Otwarte seminaria 2014 Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych w województwie śląskim dr Lidia Sieja Katowice, czerwiec 2014
Dyrektywa ramowa Hierarchia postępowania z odpadami komunalnych wg Dyrektywy Ramowej UE Od prewencji (zapobieganiu powstawaniu odpadów) do unieszkodliwiania (głównie składowania)- najmniej pożądana opcja Prewencja Przygotowanie do ponownego użycia Recykling Inne metody odzysku Odzysk energii Unieszkodliwianie
Stan gospodarki odpadami komunalnymi w Polsce - dane GUS Odpady komunalne wytworzone i zebrane w 2010-2012 roku Rok Odp. kom. wytworzone Odp. kom. zebrane Odp. zebrane selektywnie tys. Mg kg/m tys. Mg kg/m tys. Mg kg/m 2000 12,2 320 12 226 320 48 3,8 2010 12,1 314 10 044 261 860 22,3 2011 12,1 314 9 828 255 984 25,5 2012 12,1 314 9 581 249 1 005 26,1
Struktura odpadów komunalnych zebranych (odp. zmieszane) wg GUS infrastruktura 25% gospodarstwa domowe 71% usługi komunalne 4%
Struktura gospodarki odpadami komunalnymi w 2011 i 2012 r. 2011 rok odpady składowane 73% odpady selektywnie zebrane 9% odpady przekształcone termicznie 1% odpady unieszkodliwione biologicznie 6% odpady wysegregowane ze zmieszanych 11% 2012 rok odpady składowane 74% odpady selektywnie zebrane 10% odpady przekształcone termicznie 1% odpady wysegregowane ze zmieszanych 5% odpady unieszkodliwione biologicznie 10%
Odpady zebrane selektywnie w Polsce w 2012 roku - dane GUS ogółem 1 005 tys. Mg w tym: tys. Mg ogółem z gosp. domowych 718 tys. Mg w tym: tys. Mg Papier 187 Papier 106 Szkło 276 Szkło 226 Tworzywa 176 Tworzywa 134 Metal 14 Metal 11 RAZEM 653 RAZEM 477 Tekstylia 38 Tekstylia 37 Odp. niebezpieczne 1 Odp. niebezpieczne 1 Odp. wielkogabarytowe 90 Odp. wielkogabarytowe 78 Odp. biodegradowalne 202 Odp. biodegradowalne 105 Odpady inne 21 Odpady inne - RAZEM 352 RAZEM 241
Odpady komunalne zebrane - dane dotyczące statystycznego Polaka: Odpady komunalne zebrane ogółem: 9 581 mln Mg 249 kg / mieszkańca Odpady komunalne zebrane z gosp. domowych: 6 821 mln Mg 177 kg / mieszkańca Odpady komunalne zebrane selektywnie ogółem: 1 005 mln Mg 26 kg / mieszkańca
Stan gospodarki odpadami komunalnymi w woj. śląskim dane GUS 2010 2011 2012 Odpady komunalne wytworzone [tys. Mg/rok] Odpady komunalne zebrane [tys. Mg/rok] Odpady komunalne zebrane selektywnie łącznie [tys. Mg/rok] 4 frakcje surowcowe (papier, tw sztuczne, szkło, metal) [tys. Mg/rok] 1 610 1 554 1 670 1 260 1 220 1 351 120 139 137 58 74 84
Źródła wytwarzania zebranych zmieszanych odpadów komunalnych w woj. śląskim dane GUS infrastruktura 21% usługi komunalne 3% gospodarstwa domowe 76% Ogółem Infrastruktura Usługi komunalne Gospodarstwa domowe 1 351 tys. Mg 273 tys. Mg 43 tys. Mg 1 002 tys. Mg
Odpady komunalne zebrane selektywnie w woj. śląskim w 2012 roku - dane GUS Odpady selektywnie zebrane ogółem 137 tys. Mg w tym: tys. Mg Odpady selekt. zebrane ogółem z gosp. domowych 103 tys. Mg w tym: tys. Mg Papier 22 Papier 13 Szkło 35 Szkło 31 Tworzywa 25 Tworzywa 20 Metal 1 Metal 1 RAZEM 83 RAZEM 65 Tekstylia 5 Tekstylia 5 Odp. niebezpieczne 0 Odp. niebezpieczne 0 Odp. wielkogabarytowe 20 Odp. wielkogabarytowe 19 Odp. biodegradowalne 29 Odp. biodegradowalne 14 RAZEM 54 RAZEM 38
