Techniki unieszkodliwiania odpadów
w krajach Unii Europejskiej
POLITECHNIKA KOSZALIŃSKA
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Katedra Gospodarki Odpadam
i
75-453 Koszalin, ul. Śniadeckich 2
tel. (094) 3478570 fax. (094) 3427652
e-mail: kazimierz.szymanski@tu.koszalin.pl
Prof. dr hab. Kazimierz Szymański
WSTĘP
Polska „Ustawa o odpadach” z dnia 27 kwietnia 2001 roku
(Dz.U. Nr 62, poz. 628) została przygotowana przez jej autorów z
myślą o prawie obowiązującym w krajach Unii Europejskiej. Będzie
ona zapewne obowiązywać w Polsce przez trzyletni „okres
przejściowy” (Dyrektywa 99/31/WE w sprawie składowisk odpadów)
i pięcioletni (Dyrektyw 94/62/WE w sprawie opakowań i odpadów
opakowaniowych).
Polska
negocjowała
ustalenie
okresów
przejściowych również wobec innych dyrektyw z zakresu ochrony
środowiska w tym:
•dotyczących ścieków komunalnych,
•w sprawie jakości benzyn i olejów napędowych,
•w sprawie odpadów niebezpiecznych,
•w sprawie opakowań i odpadów z opakowań,
•w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową,
•w sprawie nadzoru i kontroli przesyłania odpadów w obrębie oraz
poza obszar Wspólnoty Europejskiej,
•w sprawie ochrony przed promieniowaniem jonizującym
pochodzącym ze źródeł medycznych.
Dyrektywy, rozporządzenia i dokumenty obowiązujące w
krajach Unii Europejskiej omówiono w kolejnych rozdziałach
wykładu. Praktyczne wykorzystanie tego materiału ilustrują wybrane
rysunki i schematy.
OCHRONA ŚRODOWISKA W PRAWODAWSTWIE
UNII EUROPEJSKIEJ
Główną podstawą funkcjonowania instytucji wspólnotowych
są przepisy tzw. Traktatu Rzymskiego, czyli Traktatu o utworzeniu
Wspólnoty Europejskiej. Akt ten daje także podstawy do
konstruowania przepisów prawa wspólnotowego, podejmowanych
przez organy Unii. Do 1986 roku Wspólnota Europejska opierała swoją
działalność w dziedzinie ochrony środowiska na przepisach Traktatu,
odnoszących się do tych zagadnień w sposób pośredni. Brano pod
uwagę art. 100 Traktatu regulujący sferę wspólnego rynku oraz art.
235 pozwalający na podjęcie określonej polityki, jeśli miałaby ona
prowadzić do osiągnięcia jednego z celów Wspólnoty, pozostających
w związku z funkcjonowaniem wspólnego rynku. Dyrektywy
podejmujące problemy związane z ochroną środowiska, w tym
okresie uchwalane, powoływały się na art. 100 w związku z art. 235
Traktatu.
Zmiany dokonał Jednolity Akt Europejski, przyjęty w 1986 r. –
pojawiła się w nim wyraźna podstawa prawna w tej dziedzinie, czyli
artykuły 130r, 130s, 130t, regulujące przede wszystkim sferę
ochrony środowiska, jak również art. 100a, dotyczący ujednolicenia
przepisów prawnych w obszarze rynku wewnętrznego wspólnoty.
Wejście w życie Traktatu o Unii Europejskiej z 1992 r. (Traktat
z Maastricht) rozszerzyło zakres art. 2, dotyczącego zadań
Wspólnoty, przez włączenie zadania polegającego na wspieraniu
zrównoważonego wzrostu działań gospodarczych i trwałego
nieinflacyjnego wzrostu z poszanowaniem środowiska
naturalnego.
Wśród aktów prawa pochodnego (tworzonych przez organy Unii)
formą najczęściej wykorzystywaną jest dyrektywa, która nakłada
na państwa członkowskie obowiązek pełnego włączenia
zawartych w niej wymagań do wewnętrznego systemu
prawno-organizacyjnego, pozostawiając jednak swobodę w
doborze środków realizacji tego obowiązku. Dyrektywy coraz częściej
stawiają wymóg wprowadzenia do prawa wewnętrznego określonego
rodzaju instytucji prawnych. Dotyczy to najczęściej zezwoleń (licencji)
na prowadzenie wskazanych rodzajów działalności. Poważnym
natomiast problemem, w warunkach polskich, może stać się
konieczność spełnienia równie częstego wymogu opracowania i
zrealizowania programu dojścia do określonych standardów jakości
danego elementu środowiska.
Drugim typem aktu jest rozporządzenie, którego
postanowienia obowiązują bezpośrednio i nie mogą być
włączane do ustawodawstwa krajowego. Podobny sposób
obowiązywania mają decyzje, z tym, że są one kierowane do
konkretnych adresatów i praktycznie mają charakter aktów
wykonawczych i uzupełniających w stosunku do rozporządzeń i
dyrektyw.
W działalności Wspólnot istotna rolę odgrywają dokumenty
nie mające bezpośredniej mocy normatywnej, wytyczające jednak
pewne kierunki działania i tym samym kształtujące również politykę
prawodawczą. Programy te w dziedzinie ochrony środowiska mają
zarówno charakter ogólny, dotyczący całości problematyki i w tych
ramach wytyczające priorytety w podejmowanych działaniach, jak i
strategii dotyczących węższych problemów, jak np. postępowania z
odpadami.
ZAKRES REGULACJI PRAWA WSPÓLNOTOWEGO, DOTYCZĄCYCH
POSTĘPOWANIA Z ODPADAMI
Aktualna strategię działań Unii w dziedzinie postępowania z
odpadami określa przede wszystkim rezolucja Rady z 24 lutego
1997 r. w sprawie strategii Wspólnoty w gospodarowaniu
odpadami.
Strategia podtrzymuje przyjęte już wcześniej podstawowe
założenia postępowania z odpadami – zapobieganie powstawaniu jako
punkt wyjścia (wraz z minimalizacją ilości powstających odpadów) i
preferencje
dla
ich
wykorzystywania,
traktując
usuwanie
(unieszkodliwianie) jako swego rodzaju ostateczność, która powinna
wchodzić w grę tylko wówczas, gdy żaden inny sposób postępowania z
odpadami nie jest możliwy. Postępowanie z odpadami powinno dążyć
do osiągnięcia wysokiego poziomu ochrony środowiska, uwzględniając
jednak rachunek kosztów i potencjalnych korzyści oraz potrzeby
związane z funkcjonowaniem wspólnego rynku.
Szczególne sposoby postępowania z odpadami
Spalanie odpadów
•Dyrektywa Rady 89/369/EEC z dnia 8 czerwca 1989 r., w sprawie
zapobiegania zanieczyszczeniu powietrza przez nowe zakłady spalania
odpadów komunalnych (OJ L 163 14. 06. 89 s. 32).
•Dyrektywa Rady 89/429/EEC z dnia 21 czerwca 1989 r. w sprawie
zmniejszania zanieczyszczenia powietrza przez istniejące zakłady
spalania odpadów komunalnych (OJ L 203 15. 07. 89 s. 50).
