Technologia, funkcje, koszty i perspektywy rozwoju instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów
Może nim być instalacja termicznego przetwarzania odpadów lub instalacja MBP, obsługująca co najmniej obszar zamieszkały przez 120 tys. osób. Instalacja termiczna zalecana jest dla terenów regionów powyżej 300 tys. mieszkańców. System opiera się na kilku zasadach. Są to: hierarchia sposobów postępowania z odpadami, zasada bliskości, zasada ?zanieczyszczający płaci?, zasada przezorności i rozszerzona odpowiedzialność producenta. Służą one promowanemu w ostatnim okresie przez Unię Europejską tworzeniu gospodarki o zamkniętym obiegu surowców. Idea ta ma na celu maksymalizację ponownego wytwarzania surowców pozyskanych z elementów zużytych i zminimalizowani wykorzystania w gospodarce surowców pierwotnych. Towarzyszy temu zmiana gospodarki na zeroodpadową. Działania te zostały opisane w materialne pn. ?Ochrona środowiska; wyższe docelowe poziomy recyklingu impulsem do przejścia do gospodarki o obiegu zamkniętym ? o trwałym wzroście i z nowymi miejscami pracy?, opublikowanym na stronie www.europa.eu/rapid/pressrelease_ IP-14-763_pl.htm. Założenia tam zawarte znacząco podnoszą poziomy recyklingu odpadów, w związku z czym do 2030 r. mają one wynieść 70% i 80% dla odpadów opakowaniowych. Od 2025 r. ma także obowiązywać całkowity zakaz składowania odpadów nadających się do recyklingu. Założenia te przekładają się na rozwiązania, jakie należy wdrożyć, tworząc system zbierania i zagospodarowania odpadów w Polsce. Organizacja zagospodarowania odpadów W Krajowym Planie Gospodarki Odpadami w przypadku regionów poniżej 300 tys. mieszkańców zaleca się instalację do mechaniczno- biologicznego przetwarzania zmieszanych odpadów komunalnych (MBP). Można również zastosować instalację do mechaniczno-biologicznego suszenia (MBS), która przygotowuje odpady do wykorzystania jako półprodukt do produkcji paliwa alternatywnego (RDF). Z kolei dla regionów z większą niż 300 tys. liczbą mieszkańców proponuje się instalację do termicznego przekształcania odpadów. Są to tylko zalecenia, niemniej w większości implementowane bezpośrednio w dokumentach
planistycznych. Do instalacji regionalnych obligatoryjnie trafiać powinny trzy określone w ustawie strumienie odpadów: odpady zmieszane, zielone oraz odpady po sortowaniu przeznaczone do składowania. Zasadność tego typu konstrukcji systemu może być przedmiotem dyskusji, jednak ustala ona zasady pomocne podczas tworzenia wojewódzkich planów gospodarki odpadami. Listę gmin wchodzących w skład poszczególnych regionów oraz wykaz instalacji posiadających status RIPOKów, a także instalacji zastępczych zawiera uchwała sejmiku województwa w sprawie wykonania WPGO. Mimo fakultatywnej delegacji ustawowej dla ministra środowiska, do tej pory nie wydano rozporządzenia określającego standardowy kształt takiego
dokumentu.
Instalacja MBP w systemie
Zakład z instalacją MBP, będący podstawowym elementem systemu zagospodarowania odpadów w Polsce, ma swoje ugruntowane długoletnią praktyką miejsce w systemie. W obiektu w standardowej konfiguracji wchodzą następujące elementy: sortownia, kompostownia/biostabilizacja tlenowa i kwatera deponowania odpadów. Mając na uwadze poprawę efektywności ekonomicznej eksploatacji zakładu, dodaje się czasami instalację fermentacji z energetycznym wykorzystaniem tak uzyskanego biogazu. Po tym etapie przetwarzania biologicznego należy jednak zapewnić stabilizację tlenową przefermentowanego materiału. Biorąc pod uwagę aktualną sytuację w Polsce, zakład MBP staje się podstawowym ogniwem systemu gagospodarowania odpadów. Wraz z rozwojem selektywnej zbiórki jego funkcja staje się zbliżona się do tej, jaką pełnił on np. w modelu niemieckim.
