b) a)
Gospodarka Odpadami
b) a)
OPAKOWANIA
b)
Jak wskazują dane szacunkowe opracowane przez Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Opakowań w Warszawie, w roku 2000 wytworzono ich około 3,4 mln ton, a prognoza na 2007 r. przewiduje wzrost do 4,8 mln ton. Największy udział w ogólnej masie odpadów opakowaniowych stanowią odpady z papieru i tektury oraz szklane, następnie z tworzyw sztucznych i drewna. W Polsce praktycznie do 2002 r. odzysk odpadów opakowaniowych prowadzony był przede wszystkim jako recykling materiałowy, gdyż nie stosowano na szerszą skalę recyklingu organicznego (kompostowania) i chemicznego oraz termicznych metod przekształcania odpadów.
a)
b) a)
Zbiórka i recykling odpadów i złomu pozwala b) gospodarce niemieckiej zaoszczędzić około 3,7 mld EURO rocznie. Według niemieckiego instytutu badań nad a) gospodarką (IW), recykling pozwala zaoszczędzić 20% kosztów związanych z zaopatrzeniem w surowce i 3% importu energii. Aż 2,3 mld EUR zaoszczędza się wykorzystując złom w produkcji stali, a 700 mln EUR dzięki wykorzystaniu aluminium. Wykorzystanie materiałów odpadowych, np. starych opon, jako paliw, daje niemieckiej gospodarce oszczędności rzędu 340 mln EUR rocznie. Wskaźnik recyklingu opakowań szklanych wynosi 87,7%, papierowych - również 87,7%, z blachy białej - 81,6%, aluminiowych - 72,3%, opakowań po napojach - 64,4%, a z tworzyw sztucznych - 53,8%. Niemcy mogą pochwalić się najwyższym wskaźnikiem recyklingu na świecie.
b) a)
b) a)
b) a)
Struktura masy opakowań wprowadzonych na rynek i podlegających obowiązkowi recyklingu
b) a)
Masa odpadów opakowaniowych poddanych recyklingowi ogółem) w latach 2002–2004
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
HANDEL I DYSTRYBUCJA
PRODUCENT PAKUJĄCY TOWAR
UMOWY UMOWY Promocja opakowań przydatnych do recyklingu PRODUCENT OPAKOWANIA
KONSUMENT PRODUKTU
ORGANIZACJA ODZYSKU Zarządzanie procesem odzysku poprzez umowy z poszczególnymi uczestnikami łańcucha
Promocja selektywnej zbiórki odpadów
UMOWY UMOWY
PRODUCENT SUROWCA NA OPAKOWANIE
UMOWY
PRZEDSIĘBIORSTA KOMUNALNE Selektywna zbiórka odpadów
ZAKŁAD RECYKLINGU
Poprawny łańcuch obiegu opakowań
b) a)
Dyrektywa
b) a)
Producenci opakowań
Napełniający opakowania
Zakłady recyklingu surowców wtórnych
Zakłady usług komunalnych
Handel
Konsumenci
Przepływ środków finasowych
Umowy
Schemat systemu zagospodarowania opakowań w Unii Europejskiej
ZAKŁADY PRZETWÓRCZE Opłata produktowa MARSZAŁEK WOJEWÓDZTWA
Przedsiębiorcy, którzy nie wywiązali się z obowiązków recyklingu Przedsiębiorcy realizujący obowiązek recyklingu samodzielnie
NFOŚ I GW Surowce wtórne
Przedsiębiorcy, którzy przekazali obowiązek recyklingu
WFOŚ I GW GMINA
PRZYGOTOWANIE DO PRZETWÓRSTWA
Odpady opakowaniowe
ORGANIZACJA ODZYSKU S.A. I
Opłaty recyklingowe pobierane przez organizacje
ORGANIZACJA ODZYSKU S.A. II Firmy odbierające odpady
SEGREGACJA
SEGREGACJA
Odpady nieprzydatne do recyklingu Pojemniki do selektywnej zbiórki
Odbiór odpadów komunalnych
Opakowania poużytkowe MIESZKAŃCY
JEDNOSTKI HANDLOWE
Odpady ostateczne
PODMIOTY, W KTÓRYCH POWSTAJĄ ODPADY
Odpady przydatne do recyklingu KOMPOSTOWANIE
