Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

1

Marian REDES
Biuro Projektów Ochrony

Ś

rodowiska TERMIKA

Spółdzielcza 27/7,70-393 Szczecin

e-mail:

[e-mail]

Energetyczne wykorzystanie odpadów komunalnych na przykładzie
Zakładu Termicznego Unieszkodliwiania Odpadów w Szczecinie

W zwi

ą

zku nowymi uregulowaniami prawnymi male

ć

b

ę

dzie ilo

ść

odpadów komunalnych

kierowanych na składowiska w postaci nieprzetworzonej. Wi

ąż

e si

ę

to z du

ż

ym wysiłkiem

organizacyjnym gmin i podmiotów gospodarczych

ś

wiadcz

ą

cych usługi w zakresie usuwania

odpadów komunalnych. Dodatkowe

ś

rodki finansowe musz

ą

by

ć

zaanga

ż

owane zarówno w

system zbiórki odpadów jak i technologie ich ponownego u

ż

ycia, unieszkodliwienia i odzysku

materiałowego lub energetycznego zgodnie z przepisami. Energetyczne wykorzystanie
odpadów komunalnych, krytykowane bezpodstawnie przez niektóre organizacje ekologiczne,
wpisuje si

ę

w działania podejmowane w UE i na całym

ś

wiecie maj

ą

ce na celu ograniczenie

emisji gazów cieplarnianych

1. WST

Ę

P

Niniejsza prezentacja ma za zadanie przedstawienie możliwości energetycznego

wykorzystania

odpadów

komunalnych

na

przykładzie

Zakładu

Termicznego

Unieszkodliwiania Odpadów w Szczecinie.

2. DANE WYJ

Ś

CIOWE DO PLANÓW GOSPODARKI ODPADAMI WYNIKAJ

Ą

CE

Z KPGO 2010 I WPGO - PROJEKT

2.1. Prognoza zmian w zakresie wytwarzania odpadów komunalnych

Dokument p.n. „Plan gospodarki odpadami dla Województwa Zachodniopomorskiego.

Szczecin 2008r. – Projekt (aktualizacja WPGO 2003)”, nie został jeszcze opracowany i
uzgodniony z gminami w wersji do uzgodnienia. W tej sytuacji wykorzystano tylko
fragmenty projektu PGO WZ.
Wg KPGO 2010 wskaźniki zmian strumieni odpadów są następujące:
1. Liniowy wskaźnik wzrostu ilości wytwarzanych odpadów komunalnych wzrastający o 1%
rocznie, który w odniesieniu do mieszkańców województwa, przy rzeczywistym
wskaźniku odnotowanym w 2006r. na poziomie 299 kg/mieszkańca/rok (GUS 2007)

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

2

będzie wynosił:
311 kg/mieszk./rok w roku 2010 (+4% w stosunku do roku 2006),
323 kg/mieszk./rok w roku 2014 (+4% w stosunku do roku 2010),
336 kg/mieszk./rok w roku 2018 (+4% w stosunku do roku 2014),
w rozbiciu na ludność miejską i wiejską województwa przy rzeczywistym wskaźniku z
roku 2006r. – 371 kg/mieszk./rok (miasto), 140 kg/mieszk./rok (wieś) (GUS 2007) będzie
on wynosił:
2010 – 386 kg/mieszk./rok (miasto), 146 kg/mieszk./rok (wieś),
2014 – 401 kg/mieszk./rok (miasto), 151 kg/mieszk./rok (wieś),
2018 – 417 kg/mieszk./rok (miasto), 157 kg/mieszk./rok (wieś);
2. Wskaźnik wzrostu poziomu selektywnego zbierania odpadów z obecnych 2%, do 10% w
2010 r., 15% w 2014r. i 20% w 2018 r., co spowoduje zmiany ilości odpadów nie
segregowanych; zmniejszy się w nich głównie zawartość wysegregowanych: papieru,
tworzyw sztucznych, szkła i metali.
3. Wskaźnik redukcji poziomu składowania odpadów wytwarzanych z obecnego 95% w
2006r. (GUS 2007) do poziomu:
2010 – 90% odpadów wytwarzanych,
2014 – 85% odpadów wytwarzanych,
2018 – 80% odpadów wytwarzanych.
4. W rozdziale 4 pkt 4.1 KPGO 2010, przyjęto zmniejszenie ilości odpadów komunalnych
ulegających biodegradacji kierowanych na składowiska odpadów:
w 2010r. więcej niż 75%,
w 2013r. więcej niż 50%,
w 2020r. więcej niż 35%
masy odpadów wytworzonych w 1995r.
Wg Dyrektywa Rady 1999/31/WE z dn. 26.04.1999 r. w sprawie składowania odpadów,
należy podjąć środki mające na celu zredukowanie produkcji metanu na składowiskach
odpadów, miedzy innymi w celu zmniejszenia globalnego ocieplenia poprzez ograniczenie
składowania odpadów ulegających biodegradacji oraz uwzględnić wymagania dotyczące
wprowadzenia kontroli / zagospodarowania gazów powstających na składowisku.