Dane statystyczne dot. mieszkańca woj. śląskiego Odpady komunalne wytworzone: 361 kg/m/rok Odpady komunalne zebrane: 292 kg/m/rok Odpady kom. zebrane z gosp. domowych ogółem: 216 kg/m/rok Odpady komunalne zebrane selektywnie: 29,6 kg/m/rok
Stan gospodarki odpadami komunalnymi w woj. śląskim dane GUS odpady zdeponowane 82% odpady unieszkodliwione termicznie 0% odpady unieszkodliwione biologicznie 5% odpady selektywnie zebrane 10% odpady wyselekcjonowane ze zmieszanych 3%
Podział województwa śląskiego na regiony gospodarki odpadami
Regionalne instalacje przetwarzania odpadów komunalnych w woj. śląskim MBP 5 o wydajności łącznej: cz. Mechaniczna 392 tys. Mg /rok cz. Biologiczna 137 tys. Mg /rok Kompostownie - 2 regionalne o łącznej przepustowości 31,5 tys. Mg w tym odpady z grupy 20 13 tys. Mg /rok Składowiska w tym 4 regionalne 29 dostępna poj. 16 mln m 3
Region I
Instalacje MBP planowane wg Wpgo : Zawiercie 40 tys. Mg/rok Remondis Częstochowa 40 tys. Mg/rok Konopiska 60 tys. Mg/rok Łącznie z inst. istniejącą ~ 230 tys. Mg/rok co wyczerpuje możliwości przetwarzania odpadów zmieszanych w Regionie I. Planowanie i.t.p.o.k. możliwe dla odpadów pozostałych po MBP przepustowość szacowana ~ 100 tys. Mg/rok
Region II
Planowane unstalacje MBP: Budowa lub rozbudowa instalacji mechanicznej o część do stabilizacji tlenowej wg Wpgo: Dąbrowa Górnicza (2 instalacje) Ruda Śląska Świętochłowice Gliwice Chorzów Siemianowice Sosnowiec co wg Wpgo zapewnić powinno zapotrzebowanie mocy przerobowej w zakresie mechaniczno biologicznego przetwarzania odpadów zmieszanych na poziomie: 720 tys. Mg/rok w części mechanicznej 360 tys. Mg/rok w części biologicznej
Wg Wpgo planowane 2 i.t.p.o.k. ZUTOŚ Sosnowiec 180 tys. Mg osadów ściekowych i odpadów komunalnych Chorzów 120 tys. Mg odpady i biomasa
Region III
Planowane instalacje MBP wg Wpgo: rozbudowa instalacji o część biologicznego przetwarzania Racibórz Rybnik Jastrzębie Zdrój Mogą zapewnić wymaganą moc przerobową MBP na poziomie 305 tys. Mg odpadów zmieszanych Wg Wpgo planowana jest budowa i.t.p.o.k. w Jastrzębiu Zdroju o przepustowości 100 tys. Mg/rok
Region IV
Planowane instalacje MBP wg Wpgo: Pszczyna Tychy Żywiec (rozbudowa) powinny zapewnić wymagane zapotrzebowanie na moc przerobową MBP dla odpadów zmieszanych na poziomie 225 tys. Mg (112 tys. Mg w części biologicznej) Do rozważenia budowa i.t.p.o.k. dla pozostałości z MBP szacowana na poziomie 100 tys. Mg/rok
Z Wpgo dla woj. śląskiego wynika, że niemal cała masa zbieranych zmieszanych odpadów komunalnych trafi do instalacji MBP
Obecna dostępna moc przerobowa instalacji MBP cz. mechaniczna 373 tys. Mg/rok cz. biologiczna 137 tys. Mg/rok Planowana moc przerobowa instalacji MBP cz. mechaniczna 1100 tys. Mg/rok cz. biologiczna 555 tys. Mg/rok
Kompleksowy nowoczesny i regionalny system gospodarki odpadami komunalnymi z zastosowaniem i.t.p.o.k.
Czy termiczne przekształcanie znajduje uzasadnienie w nowym systemie funkcjonowania gospodarki odpadami komunalnymi w Polsce?
