Odpady niebezpieczne stanowią poważne zagrożenie dla wszystkich komponentów środowiska (gleby, wody, powietrza). Dlatego tak ważne jest dobranie odpowiedniego procesu unieszkodliwiania lub odzysku. Ze względu na ich właściwości, bardzo ważnym etapem (przed właściwym unieszkodliwianiem/odzyskiem) jest odpowiednie selektywne gromadzenie oraz przechowywanie odpadów. Wszelkie zaniechania i nieprawidłowości mogą doprowadzić do poważnych skażeń zarówno gleb, jak i wód. Ulatniające się do powietrza, mogą spowodować poważne zagrożenia, zarówno dla fauny, jak i flory.
Główną zasadą, którą należy się kierować przy podejmowaniu decyzji odnośnie doboru technologii unieszkodliwiania odpadów jest zasada zrównoważonego rozwoju. Wspomaga ona racjonalną gospodarkę odpadami. Racjonalną, czyli taką, która uwzględnia zarówno czynniki ekologiczne, jak i ekonomiczne. Wymusza potrzebę maksymalizacji wykorzystania odpadów we wszystkich możliwych zastosowaniach, przy jednoczesnym ograniczeniu ich negatywnego wpływu na środowisko. Warunkiem koniecznym przy wyborze technologii unieszkodliwiania odpadów jest posiadanie wiedzy na temat (Bendkowski J., Wengierek M., 2002; Pyssa J. 2010):
- źródeł, warunków oraz ilości wytwarzanych odpadów,
- właściwości fizycznych, chemicznych oraz biologicznych,
- powodowanego ekotosykologicznego zagrożenia i emisji polutantów,
- możliwości transformacji odpadów do postaci o mniejszej uciążliwości,
- przyrodniczo-technicznych uwarunkowań składowania odpadów.
W literaturze amerykańskiej (Blackman W.C., Jr. 2001; Nemerow N.L. 2007) spotyka się bardziej rozbudowaną hierarchię postępowania z odpadami niebezpiecznymi, natomiast główna idea pozostaje taka sama, a mianowicie:
- redukcja u źródła (poprzez modyfikację procesu),
- rozdzielanie i redukcja objętości (ang. volume reduction),
- sprzedaż odpadu jako surowca,
- odzysk energii,
- bezpieczne składowanie odpadu.
Odpadem określamy bezużyteczny produkt uboczny działalności gospodarczej lub bytowej człowieka. Odpadami mogą być więc zarówno gazy, ciecze, jak i ciała stałe. W skład odpadów niebezpiecznych wchodzą pojedyncze substancje niebezpieczne lub substancje, które potencjalnie mogą być niebezpieczne dla ludzi i innych organizmów żywych, ze względu na swoje właściwości fizyczne lub chemiczne.
Podstawowym aktem prawnym, który odnosi się do odpadów jest Ustawa o odpadach (Dz. U. 2013, poz. 21) z 14 grudnia 2012 roku. Określa ona zasady postępowania z odpadami w szczególności zasady zapobiegania powstawaniu odpadów, przygotowania do ponownego użycia, recyklingu, a także odzysku lub unieszkodliwiania odpadów. Zmiana ustawy była koniecznością wynikającą z dostosowania polskiego prawa do Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE. Wprowadza nowe definicje i sposoby kwalifikacji odpadów oraz rozwiązania ułatwiające ich wykorzystanie.
W artykule przedstawiono najnowszą definicję odpadów niebezpiecznych. Zgodnie z art. 3, pt. 4. odpady niebezpieczne oznaczają odpady wykazujące co najmniej jedną spośród właściwości niebezpiecznych. Właściwości powodujące, że odpady są odpadami niebezpiecznymi, określa załącznik nr 3 do ustawy.
Zatem podstawą klasyfikacji są właściwości odpadów, które powodują zagrożenie dla życia, zdrowia lub dla środowiska określone w załączniku 3 symbolami H1-H15. W załączniku 4 zamieszczone zostały składniki odpadów (1-50), dla których przekroczenie wartości granicznych stężeń substancji niebezpiecznych1 może powodować, że odpady zaliczane będą do odpadów niebezpiecznych. Klasyfikacja odpadów zamieszczona została w rozporządzeniu Ministra Środowiska (Dz. U. 2001, nr 112, poz. 1206) i jest nadal aktem obowiązującym2.