Skład morfologiczny odpadów wytwarzanych w miastach i na obszarach wiejskich wg KPGO
2003 i KPGO 2010

Obszary miejskie

Obszary wiejskie

Lp.

Strumie

ń

odpadów

komunalnych

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

1

2

3

4

5

6

7

1

Odpady kuchenne ulegaj

ą

ce

biodegradacji

21,4

33

9,8

18

2

Odpady zielone

2,3

2

1,8

4

nieopakowaniowe

6,8

4,9

3

Papier i tektura

opakowania

9,9

20

6,9

12

4

Opady wielomateriałowe

–

4

–

3

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

3

Obszary miejskie

Obszary wiejskie

Lp.

Strumie

ń

odpadów

komunalnych

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

Wg KPGO

2003 [ % ]

Wg KPGO

2010 [ % ]

1

2

3

4

5

6

7

5

Opakowania wielomateriałowe

1,2

–

0,8

–

nieopakowaniowe

11,3

9,4

6

Tworzywa sztuczne

opakowania

3,7

14

3,1

12

nieopakowaniowe

0,5

0,5

7

Szkło

opakowania

6,6

8

8,5

8

metale

3

2,2

opakowania z
blachy stalowej

1,2

0,9

8

Metal / metale

opakowania z
aluminium

0,2

5

0

5

9

Odzie

ż

, tekstylia

2,8

1

2,1

1

10

Drewno

–

2

–

2

11

Odpady niebezpieczne

0,7

1

0,9

1

Mineralne

3,3

5,8

12

Odpady mineralne

Frakcja drobna
popiołowa

11

10

17,8

34

13

Odpady wielkogabarytowe

4,7

–

6,7

–

14

Budowlane, rozbiórkowe

9,4

–

17,9

–

Razem

100

100

100

100

Zgodnie z wytyczonymi celami w KPGO 2010 wymagane jest prowadzenie selektywnego
zbierania i odbierania następujących frakcji odpadów komunalnych:
odpady zielone z ogrodów i parków,
papier i tektura (w tym opakowania, gazety, czasopisma itd.),
odpady opakowaniowe ze szkła w podziale na szkło bezbarwne i kolorowe,
tworzywa sztuczne i metale,
zużyte bateria i akumulatory,
zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny,
przeterminowane leki,
chemikalia (farby, rozpuszczalniki, oleje odpadowe, itd.),
meble i odpady wielkogabarytowe,
odpady budowlano – remontowe.
Pozostałe frakcje odpadów komunalnych muszą być zbierane łącznie jako zmieszane odpady
komunalne. Program selektywnego zbierania odpadów powinien być opracowany na
poziomie gminnym / międzygminnym, jako integralna część gminnego / międzygminnego
planu gospodarki odpadami i dotyczyć sposobu prowadzenia selektywnego zbierania, rodzaju
i wielkości pojemników, częstotliwości zbierania itd.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

4

Roczne poziomy odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych do roku 2014 wg Tabeli
4-3 KPGO 2010

2007r.

2010r.

1)

2014r.

% poziomu

% poziomu

% poziomu

Lp. Rodzaj opakowania,

z którego powstał
odpad

odzysku

recyklingu

odzysku recyklingu odzysku recyklingu

1

2

3

4

5

6

7

8

1 Opakowania (ogółem)

min. 50

min. 25

min. 60

min. 38

min. 60

55 – 80

2 Opakowania z tworzyw

sztucznych

-

min. 25

-

min. 18

-

min. 22,5

3 Opakowania z aluminium

-

min. 40

-

min. 45

-

min. 50

4 Opakowania ze stali

-

nim. 20

-

min. 35

-

min. 50

5 Opakowania z papieru i

tektury

-

min. 48

-

min. 54

-

min. 60

6 Opakowania ze szkła

-

min. 38

-

min. 49

-

min. 60

7 Opakowania z materiałów

naturalnych (drewna i
tekstyliów)

-

min. l 5

-

-

-

-

8 Opakowania z drewna

-

-

-

min. 15

-

min. 15

1)

Ostateczne wartości poziomów zostaną określone w rozporządzeniu wydanym na podstawie art. 3

ust. 8 ustawy z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania
niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i depozytowej (Dz. U. Nr 63, poz. 639, z późn.
zm.).

