{"id":6229,"date":"2019-10-16T12:12:39","date_gmt":"2019-10-16T10:12:39","guid":{"rendered":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/artykul\/paliwo-z-odpadow-jako-atrakcyjna-alternatywa-dla-branzy-energetycznej-w-polsce\/"},"modified":"2022-11-16T12:29:06","modified_gmt":"2022-11-16T11:29:06","slug":"fuel-from-waste-as-an-attractive-alternative-to-the-energy-industry-in-poland","status":"publish","type":"artykul","link":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/article\/fuel-from-waste-as-an-attractive-alternative-to-the-energy-industry-in-poland\/","title":{"rendered":"Fuel from waste as an attractive alternative to the energy industry in Poland"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wst\u0119p<\/strong><\/p>

Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce stan\u0119\u0142a ostatnio w obliczu bardzo du\u017cych problem\u00f3w, kt\u00f3re ograniczaj\u0105 jej rozw\u00f3j i przyczyni\u0142y si\u0119 do znacz\u0105cego wzrostu koszt\u00f3w zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych. Do najwa\u017cniejszych wyzwa\u0144 gospodarki odpadami komunalnymi nale\u017c\u0105 rosn\u0105ce wymagania w zakresie recyklingu i odzysku, przy kurcz\u0105cych si\u0119 mo\u017cliwo\u015bciach zagospodarowania poszczeg\u00f3lnych frakcji wydzielonych z odpad\u00f3w, czyli braku rynk\u00f3w zbytu na poszczeg\u00f3lne surowce i materia\u0142y wydzielane z odpad\u00f3w zmieszanych, czy nawet tych selektywnie zbieranych. Ponadto fala po\u017car\u00f3w w miejscach gromadzenia i przetwarzania odpad\u00f3w, kt\u00f3ra mia\u0142a miejsce, zw\u0142aszcza w 2018 roku, prze\u0142o\u017cy\u0142a si\u0119 na zaostrzenie przepis\u00f3w zwi\u0105zanych z warunkami ochrony przeciwpo\u017carowej i nadzoru zak\u0142ad\u00f3w gospodarki odpadami. Ustawa z dnia 20 lipca 2018 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz niekt\u00f3rych innych ustaw (Dz.U. 2018 poz. 1592) [1] na\u0142o\u017cy\u0142a na zarz\u0105dzaj\u0105cych instalacjami gospodarki odpadami szereg obowi\u0105zk\u00f3w, kt\u00f3re wi\u0105\u017c\u0105 si\u0119 z konieczno\u015bci\u0105 podj\u0119cia dzia\u0142a\u0144 inwestycyjnych i organizacyjnych oraz znacznie ograniczaj\u0105 swobod\u0119 dzia\u0142ania eksploatuj\u0105cych tego typu zak\u0142ady. Przes\u0142ank\u0105 prawodawcy by\u0142o ograniczenie po\u017car\u00f3w odpad\u00f3w, jednak zaostrzenie przepis\u00f3w nie rozwi\u0105zuje istniej\u0105cych od lat problem\u00f3w zagospodarowania frakcji kalorycznej odpad\u00f3w ani te\u017c przyczyn tego zjawiska. Natomiast w przypadku eksploatuj\u0105cych instalacje zgodnie z prawem i na podstawie udzielonych decyzji administracyjnych konsekwencje zmian s\u0105 dotkliwe.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n

\n
\n \n
\n
\n

Wymagania w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi zgodnie z nowelizacj\u0105 dyrektyw odpadowych <\/strong><\/p>

O ile przepisy polskie w zakresie gospodarki odpadami s\u0105 bardzo niestabilne i podlegaj\u0105 ci\u0105g\u0142ym zmianom, to w przypadku przepis\u00f3w unijnych, ich opracowanie trwa bardzo d\u0142ugo, jednak raz wdro\u017cone obowi\u0105zuj\u0105 przynajmniej przez dekad\u0119 w niezmienionej tre\u015bci. W 2018 roku po d\u0142ugich konsultacjach i uzgodnieniach wesz\u0142y w \u017cycie przepisy znowelizowanych dyrektyw w sprawie odpad\u00f3w [2], w sprawie sk\u0142adowisk odpad\u00f3w i w sprawie opakowa\u0144 i odpad\u00f3w opakowaniowych. Dyrektywy te realizuj\u0105 najwa\u017cniejsze przes\u0142anki pakietu gospodarki o obiegu zamkni\u0119tym (z ang. \u201ecircular economy\u201d). Zmienione dyrektywy [2] jasno formu\u0142uj\u0105 unijne cele w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi; najwa\u017cniejsze z nich to minimalny wymagany poziom recyklingu odpad\u00f3w komunalnych: 55% do roku 2025, 60% do roku 2030 i 65% do roku 2035 liczony w stosunku do ca\u0142kowitej masy odpad\u00f3w komunalnych, \u2013\u2013 maksymalny udzia\u0142 sk\u0142adowania odpad\u00f3w komunalnych \u2013 na poziomie 10% do 2035 r., \u2013\u2013 obowi\u0105zek wdro\u017cenia selektywnej zbi\u00f3rki bioodpad\u00f3w do 31 grudnia 2023 r. Unia Europejska k\u0142adzie zdecydowany nacisk na zamykanie obieg\u00f3w materii \u2013 g\u0142\u00f3wnie przez recykling materia\u0142owy. W gospodarce o obiegu zamkni\u0119tym jest te\u017c miejsce na odzysk energii z odpad\u00f3w, jednak jego udzia\u0142 powinien by\u0107 stopniowo ograniczany do 35% ca\u0142kowitej masy odpad\u00f3w komunalnych w roku 2035, gdy\u017c zgodnie z przedstawion\u0105 strategi\u0105 ca\u0142a pozosta\u0142a masa odpad\u00f3w powinna by\u0107 poddana recyklingowi. Wytwarzanie paliw z odpad\u00f3w nie jest uznawane za proces recyklingu. Ponadto w my\u015bl obowi\u0105zuj\u0105cej hierarchii post\u0119powania z odpadami odzysk energii z odpad\u00f3w jest traktowany jako dzia\u0142anie mniej po\u017c\u0105dane ni\u017c poddanie ich recyklingowi. Tak wi\u0119c odzysk energii powinien by\u0107 stosowany do tych grup odpad\u00f3w, kt\u00f3re poddane by\u0142y wcze\u015bniej recyklingowi lub, dla kt\u00f3rych recykling jest ze wzgl\u0119d\u00f3w technicznych lub ekonomicznych nieuzasadniony. To tyle je\u015bli chodzi o wymagania prawne, jednak do cel\u00f3w unijnych na rok 2035 jeszcze nam daleko.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n\n

\n
\n

Na rysunku 1 przedstawiono \u015brednie dla UE-28 udzia\u0142y poszczeg\u00f3lnych metod zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych. \u015arednio udzia\u0142 odzysku energii w masie zagospodarowanych odpad\u00f3w wynosi 28,8%, recykling materia\u0142owy oraz organiczny (czyli kompostowanie i fermentacja) stanowi\u0105 \u0142\u0105cznie 47,4%, a unieszkodliwianie przez sk\u0142adowanie \u2013 23,8%. \u015aredni wynik wymaga wi\u0119c poprawy w zakresie recyklingu, \u017ceby do roku 2035 osi\u0105gn\u0105\u0107 zamierzone cele (65% recyklingu) [3].<\/p>\n

Jednak, je\u015bli przyjrzymy si\u0119 udzia\u0142om metod zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych w poszczeg\u00f3lnych krajach cz\u0142onkowskich, to widoczne s\u0105 bardzo du\u017ce rozbie\u017cno\u015bci. Rys. 2 przedstawia ilo\u015bci odpad\u00f3w poddanych poszczeg\u00f3lnym technologiom zagospodarowania, wyra\u017cone w warto\u015bciach absolutnych \u2013 w kg na mieszka\u0144ca (kg\/M). Pa\u0144stwa uszeregowano w kolejno\u015bci od maksymalnych ilo\u015bci odpad\u00f3w poddanych odzyskowi energii. W tym zakresie rozbie\u017cno\u015bci s\u0105 bardzo du\u017ce. Najwi\u0119cej odpad\u00f3w komunalnych poddawanych jest odzyskowi energii w Danii (413 kg\/M) oraz w Finlandii 299 (kg\/M). W Finlandii r\u00f3wnie\u017c udzia\u0142 procentowy odzysku energii w ca\u0142kowitym bilansie zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych jest najwy\u017cszy (58,5%), a wzrost udzia\u0142u tej technologii odzysku mia\u0142 miejsce w ostatnich latach, od kiedy wprowadzono wysoki podatek od sk\u0142adowania. Ponad po\u0142ow\u0119 masy odpad\u00f3w komunalnych poddaje si\u0119 procesom odzysku energii r\u00f3wnie\u017c w Danii i Szwecji (w obu po 52,8%), a blisko 45% w Luxemburgu (44,7%) i Holandii (44,4%) [3].<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Fig. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Fig. 1
Shares of\nindividual options\nof managing\nmunicipal waste in\nEU28 [kg\/inh.] [3]\nzagospodarowania\nodpad\u00f3w\nkomunalnych\nw UE-28 [kg\/M]\n[3]\nFig. 1 Shares of\nindividual options\nof managing\nmunicipal waste in\nEU28 [kg\/inh.] [3] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Fig. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Fig. 2.
Shares of individual municipal waste management methods EU member states in 2017 (kg\/inh.) [3]\nUE w 2017 roku (kg\/M) [3]\nFig. 2. Shares of individual municipal waste management methods EU member states in 2017 (kg\/inh.) [3] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Fig. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Fig. 3.
Municipal\nwaste treatment in\nPoland (thous. Mg\n\/ year) [4] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Odzysk energii z odpad\u00f3w w Polsce<\/strong><\/p>\n

Zgodnie z danymi G\u0142\u00f3wnego Urz\u0119du Statystycznego (GUS 2018) w roku 2017 w Polsce zosta\u0142o wytworzonych 11 969 tys. Mg odpad\u00f3w komunalnych, z kt\u00f3rych 6 969 tys. ton \u2013 stanowi\u0105ce 58% przeznaczono do odzysku, a a\u017c 5 000 tys. Mg \u2013 42% przeznaczono do sk\u0142adowania. Sk\u0142adowe odzysku stanowi\u0105 recykling (3 199 tys. Mg \u2013 27%), kompostowanie (848 tys. Mg \u2013 7%) oraz termiczne przekszta\u0142cenie z odzyskiem energii (2 922 mln Mg \u2013 24%).<\/p>\n

