Pomorska Platforma Komunikacji Społecznej

  

1.      Hierarchia postępowania z odpadami i segregacja odpadów u źródła

Rozwój społeczny bezpośrednio wiąże się ze wzrastającą konsumpcją dóbr, co przekłada się na ilość generowanych odpadów pokonsumpcyjnych. Niewłaściwe postępowanie z wytworzonymi odpadami może w istotny sposób oddziaływać na środowisko naturalne oraz na zdrowie ludzi. Negatywne oddziaływania można minimalizować stosując określone zasady wynikające z hierarchii postępowania z odpadami. W Unii Europejskiej podstawowe zasady i definicje związane z gospodarowaniem odpadami zostały określone w ramowej dyrektywie w sprawie odpadów [1]. Zgodnie z powyższą dyrektywą odpadem jest każda substancja lub przedmiot, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć, lub do których pozbycia został zobowiązany. Następująca hierarchia postępowania z odpadami powinna mieć zastosowanie jako kolejność priorytetów w przepisach prawa krajowego i polityce dotyczących zapobiegania powstawaniu odpadów oraz gospodarowania nimi (rys.1.): zapobieganie powstawaniu odpadów (minimalizacja odpadów), przygotowywanie do ponownego użycia; recykling; inne metody odzysku, np. odzysk energii; oraz jako najmniej pożądane unieszkodliwianie odpadów. Przekształcanie i unieszkodliwianie odpadów stałych obejmuje szereg procesów, które mogą powodować emisję zanieczyszczeń do środowiska (np. składowanie, spalanie).

 

Rys.1. Europejska hierarchia postępowania z odpadami [1]

 

Ograniczenie ilości wytwarzanych odpadów jest wyzwaniem dla współczesnego świata. Jednakże, jeżeli nie możemy uniknąć ich wytwarzania to właściwa segregacja odpadów i wykorzystanie jako surowców wtórnych w procesach recyklingu powinny być traktowane priorytetowo. Dla procesów recyklingu kluczowe znaczenie ma jakość surowca, dlatego bardzo istotnym ogniwem we właściwym zagospodarowaniu odpadów jest ich segregacja u źródła, czyli w miejscu ich powstawania. Im więcej odpadów będziemy gromadzić selektywnie tym więcej odpadów zagospodarujemy w procesach recyklingu wytwarzając z odpadów nowe pełnowartościowe produkty.

Ramowa dyrektywa w sprawie odpadów definiuje recykling jako proces odzysku, w ramach którego materiały odpadowe są ponownie przetwarzane w produkty, materiały lub substancje wykorzystywane w pierwotnym celu lub innych celach. Recykling obejmuje również ponowne przetwarzanie materiału organicznego (odpadów biodegradowalnych), ale nie obejmuje odzysku energii i ponownego przetwarzania na materiały, które mają być wykorzystane jako paliwa lub do celów wypełniania wyrobisk [1]. Procesy recyklingu zwiększają efektywność produkcji dóbr, przyczyniają się do zmniejszania ilości składowanych odpadów oraz ograniczania ich uciążliwości dla środowiska naturalnego.

Głównymi komponentami odpadów komunalnych są odpady z papieru, organiczne (resztki produktów spożywczych, odpady zielone), tworzyw sztucznych, szkła oraz metale. Morfologię odpadów komunalnych wytwarzanych w krajach Unii Europejskiej zaprezentowano na rysunku 2 [2-5].

 

Rys.2. Skład odpadów komunalnych na terenie UE

  

Porównanie składu odpadów z różnych krajów może być trudne, ze względu na odmienne sposoby ich segregacji, klasyfikacji oraz stosowanych metod recyklingu. Mieszkańcy różnych miejscowości mogą wytwarzać różnego typu odpady w zależności od wielu czynników, takich jak: nawyki żywieniowe, tradycje kulturowe, styl życia, dochody, typy przemysłu i poziom uprzemysłowienia, położenie geograficzne, klimat, poziom konsumpcji, system zbierania odpadów i zaangażowanie społeczeństwa, gęstość zaludnienia, stopień recyklingu oraz lokalne akty prawne.