2)

Do poziomu recyklingu zalicza się wyłącznie recykling, w wyniku którego otrzymuje się produkt

wykonany z tworzywa sztucznego.

Roczne poziomy odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych w
poszczególnych latach do dnia 31 grudnia 2014 r. określone w załączniku do rozporządzenia
Ministra Środowiska z dnia 14.06.2007r. w sprawie rocznych poziomów odzysku i recyklingu
odpadów opakowaniowych i poużytkowych (Dz.U. Nr 109 z 2007r., poz. 752).

2008r.

2010r.

1)

2014r.

% poziomu

% poziomu

% poziomu

Lp. Rodzaj opakowania,

z którego powstał
odpad

odzysku

recyklingu

odzysku recyklingu odzysku recyklingu

1

2

3

4

5

6

7

8

1 Opakowania razem

50

27

53

35

60

55

2 Opakowania z tworzyw

sztucznych

-

18

-

18

-

22,5

3 Opakowania z aluminium

-

41

-

45

-

50

4 Opakowania ze stali

-

25

-

33

-

50

5 Opakowania z papieru i

tektury

-

49

-

52

-

60

6 Opakowania ze szkła

gospodarczego

-

38

-

43

-

60

7 Opakowania z drewna

-

15

-

15

-

15

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

5

2.2. Aktualny model systemu gospodarowania odpadami komunalnymi wg KPGO

Obecny poziom selektywnego zbierania odpadów komunalnych nie przekracza 4%.

3.

Ź

RÓDŁA I RODZAJE STRUMIENI ODPADÓW

3.1. Dostawa odpadów komunalnych zmieszanych i odpadów ze zbiórki selektywnej

Przykładowe rozwiązanie techniczne linii sortowania odpadów komunalnych

dostosowane do przyjęcia obu rodzajów w/w odpadów.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

6

3.2. Przykładowe rozwi

ą

zanie organizacyjne zbiórki odpadów komunalnych

Według dokumentacji przedprojektowej firmy RAMBOLL Dania i PRO-EKO

Koszalin, stałe odpady komunalne, odpady wielkogabarytowe, odpady z parków i ogrodów,
niebezpieczne odpady komunalne, odpady komunalne z handlu i usług oraz osad ściekowy z
terenu gmin i miast (4 gminy Powiatu Świdwińskiego oraz Miasta i Gminy Czaplinek
Powiatu Drawskiego), miały być selektywnie gromadzone i transportowane do Zakładu
Gospodarki Odpadami w Wardyniu Górnym.

Strumienie odpadów przewidzianych do odzysku i unieszkodliwiania w Zakładzie

Gospodarki Odpadami w Wardyniu Górnym (wg RAMBOLL Dania, PRO-EKO Koszalin,
październik 2004r.).

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

7

Landfilling

Inert waste

Sorting

Collection of

municipal rest

waste

Waste reception

and weighbrigde

Recyclables

Municipal organic waste

Biosolids from wastewater treatment

Hazardous

waste

Compost

for sale

Sorting and

packing

Disposal /-

Incineration

Glass

Paper

Cardboard

Plastic
bottles

Aluminium

Metal

Municipal rest waste

Hazardous

waste

(Wardýn Górny)

Inert waste

Reusable materials

Packing and loading

Recovery / reuse

by external recipient

Composting

Collection of

municipal

organic waste

Health care

waste

Biosolids from

wastewater

treatment

Collection of

recyclables

Incineration

Cinders

3.3. Punkty gromadzenia odpadów wielkogabarytowych i niebezpiecznych

Odpady niebezpieczne: baterie i akumulatory ołowiowe, niklowo-kadmowe i inne,

baterie i akumulatory małogabarytowe (paluszki, płaskie, itp.), lampy fluorescencyjne i inne
odpady zawierające rtęć, przeterminowane leki, zużyte urządzenia elektryczne i elektroniczne
(sprzęt RTV i AGD, komputery, suszarki, żelazka, kalkulatory, telefony, itp.), opakowania po
farbach i rozpuszczalnikach, resztki farb i rozpuszczalników w opakowaniach, zużyty olej
silnikowy, przekładniowy oraz hydrauliczny w opakowaniach, zużyte filtry olejowe,
zaolejone szmaty i ścierki.
Odpady wielkogabarytowe: meble, sprzęt AGD (lodówki, pralki, piece kuchenne itp.).

