VBGU Verband Bergbau, Geologie und Umwelt e.v.

Transkrypt

1 VBGU Verband Bergbau, Geologie und Umwelt e.v. Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

2

3 Spis treści Wprowadzenie... 4 Zasady gospodarki odpadami w Europie... 6 Podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów jako metody usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z instalacji termicznego przekształcania odpadów... 9 Procesy oczyszczania spalin w instalacjach termicznego przekształcania odpadów w Europie Sposoby usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin Naziemne i podziemne zagospodarowanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z instalacji (TPO) w Niemczech Ocena podziemnego odzysku odpadów i podziemnego składowania odpadów w porównaniu do innych metod usuwania odpadów Podsumowanie Słowniczek Spis treści 3

4 Wprowadzenie 5 Worki typu Big-Bag przeznaczone do pakowania odpadów. Rozwój gospodarki odpadami w Niemczech i Europie jest od lat 80-tych niesłychanie dynamiczny.poprzez wejście w życie nowej dyrektywy ramowej UE o odpadach, wprowadzono skutecznie znaną hierarchię efektywnego, ponownego zagospodarowywania odpadów, w której wykorzystywanie i usuwanie odpadów odgrywa dużą rolę. Do hierarchii tej należy też mniej znane unieszkodliwianie w składowiskach podziemnych oraz wykorzystywanie odpadów do podsadzek. Przedłożone opracowanie naukowe zamierza wdrożyć zastosowanie podsadzania i składowisk podziemnych jako metody usuwania odpadów do praktyk ogólnoeuropejskich, mogących mieć wpływ: 4 dla przyszłych i istniejących sposobów usuwania odpadów komunalnych, biomasy i odpadów niebezpiecznych, 4 na zwrócenie szczególnej uwagi odnośnie polepszenia ochrony zasobów i efektywności energetycznej, 4 na unikanie klimatycznie szkodliwych emisji, 4 na uwypuklenie wyjątkowych cech podsadzek i składowisk podziemnych, jak też, 4 na ocenę i pokazanie w otwarty, uporządkowany i przekonywujący sposób korzyści i perspektyw tych metod usuwania odpadów na tle innych możliwości. Ważne ekspertyzy naukowe i opinie, mające na celu rozważania dotyczące sposobów usuwania odpadów, częstokroć nie wymieniają możliwości wykorzystania podsadzek (UTV) i składowisk podziemnych (UTD). W ramach ocen usuwania odpadów wielokrotnie nie doceniają one pozytywnego wkładu proponowanych metod w bezpieczne usuwanie zasolonych i obciążonych substancjami szkodliwymi pozostalości z oczyszczania gazów odlotowych, usuwanych z urządzeń w procesach przekształcania termicznego. 4 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

5 4 ze spalarni odpadów dla odpadów komunalnych i przemysłowych, 4 elektrowni na paliwo zastępcze, 4 ze spalarni odpadów niebezpiecznych (głównie piece obrotowe do spalania odpadów spejcjalnych), 4 z elektrociepłowni na biomasę. Niesłusznie, ponieważ w międzyczasie, ze względu na przekonywujące korzyści oraz zgodność z przepisami obowiązującego prawa, te metody usuwania odpadów upowszechniły się. W nowoczesnej gospodarce europejskiej powinny być one szerzej wykorzystywane i doskonalone. W ramach ekspertyzy, na zlecenie obu poniższych stowarzyszeń, 4 Stowarzyszenia Przemysłu Potasu o Soli e. V. oraz 4 Stowarzyszenia Górnictwa. Geologii i Ochrony Środowiska e. V., przeprowadzono naukową wymianę poglądów dotyczącą wymienionych zagadnień. Na jej podstawie dokonano ocen średnio- i długoterminowych perspektyw dotyczących niemieckich składowisk podziemnych i podsadzek, stosowanych do usuwania odpadów z oczyszczania gazów odlotowych, pochodzących z urządzeń do przekształcania termicznego. Ekspertyza zostala opracowana przez Prognos AG (Basel, Berlin), wspólnie z RSP Riemann, Sonnenschein & Partner GmbH i Dipl. Ing Jochen Schulte (Ilsede), pomiędzy majem 2011 a lutym r. Dziękujemy wszystkim pracownikom przedsiębiorstw niemieckich kopalń i kawern, stosujących podsadzanie oraz pracownikom podziemnych składowisk odpadów, którzy przyczynili się do opracownia tej naukowej ekspertyzy oraz byli do dyspozycji przy udzielaniu informacji. Chcielibyśmy też podziękować za słowa krytyki podczas kompleksowych prac przy opracowaniu ekspertyzy. 4 Profesorowi Dr.-Ing Martinowi Faulstich oraz 4 Panu Markusowi Gleis Stała werifikacja oraz uwagi krytyczne przyczyniły się do tego, że wynik ekspertyzy jest wiarygodny i zrozumiały. Olaf Alisch dyrektor zarządzający VBGU Stowarzyszenie Górnictwa, Geologii i Ochrony Srodowiska e. V. Hartmut Behnsen dyrektor zarządzający VKS Stowarzyszenie Przemysłu Solnego i Potasowego e. V. Wprowadzenie 5

6 Zasady gospodarki odpadami w Europie 5 Elektrociepłownia wykorzystująca paliwo alternatywne z odpadów komunalnych, Würzburg Polityka i gospodarka, współdziałając w ochronie klimatu i zasobów naturalnych, zwracają szczególną uwagę na gospodarkę odpadami, która z historycznego punktu widzenia znajduje się na końcu łańcucha tworzenia i wykorzystywania produktów tzw. cyklu życia produktu. W szczególności składowanie odpadów i związana z tym emisja metanu są ciągle jednym z głównych czynników szkodliwych dla klimatu. Głównym celem ustanowionej w 1999 roku Dyrektywy Unii Europejskiej w sprawie składowania odpadów jest redukcja emisji metanu i innych negatywnych dla środowiska oddziaływań, związanych ze składowaniem odpadów biodegradowalnych. Dyrektywa ta wymaga we wszystkich krajach członkowskich Unii Europejskiej stopniowej, ale znaczącej redukcji składowania odpadów biodegradowalnych do ilości na poziomie 35 % masy (w odniesieniu do masy składowanych odpadów z roku bazowego 1995), w większości krajów członkowskich najpóźniej do 2020 roku. Poprzez składowanie odpadów dochodzi do utraty ogromnego potencjału surowcowego oraz energetycznego. Stopniowo ugruntowuje się świadomość, że nie możmy już pozwalać sobie na traktowanie odpadów tylko jako pozostałości po cywilizacyjnej konsumpcji i pozbywać się ich w sposób nieefektywny. Polityka dotycząca odpadów musi być w przyszłości rozszerzona o politykę dotyczącą racjonalizacji używania produktów i używania zasobów oraz energii, a docelowo przez takie myślenie wręcz zastąpiona. W grudniu 2008 roku została opublikowana nowa, tzw. ramowa, Dyrektywa Unii Europejskiej w sprawie odpadów. Skupia się ona bardziej niż dotychczas na ochronie środowiska oraz zasobów naturalnych w ramach gospodarki odpadami Unii Europejskiej, biorąc za podstawę pięciostopniową hierarchię sposobów postępowania z odpadami: 4 Zapobieganie powstawaniu odpadów, 4 Przygotowanie do ponownego użycia, 6 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