               Mając na uwadze dbałość o środowisko naturalne i efektywne wykorzystanie jego zasobów w każdym gospodarstwie domowym powinno się wydzielać ze strumienia odpadów papier, szkło, tworzywa sztuczne, metale, odpady biodegradowalne, a także odpady niebezpieczne.

               Niewłaściwe postępowanie z odpadami niebezpiecznymi może wpłynąć na zanieczyszczenie środowiska naturalnego jak również zagrażać zdrowiu człowieka. Odpady niebezpieczne powstające w gospodarstwach domowych należy zbierać selektywnie i oddawać do specjalnych punktów ich odbioru, które mogą znajdować się w sklepach lub aptekach (odpadowe farmaceutyki), a także do punktów selektywnej zbiórki odpadów komunalnych (PSZOK) organizowanych przez gminę. Do odpadów których nie można mieszać z innymi rodzajami odpadów i które muszą zostać oddane w wyspecjalizowanych punktach ich zbiórki należą: opakowania z pozostałościami olejów, farb, lakierów i rozpuszczalników, lampy rtęciowe (świetlówki); przeterminowane i niezużyte lekarstwa, opakowania i pozostałości po środkach ochrony roślin, baterie i akumulatory, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, w tym komputery, lodówki, pralki, telewizory, kuchenki elektryczne, blendery, żelazka, suszarki do włosów, radia itp.

               Odpady z papieru, szkła, tworzyw sztucznych i metali należą do tzw. surowców wtórnych, z których można wytwarzać w procesach recyklingu, nowe pełnowartościowe produkty. Natomiast odpady ulegające biodegradacji, które nie zostaną zmieszane z innymi rodzajami odpadów, mogą zostać wykorzystane do produkcji kompostu stosowanego do poprawy struktury i żyzności gleb. Jednakże obecnie, ze względu na jakość i stopień zanieczyszczenia, nie każdy odpad można zagospodarować w procesie recyklingu. Na rysunku 3 przedstawiono zasady selektywnej zbiórki odpadów z tworzyw sztucznych, metali, papieru, szkła oraz odpadów ulegających biodegradacji, które należy umieszczać w przydomowych pojemnikach (lub workach) o odpowiednim kolorze.

Rys.3. Zasady segregacji odpadów komunalnych w przydomowych pojemnikach

  

Do żółtego pojemnika przeznaczonego na odpady z tworzyw sztucznych i metali zależy umieszczać:

ü  butelki po napojach, plastikowe nakrętki, opakowania po produktach spożywczych, opakowania po kosmetykach i środkach czystości, talerze, pudełka i torby z tworzywa oraz opakowania wielomateriałowe;

ü  puszki po napojach i konserwach, kapsle, wieczka i zakrętki metalowe, złom żelazny i metale kolorowe, folia aluminiowa.

Jednocześnie do żółtego pojemnika nie mogą trafiać: zanieczyszczone butelki i pojemniki z resztkami żywności, zabawki złożone z kilku typów tworzyw, opakowania po substancjach niebezpiecznych, aerozolach, olejach silnikowych, części samochodowe, zużyte baterie
i akumulatory, puszki i pojemniki po farbach i lakierach, sprzęt elektroniczny i gospodarstwa domowego, zużyte, przeterminowane lekarstwa i ich opakowania.

Do niebieskiego pojemnika należy wrzucać opakowania z papieru, karton, tekturę, gazety, czasopisma, katalogi, materiały reklamowe, książki i zeszyty, zadrukowany i czysty papier biurowy oraz torebki i worki papierowe. Natomiast do pojemnika niebieskiego nie wolno wrzucać papieru i produktów papierowych jeżeli są mocno zabrudzone, mokre lub zatłuszczone, kartonów po mleku i napojach, papierów powleczonych folią, ręczników papierowych, pieluch, podpasek i zużytych chusteczek higienicznych oraz tapet.

