20030831200339id#953 Nieznany

Wydział: Mechaniczny Technologiczny

Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji

Grupa: 8

Semestr: II














PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH































Sekcja:




1. Wstęp



W państwach Unii Europejskiej już w latach osiemdziesiątych szczególną uwagę zwrócono na zagrożenia ekologiczne powstające w czasie produkcji, dystrybucji i utylizacji opakowań. Jednym z najważniejszych problemów okazało się deponowanie opakowań poużytkowych na wysypiskach. Ten sposób zagospodarowania odpadów, dających się przetworzyć przemysłowo, a w wielu przypadkach wartościowych surowców, nie jest ekonomicznie oraz ekologicznie uzasadniony, gdyż powoduje:

Presja organizacji ekologicznych, wprowadzone systemy organizacyjno-prawne dotyczące selektywnej zbiórki pod kątem wtórnego przetwórstwa oraz wzrost wiedzy w zakresie ochrony środowiska, zmobilizowały przemysł do poszukiwań nowych, korzystniejszych rozwiązań z punktu widzenia ochrony środowiska. Dokonano jednocześnie znaczącego postępu w metodach utylizacji, a deponowanie odpadów opakowaniowych na wysypiskach ograniczono do minimum.

Obecnie preferowane są te rodzaje opakowań, które są przydatne do ponownego przetwórstwa (recykling), spalania z odzyskiem energii lub innych termicznych metod utylizacji. Ciągle prowadzone są również prace badawcze nad nowymi materiałami opakowaniowymi, które ulegają biodegradacji i są przydatne do kompostowania. W ostatnich latach wprowadzone zostały już na rynek opakowania z takich materiałów lecz ich ceny w porównaniu do tradycyjnych tworzyw sztucznych są jeszcze stosunkowo wysokie.





2. RECYKLING - Podstawy przyrodnicze i prawne


Globalna analiza zasobów energetycznych na kuli ziemskiej zmusza nas do spojrzenia na Ziemię jak na kosmiczny obiekt energetyczny. Dla obiektu tego bilans energii jest równy zeru, tzn. Ziemia tyle samo energii pochłania, co wypromieniowuje w kosmos. Ta równowaga termodynamiczna Ziemi zachodzi przy takiej średniorocznej temperaturze na powierzchni planety, że możliwe jest na niej życie w całym bogactwie swej różnorodności. Wartość średniorocznej temperatury jest z kolei silnie uzależniona od obiegu węgla pierwiastkowego w przyrodzie. Intensywność i sposób tego obiegu wyznacza stosunek ilości węgla obecnego w atmosferze ziemskiej, w skorupie ziemskiej i na powierzchni Ziemi pod postacią biomasy.

W skorupie ziemskiej, w warstwie o grubości 17 km, zawartość węgla wynosi 0,09% masy Ziemi. Skoncentrowane globalne zasoby węgla w postaci złóż są następujące:

światowe zasoby gazu ziemnego ~ 400 mld ton

światowe zasoby ropy naftowej ~ 100 mld ton

światowe zasoby ciekłych węglowodorów w łupkach bitumicznych i piaskach ~ 870 mld ton

światowe zasoby węgla kamiennego ~ 650 mld ton

światowe zasoby węgla brunatnego ~ 250 mld ton

ŚWIATOWE ZASOBY PALIW KOPALNYCH RAZEM ~ 2 270 mld ton

Poza tym woda morska zawiera ok. 100 razy więcej węgla, niż jest go we wszystkich organizmach żywych na Ziemi. Rośliny przyswajają rocznie dzięki fotosyntezie około 2•1011 ton węgla. W atmosferze ziemskiej w obecnej epoce geologicznej, tylko 0,03% objętościowo to dwutlenek węgla CO2.

Ale i tak oznacza to, że węgla w powietrzu jest dwukrotnie więcej niż w organizmach żywych. Naruszenie tych stosunków bądź przez siły Natury (oddziaływanie Kosmosu, energia wulkanów) bądź w wyniku gospodarczej działalności człowieka, prowadzi do zmian klimatycznych i zmiany warunków przyrodniczych życia człowieka.

Przyroda w odwiecznym procesie obiegu węgla pierwiastkowego złożyła w skorupie ziemskiej depozyt węglowodorów, będących dla nas kopalnymi (konwencjonalnymi) surowcami energetycznymi, w ilości łącznej 2270 mld ton. To bardzo mało biorąc pod uwagę fakt, że powstawał on przez 50 milionów lat. Gdyby przykładowo depozyt ten był dwukrotnie większy, nie istniałoby życie na Ziemi w obecnej formie. Tak więc, jak widać, przyroda bardzo ostrożnie postępuje z węglem, w przeciwieństwie do Człowieka.

W ciągu 100 lat eksploatacji złóż kopalnych nośników energii zmniejszyły się one o połowę. Szacuje się, że starczy ich na następne 100 lat.

Dużymi zasobami węgla w Przyrodzie dysponują również wysypiska odpadów komunalnych i niektórych przemysłowych deponujących materię odpadową. Np. odpady komunalne z chemicznego punktu widzenia w około 70% wagowo zbudowane są z węglowodorów zbudowanych na bazie węgla.

Bardzo istotną rolę w procesie obiegu węgla spełnia biomasa. Biomasa wypełnia swoją rolę w Przyrodzie wykonując działania energetyczne w różny sposób :

temperatura liści jest średnio o 2°C wyższa niż temperatura dolnej części łodygi. Biomasa to wielki generator ciepła na Ziemi.

biomasa przyswaja węgiel pod postacią CO2 z atmosfery ziemskiej,

obumarła biomasa przykrywa powierzchnię Ziemi ustalając jej warunki równowagi termodynamicznej,

obumarła biomasa podlega w warstwach powierzchniowych ziemi fermentacji tlenowej i beztlenowej zwracając tym samym atmosferze węgiel pod postacią CO2 i CH4,

obumarła biomasa fermentując w warstwach powierzchniowych ziemi podwyższa ich temperaturę,

obumarła biomasa deponuje w ziemi określoną ilość węgla.

Biorąc pod uwagę fakt rozmaitych funkcji, jakie wypełnia biomasa, nie wydaje się właściwe pozbywanie się całej ilości obumarłej biomasy poprzez spalanie.

Oprócz biomasy odpadowej powstałej w sposób naturalny w Przyrodzie deponowana jest biomasa będąca wynikiem konsumpcji i działalności gospodarczej człowieka. Np. na wysypiskach odpadów komunalnych około 37% wagowo to odpady biologiczne stanowiące biomasę. Dużymi zasobami biomasy dysponują także oczyszczalnie ścieków komunalnych i niektórych przemysłowych.

Energia promieniowania słonecznego, szczególnie promieniowania w zakresie widzialnym i promieniowania cieplnego, jest źródłem naturalnych, kopalnych surowców energetycznych powstałych na Ziemi w procesie fotosyntezy przed milionami lat oraz biomasy powstającej w rocznym cyklu wegetacji roślin. Wartość energetyczna biomasy jest 7,5 - krotnie większa niż wynosi zapotrzebowanie świata na energię.

Najbardziej aktualnym problemem ekologicznym współczesnego świata jest globalna sprzeczność między prognozą zapotrzebowania na wzrost zużycia energii w skali świata o 100% w latach 1995-2045, a koniecznością ograniczenia w tym czasie o połowę emisji gazów zatruwających środowisko. Przyrost ludności na świecie oraz dążenie wszystkich społeczności do wzrostu dobrobytu będą utrwalały tendencję do wzrostu zużycia energii. Z drugiej strony, zagrożenia ekologiczne Ziemi wymuszać będą działania na rzecz ograniczenia emisji gazów. Bez ograniczenia o połowę emisji gazów toksycznych i powodujących zmianę klimatu, poprawa równowagi ekologicznej w skali świata nie może nastąpić. Jeśli ta teza jest prawdziwa - a nikt nie jest w stanie tego sprawdzić poprzez laboratoryjną symulację - to ludzkość może się ocalić, albo przez niedopuszczenie do eksplozji konsumpcji energii, albo przez niewyobrażalnie szybki rozwój nowych technik i technologii produkcji. Jak dotychczas, tendencja do wzrostu konsumpcji energii i potrzeba ograniczenia emisji gazów są traktowane jako sprzeczność.

Niszczenie środowiska i zasobów naturalnych jest jednym z najpoważniejszych problemów współczesnego świata. Obserwuje się je w każdej skali - poczynając od naszego bezpośredniego otoczenia, a kończąc na kuli ziemskiej. Działalność człowieka wpływa ujemnie na środowisko poprzez :

wyczerpywanie zasobów nieodnawialnych, takich jak surowce mineralne,

nadmierne eksploatowanie zasobów odnawialnych, takich jak lasy, łowiska itp.,

zanieczyszczenie naturalnych ekosystemów,

degradowanie podstawowych dóbr, takich jak czyste powietrze, woda i gleba, między innymi poprzez zaniedbania w dziedzinie zagospodarowania odpadów.

