Wtórne odpady ze spalania odpadów komunalnych. Bariery i perspektywy ich wykorzystania dr hab. inż. Grzegorz WIELGOSIŃSKI Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska
Bilans masy spalarni odpadów komunalnych 2
Rozkład garnulometryczny wtórnych odpadów ze spalania 3
Bilans wybranych pierwiastków Pierwiastek Odpady Popiół Popiół lotny Pył z urządzeń odpylających Emisja do powietrza mg/g μg/g μg/g μg/g μg/m 3 Sb 10-60 10-80 20-60 40-120 < 5 As 3-9 1-80 20-60 40-120 < 50 Cd 5-15 0,5-10 50-150 50-1 000 < 10 Pb 400-1 000 350-5 000 2 000-8 000 2 500-12 000 < 50 Hg 0,5-5 < 1 < 5 1-30 < 50 Se 0,8 0,4-1 4 10-20 < 2 Sn 120 250 500 1700 - Tl 0,2 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 1 Zn 600-2000 800-6 000 5 000-10 000 5 000-80 000 < 5 4
Bilans wybranych pierwiastków Pierwiastek Odpady Popiół Popiół lotny Pył z urządzeń odpylających Emisja do powietrza Ti 1 300 3 500-8 000 6 500 7 000 9 000 4 000 Cr 40-400 100-1 200 200-800 100-1 000 200-800 Mn 200-500 400-1 000 700-1 200 800-1 500 900 Fe * 2,5-5,0 5-15 3,0-5,0 3,0-6,0 4,0 Ni 20-130 50-800 100-300 100-300 100-200 Cu 200-1000 250-4 500 300-1 500 50-5 000 300-3 000 Średnie stężenie niektórych metali w odpadach i wtórnych produktach procesu spalania odpadów [μg/g, * - %] 5
Bilans wybranych pierwiastków Pierwiastek Odpady Popiół Popiół lotny Pył z urządzeń odpylających Emisja do powietrza kg/mg mg/g mg/g mg/g mg/m 3 Na 3-15 8-40 8-40 10-40 20-50 K 5 2-15 15-40 4-40 100 Rb 0,04 0,125 0,10 0,16 0,45 Mg 5-20 10-40 Ca 10-35 50-100 100 50-100 50 Sr 0,12 0,20-1,0 0,50 0,65 0,45 Ba 0,73 0,50-2,5 2,5 2,5-3,5 1,30 Średnie stężenie metali alkalicznych w odpadach i wtórnych produktach procesu spalania odpadów 6
Mikrozanieczyszczenia organiczne Wtórny odpad PCDDs PCDFs Chlorobenzeny Chlorofenole PCBs WWA Popiół i żużel 0,001-0,05 0,05-0,5 2-160 6-40 2-50 5-19 000 Popiół lotny 0,1-200 0,03-120 200-1 600 20-500 0,1-50 10-300 Pyły z układu odpylania Produkty oczyszczania spalin 100-1 000 40 200 100-4 000 50-10 000 10-250 50-2 000 0,7-30 1,4-70 0,03-0,4 50-200 20 30 Zawartość mikrozanieczyszczeń organicznych we wtórnych produktach oczyszczania spalin ze spalani odpadów [ng/g] 7
Specjacja metali w procesie spalania Podział wybranych metali pomiędzy żużel, popiół, produkty oczyszczania spalin i spaliny w spalarni odpadów komunalnych 8
Żużel i popiół 9
Bilans masy spalarni odpadów komunalnych Jedynie ok. 6,5 % początkowej masy odpadów komunalnych wymaga składowania na składowisku odpadów niebezpiecznych 10
Odpady wtórne - postępowanie Rodzaj odpadu Żużel i popiół paleniskowy - Przeznaczenie - budowa dróg i elementów budowlanych Popioły lotne Pył z odpylania Placek filtracyjny Gips - odpad niebezpieczny - składowisko odpadów niebezpiecznych Zużyty węgiel aktywny Odzyskany złom - spalenie w spalarni odpadów - odzysk w hucie 11
Koszty obróbki wtórnych odpadów ze spalarni Proces Zmiana masy % Przybliżony koszt /Mg Składowanie podziemne nie 100-150 Wypełnienie wyeksploatowanych wyrobisk podziemnych Składowanie na powierzchni ziemi jako odpad niebezpieczny Składowanie na powierzchni ziemi jako odpad inny niż niebezpieczny nie 100-125 nie 100-125 nie 50-100 wg ISWA (2006) 12