•Dyrektywa Rady 94/67/EC z dnia 16 grudnia 1994 r. w sprawie
spalania odpadów niebezpiecznych (OJ L 365 31. 12. 94 s. 34).
Składowanie odpadów
•Dyrektywa Rady 1999/31/EC z dnia 26 kwietnia 1999 r. w sprawie
składowania odpadów (OJ L 182 16. 07. 99 s. 1).
OGÓLNE ZASADY POSTĘPOWANIA Z ODPADAMI
(DYREKTYWA RAMOWA – NR 75/442)
Zasady te określone zostały przede wszystkim we wskazanej
dyrektywie Rady nr 75/442 z 15 lipca 1975 r. w sprawie odpadów,
obowiązującej w chwili obecnej w wersji ustalonej w podstawowym
kształcie dyrektywą Rady nr 91/156 z 18 marca 1991 roku.
Dyrektywa
określa
główne
wymagania
dotyczące
gospodarowania odpadami we Wspólnocie, rozumianego jako
zbieranie, transport, odzyskiwanie i usuwanie odpadów, a
także nadzór nad tymi działaniami i miejscami usuwania
odpadów. Założeniem aktu jest stworzenie podstawowych zasad
prowadzenia tego rodzaju działań, precyzowanych następnie i
rozwijanych, w miarę potrzeby, w innych aktach, w szczególności w
odniesieniu do różnych kategorii odpadów.
Wprowadzane przez dyrektywę zasady opierają się na
katalogu zdefiniowanych w niej pojęć, poczynając od kluczowego dla
całej regulacji, czyli pojęcia „odpady”. Dyrektywa definiuje odpady
jako „każdą substancję lub przedmiot w kategoriach ustalonych w
załączniku nr 1, których posiadacz się wyzbywa lub zamierza się
pozbyć, lub też których pozbycie jest wymagane” – art.1 pkt.a. Jak
wynika z przytoczonego tekstu, kryterium dla pojęcia „odpadu” w
rozumieniu tego przepisu decydującym jest „pozbycie się” (discard)
przedmiotu lub substancji przez ich aktualnego posiadacza bądź
zamiar takiego pozbycia. Warto tez podkreślić dalszy istotny element
definicji - „pozbycia się” może mieć charakter obowiązku nałożonego
na posiadacza przez normę prawa wewnętrznego.
Uzupełnieniem określenia jest odwołanie się do katalogu
zamieszczonego w załączniku nr 1 do dyrektywy – odpadem może
być substancja lub przedmiot, wyliczone w jednym z punktów tego
katalogu.
Załącznik ten wylicza następujące kategorie odpadów:
•Q1
-pozostałości
z
produkcji
lub
konsumpcji,
nie
wyszczególnione niżej,
•Q2
-produkty nie odpowiadające wymaganiom,
•Q3
-produkty, których data przydatności do właściwego użycia
upłynęła,
•Q4
-materiały, które zostały rozlane, rozsypane, zgubione lub
takie, które uległy innemu wypadkowi, w tym wszelkie materiały,
urządzenia itp. zanieczyszczone wskutek wypadku,
•Q5
-materiały zanieczyszczone lub zabrudzone w wyniku
planowych działań (np. pozostałości z czyszczenia, materiały z
opakowań, pojemniki itp.),
•Q6
-części nie nadające się do użytku (np. usunięte baterie,
zużyte katalizatory, itp.),
•Q7
-substancje, które nie spełniają już należycie swojej funkcji
(np. zanieczyszczone kwasy, zanieczyszczone rozpuszczalniki,
zużyte sole hartownicze, itp.),
Q8 -pozostałości z procesów przemysłowych (np. żużle,
pozostałości podestylacyjne, itp.),
Q9 -pozostałości z procesów usuwania zanieczyszczeń (np. szlamy
z płuczek, pyły z filtrów workowych, zużyte filtry itp.),
Q10 -pozostałości z obróbki skrawaniem lub wykańczania (np.
wióry, zgorzelina walcownicza, itp.),
Q11 -pozostałości z wydobywania i przetwarzania surowców (np.
pozostałości górnicze, oleje slopowe z pól naftowych),
Q12 -materiały zafałszowane (np. oleje zanieczyszczone PCB, itp.),
Q13 -wszelkie materiały, substancje lub produkty, których użycie
zostało prawnie zakazane,
Q14 -produkty, dla których posiadacz nie znajduje już dalszego
zastosowania (np. odpady z rolnictwa, gospodarstw domowych,
odpady biurowe, z placówek handlowych, sklepów, itp.),
Q15 -zanieczyszczone
materiały,
substancje
lub
produkty
powstające podczas rekultywacji gruntów,
Q16 -wszelkie materiały, substancje lub produkty, które nie zostały
uwzględnione w powyższych kategoriach.
Uzupełnieniem analizowanej definicji jest zawarte w tym samym
przepisie zobowiązanie Komisji do przygotowania, w oznaczonym
terminie, listy odpadów należących do kategorii wymienionych w
załączniku 1. Lista taka powinna być poddawana okresowej ocenie i,
w
miarę
potrzeby,
odpowiedniej
weryfikacji.
Wykonaniem
zobowiązania jest decyzja Komisji nr 94/3 z 20 grudnia 1993 roku,
ustalająca listę odpadów. Przypomnieć tu trzeba, że w systemie tzw.
aktów pochodnych prawa wspólnotowego decyzja jest aktem
obowiązującym w sposób bezpośredni.
Z zakresu działania dyrektywy 75/442 wyłączono natomiast (art. 2):
•zanieczyszczenia gazowe emitowane do atmosfery,
•odpady, które już zostały objęte innymi przepisami prawnymi:
•odpady promieniotwórcze,
•odpady powstające w wyniku prac poszukiwawczych, wydobycia,
przerabiania i magazynowania surowców mineralnych i eksploatacji
kamieniołomów,
•zwłoki zwierząt oraz odpady pochodzenia rolniczego, jak odchody
zwierzęce i inne naturalne substancje stosowane w rolnictwie, które
nie są niebezpieczne,
•ścieki, z wyjątkiem odpadów płynnych,
•zlikwidowane materiały wybuchowe.
Dla skonstruowania i funkcjonowania systemu postępowania z
odpadami kapitalne znaczenie ma określenie podstawowych
celów tych działań, czego dyrektywa dokonuje w art.3.
Należą do tych celów:
•zapobieganie powstawaniu odpadów,
•zmniejszanie ich ilości i szkodliwości,
•odzyskiwanie i powtórne wykorzystanie odpadów.
Zapobieganie powstawaniu odpadów bądź zmniejszanie ich
ilości i szkodliwości powinno następować m.in. przez rozwijanie
czystych technologii, odpowiednie projektowanie i techniczne
opracowanie produktów, rozwijanie właściwych technik ostatecznego
usuwania substancji niebezpiecznych, znajdujących się w odpadach
przeznaczonych do odzysku. Odzyskiwanie materiałów z odpadów
powinno zaś być prowadzone zwłaszcza poprzez ich recykling,
powtórne wykorzystanie (w tym wykorzystanie odpadów jako źródła
energii), regenerację lub wszelkie inne procesy mające na celu
odzyskiwanie surowców.