Budowa sześciu spalarń w Polsce poza ich niedostateczną ilością i niewystarczającą sumaryczną wydajnością nie zapewni pokrycia zapotrzebowania w tym zakresie w skali kraju. Wszystkie budowane obecnie spalarnie są instalacjami przeznaczonymi do spalania niskokalorycznych odpadów
zmieszanych o kaloryczności 8-10 MJ/kg. Ich wydajność dla poszczególnych regionów wydaje się przeszacowana dla tego strumienia odpadów, co w przyszłości może skutkować brakiem odpowiedniej ilości odpadów o potrzebnych parametrach energetycznych. Instalacje te nie zapewniają także
osiągania poziomów recyklingu i przygotowania do ponownego użycia, do czego Polska jest zobowiązana. Taka koncepcja planowania system zagospodarowania odpadów ma znamiona braku racjonalnego i kompleksowego podejścia do gospodarki odpadami. Brakuje bowiem elementu przygotowania odpadów surowcowych do recyklingu, co następuje w instalacjach MBP, oraz zagospodarowania frakcji kalorycznej wydzielanej w części mechanicznej instalacji. Budowane obecnie spalarnie nie będą w stanie przyjąć takiego strumienia odpadów. Brakuje także innych komplementarnych
propozycji rozwiązania tej kwestii. Problem ten radykalnie zwiększy się w 2016 r. wraz z wejściem w życie zakazu składowania odpadów o kaloryczności powyżej 6 MJ/kg. Składowiska odpadów w świetle uwarunkowań prawnych, zakazujących składowania odpadów nieprzetworzonych,
nie mogą stanowić samodzielnego elementu systemu zagospodarowania odpadów, a jedynie jego element składowy. Ogromną rolę w systemie odgrywa system zbierania odpadów, wpływa on bowiem na potencjalne możliwości osiągania zakładanych celów ekologicznych poszczególnych inwestycji. Odpady zmieszane dostarczane do najbardziej nawet technologicznie wyrafinowanej instalacji MBP nie zapewnią pożądanych efektów ekonomicznych i środowiskowych. Wymagają też zwiększonych nakładów finansowych na ich zagospodarowanie.
Uwarunkowania ekonomiczne
W aktualnych realiach brakuje alternatywy dla zakładu MBP w zakresie zagospodarowania odpadów zgodnie z wymaganiami obecnego i wchodzącego w życie prawodawstwa. Spalarnie obecnie nie są bowiem taką alternatywą. Nie zapewniają one poziomów recyklingu i przygotowania do ponownego
użycia. Aby budowa i późniejsza eksploatacja zakładu MBP miała sens w aspekcie stricte ekonomicznym, koszty przetwarzania odpadów w technologii MBP winny być niższe niż koszty spalania lub deponowania ich na składowisku, o ile jest to dopuszczalne. Koszty przyjęcia odpadów do spalarni zawierają się zgodnie z założeniami w przedziale 350-500 zł/Mg. Jest to cena znacznie wyższa niż obecne stawki proponowane w zakładach z instalacjami MBP. W aktualnej sytuacji prawnej i rynkowej koszty składowania jako alternatywy dla innych metod zagospodarowania odpadów dzielą się mniej więcej po połowie na koszty operacyjne i opłaty za korzystanie ze środowiska za składowanie, co przekłada się na ok. 180-250 zł/Mg. Niższe ceny z pewnością nie są oparte na rachunku ekonomicznym, obejmującym wszystkie elementy kosztowe. Inne koszty składowania, np. kary za nierealizowanie poziomu redukcji odpadów biodegradowalnych kierowanych do składowania w dniu dzisiejszym nie stanową elementu kosztowego
składowania. W przypadku zakładu MBP sytuacja jest znacznie trudniejsza. Koszty operacyjne stanowią istotny element kosztowy rekompensowany częściowo przez znacznie niższą kwotę opłaty za korzystanie ze środowiska. Wynika to z mniejszego strumienia odpadów kierowanego do składowania
