Recykling odpadów komunalnych w Polsce

Archives of Waste Management
Archiwum Gospodarki Odpadami
and Environmental Protection
http://ago.helion.pl
ISSN 1733-4381, Vol. 5 (2007), p-51-62
Recykling odpadów komunalnych w Polsce
Alwaeli M, J.Foks
Katedra Technologii i Urządzeń Zagospodarowania Odpadów, Politechnika Śląska,
ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice
tel. (+48 32 264 21 15), fax (+48 32) 237 11 67,
e-mail: [email protected]
Streszczenie
W Polsce na składowiskach zalega 1752,6 mln. Mg odpadów (stan na koniec 2005 roku). Z
ogólnej ilości wytworzonych odpadów komunalnych w 2005 roku tj. 9354,3 tys. Mg , na
składowiskach trafiło aż 8623 tys. Mg. Odpady te oprócz degradacji środowiska,
zajmowania obszarów oraz ogromnych środków finansowych przeznaczonych na budowę i
utrzymywanie składowisk, stanowią potencjalne źródło wtórnych surowców i paliw.[1]
W tym artykule będzie omawiany stań zbiórki oraz recyklingu odpadów komunalnych w
Polsce, koszty ponoszone w procesach pozyskiwania i wykorzystania odpadów
komunalnych jako substytutów surowców pierwotnych.
Abstract
Recycling of MSW in Poland
In Poland’s landfill cover 1752,6 millions Mg of wastes (state on end 2005 year). Wastes
these except degradation of natural environment, field occupying and the huge financial
means designed for building and keep up the landfills, they proclaim the potential source of
secondary materials and fuels.
It in this article will be discuss the collection condition and recycling of municipal wastes,
costs of the logging and utilization the municipal wastes as substitutes of raw materials
processes.
1. Wstęp
Wraz z rozwojem cywilizacji zwiększa się ilość i różnorodność produkowanych na świecie
odpadów. Pociąga to za sobą wymóg opracowywania coraz to nowszych metod
odzyskiwania z odpadów surowców zdatnych do ponownego wykorzystania. Takie
52
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
składniki odpadów komunalnych jak makulatura, szkło, tworzywa sztuczne, metale czy
tekstylia mogą być odzyskiwane i poddawane dalszej przeróbce, a następnie ponownie
użyte.
Racjonalna gospodarka odpadami komunalnymi stanowi jeden z najpoważniejszych
problemów współczesnej cywilizacji. Zauważany w ostatnich latach rozwój gospodarczy
oraz postęp techniczny spowodował, iż człowiek stał się największym producentem
odpadów. Współczesny model cywilizacji charakteryzuje się wzrostem wykorzystania
surowców pierwotnych w celu podnoszenia komfortu życia oraz systematycznym
zwiększaniem produkcji. Wynikiem takich działań jest wzrost ilości wytwarzanych
odpadów. Recykling obok redukcji u źródła, stanowi jedną z technik przeciwdziałania
powstawaniu odpadów prowadzącą do ograniczenia strumienia odpadów skierowanych na
składowiska oraz ich uciążliwości dla środowiska. Recyklingiem objęte są głównie: złom
metali żelaznych i nieżelaznych, szkło, makulatura, tworzywa sztuczne, które w trakcie
produkcji i użytkowania utraciły w całości lub częściowo właściwości surowców
pierwotnych. Odpady te za pomocą odpowiednio dobranych procesów można wykorzystać
jako substytuty surowców pierwotnych [2]
Wzrastająca produkcja stałych odpadów komunalnych osiągnęła punkt w którym musi ulec
zmianie polityki postępowania z odpadami przez, wprowadzenie programów minimalizacji
odpadów. Minimalizacja, polegająca na redukcji u źródeł oraz recyklingu odpadów do
ponownego użytkowania jak również do produkcji nowych wyrobów.[3-5]
Recykling odpadów komunalnych jest globalnym problemem. Pod koniec XX i na początku
XXI wieku stał się centrum zainteresowania wielu prac. Prace na temat recyklingu były
prowadzone przez różnych autorów takich jak: (Charles R. Rhyner 1998), (Vinod K.
