Na świecie funkcjonuje ponad 2500 instalacji termicznego przekształcania odpadów (ITPO), w Europie jest ich ponad 500, w Polsce mamy ich zaledwie 9. Jedynym regionem, w którym działają dwie instalacje odzysku energii z odpadów, jest województwo wielkopolskie, w którym funkcjonują one w Poznaniu i Koninie.
Już wkrótce polska mapa instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych wzbogaci się o trzy bardzo ważne inwestycje. Zadowoleni z tego będą z pewnością mieszkańcy Gdańska, Olsztyna i Warszawy, ale nie tylko. Odzysk energii z odpadów jest bowiem niezwykle istotny dla branży komunalnej i ochrony środowiska.
Według danych GUS z 2021 roku, w Polsce rocznie produkuje się około 48,7 milionów ton odpadów, co daje 1285 kg na jednego mieszkańca. W ostatnich latach następuje wzrost ich ilości, głównie ze względu na zwiększającą się konsumpcję. Wdrożenie działań na rzecz gospodarki cyrkularnej oraz redukcja marnotrawstwa surowców stają się zatem coraz ważniejsze.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy scharakteryzowano obieg fosforu, azotu i węgla organicznego w biologicznej oczyszczalni ścieków, posiadającej komorę fermentacyjną oraz kompostownię. Oszacowano ilość biogenów jaką można hipotetycznie odzyskać w oczyszczalni ścieków o obciążeniu 70 tys. RLM. Technologie stosowane w oczyszczalni umożliwiają przetwarzanie odpadów organicznych i odzysk cennych dla gleby pierwiastków (fosfor, azot i węgiel organiczny) oraz energii. Wytwarzanie biogazu, przy maksymalnym wykorzystaniu odpadów organicznych generowanych przez mieszkańców, pozwala rocznie na odzysk 1126 Mg węgla organicznego i wygenerowanie ok. 12,6 GWh energii. Najbardziej racjonalną formą recyklingu organicznego odpadów jest wytwarzanie kompostu o parametrach nawozowych. Oszacowano, że produkcja nawozu umożliwia odzysk 30% węgla ,98% fosforu oraz 18% azotu ze strumieni tych pierwiastków wprowadzanych do oczyszczalni. W celu uzyskania kompostu o dobrych parametrach nawozowych niezbędne jest wdrożenie w regionie segregacji odpadów u źródła ich wytwarzania. Bardzo ważna jest również redukcja ilości koagulantów żelazowych, stosowanych w procesie oczyszczania ścieków do strącania związków fosforu, ze względu na to, że wzbogacają kompost w nieprzyswajalne formy fosforu w postaci fosforanu(V) żelaza(III). Z tego względu przedstawiono możliwość częściowego zastąpienia ich odpadową solą magnezu, co prowadzi do strącania dobrze przyswajalnego przez rośliny fosforanu magnezowo amonowego (struwitu). W pracy przedstawiono, w postaci schematu, cykl obiegu węgla, azotu i fosforu w oczyszczalni oraz opracowano arkusz kalkulacyjny, pozwalający na oszacowanie stopnia odzysku biogenów w kompoście, umożliwiający określenie produkcji wytwarzanej energii przez ilościowy dobór odpadów organicznych do fermentacji. Przedstawiono również zalety prowadzenia w oczyszczalni procesu oczyszczania ścieków, wspólnie z gospodarką odpadami organicznymi.
