Recykling odpadów komunalnych w Polsce

Recykling odpadów komunalnych w Polsce

Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Politechnika Śląska, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

tel. (+48 32 264 21 15), fax (+48 32) 237 11 67, e-mail: mohamed.alwaeli@.polsl.pl

Streszczenie

W Polsce na składowiskach zalega 1752,6 mln. Mg odpadów (stan na koniec 2005 roku). Z ogólnej ilości wytworzonych odpadów komunalnych w 2005 roku tj. 9354,3 tys. Mg , na składowiskach trafiło aż 8623 tys. Mg. Odpady te oprócz degradacji środowiska, zajmowania obszarów oraz ogromnych środków finansowych przeznaczonych na budowę i utrzymywanie składowisk, stanowią potencjalne źródło wtórnych surowców i paliw.[1] W tym artykule będzie omawiany stań zbiórki oraz recyklingu odpadów komunalnych w Polsce, koszty ponoszone w procesach pozyskiwania i wykorzystania odpadów komunalnych jako substytutów surowców pierwotnych.

Abstract

Recycling of MSW in Poland

In Poland’s landfill cover 1752,6 millions Mg of wastes (state on end 2005 year). Wastes these except degradation of natural environment, field occupying and the huge financial means designed for building and keep up the landfills, they proclaim the potential source of secondary materials and fuels.

It in this article will be discuss the collection condition and recycling of municipal wastes, costs of the logging and utilization the municipal wastes as substitutes of raw materials processes.

1. Wstęp

Wraz z rozwojem cywilizacji zwiększa się ilość i różnorodność produkowanych na świecie odpadów. Pociąga to za sobą wymóg opracowywania coraz to nowszych metod odzyskiwania z odpadów surowców zdatnych do ponownego wykorzystania. Takie

składniki odpadów komunalnych jak makulatura, szkło, tworzywa sztuczne, metale czy tekstylia mogą być odzyskiwane i poddawane dalszej przeróbce, a następnie ponownie użyte.

Racjonalna gospodarka odpadami komunalnymi stanowi jeden z najpoważniejszych problemów współczesnej cywilizacji. Zauważany w ostatnich latach rozwój gospodarczy oraz postęp techniczny spowodował, iż człowiek stał się największym producentem odpadów. Współczesny model cywilizacji charakteryzuje się wzrostem wykorzystania surowców pierwotnych w celu podnoszenia komfortu życia oraz systematycznym zwiększaniem produkcji. Wynikiem takich działań jest wzrost ilości wytwarzanych odpadów. Recykling obok redukcji u źródła, stanowi jedną z technik przeciwdziałania powstawaniu odpadów prowadzącą do ograniczenia strumienia odpadów skierowanych na składowiska oraz ich uciążliwości dla środowiska. Recyklingiem objęte są głównie: złom metali żelaznych i nieżelaznych, szkło, makulatura, tworzywa sztuczne, które w trakcie produkcji i użytkowania utraciły w całości lub częściowo właściwości surowców pierwotnych. Odpady te za pomocą odpowiednio dobranych procesów można wykorzystać jako substytuty surowców pierwotnych [2]

Wzrastająca produkcja stałych odpadów komunalnych osiągnęła punkt w którym musi ulec zmianie polityki postępowania z odpadami przez, wprowadzenie programów minimalizacji odpadów. Minimalizacja, polegająca na redukcji u źródeł oraz recyklingu odpadów do ponownego użytkowania jak również do produkcji nowych wyrobów.[3-5]