Sharma, Pieter van Beukering , Barnali Nag 1994), (Giuseppe Di Vita 2006), (Brenton
L. Fletcher, Michael E. Mackay 2005), (E. Hsu, C.-M. Kuo 2005) oraz (A. Haque, I.M.
Mujtaba, J.N.B. Bell 2000). Autorzy prac analizowali różne modele mikroekonomiczne, które
rozważały opłacalność ekonomiczną recyklingu odpadów komunalnych jak również sposoby
zmniejszenia wartości aktualnej i przyszłych kosztów związanych z gospodarką odpadami.[611]
2. Zbiórka odpadów tworzywa sztuczne, makulatury, szkła oraz opakowania
metalowe
Składniki odpadów komunalnych jak makulatura, szkło, tworzywa sztuczne, metale mogą
być selektywne zbierane i poddawane dalszej przeróbce, a następnie ponownie użyte. W
ostatnich latach zaobserwowano wzrost selektywnej zbiorki odpadów w Polsce. Jak widać
na poniższym wykresie (Rys.1.1) ilość zbieranych odpadów z tworzyw sztucznych wzrasta z
każdym rokiem. W latach 2002-2005 wzrost ten wyniósł ok. 10 tys. Mg rocznie.
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 1(2005)
53
41,3
2005
2004
31,3
2003
25
2002
17
2001
13
0
10
20
30
40
tys. Mg
Rys. 1.1: Wyselekcjonowane tworzywa sztuczne w latach 2001-2005 [12-16]
Pomimo, że zbieranie makulatury nie jest dla społeczeństwa już tak opłacalne jak kiedyś, to
ilość ta wzrasta z każdym rokiem (Rys. 1.2). Ilość wyselekcjonowanej makulatury w latach
2001-2003 waha się w granicach 42-45 tys. Mg, natomiast w roku 2004 nastąpił wzrost aż o
21,7 tys. Mg, a w roku 2005 o 29,1 tys. Mg.
2005
95,8
66,7
2004
45
2003
2002
43
2001
42
0
20
40
60
80
100
tys. Mg
Rys. 1.2: Wyselekcjonowana makulatura w latach 2001-2005 [12-16]
54
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
Ilość zebranego szkła w roku 2001 wyniosła 86 tys. ton, po czym w roku 2002 nastąpił
gwałtowny spadek do 48 tys. Mg W kolejnych latach liczba ta rosła, w roku 2003 o 12 tys.
Mg, w 2004 o 13,4 tys. Mg, a w roku 2005 aż o 25,8 tys. Mg.
99,2
2005
73,4
2004
60
2003
48
2002
86
2001
0
20
40
60
80
100
tys. Mg
Rys. 1.3: Wyselekcjonowane szkło w latach 2001-2005 [12-16]
Najczęściej występującym metalem w odpadach komunalnych jest stop aluminium. Ze
względu na małą masę wykorzystywany jest do przechowywania środków spożywczych,
głównie napojów. Jak widać na po niższym rysunku (Rys.1.4) ilość wyselekcjonowanych
odpadów metalowych w latach 2001-2005 różni się znacząco. Ilość zebranych opakowań
metalowych w latach 2001-2003 wzrosła z 7 tys. Mg do 15 tys. Mg, po czym nastąpił nagły
spadek utrzymujący się do roku 2005, kiedy to powtórzyła się sytuacja z roku 2001.
Zawartość metali w odpadach komunalnych wynosi ok. 5% ich masy.