Degradacja środowiska jest efektem niezależnych działań miliardów użytkowników zasobów środowiska. Przyczyny leżące u podłoża degradacji tkwią w przyczynach indywidualnych decyzji bazujących na :

dostępnej informacji o środowiskowych skutkach korzystania z zasobów,

preferencjach konsumentów,

technologiach dostępnych producentom,

stopie procentowej, za pomocą której dyskontuje się przyszłe efekty podejmowanych działań,

prawach własności decydujących o rozkładzie zasobów,

relacjach cenowych decydujących o rynkowej wartości posiadanych zasobów,

kulturowych i prawnych ograniczeniach indywidualnych zachowań wyznaczających zakres możliwych działań.

Decyzje użytkowników środowiska mogą być racjonalne z prywatnego punktu widzenia, niemniej okazują się destruktywne z punktu widzenia społecznego - naruszają bowiem interesy zarówno obecnego, jak i przyszłych pokoleń. Przemiany w zakresie świadomości stworzyły ideę rozwoju zrównoważonego, który musi spełniać trzy zasady :

ekonomiczna zasadność,

przyjazność dla środowiska,

akceptowalność społeczna.

W dziedzinie ekologii racjonalna gospodarka odpadami, racjonalizacja zużycia energii oraz wprowadzanie odnawialnych źródeł energii - pozwalają spełniać powyższe zasady rozwoju zrównoważonego.

Najpoważniejszym źródłem energii odnawialnej jest biomasa.

Z energii biomasy korzystamy w niewielkim stopniu. Z biegiem czasu podlega ona procesom mineralizacji tracąc swoje właściwości paliwowe na rzecz właściwości nawozowych.

Biomasa, podlegając corocznej odnowie, zaliczana jest do odnawialnych źródeł energii (OZE). Do odnawialnych źródeł energii należą również źródła wytworzone przez Przyrodę w inny sposób: siłą wiatru, cieplne i fotowoltaiczne działanie Słońca, energia wodna, geotermalna, itd.

Na Ziemi deponowane są również surowce energetyczne pochodzące z gospodarczej działalności człowieka - odpadowe surowce energetyczne). Odpadowe surowce energetyczne (OSE) łącznie z odnawialnymi surowcami energetycznymi stanowią niekonwencjonalne (alternatywne) źródła energii. Wykorzystanie alternatywnych surowców energetycznych prowadzi do wytworzenia "energii środowiskowej". Odpadowe surowce energetyczne to przede wszystkim gazy odpadowe poreakcyjne bogate w tlenek węgla lub/i wodór, odpady komunalne, niektóre odpady przemysłowe i specjalne, w tym niebezpieczne oraz biomasa pochodząca z produkcji wyrobów drewnianych, z oczyszczalni ścieków, a także z upraw celowych, np. rzepaku. W szczególnych przypadkach odpadowymi surowcami energetycznymi mogą być także gorące popioły i gorące gazy spalinowe.

Najpoważniejszą grupą w klasie odpadowych surowców energetycznych są odpady komunalne. Odpady komunalne tworzą tzw. antropogeniczne złoża surowców energetycznych.

Antropogeniczne złoża surowców energetycznych nie różnią się zbytnio chemicznie od konwencjonalnych (kopalnych) surowców energetycznych.

W przyrodzie występują dwa podstawowe nośniki energii: węgiel i wodór oraz związki tych pierwiastków tworzące węglowodory.

Czysty węgiel i czysty wodór są paliwami ekologicznymi. W wyniku spalania tych paliw powstaje dwutlenek węgla i para wodna. W wyniku spalania węglowodorów gazowych, ciekłych lub stałych, oprócz dwutlenku węgla i pary wodnej powstają także szkodliwe substancje. Tak więc, nie o każdej substancji złożonej z węglowodorów możemy powiedzieć, że jest paliwem, które można stosować w celach energetycznych, chociaż można dla niego wyznaczyć ciepło spalania i wartość opałową.

Złoża węglowodorów, będących bazą surowcową do produkcji paliw ekologicznych, to nie tylko kopalne złoża surowców energetycznych: węgiel (węglowodór zredukowany do węgla), ropa naftowa i gaz ziemny, to także antropogeniczne złoża surowców energetycznych - odpady komunalne. Odpady komunalne w około 70% swej masy zawierają substancje biologiczne, organiczne i pochodzenia organicznego zbudowane z węglowodorów.

W Polsce na 20 000 wysypiskach nagromadzonych jest już około 4 mld ton odpadów komunalnych. Ponadto przyjmując, że w Polsce żyje 40 mln obywateli i każdy z nich "produkuje" 250 kg odpadów (śmieci) rocznie, otrzymujemy roczny przyrost masy odpadów komunalnych w wielkości 10 mln ton


3. Tworzywa sztuczne.



Jednymi z najtrudniejszych do usunięcia odpadów są tworzywa sztuczne.

Tworzywami sztucznymi nazywamy materiały heterogeniczne, dwu- lub wieloskładnikowe, w których najważniejszym składnikiem są polimery.

Polimer jest związkiem wielkocząsteczkowym, zbudowanym z dużej liczby powtarzających się i połączonych za sobą identycznych elementów podstawowych, zwanych merami lub jednostkami strukturalnymi.

Na tworzywa sztuczne, oprócz polimerów, składają się określone dodatki lub środki pomocnicze: wypełniacze, nośniki, stabilizatory, zmiękczacze, barwniki, pigmenty, środki smarujące i inne.

Ze względu na pochodzenie wyróżniamy:

Polimer składający się tylko z jednego rodzaju merów nazywamy homopolimerem, a taki, który składa się z więcej rodzajów merów- hopolimerem.

Wyróżniamy dwa rodzaje polimerów biorąc pod uwagę ich właściwości użytkowe i technologiczne:

 

Termoplasty odznaczają się zwykle budową liniową, łatwo miękną podczas ogrzewania i twardnieją po ostygnięciu. Nawet używane wiele razy nie ulegają degradacji chem. Ani zanikowi plastyczności i zdolności do formowania , co daje możliwość przetwarzania odpadów. Do termoplastów zaliczamy:

Duroplasty termoutwardzalne odznaczają się budową sieciową, miękną początkowo w procesie ogrzewania, ale podtrzymywane w podwyższonej temperaturze twardnieją. Przemiana jest nieodwracalna.

Duroplasty chemoutwardzalne utwardzają się już w temp. Pokojowej w wyniku reakcji chem. z utwardzaczami.

Składniki, które wchodzą w skład tworzyw sztucznych a nie zaliczają się do polimerów mają na celu:

ŚRODKI SMARUJĄCE- ułatwiają przetwórstwo tworzyw sztucznych, zmniejszają tarcie wewnętrzne materiału i powiększają jego płynność, zmniejszają przyczepność tworzywa do gorących części maszyn przetwórczych. Trzy grupy:

STABILIZATORY- zapobiegają rozpadowi termicznemu tworzyw sztucznych podczas ich przetwarzania oraz następnej ich degradacji pod wpływem działania tlenu i promieniowania ultrafioletowego. Dwa rodzaje:

PIGMENTY I BARWNIKI- trzy grupy:

ZMIĘKCZACZE- obniżają niezbędną temperaturę kształtowania wyrobów i poprawiają trwale ich elastyczność, udarność i odporność na niskie temperatury, ale zmniejszają ich wytrzymałość mechaniczną i odporność cieplną.

WYPEŁNIACZE-decydują o właściwościach mechanicznych i cieplnych tworzywa.


  1. Przykłady polimerów i tworzyw sztucznych


ELASTOMERY: poliizopren (produkcja opon samochodowych), polibutadien (produkcja opon samochodowych), polichloropren (produkcja kabli elektrycznych, uszczelek)

TERMOPLASTY: polietylen (PF; produkcja materiałów na opakowania art. Przemysłowych i spożywczych; produkcja art. gosp. dom.), polichlorek winylu (PVC; twardy do produkcji rur; miękki na osłony izolacyjne, wykładziny podłogowe), poliwęglany (PC; elektrotechnika, elektronika, samochody, art. gosp. dom.)

DUROPLASTY TERMOUTWARDZALNE: fenoplasty (PF; niemodyfikowane alkoholowe lakiery ochronne drewna i metali), aminoplasty (art. gosp. dom., elektrotechnika)

DUROPLASTY CHEMOUTWARDZALNE: żywice poliestrowe ( lakiery piecowe i schnące w powietrzu, włókna syntetyczne), żywice epoksydowe (EP; kleje, tłoczywa)

TWORZYWA SZTUCZNE SPECJALNE: silikony (różne postacie: oleje, pasty, smary, lakiery, żywice, kauczuki, pianki, kleje; materiały elektroizolacyjne, emalie ochronne, środki przeciwpieniące), poliamidy (nowoczesna technika rakietowa i lotnicza, urządzenia nuklezrne, elektronika)

Jak widać tworzywa sztuczne są w naszych czasach bardzo popularnym składnikiem. Stosowane są prawie wszędzie . Niestety są szkodliwe dla środowiska. Dlatego też ludzie starają się utylizować odpady.


