ZiP rok III
Temat : ODPADY PRZEMYSŁOWE
Wprowadzenie
Odpady stanowią zagrożenie dla wszystkich komponentów środowiska, powierzchni ziemi, hydrosfery, biosfery i atmosfery. Zagrożenia te zasadniczo występują we wszystkich fazach gospodarki odpadami, tj. w czasie ich wytwarzania i gromadzenia, transportu, utylizacji i unieszkodliwiania, jak również w czasie ich składowania. Racjonalna gospodarka odpadami należy do priorytetowych kierunków szeroko rozumianej ochrony środowiska. Ważnym etapem na drodze do całkowitego uporządkowania problemu racjonalnego zarządzania i gospodarowania odpadami jest przyjęta z dnia 27 kwietnia 2001 r. ustawa o odpadach.
Odpady przemysłowe stanowią ponad 90% całkowitej ilości odpadów wytwarzanych w Polsce. Największą ilość odpadów przemysłowych w Polsce wytwarzanych jest przez przemysł głównie górniczy (wydobywczy), energetyczny i hutniczy. Dlatego też największa ilość odpadów przemysłowych wytwarzanych jest w takich województwach jak: śląskie, dolnośląskie i małopolskie.
Wśród odpadów przemysłowych na szczególną uwagę zasługują odpady niebezpieczne czyli o wysokiej toksyczności, palności, wybuchowości lub rakotwórczości. Stanowią poważne zagrożenie dla funkcjonowania ekosystemów oraz dla zdrowia ludzi i zwierząt. Szczególnie niebezpieczne są odpady zawierające metale ciężkie (Hg, Pb, Cd) i trwałe zanieczyszczenia organiczne (np. PCB). Źródłem odpadów niebezpiecznych jest hutnictwo żelaza i metali nieżelaznych, przemysł chemiczny, maszynowy. Odpady tego typu powstają także w związku z użytkowaniem substancji niebezpiecznych, takich jak : pestycydy, lakiery, oleje mineralne, rozpuszczalniki, zużyte akumulatory i baterie, azbest.
Aby scharakteryzować odpady trzeba określić:
- źródła, warunki i wielkość wytwarzanych odpadów,
- pełną charakterystykę właściwości fizyko-chemicznych i biologicznych,
- toksykologiczne zagrożenie dla środowiska,
- możliwości utylizacji odpadów z uwzględnieniem warunków technologicznych i
ekonomicznych,
- sposoby przetwarzania odpadów w formie nie zagrażającej środowisku,
- geologiczno-technicznych uwarunkowania składowania odpadów.
Ilość i rodzaj wytwarzanych odpadów zależy od typu surowców, stosowanej technologii produkcji, postępu technicznego, konsumpcji dóbr materialnych oraz kultury i etyki ekologicznej.
Każdy produkt, który nie jest zagospodarowany i nie ma określonego przeznaczenia staje się odpadem. Każdy odpad staje się surowcem lub materiałem z chwilą jego zagospodarowania.
Zgodnie z polskim i unijnym prawem zasady postępowania z odpadami są następujące:
- zapobieganie powstawaniu odpadów i ich minimalizacja,
- zapewnienie odzysku, głównie recyklingu, odpadów, których powstania w danych warunkach techniczno-ekonomicznych nie da się uniknąć,
- unieszkodliwienie odpadów (poza składowaniem),
- bezpieczne dla ludzkiego zdrowia i środowiska składowanie odpadów, których nie da się poddać procesom odzysku lub unieszkodliwiania z powodu warunków techniczno-ekonomicznych.