oraz niższych stawek jednostkowych za składowanie odpadów przetworzonych, głównie o kodzie 19 12 12, i pozostałości po biostabilizacji. Jest to skutkiem ubytków technologicznych w procesie biostabilizacji/ kompostowania oraz fermentacji, jeśli takowa występuje oraz zmniejszenia
strumienia o ilość wysegregowanych surowców wtórnych. Dodatkowy przychód może zapewnić sprzedaż energii elektrycznej i/lub cieplnej, powstającej wskutek wykorzystania biogazu w instalacji fermentacji. Przychód ten okupiony jest jednak wyższymi kosztami eksploatacyjnymi. Niewielkim
strumieniem przychodów jest opłata od organizacji odzysku za wykonanie obowiązku odzysku i recyklingu. Jej wartość okazuje się niewspółmiernie niska w stosunku do rzeczywistych kosztów zbierania i nie ma istotnego wpływu na ekonomikę zakładu. Zmiany w ustawie o opakowaniach i odpadach opakowaniowych dają nadzieję na urealnienie odpowiedzialności producenta za wprowadzane na rynek opakowania. Zatem składniki kosztowe i przychodowe, poza sprzedażą surowców wtórnych podlegających zmiennym fluktuacjom rynkowym oraz kosztom stricte eksploatacyjnym (zakup energii, płace, podatki?), w dużej mierze zależą od zmiennych uwarunkowań prawnych. Przykładem może być zmiana rozporządzenia zezwalającego
na wykorzystanie kompostu niespełniającego wymagań (kod 19 05 03) do tworzenia warstwy przesypkowej. Poza dodatkowym kosztem opłaty marszałkowskiej wiąże się to z pozyskaniem z innych źródeł materiałów mineralnych w celu tworzenia tejże warstwy. Dodatkowym ubocznym antyśrodowiskowym kosztem jest szybsze zapełnienie się tak eksploatowanego składowiska. W obecnym stanie prawnym nie można wykorzystać produktu MBP na cele bieżącej budowy okrywy rekultywacyjnej. Chcąc ograniczyć patologie występujące w tym zakresie, stworzono zapis wątpliwy pod
względem ekonomicznym i ekologicznym. Ekonomika RIPOK-ów Regionalna instalacja przetwarzania odpadów komunalnych, która funkcjonuje jako
podmiot gospodarczy, musi bilansować przychody z kosztami i zależnie od posiadanego statusu generować zysk lub co najmniej nie przynosić straty. Głównymi składnikami kosztów są: koszty osobowe, czynników energetycznych, remontów i zakupu części zamiennych, podatków oraz opłaty
za korzystanie ze środowiska. Do wydatków należą nakłady na odtworzenie majątku oraz modernizację i rozbudowę instalacji, np. w związku ze zmianą prawodawstwa. Poszczególne składniki kosztów oraz ich wzajemne relacje uzależnione są od wielu czynników ? rodzaju zastosowanej technologii, wprowadzonych rozwiązań technicznych, poziomu automatyzacji procesu oraz stopnia zużycia majątku. Przychody pochodzą z dwóch zasadniczych
strumieni finansowych ? z opłaty za przyjęcie odpadów oraz sprzedaży wysegregowanych surowców wtórnych. Te pierwsze są w miarę stabilne i uzależnione tylko od strumienia odpadów na wejściu oraz stosowanej polityki cenowej. Z kolei sprzedaż surowców wtórnych zależy od wielu czynników
zewnętrznych, m.in. ich zawartości w strumieniu odpadów na wejściu do instalacji, stopnia ich czystości oraz aktualnej sytuacji na rynku surowców wtórnych, bowiem ceny podlegają znacznym wahaniom. Surowce wtórne jako substytuty materiałów pierwotnych w naturalny sposób są z nimi skorelowane. Kwoty przychodów ze sprzedaży surowców wtórnych mogą stanowić od 5% do nawet 20% przychodów za przyjęcie odpadów w przypadku odpadów zmieszanych. W odniesieniu do odpadów pochodzących z selektywnej zbiórki tego typu proporcje mogą się być korzystniejsze.
Produkcja RDF-u
W zależności od strumienia przetwarzanych odpadów oraz od lokalizacji względem potencjalnych odbiorców RDF-u należy po analizie ekonomicznej podjąć decyzję o odpowiedniej konfiguracji instalacji. Mając na uwadze parametry paliwa, można określić jego ilość, biorąc pod uwagę strumień odpadów na wejściu do instalacji. Dla małego strumienia korzystniejszym rozwiązaniem wydaje się podjęcie współpracy z instalacją produkującą RDF na większą skalę niż produkowanie go w niewielkich ilościach przy wysokich kosztach jednostkowych. Wiele nowo budowanych instalacji MBP/MBS posiada moduł wydzielania frakcji kalorycznej, będącej surowcem do wytwarzania RDF-u. Część z nich dysponuje także instalacją do produkcji
finalnej paliwa RDF. Instalacja zazwyczaj składa się z ciągu technologicznego w postaci przygotowania wsadu, rozdrabniarki, doczyszczania i odpowiedniego systemu magazynowania. Czasami instalacje te wzbogacone są także o element suszenia paliwa, np. z wykorzystaniem ciepła odpadowego, pochodzącego z układów kogeneracyjnych, zasilanych gazem składowiskowym. Możliwe jest także użycie ciepła z kogeneracji zasilanej gazem z modułu stabilizacji beztlenowej. Podstawowym parametrem, jaki należy wziąć pod uwagę, są uwarunkowania ekonomiczne i technologiczne. Mając określony strumień odpadów, z którego wydzielamy frakcję kaloryczną, należy dokonać analizy zasadności produkcji finalnego RDF-u w skali,
jaką dysponujemy. Parametry paliwa, określane przez dotychczas jedynych masowych odbiorców RDF-u, czyli cementownie, są powszechnie znane. Wymagana kaloryczność winna być wyższa niż 18 MJ/kg, a zawartość chloru i siarki nie może przekraczać 1%. Mile widziane przez odbiorców jest osiąganie wyższej kaloryczności oraz niższy poziom niepożądanych zanieczyszczeń. Szczegółowe dane i wymogi dostępne są bezpośrednio w cementowniach lub w skupiającym je Stowarzyszeniu Producentów Cementu. Powszechnie wiadomo, że aby być partnerem finalnego odbiorcy,
należy zapewnić odpowiednio duży strumień paliwa o stabilnej i powtarzalnej jakości. Osiągnięcie tego przez małą instalację może okazać się dość trudne. Dlatego wskazana jest specjalizacja w tym zakresie i dogłębna analiza ekonomiczna oraz rynkowa, dotycząca planowanych przedsięwzięć
inwestycyjnych. Sprzedaż półproduktu, jakim jest wysegregowana z odpadów komunalnych frakcja kaloryczna, pozostaje czasami jedynym sposobem
zagospodarowania tego typu odpadu. Koszt waha się w dość szerokim zakresie. Decydującymi parametrami są jakość produktu oraz oddalenie źródła wytwarzania od lokalizacji odbiorcy. Generalnie półprodukt wydzielony za pomocą separacji optopneumatycznej posiada wyższe cechy użytkowe
i stabilniejsze parametry jakościowe. Instalacje niemające tego typu wyposażenia muszą liczyć się z wyższymi kosztami zagospodarowania. Ponieważ cementownie zlokalizowane są głównie w Polsce południowej i południowo-wschodniej, koszty transportu stanowią istotny element kalkulacyjny
kosztu dostawy paliwa do cementowni. Generalnie ceny na północy kraju są wyższe ze względu na ten element składowy kosztów. Jedyna cementownia zlokalizowana w Polsce centralnej ? ?Kujawy? ? nie ma możliwości przyjęcia wytwarzanego w jej regionie strumienia frakcji kalorycznej.
Planując budowę instalacji, należy także brać pod uwagę zmienną koniunkturę na rynku cementu oraz okresowe przerwy remontowe, jakie mają miejsce w każdej cementowni. Przekłada się to na brak odbioru i konieczność wstrzymania produkcji RDF-u lub jego magazynowanie go. Nowy kierunek zagospodarowania frakcji kalorycznej to wykorzystanie jej w lokalnych ciepłowniach komunalnych. W polskich uwarunkowaniach prawnych i ekonomicznych idea ta nie zyskała dostatecznego wsparcia. Przyczynia się do tego brak korzystnych regulacji i nieokreślona przyszłości wskutek braku ustaw wchodzących w skład tzw. trójpaku. Inwestorzy, mając na uwadze duże ryzyko, niechętnie angażują się w te działania.
Co dalej z MBP?
Instalacje MBP tworzące wraz z budowanymi instalacjami termicznymi szkielet systemu zagospodarowania odpadów w Polsce będą jego kluczowymi elementami przez najbliższe lata. Wprowadzane na poziomie europejskim zmiany w podejściu strategicznym do gospodarki odpadami implementowane
na gruncie polskiego prawodawstwa wymuszają ciągłe ewolucje systemu. Założenia są ambitne, jednak obecnie trudno przewidzieć, w jakim kierunku w zakresie realizacji tych założeń pójdą zmiany na poziomie operacyjnym. Obecnie proponowane zmiany w ustawodawstwie polskim także mogą mieć istotny wpływ na miejsce i rolę instalacji MBP w systemie zagospodarowania odpadów. Zniesienie limitu wielkości instalacji i dopuszczenie tych o mniejszej wydajności (nie obsłuży 120 000 mieszkańców) może spowodować drastyczny wzrost konkurencji oraz problemy z kontrolą tak dużej ilości
rozproszonych podmiotów. Łatwiej będzie wtedy o nieprawidłowości. Dla obecnie działających, prawidłowo prowadzonych instalacji regionalnych może to stanowić istotne zagrożenie, powodujące per saldo obniżenie standardów ochrony środowiska. Zmiana ta premiuje także zarządzających instalacjami, którzy, mając trzy lata na dostosowanie, nie podjęli żadnych działań, licząc na rozwiązanie ?problemu? poprzez zmianę ustawy. Jest to postępowanie niesprawiedliwe i podważające zaufanie do państwa oraz stanowionego prawa. Zmiana polityki regionalnej i dopuszczenie
de facto likwidacji regionów poprzez uznanie za region całego województwa, także będzie skutkować zamieszaniem i zmianami w działaniu systemu. Wprowadzenie instalacji termicznego przetwarzania odpadów jako instalacji ponadregionalnej bez żadnych warunków i ograniczeń spowoduje, że ratując jedne instalacje budowlane bez uprzedniej analizy ilości odpadów, skaże się na problemy lub wręcz likwidację instalacje dotychczas działające. Takie ponadregionalne ukierunkowanie odpadów może mieć uzasadnienie tylko w przypadku braku możliwości ich zagospodarowania na danym obszarze. Należy mieć na uwadze fakt, że nie tylko instalacje termiczne, ale i większość instalacji MBP budowanych jest w ramach współfinansowania ze środków unijnych, z uwzględnieniem osiągnięcia efektu ekologicznego. Administracyjne bezwarunkowe skierowanie odpadów może mieć fatalne skutki dla stabilności działania systemu oraz dla kosztów jego funkcjonowania, które poniosą mieszkańcy. Nowy sposób przetwarzania odpadów w procesie
cieplnomechanicznym bez jego zdefiniowania i określenia parametrów może tworzyć pole do nadużyć. Wprowadzając nowe technologie należy w miarę potrzeb precyzyjnie określać ich uwarunkowania techniczne. Proponowana zmiana rozporządzenia w sprawie MBP stawia pod znakiem zapytania wiele elementów obecnie działającego systemu, wskutek nie zawsze uzasadnionych zmian. System gospodarki odpadami z pewnością wymaga zmian,
jednak aby nie burzyć jego podstaw, należy wprowadzać je w ramach ewolucji, pozwalając zarządzającym instalacjami i organizatorom systemu na przygotowanie się do ich wdrożenia. Zakład z instalacją MBP, działając w określonym otoczeniu, winien uwzględniać wszystkie czynniki zewnętrzne. Minimalizując koszty i wykorzystując efekt skali, trzeba wziąć pod uwagę rosnące w tej sytuacji koszty logistyki, związane z ewentualnym stworzeniem stacji przeładunkowych. Selektywne zbieranie odpadów, przynoszące lepsze efekty na etapie przetwarzania, generują wyższe koszty logistyczne. Także konstrukcja technologiczna zakładu MBP winna być spójna z systemem zbierania i transportu odpadów na danym terenie. Zagospodarowanie frakcji niemożliwej do wykorzystania w ramach recyklingu materiałowego wymaga przewidzenia jego zbycia, np. w postaci paliwa alternatywnego.
Wszystkie te czynniki wpływają na ekonomikę działania, a ich koszty winny być pokryte z opłaty pobieranej za przyjęcie odpadów do zagospodarowania oraz sprzedaży surowców wtórnych. Tak zbilansowane działanie zapewni trwałość instalacji oraz wygeneruje wpływy pieniężne na odtworzenie majątku i jego modernizację. Biorąc pod uwagę ograniczenia prawne składowania oraz niedostateczne moce instalacji termicznego przekształcania odpadów, instalacje MBP jeszcze długo będą w Polsce zasadniczym ogniwem systemu zagospodarowania odpadów. Natomiast zmiany winny mieć charakter długookresowy i strategiczny, a także nie mogą zaskakiwać nowymi rozwiązaniami, wprowadzanymi często z uwagi na jednostkowe potrzeby.