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

8

Punkty gromadzenia odpadów wielkogabarytowych i niebezpiecznych w m. Malmö.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

9

4. WŁASNO

Ś

CI PALIWOWE ODPADÓW KOMUNALNYCH

4.1. Odpady komunalne zmieszane

Własności paliwowe odpadów komunalnych zmieszanych m. Szczecina, wartości

średnie rok 2002 / 2003:
- Wilgotność: 47,2%
- Substancje palne: ok. 70 % s.m.
- Ciepło spalania: 15,6 MJ/kg s.m.
- Wartość opałowa: 7,2 MJ/kg s.m.

Własności paliwowe odpadów komunalnych zmieszanych m. Szczecina, wartości

średnie rok 2008 / 2009:
- Wilgotność: 39,5%
- Substancje palne: ok. 78 % s.m.
- Ciepło spalania: 15,4 MJ/kg s.m.
- Wartość opałowa: 8,5 MJ/kg s.m.
- Zawartość chloru: 0,15 % s.m.
- Zawartość siarki: 0,39 % s.m.

4.2. Odpady z mechanicznej obróbki > 80 mm

Kody odpadów z mechanicznej obróbki:

- 19 12 12, inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki
odpadów inne niż wymienione w 19 12 11
- 19 12 10, odpady palne (paliwo alternatywne)

Skład morfologiczny i ciepło spalania odsiewu > 80 mm powstałego w wyniku

mechanicznej segregacji odpadów komunalnych w ZOiSOK Leśno Górne (2007r.).
- Odpady organiczne

12,4%

- Papier i tektura

31,8%

- Tworzywa sztuczne

22,8%

- Gruz budowlany

4,8%

- Metale

3,6%

- Drewno

1,4%

- Szkło

3,4%

- Tekstylia

12,3%

- Odpady sanitarne

4,9%

- Części ziemiste (Ø < 10 mm)

2,9%

- Ciepło spalania

16,4 − 30,4 MJ/kg

s.m.

śr. 21,6 MJ/kg

s.m.

- szacunkowa wartość opałowa W d = 11,0 – 15,0 MJ/kg, śr. 13,0 MJ/kg (minimalna wg
jednej z publikacji 9,5 MJ/kg).

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

10

4.3. Proponowany podział na frakcje odpadów komunalnych zmieszanych

Odpady komunalne zmieszane o kodzie 20 03 01 podlegać będą rozdzieleniu na

frakcje:
- 0 – 20 mm
- 20 – 70 mm
- 70 – 200 mm lub 250 mm

4.4. Odpady z mechanicznej obróbki > 200 mm lub 250 mm

Wydzielenie frakcji > 200 mm lub 250 mm pozwala na uzyskanie odpadów o wartości

opałowej 15 MJ/kg s.m., a po kolejnych zabiegach technicznych (suszenie, mieszanie z
drewnem wydzielonym z odpadów wielkogabarytowych) 18 MJ/kg. Dopiero odpady o
podwyższonej wartości opałowej i o niskiej zawartości chloru są przyjmowane do
cementownie i wykorzystywane jako paliwo na równi z odpadowymi oponami
samochodowymi.

6. ILO

ŚĆ

I KIERUNKI DOSTAW ODPADÓW DO ZTUO SZCZECIN

6.1. Proces przerobu odpadów w pryzmach z pasywnym napowietrzaniem.

Ilość odpadów przeznaczonych do ZTUO Szczecin wg tabeli 7.1 (str. 101) „Plan

gospodarki odpadami dla Miasta Szczecina. Aktualizacja na lata 2009– 2011 z perspektywą
do roku 2015, czerwiec 2009.

Region

Odpady komunalne

zmieszane

Mg/rok

Odpady z obróbki w

ZZO

Mg/rok

Razem

Mg/rok

Szczecińsko – Policki

60 000

20 000

80 000

Południowo – Zachodni

–

25 000

25 000

CZG R XXI (28 gmin)

–

25000

25000

Stargardzko – Wałecki

–

20 000

20 000

Ogółem

–

–

150 000

Wielkości określone w powyższej tabeli dotyczą pozycji startowej, gdyż w latach następnych
po wybudowaniu przez firmę REMONDIS ZZO Szczecin II w miejsce odpadów
komunalnych zmieszanych wejdą odpady o kodach 19 12 12 i 19 12 10.
Zgodnie z ustaleniami Samorządowego Stowarzyszenia Współpracy Regionalnej decyzje
ostateczne dotyczące ilości odpadów z poszczególnych ZZO zostaną określone w kolejnej
aktualizacji WPGO w roku 2013.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

11

Sumaryczna ilość odpadów planowana do skierowania do ZTUO Szczecin:

- 150 000 Mg/rok.