EN
The paper characterizes the circulation of phosphorus, nitrogen and organic carbon in a biological wastewater treatment plant (WWTP) with a digester and composting facility. The amount of nutrients that can be hypothetically recovered in a WWTP with a load of 70 000 P.E. was estimated. Technologies used in the treatment plant allow to process organic waste and recover valuable elements for the soil (phosphorus, nitrogen and organic carbon) and energy. The production of biogas, with the maximum use of organic waste generated by residents, allows the recovery of 1126 Mg of organic carbon annually and the generation of about 12.6 GWh of energy. The most rational form of organic waste recycling is the production of compost with fertilizer parameters. It has been estimated that the production of fertilizer makes it possible to recover 30% of carbon, 98% of phosphorus, and 18% of nitrogen from the streams of these elements entering the WWTP. In order to obtain compost with good fertilizing parameters, it is necessary to implement waste segregation at the source of its production. It is also very important to reduce the amount of ferric coagulants used in the wastewater treatment process to precipitate phosphorus compounds, due to the fact that they enrich the compost in the form of iron(V) phosphate(III), which is an unavailable form of phosphorus. Therefore, the possibility of their partial replacement by waste magnesium salt is presented, which leads to the precipitation of magnesium ammonium phosphate (struvite) well available by plants. The paper presents, in the form of a diagram, the cycle of the carbon, nitrogen and phosphorus cycles in the WWTP and develops a spreadsheet to estimate the extent of nutrient recovery in the compost, allowing the production of energy to be determined by quantitative selection of organic waste for fermentation. The advantages of running the wastewater treatment process together with organic waste management in the plant are also presented.
Gdy człowiek produkuje różnego rodzaju odpady, zwykle nie protestuje. Bez protestów obywa się także, gdy je magazynuje z dala od swoich siedzib. Wówczas nie tylko ich nie czuje, ale przede wszystkim ich nie widzi. Jak na razie, ludziom udawało się „wyprzeć” śmieci, niestety – tylko ze swojej świadomości. Tymczasem w polskich miastach jest ich coraz więcej. Część odpadów poddajemy recyklingowi, część staramy się zagospodarować. Wkrótce jednak trzeba będzie zadać sobie ważne pytanie: co jest gorsze – zaśmiecanie swojego otoczenia czy utylizacja „produkowanych” odpadów?
Różnego rodzaju odpady, które dotąd były finansowym i logistycznym przekleństwem dla samorządów, teraz dla wielu z nich stać się mogą nieocenionym dobrodziejstwem. W przypadku niektórych miast już zaczyna tak być, ponieważ lokalne władze, poprzez odpowiednie zagospodarowanie odpadów, np. w procesie termicznego unieszkodliwiania z odzyskiem energii i ciepła, mogą oświetlać swoje ulice, napędzać miejską komunikację, ogrzewać lokalne instytucje, a nawet zmniejszać rachunki mieszkańców za wiele kosztownych dotąd usług komunalnych.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The relevance of the work is determined by the war of the Russian Federation in Ukraine and the decision of the leading countries of the world, the EU and Ukraine to abandon energy dependence on energy from the Russian Federation. An analysis is provided of the main directions for reducing the European Union's dependence on Russian natural gas by a third by the end of 2022, in particular, the development of the Waste-to-Energy market in the EU and other leading countries of the world. The main ways are presented and computational investigations of the possibility of substitution of certain amounts of natural gas with artificial fuel from residual MSW are carried out. Based on the performed calculations, the authors formulated proposals for the feasibility of constructing facilities for energy use of residual MSW in different regions of Ukraine, as well as connecting them to the systems of centralized heating in Ukraine. The paper proves the necessity of building Waste-to-Energy power plants in the largest, large and big cities of the country. The ecological expediency of recovery of residual waste is shown.
Podczas konferencji „Modernizacja źródeł ciepła (ciepłowni i elektrociepłowni) w kierunku energetycznego wykorzystania odpadów”, zorganizowanej w marcu przez firmę Abrys wspólnie z Izbą Gospodarczą Ciepłownictwo Polskie, zastanawiano się, czy polski sektor ciepłowniczy ma szanse na szybkie i efektywne zmiany oraz czy ciepło z odpadów może stać się panaceum na coraz większe problemy zarówno w ciepłownictwie, jak i w gospodarce odpadami.
Wykorzystanie odpadów jako surowca do zasilania kotłów energetycznych w zakładach termicznego przekształcania odpadów prowadzi do uzyskania szeregu korzyści. To m.in. obniżenie wielkości oraz liczby składowisk, oczywisty zysk energetyczny w postaci energii elektrycznej lub ciepła, a także wsparcie środowiska naturalnego. Zakłady energetyczne tego rodzaju są rozpowszechnione już na całym świecie, mamy je także w Polsce. Przedstawmy zatem kilka przykładów inwestycji, które wyspecjalizowane są w termicznym przekształcaniu odpadów, a które zaliczyć można do absolutnego topu tego typu obiektów na świecie.
