Bioodpady – wyzwanie nie tylko dla gmin

Rozporządzenie w sprawie szczegółowego sposobu selektywnego zbierania wybranych frakcji odpadów wdraża jednolity system selektywnej zbiórki w Polsce. Co powinno być zbierane w brązowym pojemniku oznaczonym napisem „bio”? Czy wzrosną koszty zagospodarowania selektywnie zbieranych bioodpadów? 

W Polsce wg oficjalnych statystyk (dane GUS-u o ilości odpadów komunalnych w 2015 r. oraz składzie odpadów

komunalnych wg KPGO 2022) wytwarza się ok. 116 kg bioodpadów na mieszkańca w roku, w tym ok. 102 kg stanowią bioodpady kuchenne i ogrodowe, a pozostałe 14 kg to odpady zielone. Najwięcej bioodpadów przypada na mieszkańca małego miasta (ok. 145 kg/rok), w dużych miastach jest to ok. 132 kg/rok, natomiast na terenach wiejskich ok. 84 kg/rok.
Niejednoznaczne kody 
Poziomy selektywnej zbiórki bioodpadów w Polsce, wg danych GUS-u, przedstawiono na rysunku 1. W 2015 r. poziom selektywnej zbiórki wyniósł ok. 16,5% bioodpadów wytwarzanych. Dotąd w większości gmin w Polsce zbierane były wyłącznie odpady zielone, w części gmin zbiórka objęła odpady ogrodowe z zabudowy jednorodzinnej, a zbiórkę bioodpadów kuchennych wprowadzono tylko w nielicznych gminach. Zgodnie z KPGO 2022, najpóźniej do 2021 r. wszystkie gminy muszą wdrożyć selektywną zbiórkę bioodpadów w pełnym zakresie.
Rozporządzenie z 29 grudnia 2016 r. w sprawie szczegółowego sposobu selektywnego zbierania wybranych frakcji odpadów (DzU z 2017 r, poz. 19) wprowadza jednolity system selektywnej zbiórki w Polsce. Obejmuje on m.in. pojemnik brązowy oznaczony napisem „bio”, w którym mają być zbierane „odpady ulegające biodegradacji, ze szczególnym uwzględnieniem bioodpadów”. W zasadzie termin „odpady ulegające biodegradacji” jest w tym przypadku zbyt szeroki, gdyż, jak wynika z wytycznych opublikowanych na stronie Ministerstwa Środowiska, w pojemniku tym powinny być zbierane same bioodpady. Należą do nich „odpadki warzywne i owocowe (w tym obierki itp.), gałęzie drzew i krzewów, skoszona trawa, liście, kwiaty, trociny i kora drzew oraz resztki jedzenia”. Wyłączone ze zbierania są: „kości zwierząt, odchody zwierząt, popiół z węgla kamiennego, leki, drewno impregnowane, płyty wiórowe i MDF, ziemia i kamienie oraz inne odpady komunalne (w tym niebezpieczne)”. Zatem zbiórką powinny być objęte odpady po żywności, bez wyłączenia resztek mięsa. Dotąd gminy zbierające bioodpady kuchenne często wykluczały odpady pochodzenia zwierzęcego z uwagi na obawę przed większą uciążliwością odorową. Zbiórka odpadów zawierających pozostałości zwierzęce podlega nadzorowi inspekcji weterynaryjnej, co stanowi dodatkowe utrudnienie. Wynika to z faktu, że bioodpady kuchenne z gospodarstw domowych zostały włączone do definicji „odpadów gastronomicznych”, stanowiących materiał kategorii III wg unijnych przepisów weterynaryjnych (rozporządzenie Komisji UE nr 142/2011). W związku z tym warunki zbiórki, a także dalszego przetwarzania muszą odpowiadać wymogom przedmiotowego rozporządzenia. Kolejną niejednoznaczną kwestią jest nadanie właściwego kodu bioodpadom selektywnie zbieranym. Dotychczas odpady zielone gromadzono pod kodem 20 02 01, a więc zgodnie z art. 20 pkt 7 Ustawy z 14 grudnia 2012 r. o odpadach (DzU z 2013 r. poz. 21, z późn. zm.) podlegały one obowiązkowi regionalizacji. Objęcie zbiórką odpadów kuchennych obliguje do zmiany klasyfikacji zbieranych bioodpadów na odpad o kodzie 20 01 08.
