Ocena cyklu życia (LCA) w systemie gospodarki odpadami Anna Henclik Joanna Kulczycka Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk Kraków, 25-26 czerwiec 2009
Zarządzanie odpadami Zarządzanie odpadami stanowi jeden z najtrudniejszych problemów środowiskowych i gospodarczych. Konieczne jest tworzenie systemu wspierającego działania na rzecz ograniczania ilości wytwarzanych odpadów oraz ich zagospodarowywania. W ciągu ostatnich kilku lat gospodarka odpadami m.in. w krajach UE stała się priorytetem w ramach działań na rzecz ochrony środowiska. Wymagają one znacznych nakładów finansowych i organizacyjnych.
Racjonalna gospodarka odpadami Racjonalna gospodarka odpadami to również ochrona zdrowia ludzi i środowiska przed szkodliwymi skutkami spowodowanymi przez zbieranie, transport, odzysk, unieszkodliwianie, magazynowanie oraz składowanie odpadów. Wybór i ocenę metod postępowania z odpadami dla poszczególnych regionów można dokonywać z wykorzystaniem metodyki oceny cyklu życia (LCA).
Ocena Cyklu Życia (LCA) i jej znaczenie w gospodarce odpadami Ocena cyklu życia (Life Cycle Assessment - LCA) jest jedną z technik zarządzania środowiskowego. Jest ona rekomendowana w wielu dokumentach UE, m.in. w Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów - wybór i oceny metod postępowania z odpadami (hierarchia odpadów). LCA to technika mająca na celu ocenę potencjalnych zagrożeń środowiskowych. Umożliwia identyfikację, kwantyfikację i hierarchizację rozwiązań technologicznych z punktu widzenia wpływu na środowisko.
Ocena cyklu życia cele i zastowania Jednym z podstawowych zadań LCA jest badanie w całym okresie życia procesu wytwórczego, produktu lub systemu (np. gospodarki odpadami) potencjalnych wpływów na środowisko. Dokonywana jest ona poprzez identyfikację i określenie ilości zużytych materiałów, energii oraz odpadów wprowadzanych do środowiska i ocenę wpływu tych procesów na środowisko. Stosowanie techniki LCA pozwala efektywnie wykorzystywać zasoby uwzględniając, w odróżnieniu od innych narzędzi, nie tylko ilość i jakość wytwarzanych odpadów i emisji (tzw. wyjścia), ale również wpływ na środowisko używanych materiałów i energii (tzw. wejścia).
Procedura realizacji LCA POCZĄTEK OKREŚLENIE CELU I ZAKRES 1. Cel działania 2. Określenie wyrobu 3. Wybór ograniczeń systemu 4. Wybór parametrów środowisko 5. Wybór metod gromadzenia i oceny danych 6. Strategia zbierania danych 7. Wstępne uruchomienie metody LCA 8. Weryfikacja kroku OKREŚLENIE CELU I ZAKRESU OCENA WPŁYWU 1. Przyporządkowanie danych wpływom 2. Określenie katalogu odpadów 3. Klasyfikacja danych tabel inwentarzowych z punktu widzenia rodzaju wpływu 4. Charakteryzacja poszczególnych klas 5. Normalizacja wyników 6. Hierarchizacja klas (ocena istotności wpływów) ANALIZA ZBIORU 1. Pomiary, wyliczenia teoretyczne, przeglądy (literatury, baz danych) 2. Charakterystyka stosowanych procesów 3. Określenie produktu wejściowego i wyjściowego procesu 4. Bilans surowcowo-energetyczny 5. Wyznaczenie tabel danych z inwentaryzacji 6. Kategoryzacja wpływów na środowisko INTERPRETACJA 1. Określenie elementów o dużym zagrożeniu 2. Analiza wrażliwości w/w elementów 3. Ustalenie sposobu minimalizacji zagrożeń 4. Ocena priorytetów możliwych poprawek i ich wykonalności KONIEC źródło: A.K.Wach Metoda oceny cyklu życia (LCA) jako podstawa komputerowo wspomaganej oceny wyrobu
Cel i założenia LCA - składowanie i spalanie Ocena porównawcza dwóch systemów gospodarki odpadami; Składowisko Breitenau, spalarnia Spittelau (Austria); Jednostka funkcjonalna: 1 Mg odpadów; Wybrana metoda analizy: Eco-indicator 99, im wyższy poziom ekowskaźnika tym większy potencjalny negatywny wpływ na środowisko.
