Co jeszcze można zrobić z odpadami?- Spalanie i współspalanie odpadów komunalnych

Pierwsze spalarnie odpadów powstały już w latach siedemdziesiątych XIX wieku w Wielkiej Brytanii, następnie w USA i Niemczech. Zakłady oprócz zmniejszania ilości odpadów, które stanowiły duży problem w większych miastach, produkowały także, co ciekawe, energię cieplną i elektryczną np. spalarnia w Danii powstała w 1903 roku zaraz obok szpitala i dostarczała do niego energię. Polska również miała swoją spalarnię, obiekt powstał w Poznaniu w 1927 roku i znajduje się tam do dziś, jednak pracował tylko do czasu zakończenia II wojny światowej, podczas której palono w niej zwłoki ofiar. Próbowano później wznowić pracę zakładu, jednak tylko na krótki czas, ponieważ było to nieopłacalne. Tyle historii, mamy XXI wiek, w Europie znajduje się już ponad 400 spalarni odpadów, a w Polsce wciąż tylko jedna. Ten stan powinien ulec zmianie już w 2015 roku, wtedy planuje się uruchomienie co najmniej kilku zakładów w całej Polsce. Nie jest to zbieżność dat, spalarnie muszą powstać do końca 2015 roku, jeżeli termin nie zostanie dotrzymany to Unia Europejska naliczy Polsce wysokie kary. Tyle słowem wstępu, a czym właściwie jest ta spalarnia?

Spalarnia odpadów to zakład przekształcający termicznie odpady. W wyniku tego procesu można odzyskać energię, co robi się właściwie w każdym przypadku. Zmniejszenie objętości odpadów bez wytworzenia energii byłoby ekonomicznie nieuzasadnione. W tytule artykułu widnieje jeszcze współspalarnia, jest to zakład, w którym odpady stanowią dodatek do spalanych innych paliw. Przykładem współspalarni jest cementownia, w której do prowadzenia procesu wykorzystuje się bardzo duże ilości energii cieplnej. Ze względów ekonomicznych, oprócz paliw konwencjonalnych, spala się również odpady.

Technologie termicznego przekształcania odpadów komunalnych.

Ponad 140 lat dzieli nas od uruchomienia pierwszej spalarni odpadów, a wciąż używa się tej samej technologii. Oczywiście wielokrotnie udoskonalanej, stosowanej w ponad 90%  zakładów na całym świecie. Jest nią piec z paleniskiem rusztowym. Samych rusztów jest co najmniej kilka rodzajów, np. taśmowy, wahadłowy, walcowy itd. ale najwydajniejszym i najczęściej stosowanym jest ruszt posuwisto-zwrotny. Temperatura spalania w tych piecach to ok. 1000 oC, jednak ciągle pracuje się nad jej zmniejszeniem. Mniejsza temperatura w piecu oznacza mniejsze zapotrzebowanie na energię, a także niższą emisję zanieczyszczeń. Swoją popularność, piec rusztowy, zawdzięcza wielu korzyściom, są to m.in.:

- redukcja objętości doprowadzonych odpadów powyżej 90%,
– odzysk ok. 95% żużla, który wykorzystuje się w budownictwie,
– odpady wymagające składowania to zaledwie 5% masy odpadów spalanych,
– duża wydajność sięgająca ponad 160 tyś. Mg przetwarzanych odpadów rocznie, a często stosuje się więcej niż jedną linie procesową.

Nie są to jedyne korzyści, jednak najważniejsze przy wyborze technologii. Niedogodnością pieców rusztowych jest znaczny strumień spalin, większy niż w przypadku innych technologii, wymagających oczyszczania. W spalinach zawarte są NOx, siarczany, dioksyny, furany, metale ciężkie i inne, jednak zastosowanie wydajnego systemu oczyszczania spalin pozwala skutecznie zmieścić się w wymaganych standardach emisyjnych.