Argument 1 Technologie termicznego przekształcania są z dobrym skutkiem stosowane i rozwijane w innych krajach Europy i świata
EU27 DE NL AT BE SE DK LU FR FI UK IT IE SL ES PT CZ HU PL EE CY SK GR MT LV LT RO BG CH NO SPOSOBY ZAGOSPODAROWANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH W UE 27 + CH + NO Graph by CEWEP, Source: EUROSTAT 2011 100% 90% 80% 70% 60% 40 62 61 70 62 50 42 46 35 33 39 22 12 34 39 41 15 4 1 33 9 19 19 16 16 22 26 10 1 23 20 9 10 18 13 10 6 1 51 43 50% 40% 30% 20% 22 38 38 39 30 37 49 54 35 34 31 45 49 51 57 58 58 62 68 69 73 77 99 100 94 91 86 80 81 82 % Recycled + Composted % Incinerated % Landfilled 50 51 10% 0% 1 1 1 3 18 II GRUPA 6 T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013 I GRUPA II GRUPA III GRUPA III GRUPA
INSTALACJE TPOK W KRAJACH UE (2011) 452 ZTPOK na niebiesko podano ilość ZTPOK eksploatowanych w krajach UE i Szwajcarii oraz Norwegii) na czerwono ilość termicznie przekształcanych odpadów w mln ton/rok Data supplied by CEWEP members unless specified otherwise * From Eurostat Portugal 3 1.1 Ireland United Kingdom 23 3.4 Spain 10 2.2 Norway 20 1.0 Denmark 31 3.5 Sweden 31 4.7 Netherlands 12 6.3 Germany Belgium 70 19.1 16 2.8 Luxembourg* 1 0.1 France 130 13.7 Switzerland 28 3.6 Finland 3 0.3 Estonia Latvia Lithuania Poland* 1 0.04 Czech Republic 3 0.4 Slovakia* 2 0.2 Austria 14 2.2 Hungary 1 0.4 Slovenia* 1 0.01 Italy 49 4.5 Romania Greece Bulgaria T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
SPALARNIE ODPADÓW KOMUNALNYCH W KRAJACH UE UE obecnie: około 450 ZTPOK na Świecie ok. 2180 spalają ok. 210 mln Mg/rok, w Japonii ok. 1280 58 mln Mg/rok T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013 Polska obecnie: 1 zakład
ZAKŁADY TERMICZNEGO PRZEKSZTAŁCANIA ODPADÓW KOMUNALNYCH W NOWYCH KRAJACH UE Kraj Czechy (Praga, Brno i Liberec) Ilość spalarni odpadów o wydajności >3 Mg/h 3 Brno ok. 50 mln Euro z fund. ISPA Bułgaria, Rumunia 0 Estonia 0 Litwa, Łotwa 1 projekt Polska (Warszawa) 1 Słowacja (Bratysława, Trnawa) 2 Słowenia 1 Węgry (Budapeszt) 1 + 5 projektów T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
STOSOWANE TECHNOLOGIE ZTPOK W EUROPIE W LATACH 2000-2010 Paleniska rusztowe Paleniska fluidalne Zgazowanie/Piroliza T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
Argument 2 Wartość kaloryczna odpadów. Parametry energetyczne odpadów komunalnych w województwie śląskim.
Uśrednione właściwości paliwowe odpadów komunalnych z terenu m. Katowice (okres badań 2007/2008 r.) Badania prowadzone przez IETU Rejon badań Parametr J.m. Trasa I Trasa II Trasa III Zabudowa wielorodzinna blokowa Centrum - Śródmieście Zabudowa jednorodzinna podmiejska Katowice średnia (arytmetyczna) Wilgotność % 47 37,6 34,7 39,8 Części palne % s.m. 85,2 80,4 71,7 79,1 Ciepło spalania Q c Wartość opałowa Q w MJ/kg s.m. 15,72 15,27 13,86 14,95 MJ/kg 7,78 8,82 8,18 8,26
Właściwości paliwowe odpadów komunalnych średnie roczne dla poszczególnych środowisk miast GZM (okres badań 2009/2010 r.) Badania prowadzone przez IETU Rejon badań -środowisko Ciepło spalania Q c MJ/kg s.m. Wartość opałowa Q w MJ/kg Środowisko I - zabudowa wielorodzinna blokowa Środowisko II - zabudowa wielorodzinna zwarta, centrum Środowisko III - zabudowa wielorodzinna zwarta, starsza Środowisko IV - zabudowa jednorodzinna podmiejska 15,48 9,02 14,37 8,89 14,63 8,29 12,52 7,52 Miasta GZM średnia roczna 14,25 8,43
Zmienność wartości opałowej Q w odpadów komunalnych wytwarzanych na obszarze miast GZM w zależności od pór roku, wartości średnie ważone. Badania prowadzone przez IETU