Klasyfikacja odpadów przemysłowych
Za odpady przemysłowe uciążliwe dla środowiska uważa się powstające w procesach produkcyjnych stałe i ciekłe substancje oraz przedmioty poużytkowe i nieużyteczne bez dodatkowych zabiegów technicznych. Odpady przemysłowe powstają podczas wydobywania i przetwarzania różnych surowców. Główną przyczyną wytwarzania ich w nadmiernej ilości jest nieracjonalne gospodarowanie zasobami naturalnymi, które są nieodnawialne. Najwięcej tego typu produktów wytwarzają energetyka, górnictwo i przemysł metalurgiczny. Są to przede wszystkim odpady górnicze (głównie skalne) z kopalń podziemnych i odkrywkowych, osady, pyły, odpady sodowe, żużle, fosforogipsy, odpady odlewcze i pozostałe. Powstają one zazwyczaj w dużej masie i są najczęściej składowane w hołdach. W wielu przypadkach charakteryzują się znacznym ładunkiem niebezpieczeństwa ze względu na wysoką toksyczność, palność, wybuchowość. Ich różnorodność potęguje zagrożenia wskutek przedostawania się do otoczenia związków chemicznych, gazowych i płynnych, o znacznych stężeniach.
Rys1.Podział odpadów przemysłowych
Do odpadów przemysłowych należą:
· Żużle i popioły z elektrowni, elektrociepłowni, hut i stalowni;
· Szlamy powstające przy zakładach wzbogacania rud i produkujących nawozy sztuczne;
· Koksożużle i odpady wytwarzane w zakładach przeróbki ropy naftowej;
· Odpady przemysłu sodowego, siarkowego, górniczego, materiałów budowlanych i ceramicznych;
· Odpady z mechanicznych oczyszczalni ścieków;
W prawie polskim nie zdefiniowano pojęcia odpadów przemysłowych, niemniej jednak, należy przyjąć, że są to odpady powstające w wyniku prowadzenia procesów technologicznych w przemyśle. Zgodnie z przepisami rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. Nr 112, poz. 1206), do odpadów przemysłowych można zakwalifikować następujące grupy odpadów:
Grupa 01 - odpady powstające przy poszukiwaniu, wydobywaniu, fizycznej i chemicznej przeróbce rud oraz innych kopalin,
Grupa 03 - odpady z przetwórstwa drewna oraz z produkcji płyt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury,
Grupa 04 - odpady z przemysłu skórzanego, futrzarskiego i tekstylnego ,
Grupa 05 - odpady z przeróbki ropy naftowej, oczyszczania gazu ziemnego oraz pirolitycznej przeróbki węgla,
Grupa 06 - odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania produktów przemysłu chemii nieorganicznej,
Grupa 07 - odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania produktów przemysłu chemii organicznej,
Grupa 08 - odpady z produkcji, przygotowania, obrotu i stosowania powłok ochronnych (farb, lakierów, emalii ceramicznych), kitu, klejów, szczeliw i farb drukarskich,
Grupa 10 - odpady z procesów termicznych,
Grupa 11 - odpady z chemicznej obróbki i powlekania powierzchni metali oraz innych materiałów i z procesów hydrometalurgii metali nieżelaznych,
Grupa 12 - odpady z kształtowania oraz fizycznej i mechanicznej obróbki powierzchni metali i tworzyw sztucznych.
Odpady klasyfikuje się w zależności od źródeł powstawania, stopnia uciążliwości bądź stwarzania zagrożeń dla życia lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska. W problematyce dotyczącej ochrony środowiska rozpatruje się i klasyfikuje odpady, jako substancje pochodzące z produkcji lub konsumpcji, które zanieczyszczają środowisko. Przy klasyfikacji odpadów w oparciu o kryterium toksyczności i zagrożenia dla środowiska przyjmuje się, że o ich szkodliwości decyduje:
· Składnik najniebezpieczniejszy, który jednocześnie determinuje przynależność odpadów do odpowiedniej kategorii szkodliwości i określa technologię jego utylizacji,
· Toksyczność i szkodliwość odpadu dla organizmów żywych,
· Właściwości rakotwórcze substancji odpadowych,
· Zagrożenie dla wód powierzchniowych i gleb na podstawie wielkości dopuszczalnych zanieczyszczeń śródlądowych wód powierzchniowych I klasy czystości,
· Zanieczyszczenie atmosfery przez odpady pylące, wydzielające pary lub gazy szkodliwe i o nieprzyjemnym zapachu,
· Łatwość zapłonu.