Bioodpady zbierane zgodnie z wytycznymi MŚ zawierają odpady zarówno kuchenne, jak i zielone, podlegające regionalizacji. Czy w tym przypadku łączony strumień bioodpadów podlega regionalizacji? Przepisy nie są jednoznaczne w tym zakresie.
Zbiórka na tle innych krajów
W krajach UE zakres odpadów podlegających selektywnej zbiórce w ramach bioodpadów jest zróżnicowany: w dużej części Niemiec i Austrii zbiórką objęto wszystkie odpady żywności i ogrodowe łącznie, w Holandii i Belgii zbiórka obejmuje jedynie surowe pozostałości z przygotowania posiłków (resztki warzyw i owoców) oraz odpady ogrodowe, w Irlandii, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii i Szwajcarii odpady kuchenne i odpady ogrodowe zbiera się osobno. Dane holenderskie ukazują, że poziom zbiórki jest silnie uzależniony od rodzaju jednostki urbanistycznej. W miejscowościach o mniejszej gęstości zaludnienia (tereny wiejskie, wiejsko-miejskie) poziom selektywnej zbiórki dochodzi do 80% wytwarzanych bioodpadów, natomiast na obszarach silnie zurbanizowanych wynosi on zaledwie 25%. Spośród stolic europejskich najwyższy poziom selektywnej zbiórki bioodpadów odnotowano w Lublanie (73%), Dublinie, Helsinkach, Wiedniu, Tallinnie i Rzymie (w każdym ponad 30%). Rysunek 2 przedstawia ilości selektywnie zbieranych bioodpadów w wybranych dużych miastach w przeliczeniu na mieszkańca.
We Wrocławiu i Poznaniu od mieszkańców zbiera się selektywnie odpady ogrodowe. Dane z ostatnich lat pokazują, że ilości zbieranych odpadów wykazują silny trend wzrostowy. W obu miastach ilość odpadów ogrodowych przekroczyła 26 kg na mieszkańca i rok. Uwzględniając, że odpady pochodzą od ok. 15% ludności (szacunkowy udział zabudowy jednorodzinnej), na mieszkańca zabudowy jednorodzinnej przypada ponad 170 kg selektywnie zbieranych odpadów ogrodowych. Przekłada się to na znaczący udział w całkowitej masie wytwarzanych odpadów.
Dla porównania w Niemczech selektywnie zbiera się średnio ok. 100 kg bioodpadów na mieszkańca (w poszczególnych landach od 21 do 144 kg).
Są też takie regiony, gdzie ilość selektywnie zebranych bioodpadów przekracza 400 kg na mieszkańca, przy znacznie niższej ilości odpadów resztkowych.
Pojemnik czy worek?
W celu osiągnięcia pożądanych efektów w ramach selektywnej zbiórki bioodpadów należy stworzyć mieszkańcom odpowiedne warunki do segregacji. Zdecydowana większość stolic UE wdrożyła system „od drzwi do drzwi”, czyli odbiór z pojemników bezpośrednio przy posesji. Ten sposób zbiórki zyskuje największą akceptację społeczną.
Do zbiórki bioodpadów stosuje się specjalne, przewietrzane pojemniki o pojemności 120/240 l. Ich zaletą jest przeciwdziałanie fermentacji odpadów, dzięki czemu ogranicza się problem odorów. Oprócz pojemników zewnętrznych, mieszkańcy mogą zostać zaopatrzeni w praktyczne pojemniki do zbiórki bioodpadów w domach. Najczęstsze rozwiązania to plastikowe kubełki o pojemności 5-10 l, worki z tworzyw biodegradowalnych i kompostowalnych (opcjonalnie połączone z ażurowym kubełkiem z tworzywa) lub worki z wytrzymałego papieru. Stosowanie worków poprawia komfort mieszkańców, ale należy przy tym uwzględnić dodatkowe koszty. W przypadku odpadów ogrodowych pewien problem stanowi nierównomierność ich wytwarzania, a szczyt przypada na okres jesienny.
Wyższe koszty?