7 4 Recykling, 4 Inne procesy odzysku (np. energetyczne ), 4 Unieszkodliwianie. Według powyższej hierarchii sposobów postępowania z odpadami, zastosowanie odpadów jako podsadzka w kopalniach soli i kawernach solnych, zostało zakwalifikowane do grupy inne procesy odzysku, a podziemne składowanie odpadów zaszeregowano jako unieszkodliwianie. Zamierzonym do osiągnięcia celem jest rzeczywiste wdrożenie zmiany będącego przedmiotem dyskusji od wielu lat paradygmatu z gospodarki odpadami na gospodarkę zasobami oraz jej zintegrowanie z obiegiem gospodarczym. Jako dostawca surowców i energii gospodarka odpadami może znaleźć się na jednej z początkowych pozycji w łańcuchu gospodarczym. Dodatkowo, w europejskich koncepcjach dotyczących usuwania odpadów, dużą rolę, obok procesu recyklingu, odgrywają również wspomniane we wstępie procesy termicznego przekształcania odpadów. Obecnie 8 z 27 państw członkowskich Unii Europejskiej (Belgia, Dania, Niemcy, Francja, Luksemburg, Holandia, Austria i Szwecja) jak również Norwegia i Szwajcaria oparły swoje gospodarki odpadami komunalnymi głównie na recyklingu oraz na procesach termicznego przekształcania odpadów. W pozostałych krajach członkowskich udział składowanych odpadów komunalnych jest nadal jeszcze na poziomie powyżej 50 % masy, a częściowo nawet przekracza 90 % masy wytwarzanych odpadów komunalnych. Aby można było osiągnąć cele optymalnej ochrony klimatu, trzeba wykorzystać istniejący w tych państwach znaczny potencjał rozwojowy, nie tylko dla recyklingu, ale również dla termicznego przekształcania odpadów komunalnych i komunalnopodobnych z przemysłu i rzemiosła oraz odpadów niebezpiecznych i biomasy (przede wszystkim odpadów starego drewna). Jest to możliwe nie tylko poprzez bezpośrednie termiczne przekształcanie zmieszanych odpadów komunalnych i komunalnopodobnych z przemysłu i rzemiosła, które prowadzone jest w zakładach termicznego przekształcania odpadów (spalarniach odpadów), ale także przez energetyczne wykorzystanie średnio- i wysokokalorycznych frakcji, pochodzących z mechanicznego lub biologiczno-mechanicznego przetwarzania wstępnego zmieszanych odpadów komunalnych. Takie energetyczne wykorzystanie prowadzone z kolei jest w elektrowniach przemysłowych, stosujacych tzw. paliwa alternatywne z odpadów. Należy więc oczekiwać, że zdolności przetwórcze zakładów termicznego przekształcania odpadów komunalnych i elektrowni wykorzystujących paliwo alternatywne (por. ilustracja 1) zwiększą się w całej Europie do 2020 roku w pesymistycznym wariancie scenariusza rozwoju o 25 %, do poziomu 107 mln Mg, lub do poziomu 116 mln Mg, przy założeniu optymistycznego scenariusza. Mg: Megagram aktualna jednostka masy w układzie SI (1 Mg = kg = 1 tona) 5 Ułożenie worków typu Big-Bag w podziemnym podsadzkowaniu z odpadów Zasady gospodarki odpadami w Europie 7

8 Ilustracja 1: Instalacje termicznego przekształcania odpadów (spalarnie odpadów i elektrownie wykorzystujące paliwa alternatywne z odpadów) funkcjonujące w krajach członkowskich Unii Europejskiej (+Szwajcaria i Norwegia) wg zdolności przerobowych ( łącznie ok. 85 mln Mg w 2010 roku) oraz lokalizacja na terenie Niemiec instalacji podziemnego odzysku odpadów w kopalniach soli i kawernach solnych oraz podziemnych składowisk odpadów źródło: Prognos AG W wyniku rozbudowy systemu odzysku energetycznego i termicznego przekształcania odpadów komunalnych i przemysłowych duże znacznie zyskuje przyjazne dla środowiska i trwale bezpieczne usuwanie odpadów powstałych z oczyszczania spalin z instalacji termicznego przekształcania odpadów, które to odpady, jako produkty reakcji procesowych oczyszczania spalin, zawierają duże ilości substancji szkodliwych i rozpuszczalnych soli. Bez obniżenia zawartości substancji szkodliwych w pozostałościach poprocesowych nie będzie możliwe wykorzystanie w sposób odpowiedzialny, zarówno dla obecnych jak i przyszłych pokoleń, przedstawionych tu opcji usuwania odpadów. 8 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

9 Podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów jako metoda usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z instalacji termicznego przekształcania odpadów 5 Transport materiału podsadzkowego przy pomocy szczelnie zamkniętyego taśmociągu z szybu zrzutowego do miejsca przeładunku na samochody Usuwanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin odbywa się w Niemczech w podziemnych instalacjach odzysku odpadów w dwunastu kopalniach soli i jednej kawernie solnej oraz w czterech podziemnych składowiskach odpadów. Podziemne instalacje odzysku odpadów zaliczane są do instalacji realizujacych inny proces odzysku, odpady wykorzystuje się tam na potrzeby wykonania podsadzki górniczej. Zdolności przerobowe podziemnych instalacji odzysku odpadów w kopalniach soli i kawernach solnych oraz podziemnych składowisk odpadów wynoszą w Niemczech ogółem około 2,5 mln Mg/a. Z tego około Mg/a przypada na cztery wspomniane wcześniej podziemne składowiska odpadów, tj. około 14,5 %. Ogółem w instalacjach podziemnego odzysku odpadów w kopalniach i kawernach ilość poddawanych odzyskowi krajowych odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin wzrosła z Mg w 2008 roku do Mg w 2010 roku, tj. wzrost o 25 %. W tym samym okresie wydajność instalacji termicznego przekształcania odpadów wzrosła o 20 %. Większość odpadów stanowią tutaj odpady stałe, produkty reakcji w procesie oczyszczania spalin i pyły filtracyjne. Ilość poddawanych odzyskowi odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin sprowadzanych z zagranicy wzrosła z Mg w 2008 roku do Mg w 2010 roku, tj. o 40 %. Stanowi to większy wzrost dostaw odpadów niż w przypadku odpadów krajowych. Odpady dostarczane są przede wszystkich z Holandii, Belgii, Francji, Austrii i Włoch. Tak wysoki wzrost dostaw świadczy o dużym znaczeniu niemieckich podziemnych instalacji odzysku odpadów zarówno w kraju jak również w Europie. Istalacje te zapewniają wykonanie bezpiecznego i przyjaznego dla środowiska odzysku odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z instalacji termicznego przekształcania odpadów. Ilość krajowych odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin, poddanych unieszkodliwianiu w składowiskach podziemnych wzrosła z Mg w 2008 roku do Mg w 2010 roku, co oznacza wzrost o około 280 %. W celu unieszkodliwiania w podziemnych składowiskach sprowadzane były również odpady z zakładów termicznego przekształcania z zagranicy. Ogółem ilość unieszkodliwionych odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin sprowadzonych z zagranicy spadła z Mg w 2008 roku do Mg w 2010 roku. Odpady poprocesowe z oczyszczania spalin dostarczane są wyłącznie ze Szwajcarii i z Austrii. W 2010 roku 84 % odpadów pochodziło ze Szwajcarii, a 16 % z Austrii. Podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów jako metoda usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z instalacji termicznego przekształcania odpadów 9

