Cz. 3. Technologia i efektywność
Jeśli z prawa i polityki odpadowej wynikają cele w gospodarce odpadami, które są konieczne do uwzględnienia w procesie przygotowania budowy lub modernizacji sortowni, a rynek tworzy uwarunkowania działania, to technologia jest narzędziem, na którym skupia się ciężar rzeczywistej realizacji celów gospodarki odpadami. To od technologii zależą realne, codzienne efekty ekologiczne i ekonomiczne. Technologia jest przedmiotem inwestycji, czyli to właśnie o niej decyduje się w procesie budowy bądź modernizacji sortowni. Wagą tej inwestycji są nie tylko nakłady ekonomiczne, które trzeba ponieść, ale również poświęcony czas na jej przygotowanie i czas, w którym technologia ta będzie eksploatowana. To również przestrzeń, miejsce, zagospodarowanie terenu podporządkowane i dostosowane do technologii, które raz wykonane czy dostosowane jest trudne do zmiany i będzie warunkowało przyszłe funkcjonowanie i ewentualne dalsze inwestycje. W końcu technologia decyduje o efektach, zarówno osiągniętych celach ekologicznych (bilansie odzyskanych produktów i pozostałości po procesie), jak i o efektach ekonomicznych.
Kształtowanie i wybór technologii łączy wszystkie dotychczas omówione czynniki: związane z uwarunkowaniami prawnymi i polityką gospodarki odpadami, ekonomiczne i rynkowe oraz indywidualne określonego podmiotu. Kształtowanie technologii rozpoczyna się już na etapie sprecyzowania celu inwestycji, wyrastającego ze stanu istniejącego, badań strumieni odpadów, ich morfologii, analiz technologicznych i ekonomicznych. Następnym krokiem jest opracowanie koncepcji technologicznej, a po uzyskaniu wymaganych decyzji i pozwoleń – opracowanie projektu i wykonanie linii technologicznej. Etap przygotowania inwestycji decyduje o powodzeniu inwestycji.
Artykuł jest trzecią częścią serii poświęconej kierunkom modernizacji sortowni w kontekście aktualnych uwarunkowań. Część pierwsza poświęcona prawu i polityce odpadowej jest dostępna tutaj, a z częścią drugą dotyczącą uwarunkowań ekonomicznych i rynkowych można zapoznać się w tym miejscu. Zapraszamy do lektury!
Modernizacja sortowni. Dwa aspekty: technologiczny i techniczny
Mówiąc o technologii trzeba mieć na uwadze dwa aspekty: technologiczny i techniczny. Aspekt technologiczny dotyczy rozwiązań technologicznych, czyli różnych możliwości bądź wariantów sortowania, a przede wszystkim – procesu technologicznego, czyli następujących po sobie etapów sortowania z zastosowaniem odpowiednich technik. Proces technologiczny jest podstawą skuteczności procesu sortowania. Jakość i elastyczność rozwiązań technologicznych decyduje o efektach ekologicznych i ekonomicznych oraz o poziomie tych efektów.
Drugi aspekt dotyczy rozwiązań technicznych, czyli jakości projektowania i wykonania poszczególnych urządzeń, wyposażenia technologicznego linii sortowniczej (np. system przenośników, układ przesiewania, zespół separatorów, kabiny sortownicze, instalacje), konstrukcji wsporczych i podestowych ułatwiających dojście i serwis urządzeń.