5. Utylizacja


Każdy nie zagospodarowany i nie mający określonego przeznaczenia produkt (surowiec, materiał) nabywa właściwości odpadu. Z kolei każdy odpad staje się surowcem (albo zasobem surowcowym) lub materiałem z chwilą jego zagospodarowania. Zagospodarowanie wszelkich odpadów może odbywać się na drodze ich ponownego gospodarczego wykorzystania bądź spalenia, kompostowania albo składowania w określonych warunkach terenu.
Podstawowym kierunkiem ochrony środowiska przed odpadami jest ich gospodarcze wykorzystanie, czyli utylizacja.
Utylizacja jest to wykorzystanie odpadów przemysłowych i komunalnych jako surowców do nowej produkcji. Jedną z form utylizacji jest recykling, tzn. odzyskiwanie surowców odpadowych do ponownego wykorzystania. Do recyklingu nadają się m.in. szklane opakowania, makulatura, przedmioty z tworzyw sztucznych, metale, tekstylia, a także odpady żywności (np. na paszę).
Odpady, których nie można wykorzystać gospodarczo, należy unieszkodliwić lub ograniczać ich uciążliwość dla otoczenia przez rozkład biologiczny albo fizykochemiczny, w tym spalanie, lub bezpieczne składowanie w miejscach do tego przeznaczonych
Gospodarcze wykorzystanie odpadów to najskuteczniejsza metoda ich zagospodarowania. Odpady, po przeróbce mogą być wykorzystane w przemyśle lub rolnictwie, m.in. jako:
-  surowce wtórne (np. metale kolorowe, żelazo, makulatura, szkło, tworzywa sztuczne);
- surowce do produkcji półfabrykatów z żużli i popiołów lotnych, z odpadów przemysłu
drzewnego, włókienniczego, ceramicznego, tworzyw sztucznych
-  substancje do nawożenia w rolnictwie i rekultywacji gleb zdegradowanych, np. komposty z
odpadów komunalnych, odpady przemysłu cukrowniczego, odpady z ferm hodowlanych, szlamy,
osady ściekowe (z oczyszczalni ścieków i uzdatniania wody)
-  materiały do budowy dróg i rekultywacji terenów: odpady przeróbcze kruszyw, żużle hutnicze,
pyły lotne, odpady górnicze, odpady komunalne.
Spalanie to najbardziej radykalna metoda unieszkodliwienia odpadów, zarówno przemysłowych, jak i komunalnych. Odbywa się ono w specjalnie do tego przeznaczonych piecach o różnej pojemności. Piece mają zapewnić możliwie szybkie i pełne spopielenie odpadów z wytworzeniem produktów spalania nieszkodliwych dla otoczenia. Najprostsze typy pieców mogą spalać od 0,5 do 0,7 ton odpadów na godzinę, bardziej złożone mają większą zdolność przerobową, np. 3 t/godz.

Ujemną stroną spalania jest emisja gazów (np. HCl, HF, NOx, SO x )  i pyłów. Aby ją ograniczyć, w kominach instaluje się urządzenia odpylające (cyklony, elektrofiltry, odpylacze mokre, multicyklony). Także stałe produkty spalania, jak żużel i popiół, mogą być źródłem toksycznych związków, np. dioksyn i furanów. Inne ujemne strony tej metody to wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne (spalanie wymaga dużej ilości paliw płynnych i kosztownych filtrów, odpylaczy) i duży hałas w pomieszczeniach (ok.80dB).
Do zalet spalania należy zaliczyć wysoki stopień likwidacji odpadów (w szczególności ich masy), możliwość uzyskania energii i ciepła (zużywanego np. do ogrzewania pomieszczeń, do osuszania osadów ściekowych) oraz dalszego wykorzystania pozostałości po spaleniu (np. do budowy dróg).
Inne metody unieszkodliwienia odpadów to:
-  piroliza (odgazowanie)- beztlenowy proces fizycznego i chemicznego rozkładu masy
organicznej przebiegający na drodze termicznej (500-800C); przeprowadzana w specjalnych
urządzeniach, np. bębnach obrotowych, piecach fluidalnych,
-  neutralizacja chemiczna – zakwaszanie, alkalizowanie,
-  reakcje utleniania – chlorowanie, wapnowanie, ozonowanie,
-  mokre spalanie – do przerobu substancji organicznej zawierającej celulozę.
Kompostowanie to kontrolowany tlenowy, biotermiczny proces, w którym odpady organiczne zostają rozłożone na kompost, będący cennym nawozem organicznym. Rozkład składników organicznych (mineralizacja) i synteza ich w związki próchnicze mają charakter biochemiczny. W procesie tym istotną rolę spełniają mikroorganizmy – bakterie, grzyby, promieniowce.
Kompostowanie dzieli się na pryzmowe (na otwartej przestrzeni) i komorowe.
Do kompostowania dużych mas odpadów stosuje się różne komory kompostowe, tzw. bioreaktory. Ze względu na dużą różnorodność składu odpadów bytowych ich kompostowanie łączy się z  koniecznością obróbki mechanicznej, sortowania i rozdrabniania. Sortowanie polega na oddzieleniu składników nieprodukcyjnych (mineralnych, jak popiół, szkło, metale, kamienie itp.) i pogarszających walory końcowego produktu, tj. kompostu. Kompostowanie odpadów miejskich prowadzone systemem komorowym uznaje się za najwłaściwszy sposób utylizacji biomasy połączony z odzyskiem surowców metalowych.

Składowanie odpadów jest najstarszą i najczęściej stosowaną metodą ich zagospodarowania. Nie zagospodarowane odpady bytowe składuje się na tzw. wysypiskach. Wysypiskowy sposób składowania odpadów jest uzasadniony brakiem możliwości ich spożytkowania.
Wysypisko nie jest formą utylizacji odpadów, a sposobem ich zagospodarowania.
O przyrodniczym zagospodarowaniu wysypiska mówimy wtedy, gdy składowanie odpadów nie daje określonych wartości ekologiczno-gospodarczych, ale też nie czyni ewidentnego uszczerbku dla środowiska.
Szkodliwość wysypisk zależy od:
-  fizycznych, chemicznych i biologicznych właściwości odpadów
-  wielkości masy odpadów
-  jakości gruntu i warunków hydrologicznych
-  sposobu zagospodarowania (użytkowania) środowiska na trenie przyległym do wysypiska
-  sposobu urządzania i eksploatacji wysypisk
-  sposobu rekultywacji i docelowego zagospodarowania terenu wysypiskowego.
Składowanie odpadów na urządzonych wysypiskach, czyli na odpowiednio przygotowanych i zabezpieczonych miejscach, nie jest rozwiązaniem ani idealnym ani najtańszym. Wielkość średniego wysypiska wynosi 1-5 ha, natomiast bardzo dużego 10-30 ha.
Według danych służb sanitarno-epidemiologicznych w Polsce jest 1930 legalnych wysypisk, które i tak nie są należycie przygotowane do spełniania swych funkcji. Statystyką nie są objęte tzw. wysypiska dzikie i dzikie wylewiska dla odpadów ciekłych, które są 10-krotnie bardziej obciążone substancjami szkodliwymi i toksycznymi niż odpady stałe.
Powyżej przedstawiono, jak wiele istnieje dziś sposobów ochrony środowiska przed odpadami, a także jak szerokie są możliwości ich zagospodarowania. Nie wyrzucajmy bezmyślnie wszystkiego, co nie  jest nam już potrzebne. Wiele rzeczy można jeszcze poddać przeróbce!



Powszechną metodą unieszkodliwiania odpadów i śmieci komunalnych jest składowanie na wysypiskach. Ponieważ większość deponowanych śmieci jest reaktywna, czyli ulega przemianom biologicznym i chemicznym w czasie składowania, wysypiska można traktować jako swoiste reaktory. Przebieg procesów rozkładu jest jednak spontaniczny, niekontrolowany, a wszystkie czynności i zabiegi techniczne wykonywane na wysypiskach służą tzw. higienizacji. Obecny stan wiedzy o procesach zachodzących wewnątrz składowanej masy pozwala na zastosowanie zabiegów, które wyzwolą ich optymalny, bardziej kontrolowany przebieg. Jednym z takich zabiegów jest wprowadzanie do masy śmieci biopreparatu Trigger-4.

6. Co powoduje Trigger-4


Trigger-4 zawiera enzymy, wybrane bakterie, substancje pożywkujące, aktywatory biologiczne, nośniki mineralne o rozwiniętej powierzchni i substancje stabilizujące. Służy do wspomagania biodegradacji masy organicznej śmieci i odpadów zarówno na drodze tlenowej (kompostowanie), jak i beztlenowej (fermentacja). Wymieszanie gromadzonych śmieci i odpadów z biopreparatem Trigger-4 powoduje szybkie uruchomienie procesów biodegradacji związków organicznych i dalszy kontrolowany ich przebieg (wszystkie niezbędne etapy rozkładu zostają bez zahamowań wpracowywane). W przypadku wysypiskowej utylizacji śmieci uzyskuje się skrócenie teoretycznego czasu produkcji gazu o 60%, któremu towarzyszą następujące efekty:

szybsze zmniejszanie objętości, ograniczenie emisji nieprzyjemnych zapachów zmniejszenie ChZT i ilości metali ciężkich w odciekach, rozkład wielu trudno rozkładalnych związków organicznych, wzrost produkcji gazu.

W rezultacie, mimo konieczności ponoszenia nakładów na zakup preparatu, uzyskuje się znaczne korzyści ekonomiczne wynikające z:
1. Wydłużenia okresu eksploatacji wysypiska w stosunku do projektowanego 0 20%.
2. Możliwości zmniejszenia strefy uciążliwości.
3. Zwiększenia dochodu z wykorzystania biogazu.
4. Mniejszego kosztu oczyszczania odcieków.
5. Tańszej rekultywacji wysypiska po zakończeniu eksploatacji (szybsza i łatwiejsza).

