Recykling materiałów polimerowych jest jednym z ważniejszych problemów gospodarki odpadami, których sumaryczna ilość w ostatnich dziesięciu latach wzrosła, szczególnie w aglomeracjach miejskich, ponad dwukrotnie.

Wprowadzenie

Wśród odpadów komunalnych tworzywa sztuczne stanowią od 7 do 14 % ogólnej masy odpadów, co może stanowić nawet 30 % ich objętości. Ocenia się, że w Polsce powstaje rocznie około 800 tys. ton odpadów tworzyw sztucznych. Ich zagospodarowanie wymaga współdziałania administracji samorządowej i centralnej z przemysłem, handlem oraz wykorzystania istniejącego potencjału naukowo-technicznego.

Obecnie na świecie produkuje się i stosuje ok. 5000 różnych polimerów, są to głównie poliolefiny-polietylen (PE), polipropylen (PP) oraz polistyren (PS), polichlorek winylu (PCW), a także w coraz większym stopniu poli(tereftalan etylenu) (PET) i poliuretan (PU). Stanowią one 80% światowej produkcji polimerów, która wynosi obecnie 170 mln ton. Produkcja tworzyw sztucznych w Polsce w 2004 roku wyniosła około 1,5 mln ton (z czego 261 tys. ton zostało przeznaczone na eksport), natomiast import - 873 tys. ton. Na początku lat dziewięćdziesiątych w Polsce zużycie tworzyw na osobę wynosiło zaledwie 17 kg, obecnie wartość ta wzrosła do ponad 50 kg (prawie dwukrotnie mniej niż wynosi średnia dla krajów UE).

Pochodzenie odpadów z tworzyw sztucznych

Podstawowe źródło odpadów stanowią opakowania, na które przeznacza się ok. 30% produkowanych tworzyw. Dodatkowo ilość ta zwiększa się w wyniku importu materiałów polimerowych w postaci jednorazowych opakowań wielu wyrobów. Oprócz opakowań do wzrostu ilości odpadów tworzyw sztucznych przyczyniają się: duża liczba wytwarzanych produktów jednorazowego użytku (reklamówki, sztućce, naczynia itp.), coraz krótszy cykl użytkowania wielu wyrobów (sprzęt gospodarstwa domowego, długopisy, akcesoria elektroniczne itp.), wzrastający udział tworzyw sztucznych w zaawansowanych technologicznie wyrobach (samochody, samoloty, roboty przemysłowe itp.), zastępowanie metali tworzywami w coraz większej liczbie części maszyn, a także zwiększone wykorzystanie tworzyw w budownictwie (ocieplenia, tynki, elementy dekoracyjne), drogownictwie, rolnictwie czy w przemyśle odzieżowym. Dodatkowym źródłem powstawania odpadów technologicznych jest sam przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych, jednak tego typu odpady, ze względu na ich dobrą jakość, są w dużej części zagospodarowywane na miejscu poprzez powtórne przetwórstwo z tworzywami oryginalnymi.

Gospodarka odpadami w świetle prawa polskiego

Podstawy gospodarki odpadami w Polsce regulują następujące akty prawne:

- Ustawa z dnia 29 lipca 2005 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz o zmianie niektórych innych ustaw
- Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej
- Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach
- Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. o opakowaniach i odpadach opakowaniowych.

Celem tych ustaw jest dostosowanie polskiego prawa do standardów i dyrektyw UE w świetle potrzeb społeczno-ekonomicznych i wymogów ochrony środowiska w Polsce. Ustawa o odpadach wymaga, aby tworzono plany gospodarki odpadami: krajowy, wojewódzkie, powiatowe i gminne i poddawano je aktualizacji nie rzadziej niż raz na 4 lata. Muszą one być skorelowane z programem ochrony środowiska, planem zagospodarowania przestrzennego, strategią rozwoju oraz planem zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe. Na rys. 1. przedstawiono zakładane limity odzysku niektórych grup odpadów zawierających materiały polimerowe, przyjęte w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami na najbliższe lata.


