Kā mazināt atkritumu ietekmi uz klimata pārmaiņām

Daudzi pētījumi liecina, ka klimata pārmaiņas nevar izskaidrot tikai ar neapturamiem dabas procesiem. Antropogēnās siltumnīcas efekta gāzu (SEG) emisijas ir radījušas palielinātas oglekļa dioksīda (CO2), metāna (CH4) un slāpekļa oksīda (N2O) koncentrācijas atmosfērā. Lai gan 2012. gadā no 32 Eiropas Savienības un Eiropas Brīvās tirdzniecības asociācijas valstīm Latvijai bija zemākais SEG emisiju apjoms uz vienu iedzīvotāju, tajā pašā laikā, izrādās, Latvijai bija divpadsmitais augstākais SEG emisiju apjoms uz vienu eiro iekšzemes kopprodukta (IKP), turklāt visvairāk – tieši CO2 emisiju, kam seko CH4 un N2O. Visvairāk SEG emisiju rada kurināmā sadedzināšana – 65%, tad lauksaimniecība – 21% un atkritumu apsaimniekošana – 7%, bet no speci skiem rūpnieciskiem procesiem un šķīdinātāju lietošanas veidojas 7% no visām SEG emisijām.

Oglekļa dioksīda jeb CO2 emisiju kopapjoms 2013. gadā Latvijā bija aptuveni 7,4 miljoni tonnu, pavisam nedaudz CO2 emisiju (0,1%) rodas pēc atkritumu sadedzināšanas.

Metāna jeb CH4 emisiju kopapjoms 2013. gadā bija aptuveni divi miljoni CO2 ekv. tonnu. Visvairāk radīja lauksaimniecības sektors – 46%, un tikai nedaudz atpalika atkritumu apsaimniekošana – 36%.

Slāpekļa oksīda jeb N2O emisiju kopapjoms 2013. gadā bija aptuveni pusotra miljona CO2 ekv. tonnu. Līderos atkal lauksaimnieki – 91%, būtiski mazāku ieguldījumu – 8% – deva kurināmā sadedzināšana un atkritumu apsaimniekošana – 1%.

Atkritumu saimniecības emisijas

Atkritumu saimniecībā ir vairāki SEG avoti:
• notekūdeņu apstrāde, kur bioloģisko procesu rezultātā veidojas ogļskābā gāze un metāns;
• atkritumu sadedzināšana, kur atbrīvojas ogleklis, dūmgāzēs rodas ogļskābā gāze, kā arī no jauna sintezējas slāpekļa oksīdi;
• bioloģiskās pārstrādes gaitā, piemēram, kompostējot, notiek organisko vielu daļēja sadalīšanās un ogļskābās gāzes veidošanās, toties biogāzes ražošanas laikā SEG rodas ļoti maz;
• cieto atkritumu glabātavās bioloģisko anaerobo procesu rezultātā veidojas gan ogļskābā gāze, gan metāns.

Salīdzinot ar atkritumu noglabāšanu un notekūdeņu dūņu apsaimniekošanu, emisijas no cieto atkritumu bioloģiskās pārstrādes un sadedzināšanas ir ļoti mazas.

Siltumnīcas efektu visvairāk veicina oglekļa dioksīds (CO2), metāns (CH4) un slāpekļa oksīds (N2O). Atkritumu noglabāšanā un atkritumu pārstrādē būtiskākās ir metāna emisijas, tāpēc šajā jomā galvenā vērība tiek veltīta, lai mazinātu šīs gāzes nonākšanu atmosfērā. Atkritumi, kas tiek noglabāti poligonos, satur daudz pūstošas masas, un veidojas gāze, kuras sastāvā ir aptuveni 60% CH4 un 40% CO2, kā arī citi viegli gaistoši savienojumi. Gāzes daudzums un sastāvs ir atkarīgs no atkritumu sastāva un sadalīšanās gaitas. Ja atkritumus noglabā plānā slānī bez blīvēšanas un pārsegšanas, veidojas skābekli saturoši savienojumi. Atkritumu blīvēšana un slāņa biezuma palielināšana, kā arī regulāra nosegšana veicina to anaerobu sadalīšanos. Biodegradablo atkritumu sadalīšanās ātrums poligonos ir atkarīgs no atkritumu sastāva un faktoriem, kas ietekmē mikroorganismu augšanu (mitrums, pieejamās barības vielas, pH, temperatūra), kā arī glabātavas apsaimniekošanas veida – tas kavē vai veicina atkritumu sadalīšanos.

Ja atkritumu noglabāšanas vietā nav ierīkota gāzes savākšana, tā pakāpeniski izplūst atmosfērā. Savukārt, ierīkojot gāzes savākšanas sistēmu, metānu saturošo biogāzi var savākt un sadedzināt lāpā vai arī atgūt enerģiju, ražojot elektrību un siltumu.