10 Procesy oczyszczania spalin w instalacjach termicznego przekształcania odpadów w Europie Zakłady termicznego przekształcania odpadów w Europie znacznie różnią sie między sobą w zakresie stosowania technologicznych rozwiązań procesowych oraz technicznych komponentów segmentu oczyszczania spalin. Ma to wpływ na ilość i skład odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin. W 2008 roku w Europie (27 państw członkowskich Unii Europejskiej + Norwegia, Szwajcaria) szacowano ilości stałych pozostałosci poprocesowych z oczyszczania spalin w przedziale od 3,5 do 4,6 mln Mg. Na podstawie wspomnianych wcześniej szacunków, dotyczących zwiększenia mocy przerobowych instalacji termicznego przekształcania odpadów, oczekuje się do 2020 roku wzrostu ilości stałych pozostałości poprocesowych z oczyszczania spalin do około od 4,8 do 6,2 mln Mg. 5 Instalacja oczyszczania spalin w zakładzie termicznego przekształcania odpadów komunalnych w Niemczech Odpady poprocesowe z oczyszczania spalin, które w zależności od stosowanych rozwiązań procesowych w segmencie oczyszczania gazów odlotowych występują w różnych ilościach i o różnym składzie (pyły filtracyjne i/lub produkty poreakcyjne), są dziś zarówno w Niemczech jak i w innych krajach członkowskich Unii Europejskiej z reguły poddawane odzyskowi w podziemnych instalacjach odzysku lub składowaniu w podziemnych składowiskach. Coraz częściej pojawiają się jednak postulaty aby procesowo minimalizować ilość tych odpadów jak również postulaty przetwarzania tych odpadów na produkty. Aby ocenić słuszność tych postulatów, przeprowadzono analizę i ocenę (pod względem ekonomiczym i technicznym), następujacych metod oczyszczania spalin, stosowanych w Unii Europejskiej w zakładach termicznego przekształcania odpadów: 4 metoda sucha (z sorbentem w postaci wapna Ca(OH) 2 ), 4 mtoda sucha (z sorbentem w postaci wodorowęglanu sodu NaHCO 3 ), 4 metoda półsucha (z sorbentem w postaci wapna Ca(OH) 2 ), 4 metoda mokra bez pozyskania produktu ubocznego, 4 metoda mokra z pozyskaniem produktu ubocznego (np. NaCl, HCl lub gipsu). Na podstawie instalacji modelowej o wydajności spalania = Mg/a ustalono parametry projektowe dla ocenianych systemów oczyszczania spalin. Dane te traktować należy jako wartości średnie dla następujących rodzajów instalacji: 4 instalacje termicznego przekształcania odpadów komunalnych, 4 elektrownie wykorzytujące paliwo alternatywne z odpadów, 4 instalacje termicznego przekształcania odpadów niebezpiecznych, 4 elektrownie/elektrociepłownie na biomasę. Na podstawie technicznych obliczeń projektowych oraz danych dotyczących cen i kosztów dokonano obliczeń kosztów eksploatacji dla każdej z ocenianych metod oczyszczania spalin. Zestawienie jednostkowych kosztów eksploatacyjnych poszczególnych systemów oczyszczania spalin, przedstawia ilustracja 2. Zestawienie to pokazuje, że koszty jednostkowe oczyszcznia spalin mieszczą się, w zależności od zastosowanej metody, pomiędzy 19 i prawie 44 za Mg spalanego paliwa (odpady, paliwo alternatywne z odpadów, odpady niebezpieczne, biomasa). W wyniku stosowanych obecnie znacznie częściej metod suchych i półsuchych oczyszczania spalin (poz. 1 3 na wykresie rysunek 2) powstają (w przeliczeniu na Mg paliwa spalanych odpadów), w porównaniu do metod mokrych (poz. 4 5a na wykresie rysunek 2), większe ilości odpa- 10 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