Odzysk energii z odpad\u00f3w komunalnych prowadzony jest w spalarniach oraz cementowniach. W roku 2017 w spalarniach odpad\u00f3w komunalnych przekszta\u0142caniu termicznemu poddano 849 tys. Mg odpad\u00f3w, z czego 576 tys. Mg stanowi\u0142y zmieszane odpady komunalne (pod kodem 20 03 01), a 272 tys. Mg stanowi\u0142y pozosta\u0142o\u015bci z sortowania odpad\u00f3w komunalnych oraz paliwo z odpad\u00f3w (o kodach 19 12 12 i 19 12 10). W dziesi\u0119ciu eksploatowanych w Polsce cementowniach, termicznemu odzyskowi poddano 1966 tys. Mg odpad\u00f3w, z czego 1221 tys. Mg stanowi\u0142o paliwo z odpad\u00f3w (o kodzie 19 12 10), a 91 tys. Mg pozosta\u0142o\u015bci z sortowania odpad\u00f3w komunalnych. Natomiast wed\u0142ug danych Stowarzyszenia Producent\u00f3w Cementu, 70% wykorzystanych paliw z odpad\u00f3w stanowi\u0142y paliwa z odpad\u00f3w komunalnych, co oznacza, \u017ce z ca\u0142kowitej masy paliwa poddanego odzyskowi ok. 855 tys. Mg stanowi\u0142o paliwo z odpad\u00f3w komunalnych [5]. Oznacza to, \u017ce dane GUS dotycz\u0105ce odzysku energii z odpad\u00f3w komunalnych s\u0105 przeszacowane, gdy\u017c do odzysku energii w 2017 roku skierowano \u0142\u0105cznie ok. 14,2% odpad\u00f3w komunalnych, a nie 24% jak podaje GUS. Wed\u0142ug informacji Ministerstwa \u015arodowiska, po uwzgl\u0119dnieniu dw\u00f3ch dodatkowych zaawansowanych projekt\u00f3w spalarni odpad\u00f3w zmieszanych i rozbudowie spalarni Miejskiego Przedsi\u0119biorstwa Odpadami w Warszawie oraz budowie II etapu Instalacji Termicznego Przetwarzania z Odzyskiem Energii w Rzeszowie, \u0142\u0105czna moc spalania odpad\u00f3w zmieszanych wzro\u015bnie o 575 tys. Mg i osi\u0105gnie \u0142\u0105cznie warto\u015b\u0107 1709 tys. Mg\/rok. Stanowi to ok 13,5% odpad\u00f3w komunalnych. Oznacza to, \u017ce do zak\u0142adanego w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami (KPGO2022) limitu 30% udzia\u0142u spalania pozostaje 2089 tys. Mg odpad\u00f3w. Jednak cz\u0119\u015b\u0107 w tej warto\u015bci jest zarezerwowana na zwi\u0119kszenie potencja\u0142u odzysku energii z odpad\u00f3w w cementowniach. Zak\u0142adaj\u0105c, \u017ce w cementowaniach odzyskuje si\u0119 ok 1 mln Mg paliw z odpad\u00f3w komunalnych, pozostaje wci\u0105\u017c ok 1 mln Mg przepustowo\u015bci do wype\u0142nienia przez nowo budowane instalacje odzysku energii z odpad\u00f3w komunalnych (lub paliw z odpad\u00f3w komunalnych).<\/p> <\/div>\n<\/div>\n

\n
\n \n
\n
\n

Sytuacja bran\u017cy energetycznej w Polsce<\/strong><\/p>\n

Energetyka i ciep\u0142ownictwo w Polsce s\u0105 wci\u0105\u017c oparte w g\u0142\u00f3wnej mierze o w\u0119giel. Mimo, \u017ce w 2017 roku udzia\u0142 w\u0119gla w produkcji energii by\u0142 najni\u017cszy od 1918 roku, to \u0142\u0105czny udzia\u0142 innych no\u015bnik\u00f3w energii wci\u0105\u017c nie przekracza 20%. Co prawda w latach 2010-2017 spad\u0142 udzia\u0142 w\u0119gla kamiennego w produkcji energii elektrycznej (z 92 TWh do 84 TWh), jednak jednocze\u015bnie wzros\u0142a produkcja z w\u0119gla brunatnego (z 49 do 52 TWh) [6]. Og\u00f3\u0142em, w 2017 roku prawie 50% energii elektrycznej wytworzono w elektrowniach opalanych w\u0119glem kamiennym, a kolejne 30% w\u0119glem brunatnym, natomiast udzia\u0142 elektrociep\u0142owni gazowych osi\u0105gn\u0105\u0142 6%. Faktem jest r\u00f3wnie\u017c, \u017ce zapotrzebowanie na energi\u0119 od kilku lat wzrasta i przewiduje si\u0119 dalsze utrzymanie tego trendu. W 2017 roku, wed\u0142ug danych Agencji Rynku Energii, produkcja energii elektrycznej w polskich elektrowniach by\u0142a najwy\u017csza w historii, po raz pierwszy przekraczaj\u0105c granic\u0119 170 TWh (w stosunku do 166,6 TWh w 2016 roku). Z prognozy opracowanej na zlecenie Fundacji Promocji Pojazd\u00f3w Elektrycznych, do 2031 roku zu\u017cycie energii elektrycznej w Polsce wzro\u015bnie z dzisiejszych 156 TWh do 200 TWh, z czego transport b\u0119dzie w\u00f3wczas odpowiada\u0107 za 7 TWh.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Fig. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Fig. 4.
The tendency of coal price changes based on the data of the Polish Coal Market [7] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n \n
\n
\n

To oznacza, \u017ce potrzebne s\u0105 nowe \u017ar\u00f3d\u0142a energii. Podobnie je\u015bli chodzi o ciep\u0142ownictwo, jednym z trend\u00f3w jest dywersyfikacja \u017ar\u00f3de\u0142 energii, z naciskiem na rozw\u00f3j lokalnych \u017ar\u00f3de\u0142. Pewne jest, \u017ce udzia\u0142 w\u0119gla w krajowym miksie energetycznym nadal b\u0119dzie spada\u0107. Wyczerpywanie si\u0119 zasob\u00f3w w\u0119gla i innych kopalnych no\u015bnik\u00f3w energii, jak r\u00f3wnie\u017c niepokoj\u0105ce zmiany klimatu, obserwowane w ostatnich dziesi\u0119cioleciach dowodz\u0105, \u017ce jednym z g\u0142\u00f3wnych kierunk\u00f3w rozwoju s\u0105 inwestycje w odnawialne \u017ar\u00f3d\u0142a energii (OZE). Udzia\u0142 odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii w produkcji energii elektrycznej w Polsce w latach 2010 \u2013 2017 wzr\u00f3s\u0142 z 9 do 24 TWh. Jest to bardzo powolny wzrost, co przek\u0142ada si\u0119 na niski udzia\u0142 OZE w miksie energetycznym \u2013 w 2017 roku jedynie 14% stanowi\u0142y OZE [4].<\/p>\n

Dodatkowym impulsem zmian jest bardzo dynamiczny wzrost cen w\u0119gla w Polsce, kt\u00f3ry mia\u0142 miejsce od 2016 roku. Sytuacj\u0119 na krajowym rynku w\u0119gla mo\u017cna prze\u015bledzi\u0107 w oparciu o Polskie Indeksy Rynku W\u0119gla Energetycznego [7]. Polskie Indeksy Rynku W\u0119gla Energetycznego to grupa wska\u017anik\u00f3w cen wzorcowego w\u0119gla energetycznego, produkowanego przez krajowych producent\u00f3w i sprzedawanego na krajowym rynku energetycznym oraz krajowym rynku ciep\u0142a.<\/p>\n

W kwietniu 2019 roku ceny polskiego w\u0119gla kamiennego dla energetyki osi\u0105gn\u0119\u0142y poziom najwy\u017cszy od ponad pi\u0119ciu lat, rosn\u0105c w stosunku do stycznia 2019 roku o 2,4%. Warto\u015b\u0107 indeksu cen w\u0119gla dla ciep\u0142ownictwa wynios\u0142a 313,02 z\u0142 za ton\u0119, czyli o 4,0% wi\u0119cej ni\u017c w styczniu [7].<\/p>\n

W kwietniu 2019 roku krajowe ceny w\u0119gla dla energetyki by\u0142y o 10,0 % wy\u017csze ni\u017c w tym samym miesi\u0105cu 2018 r. (237,2 z\u0142\/Mg) i o 25,0% wy\u017csze ni\u017c w kwietniu 2017 roku (208,6 z\u0142\/Mg).<\/p>\n

W przypadku w\u0119gla dla ciep\u0142ownictwa w por\u00f3wnaniu do kwietnia 2018 roku cena wzros\u0142a o 3,3%, jednak w stosunku do kwietnia 2017 roku wzrost cen wyni\u00f3s\u0142 a\u017c 34,7% [7].<\/p>\n

W przeliczeniu na uzyskiwan\u0105 z w\u0119gla energi\u0119 w kwietniu 2019 roku cena w\u0119gla dla energetyki wynios\u0142a 12,11 z\u0142 za gigad\u017cul, a w przypadku ciep\u0142ownictwa 13,01 z\u0142\/GJ.<\/p>\n

Co ciekawe kwiecie\u0144 2019 roku to si\u00f3dmy z rz\u0119du miesi\u0105c spadku cen w\u0119gla na \u015bwiecie \u2013 ceny w\u0119gla zmala\u0142y o ponad 13% w por\u00f3wnaniu do marca 2019r. To warto\u015b\u0107 ni\u017csza r\u00f3wnie\u017c ni\u017c przed rokiem o ponad 27%. Polski w\u0119giel dro\u017ceje podczas gdy \u015bwiatowe ceny\u00a0 w\u0119gla spadaj\u0105, co przek\u0142ada si\u0119 na rosn\u0105cy import w\u0119gla do Polski.<\/p>\n

Wzrost cen w\u0119gla w Polsce mia\u0142 miejsce jednocze\u015bnie z kilkukrotnym wzrostem cen uprawnie\u0144 do emisji CO2. Cena uprawnie\u0144 do emisji dwutlenku w\u0119gla wzros\u0142a z 4,38 euro za ton\u0119 w maju 2017 r. do 18,28 euro za ton\u0119 w sierpniu 2018 r, a obecnie przekroczy\u0142a 28 EUR za ton\u0119. Przewiduje si\u0119 dalszy wzrost cen i osi\u0105gni\u0119cie w ci\u0105gu kilku lat warto\u015bci z przedzia\u0142u 35-40 euro za ton\u0119, wynika z raportu organizacji Carbon Tracker [8].<\/p>\n

Oznacza to, \u017ce opr\u00f3cz cen w\u0119gla coraz wi\u0119kszy wp\u0142yw na koszt energii elektrycznej czy ciep\u0142a ma op\u0142ata za emisj\u0119 CO2. Poniewa\u017c dotyczy to w szczeg\u00f3lno\u015bci energii wytwarzanej z w\u0119gla, czyli pochodz\u0105cej z paliwa kopalnego, dlatego nale\u017cy d\u0105\u017cy\u0107 do zast\u0105pienia go paliwami o ni\u017cszym koszcie pozyskania i ni\u017cszej emisji gaz\u00f3w cieplarnianych.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Paliwa z odpad\u00f3w \u2013 alternatyw\u0105 dla w\u0119gla<\/strong>
W tym kontek\u015bcie coraz bardziej korzystnym paliwem staj\u0105 si\u0119 paliwa z odpad\u00f3w, w tym r\u00f3wnie\u017c paliwa z odpad\u00f3w komunalnych. Wiele rodzaj\u00f3w odpad\u00f3w cechuj\u0105cych si\u0119 korzystnymi parametrami energetycznymi zawiera frakcj\u0119 biodegradowaln\u0105 (biomas\u0119). Energetyczne wykorzystanie tych odpad\u00f3w mo\u017ce przynie\u015b\u0107 dodatkowe korzy\u015bci zwi\u0105zane z kwalifikacj\u0105 i rozliczaniem wytworzonej energii elektrycznej i ciep\u0142a jako pochodz\u0105cych ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych oraz uczestnictwem w systemie handlu uprawnieniami do emisji gaz\u00f3w cieplarnianych [9, 10].<\/p>\n

