Recykling jest jedną z metod ochrony środowiska, mającą na celu ograniczanie zużycia surowców, a co z tym związane zmniejszenie ilości produkowanych odpadów. Jest to odzysk surowców wtórnych, który polega na przywracaniu ich do obiegu i ponownym ich wykorzystaniu. Można powiedzieć, że recykling odpadów obejmuje trzy fazy: pozyskiwanie surowców wtórnych z odpadów poprodukcyjnych i poużytkowych, uzdatnianie (np. segregowanie, czyszczenie, rozdrabnianie, wykorzystanie gospodarcze.
Podstawą recyklingu powinna być zasada racjonalnego wykorzystania dóbr - „zasada 3U”:
- unikaj, czyli ogranicz kupowanie i konsumpcję towarów, które nie są człowiekowi niezbędne do życia,
- użyj, czyli wykorzystaj ponownie towar kilka razy oraz kupuj produkty, które są pakowane w opakowania nadające się do wielokrotnego użytku,
- utylizuj, czyli poddawaj odpady recyklingowi bądź składuj je w sposób bezpieczny dla środowiska.
Cele recyklingu:
- maksymalizacja ponownego wykorzystania tych samych materiałów,
- ochrona surowców naturalnych,
- ochrona środowiska,
- oszczędność energii,
- kontrola nad spowalnianiem zwiększania się powierzchni wysypisk śmieci
Recyklingowi mogą być poddawane różne materiały. Głównie mówi się o zbiórce papieru, plastiku, szkła, aluminium czy nawet stali i ich ponownym wykorzystywaniu do produkcji nowych przedmiotów codziennego użytku. Nie ma problemu z sortowaniem tych materiałów, ponieważ surowce te są łatwe do rozpoznania i recyklingu. Poddana recyklingowi może być większość rodzajów papieru, z jakimi człowiek ma na co dzień do czynienia. Trzeba jednak pamiętać, iż podstawą recyklingu papieru jest gromadzenie dużych ilości czystego, niczym nieskażonego oraz dobrze przesortowanego, suchego papieru. Szklanych butelek nie należy mieszać z innego rodzaju szkłem jak np. tym pochodzącym z żarówek, talerzy, naczyń szklanych czy szyb samochodowych. Rozbite szkło jest również trudne do przesortowania i wydajnego ponownego wykorzystania. Głównym problemem w zakresie recyklingu tworzyw sztucznych jest to, iż różnych rodzajów tworzyw sztucznych nie wolno ze sobą mieszać i tak zmieszanych poddawać recyklingowi. Niewielka ilość złego czy też niepasującego typu plastiku może zniszczyć całą partię przetwarzanych materiałów. Segregacja wymieszanych odpadów wymaga po ich odbiorze kosztownych i skomplikowanych urządzeń technologicznych oraz zaplecza technicznego. Przepisy zakazują również mieszania odpadów niebezpiecznych oraz mieszania odpadów niebezpiecznych z odpadami obojętnymi (innymi niż niebezpieczne).
Korzyści płynące z recyklingu:
- zmniejszenie ilości produkowanych śmieci,
- wydajniejsze zużycie energii,
- mniejsza liczba wysypisk śmieci,
- oszczędność ograniczonych zasobów surowcowych,
- tworzenie nowych miejsc pracy,
- budowa silnej gospodarki kraju
Zgodnie z polskimi przepisami odpady powinny być zbierane w sposób selektywny (wybiórczy). Odpowiednia ustawa zobowiązuje do organizowania takiego systemu zbierania odpadów, aby były one wysortowane. Selektywne zbieranie odpadów to takie zbieranie odpadów, w ramach którego dana grupa odpadów obejmuje jedynie rodzaje odpadów charakteryzujące się takimi samymi właściwościami. Ten system zbierania odpadów polega na sortowaniu odpadów u źródła, tj. oddzielaniu poszczególnych asortymentów i oddzielnym składowaniu. Selektywne zbieranie odpadów może być prowadzone w różny sposób. Najczęściej stosowany spotykany jest system oznakowanych kontenerów ustawionych przede wszystkim na terenie osiedli mieszkaniowych. Innym sposobem jest tzw. system worków. Polega on na tym, że firma zajmująca się odbiorem od mieszkańców odpadów komunalnych dostarcza worki, w których każdy właściciel posesji gromadzi oddzielnie papier, szkło, tworzywa sztuczne i metale. Po zapełnieniu worków przekazuje je firmie wywozowej, która dostarcza w ten sposób zebrane odpady do sortowni.
Zbiórka selektywna odpadów u źródła ich powstawania obniża koszty sortowania przez przedsiębiorstwo oczyszczania, a tym samym opłaty dla ludności za wywóz i utylizację. Poza tym dzięki niemu odzyskuje się surowce wtórne i kieruje do dalszego wykorzystania. Niestety, w większości miast i miejscowości w Polsce zbiórka odpadów odbywa się poprzez gromadzenie różnych odpadów w pojemnikach lub kontenerach i ich wywóz na wysypiska, bez odzyskiwania surowców wtórnych.
