Przewodnik po wybranych technologiach oraz metodach badań i oceny odpadów powstałych w tych procesach M -

M

-

frakcjibiodegradowalnej odpadówkoMunalnych Przewodnik po wybranych technologiach

oraz metodach badań i oceny odpadów powstałych w tych procesach

M ^echaniczno - biologiczne przetwarzanie frakcji biodegradowalnej

odpadów koMunalnych

Przewodnik po wybranych technologiach oraz metodach badań i oceny odpadów

powstałych w tych procesach

pod redakcją naukową Grzegorza Siemiątkowskiego

Opole 2012

Publikacja współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ SPOLECZNY

Autorzy Grzegorz Siemiątkowski

Alfred Nolepa Erwin Binner Maciej Paciorkowski

Robert Glanz Joanna Poluszyńska

Daria Gąsior

Recenzenci dr Dorota Anders dr inż. Tomasz Ciesielczuk

dr inż. Grzegorz Ligus

Projekt okładki Iwona Marcjasz-Siemiątkowska

Redakcja i korekta Maria Szwed

Redakcja techniczna Andrzej Pasierbiński

Tłumaczenie tekstów źródłowych z języka niemieckiego

Alfred Nolepa

ISBN 978-83-7511-151-4

WYDAWNICTWO INSTYTUT ŚLĄSKI Sp. z o.o.

Opole, ul. Piastowska 17, tel. (77) 4540 123 e-mail: wydawnictwo@is.opole.pl

Nakład 100 egz. Objętość 10,00 ark. wyd., 8,25 ark. druk.

S

1. Wprowadzenie 7

2. Ważniejsze definicje 10

3. Kierunki zagospodarowania zmieszanych odpadów komunalnych

w Polsce 13

3.1. Preferowane metody przetwarzania zmieszanych odpadów

komunalnych w Polsce 15

3.2. Wytyczne dotyczące mechaniczno-biologicznego przetwarzania

zmieszanych odpadów komunalnych 17

3.3. Prawodawstwo polskie dotyczące mechaniczno-biologicznego

przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych [2] 21 3.4. Polskie prawodawstwo z zakresu mechaniczno-biologicznego

przetwarzania odpadów na tle wymagań innych państw

Unii Europejskiej 27

4. Teoretyczne podstawy biologicznego przetwarzania odpadów 35 4.1. Kompostowanie odpadów zielonych i selektywnie zebranych

bioodpadów z gospodarstw domowych 35

4.2. Biologiczne przetwarzanie frakcji biodegradowalnej

odpadów komunalnych 35

4.3. Możliwości oddziaływania na przebieg procesu intensywnego

biologicznego przetwarzania 36

4.4. Biologia procesu tlenowej stabilizacji/kompostowania 36

4.5. Czas kompostowania 39

4.6. Czynniki warunkujące skuteczną tlenową stabilizację/kompostowanie 40 4.7. Nieprawidłowa tlenowa stabilizacja/kompostowanie 42 5. Przykłady technologii unieszkodliwiania frakcji biodegradowanej

odpadów komunalnych metodą tlenowej stabilizacji/kompostowania 43

5.1. Kompostowanie w technologii otwartej 43

5.2. Sztuczne metody tlenowej stabilizacji/kompostowania 45 6. Wpływ mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów (MBP)

na procesy zachodzące na składowiskach odpadów 53 6.1. Wpływ MBP na ilość deponowanych odpadów 54 6.2. Wpływ MBP na jakość odpadów kierowanych do składowania 54

6.3. Odcieki 55

6.4. Wpływ na właściwości mechaniczne 58

6.5. Wpływ na emisję gazów składowiskowych 58

7. Metody oceny zdolności do dalszego biologicznego rozkładu stabilizatu po procesie mechaniczno-biologicznego przetwarzania

(AT₄, GS₂₁, GB₂₁) 61

7.1. Pobieranie prób do badań 61

7.2. Przygotowanie prób do badań 63

7.3. Ocena utraty zdolności do dalszego biologicznego rozkładu

stabilizatu w warunkach tlenowych – oznaczanie parametru AT₄ 64 7.4. Ocena utraty zdolności do dalszego biologicznego rozkładu

stabilizatu w warunkach beztlenowych 70

7.4.1. Określenie wytwarzania gazów w procesie fermentacji

– oznaczenie parametru GB₂₁ [7] 70

7.4.2. Określenie wytwarzania gazów w procesie inkubacji

– oznaczenie parametru GS₂₁ [6] 75

7.5. Porównanie testów do oceny utraty zdolności do dalszego biologicznego rozkładu stabilizatu w warunkach beztlenowych

– GS₂₁ i GB₂₁ 78

8. Błędne interpretacje wyników przy określaniu aktywności

oddechowej (AT₄) oraz potencjału gazotwórczego (GS₂₁/GB₂₁) 80

8.1. Parametry reaktywności 80

8.2. Przyczyny błędnych interpretacji 84

9. Ocena odpadów powstałych w polskich instalacjach mechaniczno- -biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych

w aspekcie obowiązujących wymagań prawnych 92 9.1. Wyniki badań i ich omówienie w odniesieniu do wymagań

Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie mechaniczno- -biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów

komunalnych 97

9.2. Wyniki badań i ich omówienie w odniesieniu do wymagań

Załącznika 4 do Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 2005 r. 118 10. Możliwości wykorzystania mechaniczno-biologicznie

przetworzonych zmieszanych odpadów komunalnych 122

11. Literatura 129

1. W

Polska podpisując traktat o przystąpieniu do Unii Europejskiej zobowiązała się do stosowania wszystkich aktów przyjętych przez instytucje Wspólnot, również tych, które zostały wydane przed dniem jej przystąpienia. W ten sposób podjęła jednoczesne zobowiązanie do osiągnięcia założonych poziomów redukcji składowa- nia odpadów komunalnych ulegających biodegradacji, które zostały zawarte w Dy- rektywie Rady 1999/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów (Dz.Urz. WE L 182 z 16.07.1999 r., s. 1). Aby wywiązać się z przyjętych zobowiązań, ko- nieczną okazała się intensyfikacja działań legislacyjnych właściwych organów władzy państwowej, umożliwiających odpowiednie zmiany w systemie gospodarki odpada- mi, które przyczynią się do osiągnięcie wymagań UE. Mając na uwadze efekty tych działań (stan prawny na dzień 30 września 2012 r.), należy zauważyć, że w 2013 r.

w wyniku wejścia w życie znowelizowanych i nowo wprowadzonych aktów praw- nych, w Polsce nastąpi kumulacja znaczących zmian w dotychczasowym systemie gospodarowania odpadami komunalnymi, przez niektórych określana wręcz jako

„rewolucja śmieciowa”.

Jednym z głównych aktów wykonawczych skutkujących koniecznością wprowa- dzenia zmian jest znowelizowane Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 7 wrze- śnia 2005 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do skła- dowania na składowisku odpadów danego typu (Dz.U. z 2005 r. nr 186, poz. 1553 z późn. zm.). Zgodnie z jego zapisami, od 1 stycznia 2013 r. zaczną obowiązywać ujęte w załączniku 4a tego Rozporządzenia, wcześniej niestosowane, kryteria do- puszczające odpady komunalne do składowania. Zgodnie z nimi odpady komu- nalne, dla których przekroczone będą wartości graniczne dotyczące zawartości całkowitego węgla organicznego (TOC) – 5% s.m., straty przy prażeniu (LOI) – 8%

s.m. oraz ciepła spalania – maksimum 6 MJ/kg s.m., nie będą mogły być depono- wane na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne. Ustalenie tych wartości granicznych na wyżej wymienionych poziomach, w większości przy- padków, praktycznie uniemożliwia składowanie odpadów komunalnych bez ich wcześniejszego przetworzenia.

Mając na uwadze wejście w życie wyżej wymienionych zapisów Rozporządzenia, w znowelizowanej Ustawie o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. z 2010 r.

nr 185, poz. 1243) oraz w Krajowym planie gospodarki odpadami 2010, a później 2014 przyjęto, że jednym z zasadniczych kierunków działań, mających na celu reduk- cję składowania odpadów ulegających biodegradacji, jest intensywny wzrost zasto- sowania mechaniczno-biologicznych metod przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych. W ślad za zapisami ustawy o odpadach oraz mając na względzie

wprowadzone kryteria ograniczające możliwość składowania odpadów komu- nalnych, pojawiła się konieczność budowy nowych linii technologicznych do prze- twarzania zmieszanych odpadów komunalnych. Wiąże się z tym wprowadzenie kolejnej nowości w prawodawstwie polskim zmieniającym system gospodaro- wania odpadami, a mianowicie Rozporządzenia Ministra Środowiska z 11 wrze- śnia 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych (Dz.U. z 2012 r. poz. 1052). Rozporządzenie to określa wymagania dotyczące prowadzenia procesów mechaniczno-biologicznego prze- twarzania zmieszanych odpadów komunalnych oraz wymagania dla odpadów wytworzonych w tych procesach.