Sposób stosowania Triggera-4
1. Miejsce dozowania:
w czasie załadunku śmieci do śmieciarki wsypać preparat w 2-3 porcjach - wtedy dobrze zmiesza się z zawartością i nie wystąpi pylenie (Trigger-4 nie powoduje korozji metali i ogumienia).
rozsypać lub rozpryskać ( mieszanina z wodą 1:1 ) po powierzchni niwelowanych śmieci.
2. Częstość dozowania:
śmieciarka - do każdej śmieciarki,
wysypisko - odpowiednią porcję preparatu w przeliczeniu na dobowy przywóz śmieci stosować codziennie,
3. Obliczenie dawki dobowej dla śmieci komunalnych:
śmieciarka - do każdej śmieciarki należy stosować 0,5 kg Triggera-4 stąd: ilości śmieciarek na dobę x 0,5 kg = dawka dobowa.
wysypisko - metoda obliczania - jw. ; natomiast jeśli śmieci dowożone są innymi samochodami niż śmieciarki i ważone na wysypisku, należy stosować 0,5 kg Triggera-4 na 2 tony śmieci, stąd: dobowa masa śmieci: 2x 0,5 kg = dawka dobowa.
W każdym zakładzie oczyszczania miasta z ogólnej masy śmieci można wyodrębnić odpady z ogrodów i parków, które należy kompostować metodą pryzmową z zastosowaniem biopreparatu Trigger-4. Surową masę kompostową przygotowuje się dodając na każdy metr odpadów 3-5 kg mieszanki nawozowej, 5 kg kredy, 0,25 kg Triggera-4 oraz 0,1 m3 ziemi. Po dokładnym wymieszaniu, usypać pryzmę i pozostawić na 1do 3 miesięcy do uzyskania kompostu. Sortowanie odpadów.



7. Recykling



Aktualnie do walki z zanieczyszczeniem środowiska wprowadzono termin recykling.

Parlament Europejski przyjął 20 grudnia 1994 r. zalecenie mające znaleźć się w legislacji wszystkich krajów Unii Europejskiej, a zakładające odzysk 50-65% wagowych opakowań oraz recykling 50-65% tej ilości. Począwszy od 1 stycznia 1998 r. na rynek Unii Europejskiej mogą trafić wyłącznie opakowania zgodne z zaleceniami wspomnianej dyrektywy. Dlatego zaletą prezentowanego podręcznika są zamieszczone w nim przykłady i doświadczenia legislacyjne z różnych krajów Unii Europejskiej.

Żeby zagospodarować odpady z tworzyw sztucznych, można zastosować technologie spalania z odzyskiem energii, pirolizę - z odtworzeniem surowców chemicznych, albo recykling mechaniczny polegający na powtórnym przetwórstwie odpadów z tworzyw sztucznych przy użyciu zwykle stosowanych metod. Profesjonalne potraktowanie recyklingu wymaga nie tylko znajomości technologii, ale także wiedzy z zakresu chemii i fizyki polimerów - stąd książka zawiera również takie rozdziały. Uwzględnienie specyficznego charakteru związków makrocząsteczkowych, wynikających stąd implikacji dla właściwości użytkowych i trwałości tworzyw sztucznych w warunkach eksploatacji, a także niezbędnych zabezpieczeń i metod modyfikacji odpadów polimerowych może umożliwić pełniejsze wykorzystanie ich wartości materiałowych

Na świecie jest składowanych 73% odpadów z tworzyw sztucznych. Zdecydowaną większość z nich stanowią opakowania, więc by zmienić tę sytuację, 31 grudnia 1994 r. Parlament Europejski przyjął Dyrektywę 94/62/EEC. Zgodnie z nią gospodarka opakowaniami i odpadami opakowaniowymi powinna uwzględniać wymagania ekologiczne, a z drugiej strony - nie stwarzać przeszkód we wzajemnej wymianie handlowej między krajami UE.
Do 2001 r. kraje UE powinny stworzyć system zbierania i powtórnego wykorzystania wprowadzonych na rynek opakowań. Dyrektywa ta zapoczątkowała rozwój recyklingu

Recykling – to pojęcie, które weszło już do grupy pojęć obiegowych. Termin „recykling” oznacza zawrócenie zużytych elementów lub odpadów do procesów, w których mogą być ponownie wykorzystane.

Samo pojęcie dotyczy raczej samej idei, realizowanej w formie programu gospodarczego wykorzystania materiałów i surowców, które można odzyskać z odpadów produkcyjnych, komunalnych i innych. Istota procesu recyklingu odpadów sprowadza się do wyodrębnienia różnych zakresów recyklingu np.:

1. recykling surowcowy,

2. recykling materiałowy,

3. recykling chemiczny,

4. recykling energetyczny,

Obszary pojęciowe różnych form recyklingu, nakładają się na siebie wzajemnie. O danej formie recyklingu decyduje rodzaj produktu końcowego tego procesu.

Wobec faktu istnienia wielu dobrych, sprawdzonych i ekologicznie bezpiecznych technologii przetwarzania odpadów w ramach różnych form ich recyklingu, proste spalanie odpadów wydaje się być rozwiązaniem nienajlepszym.


Pułapki recyklingu. Recykling ma swoje ograniczenia i uwarunkowania, które najłatwiej jest wykazać na przykładzie recyklingu tworzyw sztucznych. W Polsce wytwarzanych jest ok. 12 mln ton odpadów komunalnych rocznie, z czego 10 % stanowią odpadowe tworzywa sztuczne.

Odpadowe tworzywa sztuczne to głównie opakowania przestrzenne, które przy ciężarze jednostkowym 100 kg/m3 i ciężarze całkowitym 1,2 mln ton odpadów zajmują objętość 12 mln m3.

Nieprzetworzone opakowania tworzywowe zajmują objętość 12.000 pociągów towarowych rocznie.

Odpady tworzywowe rozdrobnione zajmują natomiast objętość 1.200 pociągów towarowych rocznie czyli około 100 pociągów towarowych miesięcznie.

W Polsce brak jest obecnie takiego potencjału organizacyjnego i technicznego, który mógłby podołać zadaniu pełnego recyklingu odpadowych tworzyw sztucznych.

Brak również koncepcji celowego i trafnego zagospodarowania tworzywowych surowców wtórnych, tym bardziej, że nie jest przygotowana lista wyrobów, które mogłyby być wytworzone z surowców wtórnych, ani nie jest także zbadana chłonność rynku na te wyroby.

Stosowanie recyklingu na poziomie ułamka procent, tak jak się to dzieje obecnie, nie ma, poza znaczeniem edukacyjnym, dużego znaczenia gospodarczego ani ekologicznego.

Jak już wspomniano, prowadzenie recyklingu jest związane z ponoszeniem kosztów, bowiem nie każdy odpad, nawet wysegregowany z odpadów komunalnych zmieszanych lub selektywnie zebrany, jest surowcem wtórnym. Np. odpadowe opakowania szklane nie są jeszcze surowcem wtórnym, nawet jeśli są już wysegregowane. Aby nabrały one cech surowca wtórnego należy jeszcze:

¨ odpadowe opakowania ze szkła białego oddzielić od opakowań wykonanych ze szkła kolorowego,

¨ z odpadowych opakowań szklanych wytworzyć stłuczkę szklaną,

¨ umyć stłuczkę szklaną,

¨ wysuszyć stłuczkę szklaną

¨ oczyścić powstające odcieki lub zapłacić za ich oczyszczenie

¨ stłuczkę szklaną załadować, przetransportować i zmagazynować.

Jak widać do uzdatniania odpadów należy właściwie powoływać odrębne przedsiębiorstwa.

Brak takich jednostek, wielość i różnorodność czynności, które należy wykonać przy uzdatnianiu odpadów oraz wysoki poziom kosztów ich uzdatniania, hamuje stosowanie recyklingu odpadów na skalę przemysłową.


    1. Recykling surowcowy



Recykling surowcowy jest to proces przetwarzania materiałów i wyrobów odpadowych do postaci surowców, z których te materiały i wyroby zostały wytworzone.

Obejmują one głównie procesy wysokotemperaturowe, w których organiczne materiały odpadowe są rozkładane na proste związki chemiczne. Przykładem takiego recyklingu jest wysokotemperaturowy proces rozkładu tworzyw sztucznych do postaci gazu syntezowego złożonego z tlenku węgla CO i wodoru H2.

Taki gaz syntezowy jest z kolei surowcem wykorzystywanym do produkcji pierwotnych tworzyw sztucznych. Surowiec gazowy uzyskany w procesie recyklingu surowcowego nie musi być użyty do produkcji materiałów, z których został wytworzony.

Gaz syntezowy CO + H2. może zostać użyty do wytworzenia zupełnie innych wyrobów np. metanolu, etanolu itp.




    1. Recykling materiałowy

Recykling materiałowy jest to proces, w którym materii odpadowej przywraca się postać materiału pierwotnego. Jest to proces, w którym zużyte materiały, z których są wykonane wyroby odpadowe, przetwarzane są najczęściej mechanicznie, do postaci surowców wtórnych, z których wykonuje się analogiczne wyroby.