Jako\u015b\u0107 paliw z odpad\u00f3w, a w szczeg\u00f3lno\u015bci ich w\u0142a\u015bciwo\u015bci paliwowe determinuj\u0105 u\u017cyteczno\u015b\u0107 poszczeg\u00f3lnych frakcji odpad\u00f3w, w kontek\u015bcie odzysku energii. Z jednej strony bardzo istotna jest warto\u015b\u0107 opa\u0142owa paliwa w stanie roboczym, zale\u017cna od ciep\u0142a spalania i wilgotno\u015bci paliwa. Z drugiej strony paliwo nie powinno powodowa\u0107 korozji kot\u0142a, ani nadmiernej emisji do atmosfery, co oznacza, \u017ce istotnymi parametrami jest zawarto\u015b\u0107 chloru, siarki i innych zanieczyszcze\u0144, np. metali ci\u0119\u017ckich. Poni\u017cej zestawiono para metry konwencjonalnych paliw z charakterystyk\u0105 r\u00f3\u017cnych rodzaj\u00f3w odpad\u00f3w i paliw z odpad\u00f3w.<\/p>\n

Z przedstawionych w tab. 1 danych wynika, \u017ce najbardziej po\u017c\u0105danym pod wzgl\u0119dem zasobno\u015bci energii sk\u0142adnikiem paliw s\u0105 tworzywa sztuczne i guma (opony). S\u0105 to obecnie g\u0142\u00f3wne sk\u0142adniki paliw poddawanych odzyskowi w cementowniach. Cementownie preferuj\u0105 paliwa o stosunkowo wysokiej warto\u015bci opa\u0142owej \u2013 ok. 20 MJ\/kg i wy\u017cszej oraz o wilgotno\u015bci do 15%. Paliwa te pozyskiwane s\u0105 z odpad\u00f3w przemys\u0142owych oraz wyselekcjonowanych frakcji odpad\u00f3w komunalnych. Jednak z uwagi na obowi\u0105zuj\u0105cy od 1 stycznia 2016 roku zakaz sk\u0142adowania odpad\u00f3w o cieple spalania >6 MJ\/kg sm (Dz.U. 2015 poz. 1277) do odzysku energii nale\u017cy skierowa\u0107 znacznie wi\u0119ksz\u0105 ilo\u015b\u0107 odpad\u00f3w palnych pozyskiwanych z odpad\u00f3w komunalnych po procesie mechanicznej obr\u00f3bki (sortowania). G\u0142\u00f3wne frakcje do zagospodarowania to:<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Table. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Table. 1.
Comparison of fuel properties of various fuels and waste fractions [11, 12, 13, 14] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Table <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Table 2.
Composition and calorific values of individual fuel components from the over-sieve fraction <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

1) tzw. frakcja nadsitowa (odpad o kodzie 19 12 12), cz\u0119sto zwana balastem \u2013 czyli frakcja o granulacji >80 mm (wzgl\u0119dnie >60 lub >100 mm) wydzielona mechanicznie (na sitach) z odpad\u00f3w zmieszanych. W tej frakcji wyst\u0119puj\u0105 zar\u00f3wno odpady palne (tworzywa sztuczne, papier, odpady wielomateria\u0142owe, bioodpady), jak te\u017c frakcje mineralne (szk\u0142o, odpady inertne). Udzia\u0142 palnej frakcji nadsitowej stanowi ok. 35-40% ca\u0142ego strumienia odpad\u00f3w komunalnych;<\/p>\n

2) frakcja nadsitowa po dodatkowej obr\u00f3bce np. biologicznym czy fizycznym suszeniu;<\/p>\n

3) zmieszane odpady opakowaniowe (o kodzie 15 01 06), a raczej tzw. balast po sortowaniu zmieszanych odpad\u00f3w opakowaniowych (odpad o kodzie 19 12 12). W tej frakcji wyst\u0119puje wi\u0119kszy udzia\u0142 surowc\u00f3w, zw\u0142aszcza tworzyw sztucznych i odpad\u00f3w wielomateria\u0142owych ni\u017c w bala\u015bcie z sortowania odpad\u00f3w zmieszanych.<\/p>\n

Szacunkowe w\u0142a\u015bciwo\u015bci paliwowe tych frakcji przedstawiono w tab. 1. Og\u00f3lnie mo\u017cna stwierdzi\u0107, \u017ce frakcja nadsitowa odpad\u00f3w zmieszanych, spo\u015br\u00f3d wszystkich odpad\u00f3w, charakteryzuje si\u0119 najwy\u017csz\u0105 wilgotno\u015bci\u0105 (ok. 32%) i najni\u017csz\u0105 warto\u015bci\u0105 opa\u0142ow\u0105 (ok. 11 MJ\/kg), przy wysokiej zawarto\u015bci popio\u0142u. Jednak s\u0105 to wci\u0105\u017c parametry korzystniejsze ni\u017c dla w\u0119gla brunatnego. W\u0142a\u015bciwo\u015bci frakcji nadsitowej mo\u017cna poprawi\u0107 za pomoc\u0105 biologicznego lub fizycznego suszenia lub separacj\u0105 sk\u0142adnik\u00f3w ch\u0142on\u0105cych wilgo\u0107 (g\u0142\u00f3wnie papier). Poni\u017cej przedstawiono charakterystyk\u0119 \u2013 udzia\u0142y i wilgotno\u015bci podstawowych sk\u0142adnik\u00f3w frakcji nadsitowej odpad\u00f3w komunalnych. Sk\u0142ad odpad\u00f3w okre\u015blony w badaniach morfologicznych zmieszanych odpad\u00f3w komunalnych z du\u017cego miasta zmodyfikowano uwzgl\u0119dniaj\u0105c wymagania dotycz\u0105ce recyklingu odpad\u00f3w surowcowych (papieru, tworzyw sztucznych, szk\u0142a i metali na poziomie 50% \u0142\u0105cznie, w roku 2020). W zmodyfikowanym sk\u0142adzie frakcji nadsitowej przedstawionym w tab. 2 dominuj\u0105 odpady kuchenne i ogrodowe (spodziewany poziom selektywnej zbi\u00f3rki jest do\u015b\u0107 niski w przypadku miasta). Podobnie jak w danych literaturowych \u015brednia warto\u015b\u0107 opa\u0142owa tej frakcji wynosi ok. 11 MJ\/kg, czyli zbyt ma\u0142o dla cementowni. Jednak jest to warto\u015b\u0107 wy\u017csza ni\u017c wykazuj\u0105 w\u0119gle brunatne (tab. 1). Paliwo wysokiej jako\u015bci (dla cementowni) mo\u017cna otrzyma\u0107 eliminuj\u0105c ze sk\u0142adu frakcji nadsitowych frakcje ci\u0119\u017csze, o wysokiej wilgotno\u015bci, np. papier, bioodpady kuchenne i ogrodowe, mokre tekstylia czy drewno. W ten spos\u00f3b mo\u017cna uzyska\u0107 paliwo o znacznie wy\u017cszej warto\u015bci opa\u0142owej \u2013 ok. 20 MJ\/kg, czyli takie kt\u00f3re jest odpowiednie dla cementowni.<\/p>\n

Poza podstawowymi parametrami paliwa jak: warto\u015b\u0107 opa\u0142owa, zawarto\u015b\u0107 chloru, zawarto\u015b\u0107 metali i zawarto\u015b\u0107 popio\u0142u, bardzo wa\u017cn\u0105 rol\u0119 odgrywa zawarto\u015b\u0107 biomasy w paliwie. Stosowanie paliw z odpad\u00f3w w procesach wsp\u00f3\u0142spalania czy spalania wielopaliwowego przyczynia si\u0119 do zmniejszenia emisji gaz\u00f3w cieplarnianych, g\u0142\u00f3wnie dwutlenku w\u0119gla CO2. W tym kontek\u015bcie, mimo, \u017ce paliwo wysokiej jako\u015bci wykazuje lepsze parametry energetyczne (warto\u015b\u0107 opa\u0142ow\u0105), to zalet\u0105 pierwszego jest wy\u017cszy udzia\u0142 frakcji biodegradowalnej. Frakcja biodegradowalna zawarta w paliwie (papier, bioodpady kuchenne i ogrodowe, drewno, cz\u0119\u015b\u0107 tekstyli\u00f3w z w\u0142\u00f3kien naturalnych, itd.) mo\u017ce by\u0107 uznana za biomas\u0119 i na podstawie obowi\u0105zuj\u0105cych przepis\u00f3w uprawnia do uznania cz\u0119\u015bci odzyskanej energii pochodz\u0105cej z tej frakcji jako OZE. A to, w konsekwencji, pozwala na uznanie cz\u0119\u015bci emisji przypadaj\u0105cej na t\u0105 frakcj\u0119 jako tzw. \u201eemisja zerowa\u201d, czyli nie wymaga op\u0142aty za wprowadzenie CO2 do atmosfery. Wyliczony na podstawie sk\u0142adu udzia\u0142 biomasy w pierwszym paliwie wynosi a\u017c 77,4% masy. W przypadku paliwa wysokiej jako\u015bci udzia\u0142 masowy frakcji biodegradowalnych wynosi 25,5%. R\u00f3\u017cnica jest bardzo du\u017ca, poniewa\u017c materia\u0142y takie jak bioodpady czy papier, s\u0105 uznawane w ca\u0142o\u015bci za biomas\u0119, a z drugiej strony ich warto\u015b\u0107 opa\u0142owa jest bardzo niska z uwagi na wysok\u0105 zawarto\u015b\u0107 wilgoci. Jednak bior\u0105c pod uwag\u0119 koszty emisji CO2 nale\u017cy rozwa\u017cy\u0107 udzia\u0142 paliw o podwy\u017cszonej zawarto\u015bci biomasy.\u00a0<\/p>\n

Podstaw\u0105 kwalifikacji i rozliczania energii odzyskanej z odpad\u00f3w jako pochodz\u0105cej z odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 jest zawarto\u015b\u0107 frakcji biodegradowalnej w odpadach, kt\u00f3ra mo\u017ce by\u0107 uznawana za \u201ebiomas\u0119\u201d. Spos\u00f3b klasyfikacji oraz rozliczania energii elektrycznej wytworzonej z udzia\u0142em odpad\u00f3w zawieraj\u0105cych frakcje biodegradowalne reguluje Rozporz\u0105dzenie Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016, poz. 847) [15]. Na mocy tego rozporz\u0105dzenia, do odpad\u00f3w, kt\u00f3re mo\u017cna w ca\u0142o\u015bci lub cz\u0119\u015bci zosta\u0107 uznane jako OZE zalicza si\u0119 odpady z grup:<\/p>\n

\u2013 02: odpady z rolnictwa, sadownictwa, upraw hydroponicznych, rybo\u0142\u00f3wstwa, le\u015bnictwa, \u0142owiectwa oraz przetw\u00f3rstwa \u017cywno\u015bci (np. odpadowa masa ro\u015blinna, odpady z gospodarki le\u015bnej),<\/p>\n

\u2013 03: odpady z przetw\u00f3rstwa drewna oraz z produkcji p\u0142yt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury (np. odpady kory i drewna),<\/p>\n

\u2013 20: odpady komunalne \u0142\u0105cznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie (np. odpady z ogrod\u00f3w i park\u00f3w oraz targowisk).<\/p>\n

Podstawowym zagadnieniem niezb\u0119dnym do bilansowania i certyfikacji tej energii jest wiarygodne okre\u015blenie ilo\u015bci frakcji biodegradowalnej zawartej w tych odpadach.<\/p>\n

W przypadku spalania zmieszanych odpad\u00f3w komunalnych, ustalono rycza\u0142to wo udzia\u0142 energii pochodz\u0105cej ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych na poziomie 42% zawartej w nich energii chemicznej, przy spe\u0142nieniu warunk\u00f3w wymienionych w Rozporz\u0105dzeniu Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016 r. poz. 847) [16].<\/p>\n