Podział odpadów wg stopnia szczególnego zagrożenia dzieli je na:
· Odpady grożące zakażeniem - zawierające drobnoustroje chorobotwórcze, jaja pasożytów itp.,
· Odpady grożące skażeniem - zawierające substancje promieniotwórcze,
· Odpady szczególnie szkodliwe dla środowiska - zawierające substancje uznane przez ministra zdrowia za trucizny lub środki szkodliwe, surowe produkty i inne materiały uznane za nieprzydatne do wykorzystania gospodarczego.
Podział odpadów przemysłowych według dominującego składnika:
-metaliczne zagospodarowane prawie w 100%,
-mineralne wykorzystywane rezerwa dla przemysłu budowlanego i rolnictwa,
-niemetaliczne, należą tu: odpady przemysłu spożywczego (kości, tłuszcze),
-produkcji rolno-hodowlanej (słoma zbożowa, słoma roślin oleistych, włosie, pierze),
-przemysłu chemicznego: tworzywa sztuczne, guma, odpady petrochemiczne),
-przemysłu materiałów budowlanych (stłuczka szklana),
-przemysłu lekkiego (włókno, skóra, tekstylia),
-przemysłu drzewnego i papierowego,
-komunalne.
III. Odpady przemysłowe
Przemysł hutniczy to odpady z:
1. hut żelaza i stali
żużel zasadowy do produkcji granulatu, kwaśny i obojętny – pumeks; stalownicze – nawozy, kruszywo w drogownictwie; pyły z suchego i osady z mokrego odpylania spalin – w procesie metalurgicznym, zgorzelina z walcowania stali cała wykorzystywana gospodarczo
2. przemysłu metali nieżelaznych
odpady flotacyjne miedzi – materiał podsadzkowy, do produkcji nawozów, materiałów budowlanych; odpady przeróbcze, górnicze i hutnicze – do budowy dróg, podtorzy, do nawożenia, żużle szybowe – budowa dróg, wełna mineralna, wyroby ceramiczne
3. przemysłu aluminiowego, odlewniczego, koksochemicznego, materiałów ogniotrwałych
Odpady z górnictwa i energetyki:
Węgiel kamienny – eksploatacja i przeróbka odpady z robót przygotowawczych, flotacyjne i odpady z hałd – produkcja kruszywa , cementu i ceramiki budowlanej oraz jako materiał podsadzkowy i w robotach inżynieryjnych, gromadzenie ich na składowiskach powoduje samozapłony
Węgiel brunatny – odpady to :
iły poznańskie (konińskie) są typu illitowo-kaolinitowego z domieszką montmorylonitu – do produkcji keramzytu , ceramiki budowlanej, płuczki wiertniczej, cementu
iły turoszowskie – przemysł materiałów ogniotrwałych, chemiczny, ceramiczny, cementowy
iły bełchatowskie – produkcja węgli generatorowych, tektury, płyt pilśniowych i nawozów sztucznych
Odpady paleniskowe to popioły lotne i żużel powstające przy spalaniu paliw stałych:
- do produkcji cementu,
- betonu,
- kruszywa,
- ceramiki,
- podłoży uszczelniających składowiska,
- materiał podsadzkowy,
Zagospodarowanie odpadów
Ustawa o odpadach w szczegółowy sposób w swoich załącznikach określa kategorie i rodzaje odpadów, składniki odpadów, ich właściwości a także procesy odzysku oraz procesy unieszkodliwiania odpadów, w tym odpadów przemysłu chemicznego. W zależności od rodzaju i charakterystyki odpadu, stosuje się odpowiednie technologie do jego utylizacji.
Na rynku polskim istnieje szereg firm, które w sposób profesjonalny, zgodnie z obowiązującymi przepisami mogą dokonywać utylizacji odpadów przemysłu chemicznego.
Przedsiębiorstwa, które prowadzą odzysk lub unieszkodliwianie odpadów obowiązane są do uzyskania zezwolenia na prowadzenie takiej działalności. Wspomniane zezwolenie jest wydawane, w drodze decyzji, przez regionalnego dyrektora ochrony środowiska, marszałka województwa lub starostę (w zależności od rodzaju przedsięwzięcia), na czas oznaczony nie dłuższy niż 10 lat.