Recykling odpadów komunalnych jest globalnym problemem. Pod koniec XX i na początku XXI wieku stał się centrum zainteresowania wielu prac. Prace na temat recyklingu były prowadzone przez różnych autorów takich jak: (Charles R. Rhyner 1998), (Vinod K. Sharma, Pieter van Beukering , Barnali Nag 1994), (Giuseppe Di Vita 2006), (Brenton L. Fletcher, Michael E. Mackay 2005), (E. Hsu, C.-M. Kuo 2005) oraz (A. Haque, I.M. Mujtaba, J.N.B. Bell 2000). Autorzy prac analizowali różne modele mikroekonomiczne, które rozważały opłacalność ekonomiczną recyklingu odpadów komunalnych jak również sposoby zmniejszenia wartości aktualnej i przyszłych kosztów związanych z gospodarką odpadami.[6-11]

2. Zbiórka odpadów tworzywa sztuczne, makulatury, szkła oraz opakowania metalowe

Składniki odpadów komunalnych jak makulatura, szkło, tworzywa sztuczne, metale mogą być selektywne zbierane i poddawane dalszej przeróbce, a następnie ponownie użyte. W ostatnich latach zaobserwowano wzrost selektywnej zbiorki odpadów w Polsce. Jak widać na poniższym wykresie (Rys.1.1) ilość zbieranych odpadów z tworzyw sztucznych wzrasta z każdym rokiem. W latach 2002-2005 wzrost ten wyniósł ok. 10 tys. Mg rocznie.

13 17 25 31,3 0 10 20 30 40 tys. Mg 2004 2003 2002 2001

Rys. 1.1: Wyselekcjonowane tworzywa sztuczne w latach 2001-2005 [12-16]

Pomimo, że zbieranie makulatury nie jest dla społeczeństwa już tak opłacalne jak kiedyś, to ilość ta wzrasta z każdym rokiem (Rys. 1.2). Ilość wyselekcjonowanej makulatury w latach 2001-2003 waha się w granicach 42-45 tys. Mg, natomiast w roku 2004 nastąpił wzrost aż o 21,7 tys. Mg, a w roku 2005 o 29,1 tys. Mg.

42 43 45 66,7 95,8 0 20 40 60 80 100 tys. Mg 2005 2004 2003 2002 2001

Ilość zebranego szkła w roku 2001 wyniosła 86 tys. ton, po czym w roku 2002 nastąpił gwałtowny spadek do 48 tys. Mg W kolejnych latach liczba ta rosła, w roku 2003 o 12 tys. Mg, w 2004 o 13,4 tys. Mg, a w roku 2005 aż o 25,8 tys. Mg.

86 48 60 73,4 99,2 0 20 40 60 80 100 tys. Mg 2005 2004 2003 2002 2001

Rys. 1.3: Wyselekcjonowane szkło w latach 2001-2005 [12-16]

Najczęściej występującym metalem w odpadach komunalnych jest stop aluminium. Ze względu na małą masę wykorzystywany jest do przechowywania środków spożywczych, głównie napojów. Jak widać na po niższym rysunku (Rys.1.4) ilość wyselekcjonowanych odpadów metalowych w latach 2001-2005 różni się znacząco. Ilość zebranych opakowań metalowych w latach 2001-2003 wzrosła z 7 tys. Mg do 15 tys. Mg, po czym nastąpił nagły spadek utrzymujący się do roku 2005, kiedy to powtórzyła się sytuacja z roku 2001. Zawartość metali w odpadach komunalnych wynosi ok. 5% ich masy.

7 9 15 9,7 0 5 10 15 tys. Mg 2004 2003 2002 2001

Rys.1.4: Wyselekcjonowane metale w latach 2001-2005 [12-16]

Poniżej przedstawiono ilości wyselekcjonowanego szkła, tworzyw sztucznych, makulatury i opakowań metalowych w latach 2001-2005

0 20 40 60 80 100 2001 2002 2003 2004 2005 lata [t y s. M g ]

Szkło Tworzywa sztuczne

Makulatura Opakowania metalowe

Rys.1.5: Ilość wyselekcjonowanego szkła, tworzyw sztucznych, makulatury i opakowań metalowych w latach 2001-2005 [12-16]

Jak widać na wykresie zbiorczym (Rys.1.5) stabilnym wzrostem selektywnej zbiórki (ok. 10 tys. Mg rocznie) charakteryzują się odpady tworzyw sztucznych. W okresie 2001-2005 największym wzrostem zbiórki odznacza się makulatura, w tym czasie nie nastąpił żaden spadek. Natomiast w przypadku szkła po roku 2002, w którym nastąpił gwałtowny spadek jego zbiórki, rozpoczął się jednostajny wzrost. Niestabilna jest sytuacja w przypadku opakowań metalowych, po niskim wzroście ( 2 tys. Mg w roku 2002 i 6 tys. Mg w roku 2003) nastąpił spadek utrzymujący się w następnych latach. W tej sytuacji najefektowniejsza wydaje się selektywna zbiórka kolejno makulatury, tworzyw sztucznych i szkła.

2. Uzyskane poziomy recyklingu

Roczne poziomy recyklingu poszczególnych odpadów opakowaniowych w % zostały określone w Ustawie z dnia 11 maja 2001 roku o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej. W ostatnich latach zauważyć można zmiany w podejściu do gospodarki odpadami. Odzysk i recykling odpadów jako surowce wtórne stał ważnym elementem w polityce postępowania z odpadami.

Poziom recyklingu odpadów rośnie z każdym rokiem jest to ściśle związane ze zwiększającą się świadomością społeczeństwa w zakresie ochrony środowiska oraz odgórnym nakazem segregacji odpadów.

Stłuczka szklana jest jednym z niewielu surowców wtórnych, który stwarza bezpośrednią możliwość jej wykorzystania przy produkcji szkła. Stłuczka powinna być pod względem wielkości drugim po piasku składnikiem do wytopu szkła (przed sodą i wapniem). Korzyści płynące z dodatku stłuczki szklanej do wsadu surowcowego podczas produkcji szkła sprawiają, że poziom recyklingu tego surowca wtórnego ciągle wzrasta (Rys.2.1). Wzrost ten wynosi ok. 10% rocznie.

20,4 31,2 38,4 0 10 20 30 40 la ta

Osiągnięty poziom recyklingu [%] 2005

2004

2003

Rys. 2.1: Osiągnięty poziom recyklingu szkła w latach 2003-2005 [14-16]

Jak widać na poniższym wykresie (Rys.2.2) poziom recyklingu tworzyw sztucznych wzrasta z każdym rokiem. W 2003 roku wynosił 16,8 %, natomiast w 2005 wzrósł prawie dwukrotnie tzn. do 30,3 %. 16,8 22,4 30,3 0 5 10 15 20 25 30 35 la ta

Osiągnięty poziom recyklingu [%] 2005

2004

2003

Rys. 2.2: Osiągnięty poziom recyklingu tworzyw sztucznych w latach 2003-2005 [14-16] Makulatura jest doskonałym surowcem do produkcji papieru. Trzeba jednak zaznaczyć, że wyprodukowany z makulatury papier jakościowo znacznie odbiega od produktu pierwotnego. W przemyśle papierniczym makulatura może stanowić aż 40-70% wsadu

surowcowego.

Poziom recyklingu makulatury wzrasta z każdym rokiem (Rys. 2.3). W roku 2004 wzrost ten wyniósł 4,1 %, natomiast w 2005 roku 8,4 %.