Ze względu na określone spektrum procesów recyklingu, które są obecnie komercyjnie stosowane, do zielonego (lub przy rozdziale na szkło bezbarwne do białego,
a kolorowe do zielonego) pojemnika na szkło odpadowe należy wrzucać butelki i słoiki po napojach i żywności, w tym także butelki po alkoholach i olejach roślinnych oraz opakowania szklane po kosmetykach wykonane z jednego surowca. Ze względu na odmienny skład surowcowy wymagający stosowania innych, bardziej zaawansowanych, procesów recyklingu do pojemnika na szkło odpadowe nie wolno wrzucać ceramiki, porcelany, kryształów, szkła okiennego, okularowego i żaroodpornego oraz zbrojonego, luster, reflektorów, żarówek, świetlówek a także opakowań szklanych z zawartością.

               Zgodnie z wytycznymi dotyczącymi segregacji odpadów biodegradowalnych, do brązowego pojemnika z napisem BIO, należy wrzucać resztki warzyw i owoców oraz posiłków, zużyte chusteczki higieniczne, filtry kawowe, torebki po herbacie, a także rośliny domowe i cięte kwiaty. Ze względu na dbałość o finalny produkt, jak również właściwy przebieg procesów recyklingu organicznego odpadów, nie wolno wyrzucać do brązowego pojemnika zużytych olejów spożywczych, płynnej żywności i środków spożywczych; kości i odchodów zwierząt, drewna impregnowanego, leków, popiołów, resztek papierosów i innych odpadów nie ulegających biodegradacji.

               Sposób segregacji odpadów wpływa znacząco na jakość i skład strumieni odpadów, a zatem na możliwość pozyskiwania cennych surowców wtórnych przetwarzanych w procesach recyklingu w szeroką gamę użytecznych produktów. W porównaniu do poziomów recyklingu odpadowego papieru, szkła i metali, recykling tworzyw sztucznych jest najniższy. Jednakże ze względu dużą popularność i wszechstronność zastosowań tworzyw sztucznych należy podejmować szereg działań, aby ograniczyć ich ilość deponowaną w środowisku lub spalaną w spalarniach odpadów na rzecz efektywnych procesów recyklingu.

  

2.      Tworzywa sztuczne w odpadach z gospodarstw domowych

Tworzywa sztuczne to syntetyczne polimery organiczne, wytworzone głównie z surowców petrochemicznych. Tworzywa sztuczne są atrakcyjnym materiałem do wielu zastosowań, ponieważ są łatwe w kształtowaniu, a ich właściwości można dostosowywać do konkretnych zastosowań poprzez użycie różnorodnych kompozytów lub dodatków na powierzchni polimeru. W tabeli 1 przedstawione podział tworzyw sztucznych według rodzaju polimeru i przypisanego mu międzynarodowego kodu identyfikacyjnego oraz szeroką gamę ich zastosowań [2,3,5].

  

Tabela 1. Rodzaje tworzyw sztucznych i ich zastosowanie

 

W Europie około 40% tworzyw sztucznych wykorzystywana jest do produkcji opakowań, kolejne 20% wykorzystuje się w budownictwie, 9% w przemyśle motoryzacyjnym, 6% elektrycznym i elektronicznym, a 3% w rolnictwie. Pozostałe 22% tworzyw sztucznych stanowią artykuły gospodarstwa domowego, meble i wyroby medyczne.

Ze względu na sposób otrzymywania i właściwości tworzywa sztuczne dzielimy na dwie grupy: tworzywa termoplastyczne i tworzywa termoutwardzalne. Tworzywa termoplastyczne po podgrzaniu nie zmieniają swojej struktury i mogą być wielokrotnie formowane. Do tworzyw termoplastycznych zaliczamy m.in. polietylen (PE), polipropylen (PP), polistyren (PS) oraz polichlorek winylu (PVC). Polietylen można podzielić na polietylen wysokiej gęstości (HDPE) i polietylenu o małej gęstości (LDPE), co wynika z ułożenia łańcuchów polimerowych w ich strukturze. Tworzywa termoutwardzalne można uformować tylko raz. Proces zestalenia jest reakcją nieodwracalną. Jednym z najbardziej popularnych tworzyw termoutwardzalnych jest poliuretan (PUR), z którego produkuje się pianki i włókna elastyczne. Recykling tworzyw termoutwardzalnych jest dużo trudniejszy niż materiałów termoplastycznych i do niego mogą być stosowane tylko kosztochłonne procesy chemiczne. Obecnie komercyjnie dostępne technologie recyklingu chemicznego obejmują procesy glikolizy, metanolizy i alkalicznej hydrolizy.