Zezwolenie na prowadzenie odzysku lub unieszkodliwiania odpadów, wydaje się na wniosek, który powinien zawierać:
wyszczególnienie rodzajów odpadów przewidywanych do odzysku lub unieszkodliwiania; w przypadku gdy określenie rodzaju jest niewystarczające do ustalenia zagrożeń jakie te odpady mogą powodować dla środowiska, właściwy organ może wezwać wnioskodawcę do podania podstawowego składu chemicznego i właściwości odpadów;
określenie ilości odpadów poszczególnych rodzajów poddawanych odzyskowi lub unieszkodliwianiu w okresie roku;
oznaczenie miejsca prowadzenia działalności w zakresie odzysku lub unieszkodliwiania odpadów;
wskazanie miejsca i sposobu oraz rodzaju magazynowanych odpadów, a w przypadku działań polegających na przetwarzaniu odpadów zawierających azbest w urządzeniach przewoźnych – wskazanie sposobu oraz rodzaju magazynowanych odpadów;
szczegółowy opis stosowanych metod odzysku lub unieszkodliwiania odpadów, w tym wskazanie procesu odzysku lub unieszkodliwiania zgodnie z załącznikami 5 lub 6 do ustawy oraz opis procesu technologicznego;
przedstawienie możliwości technicznych i organizacyjnych pozwalających należycie wykonywać odzysk lub unieszkodliwiania odpadów, ze szczególnym uwzględnieniem kwalifikacji zawodowych lub przeszkolenia pracowników oraz liczby i jakości posiadanych instalacji i urządzeń odpowiadających wymaganiom ochrony środowiska;
przewidywany okres wykonywania odzysku lub unieszkodliwiania odpadów.
W zezwoleniu na prowadzenie odzysku lub unieszkodliwiania odpadów, określa się:
rodzaj i ilość odpadów przewidywanych do odzysku lub unieszkodliwiania w okresie roku;
miejsce i dopuszczone metody odzysku lub unieszkodliwiania odpadów, ze wskazaniem procesu odzysku lub unieszkodliwiania zgodnie z załącznikami 5 lub 6 do ustawy, oraz opis procesu technologicznego;
dodatkowe warunki prowadzenia odzysku lub unieszkodliwiania odpadów, jeżeli wymaga tego specyfika odpadów, w szczególności niebezpiecznych, lub potrzeba zachowania wymagań ochrony życia, zdrowia ludzi lub ochrony środowiska;
miejsce i sposób magazynowania odpadów, a w przypadku działań polegających na przetwarzaniu odpadów zawierających azbest w urządzeniach przewoźnych – wskazanie sposobu oraz rodzaju magazynowanych odpadów.
Zezwolenie wydaje się po kontroli przez wojewódzkiego inspektora ochrony środowiska funkcjonowania instalacji i urządzeń służących do unieszkodliwiania odpadów, a w przypadku działań polegających na przetwarzaniu odpadów zawierających azbest w urządzeniach przewoźnych – po przeprowadzeniu, w pierwszym miejscu eksploatacji danego urządzenia, kontroli przez wojewódzkiego inspektora ochrony środowiska.
Przykładowymi firmami zajmującymi się utylizacją odpadów m.in. przemysłu chemicznego są:
Argenton – www.argenton.pl;
Chimeric-Septos Sp. z o.o. - www.chimirec-septos.pl;
Troxi – Zakład Obrotu Odpadami - www.troxi.com.pl;
Utylinia – www.utylinia.pl;
Malex – Zakład Utylizacji Odpadów - www.malex.lodz.pl.
V. Unieszkodliwianie odpadów
Unieszkodliwianie odpadów polega na poddawaniu ich procesom przekształcania biologicznego, fizycznego lub chemicznego w celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożeń dla życia lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska.
Unieszkodliwianie odpadów obejmuje:
* Składowanie odpadów,
* Spalanie odpadów – mineralizację odpadów
* Zgazowanie i pirolizę (odgazowanie)
* Przerób na paliwo stałe
* Kompostowanie
*Fermentację metanową w komorach
Decyzje o wyborze sposobu postępowania z odpadami powinny uwzględniać inwentaryzację, analizę i prognozę gospodarki odpadami.