Opłaty opakowaniowe
SPALARNIE (odzysk energii)
Środki z opłat pobieranych przez organizacje odzysku
SKŁADOWISKA
Środki z opłaty produktowej
NFOŚ I GW - Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej WFOŚ I GW - Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Polski system gospodarki opakowaniami
Karta przekazania odpadu Zakład Przetwórczy
Przedsiębiorcy samodzielnie realizujący obowiązek recyklingu
Odpady opakowaniowe Organizacja Odzysku
Przedsiębiorcy przekazujący obowiązek recyklingu organizacji odzysku
Opłata recyklingowa Marszałek Województwa
Przedsiębiorcy, którzy nie wywiązali się z obowiązku recyklingu
Opłata produktowa
Sposoby wypełniania przez przedsiębiorców obowiązku recyklingu
a)40
35
30
Opakowania wielomateriałowe
b)
Opakowania z materiałów naturalnych (drewno i tekstylia)
Szkło gospodarcze, poza ampułkami
Zakładane przez Rząd poziomy recyklingu odpadów opakowaniowych
Papier i tektura
Blacha biała i lekka
Aluminium - poj. mniejsza niż 300l.
Tworzywa sztuczne
45
Opakowania - razem
Poziom recyklingu [%]
50
Lata 2002
2003
2004
2005
2006
2007
25
20
15
10
5
0
b) a) ZMIANA SYSTEMU GOSPODARKI OPAKOWANIAMI
UNIKANIE UNIKANIE ODPOWIEDNI KIERUNEK ZMIAN
MINIMALIZACJA
PRZEBUDOWA SYSTEMU
MINIMALIZACJA RECYCLING
RECYCLING UNIESZKODLIWIANIE UNIESZKODLIWIANIE
OSTATECZNE USUWANIE
OSTATECZNE WSPOMAGANIE USUWANIE ADMINISTRACYJNE PRZY BRAKU STABILIZACJI SYSTEMU
OBECNY
DOCELOWY
b) a)
Co z tworzywami?
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
b) a)
Tworzywa biodegradowalne
b) a)
Torby na zakupy: Nowe tworzywo Ecovio® składa się w 45% z polikwasu mlekowego PLA materiału otrzymanego ze zboża kukurydzy. Inny komponent tego biodegradowalnego tworzywa Ecoflex® będzie otrzymywany z wyrobów petrochemicznych.
b) a) Amcor PET Packaging wprowadza butelki z materiałów odnawialnych. Amcor PET Packaging we współpracy z firmami Husky i NatureWorks LLC zaprojektował i wyprodukował preformy, a następnie butelki stworzone z biodegradowalnego materiału, opartego na polikwasie mlekowym PLA. Butelki oparte na tego typu materiale rozkładają się w ciągu 75-80 dni.
Plantic b) a)
b) a)
Oznaczenia
b) a)
b) a)
Opakowania Tetra Pak
b) a)
1. Polietylen 2. Polietylen 3. Folia aluminiowa 4. Polietylen 5. Papier 6. Polietylen
Typowy skład opakowania na napoje: a) budowa opakowania, b) Mleko w opakowaniu Tetra wedge
Sprzedaż na światowym rynku opakowań w roku 2004
Drew no Metal 7% 17%
Szkło 5%
Two. sztuczne 28%
Papier i karton 43%
Materiały stosowane na opakowania żywności
Papier i karton Tworzywa sztywne Tworzywa elastyczne
2003
2009
Metal Szkło Inne
0
50
100 150 mld USD
200
Światowe wykorzystanie poszczególnych materiałów w branży opakowań spożywczych
W celu ograniczenia obciążenia środowiska naturalnego konieczne jest wprowadzenie odpowiednich regulacji prawnych i zarządzeń. W Unii Europejskiej wprowadza się m.in. następujące kryteria tzw. trzech „Re”:
Reduction at source - ograniczenie do niezbędnej
ilości opakowań oraz ich wielkości i objętości,
Reuse - ponowne używanie tych samych opakowań, Recycling - wtórne przetwarzanie opakowań.
