Biorecykling jako najstarszy przykład gospodarki obiegu zamkniętego

Bioodpady powinny być traktowane jako najcenniejszy surowiec, mogący użyźniać glebę i być źródłem czystej, odnawialnej energii. Dlatego w nowoczesnej gospodarce XXI wieku trzeba zupełnie zmienić dotychczasowe do nich podejście.

Wszystkie bioodpady wytwarzane przez tysiąclecia przez człowieka zostały przez naturę w całości zagospodarowane. Tylko nieliczne są dzisiaj celem badań archeologów. Nie tylko bioodpady wytwarzane przez człowieka, ale również cały istniejący cykl organiczny oparty jest na dobrze funkcjonującym biorecyklingu. Natura w swojej istocie jest bardzo szczodra, wytwarza w nadmiarze owoce, liście i inne produkty, które – niezużytkowane przez świat roślin i zwierząt – ulegają rozkładowi dzięki mikroorganizmom, stając się źródłem biomasy, na której mogą wzrastać kolejne pokolenia roślin.

Problemy z recyklingiem bioodpadów zaczęły się w momencie rozwoju cywilizacyjnego oraz rozwoju miast, które wraz z odpadami organicznymi zaczęły wytwarzać duże ilości innych odpadów. Część z nich była biodegradowalna, ale wraz z rewolucją przemysłową zaczęły powstawać bardziej przetworzone rodzaje odpadów. Kolejnym krokiem we wzroście ilości odpadów komunalnych był dynamiczny rozwój przemysłu chemicznego. Niestety, nawyki ludzi, którzy przez setki lat byli przyzwyczajeni, że odpady ulegają naturalnemu procesowi rozkładu, nie zmieniły się wraz z rozwojem przemysłu i chemii. Wszystkie odpady, wraz z bioodpadami, były bez głębszej refleksji wywożone na pobliskie wysypiska. Takie zachowanie z czasem zaczęło przynosić bardzo niepożądane skutki – aż do dzisiaj, kiedy mamy już świadomość, że takie postępowanie może prowadzić do globalnego zanieczyszczenia planety. Dlatego podejmowane są bardzo radykalne działania mające na celu zmianę tej sytuacji.

Udział spadł, ilości wzrosły

Na przestrzeni lat udział bioodpadów w masie wytwarzanych odpadów komunalnych z blisko 100% spadł do około 30%, co jednak nie oznacza, że ilościowo jest ich mniej. Wprost przeciwnie, ich ilość stale wzrasta – wraz ze wzrostem liczby ludzi na świecie, zmianą proporcji mieszkańców miast i wsi oraz zmianami sposobu produkcji i dystrybucji żywności.

 

Ilość bioodpadów w odpadach komunalnych to 4 mln ton, z tego 3,5 mln ton to odpady kuchenne i ogrodowe, a 0,5 mln ton – bioodpady z terenów zielonych. Natomiast odpady ulegające biodegradacji to łącznie około 5,9 mln ton, co stanowi 54,7% wszystkich odpadów komunalnych. Warto w tym miejscu przypomnieć, że bioodpady różnią się od odpadów zielonych i odpadów biodegradowalnych i często, bardzo mylnie, te pojęcia są stosowane zamiennie (rys. 1).

 

Różnice w definicjach Bioodpady – ulegające biodegradacji odpady z ogrodów i parków, odpady spożywcze i kuchenne z gospodarstw domowych, gastronomii, zakładów zbiorowego żywienia, jednostek handlu detalicznego, a także porównywalne odpady z zakładów produkujących lub wprowadzających do obrotu żywność. Odpady ulegające biodegradacji (OUB) – odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu przy udziale mikroorganizmów. Odpady zielone – odpady komunalne stanowiące części roślin pochodzących z pielęgnacji terenów zielonych, ogrodów, parków i cmentarzy, a także z targowisk, z wyłączeniem odpadów z czyszczenia ulic i placów.

 

biodegradowalne

bioodpady

zielone

 

 

Rys. 1 Zależności między pojęciami: bioodpady, biodegradowalne i zielone

 

Jak pokazano na rys. 1, do odpadów ulegających biodegradacji zalicza się m.in. bioodpady, a z kolei do nich zalicza się odpady zielone. Bioodpady to pojęcie szersze niż odpady zielone, ponieważ poza odpadami zielonymi w zakresie tego pojęcia mieszczą się odpady spożywcze i kuchenne z gospodarstw domowych, gastronomii, zakładów zbiorowego żywienia, jednostek handlu detalicznego, a także porównywalne odpady z zakładów produkujących lub wprowadzających do obrotu żywność.