Szacuje się, że w Polsce zalega już ok. 27 mln ton alternatywnego paliwa RDF. Liczba ta - zamiast maleć - co roku powiększa się o kolejne 2,5 mln ton, a to z kolei idzie w parze z rosnącą liczbą pożarów miejsc tymczasowego składowania alternatywnego paliwa. Czy budowa nowych instalacji termicznego unieszkodliwiania odpadów w naszym kraju może poprawić te niechlubne dane i zatrważające statystyki pożarowe?
Termiczne przekształcanie odpadów to nie tylko alternatywa dla składowania. Miasta od lat wykorzystują energię z odpadów. Oddając odpady, można otrzymać ciepłą wodę.
Odpady palne – wcześniej magazynowane – w ostatnim czasie stały się problemem dla firm przetwarzających odpady w instalacjach mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów i teraz regularnie płoną w magazynach.
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.
Przekonanie opinii publicznej, że w jej sąsiedztwie działa całkowicie bezpieczna elektrociepłownia zasilana paliwami z odpadów będzie rzeczą trudną - mówi prof. Tadeusz Pająk z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Rozmawiamy o miejscu ITPOK w realiach gospodarki o obiegu zamkniętym, o energii z odpadów i perspektywie wykorzystywania paliw alternatywnych w lokalnym ciepłownictwie, a także o barierach w sektorze Waste-to-Energy... Z prof. nzw. dr hab. inż. Tadeuszem Pająkiem z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie rozmawia Sławomir Rapior.
Spalanie odpadów, jako odzysk energii, może być sposobem na zagospodarowanie wysokokalorycznej frakcji resztkowej odpadów komunalnych, których nie można już przetworzyć. Tego typu odpady stanowią ok. 1/3 z 12 mln ton odpadów powstających w Polsce w ciągu roku. Przepisy nie uwzględniają postępowania z nimi, a problematycznych odpadów z roku na rok jest coraz więcej.
W artykule przybliżono charakterystykę frakcji nadsitowej wytwarzanych w regionalnych instalacjach przetwarzania odpadów komunalnych. W lipcu 2013 roku wprowadzono zmiany do ustawy o czystości i porządku w gminie, które wdrożyły w Polsce nowy model gospodarki odpadami komunalnymi oparty na mechaniczno-biologicznym ich przetwarzaniu. Podstawowym elementem tego systemu są sortownie odpadów komunalnych, które są obecnie źródłem wytwarzania frakcji nadsitowej posiadającej własności paliwowe. Dla potrzeb rozpoznania jej właściwości autorzy artykułu przeprowadzili badania własne koncentrujące się na rozpoznaniu podstawowych własności energetycznych frakcji nadsitowej w poszczególnych sezonach roku wraz z rozróżnieniem rodzajów zabudowy. Przeprowadzono badania składu morfologicznego dla potrzeb określenia koncentracji frakcji energetycznych. Przeanalizowano stabilność jakościową strumienia frakcji nadsitowej pod względem możliwości energetycznego zagospodarowania w instalacjach termicznego przekształcania odpadów. Badania składu morfologicznego wykazały podwyższoną koncentrację frakcji energetycznych (papier, tworzywa sztuczne, tekstylia) w stosunku do zmieszanych odpadów komunalnych. Jednocześnie badania własności energetycznych wskazują na podwyższoną standaryzację energetyczną tej frakcji w rozkładzie czasowym (pory roku) oraz rozkładzie przestrzennym (zróżnicowany rodzaj zabudowy). Badania wykazały, że wartość opałowa w zbadanych próbkach zawiera się w przedziale 18,1–23,5 MJ/kg, gdzie wartość średnia wynosi 21,5 MJ/kg. Udział popiołu zawiera się natomiast w przedziale 11,8–24,1%, a udział części palnych 67,6–77,5%. Dobre własności paliwowe oraz standaryzacja jakościowa strumienia wskazują na możliwość stosowania rozwojowych technologii zgazowania odpadów zgodnie z nowymi przepisami dyrektywy IED (Dyrektywa 2010). Technologia zgazowania, produkcja syngazu i jego spalanie w silnikach tłokowych małej mocy stanowią obecnie interesującą alternatywę dla klasycznych instalacji termicznego przekształcania odpadów opartych na technologii spalania wpisując się w rozwój instalacji RIPOK i potrzebę wdrażania gospodarki w obiegu zamkniętym.