W art. 4 podkreślono, że wskazane działania nie mogą powodować
zagrożeń dla życia i zdrowia ludzi oraz dla środowiska, w
szczególności takich jak:
•zagrożenia dla wody, powietrza, gleby, roślin i zwierząt,
•uciążliwości, których przyczynami są hałas i odory,
•szkodliwe oddziaływania na tereny wiejskie lub miejsca objęte
szczególna troską.
Dyrektywa wymaga również przestrzegania zakazu porzucania,
wysypywania lub niekontrolowanego usuwania odpadów.
Obowiązek prowadzenia planowej gospodarki odpadami
wynika z art. 7 dyrektywy. Zgodnie z tym przepisem kompetentne
władze krajowe powinny przygotować plany zagospodarowania
odpadami ustalające:
•typ, ilość i pochodzenie odpadów przeznaczonych do odzysku
lub usuwania,
•ogólne wymagania techniczne dotyczące tych działań,
•wszystkie
niezbędne
dodatkowe
ustalenia
dotyczące
poszczególnych rodzajów odpadów,
•odpowiednie miejsca lub zakłady do usuwania odpadów.
Plany takie powinny m.in. obejmować zainteresowane osoby
fizyczne lub prawne, upoważnione do prowadzenia gospodarki
odpadami, określać szacunkowe koszty działań związanych z
odzyskiem lub usuwaniem odpadów, a także wskazywać działania
mające na celu wspieranie racjonalizacji zbierania, segregowania i
obróbki odpadów.
Koncepcja BATNEEC to koncepcja „najlepszych dostępnych
technologii nie powodujących nadmiernych (nieuzasadnionych)
kosztów” (best available technology not entailing excessive costs).
Ta zasada po raz pierwszy pojawiła się w dyrektywie nr 84/360 o
zwalczaniu zanieczyszczeń powietrza pochodzących z zakładów
przemysłowych. Dyrektywa wprowadziła wymóg podjęcia wszelkich
stosownych środków zapobiegawczych, włączając w to najlepszą
dostępna technologię – pod warunkiem jednak, że ich zastosowanie
nie spowoduje w istotny sposób kosztów, nie dających się
racjonalnie uzasadnić (art. 4). Do analizowanej dyrektywy nr 75/442
zasada wprowadzona została nowelizacją z 1991 roku. Artykuł 5
również jednak w tej mierze nie został dotychczas w sposób
precyzyjny zdefiniowany.
Najnowszym wyrazem koncepcji jest idea tzw. najlepszej
dostępnej techniki (best available techniques – BAT), do której
odwołuje się pochodząca z 1996 roku dyrektywa o zintegrowanej
kontroli i zarządzaniu zanieczyszczeniami środowiska (dyrektywa
IPPC). Podkreślić należy, iż dyrektywa IPPC w sposób wyraźny
nakazuje stosowanie zasady BAT i do postępowania z odpadami.
Według przepisów dyrektywy BAT należy rozumieć jako
najbardziej efektywny i zaawansowany stopień w rozwoju danych
działań (wraz z prowadzonymi operacjami technicznymi),
charakteryzujący się praktyczną użytecznością w stosowaniu
takich technik, które umożliwiają osiągnięcie wymaganych
standardów emisyjnych, a przez to zapobieganie, bądź – jeżeli to
jest praktycznie niemożliwe – znaczące ograniczenie emisji i
oddziaływań na środowisko jako całość, przy czym –
•techniki – to zarówno stosowane technologie jak i
postępowanie związane z projektowaniem, budowa, zarządzaniem
i likwidacja instalacji,
•dostępne techniki – to techniki o takim poziomie rozwoju,
którego skala umożliwia zastosowanie w danym sektorze
przemysłu,
uwzględniając
uwarunkowania
techniczne
i
ekonomiczne ( w tym odpowiedniość nakładów do efektów),
użytkowane lub produkowane w krajach UE, a także poza nimi, o
ile są racjonalnie dostępne dla operatora,
•najlepsze – to działania najbardziej efektywne w osiąganiu
wysokiego poziomu ochrony środowiska jako całości.
Spalanie odpadów niebezpiecznych
Zagadnienie to jest regulowane przepisami dyrektywy Rady
nr 94/67 z dnia 16 grudnia 1994 roku, w sprawie spalania odpadów
niebezpiecznych. Podstawowym celem regulacji, zgodnie z art. 1 ust.
1, jest maksymalnie możliwe ograniczenie:
•oddziaływań spalarni odpadów niebezpiecznych na środowisko,
zwłaszcza związanych z zanieczyszczeniem powietrza, gleby, wód
powierzchniowych i podziemnych, oraz
•wynikających stąd zagrożeń dla życia i zdrowia ludzkiego. Cel
ten powinien być realizowany poprzez ścisłe przestrzeganie
warunków eksploatacji i dopuszczalnych wielkości emisji substancji
zanieczyszczających, powstających w wyniku spalania odpadów
niebezpiecznych.
Wymagania dyrektywy stosuje się do spalania odpadów
niebezpiecznych, mających taki charakter w rozumieniu dyrektywy
91/689, w sprawie odpadów niebezpiecznych. Z zakresu
zainteresowania
wyłączone
natomiast
zostały
odpady
niebezpieczne z poszukiwań ropy naftowej i gazu, odpady
komunalne i osady ściekowe. Przepisów dyrektywy nie stosuje się
również do palnych odpadów płynnych, nie mogą one jednak w
swoim składzie zawierać więcej niż dopuszcza dyrektywa
określonych substancji niebezpiecznych (PCB i PCP). Przy czym ich
wartość opałowa netto musi wynosić co najmniej 30 MJ/kg.
Składowanie odpadów
Zagadnieniem zajmuje się dyrektywa Rady nr 99/31 z 26
kwietnia 1999 roku, w sprawie składowania odpadów. Dyrektywa
zawiera cały kompleks wymagań odnoszących się do wszelkiego
rodzaju składowisk odpadów. Wymagania te dotyczą przede
wszystkim takich kwestii, jak lokalizacja składowisk, ochrona wód i
gleby, dostęp do składowiska osób trzecich.
Zgodnie z art. 1 celem dyrektywy jest wyłączenie lub możliwie
najdalej idące ograniczenie negatywnych oddziaływań na
środowisko i zdrowie ludzi, powodowanych przez składowanie
odpadów, w całym okresie funkcjonowania składowisk. Cel ten ma
zostać osiągnięty przez sprecyzowanie wymagań organizacyjnych,
proceduralnych i technicznych, odnoszących się do tworzenia,
funkcjonowania i likwidowania składowisk.