Koszty obróbki wtórnych odpadów ze spalarni Proces Zmiana masy % Przybliżony koszt /Mg Witrifikacja (zeszkliwianie) -50 100-500 Wygrzewanie (obróbka termiczna) -10 100-400 Cementowanie +20 +50 25-50 Ekstrakcja kwaśna + obróbka termiczna -20 100-200 Stabilizacja za pomocą FeSO 4 nie 65 wg ISWA (2006) 13
Żużel i popiół wg FZKA 7347 (2007) 14
Pył i produkty oczyszczania spalin wg FZKA 7347 (2007) 15
Postępowanie z wtórnymi odpadami 16
Przeróbka odpadów wtórnych ze spalania żużla i popiołu 17
Charakterystyka 18
Starzenie popiołów 19
Odpady wtórne w Niemczech w mln Mg 20
Metoda pierwotna SYNCOM Plus 21
Ograniczenia w składowaniu Dz. Ust. 2005, Nr 186, poz. 1553, Dz. Ust. 2006, Nr 38, poz. 264, Dz. Ust. 2007, Nr 121, poz. 832 Składowiska odpadów niebezpiecznych Składowiska odpadów obojętnych Składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne Decyzja Rady z dnia 19 grudnia 2002 r. ustanawiająca kryteria i procedury przyjęcia odpadów na składowiska, na podstawie art. 16 i załącznika II do dyrektywy 1999/31/WE 22
Składowiska odpadów niebezpiecznych 23
Składowiska odpadów niebezpiecznych Odpady niebezpieczne - zgodnie z definicja podaną w art. 3 ust. 2 ustawy o odpadach Odpady, które ze względu na ich toksyczność, zakaźny charakter, radioaktywność, łatwopalność lub inne cechy (zgodnie z definicją w art. 2, ust. 3 pkt 2 Dyrektywy 2008/98/WE w sprawie odpadów) stanowią zasadnicze aktualne lub potencjalne niebezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego lub dla żywych organizmów oraz posiadają właściwości określone w załączniku III do w/wym. dyrektywy. 24
Składowiska odpadów obojętnych 25
Składowiska odpadów obojętnych Odpady obojętne - zgodnie z definicją podaną w art. 3 ust. 3 poz. 6 ustawy o odpadach. Odpady te nie podlegają istotnym przemianom fizycznym, chemicznym lub biologicznym, są nierozpuszczalne, nie wchodzą w reakcje fizyczne ani chemiczne, nie powodują zanieczyszczenia środowiska lub zagrożenia dla zdrowia ludzi, nie ulegają biodegradacji i nie wpływają niekorzystnie na materię z która się kontaktują 26
Składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne 27
Składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne np. odpady komunalne 28
Żużle i popioły z procesu spalania odpadów komunalnych - dziś Solidyfikacja (zestalanie) i składowanie Płukanie, obróbka kwaśna, obróbka alkaliczna, stablilizacja chemiczna (obróbka za pomocą FeSO 4 lub fosforanami), chelatyzacja (kompleksowanie) i wykorzystanie gospodarcze (produkcja betonu, budowa dróg, składowisk itp.) lub składowanie Obróbka termiczna (detoksyfikacja termiczna, witryfikacja) i wykorzystanie gospodarcze lub składowanie 29
Żużle i popioły z procesu spalania odpadów komunalnych - jutro Odzysk metali z żużli i popiołów Odzysk fosforu z popiołów po spalaniu osadów ściekowych 30
Dlaczego? Społeczeństwo recyklingu Kurczące się zasoby surowców naturalnych Kłopoty z pozyskaniem nowych terenów pod składowiska 31
Zasoby niektórych pierwiastków 32
Hierarchia celów w gospodarce odpadami Hierarchia celów Zapobieganie Powtórne użycie Recykling DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy Odzysk np. energii podczas spalania odpadów Ostateczne unieszkodliwianie np. składowanie 33
End-of-waste JRC-ITPS, Sevilla, 2009 34
Kryteria End-of-waste 1. 2. 3. 35
Dziękuję za uwagę! 36