EN
This article presents the characteristics of the over-sieve fraction generated in regional municipal waste treatment plants. In July 2013, amendments were introduced to the Act on Maintaining Cleanliness and Order in Communes, which implemented a new model of municipal waste management in Poland based on mechanical and biological treatment. The basic element of this system is the sorting of municipal waste, which is currently a source of production of the over-sieve fraction that possesses fuel properties. In order to determine its properties, the authors of the article conducted their own research focusing on the recognition of basic energy properties of the over-sieve fraction generated in each season and by distinguishing the building types. Morphological composition tests were carried out aimed at determining the concentration of energy fractions. The qualitative stability of the over-sieve fraction stream in terms of the possibility of energy management in thermal waste treatment installations was also analyzed. The morphological composition tests showed increased concentration of energy fractions (paper, plastics, textiles) in relation to mixed municipal waste. At the same time, research on energy properties indicates increased energy standardization of this fraction in relation to time distribution (seasons) and spatial distribution (distinguished building types). Good fuel properties and quality standardization of the stream favor the implementation of gasification technologies in accordance with the new provisions of the IED Directive 2010. The gasification technology, production of syngas and its combustion in the low-powered reciprocating engine are now an interesting alternative to classic installations for the thermal treatment of waste based on incineration technology, in line with the development of the Regional Municipal Waste Treatment Installation and the need to implement the Circular Economy.
Przez bardzo długi okres czasu polska gospodarka odpadami opierała się głównie na składowaniu odpadów na składowiskach, co negatywnie wpływało na otaczające środowisko. Wymagania unijne wobec państw członkowskich sprawiły, że w polskim prawodawstwie dotyczącym gospodarki odpadami nastąpiła rewolucja, a samorządy stały się odpowiedzialne za stworzenie lokalnych systemów gospodarki odpadami komunalnymi, które wpłyną na osiągnięcie unijnych celów. Jednym z rozwiązań, którego podjęło się kilka gmin, jest wybudowanie i eksploatacja instalacji termicznego przekształcania odpadów komunalnych, które nie tylko wpłynęły na zmniejszenie ilości odpadów składowanych, ale wsparły lokalną energetykę poprzez wytworzenie energii elektrycznej i ciepła. Standardy emisyjne wobec instalacji produkujących energię z odpadów, podobnie jak w przypadku konwencjonalnych elektrowni i elektrociepłowni są bardzo rygorystyczne, w związku z czym prowadzony jest ciągły monitoring emitowanych zanieczyszczeń, a systemy oczyszczania gazów odlotowych opracowane są w oparciu o najlepsze dostępne techniki (BAT). W artykule przedstawiono standardy emisyjne obowiązujące spalarnie odpadów, wraz z obowiązkami w zakresie środowiska, a także kwestie związane z instalacją jako źródłem energii. Ponadto krótko scharakteryzowane zostały aktualnie funkcjonujące spalarnie odpadów komunalnych w Polsce, jak również opisano plany rozwojowe w tym zakresie w kraju.
EN
For a very long period of time, Polish waste management was based mainly on landfilling at landfills, which had a negative impact on the surrounding environment. The EU requirements for the Member States have led to a revolution in Polish legislation on waste management and local governments have become responsible for creating local waste management systems that will affect the achievement of EU targets. One of the solutions undertaken by several municipalities is the construction and operation of a municipal waste thermal treatment installation, which not only reduced the amount of waste deposited, but also supported the local power industry by generating electricity and heat. The emission standards for installations producing energy from waste, as in the case of conventional power plants and combined heat and power plants, are very strict, therefore, the continuous monitoring of emitted pollutants is carried out, and waste gas treatment systems are developed based on the best available techniques (BAT). The article presents emission standards applicable to waste incineration plants, including duties in the field of the environment, as well as issues related to the installation as a source of energy. In addition, the currently functioning waste incineration plants in Poland have been briefly characterized, and development plans in this area in the country have been described.