Dyrektywa wprowadza szereg definicji istotnych dla jej zakresu
zainteresowania, w części odwołujących się do innych dyrektyw,
jak w odniesieniu do odpadów, do których odnosi się dyrektywa
75/442 bądź odpadów niebezpiecznych, charakteryzowanych wg
wytycznych dyrektywy 75/442, które powinny być rozumiane w
zgodzie z postanowieniami dyrektywy 91/689. Te dwa podstawowe
pojęcia uzupełniono kilkoma dodatkowymi określeniami:
•odpady inne niż odpady niebezpieczne
- wszystkie
odpady nie mające cech odpadów niebezpiecznych,
•odpady obojętne (nieaktywne) – odpady nie podlegające
żadnym istotnym przekształceniom fizycznym, chemicznym lub
biologicznym; nie mogą w nich zachodzić reakcje chemiczne,
oddziaływania fizyczne czy zmiany biologiczne, powodujące ryzyko
zanieczyszczenia środowiska lub wystąpienia zagrożeń dla zdrowia
ludzi,
•odpady komunalne - odpady z gospodarstw domowych, a
także inne odpady podobne ze względu na ich skład lub naturę,
•odpady biodegradowalne – wszelkie odpady nadające się do
przetworzenia biologicznego (w szczególności żywność, odpady
ogrodnicze, papier),
•przetwarzanie (przeróbka) – każdy proces fizyczny, termiczny,
chemiczny lub biologiczny, włączając sortownie, który zmienia
cechy odpadów dla ograniczenia ich szkodliwości, ułatwienia
postępowania z nimi bądź umożliwienia wykorzystania,
•składowisko – obiekt służący do usuwania odpadów poprzez
gromadzenie ich na powierzchni lub we wnętrzu gruntu;
składowisko to także obiekt służący do tymczasowego gromadzenia
odpadów oraz wykorzystywany przez wytwarzającego w miejscu
powstawania odpadów; nie są natomiast traktowane jako
składowisko:
•miejsce przeładowania lub gromadzenia opadów w celu
przygotowania do transportu, jeżeli odbywa się to w zgodzie z
odpowiednim zezwoleniem,
•miejsca tymczasowego gromadzenia – służące dla celów
wykorzystania odpadów do 3 lat, do celów usuwania do 1 roku.
Ta ostatnia definicja służy w dyrektywie także do ustalenia zakresu
jej obowiązywania, zgodnie bowiem z art.3 dyrektywa ma
zastosowanie do składowisk, rozumianych według definicji zawartej w
art. 2. W art. 3 ust. 2 zawarto jednak także kilka wyłączeń -
-wskazując obiekty bądź działania, którym można przypisać cechy
składowiska lub składowania, których jednak przepisy dyrektywy nie
dotyczą. Wyłączenia te obejmują:
•dodawanie do gleby w celu jej polepszenia: osadów ściekowych,
urobku z pogłębiania dna (mułów i szlamów) oraz podobnych
substancji,
•używanie odpadów obojętnych dla celów związanych z budową
lub rekultywacja składowiska,
•składowanie urobku z pogłębiania dna wzdłuż brzegów zbiorników,
z których został wydobyty – jeżeli urobek ten nie ma cech odpadów
niebezpiecznych,
•składowanie niezanieczyszczonej ziemi lub odpadów obojętnych
pochodzących z poszukiwania, wydobycia, przetwarzania lub
gromadzenia zasobów mineralnych.
Państwa członkowskie mogą wprowadzić dalsze wyłączenia, dotyczące
odpadów
innych
niż
niebezpieczne,
pochodzących
z
prac
geologicznych i górniczych, a także składowisk dla tzw. osiedli
izolowanych.
Punktem wyjścia dla regulacji zawartych w dyrektywie jest podział
składowisk na trzy główne typy, przeznaczone dla składowania:
•odpadów niebezpiecznych,
•odpadów nie mających charakteru niebezpiecznych,
•odpadów obojętnych.
Zasadnicze postanowienia dyrektywy zamykają się w trzech głównych
grupach zagadnień:
•ustalenia związane z zasadami (w tym ograniczeniami) umieszczania
odpadów na składowiskach oraz wymaganiami dotyczącymi sposobów
ich przetwarzania,
•skonstruowanie systemu pozwoleń na funkcjonowanie składowisk,
•określenie obowiązków operatora składowiska.
Zasady umieszczania odpadów na składowiskach
•Dyrektywa wymaga przyjęcia krajowej strategii, zmierzającej do
ograniczenia
ilości
odpadów
biodegradowalnych
przeznaczonych do składowania. Wytyczną jest tu dążenie do
ograniczenia ilości początkowej (za taką ma być traktowana łączna
ilość odpadów tego typu wyprodukowanych w 1995 r.) do 75% w
2006 r., 50% w 2009 r. i 35% w 2016. Ograniczenie powinno być
osiągane poprzez zastępowanie składowania recyklingiem,
kompostowaniem, produkcją biogazu i innymi działaniami
zmierzającymi do odzysku materiałów i energii.
•Państwa członkowskie powinny wykluczyć możliwość składowania
wskazanych rodzajów odpadów – płynnych, określonych odpadów
niebezpiecznych,
odpadów
medycznych
i
weterynaryjnych
(grożących skażeniem lub zakażeniem), nie rozdrobnionych
zużytych opon (z wyjątkami – np. rowerowe, samochodowe o
średnicy poniżej 1400 mm).
•W art. 6 dyrektywa formułuje kilka podstawowych wskazówek
dotyczących dopuszczenia odpadów do składowania. I tak:
•składowane mogą być wyłącznie odpady poddane uprzedniemu
przekształceniu (przeróbce) – wyjątkiem mogą być odpady
obojętne, w stosunku do których przekształcenie jest technicznie
niemożliwe a także inne, jeżeli przekształcenie nie służyłoby
realizacji celu określonego w art. 1 dyrektywy,
•odpady niebezpieczne mogą być składowane tylko na
składowisku odpadów niebezpiecznych,
•na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne mogą być
składowane tylko odpady komunalne, odpady inne niż
niebezpieczne, odpady niebezpieczne spełniające wskazane
kryteria (stabilne, nie podlegające reakcjom); nie mogą być
umieszczane w częściach składowisk przeznaczonych na odpady
biodegradowalne, nie mające charakteru niebezpiecznych;
•na składowiskach odpadów obojętnych można składować tylko
odpady tego rodzaju.
NOWOCZESNE TECHNOLOGIE WYKONANIA SKŁADOWISK
Nowoczesne składowiska odpadów stałych winny spełniać
wymagania ochrony środowiska w zakresie ochrony gleb, wód
gruntowych i powierzchniowych. Winny również spełniać warunki
przeciwdziałania uwalnianiu się odorów i niekontrolowanej emisji
gazu wysypiskowego. Zatem w obecnej dobie muszą być to
obiekty inżynierskie, dla których zaprojektowano i wykonano
drenaż wód powierzchniowych, drenaż gazu wysypiskowego,
zminimalizowano infiltrację wód opadowych do złoża odpadów
(uszczelnienie warstwy wierzchniej), wykonano drenaż odcieków ze
składowiska,
uszczelnienie
dna
i
boków
składowiska
przeciwdziałające migracji odcieków poza obszar składowiska.
Ochrona środowiska przed odciekami
Przeciwdziałanie zagrożeniu skażenia wód i gruntów odciekami ze
składowisk polega w pierwszym rzędzie na właściwym wyborze
lokalizacji terenu pod składowisko, a w tym zwłaszcza ze względu na
warunki hydrogeologiczne:
•rodzaj i miąższość gruntu (współczynnik filtracji, właściwości
mechaniczne gruntu, obecność spękań i szczelin),
•poziom występowania wód gruntowych, kierunki spływu wód,
prędkości i natężenie przepływu, przeznaczenie użytkowe wód,
•usytuowanie składowiska względem zlewni wód, wahania stanu wód
w rzekach, wysokość opadu atmosferycznego.