Niestety, w przeciwieństwie do czasów przedprzemysłowych bioodpady nie ulegają już powszechnemu, naturalnemu recyklingowi i zawracaniu do gleby, tylko stanowią poważny problem, generując zanieczyszczenia gleby, wody i powietrza. Składowane bioodpady są źródłem odcieków, które zatruwają okoliczne tereny i wody gruntowe intensywnie rozwijającymi się na składowiskach chorobotwórczymi patogenami i wymywanymi z pozostałych odpadów szkodliwymi związkami chemicznymi. Emisje bioaerozoli, metanu i innych gazów zanieczyszczają powietrze, przyczyniając się do globalnej katastrofy klimatycznej. Jak zatem w XXI wieku należy postępować z bioodpadami?

Nowe wyzwania

Problem prawidłowego postępowania z żywnością, terenami zielonymi, a następnie bioodpadami należy podzielić na kilka etapów życia produktu.

 

 

Rys. 2. Etapy życia produktu dla żywności i bioodpadów

 

W cyklu przedstawionym na rys. 2 proces zaczyna się od projektowania produktu. Należy to rozumieć bardzo szeroko. Każdy producent żywności powinien przewidzieć sytuację recyklingu niesprzedanych, zepsutych produktów. Opakowania żywności przez niego stosowane powinny być albo w całości kompostowalne, tak by można było przekazać zepsute produkty bezpośrednio do instalacji do recyklingu, albo bardzo łatwo oddzielane od zepsutej żywności bez udziału ludzi, przy zastosowaniu dostępnych, powszechnie stosowanych urządzeń.

Zastosowanie opakowań niekompostowalnych, trudnych do oddzielenia, powinno być prawnie zakazane, chyba że producent przejmuje na siebie 100-procentową odpowiedzialność oraz wszystkie koszty za zebranie z rynku popsutej lub przeterminowanej żywności i we własnym zakresie podda recyklingowi wszystkie zwrócone produkty.

Rolnicy i producenci żywności przetworzonej powinni zwracać szczególną uwagę, by powstające podczas ich działalności odpady organiczne nie były mieszane z innymi odpadami, które byłyby zanieczyszczeniem w procesach biorecyklingu. Bardzo istotnym elementem jest też instytucjonalna kontrola produkowanej żywności, by stosowane w procesie produkcji ulepszacze, dodatki smakowe, wypełniacze i konserwanty nie były szkodliwe dla konsumentów oraz, w przypadku recyklingu, nie stanowiły zanieczyszczeń chemicznych kompostu. Powinna zostać stworzona oficjalna, stale aktualizowana lista substancji, które są zakazane w procesach produkcji żywności i niestosowanie się do tych wymagań powinno być bardzo rygorystycznie karane.

Transport i dystrybucja żywności to osobny rozdział, który wymagałby poszerzonej analizy. W tym miejscu można co najwyżej wspomnieć o trwających badaniach nad inteligentnymi opakowaniami, które informowałyby o przydatności żywności do spożycia, niezależnej od wskazanej na produkcie dacie zdatności do spożycia. Często zdarza się, że nieprawidłowo transportowane i przechowywane produkty nie nadają się już do spożycia, mimo że data przydatności jeszcze nie minęła. Z kolei jeszcze powszechniej po upływie terminu przydatności żywność jest nadal w pełni wartościowa, ale jest wyrzucana. Takie opakowania mogłyby z pewnością ograniczyć ilości marnowanej żywności, a może nawet zwiększyć zyski producentów.

Do dystrybutorów żywności należą również zakłady zbiorowego żywienia. W Krajowym Planie Gospodarki Odpadami, przyjętym przez Radę Ministrów uchwałą nr 88 z 1 lipca 2016 r., w rozdziale 4 „Przyjęte cele w zakresie gospodarki odpadami”, 4.1. „Odpady komunalne, w tym odpady żywności i inne odpady ulegające biodegradacji” czytamy:

„W gospodarce odpadami komunalnymi, w tym odpadami żywności i innymi odpadami ulegającymi biodegradacji, przyjęto następujące cele:

1) zmniejszenie ilości powstających odpadów:

a) …

b) wprowadzenie selektywnego zbierania bioodpadów z zakładów zbiorowego żywienia”.

 

Ponieważ nie jest to jeszcze wymóg ustawowy, taki obowiązek powinien być wprowadzony przepisami prawa miejscowego w gminnym regulaminie utrzymania czystości i porządku. Równocześnie gmina powinna określić, na podstawie jakich dokumentów, np. umowa i faktury, będzie rozliczała przedsiębiorcę prowadzącego zakład zbiorowego żywienia z wywiązywania się z tego obowiązku. Jest to bardzo poważny strumień bioodpadów, który często w sposób niekontrolowany trafia do miejskich pojemników na odpady komunalne i stanowi przyczynę rozwoju nieprzyjemnych zapachów, a także miejsce żerowania owadów i gryzoni.