               W przypadku tworzyw sztucznych najpowszechniej stosuje się recykling mechaniczny (tzw. materiałowy). Obejmuje on zwykle 4 etapy począwszy od pozyskania dobrej jakości surowca w wyniku selektywnej segregacji odpadów, następnie rozdrobnienia, mycia i suszenia, aby finalnie stopić tworzywo i wytworzyć regranulat lub bezpośrednio nowy produkt. Jednakże niektóre tworzywa sztuczne nie mogą być poddawane recyklingowi mechanicznemu ze względu na swoje właściwości (np. tworzywa termoutwardzalne) lub ze względu na wieloskładnikowość (powiązania z innymi tworzywami sztucznymi, obecność laminowanych warstw, wypełnień lub dodatków). Segregacja tworzyw według rodzaju i właściwości tworzyw pozwala na pozyskanie wysokiej jakości surowca, który może zostać zagospodarowany w procesach recyklingu. Obecnie wysokiej jakości materiał pozyskuje się z pojemników wykonanych z HDPE, PP i PET (zwłaszcza butelek). Pozostałe odpadowe produkty z tworzyw sztucznych, zwłaszcza w postaci folii, stanowią duże wyzwanie dla procesów recyklingu. Tworzywa z recyklingu są wykorzystywane do produkcji szerokiej gamy nowych produktów, np. odzieży i obuwia, toreb, opakowań, mebli, w budownictwie jako elementy konstrukcyjne i wykończeniowe, części samochodowych oraz zewnętrzne elementy i place zabaw. [2,3,5].

               Ponad 95% globalnej produkcji tworzyw sztucznych jest produkowanych na bazie komponentów ropy naftowej. Wyczerpywanie się zasobów kopalnych oraz zwiększająca się w szybkim tempie ilość odpadów tworzyw sztucznych przyczynia się do poszukiwania nowych, bardziej zrównoważonych materiałów, wytwarzanych z odnawialnej biomasy (np. skrobi, celulozy) oraz podatnych na rozkład biologiczny. Do tworzyw biodegradowalnych zaliczamy materiały, które ulegają w określonym czasie, pod wpływem działania mikroorganizmów (bakterii, grzybów) rozkładowi do dwutlenku węgla/metanu, wody, związków nieorganicznych lub biomasy, w zależności od dobranych warunków. Jednakże nie każdy biopochodny polimer (wyprodukowany z biomasy) będzie podatny na rozkład biologiczny (rys.4.). Niektóre tworzywa wytworzone ze źródeł odnawialnych odzwierciedlają właściwości ich konwencjonalnych odpowiedników, np. bio-PET. Stanowią one substytuty tradycyjnych tworzyw sztucznych o takiej samej strukturze, takim samym spektrum zastosowań, ale też trwałości i możliwości poddania określonym procesom recyklingu [6,7].

 

Rys.4. Pochodzenie i właściwości tworzyw sztucznych

  

               Spośród biodegradowalnych polimerów możemy wyróżnić tzw. tworzywa kompostowalne, które ulegają rozkładowi biologicznemu w warunkach kompostowania w stosunkowo krótkim czasie. W Europie ekoetykietą określającą podatność materiału na proces kompostowania danego wyrobu jest sadzonka (Rys.5). Logo kompostowalności jest zastrzeżonym znakiem towarowym i jeżeli znajduje się na wyrobach to znaczy, że zostały one poddane procesowi certyfikacji według wymagań normy europejskiej EN 13432, a produkt ulega biodegradacji podczas procesu kompostowania w kontrolowanych warunkach do dwutlenku węgla i wody oraz biomasy (kompostu).