Roboty ziemne i materiały uszczelniające
Rozpoznanie geologiczne terenu przeznaczonego pod
lokalizację składowiska jest niezbędne także z punktu widzenia
wyboru technologii wykonania składowiska. Zasadniczą sprawą
jest wybór metody uszczelniania podłoża składowiska; czy będzie
to sposób oparty na:
•materiałach naturalnych: iły, gliny plastyczne, itp.,
•materiałach
sztucznych:
folie
polietylenowe
(zwłaszcza
polietylen o wysokiej gęstości PEHD), folie polipropylenowe, folie
PVC, ewentualnie inne,
•materiałach mieszanych: gliny lub iły z plastyfikatorami,
dodatkiem cementu, materiały asfaltowe, kompozyty popiołowo-
krzemianowe, kompozyty bentonitowo-syntetyczne.
W przypadku, gdy podłoże naturalne składowiska stanowi grunt
nieprzepuszczalny (współczynnik filtracji mierzony w warunkach
nasycenia wodnego k10
-7
cm/s, o miąższości co najmniej 3 m),
składowisko
nie
wymaga
dodatkowych
zabezpieczeń
uszczelniających w celu ochrony wód gruntowych.
Podłoże nie spełniające tego warunku musi być
przygotowane pod ułożenie uszczelnienia sztucznego (folie) lub
mieszanego. Przygotowanie takiego podłoża polega na starannym
zagęszczeniu gruntu podłoża i skarp bocznych składowiska.
Bardzo istotnym elementem jest staranne ułożenie
warstwy uszczelniającej na przygotowanym podłożu.
Roboty ziemne polegają na:
•zdjęciu warstwy gleby uprawnej i gruzu luźnego, składowanie jej w
miejscu dostępnym poza obszarem składowiska, celem późniejszego
wykorzystania w charakterze materiału obojętnego do formowania
warstw pośrednich lub warstwy wierzchniej podczas rekultywacji,
•usunięcie resztek roślinności, oczyszczenie terenu,
•makroniwelacja dna składowiska i skarp bocznych z zachowaniem
odpowiednich spadków (nachylenie płaszczyzny dna 13%,
nachylenie skarp wynikające z obliczeń statycznych),
•wykonanie rowów opaskowych i wału oporowego dla obiektów
naziemnych,
•przeniesienie
cieków
wodnych
przecinających
przekrój
projektowanego składowiska poza jego obszar systemem zapór lub
drenażu.
Na polskim rynku znane są materiały izolacyjne z PVC, folie
polietylenowe, geokompozyty na bazie popiołów lotnych i
najnowsze geomembrany HDPE i VLDPE. Geomembrany z
wysokogęstościowego
polietylenu
HDPE
nie
zawierają
plastyfikatorów (w odróżnieniu od folii PVC). Plastyfikatory zawarte
w PVC maja zdolność uwalniania się z tworzywa powodując
zmniejszenie jego właściwości wytrzymałościowych. Utrata
plastyfikatorów z PVC wpływa na zmiany fizyczne i mechaniczne w
czasie, zwłaszcza powoduje podwyższenie kruchości. Wstęgi z PVC
łączone są na klej, co jest dość kłopotliwe, podczas gdy wstęgi
HDPE łączy się metodą zgrzewania.
Również porównanie odporności tych materiałów na
niektóre odczynniki chemiczne przemawia za wyższością
tworzywa PEHD.
Wadą tworzywa PEHD jest niższa odporność na tzw. spękania
naprężeniowe.
Tworzywa VLDPE (polietylen niskiej gęstości) charakteryzuje
się dużą giętkością i wydłużalnością, dzięki czemu idealnie
dopasowuje się do dowolnie wyprofilowanego obiektu. Ze względu na
wydłużalność (do 1200%) materiał ten doskonale nadaje się do
przykrywania składowisk komunalnych.
Na rynku krajowym znane są geomembrany z importu pod
nazwą NICOTARP, AGRU, HDPE, GUNDLE oraz krajowe: GEOTEX,
EKOFOL, EKO-SAN i inne.
Ze względu na wysokie koszty materiałów uszczelniających i
technologii ich układania, systemy podwójnych a nawet potrójnych
uszczelnień, wykonuje się rzadko, tylko na składowiskach odpadów o
szczególnej uciążliwości dla środowiska.
Po latach doświadczeń specjaliści opowiadają się za
zastosowaniem
uszczelnień
mieszanych
(warstwy
mineralne
wspomagane uszczelnieniem z tworzywa sztucznego) także w
zastosowaniu do składowisk odpadów komunalnych. Grunty naturalne
mogą być doszczelniane bentonitem, który ma zdolność pęcznienia
pod wpływem wilgoci.
Amerykańska firma oferuje wykładziny hydroizolacyjne
BENTOMAT. Jest to wykładzina składająca się z włókniny
polipropylenowej i tkaniny, połączonych metodą igłowania.
Pomiędzy włókniną i tkaniną znajduje się warstwa bentonitu
sodowego. BENOMAT dostarczany jest w postaci zrolowanych mat
(szer. 3,6 do 4,6 m; dług. 30,5 do 38 m; grub. 6 mm). Kolejne
maty układa się na zakład, miejsca zakładu posypuje się
granulatem bentonitu sodowego. Łączenie mat następuje
samoczynnie po nawilżeniu warstwy bentonitu. BENTOMAT można
układać niezależnie od panujących warunków atmosferycznych i nie
wymaga on dokładnego oczyszczania powierzchni. jest odporny na
uszkodzenia
mechaniczne
oraz
na
działanie
substancji
agresywnych. dodatkową jego zaletą jest to, że posiada zdolność
samouszczelnienia się uszkodzeń, dzięki właściwości pęcznienia
bentonitu pod wpływem wody.
Ujmowanie drenażem wód i odcieków
W przypadku, gdy zwierciadło wód gruntowych występuje,
nawet okresowo, ponad poziomem dna składowiska lub gdy poziom
wód gruntowych znajduje się w odległości mniejszej niż 1 m pod
projektowanym dnem składowiska, niezbędne jest wykonanie drenażu
ujmującego
wody
gruntowe.
Przeciwdziała
to
uszkodzeniu
uszczelnienia składowiska w efekcie naporu wód gruntowych,
zabezpiecza przed kontaktem odcieków z wodami gruntowymi przez
wytworzenie leja depresyjnego o zasięgu lokalnym.
Drenaż do ujmowania wód gruntowych układa się jako
pierwszy po wykonaniu makroniwelacji podłoża składowiska (jeszcze
przed ułożeniem folii).
Wody zbierane z sieci drenarskiej, odprowadzające wody
gruntowe, należy kierować do przepompowni zlokalizowanej w
najniższym punkcie sieci drenarskiej, a następnie bezpośrednio do
odbiornika (wody te traktowane są jako czyste).