55
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 1(2005)
2005
7,2
2004
9,7
15
2003
9
2002
7
2001
0
5
10
15
tys. Mg
Rys.1.4: Wyselekcjonowane metale w latach 2001-2005 [12-16]
Poniżej przedstawiono ilości wyselekcjonowanego szkła, tworzyw sztucznych, makulatury i
opakowań metalowych w latach 2001-2005
100
[tys. Mg]
80
60
40
20
0
2001
2002
2003
2004
2005
lata
Szkło
Makulatura
Tworzywa sztuczne
Opakowania metalowe
Rys.1.5: Ilość wyselekcjonowanego szkła, tworzyw sztucznych, makulatury i
opakowań metalowych w latach 2001-2005 [12-16]
56
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
Jak widać na wykresie zbiorczym (Rys.1.5) stabilnym wzrostem selektywnej zbiórki (ok. 10
tys. Mg rocznie) charakteryzują się odpady tworzyw sztucznych. W okresie 2001-2005
największym wzrostem zbiórki odznacza się makulatura, w tym czasie nie nastąpił żaden
spadek. Natomiast w przypadku szkła po roku 2002, w którym nastąpił gwałtowny spadek
jego zbiórki, rozpoczął się jednostajny wzrost. Niestabilna jest sytuacja w przypadku
opakowań metalowych, po niskim wzroście ( 2 tys. Mg w roku 2002 i 6 tys. Mg w roku
2003) nastąpił spadek utrzymujący się w następnych latach. W tej sytuacji
najefektowniejsza wydaje się selektywna zbiórka kolejno makulatury, tworzyw sztucznych i
szkła.
2. Uzyskane poziomy recyklingu
Roczne poziomy recyklingu poszczególnych odpadów opakowaniowych w % zostały
określone w Ustawie z dnia 11 maja 2001 roku o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie
gospodarowania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej.
W ostatnich latach zauważyć można zmiany w podejściu do gospodarki odpadami. Odzysk i
recykling odpadów jako surowce wtórne stał ważnym elementem w polityce postępowania z
odpadami.
Poziom recyklingu odpadów rośnie z każdym rokiem jest to ściśle związane ze zwiększającą
się świadomością społeczeństwa w zakresie ochrony środowiska oraz odgórnym nakazem
segregacji odpadów.
Stłuczka szklana jest jednym z niewielu surowców wtórnych, który stwarza bezpośrednią
możliwość jej wykorzystania przy produkcji szkła. Stłuczka powinna być pod względem
wielkości drugim po piasku składnikiem do wytopu szkła (przed sodą i wapniem). Korzyści
płynące z dodatku stłuczki szklanej do wsadu surowcowego podczas produkcji szkła
sprawiają, że poziom recyklingu tego surowca wtórnego ciągle wzrasta (Rys.2.1). Wzrost
ten wynosi ok. 10% rocznie.
57
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 1(2005)
38,4
lata
2005
31,2
2004
20,4
2003
0
10
20
30
40
Osiągnięty poziom recyklingu [%]
Rys. 2.1: Osiągnięty poziom recyklingu szkła w latach 2003-2005 [14-16]
Jak widać na poniższym wykresie (Rys.2.2) poziom recyklingu tworzyw sztucznych wzrasta
z każdym rokiem. W 2003 roku wynosił 16,8 %, natomiast w 2005 wzrósł prawie
dwukrotnie tzn. do 30,3 %.
30,3
lata
2005
22,4
2004
16,8
2003
0
5
10
15
20
25
30
35
Osiągnięty poziom recyklingu [%]
Rys. 2.2: Osiągnięty poziom recyklingu tworzyw sztucznych w latach 2003-2005 [14-16]
Makulatura jest doskonałym surowcem do produkcji papieru. Trzeba jednak zaznaczyć, że
wyprodukowany z makulatury papier jakościowo znacznie odbiega od produktu
pierwotnego. W przemyśle papierniczym makulatura może stanowić aż 40-70% wsadu
58
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
surowcowego.
Poziom recyklingu makulatury wzrasta z każdym rokiem (Rys. 2.3). W roku 2004 wzrost
ten wyniósł 4,1 %, natomiast w 2005 roku 8,4 %.
