Struktura i właściwości odpadów komunalnych z gospodarstw

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie
Nr 36
Maria Strzelczyk
STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI
ODPADÓW KOMUNALNYCH Z GOSPODARSTW WIEJSKICH
W ASPEKCIE MOŻLIWOŚCI ICH PRZETWARZANIA
I PRZEPISÓW PRAWNYCH
STRUCTURE AND PROPERTIES
OF MUNICIPAL WASTES FROM RURAL HOUSEHOLDS
IN THE ASPECT OF THE POSSIBILITIES OF THEIR PROCESSING
AND LEGAL REGULATIONS
SPIS TREŚCI
1. Wstęp ....................................................................................................................................................7
2. Cel i zakres pracy .................................................................................................................................9
3. Przegląd literatury ..............................................................................................................................10
4. Prawne podstawy gospodarowania odpadami komunalnymi .............................................................22
5. Metodyka badań .................................................................................................................................34
6. Wyniki badań i dyskusja ....................................................................................................................42
6.1. Ilość, skład morfologiczny i sitowy odpadów komunalnych powstających w domowych
gospodarstwach wiejskich .........................................................................................................42
6.2. Charakterystyka organicznych odpadów kuchennych ...............................................................62
6.3. Wartość nawozowa badanych kompostów.................................................................................70
6.4. Charakterystyka ilościowa i struktura materiałowa odpadów opakowaniowych .......................73
6.5. Odpady paleniskowe oraz problemy związane z ich wykorzystaniem w miejscu powstawania ..........................................................................................................................................80
7. Gospodarka odpadami w gminie ........................................................................................................87
8. Wnioski ..............................................................................................................................................99
9. Literatura ..........................................................................................................................................100
Streszczenie ..........................................................................................................................................107
Załącznik 1. Podstawowe pojęcia i definicje .......................................................................................111
CONTENTS
1. Introduction .........................................................................................................................................7
2. Purpose and scope of work ..................................................................................................................9
3. Literature review ...............................................................................................................................10
4. Legal basis for municipal waste management ...................................................................................22
5. Research methodology ......................................................................................................................34
6. Test results and discussion ................................................................................................................42
6.1. Quantity, morphological and sieve/screen composition of municipal wastes created in
rural households ........................................................................................................................42
6.2. Organic characteristics of kitchen wastes .................................................................................62
6.3. Fertilizer values of composts studied ........................................................................................70
6.4. Quantity characteristics and material structure of packing wastes ............................................73
6.5. Hearth wastes and problems regarding their utilization in the place of creation ......................80
7. Waste management in district/community ........................................................................................87
8. Conclusion .........................................................................................................................................99
9. References .......................................................................................................................................100
Summary ..............................................................................................................................................107
Annex 1. Basic terms and definitions ..................................................................................................111
STRESZCZENIE
Gospodarka odpadami jest jedną z dziedzin o znaczącym wpływie na jakość środowiska.
Celem badań prezentowanych w pracy było określenie ilości odpadów komunalnych powstających w gospodarstwach domowych na terenach wiejskich (gminy miejsko-wiejskie i gminy wiejskie),
ich składu sitowego i morfologicznego, jak również niektórych właściwości fizycznych i chemicznych
organicznych odpadów kuchennych oraz wybrane właściwości odpadów paleniskowych. Omówiono
korzyści i zagrożenia wynikające ze specyfiki postępowania z odpadami w gospodarstwach wiejskich.
W związku ze znaczącymi zmianami wprowadzanymi w ostatnim czasie w przepisach prawnych z
zakresu gospodarowania odpadami komunalnymi w pracy przedstawiono podstawy prawne z omawianego zakresu.
Badania przeprowadzono w latach 2011/2012 w 50 gospodarstwach domowych z czterech gmin
wiejskich i czterech gminach miejsko-wiejskich w południowo-zachodniej, zachodniej i centralnej
Polsce. Badania prowadzono w czterech sezonach, wykorzystując zmodyfikowaną metodę SWA
TOOL. Analizą objęto odpady komunalne z wyłączeniem odpadów wielkogabarytowych i remontowo-budowlanych. Wszystkie odpady zostały podzielone na pięć frakcji pod względem ich rozmiarów
(frakcja >100 mm, 40–100 mm, 20–40 mm, 10–20 mm oraz frakcja podsitowa <10 mm) oraz na 13
frakcji materiałowych, w ramach których wydzielono 36 podfrakcji. Analizy chemiczne oraz określenie właściwości fizycznych pobranych prób materiałów (odpadów kuchennych ulegających biodegradacji, kompostów i popiołów) wykonano zgodnie z obowiązującymi normami.