RECYKLING ORGANICZNY
Biologiczny odzysk odpadów (recykling odpadów) jest to obróbka tlenowa, w tym kompostowanie, lub beztlenowa odpadów, które ulegają rozkładowi biologicznemu w kontrolowanych warunkach przy wykorzystaniu mikroorganizmów, w wyniku której powstaje materia organiczna lub metan; składowanie na składowisku odpadów nie jest traktowane jako recykling organiczny.
Obecnie w Polsce odpady organiczne stanowią około 30% wszystkich odpadów komunalnych. Jest to ilość, która powinna być w odpowiedni sposób zagospodarowana. Niestety nadal w Polsce dominującą formą zagospodarowania odpadów biodegradowalnych jest ich składowanie. Kompostowanie i fermentacja to technologie, które zapobiegają składowaniu odpadów biologicznych.
Kompostowanie
Kompostowanie stanowi zachodzący w tlenowych warunkach mikrobiologiczny proces, prowadzący do częściowej mineralizacji i humifikacji materii organicznej. W wyniku mineralizacji związków organicznych uwalniane są min.: dwutlenek węgla, amoniak, azotany. Wyzwolona w procesach rozkładu substancji organicznej z udziałem tlenu energia wykorzystywana jest w części do budowy nowych form materii, cześć energii uwalniana jest do otoczenia, ale znaczna jej cześć ogrzewa kompostowane złoże okresowo do temperatury 60-70°C.
Procesowi kompostowania stawia się z reguły dwa zasadnicze cele:
Unieszkodliwienie, tj. przekształcenie odpadów zawierających łatwo rozkładalne substancje organiczne oraz drobnoustroje chorobotwórcze w materiał stabilny, nie uciążliwy dla otoczenia, bezpieczny pod względem sanitarno-higienicznym, łatwy do magazynowania, transportu i stosowania.
Produkcję wysokowartościowego nawozu organicznego – kompostu – nie zawierającego nadmiernych ilości składników szkodliwych dla środowiska (głównie metali ciężkich oraz trudno rozkładalnych substancji organicznych) przy jednoczesnym spełnieniu celu pierwszego.
Osiągnięcie celu 2 jest możliwe w następujących przypadkach:
selektywnej biodegradacji organicznych odpadów przemysłowych;
selektywnej zbiorki organicznej frakcji odpadów komunalnych (odpadów kuchennych, ogrodowych) oraz ich przeróbki, również z dodatkiem osadów ściekowych, w centralnych lub lokalnych kompostowniach, w tym również w kompostowniach przydomowych obsługiwanych przez mieszkańców.
Do przerobu na kompost najlepiej nadają się odpady bogate w rozkładalne substancje organiczne oraz zawierające odpowiednią ilość innych składników nawozowych, w tym azotu.
- odpady „zielone” z pielęgnacji ogrodów (wyplewione chwasty usunięte najpóźniej w fazie kwitnienia, skoszona trawa, pocięte na kawałki drobne gałązki, liście, słoma, siano, trociny, kora, wióry drzewne itp.)
- odpady organiczne – np. z przygotowania posiłków, obierki z ziemniaków, owoców i warzyw, fusy z kawy i herbaty, niezjedzone i zepsute potrawy, potłuczone skorupki jaj,
- pocięty papier i tektura.
Przebieg procesu kompostowania
Przy zachowaniu optymalnych warunków kompostowanie przebiega w czterech fazach charakteryzujących się różną aktywnością określonych grup mikroorganizmów:
I Faza: wstępnego kompostowania, mezofilna lub wzrostu temperatury, która trwa krótko, do kilku dni.
II Faza: intensywnego kompostowania, termofilna lub wysoko temperaturowa, która może trwać od kilku dni do kilku tygodni. W tej fazie zostają rozłożone łatwo rozkładalne związki organiczne, a produktami tego rozkładu są woda, dwutlenek węgla (CO2) i amoniak (NH4).
III Faza: zwana kompostowaniem właściwym, najczęściej zaczyna się w 3 - 5 tygodniu i trwa przez dalsze 3 - 5 tygodni. Charakterystyczny dla tej fazy jest spadek temperatury, przekształcanie trudno rozkładalnych związków (tj.: lignina, tłuszcze, woski, żywice) przez mezofilne bakterie i grzyby oraz wyraźne zmniejszenie objętości odpadów.
IV Faza: dojrzewania kompostu, zwana również kompostowaniem wtórnym, następuje w niej dalsze wychładzania materiału, tworzy się stabilna frakcja kompostu (huminy), dochodzi do wzmożonego pojawiania się makrofauny (roztoczy, dżdżownic), czas trwania tej fazy może sięgać kilku miesięcy.