52,9 57 65,4 0 10 20 30 40 50 60 70 R o k

Osiągnięty poziom recyklingu w % 2005

2004

2003

Rys. 2.3: Osiągnięty poziom recyklingu makulatury w latach 2003-2005 [14-16] Gwałtowny wzrost recyklingu aluminium przypada na rok 2005 (Rys. 2.4). Wtedy to recyklingowi poddano aż 86,7% odpadów aluminiowych, natomiast rok wcześniej zaledwie 33,3%

27,1 33,3 86,7 0 20 40 60 80 la ta

Osiągnięty poziom recyklingu [%] 2005

2004

2003

Rys. 2,4: Osiągnięty poziom recyklingu opakowań z aluminium i z blachy białej i lekkiej innej niż aluminiowa latach [14-16]

3. Koszty pozyskiwania i wykorzystania surowców wtórnych

Na koszt uzyskania surowców wtórnych składają się poszczególne koszty jednostkowe:



Ponoszone przez dostawców:

- Pozyskania odpadów

- Transportu do zakładów segregacji - Segregacji

Ponoszone przez zakłady wykorzystujące odpady jako surowce wtórne: - Oczyszczania

- Przetwarzania
Inne:

- Administracyjne, edukacyjne i kontrolne

Do powyższych kosztów należy również dodać koszty amortyzacji, remontów i konserwacji urządzeń i pojazdów potrzebnych do pozyskania i wykorzystania surowców wtórnych, koszty magazynowania oraz koszty podatków (np. podatek od nieruchomości, podatek od środków transportu).

Koszty pozyskania surowców zależą od rodzaju odpadu i metody zbiórki. Najdroższy jest koszt pozyskania odpadów w drodze ich selektywnej zbiórki, lecz są one wtedy wysokiej jakości.

Tabela 3.1. Koszt selektywnej zbiórki odpadów i ceny surowców wtórnych w 2004 roku w zł/Mg [17]

Rodzaj surowca Koszt selektywnej Cena surowca wtórnego zbiórki, zł/Mg wtórnego, zł/Mg

Papier i tektura 67 120

Szkło 100-156 40-120

Tworzywa sztuczne 500 200-1000 (śr.650)

Aluminium 1160 3700

Blacha biała 204 350-450

Powyższa tabela pokazuje koszty selektywnej zbiórki papieru i tektury, szkła, tworzyw sztucznych, aluminium i blachy białej oraz ceny surowców wtórnych pozyskanych w wyniku selektywnej zbiórki tych odpadów w roku 2004. Cena surowca wtórnego warunkowana jest jego jakością, ilością oraz relacjami pomiędzy stronami handlowymi. Koszty sortowania - na koszty te składają się wydatki na: segregację, oczyszczanie wysegregowanych odpadów, przygotowanie ich do transportu i recyklingu. Na koszty związane z funkcjonowaniem sortowni składają się między innymi koszta mediów (elektryczność, woda), amortyzacyjne, związane z zatrudnieniem pracowników i inne. Koszty zbiórki i transportu obejmują koszt wywozu odpadów z miejsca ich gromadzenia do miejsca sortowania i przeładunku lub bezpośrednio do miejsca przetwarzania. Stanowią one 70-80% całkowitych nakładów na pozyskiwanie surowców wtórnych. Bilans kosztów wywozu odpadów można przedstawiać następująco[19]:

(

)

[

]

[

]













⋅

−

+

+

⋅

+

⋅

+

⋅

=

Φ

λ

φ

σ

γ

δ

η

ω

ϕ

ξ

π

1

,

5

480

480

[

1

,

5

(

ϕ

−

480

)

+

480

]

ξ

ϕ – czas cyklu, [min]

ξ – liczba osób brygady wywozowej, π – płaca za efektywny czas pracy, [zł/min] ω – całkowity czas jazdy, [min]

η– koszt jednostkowy podczas jazdy, [zł/min]

δ – całkowity czas zbierania (opróżniania zbiorników), [min] γ – koszt jednostkowy podczas zbierania, [zł/min]

σ – czas postojów, [min]

φ – koszty jednostkowe podczas nieefektywnych postojów, [zł/min] λ – całkowita masa zebranych odpadów,[Mg]

4. Wnioski

Jak widać poziomy recyklingu tworzyw sztucznych, aluminium, stali, papieru i szkła w 2005 roku wnosiły:

- dla opakowania ze szkła gospodarczego 38,4 - dla opakowania z papieru i tektury 65,4

nadwyżką.