Po ułożeniu drenażu wód gruntowych wykonuje się
mikroniwelację podłoża pod ułożenie uszczelnienia z materiałów
naturalnych lub sztucznych. Podłoże pod uszczelnienie przygotowuje
się ze spadkiem 1,53% w kierunku zbieraczy głównych, w ciągach
sączków drenarskich musi być zachowany spadek 2%.
Nad drenażem wód gruntowych (układanym tylko w
przypadkach szczególnych, jak omówiono wyżej) układa się
uszczelnienie z materiałów naturalnych lub sztucznych.
Na warstwie uszczelnienia, na podsypce piaskowej (grubości
15 cm) i w obsypce z kruszywa grubego (grubości 40 cm) układa się
drenaż wód odciekowych ze składowiska: układ ciągów
drenarskich i zbieraczy.
Ujęcie biogazu
Biogaz może przemieszczać się w obrębie składowiska, tworzyć
poduszki gazowe (wysokie zagrożenie eksplozją), a nawet migrować
do kilkuset metrów poza jego obszar przez warstwy przepuszczalne,
pęknięcia i szczeliny, wypełniając naturalne kawerny, szyby górnicze,
systemy kanalizacyjne itp.
Obecność biogazu może być zauważona w
postaci pęcherzyków gazowych, gdy gaz przechodzi przez wody
powierzchniowe w sąsiedztwie składowisk, charakterystycznego
odoru (ślady merkaptanów oraz siarkowodoru). O jego oddziaływaniu
może
także
świadczyć
zniszczona
roślinność
porastająca
powierzchnię i skarpy boczne (pożółkłe i zbrązowiałe części zielone
roślin).
Stosowane środki techniczne zapobiegające migracji gazu mogą
być następujące:
•pasywne: bariery nieprzepuszczalne (z tworzyw sztucznych,
materiałów mineralnych, spoiwa cementowego), rowy wentylujące,
kosze szańcowe, drenaż gazowy, odwierty wentylujące, studnie
gazowe,
•aktywne: wymienione wcześniej środki pasywne (z wyjątkiem barier
nieprzepuszczalnych),
wzmocnione
działaniem
dmuchaw,
wentylatorów, ssaw w celu podniesienia efektywności i pewności
działania systemu odgazowującego.
Wobec wcześniej omówionych zasad wykonawstwa składowisk
odpadów, poniżej przytacza się wytyczne technologiczne wykonania
podłoża i przykrycia składowisk odpadów wg S.A. Siedlungsabfall
(Bundeanzeiger, Koln 1993, Stand I, Juni 1993), które są następujące:
•minimalna
grubość
uszczelnienia
mineralnego
podstawy
składowiska 75 cm,
•współczynnik wodoporzepuszczalności uszczelnienia mineralnego
k510
-10
m/s,
•wykładziny uszczelniające z zagęszczonego polietylenu (PEHD)
powinny mieć grubość 2,5 mm,
•pochylenie podłoża, na którym montuje się drenaże odcieków
powinno wynosić 3% w kierunku poprzecznym i 1% w kierunku
podłużnym,
•warstwa filtracyjna żwiru o grubości 30 cm,
•warstwa odgazowania, w przykryciu składowiska, grubość 0,5
m; w warstwie tej nie powinno być więcej niż 10% węglanu wapnia,
•warstwa uszczelnienia mineralnego w przykryciu składowiska
powinna mieć grubość 0,5 m, współczynnik wodoprzepuszczalności
warstwy powinien wynosić k510
-9
m/s,
•wykładzina uszczelniająca (PEHD) nakładana na uszczelnienie
mineralne przykrycia powinna mieć grubość 2,5 mm,
•warstwa filtracyjna dla wód opadowych powinna mieć współczynnik
wodoprzepuszczalności k10
-3
m/s,
•warstwa rekultywacyjna przykrycia składowiska i jego poboczy
(skarp) do nasadzania krzewów, powinna mieć grubość co najmniej 1
m i powinna zapewnić dobre ukorzenienie i mrozoodporność roślin.
Powinna także zapewniać ochronę przed erozją i pyleniem.
KOMPOSTOWANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH
Kompostowanie odpadów polega na niskotemperaturowym
tlenowym
rozkładzie
substancji
organicznej
z
udziałem
mikroorganizmów. W procesie kompostowania uzyskuje się cenny
nawóz, substytut nawozu naturalnego.
Kompostowanie odpadów jest najbardziej ekologiczną metoda
utylizacji odpadów stałych, gdyż eliminuje niekorzystne skutki jakie
mają miejsce w technologii unieszkodliwiania odpadów na
składowiskach (odcieki zanieczyszczające wody gruntowe, gaz
wysypiskowy, okupacja ogromnych obszarów, niszczenie krajobrazu), a
także w technologii spalania (emisje gazowe, tj.: SO
2
, NO
x
, dioksyny,
furany oraz popioły i żużle z zawartością metali ciężkich). Ponadto
rezultatem procesu kompostowania jest produkt, który może być
wykorzystany rolniczo.
Warunkiem prawidłowego procesu kompostowania, a także
uzyskania kompostu o dobrych cechach użytkowych (wolnego od
metali ciężkich, z zawartością pożądanych ilości substancji
biogennych)
jest
wstępna
segregacja
odpadów
miejskich.
Najkorzystniej, gdy segregacja odpadów odbywa się u źródła ich
powstawania, tzn. w gospodarstwach domowych. Praktykuje się także
segregację w zakładzie unieszkodliwiania – np. w kompostowni.
Kompostownie starego typu, tzn. przerób wymieszanych odpadów, w
obecnej dobie jest już przeżytkiem. Obecnie kompostuje się głównie
odpady zielone i organiczne biodegradowalne, wydzielone z masy
odpadów komunalnych.
Gdy kompostowanie nie jest poprzedzone segregacją wstępną,
wówczas masa po procesie zawierać będzie znaczne ilości balastu
(substancji nie poddających się biodegradacji, jak: szkło, kamienie,
plastiki), a przede wszystkim zawierać będzie metale ciężkie z
odpadowych puszek, baterii, świetlówek, itp. Udział metali ciężkich w
kompoście ponad ilości naturalnie występujące w glebach,
dyskwalifikuje kompost do celów wspomagania upraw rolnych, w
ogródkach działkowych. Kompost zawierający duże ilości metali
ciężkich może być stosowany jedynie do celów rekultywacji składowisk
odpadów lub nawożenia terenów zieleni miejskiej.
Do zalet metody kompostowania należy zaliczyć:
•uzyskanie wartościowego produktu w postaci kompostu,
•pełne zhigienizowanie odpadów w efekcie biospalania węgla
organicznego, co jest reakcją egzoergiczną (dezaktywacja organizmów
mezofilnych beztlenowych – zwykle chorobotwórczych),
•zmniejszenie wyjściowej objętości odpadów ponad 50% po
wydzieleniu balastu, który może być w wysokim stopniu wykorzystany
w charakterze surowców wtórnych (metale, szkło, plastiki),
•relatywnie mała energochłonność.
