Spalarnie pomogą nam rozwiązać problem śmieci komunalnych - rozmowa z dr. hab. inż. Grzegorzem Wielgosińskim z Politechniki Łódzkiej

Instalacje termicznego przekształcania odpadów, popularnie nazywane spalarniami są ważnym elementem zrównoważonej gospodarki odpadami. O korzyściach płynących z inwestycji w nowoczesne instalacje opowiada dr. hab. inż. Grzegorz Wielgosiński z Politechniki Łódzkiej.

- Ile dziś mamy spalarni w Polsce?

Polskie spalarnie na tle Europy są bardzo nowe. Najstarsza, warszawska została zbudowana w 2001 roku i przez wiele lat była jedynym takim obiektem w Polsce. Następne – w Koninie, Białymstoku, Bydgoszczy i Krakowie – zostały oddane w 2016 roku, a te w Poznaniu, Szczecinie i Rzeszowie są jeszcze nowsze. Tymczasem w Europie najstarsza, w Nottingham została zbudowana już w 1874 roku. Oczywiście dziś w jej miejscu pracuje nowoczesna, zbudowana w latach 2000 instalacja. Spalarnie zaczęły na większą skalę powstawać po I wojnie, a w latach siedemdziesiątych stały się powszechne. Dziś w Europie funkcjonuje ok. 500 spalarni, wiele z nich stoi w centrach miast lub bardzo zaludnionych dzielnicach. Energia i ciepło produkowane w spalarniach zasilają okoliczną infrastrukturę, więc takie usytuowanie pozwala ograniczyć długie rurociągi i straty przesyłowe.

- Czy przez te lata funkcjonowania spalarni w Polsce stwierdzono ich szkodliwość dla środowiska
lub mieszkańców lub zanotowano większe awarie skutkujące wpływem na otoczenie?

- Ani w Polsce, ani w żadnym kraju Unii Europejskiej nie stwierdzono negatywnego wpływu spalarni odpadów na środowisko i zdrowie ludności. Zostało to opisane w wielu publikacjach naukowych
np. w 2019 roku opublikowane zostały wyniki badań z terenu Wielkiej Brytanii, wcześniej (w 2017 roku) ukazały się bardzo ciekawe publikacje dotyczące portugalskich spalarni odpadów zawierające porównanie wyników sprzed budowy i po uruchomieniu dużych spalarni odpadów w Lizbonie i Porto. Wszystko to publikacje w renomowanych czasopismach naukowych. Dane o awariach przemysłowych gromadzone przez wyspecjalizowany instytut Unii Europejskiej - EU Joint Research Centre, Institute
for the Protection and Security of the Citizen we Włoszech, wskazują, że instalacje termicznego przekształcania odpadów komunalnych pracujące według sprawdzonej technologii rusztowej są wyjątkowo bezpiecznymi instalacjami, a w okresie ostatnich 20 lat wydarzyły się jedynie trzy przypadki awarii - pożaru w spalarni odpadów, dokładnie w tzw. bunkrze - zasobniku na odpady z którego podawane są one do procesu spalania. Jest to liczba porównywalna z podobnymi awariami (pożarami) w elektrowniach i elektrociepłowniach. Przykładowo w Polsce w 1998 roku płonęła Elektrownia Turów – spłonęły wtedy trzy bloki energetyczne. Nieco mniejsze pożary miały tam miejsce w latach 2012
i 2018. Dostępny w Internecie raport bezpieczeństwa dla wielkiej (600 000 Mg/rok) spalarni odpadów komunalnych w Dublinie, działającej od 2017 roku, jako jedyne istotne zagrożenie wskazuje możliwość pożaru w zasobniku z odpadami na skutek nieoczekiwanej i niezgodnej z prawem obecności palnych i wybuchowych chemikaliów w odpadach. Rzeczywiście dwa takie przypadki wydarzyły się
w niemieckich spalarniach odpadów w ostatnich 10 latach. Zagrożenie w takim przypadku jest minimalizowane przez zraszacze wodne, w jakie jest wyposażony zasobnik odpadów.

- Czy planowana jest budowa kolejnych spalarni?

- Kontrakt na budowę podpisał Gdańsk oraz Olsztyn. Lada moment powinny ruszyć prace. Rzeszów rozważa budowę drugiej linii. Na dużym stopniu zaawansowania są prace przygotowawcze do budowy instalacji w Zamościu. Propozycji jest bardzo dużo, na różnym stopniu zaawansowania – np. Kamionka koło Chodzieży, Starachowice, Radom, Krosno, Oświęcim, co chwile pojawiają się nowe propozycje, ale większość z nich to tylko zapis lokalizacji, bez jakichkolwiek analiz, bez studium wykonalności itp. Na pewno wskazana byłaby budowa spalarni dla aglomeracji górnośląskiej, Wrocławia oraz Łodzi.

- Skąd ten boom na budowę spalarni, gdy przez tak długi okres nic się nie działo?