Ilość i udział poszczególnych grup odpadów, bilans startowy:

- odpad o kodzie 20 03 01 (lub dodatkowo inne z grupy 20), 60 000 Mg/rok – 40%,

- odpady o kodach 19 12 12 i 19 12 10, 90 000 Mg/rok – 60%.

Wartości opałowe odpadów przyjęte w dokumentacji p.n. „Raport .. wraz z

uzupełnieniem – tekst jednolity” wrzesień 2009r.:
- średnia wartość opałowa odpadów 10 500 kJ/kg
- dopuszczalne odchylenia wartości opałowej 8 000 – 13 000 kJ/kg,
- pożądane parametry eksploatacyjne możliwe do osiągnięcia na drodze kontroli własności
paliwowych odpadów (wartości opałowej) 10 500 ± 10% (1 050) = 9 450 – 11 550 kJ/kg lub
w wąskim zakresie 10 500 ± 5% (525) = 9 975 – 11 025 kJ/kg.

7. WYBÓR TECHNOLOGII UNIESZKODLIWIANIA I WYKORZYSTANIA
ENERGETYCZNEGO ODPADÓW

7.1. Pojęcia definiujące procesy termicznego unieszkodliwiania odpadów

Spalarnia odpadów (wg ustawy z dn. 27.04.2001r. o odpadach): zakład lub jego

część przeznaczone do termicznego przekształcania odpadów z odzyskiem lub bez odzysku
wytwarzanej energii cieplnej, obejmujące instalacje i urządzenia służące do prowadzenia
procesu termicznego przekształcania odpadów wraz z oczyszczaniem gazów odlotowych i
wprowadzaniem ich do atmosfery, kontrolą, sterowaniem i monitorowaniem procesów oraz
instalacjami związanymi z przyjmowaniem, wstępnym przetwarzaniem i magazynowaniem
odpadów dostarczonych do termicznego przekształcania oraz instalacjami związanymi z
magazynowaniem i przetwarzaniem substancji otrzymanych w wyniku spalania i
oczyszczania gazów odlotowych.

Termiczne przekształcanie odpadów (wg ustawy):

a) spalanie odpadów przez ich utlenianie,
b) inne procesy termicznego przekształcania odpadów, w tym pirolizę, zgazowanie i proces
plazmowy, o ile substancje powstające podczas tych procesów termicznego przekształcania
odpadów są następnie spalane.

Proces

termiczny:

zbiór

przemian

lub przemiana

fizyczna,

chemiczna,

fizykochemiczna zachodząca pod wpływem zmian parametrów termicznych w określonym
środowisku (tlenowym, beztlenowym) przy współudziale różnych stymulatorów, np. procesy
katalityczne. uwagi na poziom temperatury charakteryzującej proces można wprowadzić
rozróżnienia: proces termiczny nisko-, średnio-, i wysokotemperaturowy.

Piroliza: w odniesieniu do gazów i cieczy dotyczy termicznego rozkładu ciekłych lub

gazowych węglowodorów nasyconych do nienasyconych w temperaturze powyżej 600

o

C,

przy czym rozróżnia się pirolizę węglowodorów gazowych (np. metanu do postaci

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

12

alotropowej węgla – sadzy i wodoru, w temperaturze powyżej 1.000

o

C, etanu i innych

węglowodorów) oraz pirolizę węglowodorów ciekłych najczęściej wobec pary wodnej w
temperaturze 600 – 700

o

C (Catarol Process, Thermofor Pyrolitic-Cracing Process i inne).

Piroliza odpadów: (pyrolyse) rozumie się termiczne rozbicie bez dostępu tlenu

odpadów zawierających substancje organiczne. Pojęcia związane z tym procesem to
odgazowanie, wytlewanie, koksowanie oraz konwersja. Proces pirolizy przebiega w
temperaturach 450 – 900

o

C przy czym organiczna część materiału wsadowego przekształca

się w fazę gazową (gazy pirolityczne), fazę ciekłą (oleje popirolityczne), a także pozostaje w
postaci stałej koks popirolityczny. Uwęglona struktura stałych produktów procesu wiąże
nieodgazowane nieorganiczne elementy odpadów.