Optymalne warunki kompostowania
Do najważniejszych parametrów charakteryzujących procesy zachodzące w kompostowanym materiale możemy zaliczyć: temperaturę, wilgotność, stosunek węgla do azotu (stosunek C/N), poziom pH, stopień napowietrzania oraz strukturę fizyczną materiału organicznego (Huang i in. 2004).
temperatura – jest jednym z najbardziej reprezentatywnych parametrów procesu kompostowania , jej zmiany zależą od szybkości i stopnia mineralizacji materii organicznej oraz aktywności procesów mikrobiologicznych. Optymalna do biologicznej stabilizacji to przedział pomiędzy 45 a 55°C, z małymi różnicami w zależności od etapu procesu.
wilgotność – jest czynnikiem limitującym intensywność zachodzących reakcji biochemicznych, skutkiem czego jest utrzymująca się na odpowiednim poziomie w trakcie przemian temperatura.
stosunek węgla do azotu – jest miarą podatności składników organicznych na rozkład mikrobiologiczny. Waha się on w granicach od 25:1 do 35:1.
poziom pH - masy kompostowej może być dobrym wskaźnikiem przebiegu procesu jej dojrzewania. Wartość pH 6,7 – 9,0 zapewnia poprawny przebieg procesów mikrobiologicznych natomiast optimum pH zawiera się w granicach 5,5 i 8,0 (Miller 1992).
stopień napowietrzania – jest niezbędny w celu dostarczenia odpowiedniej ilości tlenu koniecznego do prawidłowego przebiegu procesu biologicznej aktywności mikroorganizmów, usuwania nadmiaru wilgoci oraz ciepła. Ponadto organizmy uczestniczące w procesach kompostowania wymagają obecności tlenu. Zbyt intensywne dostarczanie powietrza może wpływać ujemnie na proces kompostowania, co związane jest z procesem wychładzania. Szczególnie niepożądane jest to zjawisko w fazie termofilnej.
struktura fizyczna materiału organicznego – mniejsze ziarna mają większą powierzchnię właściwą, która w początkowej fazie kompostowania jest wystawiona na działanie mikroorganizmów. Mniejsze cząstki powodują również większą jednorodność mieszaniny jak również lepszą izolację cieplną pryzmy kompostowej. Rozdrobnienie jednak nie może być zbyt duże ponieważ może to utrudniać dostęp tlenu i usuwanie dwutlenku węgla z odpadów.
Możliwości wykorzystania kompostów
Komposty powstałe z odpadów komunalnych mogą być wykorzystywane w sektorach gospodarki takich jak leśnictwo, rolnictwo, ogrodnictwo, sadownictwo, a także do zakładania i pielęgnacji zieleni miejskiej, rekultywacji gruntów zdegradowanych oraz odtwarzania gleb w budownictwie i drogownictwie. Za największego potencjalnego odbiorcę kompostu powinno się uznawać rolnictwo, jednak ilości kompostu wykorzystywanego w tym sektorze są obecnie nadal małe. Kompost może być wykorzystywany jako ściółka wokół drzew i krzewów lub do zabudowy trawników, do budowy boisk, dróg, rekultywacji placów budów. Jako materiał poprawiający właściwości gleb może być wykorzystywany do wytwarzania warstwy uprawnej, jako podłoże, w celu poprawiania walorów estetycznych krajobrazu oraz zredukowania parowania i zahamowania rozwoju chwastów terenów przemysłowych oraz podczas eksploatacji i zamykania składowisk odpadów. Coraz częściej zamykane są dotychczasowe kopanie kruszywa. Wymagana jest od ich właścicieli rekultywacja wyrobisk. Przy zastosowaniu kompostu proces ten jest o wiele bardziej efektywny niż w przypadku pokrywania zboczy wyrobiska jedynie warstwą gruntu.
Dobry kompost, niezależnie od metody otrzymywania, powinien charakteryzować się takimi cechami organoleptycznymi, jak: barwa od brunatnej do czarnej, zapach i konsystencja świeżej ziemi ogrodniczej, struktura gruzełkowata, sypka. Nie dopuszczany jest silny zapach gnilny lub specyficzny i nieprzyjemny.
Kompostowanie umożliwia znaczna redukcję, szczególnie objętościową, wynoszącą od 40 do 75% wyjściowego wsadu. Kompost jest znakomitym, tanim nawozem organicznym (ang. organic fertilizer). Termin „nawóz organiczny” oznacza, że produkt oddziałuje na właściwości fizyczne i biologiczne gleby, powodując: polepszenie stabilności strukturalnej gleby, przepuszczalności, wymiany gazowej i wodnej pomiędzy glebą a powietrzem, wzrost możliwości retencji wody i wymiany kationowej (tzn. „zbiornik” lub „spiżarnia” elementów odżywczych).