Zakładane limity odzysku i recyklingu wybranych grup odpadów w Polsce w poszczególnych latach

Zgodnie z ustawą Nr 63/01 przedsiębiorca będzie miał obowiązek prowadzenia odzysku, a w szczególności recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych oraz zobowiązany będzie do dnia 31 grudnia 2007 roku osiągnąć ustalony poziom odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych i poużytkowych. Ustawa przewiduje następujące maksymalne stawki opłaty produktowej dla wszystkich typów opakowań: opakowania z tworzyw sztucznych, opakowania z aluminium (o pojemności mniejszej od 300 l), opakowania z blachy białej i lekkiej innej niż aluminium, opakowania z papieru i tektury, opakowania ze szkła gospodarczego (poza ampułkami), opakowania z materiałów naturalnych (drewna i tekstyliów), opakowania z materiałów wielowarstwowych, opakowania wielomateriałowe oraz opakowania złożone - 3 zł za 1 kilogram. Urzędy marszałkowskie przekazywać będą opłaty produktowe na odrębny rachunek Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, z którego 70% zgromadzonych środków NFOŚiGW przekaże funduszom wojewódzkim, a następnie gminnym, proporcjonalnie do ilości odpadów opakowaniowych przekazanych do odzysku i recyklingu, wykazanych w sprawozdaniach. Pozostałe środki przeznaczone zostaną na finansowanie działań w zakresie odzysku i recyklingu odpadów opakowaniowych oraz na edukację ekologiczną dotyczącą selektywnej zbiórki i recyklingu odpadów opakowaniowych.

Dyrektywy europejskie dotyczące gospodarki odpadami

Podstawowym europejskim aktem prawnym dotyczącym opakowań i gospodarki odpadami opakowaniowymi jest obecnie Dyrektywa 94/62/WE. Jej przepisy zostały uzupełnione przez regulacje zawarte w kilku decyzjach Komisji Europejskiej: 97/129/ WE - ustanawiającej system identyfikacji materiałów opakowaniowych, 97/138/WE - ustanawiającej formaty w odniesieniu do systemu baz danych czy 1999/177/WE - ustanawiającej warunki odstępstwa dla skrzyń i palet z tworzyw w odniesieniu do poziomów stężenia metali ciężkich. W wyniku zmian w dyrektywie 94/62/WE wprowadzonych dyrektywą 2004/12/WE, definicja opakowania uległa doprecyzowaniu oraz przesunięto termin osiągnięcia limitu odzysku i zmieniono jego poziom. Najważniejszym obowiązkiem nałożonym na państwa członkowskie jest konieczność osiągnięcia wymienionych w dyrektywie poziomów odzysku i recyklingu. Poziomy te zostały określone w sposób następujący: każde Państwo członkowskie (wyjątki zostały przewidziane dla Grecji, Portugalii i Irlandii) powinno doprowadzić do odzysku odpadów opakowaniowych na poziomie od 50% (60% od 2008 r.) do 65% wagi opakowań wprowadzonych na rynek, z tej liczby powinno zostać poddanych recyklingowi od 25% do 45% opakowań.

Do 31 grudnia 2008 r. państwa członkowskie powinny ponadto osiągnąć poziomy recyklingu ustalone dla poszczególnych materiałów, z których zostały wytworzone opakowania, tj.: 60% dla szkła, 60% dla papieru i tektury, 50% dla metali, 22,5% dla plastiku i 15% dla drewna. Jeszcze w tym roku powinny nastąpić dalsze zmiany treści dyrektywy. Ich projekt, zawarty w druku Komisji Europejskiej o numerze COM/2004/127 wprowadza datę 31 grudnia 2012 r. jako ostateczny termin osiągnięcia ustanowionych w dyrektywie 94/62/WE poziomów odzysku i recyklingu przez nowe kraje członkowskie. Dyrektywy określają zasady, których należy przestrzegać w gospodarce opakowaniami i odpadami opakowaniowymi we wszystkich krajach członkowskich Unii, tj:

- zapobieganie powstawaniu odpadów opakowaniowych
- promowanie opakowań zwrotnych, przeznaczonych do wielokrotnej rotacji
- odzyskiwanie surowców lub energii z odpadów opakowaniowych
- powtórne przetwarzanie odzyskanych materiałów (recykling).