Gazy pirolityczne: zawierają głównie CO

2

, CO, H

2

, CH

4

, wyższe alifatyczne

węglowodory, H

2

O, smołę wytlewną (zawierającą związki aromatyczne poddające się

procesom

chlorowania

z wytworzeniem PCDDs, PCDFs) oraz H

2

S, HCl, HF, HCN, NH

3

i inne, pyły zawierające

metale ciężkie.

Uwęglanie: beztlenowy proces rozkładu substancji organicznej – piroliza beztlenowa

realizowana w niskich temperaturach – wytlewanie oraz w wysokich temperaturach –
odgazowanie.

Spopielanie: jako proces degradacji substancji palnej stałej przebiegać może

z ograniczonym dostępem tlenu (powietrza λ < 1) jak i przy jego nadmiarze (λ ≥ 1).

Spalanie: proces termiczny przebiegający powyżej temperatury zapłonu substancji

organicznej przy określonym nadmiarze tlenu (λ ≥ 1). Z termodynamicznego punktu widzenia
procesy spalania podzielić można na spalanie całkowite i zupełne, niecałkowite i niezupełne
oraz ich kombinacje.

Od strony technicznej proces spalania może być prowadzony poniżej punktu

mięknięcia żużla i popiołu lub powyżej tej temperatury.

Spalanie wysokotemperaturowe w tlenie lub w powietrzu wzbogaconym tlenem:

spalanie odpadów zawierających związki chlorowcoorganiczne ciekłe i gazowe w
temperaturze ok. 1.400

o

C.

Utlenianie wysokotemperaturowe w tlenie w warunkach hiperbarycznych (nowa

technologia o nazwie DISMO): utlenianie odpadów w czystym tlenie połączone z krakingiem
cząsteczek oraz sublimacją składników nieorganicznych w temperaturze 3.000 – 8.000

o

C

(zakres zawężony 1.500 – 3.000

o

C) i przy nadciśnieniu 1 – 7 bar. Zakres temperatur na

pograniczu procesu spalania wysokotemperaturowego i procesów plazmowych.

Gwałtowne pół-adiabatyczne rozprężenie spalin (w zaworze) do ciśnienia zbliżonego

do ciśnienia otoczenia powoduje obniżenie temperatury z ≥ 3.000

o

C do temperatury 400

o

C w

czasie oszacowanym na kilka dziesiątych sekundy. W kondensatorach po zaworze
rozprężnym następuje wytrącenie składników nieorganicznych w postaci pyłu (forma pudru i
drobnych granulek). Spaliny (głównie CO

2

i H

2

O, oraz pozostała część pyłu i

zanieczyszczenia metaliczne oraz gazowe HCL, SO

x

, HF, NO

x

) kierowane są do układu

oczyszczania na drodze suchej.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

13

Plazma: Plazmę termiczną tworzą neutralne i wzbudzone molekuły i atomy oraz

elektrony
i jony będące w lokalnej równowadze termodynamicznej (temperatury elektronów, jonów,
molekuł i atomów są w przybliżeniu jednakowe). Do procesu utylizacji odpadów
zastosowanie znalazła plazma termiczna wytwarzana bezpośrednio w łuku elektrycznym lub
pośrednio w plazmotronach. Stopień jonizacji plazmy łukowej nie przekracza 10%, co
umożliwia uzyskiwanie temperatur do 50.000 K, przy czym w praktyce wystarczający jest
zakres 6.000 – 15.000 K (mała stabilność palenia się łuku elektrycznego w środowisku o
zmiennych w czasie parametrach fizyko-chemicznych wsadu). Wad tych nie mają
plazmotrony (z łukiem wewnętrznym, łukiem zewnętrznym, z plazmą wytwarzaną
indukcyjnie). Moc pojedynczego plazmotronu może się zmieniać od 2 kW do 20 MW, co
zapewnia szerokie zastosowanie tego źródła w technice. Plazma umożliwia uzyskiwanie w
przestrzeni reaktora temperatur w zakresie 2000 – 4000 K, która to temperatura zapewnia
skuteczną destrukcję odpadów zawierających PCB lub DDT. Popiół i metale ciężkie zostają
stopione i stanowią niewypłukiwalny żużel.