Spory problem obecnie stanowi tzw. frakcja nadsitowa odpadów – zwana też RDF (Refuse Derived Fuel). Są to odpady o wysokiej kaloryczności, stanowiące pozostałość tego, co zostało po odsianiu frakcji zmieszanej odpadów w instalacji biologicznego – mechanicznego przetwarzania odpadów. Frakcja zmieszana stanowi dziś największą część odpadów, jakich się pozbywamy z domów, poza nadającym się do recyklingu szkłem, papierem i tworzywami oraz frakcją bio. Zgodnie z przepisami Unii Europejskiej frakcja zmieszana nie może być składowana, jedynie czasowo magazynowana. W sytuacji, gdy nie ma co zrobić z frakcja nadsitową (RDF) coraz więcej miast chciałoby zbudować spalarnie odpadów.

- Czy obecnie funkcjonujące spalarnie mają więc jeszcze jakieś wolne moce przerobowe? Czy miasta mogą „wymieniać się” frakcją RDF, czy istnieje obrót nią?

- Wszystkie polskie spalarnie pracują dziś na 95-100% obciążenia. Czasami mogłyby spalić więcej,
ale nie mogą przekroczyć zapisów posiadanego pozwolenia. Poza spalarnią w Rzeszowie, która jest
w pełni komercyjna i należy do PGE, wszystkie były projektowane do obsługi określonego obszaru,
np. Konin, Poznań – dla ok. 20 gmin w tym wymienionych miast, Bydgoszcz – dla miast Bydgoszcz
i Toruń, Kraków – dla miasta Kraków. Są to albo spółki miejskie, albo działające w partnerstwie prywatno-publicznym i zobowiązane są do obsługi w pierwszej kolejności swoich gmin. To oznacza,
że międzyregionalny obrót odpadami jest znikomy.

- W jakim trybie pracuje spalarnia?

- Spalarnia pracuje w trybie ciągłym: 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, najczęściej 11 miesięcy
w roku, co daje czas pracy ok. 7800-8000 godzin rocznie. Okołomiesięczna przerwa wykorzystywana jest na remonty. Będąc instalacją ciepłowniczą dostarcza ciepło do miasta. Wszystkie polskie spalarnie produkują jednocześnie i ciepło i prąd. Ok. 90% europejskich spalarni to spalarnie rusztowe, z rusztem mechanicznym. Na tym ruszcie odpady spalają się bez dodatku paliwa pomocniczego, np. gazu czy oleju opałowego – są one używane jedynie podczas rozruchu. Gazy z procesu spalania w temperaturze
900-1000^oC ogrzewają (tak jak w elektrowniach, elektrociepłowniach czy kotłowniach lokalnych) wodę, z której powstaje para. Dokładnie odpylane i usuwane są gazy kwaśne, jak dwutlenek siarki, chlorowodór, usuwane są tlenki azotu, metale, w tym rtęć oraz inne zanieczyszczenia. System oczyszczania jest podobny do tego z elektrowni lub elektrociepłowni, ale bardziej wydajny, bo normy emisji są ostrzejsze. Spaliny ze spalarni niosą mniej zanieczyszczeń niż z podobnej wielkości elektrowni czy elektrociepłowni węglowej.

- Dlaczego więc, skoro jest z nich pożytek, mamy tak mało spalarni i zaczęły one powstawać
tak późno?

- Przyczyną jest głównie brak akceptacji społecznej. Nie bez znaczenia jest też fakt, że są to inwestycje bardzo skomplikowane, wymagające dużego nakładu środków i dokumentacji. Dla inwestora, jakim jest gmina lub inna jednostka samorządowa, to duży wysiłek, oznaczający konieczność znalezienia pieniędzy, załatwienia kredytu lub znalezienia partnera z sektora komercyjnego. Należy też pamiętać, że przez wiele lat w Polsce nie mieliśmy aż takiego problemu z odpadami komunalnymi jak kraje Zachodu. Po prostu produkowaliśmy ich dużo mniej. Dopiero od niedawna „doganiamy” Europę pod
względem ilości odpadów na głowę.

- Skąd się bierze opór społeczny?

- Sądzę, że z własnego doświadczenia. W Polsce ciągle ogromnym problem jest spalanie śmieci
w domowych piecach. Podam wymowny przykład. Corocznie w Polsce powstaje ok. 3,5 mln ton frakcji RDF. Najprawdopodobniej ok. 1-1,5 mln ton odpadów komunalnych, odpowiadającej jednej trzeciej tego, co można spalić w spalarniach, jest spalane w indywidualnych piecach domowych. Te śmieci znajdują się całkowicie poza systemem – nie są liczone w statystykach, bo nie trafiają do firm zajmujących się odbiorem odpadów z domów. A wszyscy wiemy, jakim problemem jest palenie śmieciami w domach. Można to poznać po kolorze dymu i jego zapachu, czy raczej fetorze. Myślę więc, że powszechna intuicja jest następująca: śmierdzi z komina w domu – będzie śmierdzieć ze spalarni.