Selektywna zbiórka bioodpadów stanowi dodatkowy koszt systemu gospodarki odpadami. Przy niskim poziomie selektywnej zbiórki jednostkowy koszt (na tonę bioodpadów) jest stosunkowo wysoki. Koszt ten maleje jednak wraz z poprawą efektów zbiórki. Wielkość składowych kosztów zależna jest od uwarunkowań lokalnych, do których należą gęstość zabudowy obszaru objętego zbiórką i odległość, na jaką transportowane są odpady.
Dla wybranego 500-tysięcznego miasta obliczono modelowe koszty zbiórki bioodpadów kuchennych wraz z ogrodowymi w pojemnikach. Przyjęto, że odpady w zabudowie jednorodzinnej odbierane są bezpośrednio przy posesji („od drzwi do drzwi”) w pojemnikach 120 lub 240 l. W zabudowie wielorodzinnej odpady gromadzi się w pojemnikach 1,1 m3, umieszczonych w altanach śmieciowych.
Przy założonym początkowym poziomie selektywnej zbiórki wynoszącym 30% odpadów wytwarzanych w zabudowie jednorodzinnej i 15% w zabudowie wielorodzinnej koszty zbiórki wyniosły odpowiednio ok. 395 i 203 zł/tonę. Podwojenie ilości zbieranych odpadów umożliwia obniżenie jednostkowych kosztów o blisko połowę. Należy też wziąć pod uwagę fakt, że koszty zagospodarowania selektywnie zbieranych bioodpadów są niższe niż koszty zagospodarowania odpadów zmieszanych. Koszty systemu można ograniczać przez zmniejszenie częstotliwości odbierania odpadów pozostałych (zmieszanych) oraz automatyzację załadunku odpadów (pojazdy bezobsługowe).
Wymagania dla przetwarzania bioodpadów
Zgodnie z wymogami ustawy o odpadach, regionalna instalacja do przetwarzania selektywnie zbieranych odpadów zielonych i innych bioodpadów ma zapewnić wytwarzanie z nich produktu o właściwościach nawozowych lub środków wspomagających uprawę roślin bądź materiału po procesie kompostowania lub fermentacji, dopuszczonego do odzysku w procesie odzysku R10.
Technologie kompostowania i fermentacji bioodpadów, zawierających materiał pochodzenia zwierzęcego, muszą spełniać wymagania rozporządzeń Komisji UE nr 142/2011 oraz 1069/2009. Dotyczy to zwłaszcza dotrzymania wymaganych procedur higienizacji bioodpadów. W przypadku przetwarzania odpadów kuchennych kategorii III dopuszcza się kompostowanie w zamkniętych reaktorach, w zakładzie objętym nadzorem inspekcji weterynaryjnej. Kompostowanie jest jedną z dopuszczonych metod higienizacji – jako II etap przetwarzania po procesie fermentacji.
Wytworzenie produktu o właściwościach nawozowych lub środków wspomagających uprawę roślin jest obecnie możliwe w oparciu o przepisy ustawy o nawozach i nawożeniu (DzU z 2007 r. nr 147, poz. 1033). Ponadto na poziomie UE trwają prace nad określeniem jednolitych kryteriów uznania kompostów i fermentatów za nawozy i upowszechnieniem ich wykorzystania. Docelowo komposty/fermentaty będą mogły być klasyfikowane jako produkty nawozowe po spełnieniu unijnych kryteriów utraty statusu odpadu lub wymagań rozporządzenia określającego zasady udostępniania na rynku produktów nawozowych z oznakowaniem CE.
Do najważniejszych wymogów technologicznych projektu kryteriów utraty statusu odpadu przez komposty i pofermentaty należy konieczność udokumentowania zachowania jednego z trzech profili temperaturowych gwarantujących higienizację podczas kompostowania (min. 65°C przez przynajmniej 5 dni, min. 60°C przez przynajmniej 7 dni lub min. 55°C przez przynajmniej 14 dni). Po procesie fermentacji zasadniczo musi nastąpić kompostowanie, z zachowaniem jednego z trzech wymienionych profili temperaturowych, za wyjątkiem fermentacji termofilnej o czasie przetrzymania w komorze wynoszącym minimum 20 dni.