7.2. Wybór technologii unieszkodliwiania odpadów dla ZTUO Szczecin

Wychodząc z t.zw. bilansu startowego, w którym odpady komunalne zmieszane będą

stanowiły 40% a odpady po liniach sortowniczych 60%, zaproponowano wykorzystanie
technologii rusztowych spalania odpadów. Wybór tej technologii podyktowany jest również
sytuacją prawną, w której gminy nie są właścicielami odpadów i niemożliwe jest
porozumienie na skalę całego województwa odnośnie docelowego systemu gospodarki
odpadami. „Plan Gospodarki Odpadami dla Województwa Zachodniopomorskiego na lata
2009 – 2012 ...” określa sposób postępowania z odpadami komunalnymi w poszczególnych
rejonach w oparciu o Zakłady Zagospodarowania Odpadów (ZZO). Zgodnie z ustaleniami
Samorządowego Stowarzyszenia Współpracy Regionalnej decyzje ostateczne dotyczące ilości
odpadów z poszczególnych ZZO zostaną określone w kolejnej aktualizacji WPGO w roku
2013, to jest po podjęciu decyzji o budowie ZTUO.

Tym samym wprowadzenie technologii spalania odpadów w złożu fluidalnym, przy
ostrzejszych wymaganiach dotyczących własności paliwowych odpadów, było by
przedwczesne. Inne technologie nie stanowią konkurencji z uwagi z uwagi na wyższe koszty
jednostkowe przetwarzania odpadów.

7.3. Wykorzystanie ciepła wytworzonego w procesie spalania odpadów

Wytwarzane w procesie spalania ciepło wykorzystywane będzie w dwóch kotłach (po

jednym na każdą linię o wydajności 10 Mg odpadów/h/1 inst) do produkcji pary przegrzanej
w ilościach maks. 2 x 24 MW = 48 MW i parametrach p = 4,0 MPa, temp.= 400°C. Para ta
przepływa rurociągiem do maszynowni i zasila turbinę parową. Dla tych ilości pary dobrane

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

14

będą dwie turbiny (turbina jednokadłubowa upustowo- kondensacyjna z regulowanym
upustem ciepłowniczym). Turbina napędza generator, który produkuje energię elektryczną,
przekazywaną do sieci państwowej.
Powszechnie stosowane pojęcie – sprawność termiczna instalacji, należy rozumieć jako
stosunek energii efektywnie wykorzystanej do wprowadzonej.
η

inst.

= E

efekt. wyk.

/ E

wpr.

Natomiast Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada
2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy, postanawia, że obiekty
termicznego przekształcania odpadów, przeznaczone wyłącznie do przetwarzania
komunalnych odpadów stałych, mogą je wykorzystywać jako środek wytwarzanie energii pod
warunkiem że ich efektywność energetyczna jest równa lub większa niż:
− 0,60 dla działających instalacji, które otrzymały zezwolenie zgodnie ze stosowanymi
przepisami wspólnotowymi obowiązującymi przed dniem 1 stycznia 2009 r.,
− 0,65 dla instalacji, które otrzymały zezwolenie po dniu 31 grudnia 2008 r.,
Efektywność energetyczną En należy zgodnie z tą Dyrektywą obliczać przy zastosowaniu
następującego wzoru:
E

n

= [E

p

– (E

f

+ E

i

)] / [ 0,97 x (E

w

+ E

f

)]

gdzie:
Ep - oznacza ilość energii produkowanej rocznie jako energia cieplna lub elektryczna.
Oblicza się ją przez pomnożenie ilości energii elektrycznej przez 2,6 a energii cieplnej
wyprodukowanej w celach komercyjnych przez 1,1 (GJ/rok);
Ef - oznacza ilość energii wprowadzanej rocznie do systemu, pochodzącej ze spalania paliw
biorących udział w wytwarzaniu pary (GJ/rok);
Ew - oznacza roczną ilość energii zawartej w przetwarzanych odpadach, obliczanej przy
zastosowaniu dolnej wartości opałowej odpadów (GJ/rok);
Ei - 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.
*) sformułowanie wzięte z Dyrektywy

Osiągnięcie w/w wskaźnika η

inst.

= 0,65 jest możliwe.

7.4. Oczyszczanie spalin

Dla ZTUO zostało zaproponowane wstępne usunięcie pyłów ze spalin przy

zastosowaniu elektrofiltru.

Wśród rozpatrywanych metod oczyszczania spalin wybrano dwie t.j. metodę półsuchą

i mokrą. Wymienione technologie uznaje się za równorzędne i z punktu widzenia ustawy o
zamówieniach publicznych, żadnej z nich nie można wykluczyć. Stwierdzenie to dotyczy
również wyboru technologii redukcji tlenków azotu metodą katalityczną (SCR) i
niekatalityczną ale powiązaną z wyborem parametrów i technologii spalania odpadów na
odpowiedniej konstrukcji ruszcie.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

15

Zastosowanie mokrego oczyszczania spalin, z odzyskiem ciepła kondensacji pary wodnej
zawartej w spalinach, pozwala na uzyskanie dodatkowej produkcji wody ciepłej do sieci SEC
w ilości ok. 5 MW.

