Gospodarka odpadami komunalnymi

19-06-2020

Czy zaleje nas morze śmieci, które produkujemy? Co z rzeczami, których już się nie da ponownie przetwarzać? W nowoczesnych spalarniach odpady komunalne są utylizowane bez szkody dla środowiska i z pożytkiem dla ludzi – oddając nam energię elektryczną i ciepło.

Dynamiczny rozwój gospodarczy i wzrost zamożności społeczeństw to główne przyczyny generowania coraz większej ilości śmieci. Część wyrzucanych rzeczy trafia do recyklingu, dzięki temu metale, szkło, makulatura i tkaniny są ponownie wykorzystywane w produkcji. Nie wszystkie śmieci nadają się do segregacji, nie wszystko da się odzyskać w ramach selektywnej zbiórki (np. makulatury) i tylko niektóre odpady mogą być ponownie przetworzone. Większość w Polsce trafia na składowiska lub do magazynów jako tzw. balast. Składowanie to najbardziej nieekologiczna i nieekonomiczna forma zagospodarowania odpadów komunalnych. Po pierwsze, tempo generowania śmieci jest dzisiaj zdecydowanie większe od możliwości utylizacji i wysypiska szybko się zapełniają. Po drugie – składowiska stanowią ogromne zagrożenie dla środowiska. Po trzecie– od 2016 roku, zgodnie z unijnymi regulacjami, składowanie odpadów z tzw. frakcji energetycznej (czyli odpadów o cieple spalania powyżej 6 MJ/kg), jest niezgodne z prawem i obciążone wysokimi karami finansowymi. 

Składowanie to najbardziej nieekologiczna i nieekonomiczna forma zagospodarowania odpadów

Zamiast gromadzić odpady na wysypiskach, wiele krajów, w tym Polska, wykorzystuje je jako zasoby energetyczne. Pozbywamy się śmieci i zyskujemy cenną alternatywę dla tradycyjnej produkcji energii i ciepła. W cementowniach i nowoczesnych spalarniach podczas termicznej utylizacji odpadów wytwarzana jest energia elektryczna i ciepło, które można wykorzystać np. do ogrzewania domów.

Alternatywna energia

Znaczna część odpadów nieodnawialnych o dużej wartości opałowej (zwykle powyżej 15 MJ/kg) może być przetworzona w tzw. paliwo alternatywne – RDF (ang. Refuse Derived Fuel). W Polsce produkuje się rocznie ok. 3,5 mln ton Pre-RDF i RDF. Około miliona ton RDF-u jest spalane w cementowniach. Pozostaje 2,5 mln ton nadwyżki rocznie, którą można by przetworzyć w nowoczesnych spalarniach śmieci, by odzyskać energię na potrzeby ciepłownicze lub do celów przemysłowych.

Ogrzać się własnymi śmieciami

Większość  spalarni w Polsce wykorzystuje jako paliwo zmieszane odpady komunalne. Co można spalać? To, czego nie da się odzyskać. Okazuje się, że zużyte pieluchy jednorazowe czy kubeczki po kawie z popularnych sieciówek, torebki foliowe, nieumyte butelki po soku, opakowania po słodyczach itp. dostarczają w procesie spalania prawie tyle samo energii co węgiel brunatny. W nowoczesnych spalarniach, jak np. Port Czystej Energii w Gdańsku, którego budowę właśnie rozpoczęto, wsad jest lepiej wymieszany i efektywniej utylizowany (objętość odpadów zmniejsza się aż do 90 proc.!). A szkodliwe substancje? Filtry zatrzymują większość z nich. Planowana największa w Polsce warszawska spalarnia na Targówku przy 300 tys. ton spalanych śmieci rocznie będzie emitować 15 ton zanieczyszczeń. Dla porównania – w latach 80. elektrociepłownia Siekierki emitowała 50 tys. ton pyłów rocznie, obecnie po zamontowaniu systemu filtrów jest to 500 ton. 