Trzeba przy tym zaznaczyć, że jakość wykonania urządzeń i całej instalacji przekłada się na jej żywotność. Z czasem jej eksploatacji koszt wykonania linii technologicznej schodzi na dalszy plan. Na pierwszym plasuje się za to jakość technologii i trwałość rozwiązań technicznych. Jeżeli technologia pozwala uzyskiwać wysokie efekty, to jakość techniczna przekłada się na długi okres ich osiągania. Przykład: dwie linie w dwóch różnych zakładach zostały oddane do użytku 12 lat temu. Obecnie w obydwu zakładach jest realizowana inwestycja modernizacyjna. W pierwszym z nich polega ona na demontażu istniejącej linii z uwagi na jej niedostosowanie technologiczne do obecnych uwarunkowań i wyeksploatowanie urządzeń. Natomiast w drugim zakładzie 12-letnia linia technologiczna zostanie doposażona i rozbudowywana o kolejne urządzenia, ponieważ rozwiązania technologiczne pomimo upływu czasu są wciąż aktualne, a stan urządzeń wynikający m.in. z ich jakości jest nadal bardzo dobry. Takich przykładów w Polsce jest aktualnie wiele.
Dla obydwu aspektów, tj. technologicznego i technicznego istotna jest pewność działania. Jest to przekonanie, które wynika ze stosowania rozwiązań wielokrotnie sprawdzonych, z posiadanego doświadczenia oraz wiedzy wynikającej z praktyki. Znacznie podwyższa ono prawdopodobieństwo uzyskania oczekiwanego poziomu efektów.
Osiąganie celów procesowych zadaniem technologii
Zadaniem technologii jest osiąganie celów procesowych. Na przykład: w przypadku odpadów zmieszanych technologia będzie dążyła do wydzielania frakcji drobnej, biodegradowalnej. Frakcje średnia i nadsitowa będą poddawane procesom wydzielenia surowców. Z pozostałości formowane będzie paliwo do wykorzystania termicznego. W zależności natomiast od sytuacji danego zakładu, wydzielone frakcje surowcowe będą rozsortowywane na linii lub przekazywane do innej instalacji w celu rozsegregowania. Oczywiście, wpływ na układ technologiczny będzie miała skala, czyli wielkość strumienia odpadów zmieszanych kierowanych do sortowania.
Specyfika tworzyw zbieranych selektywnie jest inna niż odpadów zmieszanych. Zawierają znacznie mniej frakcji podsitowej, a znacznie więcej surowców, charakteryzują się dużo niższą gęstością. Problemem w ręcznym sortowaniu jest ograniczona przepustowość i konieczność zatrudnienia dużej liczby osób, aby skutecznie odzyskać większość surowców. Celem procesu będzie wydzielenie frakcji drobnej, stanowiącej zanieczyszczenia surowców. Ważne będzie też oddzielenie tworzyw od innych materiałów, wydzielenie papieru, którego spora ilość znajduje się zwykle w strumieniu. Celem będzie również wydzielenie metali żelaznych i nieżelaznych, rozsortowanie i doczyszczenie frakcji surowcowych tworzywowych oraz przygotowanie pozostałości wysokokalorycznej do dalszego zagospodarowania. Szczegółowe rozwiązania zależą od czynników indywidualnych, w tym wielkości strumienia odpadów, warunków terenowych itd.
Patrząc na technologię z punktu widzenia wymaganych, rosnących poziomów odzysku, konieczne będzie stosowanie rozwiązań ukierunkowanych na maksymalny poziom odzyskania frakcji surowcowych.
Modernizacja sortowni a wprowadzenie systemu kaucyjnego i ROP
System kaucyjny spowoduje zmianę morfologii odpadów, głównie w strumieniu odpadów zbieranych selektywnie. Strumień odpadów zmieszanych z uwagi na swoją specyfikę nie będzie tak wrażliwy na wprowadzaną zmianę. Zmiana morfologii odpadów zbieranych selektywnie wymusi inne spojrzenie na proces sortowania. Zmieni się rozkład materiałów w procesie i konieczna stanie się koncentracja uwagi na innych frakcjach materiałowych niż PET i puszka aluminiowa. Negatywne skutki systemu kaucyjnego, spowodowane spadkiem zawartości PET i puszki aluminiowej w strumieniu odczują wszystkie instalacje przetwarzające odpady tworzywowe. Szczególnie odczuwalne zmiany te będą w instalacjach prostych, manualnych, w których proces sortowania jest skoncentrowany właśnie na wydzielaniu tworzyw PET i puszki aluminiowej. Dla właścicieli tych instalacji jest to ostatni moment, aby przygotować swoje biznesy i swoje instalacje do skutecznego wydzielania innych materiałów.