8. LITERATURA

[1] Krajowy plan gospodarki odpadami 2010. Załącznik do uchwały nr 233 Rady Ministrów
z dnia 29.12.2006r.
[2] Plan Gospodarki Odpadami dla Województwa Zachodniopomorskiego na lata 2009 –

2012 z uwzględnieniem perspektywy 2013 – 2018 (data upublicznienia: 9.07.2009r.)

[3] Plan Gospodarki Odpadami dla Miasta Szczecina. Aktualizacja na lata 2009 – 2011 z
perspektywą do roku 2015. Czerwiec 2009 (Załącznik do Uchwały Nr XXXVII/905/09
Rady Miasta Szczecin z dnia 20 lipca 2009 r.)
[4] Ustawa z dnia 27.04.2001r. – Prawo ochrony środowiska. Obwieszczenie Marszałka
Sejmu Rzeczpospolitej z dn. 23.01.2008r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu –
Prawo ochrony środowiska (Dz.U. Nr 25, z 2008r. poz. 150, zm.).
[5] Ustawa z dnia 3.10.2008r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie,
udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na
środowisko

(Dz. U. z 2008 r. Nr 199 poz. 1227)

[6] Ustawa z dnia 27.04.2001r. o odpadach (tekst jednolity Dz.U. Nr 39, z 2007 r. poz. 251,
ost. zm. Nr 199, poz. 1227).
[7] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27.09.2001r. w sprawie katalogu odpadów
(Dz.U. Nr 112 z 2001r., poz. 1206).
[8] Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 14.06.2007r. w sprawie rocznych poziomów
odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych (Dz.U. Nr 109 z
2007r., poz. 752).
[9] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 14.10.2008r. w sprawie opłat za korzystanie ze
środowiska (Dz.U. Nr 196 z 2008r., poz. 1217).
[10] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w
sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy.
[11] Wykonanie badań morfologicznych odpadów komunalnych m. Szczecin oraz określenie
ich składu i właściwości. Raport końcowy. Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowio-
nych Katowice, luty 2003.
[12] Wykonanie badań morfologicznych odpadów komunalnych z terenu Miasta Szczecin.
Raport końcowy. Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych Katowice, kwiecień
2009
[13] Skład morfologiczny i ciepło spalania odsiewu powstałego w wyniku mechanicznej
segregacji odpadów komunalnych (ZOiSOK Leśno Górne). Edward Meller, Patrycja
Rogalska, Akademia Rolnicza Szczecin. I Konferencja popularno-naukowa pt.: „Energia
Odnawialna Szansa na Rozwój”, Szczecin 14 marca 2008 r.
[14] Założenia energetyczne Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów w Szczecinie.
CPPIP "Thermex" Sp. z o.o. Kraków, sierpień 2009r.
[15] Wymagania w zakresie jakości usług przy odbiorze odpadów komunalnych oraz
opróżnianiu zbiorników bezodpływowych i transporcie nieczystości ciekłych. Poradnik
dla gmin. OBREM Łódź, marzec 2005r.

Konferencja n.t.

„Energia z biomasy wizytówk

ą

Województwa Zachodniopomorskiego”

Urz

ą

d Marszałkowski Woj. Zach-pom. Szczecin, 3 grudnia 2009r.

16

[16] Aktualne regulacje prawne w zakresie ochrony środowiska według stanu prawnego na
koniec stycznia 2009r. Prof. Marek Górski, PZITS Oddział Wielkopolski Poznań 2009 r.
[17] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC). Reference Document on for the
Waste Treatments Industries. August 2006.
[18] IPPC. Reference Document on BAT for Waste Incineration. August 2006.
[19] IPPC. Reference Document on BAT for Large Combustion Plants. July 2006.
[20] Reference Document on BAT for Energy Efficiency. February 2009.
[21] Ocena oddziaływana na Środowisko Zakładu Gospodarki Odpadami w Wardyniu
Górnym. RAMBOLL Dania, PRO-EKO Koszalin, październik 2004r.
[22] Modułowy system kompostowania firmy The TEG Group plc Lancashire / ENKO S.A.
Gliwice (KWM 500 Kompostownie wieżowe modułowe)..