The integration of energy and material recovery processes of municipal plastic waste into the national waste management system

• Autorzy: Primus Arkadiusz , Rosik-Dulewska Czesława

Identyfikatory

DOI

10.33223/epj/114741

Warianty tytułu

PL

Integracja procesów odzysku/przekształcenia energetycznego i materiałowego odpadów tworzyw sztucznych pochodzenia komunalnego w krajowym systemie gospodarki odpadami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study the current legal and market conditions of waste management in Poland are analyzed. The main legal basis for changes in the national municipal waste management system and their impact on the market situation in the last few years have been determined. Additionally, the important function of the selective collection and the key role of the separation of raw material fractions in waste sorting plants constituting the basis for the operation of Regional Municipal Waste Processing (RMWP) plants was underlined. Furthermore, the possibilities of developing electricity production technology in low and medium power modules using waste gasification techniques were emphasized. The stream of plastic mixture from municipal waste sorting was identified as problematic in the context of effective material recovery. Tests were conducted on the morphology of this waste stream from two sorting plants. In line with the literature data and as part of the analytical work, the properties of the plastic waste stream designated for recycling and the energy properties of the post-recycling plastic mixture were estimated. Tests results showed that the calorific value of this mixture reached 31.8 MJ/kg, whereas, ash and chlorine content equaled 2.7% and 1.1% of dry mass, respectively. These parameters indicate that the mixture as a high-calorific fuel component may be a valuable addition to refuse-derived fuel (RDF) produced from the over-sieve fraction of municipal waste. Concurrently, as a result of the development of waste gasification technologies with a high share of electricity production in low-medium power range plants, it is possible to integrate them with plastic recycling and RMWP plants in the Polish national waste management system.

PL

W artykule przeanalizowano obecne uwarunkowania prawno-rynkowe gospodarki odpadami w Polsce. Określono główne podstawy prawne zmian w krajowym systemie gospodarki odpadami komunalnymi i ich wpływ na sytuację rynkową w ostatnich kilku latach. Wskazano istotną funkcję selektywnej zbiórki i kluczową rolę separacji frakcji surowcowych w sortowni odpadów stanowiących podstawę działania Regionalnych Instalacji Przetwarzania Odpadów Komunalnych. Jednocześnie podkreślono możliwości rozwoju technologii produkcji energii elektrycznej w modułach małej i średniej mocy z wykorzystaniem technik zgazowania odpadów. Autorzy wskazali strumień mieszaniny tworzyw sztucznych z sortowania odpadów komunalnych jako problematyczny w kontekście efektywnego odzysku materiałowego. Przeprowadzili badania w zakresie morfologii tego strumienia odpadów z dwóch sortowni. W ramach prac analitycznych, bazując jednocześnie na danych literaturowych, dokonano oszacowania właściwości tego strumienia z przeznaczeniem do recyklingu oraz właściwości energetycznych mieszaniny tworzyw sztucznych pozostałych po procesie recyklingu. Badania i obliczenia wykazały, że wartość opałowa tej mieszaniny może kształtować się na poziomie 31,8 MJ/kg, a zawartość popiołu i chloru odpowiednio na poziomach 2,7 i 1,1%. Parametry te wskazują, że mieszanina, jako wysokokaloryczny komponent paliwowy, może stanowić wartościowy dodatek do paliw RDF (Refuse Derived Fuel – paliwo z odpadów) produkowanych z frakcji nadsitowej odpadów komunalnych. Jednocześnie z uwagi na rozwój technologii zgazowania odpadów z wysokim udziałem produkcji energii elektrycznej w instalacjach małej i średniej mocy możliwa jest ich integracja z instalacjami recyklingu tworzyw sztucznych oraz RIPOK w krajowym systemie gospodarki odpadami.