Natomiast zgodnie z \u00a7 5. 1. tego rozporz\u0105dzenia, obliczenia udzia\u0142u OZE dokonuje si\u0119 na podstawie wynik\u00f3w bada\u0144 poszczeg\u00f3lnych rodzaj\u00f3w paliw dostarczonych do procesu termicznego przekszta\u0142cania w instalacji termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w zgodnie z odpowiedni\u0105 metodyk\u0105 obliczania udzia\u0142u energii chemicznej frakcji biodegradowalnych, okre\u015blon\u0105 w pkt 1 za\u0142\u0105cznika nr 2 do rozporz\u0105dzenia. Zgodnie z tym za\u0142\u0105cznikiem zawarto\u015b\u0107 biomasy okre\u015bla si\u0119 metod\u0105 selektywnego rozpuszczania lub izotopu w\u0119gla 14C, zgodnie z Norm\u0105 PN-EN 15440:2011 [17].<\/p>\n

Metoda selektywnego rozpuszczania opiera si\u0119 na reakcji rozk\u0142adu biomasy pod wp\u0142ywem st\u0119\u017conego kwasu siarkowego (hydrolizie kwasowej) i jej utlenieniu nadtlenkiem wodoru do dwutlenku w\u0119gla i wody. Zastosowanie tych reagent\u00f3w pozwala na przeprowadzenie podobnego rozk\u0142adu biomasy, jaki ma miejsce w procesie naturalnej biodegradacji przy udziale mikroorganizm\u00f3w. Wad\u0105 tej metody jest czas trwania i do\u015b\u0107 du\u017cy nak\u0142ad pracy.<\/p>\n

Metoda izotopu w\u0119gla 14C opiera si\u0119 na procedurach analitycznych umo\u017cliwiaj\u0105cych okre\u015blanie wieku obiekt\u00f3w zawieraj\u0105cych w\u0119giel organiczny. Podobn\u0105 metodyk\u0119 stosuje si\u0119 w medycynie, wad\u0105 tej metody jest konieczno\u015b\u0107 wyposa\u017cenia laboratorium w kosztown\u0105 aparatur\u0119 badawcz\u0105.<\/p>\n

Na podstawie danych literaturowych i w\u0142asnych bada\u0144 paliw z odpad\u00f3w komunalnych mo\u017cna stwierdzi\u0107, \u017ce w zale\u017cno\u015bci od sk\u0142adu odpad\u00f3w udzia\u0142 energii pochodz\u0105cej z biomasy waha si\u0119 mi\u0119dzy 35%-50%. Ni\u017csze warto\u015bci dotycz\u0105 paliw obecnie wykorzystywanych w przemy\u015ble cementowym. W przypadku tych paliw \u015brednia zawarto\u015b\u0107 biomasy oznaczona metod\u0105 izotopu w\u0119gla C14 wynosi 37,8% (Weisser i in. 2016) [13].<\/p>\n

Pierwsz\u0105 nowoczesn\u0105 instalacj\u0105 wielopaliwow\u0105, wykorzystuj\u0105c\u0105 jako jedno z paliw \u2013 RDF jest instalacja eksploatowana przez Fortum Zabrze S.A. Zastosowano tu kocio\u0142 z cyrkulacyjnym z\u0142o\u017cem fluidalnym (CFB) wykorzystuj\u0105cym energi\u0119 paliw w kogeneracji. Moc instalacji wynosi 225 MW wsadu w paliwie (moc cieplna: 145 MW, moc elektryczna: 75 MW). Zak\u0142adana roczna produkcja ciep\u0142a wynosi 730 GWh, pr\u0105du za\u015b 550 GWh [18]. Zgodnie z deklaracjami zarz\u0105dzaj\u0105cych instalacj\u0105 intencj\u0105 jest pozyskiwanie 50% energii z paliwa RDF.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n\n

\n
\n

Podsumowanie <\/strong><\/p>\n

Obecnie jednym z najwa\u017cniejszych wyzwa\u0144 dla gospodarki odpadami komunalnymi w Polsce jest wdro\u017cenie obowi\u0105zuj\u0105cego od 1 stycznia 2016 roku zakazu sk\u0142adowania frakcji palnej. Frakcja palna nale\u017cy do g\u0142\u00f3wnych produkt\u00f3w mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpad\u00f3w w regionalnych instalacjach przetwarzania odpad\u00f3w komunalnych, funkcjonuj\u0105cych na terenie kraju. Z frakcji tej mo\u017cna wytworzy\u0107 tzw. paliwo z odpad\u00f3w.<\/p>\n

Wysokiej jako\u015bci paliwa z odpad\u00f3w znajduj\u0105 zagospodarowanie w cementowanych, a cz\u0119\u015b\u0107 odpad\u00f3w jest spalana w spalarniach. Mimo to, na rynku rocznie pozostaje ok. 4-5 mln. Mg odpad\u00f3w, o cieple spalania pomi\u0119dzy 6 do 15 MJ\/kg, kt\u00f3re nie mog\u0105 by\u0107 sk\u0142adowane.<\/p>\n

Z drugiej strony, z uwagi na wyczerpywanie si\u0119 zasob\u00f3w i rosn\u0105ce ceny paliw kopalnych energetyka zmuszona jest si\u0119gn\u0105\u0107 po alternatywne \u017ar\u00f3d\u0142a energii. Natomiast globalne problemy wywo\u0142ane przez emisje gaz\u00f3w cieplarnianych sk\u0142aniaj\u0105 ku poszukiwaniu \u017ar\u00f3de\u0142 energii odnawialnej. Dodatkowym argumentem ekonomicznym s\u0105 drastycznie rosn\u0105ce ceny uprawnie\u0144 do emisji CO2. W tym kontek\u015bcie atrakcyjnym paliwem dla energetyki staj\u0105 si\u0119 paliwa z odpad\u00f3w, w tym odpad\u00f3w komunalnych, w kt\u00f3rych udzia\u0142 energii z biomasy mo\u017ce wynie\u015b\u0107 nawet 50%.<\/p>\n

Niew\u0105tpliwie w\u0142a\u015bciwy kierunek umo\u017cliwiaj\u0105cy zagospodarowanie strumienia paliw alternatywnych stanowi sektor ciep\u0142owniczy i energetyczny, kt\u00f3ry wyra\u017ca coraz wi\u0119ksze zainteresowanie tego typu paliwem, g\u0142\u00f3wnie z uwagi na znacznie ni\u017csz\u0105 cen\u0119 paliw pozyskanych z odpad\u00f3w w stosunku do paliw kopalnych. Pierwszym przyk\u0142adem tego typu instalacji w Polsce jest elektrociep\u0142ownia w Zabrzu.<\/p>\n

LITERATURA<\/p>\n

[1] Ustawa z dnia 20 lipca 2018 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz niekt\u00f3rych innych ustaw (Dz.U. 2018 poz. 1592)<\/p>\n

[2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018\/851 z dnia 30 maja 2018 r. zmieniaj\u0105ca dyrektyw\u0119 2008\/98\/WE w sprawie odpad\u00f3w<\/p>\n

[3] Eurostat<\/p>\n

[4] GUS, Ochrona \u015arodowiska 2018, Warszawa 2018<\/p>\n

[5] Ministerstwo \u015arodowiska 2019, Informacje Ministerstwa \u015arodowiska na temat spalarni odpad\u00f3w komunalnych i ich miejsca w systemie gospodarki odpadami, 1 kwietnia 2019 r. Warszawa<\/p>\n

[6] Agencja Rynku Energii<\/p>\n

[7] https:\/\/polskirynekwegla.pl<\/p>\n

[8] Global Greenhouse Gas Reference Network<\/p>\n

[9] Wasielewski, R., Ba\u0142azi\u0144ska, M. Odzysk energii z odpad\u00f3w w aspekcie kwalifikacji wytworzonej energii elektrycznej i ciep\u0142a jako pochodz\u0105cych z odnawialnego \u017ar\u00f3d\u0142a energii oraz uczestnictwa w systemie handlu uprawnieniami do emisji gaz\u00f3w cieplarnianych, Polityka Energetyczna \u2013 Energy Policy Journal 2018, Tom 21, Zeszyt 1, str. 129\u2013142<\/p>\n

[10] Jagustyn i in. 2014 \u2013 Jagustyn, B., Wasielewski, R. i Skawi\u0144ska, A. 2014. Podstawy klasyfikacji odpad\u00f3w biodegradowalnych jako biomasy. Ochrona \u015arodowiska 4, s. 45\u201350.<\/p>\n

[11] G\u0105sior D. 2015, Okre\u015blenie przydatno\u015bci r\u00f3\u017cnorodnych frakcji odpadowych w aspekcie ich wykorzystania jako paliwo alternatywne, Piece Przemys\u0142owe & Kot\u0142y 2015, Nr 2, str. 11-16<\/p>\n

[12] R\u00f3g L. Procedury badawcze i analityczne w zakresie oceny jako\u015bci sta\u0142ych paliw wt\u00f3rnych, Paliwa z odpad\u00f3w, Warszawa 2012<\/p>\n

[13] Weisser P., G\u0142odek-Bucyk E., \u015al\u0119zak E. 2016, Sta\u0142e Paliwa Wt\u00f3rne i osady \u015bciekowe w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego na przyk\u0142adzie projektu \u201eWe4ClinKer\u201d, 9-10 czerwca Konin 2016<\/p>\n

[14] Kordylewski i in. 2005, Spalanie i Paliwa, Praca zbiorowa pod red. W. Kordylewskiego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc\u0142awskiej, Wroc\u0142aw 2005 r.<\/p>\n

[15] Rozporz\u0105dzenia Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpad\u00f3w do sk\u0142adowania na sk\u0142adowiskach (Dz.U. 2015 poz. 1277).<\/p>\n

[16] Rozporz\u0105dzenie Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016 r. poz. 847).<\/p>\n

[17] PN-EN 15440:2011 Sta\u0142e paliwa wt\u00f3rne \u2013 \u2013 Metody oznaczania zawarto\u015bci biomasy<\/p>\n

[18] http:\/\/www.eczabrze.fortum.pl\/<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