W ten sposób z odpadowych tworzyw sztucznych powstają wyroby plastikowe, ze zużytych opon powstają wyroby gumowe, ze zużytych opakowań szklanych powstają ponownie wyroby szklane, natomiast ze złomu powstają wyroby metalowe itd.

W wyniku recyklingu materiałowego powstają materiały , a z nich wyroby o zbliżonych własnościach do materiałów i wyrobów odpadowych.

Recykling materiałowy jest procesem kosztownym i energochłonnym. Poza tym traci on sens przy recyklingu prowadzonym ze sprawnością 100%. Przykład: 200 tysięczne miasto produkuje 60 000 ton odpadów komunalnych rocznie, z czego 12%, czyli 7 200 ton, stanowią odpady z tworzyw sztucznych. Ilość 7 200 ton tworzyw odpadowych rocznie, głównie opakowań, to 6 pociągów towarowych miesięcznie z odpadami, to zarazem 1 pociąg towarowy miesięcznie (każdy po 600 ton) odpadów rozkruszonych i uformowanych do postaci surowca wtórnego.

W okolicach miast brak jest na ogół zakładów, które mogłyby z takiej ilości materii odpadowej przygotować surowiec wtórny i zakładów, które mogłyby z takiej ilości surowca wtórnego wyprodukować wyroby.

Szczególnie interesujące jest porównanie masy odpadów tworzyw sztucznych rokrocznie składowanych w środowisku z masą tych wyrobów produkowanych w Polsce w ciągu roku. Recykling prowadzony z niską sprawnością, np. 1% też traci sens z ekonomicznego punktu widzenia. W tej sytuacji wydaje się, że najkorzystniejszym rozwiązaniem jest energetyczny recykling odpadów.


7.3 Recykling chemiczny

Recykling chemiczny jest to proces, w którym zużyte materiały odpadowe, z których są wykonane wyroby odpadowe, przetwarzane są na drodze fizyko-chemicznej do postaci materiałów o innych właściwościach fizyko – chemicznych.

Przykładem recyklingu chemicznego odpadów są m.in. procesy:
¨ wytwarzanie materiału termoizolacyjnego z makulatury,
¨ wytwarzanie materiałów termoizolacyjnych ze stłuczki szklanej
¨ wytwarzanie olejów opałowych z tworzyw sztucznych polidefinowych,
¨ wytwarzanie syntezowego gazu energetycznego ze zużytych opon, itd.
W wyniku recyklingu chemicznego z zużytych materiałów i wyrobów powstają materiały i produkty o innym przeznaczeniu, niż materiały i produkty wejściowe


7.4 Recykling energetyczny

Recykling energetyczny odpadów jest to proces, w którym odzyskuje się w części energię zużytą na wytworzenie wyrobów, usuniętych po zużyciu na wysypisko.

Tak szeroko rozumiany recykling energetyczny obejmuje nie tylko spalanie odpadów, lecz także wytwarzanie z odpadów paliw stałych, ciekłych i gazowych oraz wytwarzanie z nich materiałów termoizolacyjnych.

Na przykład makulatura może w różny sposób uczestniczyć w obiegu materiałowo-energetycznym. Spalanie makulatury – to recykling energetyczny. Ale użycie materiału termoizolacyjnego wytworzonego z makulatury (patrz recykling chemiczny) do ocieplania budynków i zaoszczędzenie w związku z tym znacznych ilości energii – to również jest recykling energetyczny, gdyż wielkości energii zaoszczędzonej można przypisać równoważną ilość energii nowo wytworzonej. W tym sensie można też mówić zatem o energetycznym recyklingu stłuczki szklanej.

Wiadomo, że np. opona pali się, ale zużyte opony ze względu na sposób palenia się, nie są paliwem ani w sensie energetycznym, ani w sensie ekologicznym. Jeśli jednak gumę ze zużytych opon samochodowych przetworzymy na gaz syntezowy, bogaty w palne gazy CO i H2, to w procesie ekologicznego spalania tego gazu do CO2 i H20 odzyskujemy energię zmagazynowaną w oponach.

Surowcem do produkcji ekologicznych paliw stałych, ciekłych i gazowych mogą być odpadowe tworzywa sztuczne.
Paliwa stałe powstają na skutek uwęglania tworzyw.


7.5 Energetyczny Recykling Odpadów

Energetyczny Recykling Odpadów (ERO) jest to proces transformacji materii odpadowej do postaci paliw, z których odzyskuje się część energii zużytej na wyprodukowanie wyrobów usuniętych po zużyciu na wysypisko / składowisko. Recykling energetyczny można prowadzić dla każdej grupy rodzajowej odpadów osobno. Wymaga on wtedy selektywnej zbiórki, segregacji i selekcji odpadów. W zależności od rodzaju odpadów i użytej technologii można z odpadów otrzymać stałe, ciekłe lub gazowe nośniki energii. Recykling energetyczny można też prowadzić dla odpadów w stanie surowym. Jest to rozwiązanie wygodniejsze, gdyż nie wymaga selektywnej zbiórki i segregacji odpadów. Poza tym, produktem tego rodzaju recyklingu jest wysoko przetworzony produkt jakim jest energia, która ma swoją cenę na rynku.

W obszarze pojęcia " recykling energetyczny " mieści się także np. produkcja materiałów termoizolacyjnych z odpadów, np. materiału termoizolacyjnego ISODAN wytwarzanego z makulatury. Termorenowacja budynku wykonanego przy użyciu tego materiału prowadzi do oszczędności energii, która uprzednio była zużywana na wytworzenie papieru.

Zakłady Małej Energetyki wytwarzające "energię środowiskową" w procesie recyklingu energetycznego odpadów (ERO) powinny współpracować z lokalnymi zakładami energetycznymi. Zakłady Małej Energetyki mogą np. w elektrociepłowniach uzdatniać parę wylotową turbin parowych i przywracać jej parametry pary wlotowej, mogą też w elektrowniach szczytowo-pompowych w sposób ciągły pompować wodę ze zbiornika dolnego do zbiornika górnego, mogą też produkować ciepło na potrzeby c.w.u i c.o, itp.


8. RECYKLING – Organizacja Procesu


Recykling jest procesem, który ma swoje podstawy przyrodnicze. Wystarczy tylko zaznajomić się z zamkniętym obiegiem węgla pierwiastkowego w przyrodzie, ażeby zrozumieć mechanizmy recyklingu, który z powodzeniem od wielu wieków stosuje sama Natura.

Pojęcie recyklingu stosuje się głównie do odpadów. Recykling związany z odpadami jest procesem bardzo pożądanym ze społecznego i ekologicznego punktu widzenia. Dlatego jest on przedmiotem wielu norm prawnych. Z tego właśnie względu mówi się o podstawach przyrodniczych, prawnych i społecznych recyklingu.

Recyklingu - ale czego? - odpadów ?, surowców wtórnych ?. Otóż w istocie rzeczy pojęcie recyklingu odnosi się do materii, z tym tylko, że w zakresie interesujących nas zagadnień materia ta przyjmuje różne formy występowania, np. występuje w postaci w postaci odpadów na wysypisku.

Do odpadów można stosować w ogólności dwa rodzaje recyklingu :

- recykling uniwersalny - wykorzystujący uniwersalną metodę przetwarzania wszystkich odpadów, w tym odpadów zmieszanych

- recykling materii - każdej z grup rodzajowych odpadów osobno, co jest związane z segregacją i selekcją odpadów.

Obecnie bardziej rozpowszechniony jest drugi rodzaj recyklingu, trudniejszy organizacyjnie i bardziej kosztowny. Ten rodzaj recyklingu wymaga opracowania precyzyjnej logistyki działania i uwidoczniony jest na rysunku : " Organizacja Procesu Recyklingu ".
Schemat organizacji procesu recyklingu zawiera się pomiędzy Mieszkańcami a Rynkiem, który ci mieszkańcy tworzą.

Mieszkańcy wytwarzają odpady zmieszane, które w większości, za pośrednictwem firm wywozowych, trafiają na Wysypisko Odpadów. Tylko znikoma część odpadów poddawana jest Selektywnej Zbiórce u źródła. Odpady selektywnie zebrane gromadzone są przejściowo w Miejscach Czasowego Gromadzenia Odpadów. Odpady komunalne można, ze względu na stosowane technologie, podzielić na 18 grup rodzajowych jednorodnych odpadów.

W Miejscach Czasowego Gromadzenia Odpadów gromadzone są odpady tylko wstępnie rozdzielone na poszczególne grupy rodzajowe, np. opakowania szklane i puszki, papier, itd.

Firmy świadczące usługi : Transport Odpadów Zmieszanych przewożą w większej części odpady na wysypisko, a w znikomej części do Segregatorni, gdzie odpady zmieszane poddane są procesowi segregacji. Mechaniczno - ręczna Segregacja Odpadów pozwala wydzielić ze strumienia odpadów zmieszanych grupy odpadów jednorodnych materiałowo.