W porównaniu z innymi rodzajami opakowań, opakowania kartonowe Tetra Pak posiadają dodatkowe zalety, ważne z punktu widzenia handlu detalicznego i konsumenta: - hermetyczność (ochrona przed bakteriami), - nieprzepuszczalność światła (ochrona witamin wrażliwych na światło), - wysoka higiena (jednorazowość), lekkość (ekonomiczne wykorzystanie surowców - w 27 gramowe opakowanie można zapakować 1 litr produktu), stąd maksymalna oszczędność energii podczas transportu - opakowanie stanowi jedynie 5% wagi całego ładunku), - funkcjonalność (różne pojemności i kształty oraz plastikowe zamknięcia umożliwiające wielokrotne otwieranie i zamykanie), - zwarta forma i łatwość magazynowania (minimalne zużycie przestrzeni magazynowej i wygodne do paletyzowania - moduł europejskiego standardu międzynarodowej palety ładunkowej), - bezpieczeństwo (nietłukliwe).
ODPADY PO O P A K O W A N IA C H
W Y K O R Z Y S T A N IE
b)
Z B IE R A N IE OPAKOW AŃ
collectin g
lu b O D D Z IE L E N IE O PK O W AŃ PO NAPO JACH
au tom ated so rtin g
collectin g „at so u rce”
O D P A D Y P O O P A K O W A N IA C H N A N A P O J E
od p ad y in n ego rod zaju
S K Ł A D O W A N IE N A W Y S Y P IS K U
Z B IE R A N IE O PAK O W AŃ PO NAPO JACH O D K O N SU M E N T Ó W
S P A L A N IE C A Ł Y C H O PAK O W AŃ
O D D Z IE L A N IE S K Ł A D N IK Ó W
sp alan ie 2 to n o p ak ow ań = en erg i ze sp alen ia 1 to n y rop y W T Ó RN A M ASA P A P IE R N IC Z A
R O Z D R A B N IA N IE CAŁYCH O PAK O W AŃ p łyty izo lacyjn e m eb le
M IE S Z A N IN A F O L II A L U M IN IO W E J I P O L IE T Y N O W E J
cyk l o tw arty W Y K O R Z Y S T A N IE A L T E R N A T Y W N E - ta b . 2
O D D Z IE L A N IE S K Ł A D N IK Ó W
P A P IE R I P O L IE T Y L E N NOW E O P A K O W A N IA
S P A L A N IE 4 0 - 4 1 M J/k g o d p ad ó w
cyk l zam k n ięty F O L IA A L U M IN IO W A
P O L IE T Y L E N
Alternatywne metody recyrkulacji opakowań Tetra Pak
Zbieranie i Sortowanie
Ręczne
Maszynowe
2
1
3
5
4
6
1. Pudełka poużytkowe
2. Rozformowanie pakietu
3. Rozdrabnianie
4. Stacja formująca płytę
5. Prasowanie płyty
6. Chłodzenie płyty
7. Płyta po ufromowaniu
8. Obcinanie obrzeży
9. Gotowe płyty
Etapy produkcji płyt TECTAN
Etapy produkcji płyt TECTAN: - rozdrobnienie pudełek poużytkowych na ścinki o średnicy około 5 mm, - formowanie płyty, ogrzewanie i prasowanie ścinków (170°C, ciśnienie 20-30 KG/cm2), - chłodzenie uformowanej płyty, - przycinanie płyty na odpowiednie formaty.
