Zgazować i… zapomnieć

Spalarni brakuje. Nadzieje budzi plazmowa technologia unieszkodliwiania odpadów

Od kilku lat trwają w pracowniach naukowców i specjalistów od recyklingu odpadów badania i rozważania, czy w Polsce będzie możliwe zastosowanie technologii plazmowego unicestwiania rosnącej lawinowo masy odpadów. Obecnie w skali światowej znanych jest zaledwie kilka przedsięwzięć tego rodzaju. Zastosowanie plazmotronu do utylizacji odpadów komunalnych jest ciągle unikalną technologią, której efektywność ekologiczna znana jest nielicznym specjalistom. Pozytywnie o technologii plazmowej wypowiadają się naukowcy z Politechniki Warszawskiej, Łódzkiej, Wrocławskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Mimo braku decyzji o wyłożeniu gotówki na konkretne inwestycje technologia plazmowa niszczenia odpadów zarówno komunalnych, jak też przemysłowych i niebezpiecznych budzi nadzieję na rozwiązanie problemu rosnącej ich ilości. A staje się on coraz bardziej dokuczliwy na co dzień w małych miejscowościach i dużych miastach. W skali kraju jawi się jako problem trudny do rozwiązania. Dziś ta technologia stosowana jest w niewielkiej skali i bardzo rzadko.
W raporcie Informacji o Realizacji Zadań Inspekcji Ochrony Środowiska w 1999 roku (z marca 2000 r.) czytamy, że dość trudnym do rozwiązania problemem jest przemieszczanie odpadów przez granicę państw oraz że dopiero w 1999 r. po raz pierwszy zebrano informacje o odpadach niebezpiecznych, według nowej klasyfikacji tych odpadów. Jeszcze większe zagrożenie pochodzi od trudnych do zlikwidowania odpadów komunalnych, z którymi mamy do czynienia na co dzień. W Raporcie PIOŚ z końca 1998 r. można było przeczytać m.in.: “Odpady komunalne są jednym z ważniejszych czynników, powodujących zanieczyszczenie wód podziemnych oraz lokalnie degradację gleb. Obciążenie środowiska odpadami w minionych latach wzrastało, gdyż blisko połowa odpadów przemysłowych i praktycznie 100% (podkr. GT) odpadów komunalnych wytwarzanych w Polsce kierowana była na składowiska… Sytuacja w tym zakresie budzi rosnący niepokój… wtórne ich wykorzystanie nie przekracza 2-3% ilości wytwarzanej w skali roku…”.
Na drodze naszych europejskich aspiracji jest, i długo pewnie jeszcze będzie, kilka tysięcy dzikich wysypisk odpadów, usypywanych – z konieczności i lenistwa – coraz bliżej naszych domów. I to zazwyczaj bez obróbki, czyli bez odzyskania cennych surowców, np. szkła, papieru, tworzyw sztucznych. Spalanie odpadów zostało wyklęte, choć wiadomo już od dawna, że jest to jeden z głównych sposobów odzyskania energii tkwiącej w materiałach odpadowych. Kompostowanie – to trzeci sposób zmniejszania ilości i objętości odpadów, dziś równie nieskuteczny jak dwa poprzednie.
Zastosowanie technologii plazmowej w celu uporania się z powszechnie dotkliwym problemem odpadów opracowano 30 lat temu w Stanach Zjednoczonych. Technologia plazmowego niszczenia odpadów przemysłowych jest znana od ponad 10 lat jako przydatna do unieszkodliwiania różnego rodzaju materiałów. Pozwala na unieszkodliwienie m.in. odpadów radioaktywnych i substancji trujących. Ale zastosowanie technologii pirolizy plazmowej z nitryfikacją (PPW) do utylizacji odpadów komunalnych – to nowość, budzi jednak nadzieję na skuteczną obronę przed lawiną odpadów. Według dr. inż. Andrzeja Kraszewskiego z Instytutu Systemów Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej, zaledwie w dwóch krajach europejskich – we Włoszech i w Niemczech – zaczęto inwestować w plazmowe instalacje do unieszkodliwiania odpadów komunalnych. Dr Kraszewski, jako ekspert sejmowej Komisji Ochrony Środowiska, już ponad dwa lata wskazuje na wiele korzyści z metody PPW. Piroliza przebiega szybko i w tak wysokiej temperaturze, że do środowiska nie dostają się substancje szkodliwe.
Ponadto po pirolizie plazmowej prawie nie ma odpadów, szczególnie żużli oraz minimalna jest emisja dwutlenku węgla i innych związków trujących. Główną pozostałością procesu PPW jest zeszkliwiona masa, tzw. sztuczny bazalt, bardzo przydatna w budownictwie, m.in. drogowym. Dr Kraszewski zapewnia, że dzięki pirolizie z odpadów komunalnych można uzyskać około 90% energii zawartej w ich masie, czyli energię elektryczną, cieplną oraz metanol, który może być m.in. dodatkiem do paliw silnikowych. Proces plazmowej pirolizy odpadów komunalnych przebiega w temperaturze około 3,5 tys. stopni C i zasadnicze znaczenie w jego przebiegu ma nieobecność tlenu. Innymi słowy, nie występuje typowy proces spalania, niekorzystny dla środowiska, dlatego że znacznie wolniejszy od pirolizy. Tempo przebiegu procesu pirolizy – przede wszystkim zgazowania związków organicznych – jest ogromne, nie występują fazy pośrednie ich rozkładu. Nie zdążają powstać dioksyny ani furany w innych technologiach rzeczywiście bardzo groźne dla środowiska. To właśnie te substancje są ciągle “straszakiem” używanym w wielu kampaniach ekologicznych, a obrońcy środowiska wpisali je jako główne hasło sprzeciwu na sztandary lobby przeciw spalarniom.
Według dr. inż. Kraszewskiego, w bardzo wysokiej temperaturze następuje szybkie stopienie się wszystkich rodzajów materiałów zawartych w masie odpadów komunalnych. W powstałej po schłodzeniu płynnej lawie (sztucznym bazalcie), w jego krystalicznej substancji pozostają związane niebezpieczne pierwiastki (arsen, rtęć, ołów, kadm). Z jednej tony odpadów o wartości opałowej 2 tys. kW (wartość opałowa jednej tony węgla brunatnego sięga 2300 kW), stosując metodę PPW, można odzyskiwać 90% energii niezbędnej do ich wytworzenia. Natomiast dzięki syntezie metanolu i etanolu z gazu syntezowego można otrzymać stosunkowo tanim kosztem ekologiczne dodatki do paliw silnikowych. Reaktor plazmowy do unieszkodliwiania w ciągu roku 150 tys. ton odpadów komunalnych pozwala dzięki zainstalowaniu np. turbiny gazowej o mocy 22 MW uzyskać do sprzedania 12 MW energii elektrycznej. Jest szansa, że pierwszy plazmotron do pirolizy odpadów komunalnych powstanie dla potrzeb Warszawy. Zaangażowało się w tę sprawę kilku posłów i to “ponad podziałami”. Rada m.st. Warszawy uchwaliła już w lipcu 1996 r. program zintegrowanego ekologicznego systemu gospodarki odpadami komunalnymi i energią cieplną. Według Zarządu Oczyszczania Miasta, obróbka termiczna odpadów komunalnych będzie jedną z technologii pozyskiwania energii w zespole Elektrociepłowni Warszawskich SA. Ze 135 tys. ton odpadów w ciągu roku można będzie uzyskać 17 tys. MWh energii elektrycznej.
Stolica Polski – kraju aspirującego do Unii Europejskiej – od wielu lat zagrożona jest całkowitą blokadą jedynego wysypiska odpadów w Łubnej, w gminie Góra Kalwaria. W podobnie dramatycznej sytuacji jest wiele miast i miasteczek oraz uzdrowisk, terenów rekreacyjnych, lasów, jezior i rzek, terenów rolniczych. Koszt zbudowania instalacji PPW może być – według dr. inż. Kraszewskiego – o 30% niższy od klasycznej spalarni, a sam plazmotron o 30 razy mniejszy od klasycznej spalarni odpadów, spełniającej coraz surowsze normy ekologiczne Unii Europejskiej.
Technologia plazmowa należy do szczytowych osiągnięć utylizacji odpadów. Plazmowanie wywodzi się z cyklu badań kosmicznych w Stanach Zjednoczonych. Instalacje do spalania odpadów w temperaturze 2-4 tys. stopni C są stosowane w Kanadzie, Niemczech i Włoszech. W takich instalacjach wykorzystywana jest piroliza plazmowa z nitryfikacją, czyli z efektem końcowym w postaci sztucznego bazaltu. Różnorodne odpady pirolizowane w wysokiej temperaturze – niemożliwej do osiągnięcia w tradycyjnych, oprotestowanych wielekroć spalarniach – są rozkładane chemicznie w procesie beztlenowym, bez wydzielania się groźnych dioksyn i furanów.
Jest szansa, że ominiemy przeszkody technologiczne, organizacyjne, protesty społeczności lokalnych i zagorzałych przeciwników spalania, za pomocą procesu pirolizy w plazmotronie, co pozwoli wreszcie uporać się z lawiną odpadów wszelkiego rodzaju, z zaleganiem ogromnej ich masy na wysypiskach – twierdzi dr inż. Kraszewski.