Kolejną bardzo ważną zmianę wprowadza znowelizowana Ustawa o utrzyma- niu czystości i porządku w gminach z dnia 19 września 1996 r. (tekst jednolity Dz.U. z 2012 r. poz. 391). Zapisy tej ustawy stanowią, że gminy od 1 lipca 2013 r.

będą „właścicielami odpadów” i to im powierzono obowiązek zbierania odpadów oraz zapewnienia budowy, utrzymania i eksploatacji własnych lub wspólnych z in- nymi gminami regionalnych instalacji do przetwarzania odpadów komunalnych, zapewniających osiągnięcie odpowiednich poziomów recyklingu oraz ogranicze- nia masy odpadów komunalnych ulegających biodegradacji przekazywanych do składowania. Tym samym na gminach spoczęła odpowiedzialność za wywiązanie się Polski z zobowiązań wobec Unii Europejskiej związanych z osiągnięciem zało- żonych poziomów redukcji składowania odpadów komunalnych ulegających biode- gradacji.

Tak znaczące zmiany w polskim systemie gospodarowania odpadami są ogrom- nym wyzwaniem dla wszystkich tych, którzy bezpośrednio oraz pośrednio uczestni- czą w tym systemie. Wejście w życie Rozporządzenia Ministra Środowiska z 11 wrze- śnia 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych wprowadza całkowicie nowy (do tej pory w tym kształcie praktycznie w Polsce niestosowany) standard, zarówno w zakresie przetwarzania od- padów komunalnych, jak i badania produktów po tym procesie. Należy jednak mieć na uwadze, że samo wprowadzenie aktu prawnego to jeszcze nie wszystko. Istnieje przecież konieczność odpowiedniego wdrożenie jego zapisów do praktyki inżynier- skiej i laboratoryjnej. Ze względu na niewielkie doświadczenia w tym obszarze, może stwarzać to wiele trudności i niepowodzeń.

Mając na uwadze wyzwania, jakie stoją przed praktykami wdrażającymi w Pol- sce zapisy rozporządzenia w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych – Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych w Opolu¹, podjął się wraz z austriackim partnerem przemysłowym – firmą M-U-T Maschinen-Umwelttechnik-

1Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych – Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budow- lanych w Opolu od wielu lat prowadzi działalność naukową i wdrożeniową związaną z zagospodarowa- niem odpadów (odpady energetyczne, paliwa alternatywne, odpady papiernicze, łupki węglowe, bioma- sa, osady ściekowe).

-Transportanlagen GmbH² oraz przy współudziale austriackiego partnera nauko- wego Universität für Bodenkultur – Institut für Abfallwirtschaft³ w Wiedniu, reali- zacji partnerskiego projektu ponadnarodowego pn. „Adaptacja rozwiązań kompo- stowania i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów oraz badań i oceny 4-dniowego zapotrzebowania na tlen (AT₄)”⁴.

Celem projektu była wymiana informacji i transfer wiedzy umożliwiający adap- tację do polskich warunków wypracowanych w Austrii rozwiązań kompostowania i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów oraz badań i oceny 4-dniowej aktywności oddychania (AT₄). Projekt skierowany był do przedsiębiorców i pracow- ników przedsiębiorstw związanych z gospodarką odpadami, w szczególności do tych prowadzących instalacje przetwarzania i składowania odpadów oraz do przedstawi- cieli uczelni i jednostek badawczo-rozwojowych.

Przedkładana czytelnikom publikacja podsumowuje realizację projektu, a zgod- nie z jej tytułem stanowi przewodnik po wybranych technologiach mechaniczno- -biologicznego przetwarzania odpadów oraz po metodach badań i oceny odpadów powstałych w tych procesach. Przedstawiono w niej doświadczenia naukowe zdo- byte podczas przeprowadzonych badań odpadów po ich mechaniczno-biologicz- nym przetwarzaniu, ze szczególnym uwzględnieniem określania parametru ak- tywności oddychania (AT₄) oraz potencjału tworzenia się biogazu w warunkach inkubacji (GS₂₁) lub fermentacji (GB₂₁). Publikacja zawiera także dyskusję wyników i wskazuje możliwe do popełnienia błędy interpretacyjne. Opisuje również wie- loletnie doświadczenia austriackie związane z wdrażaniem metod mechaniczno- -biologicznego przetwarzania odpadów.

Wydając tę książkę, autorzy żywią nadzieję, iż przyczyni się ona do poszerze- nia wiedzy na temat mechaniczno-biologicznego przetwarzania frakcji biodegra- dowalnej odpadów komunalnych, a jej treści okażą się pomocne w efektywnym wdrażaniu technologii przetwarzania oraz metod badań i oceny odpadów po- wstałych w tych procesach.

Grzegorz Siemiątkowski

2M-U-T Maschinen-Umwelttechnik-Transportanlagen GmbH – firma oferująca szerokie spektrum instalacji i urządzeń do zbiórki, obróbki i recyklingu odpadów, w tym opatentowaną unikalną metodę kompostowania M-U-T Kyberferm.

3Universität für Bodenkultur – Institut für Abfallwirtschaft w Wiedniu – od wielu lat zajmuje się mechaniczno-biologicznym przetwarzaniem odpadów komunalnych, jest jednostką naukową, która wy- tycza zapisy austriackich normatywów w zakresie badań odpadów po ich przetworzeniu.

4Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecz- nego

2. W

Odpady komunalne – odpady powstające w gospodarstwach domowych, z wyłączeniem pojazdów wycofanych z eksploatacji, a także odpady niezawiera- jące części niebezpiecznych pochodzące od innych wytwórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych [1].

Odpady obojętne – odpady, które nie ulegają istotnym przemianom fizycz- nym, chemicznym lub biologicznym; są nierozpuszczalne, nie wchodzą w reakcje fizyczne ani chemiczne, nie powodują zanieczyszczenia środowiska lub zagrożenia dla zdrowia ludzi, nie ulegają biodegradacji i nie wpływają niekorzystnie na mate- rię, z którą się kontaktują; ogólna zawartość zanieczyszczeń w tych odpadach oraz zdolność do ich wymywania, a także negatywne oddziaływanie na środowisko odcieku muszą być nieznaczne, a w szczególności nie powinny stanowić zagroże- nia dla jakości wód powierzchniowych, wód podziemnych, gleby i ziemi [1].

Odpady zielone – stanowiące części roślin odpady komunalne, pochodzące z pielęgnacji terenów zieleni oraz targowisk, z wyjątkiem odpadów pochodzących z czyszczenia ulic i placów [1].

Bioodpady – ulegające biodegradacji odpady z terenów zieleni, odpady spo- żywcze i kuchenne z gospodarstw domowych, zakładów gastronomii, zakładów żywienia zbiorowego i jednostek handlu detalicznego, a także podobne ze wzglę- du na swój charakter lub skład odpady z zakładów produkujących lub wprowa- dzających do obrotu żywność [1].

Odpady ulegające biodegradacji – odpady, które ulegają rozkładowi tlenowe- mu lub beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów [1].

Gospodarowanie odpadami – zbieranie, transport, odzysk i unieszkodliwia- nie odpadów, w tym również nadzór nad takimi działaniami oraz nad miejscami unieszkodliwiania odpadów [1].

Proces odzysku odpadów – wszelkie działania, niestwarzające zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub środowiska, polegające na wykorzystaniu odpadów w ca- łości lub w części, albo prowadzące do odzyskania z odpadów substancji, mate- riałów lub energii i ich wykorzystania. Możliwe działania w zakresie odzysku od- padów określone zostały w Załączniku nr 5 do Ustawy o odpadach z 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. z 2001 r. nr 62, poz. 628 z późn. zm.) [1].

Proces przetwarzania odpadów – wszelkie procesy odzysku lub unieszkodli- wiania, w tym przygotowanie poprzedzające odzysk lub unieszkodliwianie [1].