11 dów produkt-ów oczyszczania spalin. Jest to spowodowane koniecznością stosowania w procesie oczyszczania spalin sorbentu (-ów) w znacznie większych ilościach, nadstechiometrycznych. To częściowe zwiększanie w metodach suchych i półsuchyh kosztów eksploatacyjnych wskutek konieczności stosowania zwiększonych (ponadstechiometrycznych) ilości sorbentu (-ów) nie jest jednak wadą. Istnieje bowiem możliwość bezpośredniego wykorzystania uzyskanych odpadów produktów reakcji jako materiału podsadzkowego w technice górniczej. W ostatecznym rozrachunku więc, dzięki stosowaniu technologicznie prostych i technicznie nierozbudowanych systemów oczyszczania spalin, osiągnięte zostaje optymalne ekonomicznie i ekologicznie rozwiązanie. W przypadku mokrego systemu oczyszczania spalin, w wariancie bez pozyskiwania produktu (-ów) ubocznego (-ych) (poz. 4 na wykresie rysunek 2), osiąga się co prawda lepszy stopień oczyszczenia spalin i powstaje mniejsza ilość odpadów produktów oczyszczania spalin. Procesowe rozbudowanie segmentu oczyszczania spalin skutkuje jednak wyższymi kosztami inwestycyjnymi oraz wyższymi kosztami utrzymania i konserwacji urzadzeń tego segmentu, a także zwiększonym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. W ostatecznym rozrachunku czynniki te niwelują zalety tej metody i pogarszają również wynik ekonomiczny. Oba warianty segmentu oczyszczania spalin według technologii mokrej z dodatkowym pozyskiwaniem produktu (-ów) ubocznego (-ych) (poz. 5, 5a na wykresie rysunek 2) wypadają pod względem ekonomicznym znacznie gorzej niż funkcjonowanie segmentu oczyszczania spalin według metody suchej i półsuchej oraz metody mokrej w wariancie bez pozyskiwania produktu (-ów) ubocznego (-ych). Bardzo wysokie koszty inwestycyjne oraz koszty eksploatacji i konserwacji nie są zrekompensowane przez dochód ze sprzedaży produktów ubocznych (HCl, NaCl i gips). Produkty te, pozyskiwane z procesu oczyszczania spalin dużym nakładem kosztów, nie znajdują jednak popytu na rynku. Prowadzi to do sytuacji, w której koszty tych (poz. 5, 5a na wykresie rysunek 2) metod oczyszczania spalin są około 2 2,5-krotnie wyższe niż koszty prostych w eksploatacji procesów oczyszczania spalin. Z ekologicznego punktu widzenia bilans energetyczny uwzględniający własne zapotrzebowanie na energię elektryczną i parę, obliczane ekwiwalentnie, daje przy ocenie poszczególnych metod oczyszczania spalin, bardzo zróżnicowany wynik. Zapotrzebowanie na energię przy skomplikowanej i kosztownej metodzie mokrej, zastosowanej w wariancie z pozyskaniem produktu (-ów) ubocznego (-ych), jest 7 krotnie, a przy zastosowaniu metody mokrej bez pozyskania produktu (-ów) ubocznego (-ych) jest 2,5 krotnie wyższe niż przy zastosowaniu zwykłych, prostych w eksploatacji metod suchej i półsuchej. Wobec trwającej obecnie dyskusji o ochronie klimatu i zasobów naturalnych stosowanie metody mokrej, zastosowanej w wariancie z pozyskaniem produktu (-ów) ubocznego (-ych), nie jest ekologicznie uzasadnione. Tym bardziej, że przy zastosowaniu metody mokrej w wariancie z pozyskaniem produktu (-ów) ubocznego (-ych) otrzymuje się tylko niewielką ilość substytutów tych innych surowców naturalnych i produktów przemysłu chemicznego. W gospodarce więc małe ilości tych substytutów (także nie najwyższej jakości technicznej) nie mają większego znaczenia. W dalszej perspektywie może jednak być interesujące, i zyskać znaczenie na rynku, odzyskiwanie metali z odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin. Rozważanie tego nie było jednak przedmiotem tej analizy. Elektrownie wykorzystujące paliwo alternatywne z odpadów: do tego rodzaju elektrowni należą elektrownie parowe, które jako paliwo stosują paliwo alternatywne (EBS) o wartości opałowej wyższej niż kj/mg. Elektrociepłownie na biomasę: spalanie stałej biomasy (świeże i stare drewno odpadowe), energia i ciepło wykorzystywane jest w procesach technologicznych lub przesyłane lokalnie Ilustracja 2: Porównanie kosztów jednostkowych rozważanych wariantów oczyszczania gazów odlotowych ( /Mg paliwa) Mg paliwa 45,00 40,70 43,74 40,00 35,00 30,00 25,00 22,19 24,11 20,00 15,00 18,77 18, a 1 sorpcja sucha z kondycjonowaniem spalin (z sorbentem w postaci wapna) 2 sorpcja sucha (z sorbentem w postaci wodorowęglanu sodu) 3 metoda półsucha (z sorbentem w postaci wapna) 4 metoda mokra bez pozyskania produktu ubocznego 5 metoda mokra z pozyskaniem produktu ubocznego (HCl, Gips) 5a metoda mokra z pozyskaniem produktu ubocznego (NaCl, Gips) źródło: Prognos/RSP/Schulte Podsumowując, możemy uznać, że preferowana może być najprostsza metoda suchego lub półsuchego oczyszczania spalin. Zwiększona w niewielkim stopniu, w stosunku do metod mokrych ilość odpadów produktów procesowych oczyszczania spalin, przy dostęnych możliwościach ich usuwania pod ziemią, nie ma więc większego znaczenia. Metody te są optymalne dla środowiska i stanowią ekonomiczne rozwiązanie ze względu na sprawdzony i niezłożony system oczyszczania spalin. Procesy oczyszczania spalin w instalacjach termicznego przekształcania odpadów w Europie 11

12 Sposoby usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin 5 W kopalniach soli pod ziemią materiał na podsadzkę transportowany jest samochodami ciężarowymi, takimi jakie używane są w transporcie drogowym. Następnie materiał przeładowywany jest do zbiornika przeładunkowego. Załadunek pojazdów górniczych odbywa się przy pomocy koparki elektrycznej. Dla przyjaznego środowisku i długotrwale bezpiecznego usuwania pozostałości poprocesowych z oczyszczania spalin dostępne są bardzo ograniczone możliwości ich usuwania ze względu na zawarte w nich substancje szkodliwe (metale ciężkie, substancje organiczne, m.in. dioksyny i furany), a przede wszystkim duże ilości składników rozpuszczalnych. Stosowane sposoby usuwania pozostałości procesowych z oczyszczania spalin: Świadectwo trwałego bezpieczeństwa: jest potwierdzeniem wydawanym na podstawie przeprowadzonych badań obciążeń i mechaniki górotworu, że zarówno w fazie eksploatacji jak i w fazie poeksploatacyjnej nie nastąpi, w długim horyzoncie czasowym, przeciążenie (i uszkodzenie) bariery solnej. 4 podsadzkowanie górnicze lub podziemne składowanie, 4 inne procesy wstępnego przetwarzania, z następującym po nich wykorzystaniem lub składowaniem naziemnym, 4 przetapianie w celu zeszkliwienia, 4 przygotowanie do ponownego użycia/poddanie recyklingowi niektórych pozostałości z oczyszczania spalin. Odpady niebezpieczne, dla których (zgodnie z niemieckim rozporządzeniem w sprawie składowania odpadów - DepV) została przekroczona graniczna wartość parametru dla składowisk odpadów klasy DK III (kategoria odpowiadająca polskim składowiskom odpadów niebezpiecznych), muszą być kierowane do podziemnego odzysku lub podziemnego unieszkodliwiania. W obydwu przypadkach postępowanie takie jest tylko dopuszczone w tych kopalniach lub kawernach solnych, dla których uzyskano, w wyniku odpowiedniej procedury, tzw. Świadectwo trwałego bezpieczeństwa. Świadectwo takie potwierdza gwarancje bezpieczeństwa dla pełnego i długotrwałego, na przestrzeni wielu pokoleń, odizolowania odpadów od biosfery. 12 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

13 Naziemne i podziemne zagospodarowanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w Niemczech 5 Miejsce zabudowy podsadzki: w celu wypełnienia wolnych przestrzeni i związania z górotworem solnym worki typu Big-Bag z odpadami zasypywane są zwilżoną solą Podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów prowadzi się w komorach wyrobiskowych w górotworze solnym. Postępowanie takie bazuje na geologicznie udowodnionym rozpoznaniu, że złoże solne jest skałą nieprzepuszczalną dla gazów i cieczy. Przy właściwym doborze parametrów bariery złoża solnego wykluczone jest zatem zarówno oddziaływanie biosfery na zgromadzone odpady jak i oddziały-wanie odpadów na biosferę. Przy podziemnym składowaniu i podziemnym odzysku odpadów w górotworze solnym, inaczej niż przy unieszkodliwianiu odpadów na składowiskach naziemnych, nie obowiązują dla substancji szkodliwych żadne górne granice zawartości takich substancji. Oczywiście należy przestrzegać kryteriów wykluczenia ze składowania zawartych w 7 ustęp 2 rozporządzenia o składowiskach. Warunkiem uzyskania zezwolenia na utworzenie podziemnego składowiska lub instalacji podziemnego odzysku jest spełnienie wymagań określonych w rozporządzeniu o składowiskach (DepV) i w rozporządzeniu o materiałach podsadzkowych z odpadów, wykorzystywanych pod ziemią (VersatzV). Rozporządzenia te ustalają wymagania dotyczące lokalizacji, bariery geologicznej oraz sposobu oceny bezpieczeństwa zlokalizowania podziemnej instalacji. Ważnym elementem długookresowej oceny bezpieczeństwa zlokalizowania instalacji jest posiadanie tzw. Świadectwa trwałego bezpieczeństwa, które bazuje na udowodnieniu geotechnicznego stanu bezpieczeństwa oraz udowodnieniu bezpieczeństwa w fazie eksploatacyjnej i fazie poeksploatacyjnej. Decydujące znaczenie przy potwierdzeniu geotechnicznego stanu bezpieczeństwa ma ocena długookresowej efektywności i integralności wartswy solnej calizny. W potwierdzeniu geotechnicznego stanu bezpieczeństwa uwzględnia się pewne bardzo szczególne właściwości solnej calizny, objawiające się tym, że calizna (skała) solna w określonych warunkach zachowuje się zupełnie jak ciecz lepka, tzn. kiedy przy pewnych stanach obciążenia zmianie formy nie Naziemne i podziemne zagospodarowanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w Niemczech 13

