40Dzisiejsze czasy sprzyjają kumulowaniu się ogromnych ilości odpadów komunalnych. W Polsce rocznie jest wytwarzane od 12do 13 mln ton odpadów komunalnych. Do 2014 r. mamy zmniejszyć ilość składowanych odpadów komunalnych do max. 60%. Takie cele przyjęto w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami 2014. Główne zobowiązania nakładane są na państwa członkowskie w aktach prawnych Unii Europejskiej. Gospodarce odpadami komunalnymi nie jest poświęcony wyłącznie żaden akt prawny Unii Europejskiej, jednakże pośrednio lub bezpośrednio odnosi się do tego zagadnienia wiele dyrektyw.

Jak zmniejszyć ilość składowanych odpadów?

W tym celu budowane są spalarnie odpadów komunalnych. Spalarnie odpadów mają powstać między innymi w Bydgoszczy, Krakowie, Szczecinie, Koszalinie, Białymstoku, Łodzi czy Poznaniu. Koszt budowy takiej inwestycji zależy od skali przedsięwzięcia i jest szacowany w miliardach złotych. Część kosztów na wybudowanie spalarni śmieci będzie pochodziła ze środków unijnych.

Opinia społeczna

Nasze społeczeństwo jest dość sceptycznie nastawione do spalarni śmieci. Szczególnie do tych, które mają być wybudowane w bliskim sąsiedztwie. Ludzie często protestują przeciwko powstaniu spalarni odpadów. Co dziwniejsze mnóstwo z protestujących samemu i na własną rękę spala odpady w domowych piecach i ogniskach. Robi się tak by zmniejszyć opłatę za wywóz śmieci.

Pierwszym krokiem do realizacji tego projektu jest zdobycie aprobaty społecznej. W tym celu należy uświadomić społeczeństwo o zaletach spalarni, a także zainwestować w formę architektoniczną spalarni, tak by była ona atrakcyjna.

Definicja spalarni odpadów

Spalarnia odpadów to zakład lub jego część przeznaczone do termicznego przekształcania odpadów z odzyskiem lub bez odzysku wytwarzanej energii cieplnej, obejmujące instalacje i urządzenia służące do prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów wraz z oczyszczaniem gazów odlotowych i wprowadzaniem ich do atmosfery, kontrolą, sterowaniem i monitorowaniem procesów oraz instalacjami związanymi z przyjmowaniem, wstępnym przetwarzaniem i magazynowaniem odpadów dostarczonych do termicznego przekształcania oraz instalacjami związanymi z magazynowaniem i przetwarzaniem substancji otrzymanych w wyniku spalania i oczyszczania gazów odlotowych.

Zalety i wady spalarni odpadów

Zalety

Wady

– mniejsza ilość składowisk odpadów zarówno tych legalnych, jak i tych dzikich;

– powstaje energia w trakcie spalania odpadów, która można wykorzystać na wiele sposobów;

– powstające żużle i popioły znajdują zastosowanie w branży budowlanej;

– zmniejsza się zapotrzebowanie na wywóz śmieci.

– znaczne koszty inwestycyjne;

– koszty w trakcie samej eksploatacji;

– zanieczyszczenie dioksynami.

Wpływ spalania odpadów na środowisko

Poziom dioksyn i furanów nie może przekraczać 0,1 ng/m3 w myśl obowiązujących regulacji prawnych dla spalarni odpadów. Nowoczesne spalarnie muszą spełniać te rygorystyczne normy dotyczące emisji. Jest to ilość dioksyn, która nie przekraczałaby poziomu dopuszczalnej dawki dziennej. Dla porównania silniki spalinowe pojazdów mechanicznych emitują do otoczenia od 1 do 20 ng/m3 dioksyn, a w dymie papierosowym ich zawartość wynosi około 1 ng/m3.

Spalanie odpadów pozwala na odzyskanie energii w postaci ciepła czy energii elektrycznej. Pozwoli to zmniejszyć wykorzystywanie konwencjonalnych źródeł energii, które wymagają nakładów na ich wydobycie i transport.

Powstające w wyniku spalania odpadów popioły i żużle mogą być wykorzystane w budownictwie, dzięki czemu oszczędzane są surowce naturalne. Odpady te mogą też posłużyć do wypełniania wyrobisk kopalnych.

Podstawowym celem działania spalarni śmieci jest zmniejszenie objętości powstających odpadów.