Neradīt, reciklēt, kompostēt

Visefektīvākais gaisa piesārņojuma novēršanas paņēmiens ir izmantot tehnoloģijas, ar kuru palīdzību var nodrošināt siltuma un elektroenerģijas ieguvi, kā arī pārstrādāt atkritumus tā, lai nebūtu jāizmanto ogļūdeņražus saturošu materiālu un fosilo degvielu sadedzināšana. SEG emisijas jāsamazina, veicot apsaimniekošanu atbilstoši atkritumu apsaimniekošanas prioritātēm: vislielākais efekts būtu no atkritumu samazināšanas, tad – otrreizēji pārstrādājot visu, kas iespējams, kā arī kompostēšana vai biogāzes ražošana. Videi ne tik drošs paņēmiens ir RDF (angl. refuse-derived fuel – no atkritumiem iegūts kurināmais) sadedzināšana, beidzamais – apglabāt poligonā tikai nekādi neizmantojamos materiālus. Reālajā dzīvē viss joprojām ir otrādi.

Biotehnoloģiju plašās iespējas

Arvien plašāk bioatkritumu pārstrādē izmanto biotehnoloģijas. Ir aerobā un anaerobā pārstrāde. Aerobā pārstrāde ir biomasas kompostēšana ar tādām metodēm, lai gaisā nokļūst neliels daudzums ogļskābās gāzes. Savukārt anaerobā pārstrāde raksturīga ar speciālu iekārtu bioreaktoru izmantošanu, kas ir projektēti ātrai bioloģisko atkritumu sadalīšanai ar iespēju vadīt un optimizēt metāna veidošanos. Te darbojas metānu veidojošās un citas baktērijas. Procesā veidojas biogāze, kas satur gan ogļskābo gāzi, gan metānu. Metānu savāc un izmanto par kurināmo, no kā ražo elektrību, un labi, ja iespējams arī izlietot siltumu. Gaisā izdalās ogļskābā gāze, kas veidojas pārstrādes procesā.

Cieto sadzīves atkritumu pārstrādes iespējas, samazinot SEG.

Pasaules prakse rāda, ka no poligona kaudzes vidēji var savākt tikai aptuveni 30% gāzes, bet aptuveni 70% metāna nonāk atmosfērā, tādēļ daudzās valstīs poligonos noglabāt pūstošus atkritumus ir aizliegts. Siltumnīcefekta gāzes turpina veidoties arī slēgtajās un rekultivētajās izgāztuvēs. Ja laikus nav ierīkota gāzu savākšanas sistēma, metāna izdalīšanos var kavēt, pārklājot atkritumu kalnu ar teju metru biezu auglīgas augsnes slāni, lai daļa metāna gāzes var oksidēties ar augsnes baktēriju palīdzību.

Poligona gāzes sastāvs atkarībā no bioloģiski sadalāmo atkritumu sadalīšanās pakāpes.
Atgūtais metāns no atkritumu poligoniem Latvijā (Gg).

Ja no atkritumu masas izdalās nedaudz metāna (mazāk par 35% pēc tilpuma), šo gāzi var sadedzināt ar speciālu lāpu palīdzību. Ja ir pietiekami liels gāzes daudzums, to var izmantot par degvielu transporta līdzekļos vai koģenerācijas iekārtās, jo gāzes siltumspēja ir 3,5–5,5 kWh Nm3 (35–55% metāna), un tā ir lieliska degviela speciāliem gāzes motoriem. SEG izplūdi atmosfērā var būtiski samazināt, noglabāšanas laikā atkritumus regulāri blīvējot un tos pārsedzot, kā arī ierīkojot gāzu savākšanas sistēmas lielākos atkritumu poligonos. Emisiju rašanos var novērst, samazinot vai pat pārtraucot bioloģiski sadalāmo atkritumu noglabāšanu atkritumu poligonos un vienlaikus atrisinot atkritumu dalītu vākšanu un pārstrādi, pie reizes iegūstot vai nu organisko mēslojumu, vai slēgtos biogāzes reaktoros ražojot metānu. Atkritumu kompostēšana, tos aerējot, nodrošina ātru sadalīšanos, kur izdalās vien ogļskābā gāze un ir novērsta metāna veidošanās. Savukārt anaerobā pārstrāde slēgtos bioreaktoros praktiski izslēdz SEG gāzu veidošanos un nodrošina enerģētiski izdevīgu biomasas pārstrādi.

Latvijā nav noteiktu prasību par bioatkritumu atdalīšanu to rašanās avotā, piemēram, virtuvē, un tas pamatīgi apgrūtina atkritumu šķirošanu, jo pūstošās mizas un ēdiena atliekas sasmērē un samitrina gan papīru, gan plastmasu – jebko, ko varētu pārstrādāt. Un vēl: risinot emisiju novēršanas pasākumus un plānojot atkritumu apsaimniekošanas, pārstrādes un noglabāšanas sistēmas, ļoti traucē šaurā nozaru pieeja, kur katram ir svarīgi gūt pēc iespējas ātrāku peļņu, vienalga, kas vēlāk notiek ar dabu un vidi.

Raksts sagatavots pēc projekta «Sabiedrības izpratnes un zināšanu veicināšana par klimata pārmaiņām, ko rada antropogēnie procesi – atkritumu un notekūdeņu apsaimniekošana» Nr. 2/EEZ LV02/14/GS/046/008 (finansē EEZ nanšu instruments) izstrādes materiāliem.

Rūta Bendere
Pilnu rakstu kopā ar attēliem skatiet pdf formātā VV 04/2016

Atbildēt