Możliwości zagospodarowania i utylizacji odpadów polimerowych

Wieloletnie doświadczenia w recyklingu odpadów materiałów polimerowych pokazały, iż system ten posiada wiele ograniczeń. Materiały polimerowe charakteryzują się olbrzymią różnorodnością pod względem struktury chemicznej i składu oraz form użytkowych. Odpady powinno się wykorzystywać zgodnie z regułami tzw. „zielonej chemii” tak, aby surowiec do wytworzenia polimerowej matrycy, tak jak i wszystkie środki pomocnicze były wykorzystywane tak długo, jak długo będzie można to racjonalnie uzasadnić. Należy również wykorzystywać do procesów produkcji surowce odnawialne, unikać substancji trujących. Trzeba także pamiętać o tym, że lepiej jest zapobiegać tworzeniu się odpadów aniżeli je unieszkodliwiać. Obecnie stosowane metody zagospodarowania odpadów polimerowych można podzielić na cztery grupy:

1. Ponowne przetworzenie (recykling materiałowy)
2. Spalanie z odzyskiem energii
3. Recykling surowcowy
4. Kompostowanie lub biodegradacja.

W „Krajowym planie gospodarki odpadami” przyjęto założenia, które winny być realizowane przez podmioty odpowiedzialne za gospodarkę odpadami. Zgodnie z nimi określono cele szczegółowe do końca 2006 roku:

1. Objęcie zorganizowaną zbiórką odpadów wszystkich mieszkańców miast i 95% mieszkańców terenów wiejskich.

2. Deponowanie na składowiskach odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne nie więcej niż 80% wytworzonych odpadów komunalnych.

3. Skierowanie w roku 2006 na składowiska odpadów innych niż niebezpieczne i obojętne do 82% (wagowo) całkowitej ilości odpadów komunalnych ulegających biodegradacji (w stosunku do roku 1995).

4. Osiągnięcie w roku 2006 zakładanych limitów odzysku i recyklingu dla poszczególnych grup odpadów (np. dla opakowań z tworzyw sztucznych przyjęto poziom 22%, a dla opakowań wielomateriałowych 20%).

W praktyce obecnie w Polsce większość odpadów (szczególnie z dużych aglomeracji) trafia na składowiska coraz lepiej zorganizowane i zabezpieczone. Taka naturalna degradacja odpadów jest wprawdzie najprostszą metodą ich likwidacji, lecz najmniej ekonomiczną, społecznie nieakceptowaną i zajmującą duże przestrzenie składowisk. Należy także pamiętać, iż ze względu na konieczność wypełniania zaleceń i dyrektyw UE takie rozwiązanie stanie się prawnie niedopuszczalne dla wielu kategorii odpadów (w tym polimerowych). Jedynym sposobem utylizacji odpadów składowanych jest odzyskanie małej części energii poprzez zebranie i spalenie biogazów powstających na wysypiskach. Pewne nadzieje można wiązać z kompostowaniem tworzyw biodegradowalnych, których produkcja i wykorzystanie znajduje się na razie na bardzo niskim poziomie.

Recykling materiałowy

Recykling materiałowy jest procesem uzdatniania odpadów w celu otrzymania materiałów do powtórnego przetwórstwa. Jest to najbardziej racjonalny sposób utylizacji odpadów polimerowych, ponieważ odzyskiwane recyklaty umożliwiają ograniczenie produkcji polimerów oryginalnych. Dzięki temu można zmniejszyć wielkość emisji do środowiska szkodliwych związków oraz zużycie energii niezbędnej do wytworzenia nowych polimerów. Metoda ta jest jednak ekonomicznie uzasadniona tylko dla pewnej grupy polimerów oraz w przypadku odpadów dobrze posegregowanych i niezanieczyszczonych.


Spalanie tworzyw z odzyskiem energii

Wykorzystywanie odpadów polimerowych do celów energetycznych jest korzystne ze względu na ich wysoką wartość kaloryczną, wynoszącą średnio 35 MJ/kg (a zatem wyższą od węgla kamiennego). Mogą one być paliwem i źródłem energii w spalarniach odpadów komunalnych wyposażonych w odpowiednio zaawansowane technicznie instalacje oczyszczania spalin (zwiększając ich wartość kaloryczną), pracujących na rzecz ogrzewania lub wytwarzania energii kalorycznej dla lokalnej społeczności. Ta metoda powinna być wykorzystywana do utylizacji odpadów silnie zmieszanych i trudnych do identyfikacji. Prowadzone są także badania (funkcjonują już instalacje na skalę półtechniczną) nad koksowaniem posegregowanych odpadów w klasycznych koksowniach lub ich zgazowaniem w wysokich temperaturach.