Do segregatorni trafiają również odpady z miejsc czasowego gromadzenia odpadów. Tam, w procesie Selekcji Odpadów, zostają one starannie dodatkowo rozsegregowane na takie grupy rodzajowe odpadów, dla których istnieją technologie gospodarczego ich wykorzystania lub unieszkodliwienia. Np. odpady papierowe zostają dodatkowo rozsegregowane na : makulaturę białą gazetową, makulaturę kolorową, makulaturę białą biurową, kartony i papier nie technologiczny. Nie istnieje bowiem technologia prowadząca do gospodarczego wykorzystania papieru jako takiego, papieru zmieszanego, chyba że poprzez spalanie. Każdy rodzaj papieru odpadowego, jako surowiec wtórny, ma inną cenę rynkową i trafia do innego odbiorcy / zakładu przetwarzającego.

Podobnie jest ze szkłem odpadowym. Szkło odpadowe zostaje rozsegregowane na odpadowe opakowania wykonane ze szkła białego, odpadowe opakowania wykonane ze szkła kolorowego, odpadowe szkło białe płaskie i bezużyteczny złom szklany. Tylko takie grupy rodzajowe odpadów, w ramach odpadów szklanych, znajdują swoje dalsze wykorzystanie. Nie jest bowiem znana technologia wykorzystania szkła zmieszanego, itd.
To samo dotyczy wszystkich innych grup rodzajowych odpadów.

Wyselekcjonowane i posegregowane grupy odpadów opuszczające segregatorownie nazywane są, mylnie zresztą, surowcami wtórnymi. Niektóre z nich można nazwać surowcami wtórnymi, ale do większości z nich nie można zastosować tego miana.


  1. Surowce wtórne.


Surowce wtórne są to bowiem takie surowce, które można użyć już bezpośrednio do procesu technologicznego i które kupują zakłady przemysłowe. Dlatego też poszczególne grupy rodzajowe wyselekcjonowanych i posegregowanych odpadów powinny trafiać do Zakładów Uzdatniania Odpadów, gdzie ostatecznie odpadom zostanie nadana forma surowca wtórnego.

Zakłady Uzdatniania Odpadów są najsłabszym ogniwem w łańcuchu technologicznym przetwarzania odpadów, a najczęściej ich po prostu nie ma. Nie występują one systemowo. Występują najczęściej w ukrytej postaci i są rozproszone. Np. złom metalowy usunięty z odpadów zmieszanych nie jest jeszcze surowcem wtórnym, choć w wielu przypadkach mówi się o nim jak o surowcu wtórnym. Złom metalowy skupują punkty skupu złomu / metali. Często usytuowane one są przy hutach. W punktach tych następuje uzdatnianie złomu i nadawanie mu postaci surowca wtórnego. Przede wszystkim metalowe elementy złomowe, aby mogły być uznane za surowiec, muszą odpowiadać określonym normom, muszą posiadać odpowiednie wymiary, odpowiednio niski i dokładnie określony poziom zanieczyszczeń metalicznych i niemetalicznych, itd.

Jakość surowców wtórnych, jakim jest złom metalowy, podlega Polskim Normom. W Polsce istnieje kilkadziesiąt norm dotyczących złomu metalowego. Natomiast np. amerykańska norma dotycząca złomu metali liczy ponad 700 stron!

Inny przykład - stłuczka szklana. Niektóre huty szkła gospodarczego chcą przyjmować stłuczkę szklaną rozdrobnioną na fragmenty o określonych wymiarach, oczyszczoną do poziomu 20 g zanieczyszczeń na 1t stłuczki ! Podobnie można powiedzieć o każdej innej grupie odpadów. Tak więc często to, co posiadamy jest jeszcze odpadem, choć równie często mówimy - surowiec wtórny. Tymczasem, jak się okazuje, należałoby uruchomić cały nowy przemysł, który uzdatniałby odpady. Bez istnienia tych zakładów proces recyklingu będzie zawsze ułomny. Jak bowiem można sobie wyobrazić proces recyklingu 6 mln ton materiałów gospodarczo użytecznych rocznie występujących w 12 mln ton gromadzonych rocznie w Polsce odpadów komunalnych ?

W przeszłości funkcje Zakładów Uzdatniania Odpadów wypełniały Zakłady Przemysłu Terenowego oraz Biuro Obrotu Materiałów i Surowców Wtórnych " BOMIS". Zakłady Przemysłu Terenowego i "Bomis" zostały zlikwidowane. W tej sytuacji, bez restytucji powyższych instytucji lub instytucji im podobnych, sam proces recyklingu, a nawet rozważania o nim, stają się ułomne.

Uzdatnianie odpadów dotyczy spraw techniki i technologii. Niestety wiele opracowań dotyczących gospodarki odpadami kończy się tam, gdzie zaczyna się technologia. Przykładem tego mogą być projektowane i budowane zakłady segregacji odpadów i kompostownie, które dalej wytwarzają odpady, tyle tylko, że posegregowane, oczyszczalnie ścieków, które wytwarzają osady, do niedawna zaliczane do odpadów niebezpiecznych. Wiele firm konsultingowych, kierowanych siłą kilkudziesięcioletniej tradycji, nadal projektuje gospodarkę odpadami zmieszanymi unikając rozwiązań technologicznych.

Trudnym elementem tradycyjnych programów gospodarki odpadami jest również logistyka, forująca uparcie niewydolne systemy selektywnej zbiórki odpadów, niedostosowane do ludzkich przyzwyczajeń i zachowań. Poza tym, wiele programów gospodarki odpadami proponujących recykling zamyka się w obrębie pojęć związanych bezpośrednio z odpadami. Tymczasem rzeczywiste rozwiązanie problemów, o których mowa wyżej, leży w konstruowaniu kompleksowych zintegrowanych interdyscyplinarnych programów gospodarczych, w których program gospodarki odpadami jest jednym z elementów.

Znacznym uproszczeniem procesu recyklingu mógłby być system PPOO - Powszechny Pozawysypiskowy Obieg Odpadów. W systemie tym, poprzez punkty detaliczne i punkty hurtowe, posegregowane i czyste odpady trafiają wprost do Zakładów Uzdatniania Odpadów lub do Zakładów Przetwórczych.



10. Przykład recyklingu


Recykling na skalę przemysłową na sens tylko wtedy, gdy wartość odzyskanych materiałów jest co najczęściej taka, jak koszty składowania, sortowania i odzysku zużytego produktu. W Europie Zachodniej już od kilku lat z powodzeniem funkcjonują systemy, polegające na całkowitym recyklingu np. profili okiennych. Przykładem jest powstały w 1988 r. w Niemczech związek producentów produktów z tworzyw sztucznych. Jego głównym zadaniem jest propagowanie idei wtórnego wykorzystania PCV. Związek zaproponował koncepcję kompleksowego recyklingu odpadów z PCV.
Koncepcja takiego recyklingu polega na maksymalnym odzyskiwaniu tworzywa w ten sposób, by odpady powstające w procesie produkcji PVC mogły do niej powrócić jako pełnowartościowy surowiec. Odpady takie można również spalać i w ten sposób uzyskiwać energię cieplną. Podczas tego procesu można nawet odzyskać i ponownie wykorzystać materiały bazowe tworzywa czyli sól i chlorowodór. Jeszcze dalej w tej dziedzinie posunęli się producenci profili okiennych zrzeszeni w powstałej w 1993 r. w Niemczech inicjatywie Fenster - Recycling - Initiative FREI. Stare ramy dostarczają oni do przetwórni wraz z szybami, obiciami i uszczelkami, co dodatkowo oszczędza czas i energię potrzebną do sortowania. Okna w całości zostają zamienione na kawałki o wielkości ok. 50 mm. Przy pomocy magnesu wyłania się wśród nich wszystkie metalowe odpady i ponownie miele pozostały grunt na jeszcze mniejsze, tym razem 6-mm ziarna.
Z nich specjalna maszyna wykorzystująca różnice wagi poszczególnych materiałów wyłania pozostałe niepożądane składniki granulatu jak np. szkło. Tak przygotowany granulat płucze i usuwa się z niego resztki ewentualnych zanieczyszczeń. Wstępnie oczyszczony materiał topi się i przepuszcza przez filtr, który znajduje wszystkie substancje nietopliwe. Uzyskany, czysty już granulat jest pakowany i wysyłany do ponownego wykorzystania. Istnieje również możliwość odzysku PCV z folii odpadowej. Umożliwia to odzyskiwanie odpadów zawierających do 5% zanieczyszczeń. Odzyskiwana w tym procesie prawie pełnowartościowa folia używana może być do produkcji opakowań, z wyjątkiem tych stosowanych w przemyśle spożywczym.








11. Wpływ technologii unieszkodliwiania odpadów na stan środowiska przyrodniczego.


Ogólnie stosowane są trzy główne technologie unieszkodliwiania miejskich odpadów komunalnych : składowanie, kompostowanie, spalanie. Każda z tych metod wiąże się z emisją gazów, w tym gazów szklarniowych. Zakładając, że na jednego mieszkańca przypada 338 kg odpadów wytwarzanych rocznie, roczne ilości emisji gazów przypadające na jednego mieszkańca są następujące : składowanie 11,49 m3/rok, kompostowanie 1 040,0 m3/rok, spalanie 1 233,6 m3/rok.

Emitowane gazy zawierają różne składniki szkodliwe, przy czym różne składniki gazów w różnym stopniu przyczyniają się do efektu cieplarnianego. Najbardziej szkodliwe pod tym względem są lotne węglowodory złożone i niektóre tlenki.