Drugą stosowaną metodą, po kotłach rusztowych, są kotły fluidalne. Wyróżnia się 3 typy pieca w zależności od zastosowanego w nim złoża: stacjonarne, obrotowe i cyrkulacyjne. Złożem jest kwarc, ulegający pod wpływem ogrzewania, fluidyzacji. Materiał pod wpływem wprowadzanego, gorącego powietrza utrzymuje się w palenisku. Wprowadzona do pieca frakcja odpadów musi być na tyle lekka żeby nie spadła, tylko utrzymywała się razem ze złożem. Zaletą tej technologii, w porównaniu z piecem rusztowym, jest niższa emisja tlenków azotu z powodu niższej temperatury procesu (ok. 850 oC). Redukcja objętości wprowadzanych odpadów jest podobna do konkurencyjnej metody, jednak na tym korzyści się kończą. Argumentami przeciw są:

- doprowadzane odpady wymagają rozdrobnienia,
– większe ilość odpadów wymagających składowania (17% masy odpadów spalanych),
– utrzymanie wymaganej temperatury jest trudne,
– odzysk żużla jest niższy o 50% w porównaniu z technologią rusztową,
– proces jest trudny w prowadzeniu.

Technologia fluidalna nie jest popularna ze względów ekonomicznych. Po prostu częściej bardziej opłacalną metodą termicznego przekształcania odpadów okazuje piec z rusztem.

Powyższe metody oparte są na spalaniu odpadów w obecności tlenu, istnieją także technologie termicznego przekształcania odpadów przy niedoborze tlenu lub jego braku. Mowa o pirolizie i zgazowaniu oraz procesie plazmowym.

Proces pirolizy i zgazowania prowadzi do rozkładu substancji organicznych w wysokiej temperaturze przy niedoborze lub braku tlenu. Produktem procesu jest paliwo gazowe mogące być następnie wykorzystane w procesie spalania. Metod tych nie opłaca się wykorzystywać do przetwarzania odpadów komunalnych, stosuje się ją do odpadów niebezpiecznych i szpitalnych.

Proces plazmowy wymaga przede wszystkim ogromnych ilości energii co czyni go nieekonomicznym. Zaletą tego procesu jest temperatura spalania wynosząca 1800 – 2300 oC, w której następuje rozkład większości związków toksycznych znajdujących się zazwyczaj w gazach odlotowych. Zastosowanie procesu plazmowego do tej pory miało miejsce głównie w przemyśle, ponieważ nie opłaca się spalać odpadów komunalnych.

 Planowane instalacje w Polsce.

Wszystkie inwestycje, w zakresie TPO (Termiczne Przekształcanie Odpadów), planowane w Polsce oparte są o sprawdzoną technologie pieca rusztowego z jednoczesnym odzyskiem energii elektrycznej i cieplnej, a także przetwarzaniem powstałego żużla na produkt użyteczny w budownictwie. Samych zakładów w planach urzędników i przedsiębiorców zliczyłem już dużo ponad 10, jednak nie wszystkie mają szanse na realizacje. Koszty inwestycyjne to setki milionów złotych i bez pomocy Unii Europejskiej prawdopodobnie żaden z zakładów nie byłby planowany. Miasta, które podpisały umowę na dofinansowanie to Kraków, Białystok, Poznań, Szczecin, Bydgoszcz i Konin.

(wizualizacja zakładu TPO w Krakowie)

Umowa na budowę zakładu w Krakowie została podpisana pod koniec 2012 roku, a uruchomienie nastąpi pod koniec 2015. Wydajność spalarni ma sięgać 220 tys. Mg rocznie. Koszt całej inwestycji to ok. 790 mln zł.

(wizualizacja zakładu TPO w Białymstoku)

Spalarnia w Białymstoku również jest na dobrej drodze, budowa ma ruszyć latem 2013 roku. Projekt obejmuje także rekultywacje zapełnionego już składowiska i kosztować ma 532 mln zł. Planuje się spalać 120 tys. Mg odpadów w ciągu roku, wytworzona energia elektryczna zasili 16 tys. gospodarstw, a energia cieplna 875 domów, ale tylko zimą.

(wizualizacja zakładu TPO w Poznaniu)

Opóźniony rozruch zakładu TPO będzie na pewno w Poznaniu. Planuje się uruchomienie spalarni w 2016 roku, więc kary, wynoszące 200 tys. euro dziennie, nie ominą Poznania. Koszt inwestycji zamknął się w kwocie 725 mln zł, w tym z funduszy unijnych 352 mln zł. Zakład ma przetwarzać 210 tys. Mg odpadów rocznie i stanowi wyjątek w planowanych inwestycjach, ponieważ oprócz odpadów komunalnych do spalenia mają trafiać również odpady ściekowe.