Procesy zachodzące w kompostowanych odpadach
Produkt kompostowania – nawóz organiczny, zawiera próchnicę oraz
czynniki wzrostowe w postaci mikroelementów. Próchnicę stanowi
kompleks złożonych związków organicznych, co upodobnia ją do
naturalnego humusu glebowego.
W składzie humusu glebowego znajdują się głównie kwasy
huminowe i polisacharydy. Zaletą związków humusowych jest
istnienie połączeń humusowych, które mają wpływ na procesy
przemiany materii organicznej gleby. Stanowią one dominującą część
próchnicy, w związku z czym decydują w właściwościach
biogeochemicznych gleb.
Orientacyjny skład próchnicy w glebach jest następujący:
•tłuszcze i woski
-0,54,7%,
•żywice
-0,53,0%,
•hemicelulozy
-5,013,0%,
•błonnik
-3,05,0%,
•humus ligninowy
-35,050,0%,
•„białka glebowe”
-30,035,0%.
Przemiany zachodzące w składowanych odpadach odbywają się z
udziałem mikroflory i mikrofauny.
Chemizm procesów biochemicznych, odpowiedzialnych za te
przemiany, generalnie można podzielić na:
•częściową mineralizację,
•humifikację.
Typy mikroorganizmów wyizolowanych w kompostach to grzyby, bakterie
anaerobowe, bakterie aerobowe.
W miarę postępu procesu kompostowania zmieniają się kultury
bakteryjne, dominujące w kolejnych fazach przemian. Sekwencja
dominujących organizmów z upływem czasu przedstawia się
następująco:
•pleśnie i bakterie niezarodnikowe,
•bakterie zarodnikowe,
•promieniowce.
Te ostatnie dominują w kompoście dojrzałym.
Rezultatem przemian z udziałem tych mikroorganizmów są kwasy
fulwowe (krenowy, epokrenowy), kwas ulminowy, kwas huminowy.
Optymalne warunki kompostowania
Obok warunków siedliskowych, niezbędnych do prawidłowego rozwoju
organizmów, takich jak:
•udział wilgoci,
•temperatura,
•napowietrzanie,
•pH podłoża,
bardzo istotną role odgrywa zawartość substratów biorących udział w
reakcjach metabolicznych. Należą do nich: C, N, P, O oraz
mikroelementy. W czasie kontroli procesu kompostowania do zwykłej
praktyki należy bilansowanie stosunku węgla do azotu i fosforu.
Optymalne stosunki na początku procesu kompostowania powinny
wynosić:
C : N = (17-30) : 1
C : P = 100 : 1
Udział metali ciężkich w kompostach może dyskwalifikować ich
przydatność do celów rolniczych. Jednakże należy zwrócić tu uwagę, że
przy tym samym udziale związków metali ich przyswajalność przez
rośliny może być bardzo zróżnicowana, zależnie od pH kompostu lub
gleby oraz udziału związków organicznych. Wymywalność i zdolność
absorbowania metali z kompostu rośnie wraz z obniżaniem się pH, stąd
wartość pH kompostu nie powinna być niższa od 6,5. Duży udział
związków organicznych w kompoście sprzyja wiązaniu metali w
połączenia metaloorganiczne, z których utrudnione jest przechodzenie
metali do roślin.
Dobre warunki napowietrzania w warunkach naturalnych mogą być
spełnione, gdy opady są odpowiednio rozdrobnione (optymalnie do
wielkości części 25-40 mm). Rozdrobnienie odpadów ułatwia również
dostęp mikroorganizmów do całej masy odpadów. Zbyt duże
rozdrobnienie, poniżej 25 mm, powoduje zbyt szczelne upakowanie
części odpadków w pryzmie i utrudnia przewietrzanie pryzmy w całym
jej przekroju. Rozdrobnienie na mniejsze frakcje, nawet do 12 mm,
może być praktykowane w przypadku technologii kompostowania ze
sztucznym nadmuchem powietrza.
Optymalną dobową ilość powietrza, podawanego do pryzmy
odpadów, można wyliczyć z zależności:
Q
pow.
/24h = (0,6-1,9)m
3
/kg ciał rozkładalnych .
Nadmierna podaż powietrza może być również niekorzystna z powodu
przesuszenia pryzmy i ucieczki azotu.
Optymalne warunki kompostowania można zdefiniować
następująco:
•wilgotność odpadów w zakresie 4060%,
•stosunek węgla do azotu w składzie chemicznym odpadów
powinien wynosić; C/N<30,
•temperatura procesu do 65
o
C; w fazie początkowej niezbędna
jest codzienna kontrola temperatury, natomiast w fazie względnej
stabilizacji – w odstępach kilkudniowych.
Temperaturą pryzmy można sterować za pośrednictwem podaży
tlenu. Ograniczając podaż tlenu na przykład przez zmniejszenie
częstotliwości przerzucania kompostu lub przez zamknięcie otworów
wentylacyjnych, zmniejsza się intensywność aerobowych procesów
biochemicznych i obniża się temperatura.
Efektywność
kompostowania
może
poprawić
wentylacja
podciśnieniowa. W takim przypadku powietrze zasysane jest od
spodu pryzmy i przepływ strumienia powietrza wymuszany jest od
góry do dołu pryzmy. Zasadniczą zaletą tego sposobu jest
zapobieganie rozprzestrzenianiu się uciążliwych odorów.
Sterowanie ilością podawanego powietrza w czasie reakcji
biologicznych zapobiega także wysuszaniu pryzmy kompostowej lub jej
nadmiernemu zawilgoceniu.
Regularna kontrola temperatury pryzm jest dobrym wskaźnikiem
do obserwacji zmian fazy dojrzewania kompostu, ale nie
wystarczającym.
W celu ustalenia dojrzałości kompostu bada się następujące
parametry:
•stabilizacja temperatury,
•stabilizacja udziału substancji organicznej (w przeliczeniu na
substancję bezwodna i bezpopiołową),
•stosunek węgla do azotu C/N (poniżej 20),
•stosunek strat prażenia (ciał lotnych CL) do azotu względem próby
kontrolnej; w próbie kontrolnej przyjmuje się CL/N=100%, natomiast
kompost ustabilizowany charakteryzują wartości względne CL/N
poniżej 100%,
•poziom wskaźnika Chaetomium – analizę ilościową prowadzi się
na podstawie wyników posiewu grzybka o tej nazwie, którego
intensywny rozwój przypada na okres dojrzewania kompostu surowego
– wskaźnik > 2000, natomiast w kompoście dojrzałym jego udział
maleje – wskaźnik <300,
•zwiększenie
liczby
przetrwalników
bakteryjnych,
przy
jednoczesnym spadku liczby bakterii wegetatywnych,
•struktura fizyczna gruzełkowata, barwa ciemnobrązowa, zapach
świeżej ziemi.
TERMICZNE UNIESZKODLIWIANIE ODPADÓW
Do wiodących krajów, ze względu na skalę spalania odpadów
komunalnych, należą Japonia i Szwajcaria. W Japonii już w roku 1970
udział spalanych odpadów, w ogólnej masie unieszkodliwianych,
wynosił 50%. Spośród naszych sąsiadów na dużą skalę rozwinęły
spalanie odpadów Szwecja i Niemcy. W Szwecji spalaniu poddaje się
50% odpadów, w Niemczech 36%. W roku 1990 na obszarze Szwecji
pracowały 23 spalarnie, a na obszarze Niemiec 47 instalacji do spalania
odpadów
komunalnych.