Biorąc pod uwagę stopień szkodliwości różnych składników gazów cieplarnianych można dla każdej technologii unieszkodliwiania odpadów wyznaczyć wielkość emisji równoważnego dwutlenku węgla .

I tak wielkość ta przypadająca na jednego mieszkańca dla składowania jest równa 132, 78 m3/rok , dla kompostowania 97,76 m3/rok, a dla spalania 130,08 m3/rok.

Jak widać, każda z aktualnie stosowanych technologii unieszkodliwiania odpadów komunalnych przyczynia się do pogłębienia efektu cieplarnianego. Ze względu na ilość emitowanego równoważnego dwutlenku węgla CO2 można je uszeregować następująco:




Rodzaj technologii

Wielkość emisji równoważnego CO2

Stopień szkodliwości

Kompostowanie

0,29 m3 CO2 / kg odp.

1

Spalanie odpadów

0,38 m3 CO2 / kg odp.

1,31

Składowanie odpadów

0,39 m3 CO2 / kg odp.

1,34











12. Zgazowanie a kompostowanie.


Zjawisko zgazowania biomasy i substancji pochodzenia organicznego znane jest od dawna. Jednak dopiero od kilku lat zostaje ono z powodzeniem wykorzystywane w urządzeniach do termicznej utylizacji odpadów.

Termiczna utylizacja odpadów polegająca na ich zgazowaniu należy do najbardziej "czystych ekologicznie" metod utylizacji odpadów. Np. poziom emisji dioksyn i furanów w tym przypadku, jak to wykazały ostatnie badania, jest dużo niższy niż poziom emisji tych związków związany ze składowaniem lub kompostowaniem odpadów komunalnych .

Wpływ technologii unieszkodliwiania odpadów na stan środowiska przyrodniczego należy brać pod uwagę przy projektowaniu zakładów utylizacji odpadów i osadów ściekowych.




13. Ustawy.


Od kilku miesięcy trwają prace nad założeniami przyszłego modelu zagospodarowania odpadów opakowaniowych. Efektem wprowadzania unijnego ustawodawstwa są projekty ustaw (kalek odpowiednich dyrektyw UE), nad którymi pracuje Sejm: o opakowaniach i odpadach z opakowań oraz o opłatach depozytowych i produktowych.
W pierwszej znajdzie się m.in. harmonogram, zgodnie z którym określony procent odpadów będzie musiał zostać poddany recyklingowi. W przypadku tworzyw sztucznych w 2001 r. będzie to 5%, a w 2007 r.- 45% (szkło, stal i papier odpowiednio 5% i 55%, aluminium - 5% i 50%). Ustawa ta wprowadza również obowiązek ewidencji opakowań.

Z kolei wprowadzenie ustawy o opłatach depozytowych (głównie dotyczy odpadów niebezpiecznych, jak np. akumulatory) i produktowych m.in. dofinansuje przetwarzanie odpadów, co powinno obniżyć cenę regranulatu. Ministerstwo Środowiska proponuje następujące opłaty (zł/kg opakowań): szkło - 0,15; drewno i tekstylia - 0,20; papier i tektura - 0,40; blacha biała - 0,56; aluminium - 1,50; laminaty - 1,69 i opakowania z tworzyw sztucznych - 2,95. Szacunkowe wpływy wyniosłyby ponad 1,1 mld zł, z czego 59% stanowiłyby opłaty wnoszone od opakowań z tworzyw sztucznych. Ale.. Komitet Doradczy Przemysłu jest przeciwny wprowadzeniu opłat produktowych jako jedynej metody zdobywania środków na zagospodarowanie odpadów po opakowaniach. Pieniądze na ten cel powinny pochodzić z dobrowolnych wpłat na założony przez przedsiębiorstwa fundusz. - Producenci opakowań, jak i wprowadzające je na rynek firmy, sami mogą rozwiązać problem zagospodarowania odpadów po opakowaniach. W tym celu należałoby powołać organizację gospodarczą, która byłaby odpowiedzialna za gromadzenie opłat na zagospodarowanie odpadów. Opłaty byłyby dobrowolne. Instytucja ta byłaby także odpowiedzialna za wydawanie tych pieniędzy na konkretne cele - twierdzi Michał Korkozowicz, prezes Stowarzyszenia Eko-Pak.
Propozycjom resortu zdecydowanie przeciwni są producenci opakowań z tworzyw sztucznych. Twierdzą, że faworyzuje on producentów szkła, a system zakłóci dotychczasową równowagę na rynku. Opłaty - jeśli ich wprowadzenie jest konieczne - powinny być jednolite i stanowić określony procent ceny opakowania.


Inne podejście
Członkowie Komitetu dopuszczają wprowadzenie opłat produktowych pod warunkiem, że nie będą one nakładane obligatoryjnie, a staną się tylko alternatywą dla opłat ściąganych przez organizację gospodarczą. Michał Korkozowicz uważa, iż jest jeszcze możliwość wprowadzenia indywidualnej odpowiedzialności za zagospodarowanie zużytych opakowań na firmy wprowadzające opakowania na rynek. Trwają próby zastąpienia tworzyw sztucznych proekologicznymi materiałami. Ale... wrocławska firma Ekopak - producent kubków, tacek i innych naczyń jednorazowego użytku z odpadowych produktów przemiału zbóż i przerobu ziemniaków - splajtowała. Problemy ma firma BIOTREM z Zambrowa, która oferuje biodegradowalne naczynia jednorazowego użytku z otrąb.
Natomiast w Centrum Chemii Polimerów PAN w Zabrzu opatentowano materiały polimerowe ulegające biodegradacji i nietoksyczne, spośród których na uwagę zasługują biopoliestry wytwarzane w przyrodzie przez mikroorganizmy. Syntetyczne analogi naturalnych poliestrów mogą być również otrzymywane na drodze chemicznej. Polski wynalazek otrzymał status projektu Eureka. Dalsze prace prowadzone są wspólnie z tureckim Centrum Naukowym MARMARA.
Nim nowe opakowania znajdą się w powszechnym użyciu, można wprowadzić kaucję za wszelkie butelki PET. Już dziś duże butelki po wyrobach znanych producentów są odkupywane, ale praktycznie tylko w hipermarketach. Dlatego należy tę akcję rozszerzyć na wszystkie sklepy spożywcze, jak również skuteczniej wdrażać selektywną zbiórkę odpadów. Może w ten sposób stosunkowo lekkie tworzywa (1 t = 20 tys. butelek) nas nie przygniotą.



Tworzywa sztuczne to materiały, z którymi mamy coraz częściej do czynienia. Aż trudno uwierzyć, że w minionym dziesięcioleciu światowa produkcja tworzyw sztucznych wzrosła o 62%, podczas gdy produkcja stali zmalała jednocześnie o 21% - informuje prof. J. Zawoździak i dr inż. M. Kozłowski autorzy "Podstaw recyklingu tworzyw sztucznych".