Metody unieszkodliwiania odpadów
Przed podjęciem decyzji o wyborze technologii unieszkodliwiania danej grupy odpadów konieczne jest zapoznanie się z wieloma zagadnieniami, zarówno natury prawnej jak i techniczno-ekonomicznej. W większości krajów wprowadzone zostały przepisy prawne, które ściśle określają procesy związane z pozyskiwaniem, gromadzeniem, transportem, technologiami przetwarzania danych grup odpadów. Wiedzy na ten temat dostarczają dyrektywy Unii Europejskiej, a także zmieniające się przepisy prawa polskiego.
Sposób unieszkodliwiania odpadów dobierany jest według właściwości substancji, które mają być przedmiotem danego procesu. Nie ma metod uniwersalnych, dzięki którym będą mogły zostać unieszkodliwione wszystkie odpady, dlatego też, tak ważna jest selektywna zbiórka odpadów niebezpiecznych (Pyssa J. 2008a).
Podział technologii unieszkodliwiania odpadów zamieszczono w tabeli 2.
W klasyfikacji technologii unieszkodliwiana odpadów niebezpiecznych przyjmuje się zasadę grupowania odpadów według ich właściwości i możliwości unieszkodliwiania. W zależności od składu chemicznego odpady mogą być unieszkodliwiane w identycznych warunkach. W tabeli 3 zestawiono poszczególne grupy odpadów niebezpiecznych wraz z stosowanymi metodami ich unieszkodliwiania.
Kryteria doboru technologii
Głównym kryterium, którym należy się kierować przy doborze technologii zarówno odzysku, jak i unieszkodliwiania odpadów jest zasada zrównoważonego rozwoju. Oznacza to, że racjonalna gospodarka odpadami (tzn. taka, która uwzględnia zarówno czynniki ekologiczne, jak i ekonomiczne), wymusza potrzebę maksymalizacji wykorzystania odpadów we wszystkich możliwych zastosowaniach, przy jednoczesnym ograniczeniu ich negatywnego wpływu na środowisko.
Zakłady, w których przetwarzane są odpady niebezpieczne, muszą spełniać trzy podstawowe warunki: efektywność ekonomiczną, skuteczność ekologiczną oraz akceptację społeczną. O ile czynnik ekologiczny jest bezdyskusyjny, o tyle dwa pozostałe elementy układu równowagi obarczone są silną interakcją finansową i społeczną. Wynika ona między innymi z wysokich kosztów inwestycyjnych oraz ze zjawiska opisanego w literaturze (Blackman, Jr. W.C. 2001; Pyssa J. 2008b) jako syndrom NIMBY (not in my backyard – byle dalej ode mnie).
Uwarunkowania techniczno-ekonomiczne oraz ekologiczne
Odzysk surowców z odpadów, ich unieszkodliwianie, jak również składowanie wymagają nie tylko odpowiednich technologii, ale przede wszystkim drogich instalacji oraz urządzeń. Nie można również zapomnieć o kosztach związanych z tymczasowym magazynowaniem, transportem oraz przeładunkiem. Dodatkowo ważnym czynnikiem, na który należy zwrócić uwagę jest obciążenie środowiska produktami ubocznymi (ścieki, gazy odlotowe, odpady wtórne). Budowa nowych obiektów gospodarki odpadami umożliwia wprowadzanie nowoczesnych technologii oraz zapewnia ochronę środowiska naturalnego na odpowiednim poziomie. Dlatego tak ważne jest zapoznanie się ze strukturą wytwarzania odpadów niebezpiecznych na danym terenie oraz zastosowanie optymalnych rozwiązań organizacyjnych i technologicznych, kodyfikowanych w postaci wytycznych Najlepszych Dostępnych Technik (BAT – Best Available Techniques) (Pyssa J., 2010).