Dopiero
w
latach
siedemdziesiątych
upowszechniono stosowanie w spalarniach wysokoefektywnych
systemów oczyszczania gazów odlotowych, jak wielostopniowe cyklony
i filtry elektryczne oraz układy rekuperacji ciepła. W latach
osiemdziesiątych w dużych spalarniach usprawniono system redukcji
emisji toksycznych związków chlorowcopochodnych organicznych
poprzez dokładne sterowanie temperaturą spalania i schładzania spalin,
udoskonalone układy elektrofiltrów i płuczek.
Metoda termicznego unieszkodliwiania odpadów jest
najbardziej kontrowersyjna i budzi najwięcej sprzeciwów w kręgach
ekologów i lokalnych społeczności. Protesty ekologów są rezultatem
wykrycia w gazach odlotowych spalarni (w latach
siedemdziesiątych) substancji o wysokiej toksyczności,
chlorowcopochodnych dibenzodioksyn i dibenzofuranów. Związki te
pojawiają się w emisjach gazowych, nawet wtedy, gdy nie
występują w spalanych odpadach. Wynika to z faktu, że pochodne
dioksyn i furanów syntezują się w gazach odlotowych ze spalarni na
etapie ich schładzania (ok. 400
o
C). Obecność w gazach metali
ciężkich działa katalitycznie na tworzenie pochodnych dioksyn i
furanów w obecności chloru, węgla organicznego, tlenu.
Inne emitowane ze spalarni szkodliwe zanieczyszczenia, to
m.in. kwas solny, dwutlenek siarki, tlenki azotu i tlenek węgla.
Poważnym problemem spalarni jest odpad w postaci żużla i
popiołów lotnych, w których skumulowane są metale ciężkie
zawarte w odpadach. Na popiołach zaadsorbowane są również
związki pochodne dioksyn i furanów. Zatem spalarnia musi mieć
wysoko zorganizowane składowisko żużla i popiołu dla tego typu
odpadu końcowego, aby odcieki ze składowiska nie zagrażały
środowisku. Pod koniec lat osiemdziesiątych stała się głośna sprawa
wytrucia małży morskich w Danii, w zasięgu oddziaływania spalarni
śmieci. Jak się okazało, przyczyną tego nie były emisje gazowe do
atmosfery, spowodowane niedoskonałą technologią spalania, czy
oczyszczania gazów odlotowych, lecz źle zlokalizowane i
nieprawidłowo zabezpieczone składowisko popiołów ze spalarni.
Składowanie popiołu i żużla ze spalonych odpadów na specjalnie do
tego celu przygotowanych składowiskach, kanalizuje obieg metali
ciężkich i ogranicza ich przepływ w środowisku.
Organizacje proekologiczne w krajach zachodnich coraz
częściej idą na kompromis w wyrażanych opiniach dotyczących
projektów nowych spalarni, gdyż wykazano, że nie da się w sposób
racjonalny unieszkodliwiać odpadów niebezpiecznych lub tzw.
problemowych na składowiskach, gdyż rodzi to jeszcze większe
zagrożenie dla środowiska. Do takich odpadów należą:
•niektóre odpady pochodzenia przemysłowego, jak: farby, lakiery,
przepracowane oleje, smary, chlorowane węglowodory, chłodziwa i
czyściwa,
•odpady poszpitalne, jak: odpady pooperacyjne, igły, strzykawki,
tkanki ludzkie,
•tzw. odpady problemowe, trafiające z gospodarstw domowych do
odpadów komunalnych, są to: przeterminowane medykamenty, środki
ochrony roślin, farby i lakiery, oleje, smary, opony, itp.
Unieszkodliwianie odpadów niebezpiecznych w spalarni eliminuje
problem ich deponowania na składowiskach, co obniża koszty
niezbędne na wykonanie składowisk.
Prawidłowo
zaprojektowana
spalarnia
emitująca
zanieczyszczenia poniżej dopuszczalnych norm jest obiektem
przyjaznym dla środowiska, gdyż powstrzymuje proces jego
zaśmiecania i chroni środowisko przed odpadami niebezpiecznymi.
Duże nakłady środków inwestycyjnych w krajach zachodnich
przeznacza się na wysokosprawne techniki oczyszczania gazów
odlotowych ze spalarni, są to bowiem bardzo kapitałochłonne węzły
technologiczne, pochłaniające do 70% kosztów przeznaczonych na
realizację spalarni. Ten kierunek inwestowania przynosi oczekiwane
rezultaty dla czystości środowiska.
Charakterystyka odpadów ze względu na unieszkodliwianie
termiczne
Przeciętna wartość opałowa odpadów domowych w Europie
waha się w dość szerokim zakresie: 8000-10000 KJ/kg. Wartość
opałowa odpadów zależy od udziału palnej substancji organicznej.
O łatwości palenia odpadów decydują 3 czynniki:
•udział wilgoci (poniżej 50%),
•udział części palnych (min. 25%),
•udział popiołu (poniżej 60%).
Przy spełnieniu kryteriów palności odpady nie wymagają dodatku
palnych materiałów (inicjujących).
Po spaleniu odpad w postaci żużla i popiołu stanowi 4050%
masy i tylko 5 do 10% objętości wejściowej do pieca.
Sezonowa zmienność składu odpadów komunalnych, zwłaszcza
w aglomeracjach miejskich z udziałem znacznej liczby
gospodarstw ogrzewanych paleniskami indywidualnymi (duży
udział popiołu w odpadach) niekorzystnie wpływa na stabilność
pracy spalarni odpadów.
Rozwiązania
techniczne
zakładów
termicznego
unieszkodliwiania odpadów
Na bazie dotychczasowych doświadczeń w zakresie
termicznego unieszkodliwiania odpadów można wyróżnić dwie
podstawowe technologie termicznego unieszkodliwiania odpadów:
•spalanie na ruszcie (proces prowadzony z nadmiarem tlenu),
•piroliza
(proces
termicznego
rozkładu
w
warunkach
beztlenowych).
W
zastosowaniu
do
odpadów
komunalnych
najbardziej
rozpowszechniły się w świecie spalarnie realizujące metodę
bezpośredniego spalania na ruszcie. Wypada wspomnieć, że w
ostatnich latach rozwinęły się technologie ze spalaniem fluidalnym,
pozwalające uzyskać poprawę efektywności procesu.
W procesie pirolizy powstaje gaz pirolityczny, zawierający
głównie lotne węglowodory, produkty ciekłe, smoły oraz koks
pirolityczny.
Spośród wyżej wymienionych technologii szerokie praktyczne
zastosowanie mają spalarnie rusztowe. Według Światowej Organizacji
Zdrowia 525 instalacji do spalania odpadów komunalnych pracowało
w 1993 roku w krajach Europy Zachodniej. Natomiast technologia
rozkładu pirolitycznego odpadów komunalnych znajduje się wciąż w
stadium badań doświadczalnych.