14 Kryterium dylatancji: warunek graniczny stanu obciążeń bariery solnej, przy którym materiał bariery solnej ze stanu plastycznego przechodzi w stan kruchego pękania. Kryterium minimalnego naprężenia: wymóg potwierdzenia, że długotrwałe oddziaływanie na barierę solną ciśnienia cieczy nie doprowadzi do rozmycia całej bariery. towarzyszą żadne pęknięcia lub utrata szczelności. Natomiast w innych stanach obciążenia wykazuje jednak skłonność do pęknięć. Granica między podatnością na pęknięcia a płynnością calizny (skały) solnej zależy od: 4 prędkości odkształcania calizny (szybkości deformacji), 4 stanu naprężenia w rozważanym punkcie bariery solnej i 4 czasu działania obciążenia (tzw. kryterium ciągliwości, dylatancji). Znaczenie ma również to, aby minimalne naprężenie w skale solnej było większe niż napór cieczy oddziałowującej z zewnątrz (kryterium minimalnego naprężenia). Spełnienie tych obu kryteriów jest dowodem uzyskania potwierdzenia długotrwałego bezpieczeństwa. Naturalna szczelność calizn (skał) solnych o przepuszczalności do m² (co odpowiada w przybliżeniu wartości współczynnika filtracji k m/s) gwarantuje trwałą izolację odpadów od biosfery. Poza udowodnieniem wyżej wymienionych właściwości stawiane są jeszcze następujace wymagania: 4 obserwacje stosunków hydrologicznych/ hydrogeologicznych, 4 całościowy opis przebiegu działań, 4 plan postępowania na wypadek awarii oraz 4 ocena całego systemu (funkcjonowania podziemnej instalacji odzysku lub składowania odpadów). Należy również zbadać, czy ewentualnie w miejscu tworzonego podziemnego składowiska odpadów nie panują takie relacje hydrogeologiczne, które w przypadku hipotetycznej nieszczelności bariery solnej mogłyby spowodować przemieszczenie uwolnionych zanieczyszczonych roztworów, w kierunku przeciwnym do działania siły grawitacji, i przetransportowanie ich do użytkowego, przypowierzchniowego poziomu wodonośnego. Konwergencja: poprzez obciążenie wywołane otaczającym górotworem następuje zaciskanie się komór w górotworze solnym. Poprzez zaciskanie pustek wyrobiskowych przez górotwór solny, tzw. konwergencja, następuje całkowite zamknięcie odpadów zgromadzonych w komorach w caliźnie (skale) solnej. Jeśli pominiemy bardzo długotrwałe oddziaływanie innych czynników, takich jak proces tzw.subrozji, to należy uznać, że bariera solna poddawana jest jedynie naciskowi otoczającego ją górotworu. Konwergencja zachodzi do takiego momentu aż zostanie osiągnięta równowaga między górotworem solnym a złożem zgromadzonych odpadów. Podczas tego procesu zmniejsza się jednocześnie przepuszczalność strefy rozluźnienia między komorą i górotworem solnym, która to strefa w sposób nieunikniony tworzy się w fazie eksploatacji. Następuje przez to trwałe polepszenie szczelności bariery solnej. W tej sytuacji nie jest wymagany długotrwały nadzór nad podziemnymi składowiskami odpadów i podziemnymi instalacjami odzysku odpadów w kopalniach. W ostatnich latach w Niemczech jak i w innych krajach Europy coraz częściej dyskutuje się też o innych metodach i procesach przetwarzania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w zakładach termicznego przekształcania odpadów, które można by zastosować zamiast podziemnego usuwania tych odpadów. Dyskusja dotyczy w szczególności: 4 procesu przetwarzania odpadów poprzez zestalanie, pełne stabilizowanie (jako specyficzne dla Niemiec) lub neutralizowanie, a nastęnie składowanie na powierzchni ziemi lub odzysk, 4 procesu zeszkliwiania odpadów oraz 4 procesu przygotowania do ponownego użycia/recyklingu niektórych odpadów z oczyszczania spalin. 5 Układanie worków typu Big-Bag z odpadami przy pomocy wózka widłowego Celem procesu zestalania odpadów niebezpiecznych, prowadzonego jako obróbka wstępna przed składowaniem, jest całkowite zasklepienie fizyczne i hydrauliczne odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin, takie by w trakcie składowania zmniejszyć wymywalność, w szczególności wymywalności metali ciężkich, do środowiska. Proces zestalania odbywa się zazwyczaj przy pomocy cementu i innych dodatków. Na terenie Europy ma on szerokie zastosowanie i w pełnej skali 14 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