Całkowite koszty inwestycyjne obiektów zależą od ich przepustowości, lokalizacji oraz rozwiązań technicznych. Wraz ze wzrostem przepustowości obiektów koszty rosną, maleje natomiast wskaźnik kapitałochłonności, jednostkowy koszt eksploatacji oraz wskaźnik efektywności ekonomicznej (Bendkowski J., Wengierek M. 2004). W tabeli 4 zestawiono koszty inwestycyjne poszczególnych zakładów unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych wraz z ich wydajnościami oraz kosztami przetwarzanych odpadów.
Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne, przed podjęciem decyzji co do budowy zakładu przetwarzającego lub unieszkodliwiającego odpady niebezpieczne, konieczne jest przygotowanie dokładnej analizy wytwarzanych w regionie grup odpadów. Analiza taka powinna uwzględniać przede wszystkim odpady, które w dłuższej perspektywie czasu będą wytwarzane na danym terenie. Niejednokrotnie okazać się może, że zamiast budować zakład przetwarzania odpadów, taniej będzie je magazynować, a następnie dowozić do istniejących już instalacji.
W obrębie niektórych grup odpadów można zauważyć bardzo duże rozbieżności w jednostkowych kosztach unieszkodliwiania/odzysku. Wynika to zapewne z faktu różnej wielkości zakładów przetwarzających odpady – co się wiąże bezpośrednio z przepustowością (im więcej przetwarzanych jest odpadów, tym niższe koszty jednostkowe). Koszt przetwarzania odpadów powiązany jest pośrednio z kosztami magazynowania oraz dowozu do zakładu przetwórczego. Często cena wynika z indywidualnych umów pomiędzy zakładem wytwarzającym a zakładem unieszkodliwiania i może być różna dla różnych wytwórców.
Na rys. 1 przedstawiono schemat typowego zakładu przetwarzania odpadów niebezpiecznych. Do procesu technologicznego oprócz danego odpadu niebezpiecznego dostarczane są dodatkowo: energia oraz ogólnie nazwane „media”, czyli: woda, powietrze, kwasy, zasady oraz inne związki – w zależności od prowadzonego procesu. Operacje przetwarzania odpadów generują emisje do atmosfery, emisje do wód, oraz odpady wtórne. Odpady wtórne pozbawione są składników niebezpiecznych i mogą być składowane lub, jeżeli jest to możliwe, wykorzystanie w innych procesach jako substraty.
Jak przedstawiono na rys. 1, skutkami procesów unieszkodliwiania odpadów są emisje do otoczenia. Oprócz typowych, czyli emisji pyłów i substancji gazowych, emisji energii cieplnej, promieniowania, hałasu, odoru, odprowadzania zanieczyszczeń do wód, powstają również odpady wtórne. Konieczne jest zatem poszukiwanie takich technologii, które oprócz tego, że będą bardzo skuteczne w usuwaniu odpadów niebezpiecznych, będą emitowały niewielkie ilości zanieczyszczeń wtórnych.
W zasadzie większość zakładów przetwarzających odpady powoduje emisje ditlenku węgla, amoniaku, lotnych związków organicznych. Innymi związkami zanieczyszczającymi są chlorowodór, siarkowodór, dioksyny. W tabeli 6 zestawiono procesy przetwarzania odpadów oraz towarzyszące im emisje do atmosfery.
Kolejnym skutkiem ubocznym działalności zakładów przetwarzających odpady niebezpieczne są zanieczyszczone ścieki. Głównymi składnikami zanieczyszczającymi są metale ciężkie, związki chloroorganiczne oraz związki azotu i fosforu. W tabeli 7 zestawiono główne procesy przetwarzania odpadów wraz z wytwarzanymi zanieczyszczeniami wprowadzanymi do wód.
Jak pokazano na rys. 1 (oprócz emisji zanieczyszczeń do powietrza i wód), w wyniku przetwarzania odpadów niebezpiecznych powstają również odpady wtórne. Część z tych odpadów może być przemysłowo wykorzystana, natomiast pozostałe są składowane na składowiskach komunalnych lub przemysłowych (w wyniku procesów unieszkodliwiania, składniki niebezpieczne zostały zneutralizowane, zatem nie ma konieczności składowania tych odpadów na składowiskach odpadów niebezpiecznych).
dr inż. Justyna Pyssa
Wydział Energetyki i Paliw
Akademia Górniczo-Hutnicza
w Krakowie
Praca finansowana w ramach badań statutowych nr 11.11.210.213 na Wydziale Energetyki i Paliw AGH
Literatura:
Barański A., 1993 – Podstawowe rozwiązania technologiczne w procesach unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych. Eko-problemy utylizacji odpadów przemysłowych i komunalnych, nr 1.
Bendkowski J., Wengierek M., 2002 – Logistyka odpadów, t.1. Procesy logistyczne w gospodarce odpadami. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
Bendkowski J., Wengierek M., 2004 – Logistyka odpadów, t. 2. Obiekty gospodarki odpadami. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
Blackman, Jr. W.C., 2001 – Basic Hazardous Waste Management. Third Edition. Library of Congress Cataloging–in–Publication Data. Lewis Publishers. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.
Nemerow N. L., 2007 – Industrial waste treatment. Contemporary practice and vision for the future. Elsevier INC.
Piecuch T., Juraszka B., Dąbek L., 2002 – Spalanie i piroliza odpadów oraz ochrona powietrza przed szkodliwymi składnikami spalin. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin.
Pyssa J., 2008a – Techniczno-ekonomiczne oraz ekologiczne aspekty odzysku i unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi. Tom 24, Zeszyt 1/1, s. 113–125.
Pyssa J., 2008b Dobór technologii unieszkodliwiana odpadów niebezpiecznych w aspekcie ochrony środowiska na przykładzie województwa małopolskiego. Rozprawa doktorska. Wydział Paliw i Energii AGH. Kraków 2008.
Pyssa J., 2010 – Zasady i kryteria doboru technologii unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych. Przemysł Chemiczny; ISSN 0033-2496. t. 89 nr 7 s. 927–934.
Rosik-Dulewska Cz., 2007 – Podstawy gospodarki odpadami. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
Dyrektywa Rady 2008/98/WE z 19 listopada 2008 r., w sprawie odpadów.
Integrated Pollution Prevention and Control. Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Treatment Industries (WT BREF). European Commission. August 2006
Monitor Polski nr 11, poz. 159, Dziennik Urzędowy Rzeczpospolitej Polskiej, Uchwała nr 219 Rady Ministrów z dnia 29 października 2002 r. w sprawie krajowego planu gospodarki odpadami, Warszawa, dnia 28 lutego 2003 r.
Program usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest stosowanych na terytorium Polski. Przyjęty przez Radę Ministrów Rzeczypospolitej Polski w dniu 14 maja 2002 roku. Warszawa, maj 2002.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. 2001 nr 112, poz. 1206).
Ustawa o odpadach (Dz. U. 2013, poz. 21) z 14 grudnia 2012 roku.
Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 26 sierpnia 2013 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy – Prawo ochrony środowiska (Dz. U. 2013 poz. 1232)
Internet:
Bansal K.M., Sugiarto, 1999 – Exploration and Production Operations – Waste Management A Comparative Overview: US and Indonesia Cases. SPE54345, SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference, Jakarta, Indonesia, April 20–22 – http://web.ead.anl.gov/techdesc/thermal/index.cfm
Puder M.G., Veil J.A., 2006 – Offsite Commercial Disposal of Oil and Gas Exploration and Production Waste: Availability, Options and Costs. ANL/EVS/R-06/5. Environmental Science Division. Prepared by Argonne National Laboratory for the U.S. Department of Energy, Office of Fossil Energy and National Energy Technology Laboratory, August – www.anl.gov
Uberman R., Ostręga A., Mikołajczak J., Olech B., 2006 – Gospodarka odpadami innymi niż wydobywcze w odkrywkowych kopalniach węgla brunatnego na przykładzie BOT KWB Bełchatów S.A. Kwartalny Biuletyn informacyjny „Węgiel brunatny” nr 2 (55) 2006 – http://www.ppwb.org.pl/wb/55/11.php
Nowoczesna Gospodarka Odpadami 4(1) 2014