Elementy uzyskane przez dalsze przetwarzanie – wtryskiwanie z zastosowaniem odpadów z opakowań jako wypełniacza
Przedmioty codziennego użytku
1000 kg opakowań poużytkowych TETRA Brik
Zasobnik z mieszadłem do rozwłókniania i oddzielania masy celulozowej
LDPE i AL
500 kg papieru typu kraft
Produkcja papieru
H2O obieg zamknięty
Spalanie
Suszenie papieru
35 kg AL
celuloza ciepło
Schemat technologii utylizacji opakowań Tetra Pak realizowanej w NESA S.A. w Hiszpanii
Opakowania Tetra Pak
Odrzut folii aluminiowej i polietylenu
Cylindry
1 2
3
4
Pojedynczy segment systemu Regenex: 1 – strumień masy opakowań kombinowanych, 2 – strumień wody (natężenie przepływu około 4 l/min), 3 – układ obracających się w przeciwne strony perforowanych bębnów, 4 – włókna papierowe do dalszego przetwarzania
a) b)
Klasyczne rozwłóknianie opakowań aseptycznych (tylko rozwłókniacze o dużej intensywności rozwłókniania: a) masa w rozwłókniaczu, b) oddzielone aluminium i polietylen
Dozowanie
Bęben magnetyczny
Taśma transportująca
Materiał ferromagnetyczny
Frakcja Materiał bogata w paramagnetyc zny aluminium
Separacja grawitacyjno - indukcyjna
Turbina parowa
Cyklon Reaktor wapnowy Filtr
Spalanie
System spalania odpadów z opakowań mieszanych
Przykłady wykorzystania recyrkulowanych włókien papierniczych
PODSUMOWANIE
Ekonomiczna opłacalność poziomu recyklingu zależy od możliwości zbytu produktów wytwarzanych z odzyskanych surowców oraz od ilości odzyskanej energii w przypadku spalania tego typu opakowań. Konieczna jest odpowiednia metoda pozyskiwania zużytych opakowań - w grę wchodzi tutaj selektywna zbiórka u źródła, czyli w domu konsumenta, albo sortowanie odpadów z wysypisk (konieczność automatyzacji). W procesie recyrkulacji zużytych opakowań po napojach możliwe jest realizowanie cykli otwartych dla włókien papierniczych - czyli wytwarzanie z wtórnych materiałów włóknistych innych produktów. Możliwe jest także wdrożenie cykli zamkniętych (dla folii aluminiowej), gdzie z odzyskanego aluminium można wytwarzać nowe opakowania. Przedstawione przykłady obrazują nam fakt, iż możliwe są alternatywne metody postępowania ze zużytymi opakowaniami. Optymalnym rozwiązaniem w danych warunkach będzie metoda charakteryzująca się minimalnymi nakładami finansowymi oraz maksymalnym ograniczeniem obciążenia środowiska naturalnego. Należy podkreślić, iż optymalne warunki będą także zmienne wraz z rozwojem techniki i postępu w zakresie ochrony środowiska.
Hierarchia rozwiązań i priorytetów w zintegrowanych systemach gospodarki odpadami opakowaniowymi 1. Unikanie opakowań tam gdzie to możliwe. Stosowanie transportu „luzem”, bądź opakowań wielokrotnego użytku. 2. Minimalizacja masy i wielkości opakowań. 3. Selektywna zbiórka i recykling odpadów opakowaniowych. Zbiórka selektywna powinna być realizowana równocześnie różnymi systemami: „u źródła”, „kontener w sąsiedztwie”, zbiorcze punkty selektywnego gromadzenia itp. 4. Wprowadzanie kompostowania jako metody recyrkulacji. Kompostowanie odpadów obejmuje bioodpady opakowaniowe pozyskane w drodze selekcji z gospodarstw domowych. 5. Termiczne unieszkodliwianie obejmuje odpady pozostałe – niewykorzystane wtórnie z uwagi na nieopłacalny ekonomicznie ich przerób. Spalarnie powinny mieć rozbudowane systemy oczyszczania spalin, spełniające rygorystyczne normy zanieczyszczenia powietrza. 6. Składowanie odpadów – zgodnie z wymaganiami UE. Składowiska mogą deponować docelowo wyłącznie odpady przetworzone z innych zaawansowanych technologii oraz odpady nieaktywne, jak gruz i popiół.