Odzysk energii – termiczne przekształcanie odpadów w celu odzyskania ener- gii [1].

Recykling – taki odzysk, który polega na powtórnym przetwarzaniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w procesie produkcyjnym w celu uzyska- nia substancji lub materiału o przeznaczeniu pierwotnym lub o innym przezna- czeniu, w tym także recykling organiczny, z wyjątkiem odzysku energii [1].

Termiczne przekształcanie odpadów – spalanie odpadów przez ich utlenianie, a także inne procesy termicznego przekształcania odpadów, w tym piroliza, zga- zowanie i proces plazmowy, o ile substancje powstające podczas tych procesów termicznego przekształcania odpadów są następnie spalane [1].

Unieszkodliwianie odpadów – poddanie odpadów procesom przekształceń biologicznych, fizycznych lub chemicznych mających na celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożenia dla życia, zdrowia ludzi lub środowiska.

Możliwe działania w zakresie unieszkodliwiania odpadów określone zostały w Za- łączniku nr 6 do Ustawy o odpadach z 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. z 2001 r. nr 62, poz. 628 z późn. zm.) [1].

Mechaniczno-biologiczne przetwarzanie zmieszanych odpadów komunal- nych – zintegrowany proces technologiczny przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, składający się z procesów mechanicznego przetwarzania odpadów i biologicznego przetwarzania odpadów, których celem jest przygotowanie od- padów do procesów odzysku, w tym recyklingu, odzysku energii, termicznego przekształcania lub unieszkodliwiania poprzez składowanie [2].

Proces mechanicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych – procesy rozdrabniania, przesiewania, sortowania, klasyfikacji i separacji, usta- wione w różnorodnych konfiguracjach, mające na celu mechaniczne rozdzielenie strumienia zmieszanych odpadów komunalnych na frakcje dające się w całości lub w części wykorzystać materiałowo lub/i energetycznie oraz na frakcję ulega- jącą biodegradacji, wymagającą dalszego biologicznego przetwarzania [2–3].

Proces biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych – procesy prowadzone w warunkach tlenowych (tlenowa stabilizacja) lub bez- tlenowych (beztlenowa stabilizacja/fermentacja metanowa) z udziałem mikroor- ganizmów, w wyniku których następują zmiany właściwości fizycznych, chemicz- nych lub biologicznych odpadów [2].

Proces tlenowej stabilizacji odpadów – proces biologicznego unieszkodliwia- nia odpadów w warunkach tlenowych, w wyniku którego wytworzony zostanie nowy odpad – stabilizat, który nie spełnia wymagań dla nawozów organicznych lub środków wspomagających uprawę roślin [3].

Proces beztlenowej stabilizacji odpadów/fermentacji metanowej – proces biologicznego unieszkodliwiania odpadów w warunkach beztlenowych, w wyni- ku którego wytworzony zostanie biogaz oraz nowy odpad – stabilizat, który nie spełnia wymagań dla nawozów organicznych lub środków wspomagających upra- wę roślin [3].

Fermentacja mezofilowa – proces biochemiczny zachodzący w warunkach beztlenowych, z udziałem mikroorganizmów mezofilnych, które są aktywne w temperaturze 15÷45^oC [4].

Fermentacja termofilowa – proces biochemiczny zachodzący w warunkach beztlenowych, z udziałem mikroorganizmów termofilowych, które są aktywne w temperaturze 45÷75^oC [4].

Stabilizat – odpady wytworzone w procesach biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych prowadzonych w warunkach tlenowych lub w dwustopniowo – najpierw w warunkach beztlenowych, a następnie tlenowych [2].

Kompost – naturalny nawóz organiczny, który został wytworzony w procesach biologicznego przetwarzania w warunkach tlenowych selektywnie zbieranych od- padów zielonych i innych bioodpadów.

Aktywność oddychania – ocena reaktywności biologicznej lub stopnia dojrza- łości kompostów w warunkach atmosfery tlenowej, definiowana jako liczba okre- ślająca masową ilość tlenu, zużytą w określonym czasie przez drobnoustroje [5].

Parametr AT₄ – parametr wyrażający zapotrzebowanie tlenu przez próbkę od- padów w ciągu 4 dni, określany w mg O₂/g s.m.¹. Wyznacza się go w krótkotrwa- łym teście mikrobiologicznym, służącym do określania aktywności oddychania [3].

Test AT₄ – krótkotrwały test mikrobiologiczny służący do określania aktywno- ści oddychania – emisji dwutlenku węgla lub szybkość pobierania tlenu, która może być oznaczana w warunkach statycznych [3].

Test GS₂₁ – test przeprowadzony w warunkach beztlenowych, służący do określania potencjału tworzenia się biogazu w procesie inkubacji. Polega on na wyznaczeniu objętości suchego biogazu lub korzystniej metanu (w normalnych warunkach ciśnienia i temperatury), wytwarzanego przez jednostkę masy wpro- wadzonego substratu w Nl/kg s.m. (litr w stanie normalnym na kilogram suchej masy) w określonym czasie 21 dni [6].

Test GB₂₁ – test przeprowadzony w warunkach beztlenowych, służący do okre- ślania potencjału tworzenia się biogazu w procesie fermentacji. Polega on na wyznaczeniu objętości suchego biogazu lub korzystniej metanu (w normalnych warunkach ciśnienia i temperatury), wytwarzanego przez jednostkę masy wpro- wadzonego do odpowiednio zaszczepionego substratu w Nl/kg s.m. w określo- nym czasie 21 dni [7].

Całkowita suma gazu/potencjał gazu – liczba wymiarowa dla określenia ilo- ści gazu, który wydziela się w określonym czasie (np. w ciągu 21 dni), w teście inkubacyjnym lub fermentacyjnym wskutek działania mikroorganizmów beztle- nowych [6].

Faza opóźnienia, czyli tzw. lag-phase – przedział czasu pomiędzy startem po- miaru a początkiem wykładniczo wzrastającej aktywności mikroorganizmów [6–7].

1 Ze względu na wielokrotne powoływanie się w publikacji na zapisy Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunal- nych z 11 września 2012 r. oraz normatywy austriackie, w niniejszej publikacji nie stosuje się jedno- stek miar układu SI, ale jednostki zgodne z zapisanymi w wyżej wymienionych dokumentach.

3. K

p

Jedną z najważniejszych regulacji Unii Europejskiej w zakresie gospodarki od- padami jest Dyrektywa Rady 1999/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie skła- dowania odpadów (Dz.Urz. WE L 182 z 16.07.1999, s. 1). Na podstawie zapisów artykułu 5 tej Dyrektywy („Odpady i obróbka niedozwolone na składowiskach odpadów”) państwa członkowskie UE zostały zobowiązane do ustanowienia kra- jowych strategii dotyczącej zmniejszenia ilości odpadów ulegających biodegra- dacji, które trafiają na składowiska. Opracowana przez każde z państw członkow- skich strategia musiała zapewnić, że odpady komunalne ulegające biodegradacji kierowane na składowiska zostaną zredukowane w stosunku do całkowitej ilości (według wagi) odpadów komunalnych ulegające biodegradacji wytworzonych w 1995 r., do:

– 75% – do 16 lipca 2006 r.;

– 50% – do 16 lipca 2009 r.;

– 35% – do 16 lipca 2016 r.

Od wskazanych terminów została wprowadzona 4-letnia derogacja dla państw członkowskich, które w 1995 r. zdeponowały więcej niż 80% swych odpadów ko- munalnych na składowisku [8]. Osiągnięcie powyższych założeń powinno odby- wać się głównie poprzez: recykling, kompostowanie, produkcję biogazu i odzyski- wanie materiałów/energii.

Inną bardzo ważną regulacją Unii Europejskiej w zakresie gospodarki odpada- mi jest Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy, która między innymi określa hierarchię postępowania z odpadami. Zgodnie z tą hierarchią skła- dowanie jest ostatnim i najmniej pożądanym sposobem postępowania z odpada- mi [9]. Ze składowania muszą zostać wyłączone również nieprzetworzone odpady organiczne, które w efekcie ich deponowania na składowisku są źródłem powsta- wania metanu (zaliczanego do gazów cieplarnianych).