W tym kontekście nasze rozważania powracają do kwestii rozszerzonej odpowiedzialności producenta (ROP). W zależności od przyjętych rozwiązań, ROP może być ratunkiem dla instalacji, szansą na ożywienie, modernizację i rozwój albo przysłowiowym „gwoździem do trumny”. Jeżeli dopłaty z ROP trafią do instalacji, wówczas, przy ich odpowiedniej wysokości, staną się one czynnikiem motywacyjnym do inwestowania, rozbudowy, modernizacji czy budowy instalacji do sortowania odpadów zbieranych selektywnie. W takim przypadku będą motywowały do najbardziej efektywnego wydzielania poszczególnych frakcji surowcowych, bo za każdą toną będą podążały pieniądze. To szczególnie ważne przy zmienności rynku, na którym ceny surowców często rosną lub maleją, powodując okresową destabilizację. Dopłata z ROP powinna być czynnikiem stabilizującym rynek. Taki mechanizm będzie służył nie tylko instalacjom, ale przez nie, przez ich właścicieli, którzy będą skłonni inwestować, będzie rozwijała się infrastruktura technologiczna, która jest deficytowa. W efekcie cały system będzie dążył do osiągania coraz wyższych poziomów odzysku, czyli będzie realizował to, co zakładają wymagania prawne. Jeśli natomiast wydarzy się inaczej i środki z ROP nie trafią do instalacji, cały ten mechanizm ukierunkowany na inwestycje i osiąganie celów nie będzie mógł zaistnieć. Opłacalność inwestycji spadnie, podmioty będą znaczniej mniej skłonne modernizować czy budować swoje zakłady. Kierując się rachunkiem ekonomicznym będą ograniczały inwestycje, a gminy pozostaną z problemem nieosiągniętych poziomów odzysku. Efektem będzie wzrost obciążeń gmin kosztami osiągania poziomów odzysku, budową instalacji technologicznych i utrzymywaniem ich funkcjonowania.
ROP skierowany do instalacji przywraca opłacalność i motywuje
Analizy technologiczne i ekonomiczne w tym zakresie były prowadzone m.in. dla rynku czeskiego. Po uwzględnieniu wielu różnych uwarunkowań dotyczących efektywności przedsięwzięć z dziedziny budowy bądź modernizacji sortowni dla odpadów tworzywowych, wniosek wynikający z tych analiz był następujący: system kaucyjny powoduje znaczący spadek efektywności inwestycji. Dopiero uwzględnienie dopłat z ROP dla instalacji całkowicie zmienia obraz sytuacji. System ROP skierowany do instalacji przywraca opłacalność, motywuje do sięgania w procesie technologicznym po każdą tonę surowca zawartego w strumieniu odpadów, skłania do inwestycji w odzysk i przygotowanie odpadów do recyklingu. Co ważne, świadomość tego mechanizmu ma czeskie ministerstwo odpowiedzialne za gospodarkę odpadami i mechanizm ten wykorzystuje. W wyniku tego, wiele czeskich podmiotów przygotowuje się do inwestycji. Jest to dodatkowo wspierane tym, że prywatni właściciele czeskich instalacji mogą uzyskać dofinansowanie do inwestycji. Te dwa mechanizmy: ROP skierowany do instalacji plus możliwość pozyskania dofinansowania przez prywatne podmioty powoduje, że Czechy będą miały szansę szybko zbudować infrastrukturę technologiczną dla odpadów z żółtego worka. Co ważne, odbędzie się to z ograniczeniem konieczności angażowania środków publicznych, co dzieje się dzięki zaangażowaniu sektora prywatnego.