Średni wskaźnik nagromadzenia odpadów w gospodarstwach wiejskich objętych badaniami wyniósł ok. 180 kg∙M–1∙r–1, a różnice między wartościami tego wskaźnika w różnych rodzajach gmin nie
były istotne statystycznie. Zarówno ilość, jak i skład wytwarzanych odpadów ulegały pewnym zmianom w zależności od pory roku. Dotyczy to przede wszystkim frakcji OR1 02 (odpady z ogrodów
ulegające biodegradacji) i P13 (odpady z palenisk domowych). Wykazano, że wraz ze zwiększaniem
się liczby osób w gospodarstwie domowym maleje masa odpadów wytworzonych w przeliczeniu na
osobę.
Zgodnie z analizą składu frakcyjnego badanych odpadów odpady podfrakcji OR1 01 (odpady kuchenne ulegające biodegradacji) stanowiły największą część, średnio 40% całkowitej masy odpadów.
Średni wskaźnik nagromadzenia odpadów kuchennych wyniósł prawie 68 kg·M–1·r–1. Kolejną frakcją
o znaczącym udziale były odpady paleniskowe (P 13), których średni roczny udział w odpadach wynosił 15% (27% w sezonie zimowym). Odpady ogrodowe stanowiły 12% całkowitej masy odpadów
pochodzących z wiejskich gospodarstw, a ich udział w masie wyraźnie się zwiększa w sezonie wiosennym i letnim. Przeprowadzone badania wykazały, że odpady opakowaniowe stanowią ok. 20%
masy powstających odpadów komunalnych w gospodarstwach domowych na terenach wiejskich, a ich
średnia ilość wynosi ok. 32 kg·M–1·r–1. W strukturze procentowej masy poszczególnych frakcji materiałowych odpadów opakowaniowych dominowały odpady ze szkła (43%) i tworzyw sztucznych
(28%).
Znaczna część ludności na terenach wiejskich w mniej lub bardziej prawidłowy sposób zagospodarowuje odpady „u źródła”. Badania przeprowadzone w wybranej grupie gospodarstw wykazały, że
prawie 67% wytworzonych odpadów nie opuszcza terenu gospodarstwa. Odpady organiczne (frakcja
OR1) są najczęściej kompostowane w przydomowych kompostownikach, a wytworzone komposty,
mimo że nie są z reguły nawozami bogatymi w składniki pokarmowe czy substancję organiczną, mogą
być bezpiecznie zagospodarowywane na terenie posesji.
Często stosowaną praktyką na terenach wiejskich jest wykorzystywanie odpadów paleniskowych
do posypywania ścieżek lub wysypywane bezpośrednio na glebę w ustronnym miejscu posesji. Takie
postępowanie może prowadzić do zanieczyszczenia gleb i wód gruntowych między innymi metalami
ciężkimi zawartymi w popiołach, zwłaszcza cynkiem. Dodatkowo popioły z palenisk domowych charakteryzują się silną fitotoksycznością, co wykazano w przeprowadzonych testach.
W pracy omówiono najważniejsze problemy związane z gospodarowaniem odpadami na terenach
wiejskich oraz omówiono podstawy zarządzania gospodarką odpadami na terenie gminy. Przedstawiono możliwe do zastosowania systemy rozwiązań organizacji odbioru odpadów z gospodarstw domowych w gminach wraz z omówieniem zalet i wad danego systemu.
Wyniki przeprowadzonych badań świadczą o tym, że na ilość i skład morfologiczny wiejskich
odpadów komunalnych wpływa wiele czynników, takich jak: liczba osób pozostających we wspólnym
gospodarstwie domowym, zwyczaje żywieniowe, stopa życiowa mieszkańców, system ogrzewania
budynków, istnienie terenów zielonych wokół budynków oraz funkcja, jaką pełnią. Kompostowanie
odpadów organicznych (kuchennych i ogrodowych), stanowiących ok. 50% masy wszystkich odpadów powstających na terenie gospodarstwa, wpływa znacząco na zmniejszenie ilości odpadów odbieranych z terenu posesji. Odpowiedni dobór systemu gospodarowania odpadami w gminie oraz zastosowanie w praktyce wymagań zawartych w znowelizowanych przepisach prawnych dotyczących gospodarowania odpadami zapewnią zmniejszenie ilości odpadów trafiających na składowiska, uniknięcie powstawania dzikich wysypisk, a tym samym przyczynią się do poprawy czystości na terenach
wiejskich.
