 0,245 paliwo z odpadów pochodzących z selektywnej zbiórki odpadów 7,2 88,1 50,0 24,5 22,4 0,208 0,417 < 0,1

41 Ograniczenie składowania odpadów ulegających biodegradacji

42 Masa OUB R dozwolona do składowania oblicza się ze wzoru: OUB OUB P R [ Mg] OUB ,155 Mg/rok mieszkaniec miast 0,47 Mg/rok mieszkaniec wsi

43 Poziomy składowania OUB w poszczególnych latach (Rozp. M. Śr.) % % % % %

44 Masa OUB zebranych w danym roku i przekazanych do składowania M OUBR ( M U ) ( M U ) ( M U ) ( M 0,52 )[ Mg ] MR M WR W SR S BR

45 W 16 wojewódzkich planach gospodarki odpadami wskazano następujące ilości instalacji regionalnych: Ogółem 188 instalacji regionalnych, w tym: 55 instalacji MBP, 47 kompostowni odpadów zielonych, 85 składowisk odpadów, 1 ITPOK.

46 Instalacje MBP w Polsce Instalacje istniejące Instalacje planowane Liczba Zdolność przerobowa tys. Mg/rok Część mechan. Część biolog. Liczba Zdolność przerobowa tys. Mg/rok Część mechan. Część biolog , , , ,0

47 Przykład planowania budowy instalacji MBP w Regionie I wskazanym w planie gospodarki odpadami dla woj. śląskiego

48 Wpgo wskazuje jako przyszłą (planowaną) instalację regionalną: MBP na terenie ZUOK w Zawierciu o zdolności przerobowej: 60 tys. Mg/rok w części mechanicznej 30 tys. Mg/rok w części biologicznej

49 Wymagania dla regionalnej instalacji MBP Region obsługi 120 tys. mieszkańców przepustowość instalacji wg wpgo: min. cz. mech Mg/rok cz. biol Mg/rok

50 Opcja I Bilans odpadów komunalnych w gminach powiatu zawierciańskiego

51 Bilans odpadów wytwarzanych w gminach powiatu zawierciańskiego Gmina Ludność miasta Ludność jedn. wiejska Wskaźnik wytw. odp. miasto [kg/m/rok] Wskaźnik wytw. odp. wieś [kg/m/rok] Bilans odpadów miasto [Mg/rok] Bilans odpadów wieś [Mg/rok] Zawiercie Irządze Kroczyce Ogrodzieniec Pilica Poręba Szczekociny Włodowice Żarnowiec RAZEM Gmina Łączna masa odpadów zmieszanych bez odpadów wielkogabarytowych i zielonych Miasto Wieś Bilans odpadów Bilans odpadów Wskaźnik [kg/m/rok] Wskaźnik [kg/m/rok] [Mg/rok] [Mg/rok] Zawiercie Irządze Kroczyce Ogrodzieniec Pilica Poręba Szczekociny Włodowice Żarnowiec RAZEM

52 Prognoza: Opcja I 2020 rok: Liczba mieszkańców [wg GUS]: Łączna masa wytworzonych odpadów komunalnych: Mg/rok Łączna masa wytworzonych odpadów bez odpadów wielkogabarytowych i odpadów zielonych: Mg/rok

53 Opcja II Bilans odpadów komunalnych w gminach powiatu zawierciańskiego wspólnie z miastem Myszków i gminą Żarki

54 Bilans odpadów wytwarzanych w gminach powiatu zawierciańskiego wspólnie z miastem Myszków i gminą Żarki Gmina Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Ludność miasta Ludność jedn. wiejska Wskaźnik wytw. odp. miasto [kg/m/rok] Wskaźnik wytw. Bilans odpadów Bilans odpadów odp. wieś miasto [Mg/rok] wieś [Mg/rok] [kg/m/rok] Myszków Żarki RAZEM Łączna masa odpadów zmieszanych bez odpadów wielkogabarytowych i zielonych Gmina Miasto Wieś Bilans odpadów Bilans odpadów Wskaźnik [kg/m/rok] Wskaźnik [kg/m/rok] [Mg/rok] [Mg/rok] Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Myszków Żarki RAZEM