Kierunek – efektywność
Analiza przeprowadzona w artykule (w niniejszej i wcześniej opublikowanych częściach) pozwoliła określić czynniki wpływające na kierunek modernizacji sortowni. Czas skoncentrować uwagę na kryterium, które posłuży ocenie i wyborowi właściwego kierunku modernizacji sortowni. Kryterium takim jest efektywność przedsięwzięcia. Jest ona kategorią ekonomiczną i jest definiowana jako relacja realnych efektów w wymiarach: społecznym (odpowiedzi na realne potrzeby), ekologicznym (zapewnienie oczekiwanych poziomów odzysku) oraz ekonomicznym (zapewnienie wysokich efektów ekonomicznych procesu sortowania) do nakładów inwestycyjnych.
Z uwagi na to, że efektywność jest kategorią względną i zależy od podmiotu, którego dotyczy (to co jest efektywne w przypadku jednego podmiotu nie musi być efektywne dla drugiego), nie można wskazać jednego właściwego modelu wykonania, dostosowania czy modernizacji infrastruktury technologicznej sortowania odpadów, tj. przeprowadzenia inwestycji.
Modernizacja sortowni i sześć wymiarów skuteczności technologicznej
Poprawnie zdefiniowana efektywność jest zatem kluczowa – pozwala w praktyce wyznaczyć cele i kierunki inwestycyjne. Umożliwia też ocenę przedsięwzięcia przed poniesieniem nakładów inwestycyjnych (ocena ex ante) oraz dokonanie takiej oceny po ukończeniu przedsięwzięcia i rozpoczęciu eksploatacji (ocena ex post). Natomiast o możliwości osiągnięcia szeroko rozumianej efektywności w wymiarze ekologicznym, ekonomicznym i społecznym dla inwestycji infrastrukturalnych budowy czy modernizacji linii technologicznych sortowania odpadów decyduje skuteczność technologiczna w sześciu wymiarach. Są to:
1. Wielofunkcyjność lub specjalizacja linii.
Warunkiem podstawowym skuteczności technologicznej jest to, że linia musi być dostosowana do potrzeb, czyli zarówno do charakteru odpadów, dla których jest przeznaczona, jak i do ich ilości. W zależności od czynników indywidualnych i wielkości strumieni odpadów linia powinna być bardziej lub mniej wyspecjalizowana. Przykładowo, gdy do zakładu dostarczane są różne strumienie odpadów o mniejszych ilościach, to zaletą linii będzie jej wielofunkcyjność i możliwość wykorzystania do różnych strumieni odpadów. Kiedy natomiast strumienie są większe, zasadne staje się oddzielne skierowanie odpadów zmieszanych do jednej instalacji, a selektywnie zbieranych tworzyw sztucznych – do innej, odpowiednio skonfigurowanej. W takim przypadku zaletą będzie wyspecjalizowanie linii, a nie jej wielofunkcyjność.
2. Przepustowość sortowni.
Przepustowość jest kolejnym czynnikiem efektywności. Co do zasady, wyższa przepustowość służy efektywności, o ile instalacja nie jest przewymiarowana w stosunku do wielkości strumieni możliwych do skierowania do tej instalacji. Wynika to z prawa skali, zgodnie z którym koszt inwestycji w każdą kolejną godzinową tonę wydajności instalacji technologicznej spada w miarę zwiększania wydajności takiej instalacji, możliwe jest generowanie wyższych przychodów i rosną też zyski jednostkowe wynikające z przetwarzania kolejnej tony odpadów.
3. Poziom odzysku.
Wyższy poziom odzysku frakcji surowcowych, mierzony udziałem odzyskanych frakcji surowcowych ze strumienia przetwarzanych odpadów, powoduje wyższą skuteczność procesu sortowania. Poziom odzysku przekłada się na wyniki ekonomiczne: pozwala uzyskać przychód wynikający ze sprzedaży frakcji surowcowej na rynku, uzyskanie wpływu za DPR oraz oszczędność w postaci kosztu, który nie został poniesiony tytułem zagospodarowania frakcji kalorycznej.