One of the main problems of the waste management industry in Poland is the management of waste fuels, so-called RDF
\n(Refused Derived Fuel), which can potentially be a source of electricity and heat, but the country currently lacks
\ninstallations where it could, in accordance with the applicable standard, be recovered. In the light of the law, both in
\nPoland and in the European Union, RDF is waste, which determines the requirements for its recovery. Currently, cement
\nplants are the main recipient of waste fuels in Poland, but their processing capacity is limited. In addition, cement plants
\nhave high quality requirements for fuels, which can only be met by a small stream of RDF from municipal waste. The
\ncurrent lack of possibility to manage RDF causes both economic and ecological losses. The caloric fraction of waste
\nseparated in municipal waste treatment installations is stored, which creates a fire hazard, especially at high
\ntemperatures prevailing in the summer. In the context of rising coal prices and the need to increase the share of
\nalternative energy sources in the national energy mix, RDF constitute very attractive and locally available fuel for the
\npower industry. Fuels from municipal waste with lower calorific value (up to 11 MJ\/kg) show a higher share of
\nbiodegradable fraction than high-energy fuels, which in the light of the applicable regulations, may be classified as RES.
\nTheir use allows to avoid a part of the fee for CO2 emission allowances, which in the context of the observed drastic
\nincrease in the prices of these allowances is undoubtedly a great advantage for a given power plant or heating plant.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","meta":[],"tags":[425,426,427,428],"tematyka":[424],"class_list":["post-6229","artykul","type-artykul","status-publish","hentry","tag-defuse-derived-fuels","tag-energy-industry","tag-energy-recovery","tag-heating","tematyka-sources-of-heat-and-electricity","has-post-title","has-post-date","has-post-category","has-post-tag","has-post-comment","has-post-author",""],"ptb_metabox":{"ptb_artykul_text_1":["EMILIA DEN BOER"],"ptb_artykul_text_2":"10.36119\/15.2019.9.2","ptb_artykul_numer_miesi_cznika":"09\/2019 instal p. 14-19","ptb_artykul_info_autor":"dr in\u017c. Emilia den Boer, ORCID ID https:\/\/orcid.org\/0000-0001-9718-5774 \u2013 Zak\u0142ad Technologii Odpad\u00f3w i Remediacji Grunt\u00f3w,\r\nWydzia\u0142 In\u017cynierii \u015arodowiska, Politechnika Wroc\u0142awska; e.mail: emilia.denboer@pwr.edu.pl","ptb_artykul_orcid":["https:\/\/orcid.org\/0000-0001-9718-5774"]},"ptb_taxonomy":{"post_tag":[{"term_id":425,"name":"defuse derived fuels","slug":"defuse-derived-fuels","term_group":0,"term_taxonomy_id":425,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":426,"name":"energy industry","slug":"energy-industry","term_group":0,"term_taxonomy_id":426,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":427,"name":"energy recovery","slug":"energy-recovery","term_group":0,"term_taxonomy_id":427,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":2,"filter":"raw"},{"term_id":428,"name":"heating","slug":"heating","term_group":0,"term_taxonomy_id":428,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":7,"filter":"raw"}],"tematyka":[{"term_id":424,"name":"Sources of heat and electricity","slug":"sources-of-heat-and-electricity","term_group":0,"term_taxonomy_id":424,"taxonomy":"tematyka","description":"","parent":0,"count":120,"filter":"raw"}]},"ptb_featured_image":null,"builder_content":"

Wst\u0119p<\/strong><\/p>

Gospodarka odpadami komunalnymi w Polsce stan\u0119\u0142a ostatnio w obliczu bardzo du\u017cych problem\u00f3w, kt\u00f3re ograniczaj\u0105 jej rozw\u00f3j i przyczyni\u0142y si\u0119 do znacz\u0105cego wzrostu koszt\u00f3w zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych. Do najwa\u017cniejszych wyzwa\u0144 gospodarki odpadami komunalnymi nale\u017c\u0105 rosn\u0105ce wymagania w zakresie recyklingu i odzysku, przy kurcz\u0105cych si\u0119 mo\u017cliwo\u015bciach zagospodarowania poszczeg\u00f3lnych frakcji wydzielonych z odpad\u00f3w, czyli braku rynk\u00f3w zbytu na poszczeg\u00f3lne surowce i materia\u0142y wydzielane z odpad\u00f3w zmieszanych, czy nawet tych selektywnie zbieranych. Ponadto fala po\u017car\u00f3w w miejscach gromadzenia i przetwarzania odpad\u00f3w, kt\u00f3ra mia\u0142a miejsce, zw\u0142aszcza w 2018 roku, prze\u0142o\u017cy\u0142a si\u0119 na zaostrzenie przepis\u00f3w zwi\u0105zanych z warunkami ochrony przeciwpo\u017carowej i nadzoru zak\u0142ad\u00f3w gospodarki odpadami. Ustawa z dnia 20 lipca 2018 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz niekt\u00f3rych innych ustaw (Dz.U. 2018 poz. 1592) [1] na\u0142o\u017cy\u0142a na zarz\u0105dzaj\u0105cych instalacjami gospodarki odpadami szereg obowi\u0105zk\u00f3w, kt\u00f3re wi\u0105\u017c\u0105 si\u0119 z konieczno\u015bci\u0105 podj\u0119cia dzia\u0142a\u0144 inwestycyjnych i organizacyjnych oraz znacznie ograniczaj\u0105 swobod\u0119 dzia\u0142ania eksploatuj\u0105cych tego typu zak\u0142ady. Przes\u0142ank\u0105 prawodawcy by\u0142o ograniczenie po\u017car\u00f3w odpad\u00f3w, jednak zaostrzenie przepis\u00f3w nie rozwi\u0105zuje istniej\u0105cych od lat problem\u00f3w zagospodarowania frakcji kalorycznej odpad\u00f3w ani te\u017c przyczyn tego zjawiska. Natomiast w przypadku eksploatuj\u0105cych instalacje zgodnie z prawem i na podstawie udzielonych decyzji administracyjnych konsekwencje zmian s\u0105 dotkliwe.<\/p>\n

Wymagania w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi zgodnie z nowelizacj\u0105 dyrektyw odpadowych <\/strong><\/p>

O ile przepisy polskie w zakresie gospodarki odpadami s\u0105 bardzo niestabilne i podlegaj\u0105 ci\u0105g\u0142ym zmianom, to w przypadku przepis\u00f3w unijnych, ich opracowanie trwa bardzo d\u0142ugo, jednak raz wdro\u017cone obowi\u0105zuj\u0105 przynajmniej przez dekad\u0119 w niezmienionej tre\u015bci. W 2018 roku po d\u0142ugich konsultacjach i uzgodnieniach wesz\u0142y w \u017cycie przepisy znowelizowanych dyrektyw w sprawie odpad\u00f3w [2], w sprawie sk\u0142adowisk odpad\u00f3w i w sprawie opakowa\u0144 i odpad\u00f3w opakowaniowych. Dyrektywy te realizuj\u0105 najwa\u017cniejsze przes\u0142anki pakietu gospodarki o obiegu zamkni\u0119tym (z ang. \u201ecircular economy\u201d). Zmienione dyrektywy [2] jasno formu\u0142uj\u0105 unijne cele w zakresie gospodarki odpadami komunalnymi; najwa\u017cniejsze z nich to minimalny wymagany poziom recyklingu odpad\u00f3w komunalnych: 55% do roku 2025, 60% do roku 2030 i 65% do roku 2035 liczony w stosunku do ca\u0142kowitej masy odpad\u00f3w komunalnych, \u2013\u2013 maksymalny udzia\u0142 sk\u0142adowania odpad\u00f3w komunalnych \u2013 na poziomie 10% do 2035 r., \u2013\u2013 obowi\u0105zek wdro\u017cenia selektywnej zbi\u00f3rki bioodpad\u00f3w do 31 grudnia 2023 r. Unia Europejska k\u0142adzie zdecydowany nacisk na zamykanie obieg\u00f3w materii \u2013 g\u0142\u00f3wnie przez recykling materia\u0142owy. W gospodarce o obiegu zamkni\u0119tym jest te\u017c miejsce na odzysk energii z odpad\u00f3w, jednak jego udzia\u0142 powinien by\u0107 stopniowo ograniczany do 35% ca\u0142kowitej masy odpad\u00f3w komunalnych w roku 2035, gdy\u017c zgodnie z przedstawion\u0105 strategi\u0105 ca\u0142a pozosta\u0142a masa odpad\u00f3w powinna by\u0107 poddana recyklingowi. Wytwarzanie paliw z odpad\u00f3w nie jest uznawane za proces recyklingu. Ponadto w my\u015bl obowi\u0105zuj\u0105cej hierarchii post\u0119powania z odpadami odzysk energii z odpad\u00f3w jest traktowany jako dzia\u0142anie mniej po\u017c\u0105dane ni\u017c poddanie ich recyklingowi. Tak wi\u0119c odzysk energii powinien by\u0107 stosowany do tych grup odpad\u00f3w, kt\u00f3re poddane by\u0142y wcze\u015bniej recyklingowi lub, dla kt\u00f3rych recykling jest ze wzgl\u0119d\u00f3w technicznych lub ekonomicznych nieuzasadniony. To tyle je\u015bli chodzi o wymagania prawne, jednak do cel\u00f3w unijnych na rok 2035 jeszcze nam daleko.<\/p>\n

Na rysunku 1 przedstawiono \u015brednie dla UE-28 udzia\u0142y poszczeg\u00f3lnych metod zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych. \u015arednio udzia\u0142 odzysku energii w masie zagospodarowanych odpad\u00f3w wynosi 28,8%, recykling materia\u0142owy oraz organiczny (czyli kompostowanie i fermentacja) stanowi\u0105 \u0142\u0105cznie 47,4%, a unieszkodliwianie przez sk\u0142adowanie \u2013 23,8%. \u015aredni wynik wymaga wi\u0119c poprawy w zakresie recyklingu, \u017ceby do roku 2035 osi\u0105gn\u0105\u0107 zamierzone cele (65% recyklingu) [3].<\/p>

Jednak, je\u015bli przyjrzymy si\u0119 udzia\u0142om metod zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych w poszczeg\u00f3lnych krajach cz\u0142onkowskich, to widoczne s\u0105 bardzo du\u017ce rozbie\u017cno\u015bci. Rys. 2 przedstawia ilo\u015bci odpad\u00f3w poddanych poszczeg\u00f3lnym technologiom zagospodarowania, wyra\u017cone w warto\u015bciach absolutnych \u2013 w kg na mieszka\u0144ca (kg\/M). Pa\u0144stwa uszeregowano w kolejno\u015bci od maksymalnych ilo\u015bci odpad\u00f3w poddanych odzyskowi energii. W tym zakresie rozbie\u017cno\u015bci s\u0105 bardzo du\u017ce. Najwi\u0119cej odpad\u00f3w komunalnych poddawanych jest odzyskowi energii w Danii (413 kg\/M) oraz w Finlandii 299 (kg\/M). W Finlandii r\u00f3wnie\u017c udzia\u0142 procentowy odzysku energii w ca\u0142kowitym bilansie zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych jest najwy\u017cszy (58,5%), a wzrost udzia\u0142u tej technologii odzysku mia\u0142 miejsce w ostatnich latach, od kiedy wprowadzono wysoki podatek od sk\u0142adowania. Ponad po\u0142ow\u0119 masy odpad\u00f3w komunalnych poddaje si\u0119 procesom odzysku energii r\u00f3wnie\u017c w Danii i Szwecji (w obu po 52,8%), a blisko 45% w Luxemburgu (44,7%) i Holandii (44,4%) [3].<\/p>\n \"Fig. <\/a> Fig. 1
Shares of individual options of managing municipal waste in EU28 [kg\/inh.] [3] zagospodarowania odpad\u00f3w komunalnych w UE-28 [kg\/M] [3] Fig. 1 Shares of individual options of managing municipal waste in EU28 [kg\/inh.] [3]\n \"Fig. <\/a> Fig. 2.
Shares of individual municipal waste management methods EU member states in 2017 (kg\/inh.) [3] UE w 2017 roku (kg\/M) [3] Fig. 2. Shares of individual municipal waste management methods EU member states in 2017 (kg\/inh.) [3]\n \"Fig. <\/a> Fig. 3.
Municipal waste treatment in Poland (thous. Mg \/ year) [4]\n

Odzysk energii z odpad\u00f3w w Polsce<\/strong><\/p>

Zgodnie z danymi G\u0142\u00f3wnego Urz\u0119du Statystycznego (GUS 2018) w roku 2017 w Polsce zosta\u0142o wytworzonych 11 969 tys. Mg odpad\u00f3w komunalnych, z kt\u00f3rych 6 969 tys. ton \u2013 stanowi\u0105ce 58% przeznaczono do odzysku, a a\u017c 5 000 tys. Mg \u2013 42% przeznaczono do sk\u0142adowania. Sk\u0142adowe odzysku stanowi\u0105 recykling (3 199 tys. Mg \u2013 27%), kompostowanie (848 tys. Mg \u2013 7%) oraz termiczne przekszta\u0142cenie z odzyskiem energii (2 922 mln Mg \u2013 24%).<\/p>

Odzysk energii z odpad\u00f3w komunalnych prowadzony jest w spalarniach oraz cementowniach. W roku 2017 w spalarniach odpad\u00f3w komunalnych przekszta\u0142caniu termicznemu poddano 849 tys. Mg odpad\u00f3w, z czego 576 tys. Mg stanowi\u0142y zmieszane odpady komunalne (pod kodem 20 03 01), a 272 tys. Mg stanowi\u0142y pozosta\u0142o\u015bci z sortowania odpad\u00f3w komunalnych oraz paliwo z odpad\u00f3w (o kodach 19 12 12 i 19 12 10). W dziesi\u0119ciu eksploatowanych w Polsce cementowniach, termicznemu odzyskowi poddano 1966 tys. Mg odpad\u00f3w, z czego 1221 tys. Mg stanowi\u0142o paliwo z odpad\u00f3w (o kodzie 19 12 10), a 91 tys. Mg pozosta\u0142o\u015bci z sortowania odpad\u00f3w komunalnych. Natomiast wed\u0142ug danych Stowarzyszenia Producent\u00f3w Cementu, 70% wykorzystanych paliw z odpad\u00f3w stanowi\u0142y paliwa z odpad\u00f3w komunalnych, co oznacza, \u017ce z ca\u0142kowitej masy paliwa poddanego odzyskowi ok. 855 tys. Mg stanowi\u0142o paliwo z odpad\u00f3w komunalnych [5]. Oznacza to, \u017ce dane GUS dotycz\u0105ce odzysku energii z odpad\u00f3w komunalnych s\u0105 przeszacowane, gdy\u017c do odzysku energii w 2017 roku skierowano \u0142\u0105cznie ok. 14,2% odpad\u00f3w komunalnych, a nie 24% jak podaje GUS. Wed\u0142ug informacji Ministerstwa \u015arodowiska, po uwzgl\u0119dnieniu dw\u00f3ch dodatkowych zaawansowanych projekt\u00f3w spalarni odpad\u00f3w zmieszanych i rozbudowie spalarni Miejskiego Przedsi\u0119biorstwa Odpadami w Warszawie oraz budowie II etapu Instalacji Termicznego Przetwarzania z Odzyskiem Energii w Rzeszowie, \u0142\u0105czna moc spalania odpad\u00f3w zmieszanych wzro\u015bnie o 575 tys. Mg i osi\u0105gnie \u0142\u0105cznie warto\u015b\u0107 1709 tys. Mg\/rok. Stanowi to ok 13,5% odpad\u00f3w komunalnych. Oznacza to, \u017ce do zak\u0142adanego w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami (KPGO2022) limitu 30% udzia\u0142u spalania pozostaje 2089 tys. Mg odpad\u00f3w. Jednak cz\u0119\u015b\u0107 w tej warto\u015bci jest zarezerwowana na zwi\u0119kszenie potencja\u0142u odzysku energii z odpad\u00f3w w cementowniach. Zak\u0142adaj\u0105c, \u017ce w cementowaniach odzyskuje si\u0119 ok 1 mln Mg paliw z odpad\u00f3w komunalnych, pozostaje wci\u0105\u017c ok 1 mln Mg przepustowo\u015bci do wype\u0142nienia przez nowo budowane instalacje odzysku energii z odpad\u00f3w komunalnych (lub paliw z odpad\u00f3w komunalnych).<\/p>\n

Sytuacja bran\u017cy energetycznej w Polsce<\/strong><\/p>

Energetyka i ciep\u0142ownictwo w Polsce s\u0105 wci\u0105\u017c oparte w g\u0142\u00f3wnej mierze o w\u0119giel. Mimo, \u017ce w 2017 roku udzia\u0142 w\u0119gla w produkcji energii by\u0142 najni\u017cszy od 1918 roku, to \u0142\u0105czny udzia\u0142 innych no\u015bnik\u00f3w energii wci\u0105\u017c nie przekracza 20%. Co prawda w latach 2010-2017 spad\u0142 udzia\u0142 w\u0119gla kamiennego w produkcji energii elektrycznej (z 92 TWh do 84 TWh), jednak jednocze\u015bnie wzros\u0142a produkcja z w\u0119gla brunatnego (z 49 do 52 TWh) [6]. Og\u00f3\u0142em, w 2017 roku prawie 50% energii elektrycznej wytworzono w elektrowniach opalanych w\u0119glem kamiennym, a kolejne 30% w\u0119glem brunatnym, natomiast udzia\u0142 elektrociep\u0142owni gazowych osi\u0105gn\u0105\u0142 6%. Faktem jest r\u00f3wnie\u017c, \u017ce zapotrzebowanie na energi\u0119 od kilku lat wzrasta i przewiduje si\u0119 dalsze utrzymanie tego trendu. W 2017 roku, wed\u0142ug danych Agencji Rynku Energii, produkcja energii elektrycznej w polskich elektrowniach by\u0142a najwy\u017csza w historii, po raz pierwszy przekraczaj\u0105c granic\u0119 170 TWh (w stosunku do 166,6 TWh w 2016 roku). Z prognozy opracowanej na zlecenie Fundacji Promocji Pojazd\u00f3w Elektrycznych, do 2031 roku zu\u017cycie energii elektrycznej w Polsce wzro\u015bnie z dzisiejszych 156 TWh do 200 TWh, z czego transport b\u0119dzie w\u00f3wczas odpowiada\u0107 za 7 TWh.<\/p>\n \"Fig. <\/a> Fig. 4.
The tendency of coal price changes based on the data of the Polish Coal Market [7]\n

To oznacza, \u017ce potrzebne s\u0105 nowe \u017ar\u00f3d\u0142a energii. Podobnie je\u015bli chodzi o ciep\u0142ownictwo, jednym z trend\u00f3w jest dywersyfikacja \u017ar\u00f3de\u0142 energii, z naciskiem na rozw\u00f3j lokalnych \u017ar\u00f3de\u0142. Pewne jest, \u017ce udzia\u0142 w\u0119gla w krajowym miksie energetycznym nadal b\u0119dzie spada\u0107. Wyczerpywanie si\u0119 zasob\u00f3w w\u0119gla i innych kopalnych no\u015bnik\u00f3w energii, jak r\u00f3wnie\u017c niepokoj\u0105ce zmiany klimatu, obserwowane w ostatnich dziesi\u0119cioleciach dowodz\u0105, \u017ce jednym z g\u0142\u00f3wnych kierunk\u00f3w rozwoju s\u0105 inwestycje w odnawialne \u017ar\u00f3d\u0142a energii (OZE). Udzia\u0142 odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii w produkcji energii elektrycznej w Polsce w latach 2010 \u2013 2017 wzr\u00f3s\u0142 z 9 do 24 TWh. Jest to bardzo powolny wzrost, co przek\u0142ada si\u0119 na niski udzia\u0142 OZE w miksie energetycznym \u2013 w 2017 roku jedynie 14% stanowi\u0142y OZE [4].<\/p>

Dodatkowym impulsem zmian jest bardzo dynamiczny wzrost cen w\u0119gla w Polsce, kt\u00f3ry mia\u0142 miejsce od 2016 roku. Sytuacj\u0119 na krajowym rynku w\u0119gla mo\u017cna prze\u015bledzi\u0107 w oparciu o Polskie Indeksy Rynku W\u0119gla Energetycznego [7]. Polskie Indeksy Rynku W\u0119gla Energetycznego to grupa wska\u017anik\u00f3w cen wzorcowego w\u0119gla energetycznego, produkowanego przez krajowych producent\u00f3w i sprzedawanego na krajowym rynku energetycznym oraz krajowym rynku ciep\u0142a.<\/p>

W kwietniu 2019 roku ceny polskiego w\u0119gla kamiennego dla energetyki osi\u0105gn\u0119\u0142y poziom najwy\u017cszy od ponad pi\u0119ciu lat, rosn\u0105c w stosunku do stycznia 2019 roku o 2,4%. Warto\u015b\u0107 indeksu cen w\u0119gla dla ciep\u0142ownictwa wynios\u0142a 313,02 z\u0142 za ton\u0119, czyli o 4,0% wi\u0119cej ni\u017c w styczniu [7].<\/p>

W kwietniu 2019 roku krajowe ceny w\u0119gla dla energetyki by\u0142y o 10,0 % wy\u017csze ni\u017c w tym samym miesi\u0105cu 2018 r. (237,2 z\u0142\/Mg) i o 25,0% wy\u017csze ni\u017c w kwietniu 2017 roku (208,6 z\u0142\/Mg).<\/p>

W przypadku w\u0119gla dla ciep\u0142ownictwa w por\u00f3wnaniu do kwietnia 2018 roku cena wzros\u0142a o 3,3%, jednak w stosunku do kwietnia 2017 roku wzrost cen wyni\u00f3s\u0142 a\u017c 34,7% [7].<\/p>

W przeliczeniu na uzyskiwan\u0105 z w\u0119gla energi\u0119 w kwietniu 2019 roku cena w\u0119gla dla energetyki wynios\u0142a 12,11 z\u0142 za gigad\u017cul, a w przypadku ciep\u0142ownictwa 13,01 z\u0142\/GJ.<\/p>

Co ciekawe kwiecie\u0144 2019 roku to si\u00f3dmy z rz\u0119du miesi\u0105c spadku cen w\u0119gla na \u015bwiecie \u2013 ceny w\u0119gla zmala\u0142y o ponad 13% w por\u00f3wnaniu do marca 2019r. To warto\u015b\u0107 ni\u017csza r\u00f3wnie\u017c ni\u017c przed rokiem o ponad 27%. Polski w\u0119giel dro\u017ceje podczas gdy \u015bwiatowe ceny\u00a0 w\u0119gla spadaj\u0105, co przek\u0142ada si\u0119 na rosn\u0105cy import w\u0119gla do Polski.<\/p>

Wzrost cen w\u0119gla w Polsce mia\u0142 miejsce jednocze\u015bnie z kilkukrotnym wzrostem cen uprawnie\u0144 do emisji CO2. Cena uprawnie\u0144 do emisji dwutlenku w\u0119gla wzros\u0142a z 4,38 euro za ton\u0119 w maju 2017 r. do 18,28 euro za ton\u0119 w sierpniu 2018 r, a obecnie przekroczy\u0142a 28 EUR za ton\u0119. Przewiduje si\u0119 dalszy wzrost cen i osi\u0105gni\u0119cie w ci\u0105gu kilku lat warto\u015bci z przedzia\u0142u 35-40 euro za ton\u0119, wynika z raportu organizacji Carbon Tracker [8].<\/p>

Oznacza to, \u017ce opr\u00f3cz cen w\u0119gla coraz wi\u0119kszy wp\u0142yw na koszt energii elektrycznej czy ciep\u0142a ma op\u0142ata za emisj\u0119 CO2. Poniewa\u017c dotyczy to w szczeg\u00f3lno\u015bci energii wytwarzanej z w\u0119gla, czyli pochodz\u0105cej z paliwa kopalnego, dlatego nale\u017cy d\u0105\u017cy\u0107 do zast\u0105pienia go paliwami o ni\u017cszym koszcie pozyskania i ni\u017cszej emisji gaz\u00f3w cieplarnianych.<\/p>\n