- Ale emisje ze spalarni powinny być przynajmniej monitorowane. Wiemy, jakie to poziomy emisji
i kiedy są przekraczane.

Spalarnie odpadów z założenia posiadają skuteczny i wydajny system oczyszczania spalin, tak be emisje mogły spełnić rygorystyczne wymagania prawne. Systemy oczyszczania spalin działają bardzo skutecznie. W spalarniach funkcjonuje też obligatoryjny, ciągły monitoring emisji. Pracuje on przez cały czas funkcjonowania spalarni rejestrując stężenia zanieczyszczeń w kominie z częstotliwością 2-5 sekund. W przypadku wielu spalarni wyniki pomiarów z systemu ciągłego monitoringu emisji są udostępniane w internecie, czasami wyświetlane na tablicy informacyjnej przy wejściu na teren spalarni.

Wszystkie polskie spalarnie odpadów wyposażone są w skuteczny okład ograniczania emisji tlenków azotu według technologii selektywnej, niekatalitycznej redukcji, wszystkie posiadają węzeł usuwania zanieczyszczeń kwaśnych (jedna wg technologii suchej, cztery wg technologii półsuchej, jedna wg technologii mokrej oraz dwie według łączonej technologii mokrej i półsuchej), węzeł adsorpcji mikrozanieczyszczeń ograniczanych (w tym dioksyn i furanów) oraz metali ciężkich (w jednym przypadku jest to adsorber ze złożem stałym, w pozostałych siedmiu jest to adsorpcja strumieniowa) oraz końcowy węzeł odpylania. W żadnej z nich nie dochodzi do przekroczeń wartości dopuszczalnych wymienionych zanieczyszczeń. Co więcej, od początku ich użytkowania nie zarejestrowano przypadku przekroczenia standardów emisyjnych.

- Co więc zamiast spalarni? Czy istnieje związek między niekontrolowanymi pożarami składowisk, częstymi w ostatnich dwóch latach, a brakiem lub istnieniem spalarni?

- Związek jest prosty i oczywisty. Jak już wspominałem, rocznie mamy do zagospodarowania
ok. 3,5 mln ton frakcji RDF. Z tego ok. 0,5 mln znajduje miejsce w istniejących spalarniach odpadów, kolejne 0,5 mln spalają cementownie. Brak jest mocy przerobowych dla ok. 2-2,5 mln ton RDF rocznie. Prawo nie dopuszcza składowania, można je tylko czasowo zmagazynować - do 2018 roku przez 3 lata, dziś tylko przez rok. Wobec tego praktyka jest taka, że RDF się tymczasowo magazynuje, a gdy mija dozwolony czas, w nocy z piątku na sobotę „nieoczekiwanie” wybucha pożar. Na zwolnione przez spalone odpady miejsce przyjmuje się do tymczasowego magazynowania nową porcję odpadów.
W 2018 roku Państwowa Straż Pożarna zanotowała 243 takie pożary. W 2019 do sierpnia zanotowano 128 takich pożarów. Pożary składowisk zawsze się zdarzały, bo ze względu na cechy znajdujących się tam odpadów istnieje ryzyko samozapłonu, zwłaszcza przy wyższych temperaturach. W ostatnich dwóch latach widzieliśmy jednak skokowy wzrost liczby pożarów. Trudno mówić o przypadku.

- Pojawia się jednak argument, że zamiast spalać, należy recyklingować.

- Zawsze będzie co spalić. Frakcja RDF stanowi 30-40% całkowitej masy odpadów komunalnych. Przybywa ich na bieżąco, a oprócz tego mamy „zmagazynowane” 30 mln ton RDF. Nie licząc szarej strefy, czyli tego, co ludzie do tej pory spalali nielegalnie w domach lub podrzucali do lasu. Szacuje się, że szara strefa w Polsce to ok. 30%, więc odpadów komunalnych mamy prawdopodobnie ok. 15-16 mln ton, a nie 12 mln. Należy też pamiętać, że nie wszystko z frakcji sortowanych, zwłaszcza z papieru, nadaje się rzeczywiście do recyklingu. Istnieje tzw. odpad makulaturowy, stanowiący 20-30% całości. To również nadaje się do spalenia.

dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński, profesor Politechniki Łódzkiej, kierownik Zakładu Technik Inżynierii Środowiska (Katedra Inżynierii Środowiska – Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiskowej). Jest autorem podręczników oraz wielu publikacji naukowych, krajowych i zagranicznych. Zajmuje się zagadnieniami ochrony powietrza (oczyszczanie gazów odlotowych, rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze, zarządzanie ochroną powietrza), gospodarki odpadami (termiczne przekształcanie odpadów, plany gospodarki odpadami, paliwa alternatywne) oraz zrównoważonego rozwoju.