Rok
2005
65,4
57
2004
52,9
2003
0
10
20
30
40
50
60
70
Osiągnięty poziom recyklingu w %
Rys. 2.3: Osiągnięty poziom recyklingu makulatury w latach 2003-2005 [14-16]
Gwałtowny wzrost recyklingu aluminium przypada na rok 2005 (Rys. 2.4). Wtedy to
recyklingowi poddano aż 86,7% odpadów aluminiowych, natomiast rok wcześniej zaledwie
33,3%
59
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 1(2005)
Aluminium
86,7
lata
2005
33,3
2004
27,1
2003
0
20
40
60
80
Osiągnięty poziom recyklingu [%]
Rys. 2,4: Osiągnięty poziom recyklingu opakowań z aluminium i z blachy białej i lekkiej
innej niż aluminiowa latach [14-16]
3. Koszty pozyskiwania i wykorzystania surowców wtórnych
Na koszt uzyskania surowców wtórnych składają się poszczególne koszty jednostkowe:
Ponoszone przez dostawców:
- Pozyskania odpadów
- Transportu do zakładów segregacji
- Segregacji
Ponoszone przez zakłady wykorzystujące odpady jako surowce wtórne:
- Oczyszczania
- Przetwarzania
Inne:
- Administracyjne, edukacyjne i kontrolne
Do powyższych kosztów należy również dodać koszty amortyzacji, remontów i konserwacji
urządzeń i pojazdów potrzebnych do pozyskania i wykorzystania surowców wtórnych,
koszty magazynowania oraz koszty podatków (np. podatek od nieruchomości, podatek od
środków transportu).
Koszty pozyskania surowców zależą od rodzaju odpadu i metody zbiórki. Najdroższy jest
koszt pozyskania odpadów w drodze ich selektywnej zbiórki, lecz są one wtedy wysokiej
jakości.
Tabela 3.1. Koszt selektywnej zbiórki odpadów i ceny surowców wtórnych w 2004 roku w
zł/Mg [17]
Rodzaj surowca
wtórnego
Koszt selektywnej
zbiórki, zł/Mg
Cena surowca
wtórnego, zł/Mg
60
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
Papier i tektura
Szkło
Tworzywa sztuczne
Aluminium
Blacha biała
67
100-156
500
1160
204
120
40-120
200-1000 (śr.650)
3700
350-450
Powyższa tabela pokazuje koszty selektywnej zbiórki papieru i tektury, szkła, tworzyw
sztucznych, aluminium i blachy białej oraz ceny surowców wtórnych pozyskanych w
wyniku selektywnej zbiórki tych odpadów w roku 2004. Cena surowca wtórnego
warunkowana jest jego jakością, ilością oraz relacjami pomiędzy stronami handlowymi.
Koszty sortowania - na koszty te składają się wydatki na: segregację, oczyszczanie
wysegregowanych odpadów, przygotowanie ich do transportu i recyklingu. Na koszty
związane z funkcjonowaniem sortowni składają się między innymi koszta mediów
(elektryczność, woda), amortyzacyjne, związane z zatrudnieniem pracowników i inne.
Koszty zbiórki i transportu obejmują koszt wywozu odpadów z miejsca ich gromadzenia do
miejsca sortowania i przeładunku lub bezpośrednio do miejsca przetwarzania. Stanowią one
70-80% całkowitych nakładów na pozyskiwanie surowców wtórnych. Bilans kosztów
wywozu odpadów można przedstawiać następująco [19]:
π ⋅ [ξ [1,5(ϕ − 480 ) + 480] + ω ⋅η + δ ⋅ γ + σ ⋅ φ ]
Φ=
 [zł/Mg]
λ


gdzie:
ξ [1,5(ϕ − 480) + 480]- całkowity czas pracy
ϕ – czas cyklu, [min]
ξ – liczba osób brygady wywozowej,
π – płaca za efektywny czas pracy, [zł/min]
ω – całkowity czas jazdy, [min]
η – koszt jednostkowy podczas jazdy, [zł/min]
δ – całkowity czas zbierania (opróżniania zbiorników), [min]
γ – koszt jednostkowy podczas zbierania, [zł/min]
σ – czas postojów, [min]
φ – koszty jednostkowe podczas nieefektywnych postojów, [zł/min]
λ – całkowita masa zebranych odpadów,[Mg]
4. Wnioski
Jak widać poziomy recyklingu tworzyw sztucznych, aluminium, stali, papieru i szkła w
2005 roku wnosiły:
- dla opakowania ze szkła gospodarczego 38,4
- dla opakowania z papieru i tektury 65,4
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 1(2005)
61
- dla opakowania z tworzyw sztucznych 30,3
Poziomy zgodnie z wymaganiami zostały osiągnięte, a nawet wykonane ze znaczną
nadwyżką.