"Samorząd powinien mieć decydujący głos, jeżeli chodzi o kształtowanie polityki związanej z gospodarką odpadami na swoim terenie" - pisał w styczniu 2004 r. na łamach "Przeglądu Komunalnego" prezes Krajowej Izby Gospodarki Odpadami , Tomasz Uciński. To życzenie w dużej mierze się spełniło. Mimo wszystko system wciąż wymaga poważnych korekt i podejmowania trudnych nieraz decyzji.
W artykule przedstawiono podstawowe uwarunkowania prawne i ekonomiczne dla możliwości rozwoju i wdrożeń instalacji zgazowania odpadów, produkcji energii elektrycznej i cieplnej w kogeneracji w układach małej mocy opartych na silnikach tłokowych. Wprowadzone w 2010 r. dyrektywą IED (Dyrektywa… 2010) nowe przepisy dotyczące technologii zgazowania odpadów wraz z implementacją do prawa krajowego w 2014 r. ustawą o odpadach (Ustawa… 2014) umożliwiły ich rozwój jako technik wysokosprawnych energetycznie oraz niskoemisyjnych. Stanowią one obecnie interesującą alternatywę dla klasycznych instalacji termicznego przekształcania odpadów opartych na technologii spalania. Kluczowym zagadnieniem dla rozwoju technologii zgazowania jest czystość wytwarzanego syngazu w ujęciu prawnym i technologicznym w szczególności w przypadku jego spalania w silnikach tłokowych. Z uwagi na brak spójnych przepisów dotyczących emisji zanieczyszczeń ze spalania syngazu w silnikach tłokowych zaproponowano możliwości ich interpretacji. W artykule przedstawiono również podstawowe uwarunkowania ekonomiczne i rynkowe w odniesieniu do krajowego modelu gospodarki odpadami. Wprowadzenie modelu gospodarki odpadami opartego na mechaniczno-biologicznym przetwarzaniu odpadów oraz zakazu składowania odpadów na właściwościach paliwowych wygenerowało problem oraz wzrost kosztów ich zagospodarowania. Konsekwencją jest możliwy wzrost rentowności instalacji zgazowania odpadów i produkcji energii w układach kogeneracyjnych małej mocy. Ponadto wskazano i opisano możliwe dostępne źródła przychodów dla takich wdrożeń w skali lokalnej.
EN
The article presents the basic legal and economic conditions for the development and implementation of waste gasification, electricity and heat production in cogeneration in low power systems based on reciprocating motors. The new regulations on waste gasification technologies under the IED, introduced in 2010 and implemented in Polish law in 2014, enabled them to develop as energy efficient and low emission technologies. They are now an interesting alternative to conventional thermal waste incineration plants. The key issue for the development of gasification technology is the purity of the syngas produced in legal and technological terms, particularly when it is combusted in piston engines. Due to the lack of consistent regulations on emissions from the combustion of syngas in piston engines, the possibility of their interpretation was proposed. The article also presents basic economic and market conditions for the national model of waste management. The introduction of the waste management model based on the mechanical and biological treatment of waste and the landfilling ban of calorific waste generated the problem and increased the cost of their disposal. The consequence is the possible increase in the profitability of waste gasification and power generation in low power cogeneration systems. In addition, potential sources of revenue for such local implementations were identified and described.
Podstawowy cel działania oczyszczalni ścieków jest taki, jak sama nazwa wskazuje - doprowadzenie ścieków na nią kierowanych stanu i składu umożliwiającego wprowadzenie ich do środowiska w zgodzie z obowiązującymi przepisami. Technologie to umożliwiające generalnie rzecz biorąc są opracowane i wdrożone. Zachodzi pytanie, co dalej z naszymi oczyszczalniami. Czy pozostanie nam je już tylko eksploatować i konserwować czy też będą się one dalej rozwijać, a jeżeli tak to w jakim kierunku. Dywagacje temat tego w jakim kierunku iść dalej z inwestycjami na oczyszczalniach ścieków proponuję zacząć od nietypowego jak na nas branżę przykładu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.