 

Rys.5. Ekoetykieta podatności materiału na proces kompostowania

  

Tworzywa wyprodukowane z biomasy mają szeroki wachlarz zastosowań szczególnie w celach biomedycznych, rolniczych oraz jako opakowania. Najbardziej rozpowszechnionymi materiałami są mieszanki termoplastycznej skrobi i poliestrów alifatycznych/aromatycznych, takich jak poli(kwas mlekowy) lub polilaktyd (PLA), polikaprolakton (PCL) i polihydroksymaślan (PHB). Otrzymywany z odnawialnych surowców roślinnych (skrobi kukurydzianej) PLA jest przykładem polimeru ulegającego biodegradacji w warunkach kompostowania, wykazującym dobre własności mechaniczne i termiczne. Należy on do grupy tworzyw termoplastycznych co umożliwia formowanie go w dowolne kształty (np. butelki, pojemniki, arkusze). jak również czyni go podatnym do recyklingu.

               W celu stworzenia zrównoważonego systemu gospodarki odpadami konieczna jest selektywna zbiórka i recykling odpadowych materiałów biodegradowalnych. Ograniczenie składowania bioodpadów na rzecz biologicznych metod ich zagospodarowania przyczynia się do zmniejszenia ilości emitowanych gazów cieplarnianych oraz toksycznych odcieków ze składowisk odpadów.

Biologiczne metody przetwarzania odpadów organicznych wyselekcjonowanych ze strumienia odpadów komunalnych obejmują szereg procesów zachodzących w różnych warunkach. Frakcji biodegradowalnej odpadów komunalnych, w tym tworzyw biodegradowalnych, dedykowane są przede wszystkim procesy kompostowania (zachodzące w warunkach tlenowych) oraz fermentacji metanowej (przebiegających bez udziału tlenu). Finalne produkty uzyskane w wyniku biologicznego przetwarzania bioodpadów mogą zostać wykorzystane m.in. w rolnictwie, rekultywacji gruntów czy pielęgnacji terenów zielonych.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych polimerów otrzymywanych w wyniku przeróbki ropy naftowej tworzywa podatne na rozkład biologiczny można kompostować. Kompostowanie zaliczane jest do procesów recyklingu organicznego, gdzie w warunkach tlenowych, w wyniku aktywności mikroorganizmów, następuje kontrolowany częściowy rozkład materii organicznej. Finalnym produktem procesu jest kompost, który jako nawóz organiczny może być stosowany w celu zwiększenia żyzności gleby. Kompostowanie zapewnia również naturalną dezynfekcję odpadów ze względu na samorzutne ogrzewanie materiału kompostowanego nawet do temperatury 70°C, która pozwala na eliminację mikroorganizmów chorobotwórczych.

Wysoka jakość kompostu otrzymanego z odpadów biodegradowalnych jest zależna w pełni od skutecznej segregacji bioodpadów u źródła ich powstawania. Selektywna zbiórka odpadów, które będą poddawane kompostowaniu zapobiega ich zanieczyszczeniu, m.in. metalami ciężkimi. Kompost wyprodukowany z zanieczyszczonych lub zmieszanych z innymi bioodpadów nie będzie spełniał norm jakościowych dla jego przyrodniczego wykorzystania. Dodatkowo segregacja bioodpadów u źródła ich powstawania przyczynia się do zmniejszenia zakresu wstępnego przygotowania odpadów do procesów biologicznego przetwarzania, a tym samym ogranicza ich uciążliwość zapachową dla otoczenia.

Fermentacja metanowa, zaliczana do beztlenowych biologicznych metod przetwarzania bioodpadów, również wykorzystuje aktywność mikroorganizmów do rozkładu materii organicznej. Procesy przeprowadza się w specjalnie zaprojektowanych reaktorach lub komorach. Bardzo istotnym produktem procesu fermentacji metanowej jest biogaz, w skład którego wchodzi przede wszystkim metan (CH₄), wykorzystywany jako alternatywne źródło energii. [6,7].

Spośród selektywnie zbieranych odpadów, tworzywa sztuczne są poddawane procesom recyklingu w mniejszym zakresie, niż pozostałe surowce wtórne (papier, szkło i metale). Obecnie w Europie tylko około 30% odpadowych tworzyw sztucznych podlega recyklingowi, kolejne 40% jest spalane z odzyskiem energii, a pozostałe 30% jest wciąż deponowane na składowiskach odpadów.