Zmiany wartości opałowej Qw odpadów komunalnych z terenu m. Krakowa w okresie 1980 2008r. (wskaźnik planistyczny)
H. Skowron opracowanie: Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce, IETU 2013
Średnie wartości opałowe i wilgotność paliwa alternatywnego z odpadów komunalnych oraz z odpadów pochodzących z selektywnej zbiórki. Badania IETU dla MPGK Katowice 30 25 20 24,2 22,4 15 17,1 10 5 7,2 0 odpady komunalne zmieszane odpady pochodzące z selekt. zb. wilgotność [%] wartość opałowa [MJ/kg]
Średnie wartości opałowe i wilgotność odpadów balastowych wydzielanych na instalacji. Badania IETU dla MPGK Katowice 45 40 35 30 38,5 34,8 25 30,4 20 15 20,2 10 20,2 5 0 5,4 balast-frakcja 0-80mm 10,5 balast-frakcja 80-300mm frakcja >300mm 9,7 balast z kompostowni DANO wilgotność [%] wartość opałowa [MJ/kg]
Średni skład morfologiczny odpadów balastowych frakcja 0-80 mm [% masy] Badania IETU dla MPGK Katowice fr < 10 mm 30,36% odpady organiczne 34,45% inne kategorie 1,18% inertne 4,14% kompozyty 1,12% drewno 0,35% odp. niebezp. 0,21% metale 0,73% tekstylia 0,40% szkło 10,95% tw. szt 3,45% papier 12,66%
Średni skład morfologiczny odpadów balastowych frakcja 80-300 mm [% masy] Badania IETU dla MPGK Katowice inne kategorie 13,42% fr < 10 mm 7,11% odpady organiczne 21,37% inertne 5,63% drewno 1,27% kompozyty 6,39% odp. niebezp. 0,55% papier 22,35% metale 0,25% tekstylia 5,94% szkło 1,00% tw. szt 14,72%
Średni skład morfologiczny frakcji > 300 mm [% masy] Badania IETU dla MPGK Katowice odp. niebezp. 1,66% metale 0,18% kompozyty 5,22% inertne 0,52% inne kategorie 0,00% fr < 10 mm 0,21% odpady organiczne 3,95% tekstylia 4,04% drewno 0,00% szkło 0,31% papier 31,65% tw. szt 52,26%
Argument 3 Ochrona środowiska
Argument 4 Zmniejszenie ilości objętości odpadów komunalnych kierowanych do składowania
Argument 5 Termin obowiązywania ustalonych wartości granicznych parametrów dla odpadów składowanych wg Rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy z 7 IX 2005 w sprawie kryteriów i procedur dopuszczania odpadów do składowania 1 styczeń 2016 Parametry: Ciepło spalania: 6,0 MJ/kg s.m. TOC: 5% s.m. Straty prażenia: 8% s.m.
Zakłady termicznego przekształcania odpadów komunalnych w Polsce planowane w Programie Infrastruktura i Środowisko 2007-2013
PIERWOTNIE PLANOWANY POTENCJAŁ ZTPOK PLANY WSTĘPNE 2007-2010 Szczecin 180 tys. Mg/rok 300 mln PLN Koszalin 120 tys. Mg/rok 280 mln PLN Poznań 200 tys. Mg/rok 640 mln PLN Bydgoszcz - Toruń 180 tys. Mg/rok 400 mln PLN Gdańsk 250 tys. Mg/rok 539,03 mln PLN Łódź 250 tys. Mg/rok 660 mln PLN Olsztyn 120 tys. Mg/rok 517,64 mln PLN Białystok 100 tys. Mg/rok 413,289 mln PLN Warszawa 265 tys. Mg/rok 533,42 mln PLN Górnośląski Związek Komunalny 2 x 250 tys. Mg/rok 1081,16 mln PLN Kraków 250 tys. Mg/rok 703 mln PLN T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
Planowane instalacje wg Programu Infrastruktura i Środowisko Łącznie 12 instalacji, Wydajność 2 415 000 Mg/rok, Koszty inwestycyjne: ok. 6 mld PLN, Dofinansowanie UE 3,7 mld PLN (61%). T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
AKTUALNIE REALIZOWANE PROJEKTY ZTPOK WSPÓŁFINANSOWANE Z FUNDUSZY UE 120 000 Konin T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
AKTUALNIE REALIZOWANE PROJEKTY BUDOWY ZTPOK Lp. Nazwa Wydajność Mg/rok Budżet projektu mln PLN Dofinansow z UE mln PLN PROJEKTY ITPOK DOFINANSOWANE Z UE 1. Białystok 120 000 (1) 520 210 2. Bydgoszcz & Toruń 180 000 (2) 560 330 3. Konin 94 000 (1) 312 155 4. Kraków 220 000 (2) 645 372 5. Poznań 210 000 (2) 650 352 6. Szczecin 150 000 (2) 540 255 suma 974 000 3 227 000 1 674 000 T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