15 Proces podsadzkowania przy pomocy odpadów pakowanych w worki Big-Bag źródło: GSES GmbH technicznej. Ustalenie jednego standardowego procesu zestalania jest niemożliwe, ponieważ odpady poprocesowe z oczyszczania spalin znacznie się od siebie różnią w zależności od stosowanej metody termicznego przekształcania odpadów jak i od stosowanej metody oczyszczania spalin. Z ekonomicznego punktu widzenia, w zależności od rodzaju procesu zestalania, a w szczególności w zależności od kosztów składowania w poszczególnych krajach, ceny naziemnego składowania odpadów zestalonych są zbliżone lub wyższe od kosztów podziemnego usuwania odpadów (podziemny odzysk lub podziemne składowanie). Ekologiczna ocena procesu zestalania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin, w którym stosuje się cement jako główne spoiwo, wykazuje, że związanie substancji szkodliwych następuje przede wszystkim w wyniku wytworzonego środowiska alkaicznego, a w mniejszym stopniu w wyniku reakcji chemicznych pomiędzy substancją szkodliwą a krzemianami w materiale cementu. To powoduje, że np. przenoszenie substancji szkodliwych (do otoczenia), w postaci rozpuszczonej, jest tylko w niewielkim stopniu utrudnione. Długotrwałe bezpieczeństwo odpadów zestalonych nie jest zagwarantowane ze względu na wpływ warunków klimatycznych, długotrwale działającą fizyczną erozję oraz pękania i tworzenie się odprysków w zestalonej masie jak również przenikanie wody opadowej do wnętrza masy zestalonych odpadów co w konsekwencji jest przyczyną zachodzenia w niej reakcji chemicznych i wydostawania się rozpuszczonych substancji szkodliwych do środowiska. Opisane powyżej wady procesu zestalania odpadów doprowadziły w Niemczech do wprowadzenia przepisów, które zezwalają na składowanie odpadów zestalonych na składowiskach naziemnych wyłącznie wtedy, gdy odpady spełniają kryteria dla tych składowisk przed ich zestaleniem lub stabilizowaniem. Z tego właśnie powodu opracowano w Niemczech procedury procesów tzw. pełnego stabilizowania odpadów. Celem takiego przetwarzania odpadów poprocesowych (z oczyszczania spalin), które miałyby być przeznaczone do składowania lub odzysku na składowiskach naziemnych, jest chemiczne przekształcenie substancji szkodliwych, zawartych w tych odpadach, w nieszkodliwe związki chemiczne. To przekształcenie w bezpieczne związki chemiczne musi być trwałe i nieodwracalne. Proces pełnego stabilizowania odbywa się w odpowiednich stacjonarnych instalacjach i polega na mieszaniu odpadów z środkiem wiążącym, substancjami dodatkowymi, chemikaliami i wodą. Proces stabilizowania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin jest obecnie stosowany w Niemczech na skalę przemysłową. Z ekonomicznego punktu widzenia może on stanowić alternatywę dla podziemnego usuwania odpadów. Skład i zawartość substancji szkodliwych w odpadach poprocesowych z oczyszczania spalin różni się znacząco, w zależności od rodzaju odpadów poddawanych obróbce termicznej i rodzaju stosowanego procesu oczyszczania spalin. Takie zróżnicowanie odpadów poprocesowych wymaga stosowania różnych metod stabilizowania. Tak więc nie ma jednego uniwersalnego procesu stabilizowania dla wszystkich odpadów. Do pełnego stabilizowania o ile jest ono rzeczywiście Proces zestalania: obróbka wstępna odpadów polegająca na fizycznym i hydraulicznym zasklepieniu odpadów w jakimś ośrodku (materiale), celem odizolowania od otoczenia, z przeznaczeniem do składowania na składowisku odpadów niebezpiecznych. Pełne stabilizacjowanie: fizyko-chemicznae przetwarzanie odpadów niebezpiecznych z ich przeznaczeniem do składowania na składowisku odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne lub do odzysku jako materiał zastępczy przy eksploatacyjnych pracach na składowiskach (stosowane tylko w Niemczech). Naziemne i podziemne zagospodarowanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w Niemczech 15

16 do osiągnięcia prowadzić może tylko zastosowanie kombinowanych, mechanizmów działania i procesów, dopasowanych specjalnie do danego rodzaju odpadów. Są tutaj stosowane następujące mechanizmy i procesy: 4 utrwalanie przez adsorpcję i wymianę jonową, 4 zestalanie przy pomocy środka wiążącego i dodatków uszlachetniających, 4 przekształcania chemiczne, 4 strącanie chemiczne oraz 4 wiązania krystalochemiczne. Przeanalizowanie tych poszczególnych mechanizmów i procesów pokazuje, że żaden z nich nie prowadzi do pełnego, bezpiecznego, nieodwracalnego i trwałego przekształcenia związków metali ciężkich i soli zawartych w produktach poprocesowych z oczyszczania spalin. Reakcje chemiczne, które zachodzą w tych procesach, z reguły nie są nieodwracalne. Co więcej, z obserwacji tego procesu wynika, że stabilizowanie przebiega tylko połowicznie, co prowadzi ostatecznie i tak do zakwalifikowania odpadu (po stabilizowaniu) jako odpadu niebezpiecznego. Neutralizowanie: Wytworzenie neutralnego gipsu, zawierającego substancje szkodliwe i przeznaczonego do składowania w odkrywkach wapienia pod poziomem morza (proces NOAH stosowany tylko w Norwegii). Proces przetapiania utleniającego: przetapianie odpadów w celu wytworzenia zeszkliwionego granulatu. Płukanie kwaśne: obróbka poprzez przemywanie ściekami z kwaśnej płuczki w celu usunięcia soli i metali ciężkich. W Norwegii firma NOAH AS prowadzi instalację do obróbki nieorganicznych odpadów niebezpiecznych według własnej technologii, określanej jako Proces neutralizowania. W procesie tym odpady poprocesowe z oczyszczania spalin mieszane są z zawiesiną odpadów kwasu siarkowego i dostępnym na Langøya kamieniem wapiennym. Ponadto w celu osiagnięcia pożądanego odczynu przetwarzanej mieszaniny ph = 9,5, dodawane jest wapno gaszone. Uzyskana mieszanina gispu, zawierającego sustancje szkodliwe, traktowana jest jako stabilna struktura chemiczna. Wytworzenie według tej metody gipsu, zawierającego substancje szkodliwe, daje przede wszystkim polepszenie budowlano-fizycznych właściwości odpadów poprocesowych. Problem jednak w tym, że powstały gips jest rozpuszczalny w wodzie. Oznacza to, że w horyzoncie czasowym, średnio- i długoterminowym, bardzo prawdobodobne jest rozpuszczenie gipsu, a tym samym ponowne uwolnienie substancji szkodliwych do środowiska. Obróbka odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin metodą przetapiania utleniającego polega na przetapianiu odpadów w bardzo wysokiej temperaturze i szokowych schłodzeniu. Składniki lotne oraz pary metali ciężkich o niższych temperaturach topnienia odparowują i przechodzą do gazów odlotowych a pozostałe, wysokotopliwe metale ciężkie wbudowywują się w strukturę zeszkliwionej (po schłodzeniu) masy krzemianów, stanowiących znaczący składnik takich odpadów. W następstwie procesu oczyszczania gazów odlotowych z procesu topienia uzyskiwany jest koncentrat o wysokiej zawartości niektórych metali ciężkich. Z ekonomicznego punktu widzenia koszty takiego procesu są 3 do 4 razy wyższe niż koszty podziemnego lokowania odpadów, traktowanego jako odzysk. Ze względu na bardzo wysokie zapotrzebowanie energii, potrzebnej do wytworzenia wysokiej temperatury procesu, metoda ta stoi zdecydowanie w sprzeczności do podstawowych założeń polityki ochrony klimatu i zasobów naturalnych. Przy pobieżnej, cząstkowej ocenie, proces przetopu wydaje się odpowiedni do immobilizacji składników zanieczyszczeń. A to ze względu na związanie substancji szkodliwych w zeszkliwiony granulat, jak również ze względu na zebranie szkodliwych substancji lotnych w koncentracie z oczyszczania gazów odlotowych, który może być z kolei przeznaczonym do ponownego przerobu. Po dokładnym jednak przeanalizowaniu takiego postępowania powstają wątpliwości dotyczące trwałości produktów przetopu (zeszkliwionego granulatu) jak również możliwości przeróbki koncentratu. Trwała stabilność produktów zeszkliwienia jest dość wątpliwa ze względu na rozpuszczalność wysoko alkalicznego szkliwa oraz ze względu na obecność niektórych tlenków. Nieuwzględnione w tym omówieniu procesy redukcyjnego przetapiania wykazują również wysokie zapotrzebowanie energii i nie są jeszcze stosowane na skalę przemysłową. Mogą one jednak być brane pod uwagę w przyszłości w celu odzysku metali z odpadów. Podczas obróbki popiołów lotnych metodą tzw. kwaśnego płukania pyły filtracyjne płukane są ściekami z kwaśnej płuczki i w wyniku tego przemywania oczyszczane są z łatworozpuszczalnych substancji (zanieczyszczeń), w szczególności soli. Szacunkowo można określić, że całościowe koszty procesu kwaśnego płukania i składowania są dwa razy wyższe niż średnie koszty podziemnego lokowania takich odpadów, co jest jedną z wad tej metody. Innym ograniczeniem tego procesu jest to, że ze względów ekonomicznych może ona być stosowany tylko w tych in- 16 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