Jak działa spalarnia odpadów?

1. Odpady przywożone do spalarni opróżnia się w specjalnym bunkrze zasypowym. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się nieprzyjemnego zapachu emitowanego przez odpady w bunkrze panuje zawsze podciśnienie. Powietrze, będące czynnikiem niezbędnym do procesu spalania jest wtłaczane właśnie z bunkra zasypowego.

2. Następnym etapem jest poddanie odpadów pod działanie elektromagnesów. Maja one na celu wyodrębnić z odpadów ewentualnie wmieszane w nie odpady metalowe. Odpady są rozdrabniane, a następnie trafiają do kotła, który wyposażony jest w specjalny ruszt odzysku energii na którym ulęgają one spaleniu.

3. By spalanie przebiegało samowystarczalnie pod względem energetycznym, wartość opalowa spalanych odpadów musi wynosić od 8000 do 10 000 kJ/kg. W aspekcie ekonomicznym powinna wynosić, co najmniej 5 000 kJ/kg.

4. Pozyskana w procesie spalania energie można przetworzyć na prąd elektryczny, wykorzystywany na potrzeby samej spalarni. Innym sposobem jej wykorzystania jest ogrzewanie wody mieszkań lub walka z gołoledzią.

5. Podczas oczyszczania ścieków w oczyszczalniach powstaje szlam, który dostarczany jest do spalarni odpadów, a następnie spalany.

6. W procesie spalania odpadów powstaje żużel oraz pyły. Do wychwytywania pyłów służą specjalne elektrofiltry. Razem z żużlem pyły znalazły zastosowanie w przemyśle budowlanym, a ściślej w produkcji klocków betonowych. Służą one do wypełniania wyrobisk pokopalnianych; znajdują także zastosowanie w budowie nowych dróg.

7. Problemem spalarni śmieci są dioksyny i inne mniej szkodliwe zanieczyszczenia zawarte w gazach spalinowych. Oczyszcza się je na drodze dwóch etapów. Pierwszy polega na mokrym oczyszczaniu gazów spalinowych, a drugi to układ SCR, czyli selektywna katalityczna redukcja. W drugim etapie zastosowanie znalazły filtry tkaninowe oraz węgiel aktywny oczyszczające dioksyny i tlenki azotu. W trakcie pierwszego etapu pozostaje zanieczyszczona woda, która kieruje się do oczyszczalni ścieków. Spalarnia może zniszczyć więcej substancji trujących zawartych w odpadach, niż wytwarza się ich w procesie spalania.

Nowoczesne spalarnie muszą spełniać rygorystyczne normy dotyczące emisji! Standardy emisyjne z instalacji spalania odpadów oraz z niektórych instalacji współspalania odpadów określa załącznik nr 5 do rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie standardów emisyjnych z instalacji.

Wymagania techniczne spalarni odpadów

Przy spalaniu odpadów lub substancji powstających w szczególności podczas pirolizy, zgazowania i procesu plazmowego lub w razie zastosowania innych procesów, temperatura gazów powstających w wyniku spalania, zmierzona blisko ściany wewnętrznej lub w innym reprezentatywnym miejscu komory spalania, wynikającym ze specyfiki technicznej instalacji lub urządzenia, po ostatnim doprowadzeniu powietrza, nawet w najbardziej niekorzystnych warunkach, została podniesiona w kontrolowany i jednorodny sposób oraz była utrzymywana przez co najmniej 2 sekundy na poziomie nie niższym niż:

1) 1100°C – dla odpadów zawierających powyżej 1% związków chlorowcoorganicznych przeliczonych na chlor,

2) 850°C – dla odpadów zawierających do 1% związków chlorowcoorganicznych przeliczonych na chlor.

Instalacje lub urządzenia do termicznego przekształcania odpadów wyposaża się w:

1) co najmniej jeden włączający się automatycznie palnik pomocniczy do stałego utrzymywania wymaganej temperatury procesu oraz wspomagania jego rozruchu i zatrzymania; palnik wspomaga proces tak długo, dopóki w komorze spalania będą pozostawały nieprzekształcone odpady,

2) automatyczny system podawania odpadów, pozwalający na zatrzymanie ich podawania podczas:

a) rozruchu do czasu osiągnięcia wymaganej temperatury,

b) procesu, w razie nieosiągnięcia wymaganej temperatury lub przekroczenia dopuszczalnych wartości emisji,

3) urządzenia techniczne do odprowadzania gazów spalinowych, gwarantujące dotrzymanie norm emisyjnych, określonych w odrębnych przepisach,

4) urządzenia techniczne do odzysku energii powstającej w procesie termicznego przekształcania odpadów, jeżeli stosowany rodzaj instalacji lub urządzenia umożliwia taki odzysk,

5) urządzenia techniczne do ochrony gleby i ziemi oraz wód powierzchniowych i podziemnych,

6) urządzenia techniczne do gromadzenia suchych pozostałości poprocesowych.

Podczas prowadzenia procesu, w komorze spalania lub komorze dopalania, przeprowadza się ciągły pomiar:

1) temperatury gazów spalinowych, mierzonej w pobliży ściany wewnętrznej w sposób eliminujący wpływ promieniowania ciepłego płomienia;

2) zawartości tlenu w gazach spalinowych;

3) ciśnienia gazów spalinowych.

Resztę wymagań podaje Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów.

Technologie spalania odpadów

Stosuje się różne technologie spalania odpadów, wśród których wyróżnia się:

– technologię rusztową – Jest technologią najczęściej stosowaną. Najważniejszy element paleniska rusztowego stanowi jego ruszt. Każdy rodzaj rusztu musi spełniać określone wymagania dotyczące sposobu dostarczania powietrza pierwotnego pod ruszt, możliwości jego dodatkowego chłodzenia (wodą, gdy kaloryczność odpadów jest wysoka i gdy chłodzenie powietrzem jest niewystarczające), szybkości przemieszczania się jak i mieszania odpadów. Czas przebywania odpadów na ruszcie wynosi zwykle nie więcej niż 60 minut.

– technologię plazmową – Polega na spaleniu przy użyciu pochodni plazmowych, pracujących w temperaturze dochodzącej nawet do 5 000°C, takich surowców i produktów, jak odpady komunalne i przemysłowe, biomasa, węgiel czy też koks ponaftowy. W tych warunkach zerwane zostają wszystkie wiązania chemiczne i nie ma warunków do rekombinacji dioksyn i innych szkodliwych substancji. Po oczyszczeniu gorących gazów, m.in. z metali ciężkich, powstaje gaz syntetyczny (syngaz), który może być wykorzystywany m.in. do produkcji elektryczności. Proces ten nie powoduje emisji szkodliwych substancji do atmosfery, a ubocznym produktem spalania jest żużel, który jest używany jako kruszywo do budowy dróg.

– pirolizę – Piroliza polega na termicznym przekształceniu materii organicznej w braku obecności tlenu do postaci ciekłej, stałej i gazowej. Do prowadzenia procesu pirolizy wymagane jest zewnętrzne źródło ciepła, którego dostarczanie jest konieczne, aby w komorze reakcyjnej utrzymać wymaganą temperaturę. Może się to odbywać poprzez spalanie wytwarzanego gazu pirolitycznego lub gazu naturalnego w piecu. Temperatura procesowa wynosi od 300 do 800°C.

– zgazowanie – Proces zgazowania polega na termicznym rozkładzie materii organicznej przy niedoborze tlenu. W procesie zgazowania temperatury reakcji są znacznie wyższe niż w pirolizie i wynoszą od 500 do 1 600°C, pozwalając na zgazowanie mineralnego węgla znajdującego się w odpadach, w wyniku czego powstaje palny gaz syntetyczny. Wykorzystanie czystego tlenu w ostatnim etapie procesu pozwala na osiągnięcie temperatury reakcji, przy której pozostałości mogą zostać zeszkliwione. W procesie zgazowania do częściowego utleniania mogą być wykorzystane: powietrze, tlen, para. Do procesu zgazowania wykorzystane są różnego typu reaktory np.: piece obrotowe, kotły fluidalne ze złożem stacjonarnym lub cyrkulacyjnym.

Analizując plusy i minusy tego rodzaju przedsięwzięcia, należy zastanowić się czy warto w nie inwestować. Wydaje się, że warto. Przy wysokim standardzie technologicznym urządzeń, samej budowli, a także jakości pracy zatrudnionych w spalarni pracowników można uzyskać bardzo dobre efekty. Niestety znaczne koszty to norma w dzisiejszym świecie. Jeśli chcemy zadbać o nas i nasze zdrowie musimy najpierw zadbać o środowisko, a to kosztuje.

Podstawa prawna: