Palenie śmieci, czyli termiczne przekształcanie odpadów

0
285

Zgodnie z definicją Głównego Urzędu Statystycznego termicznym przekształcaniem odpadów nazywamy spalanie ich przez utlenianie oraz inne procesy termicznego przetwarzania (w tym piroliza, zgazowanie i proces plazmowy), o ile substancje powstające w wyniku działania tych procesów są następnie poddawane spalaniu.

Miejsce spalania odpadów w polityce klimatycznej

Procesy spalania wykorzystywane są do generowania energii cieplnej oraz elektrycznej. Działania tego rodzaju stanowią ważny element całego cyklu przetwarzania odpadów w ramach GOZ – umożliwiają znaczne zmniejszenie ilości odpadów składowanych na wysypiskach, zaś w aspekcie odzysku energii przyczyniają się do ograniczenia zużycia paliw, a także, dzięki niższej pierwiastkowej zawartość węgla w odpadach komunalnych i przemysłowych, wpływają na redukcję emisji CO2.

Z tych względów polityka klimatyczna UE przewiduje istotne miejsce dla procesów odzysku energii z odpadów komunalnych, oczywiście jeśli nie kolidują one z osiągnięciem wyższych pułapów minimalizacji środowiskowego wpływu realizowanego w ramach recyklingu, stojącego wyżej w hierarchii gospodarowania odpadami. Innymi słowy, polecane jest spalanie tego (wartość opałowa powyżej 6 MJ/kg), czego w żaden sposób nie można już powtórnie przetworzyć.

Należy w tym miejscu wyraźnie zaznaczyć, iż nie istnieje recykling doskonały; nie można w obecnie istniejących realiach przetworzyć 100% wyprodukowanych odpadów. Należy oczywiście dążyć do wzrostu efektywności recyklingu, jednak przekształcenie termiczne jak największej ilości odpadów pozostałych po procesie recyklingu jest jak najbardziej korzystne środowiskowo i ekonomicznie.

Metody termicznego przekształcania odpadów

Do najbardziej efektywnych sposobów termicznego przekształcenia odpadów zalicza się:

  • zgazowanie odpadów oraz współspalanie gazu w systemie energetycznego spalania w ramach zastępowania paliw kopalnych w produkcji energii,
  • współspalanie w piecach cementowni,
  • spalanie odpadów w przeznaczonych do tego celu systemach odzysku energetycznego,
  • implementacja rozkładu beztlenowego do produkcji paliwa wykorzystywanego w ramach zasilania sieci gazowych lub w transporcie (odpady z tworzyw sztucznych nie znajdują tutaj zastosowania).

Zanieczyszczenia powstające w wyniku spalania odpadów

W procesie spalania każdego paliwa powstają oczywiście zanieczyszczenia. Jednak różne regulacje prawne warunków spalania i poziomów emisji szkodliwych substancji dla różnych rodzajów paliwa mają wpływ na ilość emitowanych substancji. I tak, najbardziej restrykcyjne przepisy dotyczą właśnie spalania odpadów, co wpływa na mniejszą emisyjność spalarni (porównywalną z emisją podczas spalania gazu ziemnego) niż w przypadku innych instalacji wykorzystujących paliwa stałe.

Bardzo istotna w kontekście środowiskowym jest także emisja CO2. Jak już wspomniano w przypadku spalania tzw. pre-RDF (odpady nadające się do spalenia wydzielone ze strumienia odpadów komunalnych) jest ona niższa (na poziomie 90-100 kg/MW) niż w przypadku węgla kamiennego (100-110 kg/MW), czy biomasy (100-120 kg/MW)1.

Jak zagospodarować śmieci minimalizując środowiskowe szkody

Jak przyznaje w swoim artykule2 prof. Grzegorz Wielgosiński rozwiązaniem problemu zagospodarowania odpadów komunalnych wyłączonych z procesu recyklingu, przy jednoczesnym uwzględnieniu kwestii jakości powietrza w Polsce jest budowa niskoemisyjnych spalarni odpadów pełniących funkcje miejskich elektrociepłowni oraz rozbudowa sieci ciepłowniczych obejmujących swym zasięgiem jak największą liczbę mieszkańców.

Stan infrastruktury do termicznego przekształcania odpadów w Polsce

Tymczasem według danych raportu przygotowanego przez Państwowy Instytut Badawczy Instytutu Ochrony Środowiska3 obraz termicznego przekształcania odpadów w Polsce w roku 2020 wyglądał następująco: 8 instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych, 9 instalacji do termicznego przetwarzania odpadów w cementowniach oraz jedna instalacja w zakładzie energetycznego spalania paliw w Zabrzu.

W roku 2020 wykorzystane moce przerobowe instalacji do termicznego przekształcania odpadów komunalnych osiągnęły 1 163 tys. Mg, co stanowiło 45% ich zdeklarowanych mocy, przy czym najwięcej wolnych mocy przerobowych wykazały instalacje zlokalizowane w cementowniach (1 137,2 tys. Mg z ogólnej liczby 1 396 tys. Mg)4.

Potrzeby inwestycyjne

W podsumowaniu raportu IOŚ-PIB znalazły się szacunkowe prognozy dotyczące zapotrzebowania na moce przerobowe instalacji termicznego przekształcania odpadów w kontekście obowiązujących przepisów oraz danych związanych z ilością wytwarzanych w przyszłości odpadów komunalnych, pojemności składowisk oraz mocy przerobowych dla instalacji będących w fazie projektowania bądź realizacji.

Na podstawie przyjętych założeń opracowano dwa warianty prognozy: dla roku 2028 i 2034.

Pierwszy wariant dopuszcza składowanie odpadów komunalnych w ilości umożliwionej przepisami prawa, drugi wariant zakłada, iż odpady nie będą składowane z powodu braku wolnych przestrzeni składowiskowych.

I tak, w wariancie pierwszym oszacowano, że ilość odpadów skierowanych do przekształcenia termicznego wyniesie w roku 2028 i 2034 odpowiednio 1 856 i 3 887 tys.

Mg. W wariancie II, ilość odpadów przekształcana termicznie osiągnie poziomy odpowiednio 6 495 i 5 442 tys. Mg. Szacunki te pozwalają określić wartości brakujących mocy przerobowych wynoszące odpowiednio:

  • dla wariantu I w roku 2028 – 0,
  • dla wariantu I w roku 2034 – 442 tys. Mg,
  • dla wariantu II w roku 2028 – 3 310 tys. Mg,
  • dla wariantu II w roku 2034 – 1 997 tys. Mg5.

Ocena potrzeb inwestycyjnych w zakresie termicznego przetwarzania odpadów (luka inwestycyjna) określona została także w załączniku do Krajowego planu gospodarki odpadami 2022. Brakujące moce przerobowe tychże instalacji w roku 2028 i w roku 2034 według tego dokumentu wyniosą odpowiednio: 3 233 tys. Mg/rok i 3 070 tys. Mg/rok6.

Innymi słowy, przyjmując procentowe założenia dotyczące recyklingu odpadów w roku 2035 (65%) i ograniczenia składowania (10%), do spalenia pozostanie ciągle 25% strumienia odpadów komunalnych (co, według innych szacunków, przy założeniu minimalnej niezbędnej mocy przerobowej dla instalacji termicznego przekształcenia, stanowi wartości 4 204 tys. Mg/rok7). Szacunkowe wyliczenia mogą się oczywiście różnić, zawsze jednak sporo brakuje, aby śmieci przestały być problemem.

Problematyczne spalanie

Jak widać inwestycje w spalarnie oraz modernizacja i wykorzystanie już istniejących instalacji wydają się być koniecznością. Zwłaszcza, iż z uwagi na wymagania recyklingu kaloryczność odpadów komunalnych będzie spadać, co przełoży się na ograniczone ich wykorzystanie w przypadku odzysku energetycznego w zakładach produkcji cementu. Ponadto energetyka i ciepłownictwo nie są obecnie przystosowane technologicznie i formalno-prawnie do wykorzystania palnych odpadów, a ich ewentualne spalanie będzie wiązało się z dodatkowymi nakładami modernizacyjnymi.

Żadna unijna dyrektywa nie zabrania budowy systemów termicznego przekształcania odpadów. Powstanie sieci ciepłowniczych i kogenerację (elektrociepłownie opalane odpadami) wymienia się tutaj jako inwestycje ograniczające zmiany klimatyczne, wpisujące się doskonale w funkcjonowanie gospodarki w obiegu zamkniętym (GOZ). To samo dotyczy paliw odnawialnych, które w formie frakcji biologicznej znajdują się w odpadach komunalnych w ilości od 40 do 55%.

Niestety, jak widać, zdawałoby się proste spalenie śmieci jawi się dosyć problematycznie, a przyszłość nie wygląda obiecująco. W realiach zagospodarowania śmieci pozostają wciąż obecne piętrzące się hałdy na wysypiskach i niekontrolowane pożary nielegalnie magazynowanych kalorycznych frakcji odpadów komunalnych.

 

1 21 faktów dotyczących spalarni odpadów, Grzegorz Wielgosiński, Przegląd Komunalny, 2022, Nr 2, s, 3-4.

2 21 faktów dotyczących spalarni odpadów, Grzegorz Wielgosiński, Przegląd Komunalny, 2022, Nr 2.

3 TERMICZNE PRZEKSZTAŁCANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH W POLSCE W ROKU 2020, IOŚ-PIB.

4 TERMICZNE PRZEKSZTAŁCANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH W POLSCE W ROKU 2020, IOŚ-PIB, s. 20.

5 TERMICZNE PRZEKSZTAŁCANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH W POLSCE W ROKU 2020, IOŚ-PIB, s. 21.

6 TERMICZNE PRZEKSZTAŁCANIE ODPADÓW KOMUNALNYCH W POLSCE W ROKU 2020, IOŚ-PIB, s. 22.

7 GOSPODARKA ODPADAMI KOMUNALNYMI W POLSCE, Analiza możliwości i barier zagospodarowania odpadów z tworzyw sztucznych, pochodzących z selektywnego zbierania odpadów komunalnych, a kwestie GOZ, Warszawa, czerwiec 2021, s. 59.