17 stalacjach, w których stosuje się mokrą metodę oczyszczania spalin. Patrząc z ekologicznego punktu widzenia należy podkreślić inny mankament tej metody. W tym procesie powstają szlamy zawierające wysokie ilości substancji szkodliwych wodorotlenków metali ciężkich oraz wysoko zasolone ścieki. Proces przetwarzania sodowych odpadów poreakcyjnych prowadzony jest na skalę przemysłową w dwóch instalacjach, we Włoszech i we Francji. W wyniku wielostopniowego procesu odzyskuje się z wytworzeniem placka filtracyjnego surową solankę, która jest ponownie wykorzystywana do produkcji węglanu sodu (sody). Proces ten całkowicie wypełnia ekologiczne założenia tzw. zamkniętego obiegu surowców/materia-łów. Z ekonomicznego jednak punktu widzenia, ze względu na szacunkowo dwukrotnie wyższe koszty tej metody (przetwarzanie i usuwania), w porównaniu do podziemnego lokowania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin (wapniowymi metodami suchymi i półsuchymi), proces ten staje się nieatrakcyjny. Należy również zauważyć, że brak jest pewności pełnego stabilizowania placka filtracyjnego zawierającego substancje szkodliwe oraz odpadów z oczyszczania solanki, zawierających również substancje szkodliwe. Z wyżej wymienionych powodów omawiany proces przetwarzania odpadów poreakcyjnych nie jest ani ekonomicznie ani ekologicznie przekonujący, zwłaszcza że jego zastosowanie jest organiczone wyłącznie do sodowych produktów poreakcyjnych. Obróbka sodowych odpadów poreakcyjnych : recykling surowej solanki jako surowca do produkcji węglanu sodu (soda). Naziemne i podziemne zagospodarowanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w Niemczech 17

18 Ocena podziemnego odzysku odpadów i podziemnego składowania odpadów w porównaniu do innych metod usuwania odpadów 5 Składowanie odpadów w opakowaniu (beczki) w podziemnym składowisku W tabeli 3, przedstawionej na następnej stronie, pokazane zostało porównanie właściwości podziemnego usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w stosunku do innych analizowanych metod usuwania takich odpadów. Ocena opiera się na wymienionych poniżej sześciu kryteriach BREF, które bazują na ustaleniach Najlepszej Dostępnej Techniki, zgodnie z załącznikiem IV dyrektywy IPPC: 4 istniejące instalacje referencyjne, 4 jednostkowe koszty usuwania odpadów, 4 potencjał zapobiegania emisji, 4 ochrona zasobów (zapotrzebowanie surowców i powierzchni), 4 zapotrzebowanie energii i efektywność energetyczna oraz 4 trwałość i bezpieczeństwo sposobu usuwania odpadów. W rezultacie otrzymano wyniki analizy porównawczej następujących metod usuwania odpadów poproce-sowych z oczyszczania spalin: 4 zagospodarowanie podziemne (podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów w górotworze solnym), 4 zestalanie, 4 stabilizowanie, 4 neutralizowanie, 4 metody przetapiania, 4 kwaśne płukanie popiołów lotnych oraz 4 przetwarzanie sodowych produktów poreakcyjnych. 18 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

19 Ilustracja 3: Porównianie zagospodarowania odpadów pod ziemią (podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów) z innymi metodami usuwania odpadów Rodzaj procesu/metoda usuwania Instalacje referencyjne Koszty jednostkowe potencjał zapobigania emisji* Ochrona zasobów (zapotrzebowanie powierzchni i surowców) zapotrzebowanie energii/ efektywność energetyczna Trwałość i bezpieczeństwo* Ocena całościowa wg kryteriów BREF Zagospodarowanie pod ziemią** Zestalanie ++ 0 / - 0 / / - Stabilizowanie - + / 0 0 / / - Neutralizowanie Metody przetapiania i zeszkliwiania Kwaśne płukanie popiołu lotnego Obróbka sodowych produktów poreakcyjnych z sorpcji suchej / / - 0 / - 0 / - 0 / - 0 / / - 0 / / - * ocena pojedyncza prowadzi do podwyższenia lub obniżenia oceny całościowej ** ocena na podstawie Najlepszej dostępnej techniki (BAT) dla podsadzek z odpadów (odzysk podziemny) w kopalniach potasu i soli Legenda/objaśnienia: ++ Więcej niż trzy instalacje referencyjne + Jedna lub dwie instalacje referencyjne Znacznie tańsze niż zagospodarowanie pod ziemią Tańsze niż zagospodarowanie pod ziemią 0 Koszty porównywalne - Brak instalacji referencyjnych lub brak pewnych instalacji referencyjnych Drożej niż zagospodarowanie pod ziemią - - Znacznie droższe niż zagospodarowanie pod ziemią Bardzo dobre zapobieganie emisji do wód, gleby, powietrza Dobre zapobieganie emisji do wód, gleby, powietrza Zapobieganie emisji do wód, gleby, powietrza konieczne dodatkowe działania Zapobieganie emisji do wód, gleby, powietrza poprzez działanie dodatkowe trudne Brak zapobiegania emisji do wód, gleby, powietrza Bardzo dobre zastępowanie surowców i oszczędność zasobów naturalnych Dobre zastępowanie surowców i oszczędność zasobów naturalnych Zastępowanie surowców/ oszczędność zasobów naturalnych możliwe Zastępowanie surowców/ oszczędność zasobów naturalnych możliwa tylko przy dodatkowych nakładach Zapotrzebowanie surowców jak i oszczędność zasobów naturalnych niemożliwa Bez zapotrzebowania energii z zewnątrz Efektywne wykorzystanie energii Neutralna lub rzetelna ocena niemożliwa Brak efektywnego wykorzystania energii/wysokie zapotrzebowanie energii Bardzo wysokie zapotrzebowanie energii Trwałe bezpieczeństwo zapewnione Trwałe bezpieczeństwo ograniczone Trwałe bezpieczeństwo zależy od obróbki dodatkowej Brak gwarancji dla trwałego bezpieczeństwa Brak trwałego bezpieczeństwa Szczególnie polecane Polecane Neutralne Raczej niepolecane Całkowicie niepolecane źródło: Prognos AG/RSP/Schulte Ocena podziemnego odzysku odpadów i podziemnego składowania odpadów w porównaniu do innych metod usuwania odpadów 19

20 Ocena podziemnego odpadów oparta jest na ekspertyzie Versteyl, Langefeld: Najlepsza dostępna technika dla podsadzek z odpadów (podziemny odzysk odpadów) w kopalniach potasu i soli. W ramach całościowej oceny według sześciu kryteriów BREF największe znaczenie mają kryteria: ocena potencjalnych możliwości zablokowania przedostawaniu się do środowiska oraz zapewnienie długotrwałego bezpieczeństwa danego sposobu postępowania z odpadami produktami poprocesowymi z oczyszczania spalin. Ma to tak duże znaczenie gdyż metody usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin muszą gwarantować obniżenie przedostawania się do środowiska substancji szkodliwych (metale ciężkie, organiczne substancje szkodliwe, m. in. dioksyny i furany), a przede wszystkim gwarantować obniżenie rozprzestrzenianie się w środowisku rozpuszczalnych składników tych odpadów. W całościowej ocenie jednoznacznie najwyżej ( ++ lub szczególnie godne polecenia ) została oceniona metoda podziemnego zagospodarowania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin (podziemny odzysk odpadów i podziemne składowanie odpadów) w górotworze solnym. Metoda przetapiania i zeszkliwiania osiąga całościową ocenę tylko w granicach godne polecenia do neutralne ( +/0 ). Znacznie gorsza ocena tej metody w stosunku do podziemnego zagospodarowania jest spowodowana bardzo wysokim zapotrzebowaniem energii i bardzo wysokimi kosztami. Trwałe bezpieczeństwo składowanych naziemnie przetapianych odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin jest również oceniane nieco gorzej ( + ) niż bezpieczeństwo podziemnego zagospodarowania odpadów. Pozostałe procesy/ metody usuwania odpadów nie wykraczają poza przedział ocen od neutralne ( 0 ) do raczej nie polecane ( - ). Wynika to ze znacznie gorszej oceny kryterium trwałego bezpieczeństwa i potencjalnych możliwości zapobiegania emisji zanieczyszczeń do śodowiska w porównaniu do metod podziemnego zagospodarowania odpadów i także w porównaniu do metod przetapiania i zeszkliwiania takich odpadów. Jako końcowy wniosek z całościowej oceny w ramach sześciu kryteriów BREF nasuwa się stwierdzenie, że żaden inny proces lub metoda usuwania odpadów, poza podziemnym zagospodarowaniem odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin w instalacjach podziemnego odzysku w kopalniach soli i kawernach solnych oraz podziemnych składowiskach odpadów w kopalniach soli, nie jest dostatecznie skuteczna i dlatego nie jest warta polecenia. Powyższa analiza prowadzi też do wniosku, że żadna z analizowanych w niniejszym opracowaniu metod nie stanowi obecnie alternatywy dla podziemnego zagospodarowania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin. 5 Rozładunek materiału podsadzkowego w miejscu zabudowy 20 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech

21 Podsumowanie 5 Podziemny transport worków Big-Bag do miejsca podsadzkowania. W podsumowaniu powyższego opracowania można zarekomendować usuwanie odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin z zakładów termicznego przekształcania odpadów (przede wszystkim w zakładach termicznego przekształcania odpadów komunalnych, elektrowni wykorzystujących paliwo alternatywne z odpadów i biomasę w postaci drewna odpadowego oraz zakładów termicznego przekształcania odpadów niebezpiecznych) wyłącznie pod ziemią jako podziemny odzysk odpadów w kopalniach soli i kawernach solnych. Sposób ten, jako bardzo dobrze eliminujący zagrożenia powodowane przez odpady, należy zaliczyć do Najlepszej dostępnej techniki. Przemieszczanie odpadów pod ziemię nie oznacza przy tym wykluczenia recyklingu materiałowego jako takiego. Przy takim sposobie postępowania istnieją bowiem możliwości ponownego wykorzystania niektórych składników odpadów (np. metali) zarówno przed ich przemieszczeniem pod ziemię, jak również istnieje w zasadzie możliwość odzyskania niektórych substancji z tych odpadów po ich przemieszczeniu pod ziemię (w zależności od zastosowanej metody zabudowy w kopalni). Warunki podziemnego usuwania odpadów poprocesowych z oczyszczania spalin należy uznać za korzystniejsze od innych metod usuwania odpadów także ze względu na mniejsze zapotrzebowanie powierzchni, surowców i energii. W porównaniu z innymi metodami usuwania odpadów na korzyść zastosowania podziemnego odzysku i podziemnego składowania przemawiają również jednostkowe koszty oraz inne zalety (przede wszystkim zapewnienie możliwości zablokowania przedostawaniu się zanieczyszczeń do środowiska oraz zapewnienie długotrwałego bezpieczeństwa). Należy jednak, ze względu na zmienne warunki techniczne i gospodarcze, dokonywać okresowych weryfikacji powyższych analiz i konkluzji. W przyszłości podziemne instalacje zagospodarowania odpadów powinny być włączone do tworzonych strategii i koncepcji usuwania odpadów w Europie. W planistycznych opracowaniach strategii w tej dziedzinie powinno być eliminowane naziemne składowanie odpadów biodegradowalnych i surowców wtórnych. Strategie takie nie mogą natomiast pominąć w swoich założeniach procesów termicznego przekształcania odpadów, w których podczas oczyszczania spalin, wytwarzane są poprocesowe materiały zawierające szkodliwe substancje. 5 Wykorzystanie zmodyfikowanej odśnieżarki do wypełaniania przy pomocy nawilżonej soli drobnoziarnistej luk pomiedzy workami big-bag z odpadami Podsumowanie 21

22 Słowniczek Prawne warunki ramowe Dyrektywa UE o składowiskach Dyrektywa Rady 1999/31/WE z dnia r. w sprawie składowania odpadów (UE dyrektywa składowiskowa) Dyrektywa ramowa UE o odpadach Dyrektywa 2008/98/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia w sprawie odpadów i uchylająca niektóre dyrektywy, wchodząca w życie w dniu r. Rozporządzenie o składowiskach Rozporządzenie o składowiskach i składowaniu długoterminowym (Rozporządzenie o składowiskach DepV) z dnia (BGBl. I, Nr. 22, S. 900), ostatnio zmienione przez art. 1 rozporządzenia z dnia (BGBl. I Nr. 52, S. 2066), weszło w życie w dniu Dyrektywa IPPC Dyrektywa 2008/1/EG Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia dotycząca zintegrowanego zapobiegania zanieczyszczeniom i ich kontroli (zawiera załącznik IV z sześcioma kryteriami BREF) podjęta i przedstawiona w oparciu o Najlepszą Dostępną Technikę (BAT) o podsadzkach z odpadów Zarządzenie o podsadzkach VZarządzenie o podsadzkach górniczych z odpadów Zarządzenie o podsadzkach (VersatzV) z dnia z ostatnią zmianą z dnia Wykaz ilustracji Tytuł: NDH Entsorgungsbetreibergesellschaft mbh Tytuł i s. 18: GSES GmbH Tytuł i s. 4: GSES GmbH Tytuł i s. 21: K+S Entsorgung GmbH Tytuł i s. 20: K+S Entsorgung GmbH Tytuł i s. 9: K+S Entsorgung GmbH Tytuł i s. 21: K+S Entsorgung GmbH Tytuł i s. 13: K+S Entsorgung GmbH Tytuł i s. 6: BildPix.de Fotolia.com Tytuł: UEV Umwelt, Entsorgung und Verwertung GmbH Tytuł i s. 14: K+S Entsorgung GmbH s. 7: GSES GmbH s. 10: s. 12: Wacker Chemie AG 22 Perspertywy podziemnego usuwania odpadów w Niemczech