Prawodawstwo Unii Europejskiej nie narzuca jednolitego sposobu przetwa- rzania odpadów. Efektem tego są znaczne różnice pomiędzy państwami człon- kowskimi m.in. w zakresie gospodarowania odpadami komunalnymi stałymi i bioodpadami. W raporcie o stanie środowiska, opracowanym przez Europejską Agencję Środowiska (EEA) [10], dokonano klasyfikacji sposobów postępowania z odpadami, które odzwierciedlają trzy podstawowe podejścia w poszczególnych państwach członkowskich:

• termiczne przekształcanie w celu ograniczania składowania odpadów – po- dejście to jest powszechnie stosowane w Danii, Szwecji, Belgii (Flandrii), Holandii, Luksemburgu i Francji. Poza tym państwa te uzyskują wysoki poziom odzyskiwa- nia materiałów oraz w większości przypadków posiadają strategie, które wspiera- ją także biologiczne metody przetwarzania odpadów;

• wysoki współczynnik odzyskiwania materiałów przy stosunkowo niskim poziomie termicznego przekształcania odpadów – podejście to jest dominujące w Niemczech, Austrii, Hiszpanii i we Włoszech. Ponadto, Niemcy i Austria cha- rakteryzują się najwyższym w UE współczynnikiem stosowania metod komposto- wania i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów. Hiszpania i Włochy również intensywnie zwiększają możliwości w tym zakresie;

• stosunkowo niski współczynnik recyklingu i powszechne stosowanie składo- wania nieprzetworzonych odpadów – podejście to wciąż dominuje w pozostałych państwach członkowskich, gdzie ograniczenie składowania odpadów stanowi na- dal duże wyzwanie.

Na rycinie 1 przedstawiono zmieniającą się gospodarkę odpadami komunal- nymi w latach 1995–2008 w obecnych 27 państwach UE

Ryc. 1. Rozwój gospodarki odpadami w 27 krajach Unii Europejskiej w latach 1995–2008 [11]

W oparciu o dane Eurostat Europejska Agencja Środowiska przedstawiła ana- lizę ilości odpadów komunalnych stałych, które w 2003 i 2008 r. trafiały na skła- dowiska w poszczególnych państwach członkowskich EEA oraz jako średnia dla 27 państw Unii Europejskiej (ryc. 2). Jak wynika z tych danych, w przeważającej liczbie państw należących do EEA dominuje metoda utylizacji odpadów komunal- nych poprzez ich składowanie.

W 27 państwach UE odsetek odpadów komunalnych stałych, trafiających na składowiska w 2008 r., wynosił średnio 40% m/m. Uzyskanie takiego wyniku było możliwe tylko dzięki takim państwom, jak Niemcy, Holandia, Szwecja, Austria, Dania i Belgia, w których deponowanych na składowiskach jest poniżej 5% m/m

odpadów komunalnych. Składowanie odpadów poniżej średniej unijnej notuje się jeszcze tylko w Luksemburgu (19% m/m) i we Francji (35% m/m). Pozostałe pań- stwa UE składują odpady na składowiskach w ilościach znacznie przekraczających średnią unijną. W tym miejscu warto zwrócić uwagę, że w niektórych państwach członkowskich (np. na Malcie, Łotwie, Litwie i w Bułgarii) ilość deponowanych na składowiskach odpadów komunalnych stanowi ponad 90% m/m. Należy również za- uważyć, iż w wyniku wymogu dostosowania się do Dyrektywy 1999/31/WE w spra- wie składowania odpadów oraz działań wewnętrznych poszczególnych państw UE, od 2003 r. średnia ilość odpadów komunalnych stałych deponowanych na składowiskach w Unii spadła z 50% m/m do 40% m/m w 2008 r. [11–12].

Wśród państw Unii Europejskiej w latach 2003–2008 największy, bo blisko 20%, spadek składowanych odpadów zanotowała Polska, która w 2003 r. skła- dowała 95% odpadów komunalnych, a w 2008 r. – 70%; pomimo tego poziom składowania odpadów w Polsce wciąż wyraźnie przekracza średnią unijną.

3.1. p

p

Polska, przystępując do Unii Europejskiej, przyjęła cele Dyrektywy Rady 1999/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpadów, odpowied- nio przystosowując zapisy Ustawy o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U.

z 2001 r. nr 62, poz. 628 z późn. zm.). Jednocześnie, korzystając z derogacji, prze- sunęła terminy osiągnięcia zapisanych w tej Dyrektywie odpowiednich poziomów ograniczenia składowania odpadów komunalnych ulegających biodegradacji o 4 lata [1]. W prawodawstwie polskim z ustawą o odpadach ściśle jest powiązane Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z 7 września 2005 r. w sprawie kryte-

Ryc. 2. Procentowa ilość odpadów komunalnych, które w 2003 i 2008 r. trafiały na składowiska w państwach członkowskich EEA oraz wartość średnia dla 27 państw UE [11]

riów i procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (Dz.U. z 2005 r. nr 186, poz. 1553 z późn. zm.) [13], które szczegóło- wo określa warunki, jakie muszą spełniać odpady, aby mogły być deponowane na odpowiednich składowiskach.

Założone w Dyrektywie 1999/31/WE poziomy redukcji składowania odpadów, które transponowano do ustawy o odpadach, znalazły także swoje odzwierciedle- nie w zapisach Krajowych planów gospodarki odpadami 2010 oraz 2014 [14–15].

Działaniom mającym przyczynić się do zmniejszenia ilości deponowanych na składowiskach odpadów komunalnych ulegających biodegradacji poświęcono rozdziały 4 Krajowych planów gospodarki odpadami 2010 i 2014. Zgodnie z tymi zapisami założono, że w wyniku podjętych planowanych działań w 2013 r. zosta- nie ograniczone składowanie odpadów komunalnych ulegających biodegradacji do poziomu nieprzekraczającego 50% m/m, a w 2020 r. – 35% m/m odpadów wytworzonych w 1995 r. Założono również, że w 2014 r. uda się osiągnąć zmniej- szenie masy składowanych odpadów komunalnych do maksymalnie 60% m/m wytworzonych odpadów. Z kolei w rozdziale 5 Krajowych planów zapisano, że jednym z głównych kierunków działań mających przyczynić się do redukcji składo- wania ulegających biodegradacji odpadów komunalnych jest intensywny wzrost zastosowania mechaniczno-biologicznych metod przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych – co związane jest z koniecznością budowy odpowied-

Ź r ó d ł o: Opracowanie własne.

nich do tego celu linii technologicznych. Jednak nie wszędzie zaleca się stoso- wanie mechaniczno-biologicznych metod przetwarzania odpadów komunalnych.

W przypadku aglomeracji lub regionów obejmujących powyżej 300 tys. miesz- kańców preferowaną metodą zagospodarowania zmieszanych odpadów komu- nalnych powinno być ich termiczne przekształcanie. Mechaniczno-biologiczne przetwarzanie należy wdrażać w zakładach zagospodarowania odpadów (zzo) przyjmujących odpady od mniejszej liczby mieszkańców, tj. co najmniej od 150 tys. mieszkańców [14–15]. Preferowany w Polsce system gospodarki odpadami komunalnymi przedstawiono na rycinie 3.

W Polsce przewiduje się funkcjonowanie znacznie większej liczby zakładów zagospodarowania odpadów obsługujących co najmniej 150 tys. osób, aniżeli tych obsługujących powyżej 300 tys. osób, co oznacza, że preferencyjnym i do- minującym sposobem zagospodarowania zmieszanych odpadów komunalnych będzie ich mechaniczno-biologiczne przetwarzanie. W ten sposób Polska wyty- czyła strategiczne kierunki zagospodarowania zmieszanych odpadów komunal- nych zbieżne z austriackimi i niemieckimi, gdzie powszechnie stosuje się metody kompostowania i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów.

3.2. w

-

Pierwszą krajową regulacją w zakresie mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów były wydane przez Departament Gospodarki Odpadami Ministerstwa Śro- dowiska „Wytyczne dotyczące wymagań dla procesów kompostowania, fermentacji i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów”. Wytyczne te przygotowano na podstawie opracowania dr. inż. Ryszarda Szpadta i dr. hab. inż. Andrzeja Jędrczaka według stanu prawnego na dzień 15 grudnia 2008 r.