(wizualizacja zakładu TPO w Szczecinie)

Szczecin będzie miał prawdopodobnie najciekawiej zlokalizowaną spalarnię odpadów, ma ona powstać na wyspie rzecznej Ostrów Grabowski. Projekt został zatwierdzony przez Komisję Europejską 23 maja 2013 roku, w tym samym roku mają zacząć się pracę budowlane. Koszt inwestycji to 595,7 mln zł, za tą kwotę w Szczecinie będzie spalane 150 tys. Mg odpadów rocznie.

(wizualizacja zakładu TPO w Bydgoszczy)

Bydgoszcz chce zakończyć realizację projektu w ostatniej chwili, czyli 31 grudnia 2015 roku. Spalane mają być odpady o masie 180 tys. Mg w ciągu roku, a koszt inwestycji wyniósł 620 mln zł. Nie dziwi wybór daty zakończenia projektu, zleceniodawca chyba łudzi się, że zakład powstanie przed końcem 2015 roku. Fakty jednak są takie, że mamy połowę 2013 roku a kontrakt na zaprojektowanie, wykonanie i dostarczenie urządzeń wciąż jest na etapie wyboru. Z mojej strony – powodzenia!

Spalarnia w Koninie pomimo najmniejszej wydajności, ok. 94 tys. Mg rocznie, jest na dobrej drodze do realizacji. Umowa na budowę zakładu została podpisana pod koniec 2012 roku, a zakończenie inwestycji, standardowo, nastąpić ma w 2015 roku. Oprócz budowy spalarni w ramach inwestycji, która kosztować ma 381 mln zł, przewidziano rekultywacje składowisk odpadów na terenie 13 okolicznych gmin.

Oprócz wyżej wymienionych w planach są zakłady w Gdańsku, Koszalinie, Radomiu, prywatny we Wrocławiu no i w Warszawie. Stolica posiada Zakład Unieszkodliwiania Stałych Odpadów Komunalnych (ZUSOK), jedyną spalarnię w Polsce (choć sam zakład przetwarza odpady komunalne również innymi sposobami), jednak jej obecna wydajność jest nie wystarczająca dla miasta. ZUSOK spala rocznie zaledwie 47 tys. Mg odpadów, a Warszawa w 2011 roku wytworzyła ich 592,5 tys. Mg. W związku z powyższym planuje się modernizacje zakładu, po której spalane ma być 396,8 tys. Mg rocznie. Konkretne daty nie są znane, można się domyślać, że w planach jest koniec 2015 roku. Raport o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko pochodzi z 2012 roku.

(wizualizacja zakładu TPO w Gdańsku)

Zakład w Gdańsku, który będzie spalał odpady z aglomeracji trójmiejskiej, planowano uruchomić w tym roku. Niestety nie ma na to szans, nastąpiły opóźnienia, zresztą jak w przypadku każdej opisywanej inwestycji, z powodu protestów ekologów. Opóźnienia okazały się kolosalne, przetarg na wykonanie projektu ma odbyć się dopiero pod koniec 2013 roku, a sama umowa może zostać podpisana dopiero w 2015 roku.

Koszalin chce wybudować spalarnie przed 2020 rokiem. Cała inwestycja została podzielona na 2 etapy, w pierwszym do 2015 roku powstaną stacje przeładunkowe, w których odpady będą poddawane wstępnej przeróbce, a następnie trafiały do spalarni, która powstanie kilka lat później.

Radom, co prawda uzyskał pozytywną decyzję środowiskową w sprawie budowy spalarni odpadów, jednak nie stać go na rozpoczęcie inwestycji. Potrzeba 300 mln zł, miasto stara się o wpisanie inwestycji do KPGO dla Mazowsza.

Planowanych inwestycji jest wiele, ambicje są ogromne, Polska chce dogonić (a właściwie to musi) Europę zachodnią pod względem gospodarki odpadami. Jednak czy nie skończy się „jak zawsze”, czy wszystkie inwestycje powstaną na czas, czy Polska nie zapłaci milionowych kar, tego dowiemy się już wkrótce, ponieważ wszystkie inwestycje mające szanse na powstanie weszły w decydujący okres. Ja trzymam kciuki.

Pozdrawiam,
Tomasz Zaliwski
odpadyblog.pl

Czytaj następną część – Podsumowanie całej serii

  • Andrzej Deren

    Nigdy nie próbujcie wyrzucać ich po lasach, czy palić. Mój znajomy dostał niezłą karę. Ja zazwyczaj gromadzę a później Agreco Service mi to wszystko zabiera.