Paliwa z odpad\u00f3w \u2013 alternatyw\u0105 dla w\u0119gla<\/strong>
W tym kontek\u015bcie coraz bardziej korzystnym paliwem staj\u0105 si\u0119 paliwa z odpad\u00f3w, w tym r\u00f3wnie\u017c paliwa z odpad\u00f3w komunalnych. Wiele rodzaj\u00f3w odpad\u00f3w cechuj\u0105cych si\u0119 korzystnymi parametrami energetycznymi zawiera frakcj\u0119 biodegradowaln\u0105 (biomas\u0119). Energetyczne wykorzystanie tych odpad\u00f3w mo\u017ce przynie\u015b\u0107 dodatkowe korzy\u015bci zwi\u0105zane z kwalifikacj\u0105 i rozliczaniem wytworzonej energii elektrycznej i ciep\u0142a jako pochodz\u0105cych ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych oraz uczestnictwem w systemie handlu uprawnieniami do emisji gaz\u00f3w cieplarnianych [9, 10].<\/p>

Jako\u015b\u0107 paliw z odpad\u00f3w, a w szczeg\u00f3lno\u015bci ich w\u0142a\u015bciwo\u015bci paliwowe determinuj\u0105 u\u017cyteczno\u015b\u0107 poszczeg\u00f3lnych frakcji odpad\u00f3w, w kontek\u015bcie odzysku energii. Z jednej strony bardzo istotna jest warto\u015b\u0107 opa\u0142owa paliwa w stanie roboczym, zale\u017cna od ciep\u0142a spalania i wilgotno\u015bci paliwa. Z drugiej strony paliwo nie powinno powodowa\u0107 korozji kot\u0142a, ani nadmiernej emisji do atmosfery, co oznacza, \u017ce istotnymi parametrami jest zawarto\u015b\u0107 chloru, siarki i innych zanieczyszcze\u0144, np. metali ci\u0119\u017ckich. Poni\u017cej zestawiono para metry konwencjonalnych paliw z charakterystyk\u0105 r\u00f3\u017cnych rodzaj\u00f3w odpad\u00f3w i paliw z odpad\u00f3w.<\/p>

Z przedstawionych w tab. 1 danych wynika, \u017ce najbardziej po\u017c\u0105danym pod wzgl\u0119dem zasobno\u015bci energii sk\u0142adnikiem paliw s\u0105 tworzywa sztuczne i guma (opony). S\u0105 to obecnie g\u0142\u00f3wne sk\u0142adniki paliw poddawanych odzyskowi w cementowniach. Cementownie preferuj\u0105 paliwa o stosunkowo wysokiej warto\u015bci opa\u0142owej \u2013 ok. 20 MJ\/kg i wy\u017cszej oraz o wilgotno\u015bci do 15%. Paliwa te pozyskiwane s\u0105 z odpad\u00f3w przemys\u0142owych oraz wyselekcjonowanych frakcji odpad\u00f3w komunalnych. Jednak z uwagi na obowi\u0105zuj\u0105cy od 1 stycznia 2016 roku zakaz sk\u0142adowania odpad\u00f3w o cieple spalania >6 MJ\/kg sm (Dz.U. 2015 poz. 1277) do odzysku energii nale\u017cy skierowa\u0107 znacznie wi\u0119ksz\u0105 ilo\u015b\u0107 odpad\u00f3w palnych pozyskiwanych z odpad\u00f3w komunalnych po procesie mechanicznej obr\u00f3bki (sortowania). G\u0142\u00f3wne frakcje do zagospodarowania to:<\/p>\n \"Table. <\/a> Table. 1.
Comparison of fuel properties of various fuels and waste fractions [11, 12, 13, 14]\n \"Table <\/a> Table 2.
Composition and calorific values of individual fuel components from the over-sieve fraction\n

1) tzw. frakcja nadsitowa (odpad o kodzie 19 12 12), cz\u0119sto zwana balastem \u2013 czyli frakcja o granulacji >80 mm (wzgl\u0119dnie >60 lub >100 mm) wydzielona mechanicznie (na sitach) z odpad\u00f3w zmieszanych. W tej frakcji wyst\u0119puj\u0105 zar\u00f3wno odpady palne (tworzywa sztuczne, papier, odpady wielomateria\u0142owe, bioodpady), jak te\u017c frakcje mineralne (szk\u0142o, odpady inertne). Udzia\u0142 palnej frakcji nadsitowej stanowi ok. 35-40% ca\u0142ego strumienia odpad\u00f3w komunalnych;<\/p>

2) frakcja nadsitowa po dodatkowej obr\u00f3bce np. biologicznym czy fizycznym suszeniu;<\/p>

3) zmieszane odpady opakowaniowe (o kodzie 15 01 06), a raczej tzw. balast po sortowaniu zmieszanych odpad\u00f3w opakowaniowych (odpad o kodzie 19 12 12). W tej frakcji wyst\u0119puje wi\u0119kszy udzia\u0142 surowc\u00f3w, zw\u0142aszcza tworzyw sztucznych i odpad\u00f3w wielomateria\u0142owych ni\u017c w bala\u015bcie z sortowania odpad\u00f3w zmieszanych.<\/p>

Szacunkowe w\u0142a\u015bciwo\u015bci paliwowe tych frakcji przedstawiono w tab. 1. Og\u00f3lnie mo\u017cna stwierdzi\u0107, \u017ce frakcja nadsitowa odpad\u00f3w zmieszanych, spo\u015br\u00f3d wszystkich odpad\u00f3w, charakteryzuje si\u0119 najwy\u017csz\u0105 wilgotno\u015bci\u0105 (ok. 32%) i najni\u017csz\u0105 warto\u015bci\u0105 opa\u0142ow\u0105 (ok. 11 MJ\/kg), przy wysokiej zawarto\u015bci popio\u0142u. Jednak s\u0105 to wci\u0105\u017c parametry korzystniejsze ni\u017c dla w\u0119gla brunatnego. W\u0142a\u015bciwo\u015bci frakcji nadsitowej mo\u017cna poprawi\u0107 za pomoc\u0105 biologicznego lub fizycznego suszenia lub separacj\u0105 sk\u0142adnik\u00f3w ch\u0142on\u0105cych wilgo\u0107 (g\u0142\u00f3wnie papier). Poni\u017cej przedstawiono charakterystyk\u0119 \u2013 udzia\u0142y i wilgotno\u015bci podstawowych sk\u0142adnik\u00f3w frakcji nadsitowej odpad\u00f3w komunalnych. Sk\u0142ad odpad\u00f3w okre\u015blony w badaniach morfologicznych zmieszanych odpad\u00f3w komunalnych z du\u017cego miasta zmodyfikowano uwzgl\u0119dniaj\u0105c wymagania dotycz\u0105ce recyklingu odpad\u00f3w surowcowych (papieru, tworzyw sztucznych, szk\u0142a i metali na poziomie 50% \u0142\u0105cznie, w roku 2020). W zmodyfikowanym sk\u0142adzie frakcji nadsitowej przedstawionym w tab. 2 dominuj\u0105 odpady kuchenne i ogrodowe (spodziewany poziom selektywnej zbi\u00f3rki jest do\u015b\u0107 niski w przypadku miasta). Podobnie jak w danych literaturowych \u015brednia warto\u015b\u0107 opa\u0142owa tej frakcji wynosi ok. 11 MJ\/kg, czyli zbyt ma\u0142o dla cementowni. Jednak jest to warto\u015b\u0107 wy\u017csza ni\u017c wykazuj\u0105 w\u0119gle brunatne (tab. 1). Paliwo wysokiej jako\u015bci (dla cementowni) mo\u017cna otrzyma\u0107 eliminuj\u0105c ze sk\u0142adu frakcji nadsitowych frakcje ci\u0119\u017csze, o wysokiej wilgotno\u015bci, np. papier, bioodpady kuchenne i ogrodowe, mokre tekstylia czy drewno. W ten spos\u00f3b mo\u017cna uzyska\u0107 paliwo o znacznie wy\u017cszej warto\u015bci opa\u0142owej \u2013 ok. 20 MJ\/kg, czyli takie kt\u00f3re jest odpowiednie dla cementowni.<\/p>

Poza podstawowymi parametrami paliwa jak: warto\u015b\u0107 opa\u0142owa, zawarto\u015b\u0107 chloru, zawarto\u015b\u0107 metali i zawarto\u015b\u0107 popio\u0142u, bardzo wa\u017cn\u0105 rol\u0119 odgrywa zawarto\u015b\u0107 biomasy w paliwie. Stosowanie paliw z odpad\u00f3w w procesach wsp\u00f3\u0142spalania czy spalania wielopaliwowego przyczynia si\u0119 do zmniejszenia emisji gaz\u00f3w cieplarnianych, g\u0142\u00f3wnie dwutlenku w\u0119gla CO2. W tym kontek\u015bcie, mimo, \u017ce paliwo wysokiej jako\u015bci wykazuje lepsze parametry energetyczne (warto\u015b\u0107 opa\u0142ow\u0105), to zalet\u0105 pierwszego jest wy\u017cszy udzia\u0142 frakcji biodegradowalnej. Frakcja biodegradowalna zawarta w paliwie (papier, bioodpady kuchenne i ogrodowe, drewno, cz\u0119\u015b\u0107 tekstyli\u00f3w z w\u0142\u00f3kien naturalnych, itd.) mo\u017ce by\u0107 uznana za biomas\u0119 i na podstawie obowi\u0105zuj\u0105cych przepis\u00f3w uprawnia do uznania cz\u0119\u015bci odzyskanej energii pochodz\u0105cej z tej frakcji jako OZE. A to, w konsekwencji, pozwala na uznanie cz\u0119\u015bci emisji przypadaj\u0105cej na t\u0105 frakcj\u0119 jako tzw. \u201eemisja zerowa\u201d, czyli nie wymaga op\u0142aty za wprowadzenie CO2 do atmosfery. Wyliczony na podstawie sk\u0142adu udzia\u0142 biomasy w pierwszym paliwie wynosi a\u017c 77,4% masy. W przypadku paliwa wysokiej jako\u015bci udzia\u0142 masowy frakcji biodegradowalnych wynosi 25,5%. R\u00f3\u017cnica jest bardzo du\u017ca, poniewa\u017c materia\u0142y takie jak bioodpady czy papier, s\u0105 uznawane w ca\u0142o\u015bci za biomas\u0119, a z drugiej strony ich warto\u015b\u0107 opa\u0142owa jest bardzo niska z uwagi na wysok\u0105 zawarto\u015b\u0107 wilgoci. Jednak bior\u0105c pod uwag\u0119 koszty emisji CO2 nale\u017cy rozwa\u017cy\u0107 udzia\u0142 paliw o podwy\u017cszonej zawarto\u015bci biomasy.\u00a0<\/p>

Podstaw\u0105 kwalifikacji i rozliczania energii odzyskanej z odpad\u00f3w jako pochodz\u0105cej z odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 jest zawarto\u015b\u0107 frakcji biodegradowalnej w odpadach, kt\u00f3ra mo\u017ce by\u0107 uznawana za \u201ebiomas\u0119\u201d. Spos\u00f3b klasyfikacji oraz rozliczania energii elektrycznej wytworzonej z udzia\u0142em odpad\u00f3w zawieraj\u0105cych frakcje biodegradowalne reguluje Rozporz\u0105dzenie Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016, poz. 847) [15]. Na mocy tego rozporz\u0105dzenia, do odpad\u00f3w, kt\u00f3re mo\u017cna w ca\u0142o\u015bci lub cz\u0119\u015bci zosta\u0107 uznane jako OZE zalicza si\u0119 odpady z grup:<\/p>

\u2013 02: odpady z rolnictwa, sadownictwa, upraw hydroponicznych, rybo\u0142\u00f3wstwa, le\u015bnictwa, \u0142owiectwa oraz przetw\u00f3rstwa \u017cywno\u015bci (np. odpadowa masa ro\u015blinna, odpady z gospodarki le\u015bnej),<\/p>

\u2013 03: odpady z przetw\u00f3rstwa drewna oraz z produkcji p\u0142yt i mebli, masy celulozowej, papieru i tektury (np. odpady kory i drewna),<\/p>

\u2013 20: odpady komunalne \u0142\u0105cznie z frakcjami gromadzonymi selektywnie (np. odpady z ogrod\u00f3w i park\u00f3w oraz targowisk).<\/p>

Podstawowym zagadnieniem niezb\u0119dnym do bilansowania i certyfikacji tej energii jest wiarygodne okre\u015blenie ilo\u015bci frakcji biodegradowalnej zawartej w tych odpadach.<\/p>

W przypadku spalania zmieszanych odpad\u00f3w komunalnych, ustalono rycza\u0142to wo udzia\u0142 energii pochodz\u0105cej ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych na poziomie 42% zawartej w nich energii chemicznej, przy spe\u0142nieniu warunk\u00f3w wymienionych w Rozporz\u0105dzeniu Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016 r. poz. 847) [16].<\/p>

Natomiast zgodnie z \u00a7 5. 1. tego rozporz\u0105dzenia, obliczenia udzia\u0142u OZE dokonuje si\u0119 na podstawie wynik\u00f3w bada\u0144 poszczeg\u00f3lnych rodzaj\u00f3w paliw dostarczonych do procesu termicznego przekszta\u0142cania w instalacji termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w zgodnie z odpowiedni\u0105 metodyk\u0105 obliczania udzia\u0142u energii chemicznej frakcji biodegradowalnych, okre\u015blon\u0105 w pkt 1 za\u0142\u0105cznika nr 2 do rozporz\u0105dzenia. Zgodnie z tym za\u0142\u0105cznikiem zawarto\u015b\u0107 biomasy okre\u015bla si\u0119 metod\u0105 selektywnego rozpuszczania lub izotopu w\u0119gla 14C, zgodnie z Norm\u0105 PN-EN 15440:2011 [17].<\/p>

Metoda selektywnego rozpuszczania opiera si\u0119 na reakcji rozk\u0142adu biomasy pod wp\u0142ywem st\u0119\u017conego kwasu siarkowego (hydrolizie kwasowej) i jej utlenieniu nadtlenkiem wodoru do dwutlenku w\u0119gla i wody. Zastosowanie tych reagent\u00f3w pozwala na przeprowadzenie podobnego rozk\u0142adu biomasy, jaki ma miejsce w procesie naturalnej biodegradacji przy udziale mikroorganizm\u00f3w. Wad\u0105 tej metody jest czas trwania i do\u015b\u0107 du\u017cy nak\u0142ad pracy.<\/p>

Metoda izotopu w\u0119gla 14C opiera si\u0119 na procedurach analitycznych umo\u017cliwiaj\u0105cych okre\u015blanie wieku obiekt\u00f3w zawieraj\u0105cych w\u0119giel organiczny. Podobn\u0105 metodyk\u0119 stosuje si\u0119 w medycynie, wad\u0105 tej metody jest konieczno\u015b\u0107 wyposa\u017cenia laboratorium w kosztown\u0105 aparatur\u0119 badawcz\u0105.<\/p>

Na podstawie danych literaturowych i w\u0142asnych bada\u0144 paliw z odpad\u00f3w komunalnych mo\u017cna stwierdzi\u0107, \u017ce w zale\u017cno\u015bci od sk\u0142adu odpad\u00f3w udzia\u0142 energii pochodz\u0105cej z biomasy waha si\u0119 mi\u0119dzy 35%-50%. Ni\u017csze warto\u015bci dotycz\u0105 paliw obecnie wykorzystywanych w przemy\u015ble cementowym. W przypadku tych paliw \u015brednia zawarto\u015b\u0107 biomasy oznaczona metod\u0105 izotopu w\u0119gla C14 wynosi 37,8% (Weisser i in. 2016) [13].<\/p>

Pierwsz\u0105 nowoczesn\u0105 instalacj\u0105 wielopaliwow\u0105, wykorzystuj\u0105c\u0105 jako jedno z paliw \u2013 RDF jest instalacja eksploatowana przez Fortum Zabrze S.A. Zastosowano tu kocio\u0142 z cyrkulacyjnym z\u0142o\u017cem fluidalnym (CFB) wykorzystuj\u0105cym energi\u0119 paliw w kogeneracji. Moc instalacji wynosi 225 MW wsadu w paliwie (moc cieplna: 145 MW, moc elektryczna: 75 MW). Zak\u0142adana roczna produkcja ciep\u0142a wynosi 730 GWh, pr\u0105du za\u015b 550 GWh [18]. Zgodnie z deklaracjami zarz\u0105dzaj\u0105cych instalacj\u0105 intencj\u0105 jest pozyskiwanie 50% energii z paliwa RDF.<\/p>\n

Podsumowanie <\/strong><\/p>

Obecnie jednym z najwa\u017cniejszych wyzwa\u0144 dla gospodarki odpadami komunalnymi w Polsce jest wdro\u017cenie obowi\u0105zuj\u0105cego od 1 stycznia 2016 roku zakazu sk\u0142adowania frakcji palnej. Frakcja palna nale\u017cy do g\u0142\u00f3wnych produkt\u00f3w mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpad\u00f3w w regionalnych instalacjach przetwarzania odpad\u00f3w komunalnych, funkcjonuj\u0105cych na terenie kraju. Z frakcji tej mo\u017cna wytworzy\u0107 tzw. paliwo z odpad\u00f3w.<\/p>

Wysokiej jako\u015bci paliwa z odpad\u00f3w znajduj\u0105 zagospodarowanie w cementowanych, a cz\u0119\u015b\u0107 odpad\u00f3w jest spalana w spalarniach. Mimo to, na rynku rocznie pozostaje ok. 4-5 mln. Mg odpad\u00f3w, o cieple spalania pomi\u0119dzy 6 do 15 MJ\/kg, kt\u00f3re nie mog\u0105 by\u0107 sk\u0142adowane.<\/p>

Z drugiej strony, z uwagi na wyczerpywanie si\u0119 zasob\u00f3w i rosn\u0105ce ceny paliw kopalnych energetyka zmuszona jest si\u0119gn\u0105\u0107 po alternatywne \u017ar\u00f3d\u0142a energii. Natomiast globalne problemy wywo\u0142ane przez emisje gaz\u00f3w cieplarnianych sk\u0142aniaj\u0105 ku poszukiwaniu \u017ar\u00f3de\u0142 energii odnawialnej. Dodatkowym argumentem ekonomicznym s\u0105 drastycznie rosn\u0105ce ceny uprawnie\u0144 do emisji CO2. W tym kontek\u015bcie atrakcyjnym paliwem dla energetyki staj\u0105 si\u0119 paliwa z odpad\u00f3w, w tym odpad\u00f3w komunalnych, w kt\u00f3rych udzia\u0142 energii z biomasy mo\u017ce wynie\u015b\u0107 nawet 50%.<\/p>

Niew\u0105tpliwie w\u0142a\u015bciwy kierunek umo\u017cliwiaj\u0105cy zagospodarowanie strumienia paliw alternatywnych stanowi sektor ciep\u0142owniczy i energetyczny, kt\u00f3ry wyra\u017ca coraz wi\u0119ksze zainteresowanie tego typu paliwem, g\u0142\u00f3wnie z uwagi na znacznie ni\u017csz\u0105 cen\u0119 paliw pozyskanych z odpad\u00f3w w stosunku do paliw kopalnych. Pierwszym przyk\u0142adem tego typu instalacji w Polsce jest elektrociep\u0142ownia w Zabrzu.<\/p>

LITERATURA<\/p>

[1] Ustawa z dnia 20 lipca 2018 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz niekt\u00f3rych innych ustaw (Dz.U. 2018 poz. 1592)<\/p>

[2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018\/851 z dnia 30 maja 2018 r. zmieniaj\u0105ca dyrektyw\u0119 2008\/98\/WE w sprawie odpad\u00f3w<\/p>

[3] Eurostat<\/p>

[4] GUS, Ochrona \u015arodowiska 2018, Warszawa 2018<\/p>

[5] Ministerstwo \u015arodowiska 2019, Informacje Ministerstwa \u015arodowiska na temat spalarni odpad\u00f3w komunalnych i ich miejsca w systemie gospodarki odpadami, 1 kwietnia 2019 r. Warszawa<\/p>

[6] Agencja Rynku Energii<\/p>

[7] https:\/\/polskirynekwegla.pl<\/p>

[8] Global Greenhouse Gas Reference Network<\/p>

[9] Wasielewski, R., Ba\u0142azi\u0144ska, M. Odzysk energii z odpad\u00f3w w aspekcie kwalifikacji wytworzonej energii elektrycznej i ciep\u0142a jako pochodz\u0105cych z odnawialnego \u017ar\u00f3d\u0142a energii oraz uczestnictwa w systemie handlu uprawnieniami do emisji gaz\u00f3w cieplarnianych, Polityka Energetyczna \u2013 Energy Policy Journal 2018, Tom 21, Zeszyt 1, str. 129\u2013142<\/p>

[10] Jagustyn i in. 2014 \u2013 Jagustyn, B., Wasielewski, R. i Skawi\u0144ska, A. 2014. Podstawy klasyfikacji odpad\u00f3w biodegradowalnych jako biomasy. Ochrona \u015arodowiska 4, s. 45\u201350.<\/p>

[11] G\u0105sior D. 2015, Okre\u015blenie przydatno\u015bci r\u00f3\u017cnorodnych frakcji odpadowych w aspekcie ich wykorzystania jako paliwo alternatywne, Piece Przemys\u0142owe & Kot\u0142y 2015, Nr 2, str. 11-16<\/p>

[12] R\u00f3g L. Procedury badawcze i analityczne w zakresie oceny jako\u015bci sta\u0142ych paliw wt\u00f3rnych, Paliwa z odpad\u00f3w, Warszawa 2012<\/p>

[13] Weisser P., G\u0142odek-Bucyk E., \u015al\u0119zak E. 2016, Sta\u0142e Paliwa Wt\u00f3rne i osady \u015bciekowe w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego na przyk\u0142adzie projektu \u201eWe4ClinKer\u201d, 9-10 czerwca Konin 2016<\/p>

[14] Kordylewski i in. 2005, Spalanie i Paliwa, Praca zbiorowa pod red. W. Kordylewskiego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroc\u0142awskiej, Wroc\u0142aw 2005 r.<\/p>

[15] Rozporz\u0105dzenia Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpad\u00f3w do sk\u0142adowania na sk\u0142adowiskach (Dz.U. 2015 poz. 1277).<\/p>

[16] Rozporz\u0105dzenie Ministra \u015arodowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunk\u00f3w technicznych kwalifikowania cz\u0119\u015bci energii odzyskanej z termicznego przekszta\u0142cania odpad\u00f3w (Dz.U. 2016 r. poz. 847).<\/p>

[17] PN-EN 15440:2011 Sta\u0142e paliwa wt\u00f3rne \u2013 \u2013 Metody oznaczania zawarto\u015bci biomasy<\/p>

[18] http:\/\/www.eczabrze.fortum.pl\/<\/p>","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul\/6229","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul"}],"about":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/artykul"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6229"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6229"},{"taxonomy":"tematyka","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tematyka?post=6229"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}