Gromadzenie odpadów bio

Obowiązek selektywnego zbierania bioodpadów z zakładów zbiorowego żywienia wiąże się z kolejnym elementem w cyklu biorecyklingu, tj. z gromadzeniem bioodpadów. Jest to jeden z najważniejszych problemów do rozwiązania we współczesnej biogospodarce obiegu zamkniętego. W całej Europie proponowane są różne rozwiązania dla selektywnej zbiórki komunalnych bioodpadów, ale żadne nie wydaje się na tyle uniwersalne, by mogło zostać zastosowane powszechnie w całej Polsce.

Najczęściej zadawane pytanie to, jak je gromadzić? Jak często odbierać od mieszkańców? Jak przeciwdziałać uciążliwościom zapachowym oraz plagom much i szczurów?

Warto tu wymienić kilka rozwiązań wraz z ich zaletami i wadami.

Może to być choćby selektywna zbiórka bioodpadów z wykorzystaniem kompostowalnych woreczków wykonanych zgodnie z normą EN 13432, produkowanych np. przez BASF, Novamont czy Biotec. Bioodpady zbierane są w kuchni do małych wiaderek, ok. 10-litrowych, z włożonymi do środka kompostowalnymi woreczkami z tworzyw sztucznych. Następnie związane woreczki należy wrzucać do zbiorczych pojemników na bioodpady wraz z odpadami ogrodowymi, które można wrzucać do pojemników luzem.

System taki powinien być wspierany zmianami w legislacji, tak jak jest we Włoszech, gdzie wszystkie torby na zakupy muszą być kompostowalne zgodnie z ww. normą.

 

Tab. 1. Plusy i minusy kompostowalnych woreczków zgodnych z norą EN 13432

Plusy

Minusy

Dłuższy czas przetrzymywania w koszu domowym – nawet do 5 dni bez rozkładu bioodpadów Duża szczelność, która pozwala na wynoszenie odpadów bezpośrednio w woreczkach bez wiaderka Brak potrzeby mycia i dezynfekcji wiaderek domowych Redukcja częstotliwości mycia i dezynfekcji pojemników zbiorczych Ograniczenie przymarzania odpadów do ścianek pojemników zbiorczych przy ujemnych temperaturach Wysoka biogazoproduktywność odpadów zbieranych w ten sposób, co zwiększa wydajność biogazowni odpadowej

Konieczność kupowania woreczków, które są droższe niż niekompostowalne, powszechnie dostępne na rynku Konieczność stosowania dedykowanych pojemników z rusztem i przewietrzanych dla pełnego efektu braku odorów Trudność z rozpoznaniem tworzyw kompostowalnych i niekompostowalnych, co może powodować zanieczyszczenie kompostu lub konieczność stosowania drogich urządzeń do otwierania i usuwania worków

 

Natomiast system specjalnych worków i wspólnego odbioru z odpadami zmieszanymi wdrożony został w Związku Międzygminnym ROAF w Norwegii, niedaleko Oslo. Bioodpady są zbierane do dużych, 120-litrowych worków wykonanych z bardzo mocnej, nieprzejrzystej folii w kolorze zielonym. Mocno związane worki są następnie wyrzucane do pojemnika na odpady zmieszane i razem z nimi odbierane. Odpady trafiają do specjalnej sortowni, gdzie w pierwszej kolejności, na dedykowanym separatorze, wydzielane są całe worki z bioodpadami, kierowane na linie do przetwarzania bioodpadów.

 

Tab. 2. Plusy i minusy systemu specjalnych worków i wspólnego odbioru z odpadami zmieszanymi

Plusy	Minusy
Oszczędności w logistyce odbioru odpadów, zwłaszcza w terenach o luźnej zabudowie Niskie koszty zbiórki odpadów Proste, zrozumiałe dla mieszkańców zasady selektywnej zbiórki Możliwość zbierania odpadów kuchennych i ogrodowych do jednego worka	Konieczność wybudowania specjalnej linii sortowniczej na wysortowywanie odpadów całymi workami Powstawanie odpadów w postaci rozerwanych i oddzielonych worków na bioodpady Straty w zbiórce bioodpadów poprzez rozrywanie się worków podczas transportu Model niesprawdzony w polskiej zwartej zabudowie

 

 

Kolejnym rozwiązaniem jest to zastosowane przez firmę Ladurner Environment z Bolzano we Włoszech, czyli odbieranie codzienne „door to door” w małych wiaderkach kuchennych bezpośrednio od mieszkańców. Jest to bardzo popularny w wielu regionach Włoch sposób zbierania bioodpadów. Mieszkańcy są wyposażeni przez firmę odbierającą odpady w małe wiaderka, do których zbierane są bioodpady kuchenne. Z dużą częstotliwością, nawet codziennie, odpady są od nich odbierane i opróżniane bezpośrednio do śmieciarki. Nie ma potrzeby stosowania pojemników zbiorczych.