W wytycznych tych określono, że w przypadku gospodarki odpadami procesy mechaniczno-biologiczne mają zastosowanie w odniesieniu do zmieszanych odpa- dów komunalnych (w tym pozostałych po selektywnym zbieraniu wybranych frakcji do recyklingu). Jednocześnie kierując się zaleceniami wymagań BAT (Waste Treat- ments Industries), a także wynikami badań efektywności przetwarzania odpadów w różnych instalacjach, przedstawione zostały wymagane minimalne warunki pro- wadzenia procesów mechaniczno-biologicznych, które zapewnią uzyskanie nowych odpadów, tzw. stabilizatów o wymaganych parametrach jakościowych i wymaganym stopniu ustabilizowania, mając na względzie warunki dopuszczenia do składowania na składowiskach odpadów.

Na podstawie tych wymagań określono, że w celu uzyskania stabilizatów o po- żądanych właściwościach proces mechaniczno-biologicznego przetwarzania po- winien być prowadzony w dwóch etapach.

Pierwszym etapem jest mechaniczne przetwarzanie odpadów, polegające na rozsortowaniu zmieszanych odpadów komunalnych na minimum 2 frakcje granu- lometryczne:

• frakcja pozostająca na sicie (odsiew) – wysokokaloryczna, z której wydzielo- na zostanie część surowców wtórnych przydatnych do recyklingu, a pozostałość kierowana będzie do dalszego przetwarzania w celu uzyskania paliwa alterna- tywnego. Paliwo to, jeśli spełni wymagania odbiorcy, może być wykorzystane do odzysku energii w procesie współspalania (np. w cementowni) lub może być prze- znaczone do spalania w spalarni odpadów komunalnych;

• frakcja podsitowa (przesiew) kierowana jest w całości do biologicznego prze- twarzania.

Autorzy wytycznych zalecają jednak, aby w procesie mechanicznego przetwa- rzania powadzić rozdział strumienia zmieszanych odpadów komunalnych na 3 frakcje, co pozwoli zmaksymalizować w procesie przesiewania wydzielenie ilości składników ulegających biodegradacji skierowanych do biologicznej stabilizacji oraz odzysk masy odpadów o charakterze surowców wtórnych lub paliwa alter- natywnego. Zdaniem autorów wytycznych optymalne wielkości frakcji to:

• 0−80/100 mm – frakcja, w której znajduje się ponad 80% odpadów ulegają- cych biodegradacji zawartych w zmieszanych odpadach komunalnych. Powinna być ona w całości poddana procesowi stabilizacji biologicznej, po której może być składowana;

• 80/100−200/300 mm – frakcja, która zawiera odpady o dużym potencjale su- rowców wtórnych nadających się częściowo do recyklingu. W skrajnych przypad- kach frakcję tę można skierować w całości do produkcji paliw alternatywnych;

• powyżej 200/300 mm – frakcja zawierająca głównie tekstylia, drewno, tek- tury, tworzywa sztuczne itp., które po odzyskaniu nadają się częściowo do recy- klingu. Pozostała część tej frakcji – najczęściej wysokokaloryczna – również może zostać skierowania do produkcji paliw alternatywnych.

Drugim etapem mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów jest ich przetwarzanie biologiczne. Zaleca się, aby było ono prowadzone w procesie qu- asi-dynamicznym, z aktywnym napowietrzaniem trwającym od 8 do 12 tygodni – w tym minimum 2 tygodnie w zamkniętym reaktorze lub w hali z ujmowaniem i oczyszczaniem powietrza procesowego. Jak wcześniej wspomniano, procesowi temu poddawana jest cała frakcja podsitowa (0−80/100 mm), uzyskana podczas mechanicznego przetwarzania (sortowania) zmieszanych odpadów komunalnych.

Etap biologicznego przetwarzania (stabilizacji) odpadów może być prowadzo- ny w procesie z wykorzystaniem jedynie tlenowej stabilizacji lub w procesie dwu- stopniowym – najpierw poprzez beztlenową, a następnie tlenową stabilizację.

Proces stabilizacji w warunkach tlenowych polega na umieszczeniu frakcji 0−80/100 mm zmieszanych odpadów komunalnych najpierw na co najmniej 2 ty- godnie w zamkniętym reaktorze lub hali, z aktywnym napowietrzaniem, z ujmo- waniem i oczyszczaniem powietrza procesowego, a następnie przez 6–8 tygodni na pryzmach umieszczonych na otwartym terenie, regularnie napowietrzanych poprzez przerzucanie odpadów z częstotliwością raz w tygodniu lub, w niektó- rych przypadkach, co 5 dni.

Dwustopniowy proces stabilizacji, który prowadzony jest najpierw w warun- kach beztlenowych, a następnie w warunkach tlenowych, polega w pierwszym stopniu na fermentacji mezofilowej lub termofilowej, a w drugim stopniu na stabilizacji tlenowej w zamkniętym reaktorze lub hali, z aktywnym napowietrza- niem, z ujmowaniem i oczyszczaniem powietrza procesowego (gdzie zaleca się regularne przerzucanie odpadów, z częstotliwością raz na tydzień lub co 5 dni) przez 2–4 tygodnie.

W omawianych wytycznych opisano także wymagania dotyczące osiągnięcia parametrów jakościowych i kryterium oceny stopnia ustabilizowania stabilizatów po procesie mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych, mając na względzie warunki dopuszczenia ich do składowania na składowiskach odpadów.

Autorzy wytycznych zaproponowali, aby w przypadku oceny stopnia usta- bilizowania stabilizatów, obok straty prażenia i TOC (Total Organic Carbon), do- konywany był również pomiar wartości parametru AT₄ jako parametru uzupeł- niającego, mówiącego o utracie zdolności stabilizatu do dalszego biologicznego rozkładu. W treści wytycznych zaproponowano przyjęcie dopuszczalnej wartości tego parametru dla odpadów przeznaczonych do składowania (stabilizatów), na poziomie:

• AT₄ < 15 mg O₂/g s.m. dla instalacji oddanych do użytkowania do 31 grudnia 2012 r.,

• AT₄ < 10 mg O₂/g s.m. dla instalacji oddanych do użytkowania po 31 grudnia 2012 r.,

przy czym w przypadku stabilizacji tlenowej wartość AT₄ powinna wynosić:

– poniżej 20 mg O₂/g s.m.bezpośrednio po 2-tygodniowym biologicznym prze- twarzaniu w reaktorze zamkniętym lub zamkniętej hali,

– poniżej 15 mg O₂/gs.m. (poniżej 10 mg O₂/g s.m. dla instalacji oddanych do użytkowania po 31 grudnia 2012 r.) po końcowym przetwarzaniu na pryzmach otwartych (na wolnym powietrzu) regularnie napowietrzanych poprzez przerzu- canie stabilizatu.

Ze względu na to, że w Polsce nie było wdrożonych metod oznaczania parame- tru AT₄, w wytycznych zaproponowano, aby w okresie przejściowym, tj. do czasu ich wdrożenia (zakładano, że nastąpi to do końca 2010 r.), w istniejących insta- lacjach mechaniczno-biologicznego przetwarzania przyjąć następujące podejście do wyznaczania stopnia ustabilizowania odpadów:

„Mając na uwadze, że frakcje ulegające biodegradacji zawierają zarówno składniki organiczne, jak i nieorganiczne (mineralne), a składniki nieorganiczne, jako związki chemiczne wchodzące w skład biomasy, stanowią integralną jej część składową, której nie można oddzielić metodami fizycznymi od części organicz- nych, to zawartość substancji organicznych można oznaczyć jako strata prażenia lub zawartość TOC. W efekcie biologicznego przetwarzania odpadów, frakcja organiczna ulegając biodegradacji zostaje rozłożona, w części zmineralizowana,

a w części przekształcona w nową substancję organiczną charakteryzującą się większą trwałością, która również może być oznaczana jako strata prażenia lub zawartość TOC. Tak więc różnica pomiędzy oznaczonymi stratami prażenia lub za- wartością TOC odpadów przed poddaniem ich procesom biologicznym oraz sta- bilizatu po procesie biologicznego przekształcania, przedstawia całkowity ubytek substancji organicznej w wyniku mineralizacji, a jego określony poziom może być podstawą do uznania, że stabilizat nie zawiera już frakcji ulegających biodegrada- cji o potencjale gazotwórczym” [3].

Na podstawie powyżej przedstawionego toku interpretacji zaproponowano, aby w omawianym okresie przejściowym, uznawać stabilizat za niezawierający już frakcji ulegających biodegradacji o potencjale gazotwórczym i dopuszczać go do składowania, jeśli spełniony byłby jeden z poniższych warunków:

• strata prażenia stabilizatu ≤ 35% s.m. i zawartość TOC ≤ 20% s.m. (oba para- metry spełnione łącznie)

lub

• ubytek masy organicznej stabilizatu w stosunku do masy organicznej w od- padach, mierzonej stratą prażenia lub zawartością TOC wynosi ≥ 40%.