4. Liczba wysortowanych frakcji surowcowych.
Im większa jest liczba wydzielonych frakcji surowcowych, tym proces sortowania jest bardziej skuteczny. Lepsze rozsortowanie frakcji surowcowych według rodzajów materiałów i kolorów pozwala przygotować bardziej wartościowe produkty i uzyskać lepsze ceny sprzedaży surowców na rynku.
5. Jakość wykonania decydująca o żywotności instalacji.
Sumaryczne efekty w okresie działania instalacji można określić jako iloczyn poziomu uzyskiwanych średniorocznie efektów oraz czasu (lat) uzyskiwania takich efektów. O trwałości, żywotności urządzeń i wybudowanej instalacji technologicznej decydują m.in. jakość ich wykonania, bieżąca obsługa i eksploatacja oraz serwis.
6. Możliwości dalszej rozbudowy.
W zależności od dającej się przewidzieć przyszłości (uwarunkowań prawnych, rynkowych i indywidualnych) zaplanowana już na etapie koncepcji i projektu możliwość rozbudowy linii technologicznej daje potencjał lepszego dostosowania się do potrzeb w przyszłości i odpowiedniego dostosowania parametrów efektywności.
Skuteczna linia to taka, która nie tylko zapewnia odpowiednią przepustowość, czy też odpowiedni poziom odzysku bądź tylko właściwe rozsortowanie. Skuteczność technologiczna linii zależy od wszystkich jej wymiarów i musi ujmować łącznie sześć wyszczególnionych czynników: odpowiednie dostosowanie do potrzeb, właściwą przepustowość, wymagany poziom odzysku, wymagane rozsegregowanie frakcji surowcowych, decydującą o żywotności jakość wykonania, a także możliwość rozbudowy, czyli dostosowania do przyszłych zmieniających się warunków.
Modernizacja sortowni – kilka słów podsumowania
Efektywność jest wielkością względną, uzależnioną od podmiotu, którego dotyczy i przyjętych kryteriów odniesienia. Jest ona kategorią ekonomiczną i mówi o tym, że nie ma efektów bez nakładów. Z drugiej strony, nakłady muszą przynosić efekty. O efektywności instalacji technologicznej decyduje skuteczność technologiczna, która wyraża się w sześciu wyszczególnionych powyżej wymiarach. Efektywna instalacja musi jednak uwzględniać także omówione w dwóch wcześniejszych częściach artykułu uwarunkowana prawne, ekonomiczne i rynkowe oraz indywidualne dla danego podmiotu.
Wniosków wynikających z artykułu można formułować wiele. Najważniejsze wydaje się jednak to, że od podmiotów sfery regulacyjnej, kształtujących uwarunkowania działania systemu przetwarzania odpadów zależy, czy będą tworzyć właściwie skonstruowany, skuteczny i spójny system prawny i mechanizmów rynkowych. Od tego zależeć będzie realizacja celów gospodarki odpadami w skali kraju, która w praktyce będzie wykonywana przez podmioty sfery realnej, czyli zakłady przetwarzające odpady.
Z kolei podmioty przetwarzające odpady dla określania kierunków modernizacji sortowni odpadów komunalnych (lub jej budowy) powinny w swoich decyzjach uwzględniać uwarunkowania swojego działania, czyli regulacje prawne, a także warunki rynkowe, technologiczne i indywidualne. W decyzjach związanych z budową lub modernizacją sortowni wskazówką może być sześć wyszczególnionych w artykule czynników decydujących o skuteczności technologicznej.
Komentarze, uwagi lub pytania przesłane z podaniem hasła „SOZOSFERA” w tytule wiadomości zostaną uwzględnione przy przygotowywaniu czwartej części artykułu. Prosimy je kierować na adres: mklimek@sutco.pl.
fot. 5 x sozosfera.pl (zdjęcia ilustracyjne)