Projekty realizowane Łącznie 6 instalacji, Wydajność 974 000 Mg/rok, Koszty inwestycyjne: 3 227 mld PLN, Dofinansowanie UE 1,74 mld PLN (54%) T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
ZTPOK WG WPGO W POSZCZEGÓLNYCH WOJEWÓDZTWACH L.p. Województwo Liczba planowanych spalarni Ogółem RIPOK 1. Dolnośląskie 0/7* 0/7* 2. Kujawsko pomorskie 1 1 3. Lubelskie 2 1 4. Lubuskie 2 1 5. Łódzkie 1 1 6. Małopolskie 5 5 7. Mazowieckie 3 + 1 R 1** 8. Opolskie 0 0 T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
ZTPOK WG WPGO W POSZCZEGÓLNYCH WOJEWÓDZTWACH c.d. L.p. Województwo Liczba planowanych spalarni Ogółem RIPOK 9. Podkarpackie 4 3 10. Podlaskie 2 2 11. Pomorskie 1 0 12. Śląskie 3 1*** 13. Świętokrzyskie 0 0 14. Warmińsko mazurskie 1 0 15. Wielkopolskie 3 3 16. Zachodniopomorskie 3 3 suma 30/37 22/29 T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
Instalacja termicznego przekształcania odpadów jest instalacją odzysku energii proces - R1 wg Ustawy o odpadach (winna być realizowana w skojarzeniu z Energetyką) pod warunkiem osiągania współczynnika efektywności odzysku energii z odpadów E ff > 0,65
WSPÓŁCZYNNIK EFEKTYWNOŚCI ODZYSKU ENERGII DLA ZTPOK E P oznacza ilość energii produkowanej rocznie, jako energia cieplna lub elektryczna. Oblicza się ją przez pomnożenie wytworzonej ilości energii elektrycznej przez współczynnik 2,6, a energii cieplnej wyprodukowanej w celach komercyjnych przez 1,1 (GJ/rok); E F oznacza ilość energii wprowadzanej rocznie do systemu, pochodzącej ze spalania paliw biorących udział w wytwarzaniu pary (GJ/rok); E W oznacza roczną ilość energii zawartej w przetwarzanych odpadach, obliczanej przy zastosowaniu dolnej wartości opałowej odpadów (GJ/rok); E i oznacza roczną ilość energii wprowadzanej z zewnątrz z wyłączeniem Ew i Ef (GJ/rok). 0,97 jest współczynnikiem uwzględniającym straty energii przez popiół denny i promieniowanie.
WSPÓŁCZYNNIKI EFEKTYWNOŚCI ODZYSKU ENERGII E ff DLA KRAJOWYCH PROJEKTÓW BUDOWY ITPOK Oznacza aktualnie realizowane projekty budowy ITPOK Źródło: Pająk T.: Municipal Solid Waste as an Efficient and Renewable Source of Energy. Polish Journal of Environmental Studies Vol. 2, 2013. s. 41 52. T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
Plany budowy instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych w województwie śląskim 1994 rok Master plan gospodarki odpadami komunalnymi w woj. katowickim IETU -GKW
Plany budowy instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych w województwie śląskim 2007 rok GZM
Plany budowy instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych w województwie śląskim 2010 rok GZM
Dla realizacji kompleksowego docelowego nowoczesnego systemu gospodarki odpadami komunalnymi byłoby wskazane by w każdym regionie wyznaczonym w WPGO wybudowana została instalacja TPOK dedykowana odpadom balastowym po funkcjonujących instalacjach MBP
Przykłady nowoczesnych instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych
SPALARNIE ODPADÓW W JAPONII 95% masy odpadów jest spalanych T. Pająk: Projekt Ecopol, IETU 2013
NAJNOWSZE PROJEKTY ZTPOK W EUROPIE 2012-2013 Turyn, Włochy, 2012 3 x 200 000 Mg/a
NAJNOWSZE PROJEKTY ZTPOK W EUROPIE 2012-2013 Staffordshire, Wielka Brytania, 2013 2 x 160 000 Mg/a
NAJNOWSZE PROJEKTY ZTPOK W EUROPIE 2012-2013 Źródło: Krakowski Holding Komunalny Kraków, Polska, 2015 2 x 110 000 Mg/a
Otwarte seminaria 2014 dr Lidia Sieja sieja@ietu.katowice.pl