W przypadku kiedy stabilizat nie spełni co najmniej jednego z wyżej wymie- nionych wymagań, wówczas powinno się wyznaczyć rzeczywisty ubytek masy organicznej odpadów podczas procesu ich stabilizacji oraz obliczyć jaki jest sto- pień redukcji składowania odpadów ulegających biodegradacji. Stopień redukcji składowania odpadów należy obliczyć jako stosunek wyznaczonego ubytku masy organicznej do przyjętego w wytycznych poziomu odniesienia – 40% ubytku.

Autorzy omawianych wytycznych zalecili, aby do obliczenia ubytku masy orga- nicznej odpadów (UMO) stosować następujące wyrażenie:

gdzie:

M₀, M_k – początkowa i końcowa całkowita masa odpadów poddawanych procesowi biologicznej stabilizacji [Mg],

W₀, W_k – początkowa i końcowa wilgotność odpadów poddawanych procesowi biologicznej sta- bilizacji [ułamek dziesiętny],

MO₀, MO_k – początkowa i końcowa zawartość masy organicznej (jako strata prażenia lub TOC) odpadów poddawanych procesowi biologicznej stabilizacji [% s.m.].

W wytycznych wyraźnie zaznaczono jednak, że powyżej przedstawione podejście, dotyczące wyznaczania stopnia ustabilizowania odpadów w procesie biologicznym, może być traktowane jedynie jako rozwiązanie zastępcze i powinno być stosowane tylko w okresie przejściowym, tj. do czasu wdrożenia w Polsce metod oznaczania parametru AT₄. Motywowano to tym, że podejście planowane na okres przejściowy faktycznie sprowadza się do wyznaczenia całkowitego ubytku substancji organicznej w wyniku mineralizacji, a nie odzwierciedla zmiany postaci substancji organicznej powstałej w wyniku humifikacji i jej biologicznego ustabilizowania, czyli utraty zdol-

( )

( )

0 1 0 0

100 [%]

k 1 k k

M W MO UMO M W MO

 ⋅ − ⋅ 

= ⋅ − ⋅ ⋅

ności do dalszego biologicznego rozkładu. Dopiero ustalenie dla stabilizatów gra- nicznych wartości takich parametrów, jak aktywność oddychania (AT₄ w mg O₂/g s.m.) i/lub jednostkowy potencjał biogazu oznaczany w procesie fermentacji (GB₂₁ w Nl/kgs.m.) lub inkubacji (GS₂₁ w Nl/kgs.m.) umożliwi jednoznaczną ocenę ubytku zdolności masy organicznej odpadów do dalszego rozkładu w procesie tlenowym lub beztlenowym i podjęcie decyzji o dopuszczeniu stabilizatów do składowania.

3.3. p

-

Pomimo że Polska przystępując do Unii Europejskiej świadomie, przyjęła wy- nikające z Dyrektywy 1999/31/WE poziomy redukcji składowania odpadów, któ- re zapisano do Ustawy o odpadach i w Krajowych planów gospodarki odpadami 2010 oraz 2014, a także, mimo iż:

• już w 2007 r. w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki zmieniającym rozporzą- dzenie w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowa- nia na składowisku odpadów danego typu, wprowadzono zapis mówiący, że od 1 stycznia 2013 r. nie będą dopuszczone do składowania między innymi odpady komunalne łącznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie sklasyfikowane w gru- pie 20 (klasyfikacja wg Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 21 września 2001 r. w sprawie kodów odpadów – Dz.U. z 2001 r. nr 112, poz. 1206), które będą charakteryzowały się:

– zawartością całkowitego węgla organicznego (TOC) powyżej 5% s.m., – stratą prażenia (LOI) powyżej 8% s.m.,

– ciepłem spalania powyżej 6000 kJ/kg s.m.;

• w 2010 r. wprowadzono w Ustawie o odpadach (Dz.U. z 2010 r. nr 185, poz.

1243) zapis mówiący, że od 1 stycznia 2013 r. będzie obowiązywał zakaz składo- wania odpadów ulegających biodegradacji selektywnie zbieranych (art. 55 ust. 1, pkt 7 b);

• jako preferencyjny i dominujący sposób zagospodarowania zmieszanych od- padów komunalnych przyjęto ich mechaniczno-biologiczne przetwarzanie,

to do września 2012 r. w prawodawstwie polskim nie było żadnego aktu wyko- nawczego dotyczącego mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych. Dostępne były jedynie opisane w poprzednim rozdziale, wydane w 2008 r. przez Departament Gospodarki Odpadami Ministerstwa Śro- dowiska, „Wytyczne dotyczące wymagań dla procesów kompostowania, fermen- tacji i mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów”, które choć nie miały mocy aktu wykonawczego, stanowiły jedyny dokument, na podstawie którego można było planować w Polsce inwestycje związane z uruchamianiem instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych.

Dopiero 11 września 2012 r. Minister Środowiska wydał Rozporządzenie w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów ko-

munalnych (Dz.U. z 2012 r. poz. 1052). Jest ono aktem wykonawczym określają- cym wymagania dotyczące procesów mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych oraz wymagania dla odpadów powstałych z tych procesów.

W paragrafie 2 tego Rozporządzenia sprecyzowano pojęcie mechaniczno-bio- logicznego przetwarzanie zmieszanych odpadów komunalnych, które składa się z procesów mechanicznego przetwarzania odpadów i biologicznego przetwarza- nia odpadów, połączonych w jeden zintegrowany proces technologiczny przetwa- rzania zmieszanych odpadów komunalnych w celu ich przygotowania do proce- sów odzysku, w tym recyklingu, odzysku energii, termicznego przekształcania lub składowania. Mając na uwadze wyeliminowanie dowolności w rozmieszczaniu maszyn lub urządzeń na kwaterze przeznaczonej do składowania odpadów, za- pisem paragrafu 2 ustęp 2 uniemożliwiono lokalizację instalacji do procesu me- chaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych na kwaterze składowiska.

Paragraf 3 ustęp 1 poświęcono zdefiniowaniu celu mechanicznego przetwa- rzania zmieszanych odpadów komunalnych, jakim jest wydzielenie z nich określo- nych frakcji dających się wykorzystać materiałowo lub energetycznie oraz frakcji, które wymagają dalszego biologicznego przetwarzania. Jednocześnie mając na uwadze spójność z zapisami Rozporządzenia Ministra Środowiska z 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. z 2001 r. nr 112, poz. 1206), doko- nano także odpowiedniej klasyfikacji odpadów wytworzonych w procesach me- chanicznego przetwarzania. Zgodnie z katalogiem odpadów, odpady te klasyfi- kuje się je jako odpady w podgrupie 19 12 – „Odpady z mechanicznej obróbki odpadów nieujęte w innych grupach” – z wyjątkiem odpadów o kodzie 19 12 09 – „Minerały”. Odpady o kodzie 19 12 09, które powstają w wyniku przesiania zmieszanych odpadów komunalnych na sicie o prześwicie oczek 0–20 mm, celo- wo zostały wyłączone, ponieważ autor Rozporządzenia uznał, że zawierają one zbyt duże ilości odpadów ulegających biodegradacji, w związku z czym muszą być poddane obróbce biologicznej w celu ich dalszego wykorzystania do odzysku lub unieszkodliwiania poprzez składowanie. Odpady o kodzie 19 12 09 zawierają się zatem w masie odpadów określonych kodem 19 12 12 – „Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11”.

W paragrafie 3 ustęp 2 Rozporządzenia zapisano, że dopuszcza się również wytwarzanie ze zmieszanych odpadów komunalnych poddanych mechaniczne- mu przetworzeniu, odpadów klasyfikowanych w podgrupach:

15 01 – „Odpady opakowaniowe (włącznie z selektywnie gromadzonymi ko- munalnymi odpadami opakowaniowymi)”,

16 02 – „Odpady urządzeń elektrycznych i elektronicznych”, 16 06 – „Baterie i akumulatory”,

20 01 – „Odpady komunalne segregowane i gromadzone selektywnie (z wyłą- czeniem 15 01)”.