55 Prognoza: Opcja II 2020 rok: Liczba mieszkańców [wg GUS]: Łączna masa wytworzonych odpadów komunalnych: Mg/rok Łączna masa wytworzonych odpadów bez odpadów wielkogabarytowych i odpadów zielonych: Mg/rok

56 Opcja III Bilans odpadów komunalnych w gminach powiatu zawierciańskiego i myszkowskiego bez Myszkowa

57 Bilans odpadów wytwarzanych w gminach powiatu zawierciańskiego i myszkowskiego bez Myszkowa Gmina Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Ludność miasta Ludność jedn. wiejska Wskaźnik wytw. odp. miasto [kg/m/rok] Wskaźnik wytw. Bilans odpadów Bilans odpadów odp. wieś miasto [Mg/rok] wieś [Mg/rok] [kg/m/rok] Koziegłowy Niegowa Poraj Żarki RAZEM Gmina Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Łączna masa odpadów zmieszanych bez odpadów wielkogabarytowych i zielonych Miasto Wieś Bilans odpadów Bilans odpadów Wskaźnik [kg/m/rok] Wskaźnik [kg/m/rok] [Mg/rok] [Mg/rok] Koziegłowy Niegowa Poraj Żarki RAZEM

58 Prognoza: Opcja III 2020 rok: Liczba mieszkańców [wg GUS]: Łączna masa wytworzonych odpadów komunalnych: Mg/rok Łączna masa wytworzonych odpadów bez odpadów wielkogabarytowych i odpadów zielonych: Mg/rok

59 Opcja IV Bilans odpadów komunalnych w gminach powiatu zawierciańskiego i myszkowskiego

60 Bilans odpadów wytwarzanych w gminach powiatu zawierciańskiego i myszkowskiego Gmina Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Łącznie gminy powiatu myszkowskiego RAZEM Ludność miasta Ludność jedn. wiejska Wskaźnik wytw. odp. miasto [kg/m/rok] Wskaźnik wytw. Bilans odpadów Bilans odpadów odp. wieś miasto [Mg/rok] wieś [Mg/rok] [kg/m/rok] Gmina Łącznie gminy powiatu zawierciańskiego Łącznie gminy powiatu myszkowskiego RAZEM Łączna masa odpadów zmieszanych bez odpadów wielkogabarytowych i zielonych Miasto Wieś Bilans odpadów Bilans odpadów Wskaźnik [kg/m/rok] Wskaźnik [kg/m/rok] [Mg/rok] [Mg/rok]

61 Prognoza: Opcja IV 2020 rok: Liczba mieszkańców [wg GUS]: Łączna masa wytworzonych odpadów komunalnych: Mg/rok Łączna masa wytworzonych odpadów bez odpadów wielkogabarytowych i odpadów zielonych: Mg/rok

62 Najbliższe lata w Polsce powinny upłynąć pod znakiem wielu inwestycji w gospodarce odpadami, co skutkować powinno zapewnieniem przetwarzania całego strumienia wytwarzanych odpadów komunalnych zgodnie ze standardami wymaganymi w polskim i unijnym prawie. Nowo budowane lub rozbudowane instalacje mechaniczno biologicznego i biologicznego przetwarzania odpadów, a także instalacje termicznego przekształcania powinny spełniać wymagania najlepszych dostępnych technik i technologii, zapewniając równocześnie w każdym regionie wskazanym w WPGO osiąganie właściwego z punktu widzenia ochrony środowiska poziomu rozwiązań.

63 Niezwykle istotnym jest fakt konieczności monitorowania przez Marszałków województw budowy i rozbudowy linii technologicznych w każdym z regionów wskazanych w Wpgo, tak by w ciągu najbliższych lat zapewniona była wystarczająca z punktu widzenia każdego wytwarzanego strumienia odpadów komunalnych przepustowość instalacji regionalnych do ich przetwarzania.

64 Otwarte seminaria 2013 dr Lidia Sieja