SUMMARY
Waste management is one of the fields of significant influence on quality of the environment.
The purpose of the studies presented in the paper was to specify the quantities of municipal
wastes produced in rural households (urban-rural districts and rural districts), their sieve and morphological composition as well as certain physical and chemical properties of organic kitchen wastes and
selected properties of hearth wastes. Discussed were the advantages and hazards resulting from the
specifics of procedures with wastes in rural households. In connection with the significant changes
introduced recently in legal regulations regarding municipal waste disposal, legal basis of the scope
discussed are presented in the paper.
The studies were conducted in the years 2011/2012 in 50 households from four rural districts and
four urban-rural districts in southwest, west and central Poland. The studies were conducted during
four seasons utilizing modified SWA TOOL method. The analysis covered municipal wastes with the
exclusion of large-size as well as building-repair wastes. All the wastes were divided into five fractions with respect to their dimensions (fractions >100 mm, 40–100 mm, 20–40 mm, 10–20 mm along
with sieved fractions of <10 mm) as well as into 13 material fractions within the framework of which
36 sub-fractions were separated. Chemical analyses and specification of physical properties of material
samples drawn (kitchen wastes undergoing biodegradation, composts and ashes) were carried out in
accordance with standards in force.
Average indicator of waste accumulation in rural households covered in the studies amounted approx. to 180 kg∙M–1∙y–1, and the differences among the values of this indicator in different types of
districts were not statistically significant. Both the quantity as well as composition of wastes produced
underwent definite changes depending on the season of the year. This relates first of all to fractions
OR1 02 (garden wastes undergoing biodegradation) and P13 (wastes from household hearths). It was
shown that together with increase in the number of persons, the mass of wastes generated per person
decreased.
In accordance with analysis of the fractional composition of wastes studied, the wastes of subfraction OR1 01 (kitchen wastes undergoing biodegradation) constituted the largest part, on average
40% of total mass of wastes. The mean indicator of kitchen wastes accumulated amounted to almost
68 kg·M–1·y–1. The consecutive fraction of considerable share constituted hearth wastes (P 13) whose
average annual share in wastes amounted to 15% (27% in winter season). Garden wastes formed 12%
of the total mass of wastes coming from rural households, and their share in mass clearly increases in
spring and summer seasons. The studies conducted showed that packing wastes constitute about 20 %
of the mass of municipal wastes generated in rural households, and their average quantity amounted
approx. to 32 kg·M–1·y–1. In percentage share of mass of individual material fractions, packing wastes
dominated wastes of glass (43%) and plastics (28%).
Considerable part of the inhabitants in rural areas recycle wastes “at source” in a more or less
proper manner. Studies conducted in selected group of households showed that almost 67% of waste
produced does not leave the household site. Organic wastes (fraction OR1) are most frequently composted in domestic composters and the composts generated, although as a rule not fertilizers rich in
nutritional components or organic substances, can be safely utilized on the property site.
Often the practice applied in rural areas is to utilize hearth wastes for scattering over footpaths or
dumped directly onto soil in secluded area of the property. Such procedure may lead to pollution of
soil and groundwater among others with heavy metals contained in ashes, especially zinc. In addition,
ashes from household hearths are characterized by strong phytotoxicity which was demonstrated in
tests conducted.
Discussed in the paper are the most important problems connected with waste disposal in rural areas and also discussed are the basis of waste management on district site. Presented are the applicable
systems of organizing waste collection from households in districts together with virtues and faults of
a given system.
Results of the studies conducted testify that several factors have influence on the quantity and
morphological composition of rural municipal wastes, such as: number of persons living in joint
household, nutritional customs, living standard of the residents, heating system of buildings, existence
of green areas around the buildings and the functions they perform. Composting of organic wastes
(kitchen and garden) constituting about 50% mass of all the wastes that are generated on the household
site, have significant influence in reducing the quantities of wastes collected from the property site.
Appropriate selection of waste management system in a district and application in practice of requirements contained in the amended legal regulations concerning waste management ensures reduction in
the quantity of wastes reaching the waste dump, avoiding formation of wild dumps, and to simultaneously cause improvement in the cleanliness of rural areas.