Mając na uwadze hierarchię postępowania z odpadami, odpady wytworzone w procesie mechanicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych są kierowane do odzysku albo do unieszkodliwiania, z zastrzeżeniem zapisów paragrafu 4 ustęp 1 Rozporządzenia, które mówią, że frakcja ulegająca biodegradacji wydzielo- na w procesach mechanicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych o wielkości co najmniej 0–80 mm, oznaczona kodem 19 12 12 „Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wy- mienione w 19 12 11”, wymaga dalszego biologicznego przetworzenia, przez które rozumie się procesy prowadzone w warunkach tlenowych lub beztlenowych z udzia- łem mikroorganizmów, w wyniku których następują zmiany właściwości fizycznych, chemicznych lub biologicznych odpadów. Zapis ten wprowadzono celowo, aby w sposób bezpośredni uzyskać zgodność treści Rozporządzenia z Dyrektywą Parla- mentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylającą niektóre dyrektywy (Dz.Urz. UE L 312 z 22.11.2008, s. 3) i z orzecznic- twem Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej (TSUE), które mówią, że proces przetwarzania odpadów nie może być jednocześnie procesem odzysku i unieszkodli- wiania odpadów.

Mechaniczne przetwarzanie zmieszanych odpadów komunalnych klasyfikuje się zatem jako przetwarzanie odpadów w celu ich przygotowania do odzysku (w tym do recyklingu) albo przetwarzanie odpadów, w wyniku którego są wytwarzane odpady przeznaczone do unieszkodliwiania – o czym mówią zapisy paragrafu 3 ustęp 4 oma- wianego Rozporządzenia.

O ile zapisy paragrafu 3 Rozporządzenia z 11 września 2012 r. dotyczyły procesu mechanicznego przetwarzania odpadów i ich klasyfikacji, o tyle zapisy paragrafu 4 poświęcono w całości określeniu warunków właściwego prowadzenia procesów biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, w tym wykorzy- stania procesów tlenowych i beztlenowych oraz procesu biologicznego suszenia.

Wymaganiom dotyczącym prowadzenia procesów biologicznego przetwarzania w warunkach tlenowych poświęcono treść paragrafu 4 ustęp 2. W punkcie 1 tych wymagań określono, że wydzielone podczas mechanicznego przetwarzania zmiesza- nych odpadów komunalnych frakcje o wielkości co najmniej 0–80 mm, oznaczone kodem 19 12 12 – „Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mecha- nicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11”, są przetwarzane z prze- rzucaniem odpadów przez 8–12 tygodni łącznie. Punkt 2 wymagań precyzuje zapisy punktu 1, stanowiąc, że proces biologicznego przetwarzania odpadów przez okres co najmniej 2 pierwszych tygodni odbywa się w zamkniętym reaktorze lub w hali, z ak- tywnym napowietrzaniem, z zabezpieczeniem uniemożliwiającym przedostawanie się nieoczyszczonego powietrza procesowego do atmosfery, aż do czasu osiągnięcia wartości parametru AT₄ poniżej 20 mg O₂/g s.m. Zapisy punktu 3 wymagań umożli- wiają zarówno skrócenie, jak i wydłużenie łącznego czasu przetwarzania odpadów, o którym była mowa w punkcie 1 tych wymagań, jednakże pod warunkiem uzyska- nia, określonych w paragrafie 6 ustęp 1 omawianego Rozporządzenia, odpowiednich wartości parametrów dla odpadów po mechaniczno-biologicznym przetworzeniu.

Paragraf 4 ustęp 3 poświęcono określeniu wymagań dla prowadzenia proce- sów biologicznego przetwarzania w warunkach beztlenowych, którym podda- wane mogą być odpady o wielkości frakcji co najmniej 0–80 mm, jakie zostały wydzielone podczas mechanicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komu- nalnych i oznaczone kodem 19 12 12 – „Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicznej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11”.

Odpady te przetwarzane są w dwustopniowym procesie biologicznym:

1) pierwszy stopień stanowi fermentacja mezofilowa przez co najmniej 20 dni lub fermentacja termofilowa przez co najmniej 12 dni;

2) drugi stopień stanowi stabilizacja tlenowa w zamkniętym reaktorze lub w hali, z aktywnym napowietrzaniem, z zabezpieczeniem uniemożliwiającym przedostawanie się nieoczyszczonego powietrza procesowego do atmosfery, przez okres co najmniej 2 tygodni. Jednocześnie autor rozporządzenia dopuszcza w drugim stopniu stabilizacji tlenowej, stabilizację w pryzmach na otwartym te- renie, napowietrzanych przez przerzucanie odpadów co najmniej raz w tygodniu, przez okres co najmniej 3 tygodni.

W paragrafie 4 ustęp 4 omawianego Rozporządzenia określono wymagania dla procesów biologicznego przetwarzania odpadów z wykorzystaniem procesów bio- logicznego suszenia. Zgodnie z tymi wymaganiami, zmieszane odpady komunalne lub ich frakcje o wielkości co najmniej 0–80 mm, które zostały wydzielone podczas procesu mechanicznego przetwarzania, oznaczone kodem 19 12 12, są suszone w warunkach tlenowych, z aktywnym napowietrzaniem, w zamkniętym reaktorze lub hali, z zabezpieczeniem uniemożliwiającym przedostawanie się nieoczyszczone- go powietrza procesowego do atmosfery, przez okres co najmniej 7 dni.

Zapisy paragrafu 4 ustęp 5 Rozporządzenia precyzują kierunki postępowania z odpadami wytworzonymi w procesie biologicznego przetwarzania. Zgodnie z hierarchią postępowania z odpadami są one kierowane do odzysku albo do unieszkodliwiania.

Niejako podsumowaniem paragrafu 4 jest ujęty w ustępie 6 Rozporządzenia sposób klasyfikacji biologicznego przetwarzania frakcji ulegającej biodegradacji, wcześniej wydzielonej w mechanicznym przetwarzaniu zmieszanych odpadów komunalnych. Zgodnie z tą klasyfikacją omawiany proces biologicznego przetwa- rzania odpadów określa się jako:

1) obróbka biologiczna, w wyniku której powstają odpady unieszkodliwiane za pomocą któregokolwiek z procesów:

a) składowanie na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obojęt- ne, lub

b) termiczne przekształcanie odpadów w instalacjach lub urządzeniach zloka- lizowanych na lądzie, albo

2) inne działania polegające na wykorzystaniu odpadów w całości lub części, albo

3) przetwarzanie odpadów w celu ich przygotowania do odzysku, w tym do recy- klingu.

W omawianym Rozporządzeniu zapisy paragrafu 5 w całości poświęcono odpo- wiedniemu sklasyfikowaniu odpadów wytworzonych w procesach biologicznego przetwarzania oraz suszenia odpadów. Zgodnie z treścią paragrafu 5 ustęp 1 odpady powstałe w procesach biologicznego przetwarzania, zarówno w warunkach tleno- wych, jak i beztlenowych, nazywają się „stabilizatem”, a jeśli spełniają wymagania określone w paragrafie 6 ustęp 1 omawianego Rozporządzenia, klasyfikuje się je jako odpady o kodzie 19 05 99 – „Inne niewymienione odpady, w podgrupie odpady z tle- nowego rozkładu odpadów stałych (kompostowania)”.

Paragraf 5 ustęp 4 stanowi, że jeśli stabilizat spełnia wymagania określone w paragrafie 6 ustęp 1 Rozporządzenia, jest przeznaczony do unieszkodliwiania poprzez składowanie na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obo- jętne. Jednocześnie w paragrafie 5 ustęp 5 wprowadzono zastrzeżenie mówiące o tym, że stabilizat spełniający wymagania określone w paragrafie 6 ustęp 1 po przesianiu na sicie o prześwicie oczek do 20 mm, może być stosowany do odzysku jako odpady o kodzie 19 05 03 – „Kompost nieodpowiadający wymaganiom (nie- nadający się do wykorzystania)”.

Treść paragrafu 5 ustęp 2 poświęcono klasyfikacji odpadów, jakie zostały wytwo- rzone w procesie biologicznego suszenia odpadów. O warunkach prowadzenia takie- go procesu była mowa w paragrafie 4 ustęp 4 omawianego Rozporządzenia. Odpady wytworzone w procesie biologicznego suszenia klasyfikuje się jako odpady o kodzie 19 05 01 – „Nieprzekompostowane frakcje odpadów komunalnych i podobnych”

i poddaje się je dalszej obróbce mechanicznej, w wyniku której wytwarza się odpady klasyfikowane w podgrupie 19 12 – „Odpady z mechanicznej obróbki odpadów nie- ujęte w innych grupach” – z wyłączeniem odpadów o kodzie 19 12 09 – „Minerały”.