Recykling surowcowy

Rozkładanie polimerów na frakcje o mniejszej masie cząsteczkowej w celu odzyskania monomerów (oligomerów), czyli recykling surowcowy (chemiczny), choć potencjalnie bardzo korzystny, jest na razie bardzo kosztowny. Badania nad takimi procesami jak piroliza, hydroliza czy uwodornianie pozwolą być może w przyszłości na zbudowanie opłacalnej ekonomicznie, pracującej na dużą skalę instalacji wykorzystującej odpady tworzyw.

Prognozy na przyszłość

Ograniczenia recyklingu materiałów polimerowych nie są wyłącznie wynikiem problemów technicznych czy technologicznych. Podejmując decyzje o recyklingu tworzyw należy uwzględniać również opłacalność, bariery psychologiczne (wyroby z recyklatów mają zazwyczaj gorszą jakość niż wyroby z oryginalnego polimeru) i ekologiczne (recykling wiąże się często z dużym zużyciem energii oraz powstawaniem nowych odpadów i emisji gazowych). Uwzględniając obowiązujące prawo i techniczne możliwości recyklingu w Polsce (szybko rozwijający się i stosunkowo nowoczesny przemysł przetwórczy) można zakładać, iż w następnych latach powinien nastąpić istotny wzrost recyklingu materiałowego. Będzie on możliwy przy rozwoju systemów motywacyjnych takich jak kaucje na butelki PET i duże opakowania oraz możliwość dofinansowania produkcji wyrobów z recyklatów ze środków pochodzących z opłat produktowych.

Czynnikiem ułatwiającym recykling materiałowy wyrobów i opakowań polimerowych powinna być większa aktywność i konkurencyjność organizacji pośredniczących w odzysku opakowań. Równolegle powinien postępować wzrost zainteresowania spalaniem z odzyskiem energii. Ograniczenie stanowią jednak wysokie koszty inwestycyjne, protesty społeczne przeciw spalarniom, zachętą jest możliwość uzyskiwania kredytów z WFOŚ oraz instytucji i programów europejskich. Efektem tych działań, jak i wymogów dyrektyw UE powinno być powstanie w każdym województwie nowoczesnej spalarni o wydajności od 50 do 250tys. ton odpadów rocznie. Niezbędne są ułatwienia w transferze technologii oraz wykorzystywania doświadczeń innych krajów, opracowanie strategicznych regionalnych programów gospodarki odpadami oraz polityki i celów państwa w tym zakresie.

W celu realizacji tak ambitnie postawionych zadań niezbędne jest równoczesne rozwijanie wszystkich form utylizacji odpadów (szczególnie tych ekonomicznie uzasadnionych), wspieranie przedsiębiorstw przetwarzających odpady (prostsza i szybsza redystrybucja opłaty produktowej), edukacja proekologiczna i zmiany prawne wspierające ogólnopolskie systemy selektywnej zbiórki i kaucji niektórych wyrobów i opakowań.

ZAKŁADY UTYLIZACJI ODPADÓW

Podstawowym założeniem nowego sposobu postępowania z odpadami powinno być skupienie gmin wokół kilku zakładów utylizacji odpadów (ZUO). Będzie to nie tylko wysypisko, ale także linie do segregacji odpadów, urządzenia do oczyszczenia surowców wtórnych z selektywnej zbiórki, pomieszczenia do magazynowania odpadów niebezpiecznych.

Konieczne jest też zintensyfikowanie segregacji i skupu wyrobów (aby nie trafiały na wysypiska) zawierających znaczne ilości materiałów polimerowych takich jak sprzęt AGD i RTV, komputery, płyty CD i DVD, telefony komórkowe, baterie etc.

Promowanie recyklingu powinno mieć na celu oprócz zwiększania poziomu odzysku odpadów, także usuniecie trudności w sprzedaży produktów z materiałów odpadowych. Wdrażanie i funkcjonowanie systemów kontroli jakości i zarządzania, szczególnie przy wytwarzaniu wyrobów z recyklatów, może spowodować wzrost zaufania odbiorców, przekładający się na wzrost sprzedaży.