Koszt selektywnej zbiórki silnie zależy od ilości zbieranych odpadów, tzn. wraz ze wzrostem ilości zebranych odpadów maleje koszt jednostkowy zbiórki i cena surowców wtórnych.

Na koszt recyklingu składają się koszta zbiórki odpadów, ich sortowania i mycia, stanowią one aż 80% całkowitych kosztów, oraz koszty samego procesu recyklingu stanowiące zaledwie 20%.

Zmniejszająca się ilość terenów, którą można by przeznaczać na składowiska oraz zagrożenia wynikające ze składowania coraz to większej masy powstających odpadów doprowadziły do poszukiwania nowych metod ich zagospodarowania. Jako metodę priorytetową uznano recykling, dzięki któremu ogranicza się:

- zużycie surowców naturalnych, których zasoby gwałtownie maleją, - dewastację krajobrazu,

- zużycie energii w procesach produkcyjnych,

- koszty produkcji dzięki zmniejszeniu zużycia surowców pierwotnych w jej trakcie, - wydatki na poszukiwanie nowych źródeł surowców pierwotnych,

- ilość odpadów deponowanych na składowiskach, a tym samym wydatki na budowę nowych składowisk,

- koszty transportu odpadów na składowiska. 5. Literatura

[1] GUS zeszyty statyczne Ochrona środowiska 2006, Warszawa,5006r

[2] Alwaeli Mohammed: Korzyści oraz analiza kosztów recyklingu odpadów komunalnych, „Recykling, zrównoważony rozwój”. Bytom 2007

[3] Charles R. Rhyner: The effects on waste reduction and recycling rates when different components of the waste stream are counted Resources, Conservation and Recycling 24 (1998) 349–361

[4] Annegrete, B: Factors influencing solid waste generation and management. Journal of Solid Waste Technology and Management 27 ., (2001) 156–162

[5] Li-Teh Lu a, Teng-Yuan Hsiao b, Neng-Chou Shang a, Yue-Hwa Yu a, Hwong-Wen Ma: MSW management for waste minimization in Taiwan: The last two decades [6] Waste Management 26 (2006) 661–667

[7] Rhyner Charles R.: The effects on waste reduction and recycling rates when different components of the waste stream are counted. Resources, Conservation and Recycling 24 (1998) 349-361

[8] Sharma Vinod K., van Beukering Pieter, Nag Barnali: Environmental and economic policy analysis of waste paper trade and recycling in India. Resources, Conservation and Recycling 21 (1997) 55-70

[9] Di Vita Giuseppe: Natural resources dynamics: Exhaustible and renewable resources, and the rate of technical substitution. Resources Policy 31 (2006) 172-182

[10] Fletcher Brenton L., Mackay Michael E.: A model of plastics recycling: does recycling reduce the amount of waste?, Resources, Conservation and Recycling 17 (1996) 141 -151

[11] Hsu E., Kuo C.-M.: Recycling rates of waste home appliances in Taiwan. Waste Management 25 (2005) 53-65

[12] Haque A., Mujtaba I.M., Bell J.N.B.: A simple model for complex waste recycling scenarios in developing economies. Waste Management 20 (2000) 625-631

[13] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2002, Warszawa 2002, [14] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2003, Warszawa 2003, [15] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2004, Warszawa 2004, [16] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2005, Warszawa 2005, [17] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2006, Warszawa 2006,

[18] Poskropko B., Piontek W.: Raport o gospodarce odpadami opakowaniowymi w Polsce w 2004 roku, Stowarzyszenie Polska Koalicja Przemysłowa na Rzecz Opakowań Przyjaznych Środowisku EKO-PAK, Warszawa 2005

[19] Żygadło M.: „Strategia gospodarki odpadami komunalnymi” wyd. Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Poznań 2001 r.