Segregowane, niezmieszane

Z końcem czerwca 2021 r. zostanie wprowadzony zakaz przekazywania niesegregowanych (zmieszanych) odpadów komunalnych do termicznego przekształcania. Dla części spalarni może to oznaczać konieczność poszukiwania nowych dostaw “paliwa”. Zakaz nie będzie obowiązywał w tych gminach, które prowadzą selektywną zbiórkę wybranych frakcji odpadów (zgodnie z przepisami rozporządzenia ministra środowiska z 2016 r.). Takie rozwiązanie ma umożliwić ciągłość pracy instalacjom termicznie przekształcającym zmieszane odpady komunalne.

Spalarnie w Europie

Obecnie w Europie istnieje ponad 470 spalarni odpadów komunalnych. Najwięcej w krajach tzw. starej Unii, np. we Francji – 129, w Niemczech – 72, w Szwecji – 28. Spalarnie zmniejszają zależność gospodarki od paliw kopalnych i wpisują się w popularną koncepcję inteligentnych miast (smart city). W niektórych miastach Europy zapewniają co najmniej połowę lokalnego ciepła. Tak jest np. w Oslo – 60 proc. ciepła pochodzi ze spalarni odpadów komunalnych. W bliskiej przyszłości norweskie spalarnie mają być zupełnie zeroemisyjne dzięki systemowi wychwytu dwutlenku węgla CCS. Cały południowy Sztokholm ogrzewany jest odpadami komunalnymi i przemysłowymi, które są spalane w spalarni w Högdalen. 500 tys. ton odpadów komunalnych i 250 tys. ton odpadów przemysłowych produkuje rocznie 1700 GWh ciepła i 450 GWh energii elektrycznej. Zakład AVR Rozenburg w Rotterdamie (Holandia) dostarcza parę do przemysłu i ogrzewa  sieć ciepłowniczą miasta. W ten sposób udaje się zredukować emisję dwutlenku węgla w mieście o 200 tys. ton rocznie. W Lucernie (Szwajcaria) spalarnia zaspokaja potrzeby 38 tys. gospodarstw domowych rocznie i dostarcza ciepło do pobliskiej papierni. Bliskość obu obiektów umożliwia efektywność energetyczną na poziomie 70 proc. Papiernia zmniejszyła koszty ogrzewania i oszczędza 40 mln litrów oleju rocznie. We Francji spalarnie funkcjonują zarówno w Paryżu, jak i małych miejscowościach. W Saint-Ouen utylizuje się 630 tys. ton odpadów rocznie, odzyskując przy tym MW dodatkowego resztkowego ciepła, które wykorzystuje się do dostarczenia ciepłej wody do lokalnej ekodzielnicy. Spaliny podgrzewają wodę sąsiedniej kotłowni.

W bliskiej przyszłości norweskie spalarnie mają być zupełnie zeroemisyjne dzięki systemowi wychwytu dwutlenku węgla CCS

Z kolei spalarnia w Pontenx-les-Forges wytwarza 40 tys. MWh energii w skali roku, z czego większość wykorzystywana jest do zaopatrywania szklarni rolniczych w ciepłą wodę. Na małej wyspie Saint-Barthélémy zakład spalania przetwarza 100 proc. odpadów z lokalnych gospodarstw domowych (od 17 do 20 tys. ton rocznie). Powstające w ten sposób ciepło wykorzystywane jest do produkcji wody (odsalania wody morskiej). Jedną z najbardziej znanych jest przypominająca muzeum sztuki nowoczesnej spalarnia Spittelau w Wiedniu (w 1992 r. oddana ponownie do użytku po przebudowie). Stanowi atrakcję turystyczną z powodu elewacji zaprojektowanej przez Hundertwassera, znanego artystę i działacza na rzecz ochrony środowiska. To bardzo wydajny zakład, rocznie przetwarza ok. 250 tys. ton odpadów, dostarczając energię cieplną do 60 tys. mieszkań. Ciekawa architektonicznie i funkcjonalnie jest otwarta w 2019 r. w Kopenhadze spalarnia CopenHill, zwana też Amager Bakke. Przetwarza 440 tys. ton odpadów rocznie i zaopatruje w energię 150 tys. mieszkań. Na dachu utworzono stok narciarski o długości 400 metrów, który biegnie od szczytu 90-metrowego budynku do jego podstawy.

Pierwszą spalarnię odpadów wybudowano w 1912 r. w Warszawie (Miejskie Zakłady Sanitarne, w rejonie Powązek). Została zniszczona podczas powstania warszawskiego. Dziś w Polsce funkcjonuje 8 spalarni umożliwiających produkcję energii elektrycznej i ciepła z odpadów komunalnych w: Warszawie, Białymstoku, Bydgoszczy, Koninie, Poznaniu, Krakowie, Szczecinie, Rzeszowie. W 2020 r. pozwolenie na budowę podpisała Gdynia –  w skali roku spalarnia ma przetwarzać ok. 160 tys. ton odpadów. Do 2023 r. planowana jest realizacja nowej inwestycji w Warszawie na Targówku o mocy przerobowej 300 tys. ton.

Najnowocześniejsza w Europie

Spalanie odpadów to szansa dla już istniejących elektrociepłowni. Dobudowanie do nich spalarni śmieci pozwoliłoby się przestawić na wykorzystywanie odpadów zamiast węgla oraz bardziej ekologiczną i ekonomiczną produkcję ciepła. Jedyną elektrociepłownią w Polsce, która już wykorzystuje RDF, jest należące do Fortum EC Zabrze. Otwarty w 2018 r. zakład jest najnowocześniejszy w Europie. Elektrociepłownia może być zasilana trzema różnymi paliwami – węglem, RDF, a także biomasą. Proporcja poszczególnych rodzajów paliwa może być zmieniana, ale biomasa i RDF nie mogą przekraczać 50 proc. Projektowana instalacja będzie miała 145 MW mocy cieplnej i 75 MW elektrycznej. Zakładana roczna produkcja ciepła wynosi 730 GWh, prądu zaś – 550 GWh. EC Zabrze jest największym zakładem termicznego przetwarzania odpadów w Polsce i podstawowym źródłem ciepła dla Zabrza i Bytomia. 

Zakaźne odpady medyczne

Odpady medyczne nie mogą być spalane razem z odpadami komunalnymi. Chodzi przede wszystkim o różnicę w temperaturze – przy odpadach medycznych jest to co najmniej 1100 stopni C, przy pozostałych 850 stopni C. Zakaźne odpady unieszkodliwia się w spalarniach odpadów niebezpiecznych, w Polsce funkcjonują 23 takie instalacje. Sprawdzoną technologią jest spalanie w piecu obrotowym.  Przed pandemią koronawirusa w Polsce z placówek medycznych powstawało ok. 220 tys. ton rocznie odpadów, z czego zakaźnie stanowiły 85 proc. W związku z pandemią wprowadzono pakiet ustaw, które dotyczą także gospodarki odpadami komunalnymi, np. odpady zmieszane będą mogły trafić na składowiska lub do spalarni z pominięciem wstępnego przetwarzania. Komisja Europejska wydała komunikat, w którym wyjaśnia, że standardowe postępowanie z odpadami jest bezpieczne i wystarczające pod względem ryzyka zakażenia COVID-19. Nie ma dowodów, że odpady z gospodarstw domowych odgrywają rolę w przekazywaniu koronawirusa. KE podkreśliła też, że w czasie pandemii może i powinna być prowadzona selektywna zbiórka.

Kierunek rozwoju branży

16-06-2020

Ciepłownictwo systemowe stoi przed dużymi wyzwaniami. Przedsiębiorstwa będą musiały wyjść poza strefę komfortu polegającą na wytwarzaniu jedynie ciepła i jego sprzedaży, a zacząć rozwijać nowe obszary biznesowe.

Ciepłownictwo systemowe stoi przed dużymi wyzwaniami. Przedsiębiorstwa będą musiały wyjść poza strefę komfortu polegającą na wytwarzaniu jedynie ciepła i jego sprzedaży, a zacząć rozwijać nowe obszary biznesowe.

Czytaj dalej