Rozporządzenie zapisem paragrafu 5 ustęp 3 dopuszcza również wytwarzanie z odpadów o kodzie 19 05 01 – „Nieprzekompostowane frakcje odpadów komunal- nych i podobnych”, które zostały poddane mechanicznemu przetworzeniu, odpadów należących do podgrupy:

15 01 – „Odpady opakowaniowe (włącznie z selektywnie gromadzonymi ko- munalnymi odpadami opakowaniowymi)”,

16 01 – „Zużyte lub nienadające się do użytkowania pojazdy (włączając maszy- ny pozadrogowe), odpady z demontażu, przeglądu i konserwacji pojazdów (z wy- łączeniem grup 13 i 14 oraz podgrup 16 06 i 16 08)”,

16 06 – „Baterie i akumulatory”,

20 01 – „Odpady komunalne segregowane i gromadzone selektywnie (z wyłą- czeniem 15 01)”.

Zgodnie z paragrafem 5 ustęp 6 Rozporządzenia odpady, które wytworzono w procesie biologicznego suszenia odpadów i sklasyfikowano jako odpady o ko- dzie 19 12 10 – „Odpady palne (paliwo alternatywne)”, jeśli spełniają wymagania określone przez odbiorcę paliwa, są stosowane w procesie odzysku – wykorzysty- wane jako paliwo lub inny środek wytwarzania energii.

Zapisy paragrafu 5 ustęp 7 Rozporządzenia dopuszczają możliwość, aby od- pady o wielkości frakcji co najmniej 0–80 mm ulegające biodegradacji, które wy-

tworzono w procesie suszenia odpadów i zakwalifikowano jako odpady o kodzie 19 12 12 – „Inne odpady (w tym zmieszane substancje i przedmioty) z mechanicz- nej obróbki odpadów inne niż wymienione w 19 12 11”, były unieszkodliwione poprzez składowanie na składowisku odpadów (zgodnie z par. 5 ust. 4) lub pod- dane procesowi odzysku (zgodnie z par. 5 ust. 5), pod warunków spełnienia okre- ślonych wymagań. Odpady te muszą, przed unieszkodliwianiem lub odzyskiem, zostać poddane procesowi przetwarzania biologicznego w warunkach tlenowych – zgodnie z wytycznymi określonymi w paragrafie 4 ustęp 2 lub zostać poddane dwustopniowemu procesowi biologicznego przetwarzania – najpierw w warun- kach beztlenowych, a następnie w warunkach tlenowych, który został opisany w paragrafie 4 ustęp 3 omawianego Rozporządzenie. Żąda się także, aby uzyskany w tych procesach stabilizat spełniał wymagania zapisane w paragrafie 6 ustęp 1 Rozporządzenia.

Wymaganiom, jakie muszą spełniać odpady wytworzone w procesach biolo- gicznego przetwarzania, o których mowa w paragrafie 4 ustęp 2 i 3 oraz w proce- sie biologicznego suszenia odpadów, o którym mowa w paragrafie 4 ustęp 4, po- święcono w całości zapisy paragrafu 6 omawianego Rozporządzenia. Ustęp 1 tego paragrafu dotyczy wymagań dla stabilizatów otrzymanych w procesach biologicz- nego przetwarzania odpadów. Wymagania te zostały określone jednakowo dla stabilizatów wytworzonych w procesie prowadzonym w warunkach tlenowych (zgodnie z par. 4 ust. 2), jak i dla stabilizatów wytworzonych w dwustopniowym procesie przetwarzania, określonym w Rozporządzeniu mianem przetwarzania beztlenowego (zgodnie z par. 4 ust. 3). Reasumując, zgodnie z zapisami paragrafu 6 ustęp 1, proces biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunal- nych, zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych, powinien być prowa- dzony w taki sposób, aby uzyskany stabilizat w końcowym efekcie przetwarzania spełniał następujące wymagania:

1) straty prażenia stabilizatu są mniejszą niż 35% s.m., a zawartość węgla orga- nicznego jest mniejszą niż 20% s.m. lub

2) ubytek masy organicznej w stabilizacie w stosunku do masy organicznej w odpadach, mierzony stratą prażenia lub zawartością węgla organicznego jest większy niż 40%, lub

3) wartość AT₄ jest mniejsza niż 10 mg O₂/g s.m.

Z kolei treść paragrafu 6 ustęp 2 poświęcono określeniu wymagań dla odpa- dów wytworzonych w procesie biologicznego suszenia zmieszanych odpadów komunalnych. Zgodnie z jego zapisami proces biologicznego suszenia odpadów, o którym mowa w paragrafie 4 ustęp 4, powinien być prowadzony w taki sposób, aby uzyskany odpad o kodzie 19 12 10 – „Odpady palne (paliwo alternatywne)”

spełniał wymagania ustalone przez odbiorcę paliwa.

Określeniu wymagań dotyczących podmiotów uprawnionych do pobierania prób i wykonywania badań oraz częstotliwości pobierania prób i realizacji badań poświęcono zapisy paragrafu 7 Rozporządzenia.

Zgodnie z treścią paragrafu 7 ustęp 1 wymagania Rozporządzenia określone w paragrafie 6 ustęp 1 uznaje się za spełnione, jeżeli są potwierdzone badaniami laboratoryjnymi wykonanymi przez laboratorium akredytowane lub posiadające certyfikat wdrożonego systemu jakości w zakresie badania parametrów określo- nych w tym Rozporządzeniu. Próbki do badań muszą być pobierane przez przed- stawiciela laboratorium akredytowanego lub posiadającego certyfikat wdrożo- nego systemu jakości w zakresie badania parametrów określonych w rozporzą- dzeniu – stanowi o tym zapisy paragrafu 7 ustęp 2. Kolejny, 3 ustęp paragrafu 7 określa częstotliwość z jaką pobiera się próbki do badań. Zgodnie z jego zapisami rocznie pobiera się 12 próbek (po jednej w każdym miesiącu).

Zapisy paragrafu 7 ustęp 4 dopuszczają zredukowanie liczby pobranych i zba- danych próbek do 4 w ciągu roku (po jednej na 3 miesiące), jeżeli w poprzednim roku, na 12 pobranych próbek, maksymalnie 2 próbki przekroczyły wartości do- puszczalne dla wybranego wymagania spośród określonych w paragrafie 6 ustęp 1. Jednocześnie doprecyzowano, że przekroczenie dla żadnej z tych dwóch pró- bek nie mogło być większe niż 20% wartości określonej w paragrafie 6 ustęp 1.

Dodatkowo treść paragrafu 7 ustęp 5 stanowi, iż jeżeli w trakcie roku, w któ- rym częstotliwość pobieranych próbek i realizowanych badań została zmniejszo- na do czterech, chociaż jedna z próbek przekroczy dla wybranego wymagania wartości określone w paragrafie 6 ustęp 1, to od następnego miesiąca po pobra- niu i zbadaniu próbki niespełniającej wartości określonych w paragrafie 6 ustęp 1, próbki pobiera się i bada z częstotliwością 12 próbek na rok.

Mając na uwadze konieczność dostosowania się do wymagań określonych w Rozporządzeniu, prawodawca w paragrafie 8 wprowadził zapis umożliwiający instalacjom istniejącym lub tym, dla których przed dniem wejścia w życie oma- wianego Rozporządzenia wydano decyzję o środowiskowych uwarunkowaniach lub decyzję o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu, albo których bu- dowa bądź eksploatacja rozpoczęła się przed dniem wejścia w życie Rozporządze- nia, dostosowanie się do zapisanych w Rozporządzeniu wymagań w terminie nie dłuższym niż 36 miesięcy od dnia jego wejścia w życie.

3.4. p

-

innychpaństw

u

e

Wśród państw Unii Europejskiej liderami w zakresie stosowania technologii mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów są Austria i Niemcy. Państwa te od wielu lat, stosując wyżej wymienione technologie, mają obecnie największe w UE doświadczenia w tym zakresie. Dlatego przygotowując w Polsce prawodaw- stwo dotyczące mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpa- dów komunalnych wzorowano się na doświadczeń tych dwóch krajów. Jednak mając na uwadze, że w momencie przygotowywania odpowiednich przepisów w kraju funkcjonowała niewielka liczba instalacji do mechaniczno-biologicznego