Składowanie
- Wysypisko odpadów komunalnych przeznaczone jest przeznaczone do unieszkodliwiania odpadów komunalnych lub komunalno podobnych powstających na terenie objętym obsługa (gmina, miasto)
- Składowanie na składowisku odpadów występuje zawsze jako metoda uzupełniająca, albo jako końcowy element procesu zagospodarowania
- Z procesu kompostowania pozostaje około 40%-50% odpadu technologicznego do składowania
- Z procesu spalania pozostaje około 40%-60% odpadu do składowania
- Unieszkodliwiane przez składowanie na składowisku odpadów komunalnych mogą być następujące rodzaje odpadów:
* Gospodarczo-bytowe
* Wielkogabarytowe
* Żużel i popiół
* Gruz budowlany
* Odpady przemysłowe o charakterze komunalnych
Termiczne metody unieszkodliwiania odpadów
- Najbardziej radykalne metody unieszkodliwiania odpadów w zakresie znaczącej redukcji objętości oraz zapewnieniu pełnej higieny pozostałości po spaleniu
- Wymagają one budowy kosztownych instalacji do samego spalania, a także stosowania wysokosprawnych metod oczyszczania gazów spalinowych
- Koszty inwestycyjne spalarni są najwyższe ze wszystkich metod unieszkodliwiania odpadów komunalnych.
- Spalanie pozwala na znaczące zmniejszenie ilości odpadów kierowanych na składowiska (o 80-90% objętościowo, 40-60% wagowo)
- W wyniku procesu unieszkodliwiania odzyskuje się energię cieplną, którą można wykorzystać do ogrzewania osiedli lub przetworzyć na energię elektryczną
- Efektywność stosowania omawianej metody unieszkodliwiania jest odpowiednio wysoka wartość opałowa odpadów
-Metody termiczne unieszkodliwiania odpadów:
1) Spalanie
2) Piroliza
Wykorzystanie odpadów przemysłowych
Odpady przemysłowe wykorzystywane są głównie do mikroniwelacji oraz budowy domów mieszkalnych i dróg. Dodatkowo niedawno zaczęto stosować je również do rekultywacji terenów zdegradowanych przez górnictwo oraz wypełniania wyrobisk kopalnianych. Niestety wciąż bardzo wiele odpadów trafia na wysypiska. Według danych GUS na składowiskach i hałdach przemysłowych w Polsce obecnie zdeponowane są około 2 mld ton odpadów. Dodatkowo Stowarzyszenie Polskich Przedsiębiorców Gospodarki Odpadami (SPPGO) określa, że co roku wytwarzane jest kolejne 120 mln ton odpadów, co sytuuje nasz kraj w grupie głównych wytwórców odpadów przemysłowych w Europie, zarówno w kategoriach bezwzględnych, jak i w odniesieniu do poziomu gospodarczego. Niestety liczba ta nie określa faktycznego rynku odpadów. Większość z nich bowiem albo nie nadaje się do wykorzystania lub unieszkodliwienia, albo też pozostaje w gestii takich zakładów, jak huty, kopalnie czy kombinaty azotowe, i nie podlega obrotowi. Stowarzyszenie Polskich Przedsiębiorców Gospodarki Odpadami rzeczywisty rynek odpadów szacuje na około 150 tys. ton rocznie. Z jego obserwacji wynika jednak, że w chwili obecnej ujawniony rynek wynosi mniej więcej połowę tej wartości, co w przełożeniu na złotówki daje około 90 mln zł na rok.
Bibliografia
[1] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach.(Dz.U.01.62.628 z dn. 20 czerwca 2001 r.).
[2] Jednolita klasyfikacja odpadów. Aleksandrowicz A., Borkiewicz j., Kempka E., Mieczkowska E., Morgen-Lewińska
E., Polkowski J., Sieja L., Siuta J., Szpadt R., Wasiak G., Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 1993.
[3] Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. (Dz.U. Nr 112, poz. 1206).
[5] GUS Ochrona Środowiska,