Opracowanie to powstało w trakcie realizacji projektu "Ecological Aspects of Plastic Waste Managment". Na Wydziale Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej uruchomiono ponadto kurs dyplomowy "Zagospodarowanie odpadów z tworzyw sztucznych". Wszystkie te działania powodowane są coraz większymi problemami związanymi z zagospodarowaniem odpadów poużytkowych (niezależnie od ich rodzaju). W nowoczesnych społeczeństwach ekologia obok ekonomii zaczyna wyznaczać tempo rozwoju, a współcześni inżynierowie dobierając tworzywa dla wyrobu powinni uwzględnić oprócz parametrów użytkowych oraz technologii produkcji - także czas życia produktu i sposób utylizacji odpadów. Niestety w naszym kraju odzyskiwanie wartości surowcowych bądź energetycznych tkwiących w zużytych wyrobach jest wciąż zjawiskiem marginalnym. Wysypiska są pełne takich odpadów, których odporność pozwala im przetrwać nieraz kilkaset lat. Biorąc pod uwagę światową produkcję tworzyw sztucznych, czyli ok. 130 mln ton rocznie, można przewidywać, że problem gromadzących się odpadów będzie stanowić wyzwanie cywilizacyjne XXI wieku.
20 grudnia 1994 r. Parlament Europejski przyjął zalecenie, mające znaleźć się w legislacji wszystkich krajów Unii Europejskiej, które zakłada odzysk 50-65% wagonowych opakowań oraz recykling 50-65% tej ilości. Od 1 stycznia 1998 r. na rynek Unii Europejskiej mogą trafić wyłącznie opakowania zgodne z zaleceniami tej dyrektywy.
Aby zagospodarować odpady z tworzyw sztucznych, można zastosować technologię spalania z odzyskiem energii, pirolizę - z odtworzeniem surowców chemicznych albo recykling mechaniczny polegający na powtórnym przetwórstwie odpadów z tworzyw sztucznych przy użyciu zwykle stosowanych metod. Profesjonalne potraktowanie recyklingu wymaga nie tylko znajomości technologii, ale także wiedzy z zakresu chemii i fizyki polimerów - podkreślają autorzy przywołanego wcześniej opracowania. Przykładem może być coraz szerzej stosowana praktyka recyklingu ram okiennych z tworzyw sztucznych, najczęściej z PCV. Jest to tworzywo, które wiele razy może podlegać procesom produkcji, używania i ponownego przetwarzania materiału w niemal zamkniętym systemie. Ponieważ recyklant, czyli materiał powstały w wyniku procesu recyklingu, posiada dokładnie te same właściwości, co produkt pierwotny, dlatego też w pełni nadaje się do ponownego użycia. W przypadku PCV można mówić o prawdziwym recyklingu, a nie tylko o tzw. dwucyklingu, kiedy to otrzymany produkt jest gorszej jakości od pierwotnego.
Recykling na skalę przemysłową na sens tylko wtedy, gdy wartość odzyskanych materiałów jest co najczęściej taka, jak koszty składowania, sortowania i odzysku zużytego produktu. W Europie Zachodniej już od kilku lat z powodzeniem funkcjonują systemy, polegające na całkowitym recyklingu np. profili okiennych. Przykładem jest powstały w 1988 r. w Niemczech związek producentów produktów z tworzyw sztucznych. Jego głównym zadaniem jest propagowanie idei wtórnego wykorzystania PCV. Związek zaproponował koncepcję kompleksowego recyklingu odpadów z PCV.
Koncepcja takiego recyklingu polega na maksymalnym odzyskiwaniu tworzywa w ten sposób, by odpady powstające w procesie produkcji PVC mogły do niej powrócić jako pełnowartościowy surowiec. Odpady takie można również spalać i w ten sposób uzyskiwać energię cieplną. Podczas tego procesu można nawet odzyskać i ponownie wykorzystać materiały bazowe tworzywa czyli sól i chlorowodór. Jeszcze dalej w tej dziedzinie posunęli się producenci profili okiennych zrzeszeni w powstałej w 1993 r. w Niemczech inicjatywie Fenster - Recykling - Initiative FREI. Stare ramy dostarczają oni do przetwórni wraz z szybami, obiciami i uszczelkami, co dodatkowo oszczędza czas i energię potrzebną do sortowania. Okna w całości zostają zamienione na kawałki o wielkości ok. 50 mm. Przy pomocy magnesu wyłania się wśród nich wszystkie metalowe odpady i ponownie miele pozostały grunt na jeszcze mniejsze, tym razem 6-mm ziarna.
Z nich specjalna maszyna wykorzystująca różnice wagi poszczególnych materiałów wyłania pozostałe niepożądane składniki granulatu jak np. szkło. Tak przygotowany granulat płucze i usuwa się z niego resztki ewentualnych zanieczyszczeń. Wstępnie oczyszczony materiał topi się i przepuszcza przez filtr, który znajduje wszystkie substancje nietopliwe. Uzyskany, czysty już granulat jest pakowany i wysyłany do ponownego wykorzystania. Istnieje również możliwość odzysku PCV z folii odpadowej. Umożliwia to odzyskiwanie odpadów zawierających do 5% zanieczyszczeń. Odzyskiwana w tym procesie prawie pełnowartościowa folia używana może być do produkcji opakowań, z wyjątkiem tych stosowanych w przemyśle spożywczym.

14. Technologia plazmowej witryfikacji.


W niedalekiej przyszłości szczególnym rozwiązaniem może okazać się tzw. Technologia plazmowej witryfikacji . Jest to metoda utylizacji odpadów specjalnych ( np. . azbestu) pozwalająca uzyskać z nich paliwo gazowe i zmienić na energie elektryczną. Brak odpadów w postaci uciążliwych popiołów i nie wydzielanie się dioksyn to zalety tej metody.

Zastosowanie plazmowej weryfikacji jest doskonałą metodą na likwidacje mogliników .

Istnieje także „ Monitoring wysypisk komunalnych i przemysłowych – system DDSTM „

Stosowanie geomembrany do uszczelnienia wysypisk mogą ulec uszkodzeniu już w trakcie ich rozkładania , wskutek niedbałej pracy a także podczas układania tzw. warstwy ochronnej. Zdarzają się przypadki , że na 1 ha geomembrany może być 20 do 80 dziur. System sensorowego monitoringu DDSTM sygnalizuje uszkodzenia geomembrany uszczelniającej „ na bieżąco „ . Wykrycie nieszczelności , pozwala na dokładną lokalizację uszkodzeń i szybkie przystąpienie do ich usunięcia. Cenną zaletą tego systemu jest niewątpliwie fakt stwierdzenia przyczyn uszkodzeń i możliwość dochodzenia praw gwarancyjnych zastosowanej geomembrany.



 











































15. Wnioski

Chociaż trudno w to uwierzyć - problemy z kupieniem czegokolwiek przed 1989 rokiem miały też swoje pozytywne konsekwencje. Wraz z wypełnieniem się półek sklepowych zaczęły się bowiem w błyskawicznym tempie zapełniać także polskie wysypiska śmieci.
Kolorowe opakowania, niespotykany dotąd wybór towarów i reklamy, które trudno było traktować z dystansem z powodu braku doświadczenia z nimi, okazały się wybuchową mieszanką. Kupowaliśmy często w nadmiarze i nie zastanawialiśmy się nad konsekwencjami i przyjaznością wybieranych przez nas produktów dla środowiska. Góry śmieci wszelkiego rodzaju rosły w niespotykanym wcześniej tempie. W Polsce co roku powstaje ok. 130 mln ton odpadów.
Chociaż przeciętny Polak wytwarza rocznie mniej odpadków niż mieszkaniec Europy Zachodniej i prawie trzy razy mniej niż przeciętny mieszkaniec USA, to nie ma się z czego cieszyć. Eksperci przewidują, że za dziesięć lat będziemy produkować tyle odpadów, ile reszta Europy, czyli jeden kilogram śmieci dziennie na mieszkańca.
Ale podczas gdy na Zachodzie odzyskuje się do 90 procent śmieci, u nas wciąż jeszcze 99 proc. trafia na wysypiska.

To straszne marnotrawstwo, ponieważ przeciętnie 40 proc. wyrzucanych przez nas rzeczy to surowce wtórne. Nie dość, że pozwalają na tańsze wytworzenie nowych produktów, to w dodatku oszczędzają surowce pierwotne. Jeśli wytworzenie papieru z tony makulatury pozwala uchronić przed ścięciem aż 17 drzew, a według statystyk każdy z nas wytwarza rocznie 150 ton makulatury - to łatwo policzyć, że każdego roku los 1550 drzew zależy tylko i wyłącznie od nas.

Miejsca na śmieci jest coraz mniej. Wygląda na to, że sortowanie śmieci to jedyna droga, żeby nas one nie zasypały. Z badań CBOS-u wynika, że aż 94 proc. ankietowanych Polaków gotowych jest sortować swoje śmieci.
Ale chociaż coraz więcej gmin w Polsce wprowadza swoje własne programy sortowania i przetwarzania odpadków, to dalej segregacja śmieci wymaga od nas dużo dobrej woli. Skuteczną metodą ograniczenia ilości produkowanych przez nas śmieci jest selekcja już na poziomie zakupów.



Co zrobić z tymi odpadkami, które już mamy w domu?
W przeciętnym koszu na śmieci najwięcej (26,8%) jest resztek artykułów spożywczych, papieru (14,6%) i tektury (4,1%). Następna jest zmora naszego wieku czyli opakowania -papier + folia aluminiowa + plastik (1,2%). Potem: metale (3,9%), szkło (11,2%), tworzywa sztuczne (6,1%), tekstylia (1,5%), minerały (2,9%), drewno, sprzęty domowe.

Surowce wtórne
Najprostszym sposobem jest korzystanie ze specjalnie przygotowanych do tego celu pojemników: biały przeznaczony jest na szkło (nie rozkłada się, ale bez problemu można je zaś przetopić w hutach szkła i ponownie wykorzystać), niebieski na papier (celuloza z makulatury może z powodzeniem zastąpić czystą celulozę uzyskiwaną ze ścinanych drzew) a czerwony na plastik (nie rozkłada się I może być bardzo niebezpieczny - gdy na wysypisku wybuchnie pożar, znajdujące się w nim związki chemiczne mogą zatruć środowisko). Metal to głównie aluminium i stal z puszek po napojach. Aluminium nie rozkłada się, ale łatwo je przerobić i ponownie wykorzystać.

Odpadki organiczne
Jeśli mamy własny przydomowy ogródek lub działkę, to śmieci pochodzenia organicznego, np. resztki jedzenia warto przeznaczyć na kompost.

Rzeczy zbędne w domu, ale jeszcze dobre
Warto zorientować się, czy najbliższa parafia nie pośredniczy w przekazywaniu używanego sprzętu gospodarstwa domowego czy mebli osobom w złej sytuacji materialnej. W niektórych miastach pojawiły się pojemniki PCK na niepotrzebne nam ubrania. Czy nie lepiej, jeśli ktoś bardzo się ucieszy ze zbędnych nam rzeczy niż żeby zapychały one wysypisko śmieci?



Odpady toksyczne.

Np. farby, lakiery, kleje, ale także zużyte baterie, akumulatory, zużyte oleje silnikowe, opony. W każdym większym mieście powinien znajdować się punkt zbiórki odpadów szczególnie groźnych.



Pomoce.

Internet: www.tae.pl

Encyklopedie multimedialne.


































Wyszukiwarka