Słowa kluczowe

EN

waste fuel properties; waste gasification; cogeneration; waste energy; waste morphology

PL

właściwości paliwowe odpadów; zgazowanie odpadów; kogeneracja; energia z odpadów; morfologia odpadów

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 22, z. 4
• Strony: 129--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Primus Arkadiusz

• R&D Departament, R&D Center INVESTEKO SA, Poland

autor

Rosik-Dulewska Czesława

• Waste Management Departament, Institute of Environmental Engineering, Poland

Bibliografia

• ACT on waste of 14 December 2012, Journal of Laws of 2016, Item 1987 (Ustawa o porządku i czystości w gminie, Dz.U. 1996, Nr 132, poz. 622, tekst jedn. z. Dz.U. z 2018, poz. 1454) (in Polish).
• ACT on Waste and the Act on Maintaining Cleanliness and Order in Municipalities, Journal of Laws of 1996, No. 132, item 622, Journal of Laws of 2018, Item 1454 (Ustawa o porządku i czystości w gminie, Dz.U. 1996, Nr 132, poz. 622, tekst jedn. z. Dz.U. z 2018, poz. 1454) (in Polish).
• Commission Implementing Decision (EU) 2018/1147 of 10 August 2018 establishing best available techniques (BAT) conclusions for waste treatment, under Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council (Decyzja Wykonawcza Komisji (UE) 2018/1147 z dnia 10 sierpnia 2018 r. ustanawiająca konkluzje dotyczące najlepszych dostępnych technik (BAT) w odniesieniu do przetwarzania odpadów zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE) (in Polish).
• Directive 2010/75/EU of the European Parliament and of the Council of 24 November 2010 on industrial emissions (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego nr 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych) (in Polish).
• Hryb, W. 2019. Residues from sorting plastics as a component of fuels from waste (Pozostałości z sortowania tworzyw sztucznych jako składnik paliw z odpadów). Przemysł Chemiczny Vol. 98, No. 1 (in Polish).
• NWMP 2022; National Waste Management Plan 2022 (M.P. of 2016, item 784) (KPGO 2022; Krajowy Plan Gospodarki odpadami 2022 (M.P. z 2016, poz. 784)) (in Polish).
• PN-EN 15442: 2011 Solid secondary fuels – Sampling methods (PN-EN 15442: 2011, Stałe paliwa wtórne – Metody pobierania prób) (in Polish).
• PN-EN 15443: 2011 Solid secondary fuels – Methods for preparing a laboratory sample (PN-EN 15443: 2011, Stałe paliwa wtórne – Metody przygotowywania próbki laboratoryjnej) (in Polish).
• Primus, A. and Rosik-Dulewska, C. 2017. Production of energy in low-power cogeneration sources using municipal waste gasification technology. Legal and economic conditions (Produkcja energii w źródłach kogeneracyjnych małej mocy z wykorzystaniem technologii zgazowania odpadów pochodzenia komunalnego. Uwarunkowania prawne i ekonomiczne). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal Vol. 20, Iss. 3, pp. 79–92 (in Polish).
• Primus, A. and Rosik-Dulewska, C. 2018. Fuel potential of the over-sieve fraction of municipal waste and its role in the national waste management model (Potencjał paliwowy frakcji nadsitowej odpadów komunalnych i jego rola w krajowym modelu gospodarki odpadami). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk No. 105, pp. 121–134 (in Polish).
• Regulation of the Minister of Environment, on mechanical and biological treatment of mixed municipal waste, of 11 September 2012, Journal of Laws of 2012, Item 1052 (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 września 2012 r. w sprawie mechaniczno-biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych, Dz.U. 2012, poz. 1052) (in Polish).
• Regulation of the Minister of Economy of 16 July 2015 on the acceptance of waste for landfill. Journal of Laws 2015 No. 0, Item 1277 (Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach, Dz.U. z 2015, poz. 1277) (in Polish).
• Regulation of the Minister of the Environment of 8 June 2016, on the technical conditions for qualifying a part of the energy recovered from thermal treatment of waste, Journal of Laws 2016, Item 847 (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8 czerwca 2016 r. w sprawie warunków technicznych kwalifikowania części energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów, Dz.U. 2016, poz. 847) (in Polish).
• Skorek, J. and Kalina, J. 2005. Gas cogeneration systems (Gazowe układy kogeneracyjne). Scientific and Technical Publishing House; Warsaw (in Polish).
• Ściążko M. and Nowak, W. 2017. Technologies for gasification of municipal waste (Technologie zgazowania odpadów komunalnych). Nowa Energia 1, pp. 22–26 (in Polish).
• Wasilewski, R. and Siudyga, T. 2013. Energy recovery of plastic waste (Odzysk energetyczny odpadowych tworzyw sztucznych). Chemik No. 5, Vol. 67, pp. 840–851 (in Polish).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).