Koszt selektywnej zbiórki silnie zależy od ilości zbieranych odpadów, tzn. wraz ze
wzrostem ilości zebranych odpadów maleje koszt jednostkowy zbiórki i cena surowców
wtórnych.
Na koszt recyklingu składają się koszta zbiórki odpadów, ich sortowania i mycia, stanowią
one aż 80% całkowitych kosztów, oraz koszty samego procesu recyklingu stanowiące
zaledwie 20%.
Zmniejszająca się ilość terenów, którą można by przeznaczać na składowiska oraz
zagrożenia wynikające ze składowania coraz to większej masy powstających odpadów
doprowadziły do poszukiwania nowych metod ich zagospodarowania. Jako metodę
priorytetową uznano recykling, dzięki któremu ogranicza się:
-
zużycie surowców naturalnych, których zasoby gwałtownie maleją,
dewastację krajobrazu,
zużycie energii w procesach produkcyjnych,
koszty produkcji dzięki zmniejszeniu zużycia surowców pierwotnych w jej trakcie,
wydatki na poszukiwanie nowych źródeł surowców pierwotnych,
ilość odpadów deponowanych na składowiskach, a tym samym wydatki na budowę
nowych składowisk,
koszty transportu odpadów na składowiska.
5. Literatura
[1] GUS zeszyty statyczne Ochrona środowiska 2006, Warszawa,5006r
[2] Alwaeli Mohammed: Korzyści oraz analiza kosztów recyklingu
komunalnych, „Recykling, zrównoważony rozwój”. Bytom 2007
odpadów
[3] Charles R. Rhyner: The effects on waste reduction and recycling rates when different
components of the waste stream are counted Resources, Conservation and Recycling 24
(1998) 349–361
[4] Annegrete, B: Factors influencing solid waste generation and management. Journal of
Solid Waste Technology and Management 27 ., (2001) 156–162
[5] Li-Teh Lu a, Teng-Yuan Hsiao b, Neng-Chou Shang a, Yue-Hwa Yu a, Hwong-Wen
Ma: MSW management for waste minimization in Taiwan: The last two decades
[6] Waste Management 26 (2006) 661–667
[7] Rhyner Charles R.: The effects on waste reduction and recycling rates when different
components of the waste stream are counted. Resources, Conservation and
Recycling 24 (1998) 349-361
62
Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska, vol. 5(2007)
[8] Sharma Vinod K., van Beukering Pieter, Nag Barnali: Environmental and
economic policy analysis of waste paper trade and recycling in India. Resources,
Conservation and Recycling 21 (1997) 55-70
[9] Di Vita Giuseppe: Natural resources dynamics: Exhaustible and renewable resources,
and the rate of technical substitution. Resources Policy 31 (2006) 172-182
[10] Fletcher Brenton L., Mackay Michael E.: A model of plastics recycling: does recycling
reduce the amount of waste?, Resources, Conservation and Recycling 17 (1996)
141 -151
[11] Hsu E., Kuo C.-M.: Recycling rates of waste home appliances in Taiwan. Waste
Management 25 (2005) 53-65
[12] Haque A., Mujtaba I.M., Bell J.N.B.: A simple model for complex waste recycling
scenarios in developing economies. Waste Management 20 (2000) 625-631
[13] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2002, Warszawa 2002,
[14] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2003, Warszawa 2003,
[15] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2004, Warszawa 2004,
[16] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2005, Warszawa 2005,
[17] Zeszyty Statystyczne GUS: Ochrona środowiska 2006, Warszawa 2006,
[18] Poskropko B., Piontek W.: Raport o gospodarce odpadami opakowaniowymi w Polsce
w 2004 roku, Stowarzyszenie Polska Koalicja Przemysłowa na Rzecz Opakowań
Przyjaznych Środowisku EKO-PAK, Warszawa 2005
[19] Żygadło M.: „Strategia gospodarki odpadami komunalnymi” wyd. Polskie Zrzeszenie
Inżynierów i Techników Sanitarnych, Poznań 2001 r.