 

Tab. 3. Plusy i minusy systemu „door to door”

Plusy	Minusy
Brak uciążliwości związanych z gromadzeniem bioodpadów w pojemnikach zbiorczych. Unikanie odorów, owadów i gryzoni Brak konieczności stosowania jakichkolwiek worków na bioodpady Wysoka jakość wsadu do instalacji fermentacji, umożliwiająca wysoką produkcję biogazu	Duże koszty logistyczne takiego systemu Odbierane są wyłącznie odpady kuchenne, które mieszczą się do wiaderek. Odpady ogrodowe i zielone należy zagospodarowywać we własnym zakresie lub w PSZOK-u Konieczność indywidualnego, częstego utrzymywania w czystości wiaderek

 

W związku z obowiązkiem prowadzenia selektywnej zbiórki bioodpadów w Polsce, a w najbliższych latach w całej Unii Europejskiej, rozwijać się będą kolejne systemy oraz modele zbierania i gromadzenia bioodpadów. Wraz ze wzrostem świadomości mieszkańców czystość frakcji bio będzie wzrastała oraz będą zbierane coraz większe ilości bioodpadów. Musi się to wiązać z systematycznym rozwojem i zwiększeniem liczby instalacji do biorecyklingu.

Do dzisiaj znane i uznawane przez BAT są tylko dwa rodzaje biorecyklingu: kompostowanie tlenowe, w wyniku którego powstaje tak potrzebny glebie kompost, oraz fermentacja beztlenowa, wynikiem której jest fermentat ciekły, fermentat stały i biogaz.

Kompostowanie można podzielić na trzy rodzaje:

• kompostowanie w kompostownikach przydomowych, ale ze względu na to, że procesy tam zachodzące przebiegają w sposób niekontrolowany, nadaje się on wyłącznie do zdrowych odpadów roślinnych, gdyż istnieje duże prawdopodobieństwo przetrwania chorobotwórczych patogenów, które mogą skazić następnie nasze uprawy,
• kompostowanie przemysłowe na pryzmach, do którego należy kierować przeważnie odpady roślinne. W kontrolowanym procesie przy stałym nawadnianiu i przerzucaniu powstaje kompost, który po przesianiu na sicie o oczkach 20 mm jest pełnowartościowym kompostem do stosowania w rolnictwie – oczywiście, po uzyskaniu odpowiednich certyfikatów jakościowych dopuszczających do stosowania w nawożeniu gleb,
• kompostowanie przemysłowe dwuetapowe. Pierwsza faza to intensywne kompostowanie w zamkniętych reaktorach z kontrolowaną wilgotnością, temperaturą i czasem przetrzymania, a druga to dojrzewanie w pryzmach z okresowym przerzucaniem, które ma zapobiegać zagniwaniu kompostu. Ostatecznie kompost jest przygotowywany jak wyżej i przekazywany do rolnictwa.

Do zagospodarowania odpadów kuchennych zdecydowanie bardziej nadają się różnego rodzaju instalacje do fermentacji. Istnieje wiele różnych odmian i sposobów klasyfikowania instalacji fermentacji. Są one dzielone ze względu na zawartość wody w odpadach, konstrukcję reaktorów itp. Najważniejszy podział wydaje się istnieć ze względu na temperaturę prowadzenia procesu, bo decyduje o konieczności lub braku konieczności stosowania higienizacji odpadu przed procesem. Powstający po procesie fermentat ciekły zgodnie z BAT może być stosowany w rolnictwie bez dalszego przetworzenia, ale ze względu na dużą intensywność odorową powinien być wprowadzany do gleby iniekcyjnie podczas orki. Fermentat stały należy poddać zgodnie z BAT procesowi kompostowania, aby stał się produktem mogącym mieć zastosowanie w rolnictwie.

Największą korzyścią w instalacjach fermentacji w porównaniu do kompostowania jest – oprócz zagospodarowania odpadów, zwłaszcza pochodzenia zwierzęcego i odchodów – uzysk biogazu, który jest źródłem odnawialnej energii. Biogaz zawiera do 55% metanu, który może napędzać pojazdy, być wtłaczany do sieci gazowej lub lokalnie spalany, a także może być źródłem prądu i ciepła.

Ważne jest, by całkowicie zmienić myślenie o bioodpadach. Powinny być one traktowane jako najcenniejszy surowiec, który może użyźniać glebę i być źródłem czystej, odnawialnej energii. Biorecykling to nasza najdalsza przeszłość i nowoczesna przyszłość gospodarki XXI wieku.

Andrzej Sobolak

prezes Zarządu Stowarzyszenia Biorecykling