Tablica inwentarzowa spalarnia Spittelau źródło: program SimaPro
Kategorie wpływu i szkody (metoda Eco-indicator 99) Kategorie szkody Zdrowie ludzkie Jakość ekosystemu Kategorie wpływu zmiany klimatu (efekt cieplarniany), zmniejszenie warstwy ozonowej, czynniki rakotwórcze, układ oddechowy związki organiczne, układ oddechowy związki nie organiczne, promieniowanie. ekotoksyczność, zakwaszenie/eutrofizacja, zagospodarowanie terenu (użytkowanie powierzchni ziemi, przekształcenie powierzchni ziemi) Zmniejszenie zasobów zasoby surowców mineralnych zasoby paliw kopalnych źródło: www.pre.nl
Drzewo surowców i procesów Breitenau źródło: program SimaPro
Drzewo surowców i procesów Spittelau źródło: program SimaPro
Analiza porównawcza - normalizacja 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Zdrowie ludzkie Jakość ekosystemu Zużycie zasobów Breitenau Spittelau Normalizacja - odniesienie wielkości wskaźnika kategorii wpływu względem wartości odniesienia, np. roczna wielkość wpływu przypadająca na jednego mieszkańca Europy
Pt 240 220 200 180 160 140 120 Analiza porównawcza - ważenie Paliwa kopalne Minerały Zagospodarowanie terenu Zakwaszanie/eutrofizacja Ekotoksyczność Warstwa ozonowa 100 80 60 40 20 0 Breitenau Spittelau Promieniowanie Zmiany klimatu Ukł.oddech.-zw.nieorgan. Ukł.oddech.-zw.organ. Czynniki rakotwórcze Ważenie - przekształcenie wartości wskaźników w parametry liczbowe poprzez przyznanie określonej ilości punktów każdej z kategorii szkód. Jednostką ważenia jest Pt (point) informuje ona o wpływie na środowisko wywieranym średnio przez jednego Europejczyka w okresie jednego roku. Oblicza się ją dzieląc całkowitą emisję w Europie przez liczbę mieszkańców.
Podsumowanie Znaczący wpływ na środowisko podczas składowania odpadów ma emisja metanu do powietrza prawie 90% wpływu na kategorię zmiany klimatu ; Zużycie paliwa na składowisku ma wpływ na kategorię paliwa kopalne ; Spalarnia stanowi największe potencjalne obciążenie na kategorię wpływu układ oddechowy zw. nieorganiczne oraz paliwa kopalne jest to wynikiem emisji pyłu oraz zużyciem ropy do produkcji np. spalanych plastików;
Podsumowanie Produkcja energii (elektrycznej i cieplnej) podczas spalania powoduje zmniejszenie potencjalnego negatywnego wpływu spalarni na środowisko o ponad 45%; Potencjalny wpływ na środowisko składowiska Breitenau to 236 Pt; Potencjalny wpływ na środowisko spalarni Spittelau to 57 Pt; (dla porównania: produkcja 1 laptopa to 12,3 Pt.
Podsumowanie LCA, w dobie wzrastającego zainteresowania ekologią, jest cennym narzędziem umożliwiającym efektywną ochronę środowiska. Bazuje na analizie rzeczywistych danych wejściowych i wyjściowych. Dzięki otrzymanym wynikom możliwe jest ustalenie konkretnych zagrożeń, jakie może stwarzać dla środowiska dany proces produkcyjny, produkt czy cały system i efektywnie je niwelowanie. LCA, dla poszczególnych podmiotów jest techniką wykorzystywaną nie tylko do wewnętrznej oceny procesów, ale także jako podstawą dla tworzenia deklaracji środowiskowej, ekoznakowania lub określania strategii postępowania.
Ocena cyklu życia