Kompost, który nie utracił statusu odpadu, klasyfikowany jest jako ex 19 05 03 – kompost nieodpowiadający wymaganiom (nienadający się do wykorzystania) z selektywnie zbieranych bioodpadów. Jego stosowanie reguluje Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie procesu odzysku R10 z 20 stycznia 2015 r. (DzU z 2015 r. poz. 132). Określa ono również warunki stosowania przefermentowanych odpadów po suchej fermentacji odpadów ulegających biodegradacji, zbieranych selektywnie (ex 19 06 04).
Technologie przetwarzania
Z badań przeprowadzonych przez ECN wynika, że w Europie zbiera się selektywnie ok. 30 mln ton bioodpadów, które są następnie przetwarzane w 3500 instalacjach. Dominującą technologią jest kompostowanie. Liczba kompostowni przyjmujących bioodpady zielone wynosi 2028, zaś bioodpady (kuchenne i ogrodowe) przyjmują 683 instalacje.
W Polsce funkcjonuje 97 regionalnych instalacji przetwarzania selektywnie zebranych odpadów zielonych i innych bioodpadów (kompostowni), o łącznych mocach przerobowych ok. 0,87 mln ton/rok. W przyszłości do przetwarzania selektywnie zebranych bioodpadów będzie wykorzystywana część biologiczna instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania (MBP). Łączna przepustowość części biologicznej 127 instalacji MBP o statusie RIPOK wynosi ok. 4,1 mln ton/rok (KPGO 2022).
Kompostowanie to proces biologicznego rozkładu substancji organicznej w warunkach tlenowych. Dlatego kluczowe jest zapewnienie właściwego napowietrzenia, za co w przypadku reaktorów zamkniętych odpowiada wymuszony przepływ powietrza, natomiast w otwartych pryzmach należy właściwie uformować pryzmy oraz regularne je przerzucać. W każdym przypadku wymagane jest zapewnienie porowatości powietrznej kompostowanych odpadów. W przypadku bioodpadów, zwłaszcza zawierających odpady kuchenne, problem stanowi wysoka gęstość odpadów, którą można obniżyć dzięki zastosowaniu materiałów strukturotwórczych.
Ich użycie powoduje zwiększenie objętości odpadów, o czym trzeba pamiętać na etapie projektowania tego typu instalacji. Zapotrzebowanie na tlen jest wyższe niż dla biofrakcji wydzielanej mechanicznie z odpadów zmieszanych, co może oznaczać konieczność modernizacji istniejących zakładów o niskich wskaźnikach napowietrzania. Proponowany w projekcie kryteriów utraty statusu wymóg minimalnej stabilności kompostów wynosi 15 mmol O2/kg materii organicznej na godzinę, co odpowiada AT4 na poziomie 10 mg O2/g s.m.
Wymagany czas kompostowania bioodpadów jest znacznie dłuższy niż czas stabilizacji biofrakcji z odpadów zmieszanych. Trzeba również utrzymywać wilgotność odpadów na wymaganym poziomie w ciągu całego procesu.
Biogaz z fermentacji
Fermentacja metanowa bioodpadów selektywnie zbieranych jest korzystną technologią z uwagi na możliwość pozyskania biogazu i jego wykorzystanie do wytworzenia energii elektrycznej oraz cieplnej, a ponadto pozostałość po procesie tlenowej stabilizacji może być użyta jako produkt nawozowy. Fermentacja może stanowić uzupełniający etap przetwarzania, poprzedzający kompostowanie w istniejących już instalacjach. Fermentacja sucha czystych, selektywnie zbieranych bioodpadów kuchennych i ogrodowych (o zawartości suchej masy 35-50% i stracie prażenia 75-85%) pozwala uzyskać ok. 130-140 Nm3 biogazu z tony wsadu. Dla dalszej poprawy bilansu produkcji biogazu korzystny jest dodatek większej ilości segregowanych u źródła bioodpadów kuchennych/żywnościowych (np. z restauracji lub handlu).
Podsumowując, zbiórka i przetwarzanie bioodpadów kuchennych oraz ogrodowych stanowi duże wyzwanie, z którym muszą obecnie zmierzyć się gminy. Nie jest to jednak zadanie nowe, a objęcie obowiązkiem zbiórki wszystkich bioodpadów było tylko kwestią czasu. Większość państw UE oraz kilka gmin w Polsce robi to już od dawna, warto więc przyjrzeć się ich doświadczeniom, aby od początku wdrażać efektywne metody.

Napisz komentarz

Zobacz wszystkie komentarze