 

               Niebiodegradowalne tworzywa sztuczne, jeśli nie są odpowiednio zagospodarowane lub poddane recyklingowi, stanowią poważne zagrożenie szczególnie dla środowiska morskiego. Do mórz tworzywa sztuczne trafiają z plaż i źródeł lądowych, takich jak rzeki, kolektory burzowe, odcieki ze składowisk odpadów, wraz ze ściekami lub nanoszone są przez wiatr. Również rybołówstwo zawodowe i rekreacyjne, a także flota handlowa, statki wycieczkowe lub prywatne przyczyniają się do zanieczyszczenia wód tworzywami sztucznymi.

               Odpady tworzyw sztucznych, które trafiają do wód, w wyniku procesów rozkładu i ich fragmentacji, stają się znaczącym źródłem mikroplastików. Do mikroplastików zaliczamy tworzywa sztuczne o wielkości poniżej 5 milimetrów. Ze względu na pochodzenie mikroplastiki dzieli się na dwie grupy – pierwotne i wtórne. Pierwotne mikroplastiki są celowo produkowane w małych rozmiarach ze względu na ich wykorzystanie, np. w produktach kosmetycznych, natomiast mikroplastiki wtórne powstają w wyniku fragmentacji odpadowych tworzyw sztucznych. Prowadzone badania potwierdziły już obecność mikroplastików w morzach i oceanach, osadach dennych, organizmach wodnych, a nawet w lodach Arktyki. Mikroplastiki są nietypowym zanieczyszczeniem potencjalnie ulegającym bioakumulacji w ekosystemach morskich. Mikroplastików występujących w oceanach, w przeciwieństwie do odpadów z tworzyw sztucznych, które można selektywnie gromadzić na lądzie, nie ma możliwości pozyskania w celu recyklingu lub poddania ich innym metodom utylizacji [8].

               Różnorodność tworzyw sztucznych sprawia, że recykling odpadów tworzyw sztucznych jest skomplikowany. Jednakże, może on stanowić kluczową strategię ograniczania składowania i negatywnego wpływu odpadowych tworzyw sztucznych na środowisko. Istotnym wyzwaniem dla rozwoju procesów recyklingu jest również jakość pozyskiwanego surowca. Integracja działań w zakresie efektywnej segregacji odpadów i technologii może przyczynić się do zwiększenia skuteczności poziomu recyklingu tworzyw sztucznych wysokiej jakości.

               Na przestrzeni lat hierarchia postępowania z odpadami przybierała różne formy, jednakże niezmiennym, najistotniejszym elementem działań jest unikanie wytwarzania odpadów. W codziennym życiu możemy wdrażać jedną z najbardziej znanych zasad postępowania z odpadami, czyli zasadę 3R. Zasada 3R, w języku angielskim Reduce, Reuse, Recycle, w polskim tłumaczeniu oznacza: unikaj odpadów, użyj ponownie oraz przekaż do recyklingu wysegregowane odpady. Kolejność działań w tej hierarchii jest nieprzypadkowa. W pierwszej kolejności powinniśmy unikać wytwarzania odpadów (Reduce), czyli np. w życiu codziennym nie powinniśmy kupować więcej niż potrzebujemy. Im mniej wytworzymy odpadów tym ich mniejszą ilość będziemy musieli odpowiednio zagospodarować. Jeżeli już wytworzymy odpady to należy się zastanowić, czy można je ponownie wykorzystać (Reuse). Nie należy zbyt pochopnie wyrzucać zbędnych nam rzeczy, być może jest dla nich nowe zastosowanie lub możemy przekazać je innym osobom, aby mogły z nich korzystać. Jeżeli jednak pozbywamy się rzeczy to należy wrzucić je do odpowiednich pojemników w celu stworzenia możliwości ich ponownego przetworzenia (Recycle) na nowe użyteczne produkty. Właściwa segregacja odpadów u źródła ich powstawania może stanowić pierwszy krok w kierunku zwiększenia efektywności procesów recyklingu oraz kreowania życia zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju.