Casopis RECIKLAZA I ODRZIVI RAZVOJ 2011

VOLUMEN 4 BROJ 1 (2011)

ISSN 1820-7480

Ka

MR T

Department

ra ted

RECIKLAA I ODRIVI RAZVOJ RECYCLING AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT Glavni urednik:

MILAN TRUMIÆ Odgovorni urednik:

GROZDANKA BOGDANOVIÆ

www.ror.edu.rs IZDAVAÈ: Tehnièki fakultet u Boru, Univerzitet u Beogradu, Srbija

RECIKLAŽA I ODRŽIVI RAZVOJ

RECYCLING AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT

GLAVNI UREDNIK: Milan Trumić

EDITOR-IN-CHIEF:

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru Katedra za mineralne i reciklažne tehnologije V.J. 12, 19210 Bor, Srbija Tel/Fax: 030 421 749 E-mail: [email protected]

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor Department of Mineral and Recycling Technologies V.J. 12, 19210 Bor, Serbia Phone/Fax: +381 30 421 749 E-mail: [email protected]

ODGOVORNI UREDNIK: Grozdanka Bogdanović

EDITOR-IN-CHIEF: Grozdanka Bogdanovic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru Katedra za mineralne i reciklažne tehnologije V.J. 12, 19210 Bor, Srbija Tel: 030 424 555 E-mail: [email protected]

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor Department of Mineral and Recycling Technologies V.J. 12, 19210 Bor, Serbia Phone: +381 30 424 555 E-mail: [email protected]

UREÐIVAČKI ODBOR:

EDITORIAL BORD:

Milan Trumic

Rodoljub Stanojlović

Rodoljub Stanojlovic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

Miodrag Žikić

Miodrag Zikic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

Nada Štrbac

Nada Strbac

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

Snežana Milić

Snezana Milic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

Goran Vujić

Goran Vujic

Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Srbija

University of Novi Sad, Faculty of Technical Sciences, Serbia

Hristina Stevanović Čarapina

Hristina Stevanovic Carapina

EDUCONS Univerzitet Sremska Kamenica, Fakultet zaštite životne sredine, Srbija

EDUCONS University Sremska Kamenica, Faculty of Environmental Protection, Serbia

Ljubiša Andrić

Ljubisa Andric

Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina, Beograd, Srbija

Institute for Technology of Nuclear and other Raw Materials, Belgrade, Serbia

Zagorka Aćimović Pavlović

Zagorka Acimovic Pavlovic

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko metalurški fakultet, Srbija

University of Belgrade, Faculty of Technology and Metallurgy, Serbia

Dušan Stanojević

Dusan Stanojevic

Visoka tehnološka škola strukovnih studija, Šabac, Srbija

High Technology School of Professional Studies, Sabac, Serbia

TEHNIČKI UREDNICI:

TECHNICAL EDITORS:

Maja Trumić

Maja Trumic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

Dejan Antić

Dejan Antic

Univerzitet u Beogradu, Tehnički fakultet u Boru, Srbija

University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Serbia

IZDAVAČ:

PUBLISHER:

Tehnički fakultet u Boru, Univerzitet u Beogradu V.J. 12, 19210 Bor, Srbija

Technical Faculty in Bor, University of Belgrade V.J. 12, 19210 Bor, Serbia

DIZAJNER KORICA:

COVER DESIGNER:

Maja Trumić

Maja Trumic

ŠTAMPA:

PRINT:

Grafomed Trade, Bor, Srbija

Grafomed Trade, Bor, Serbia

INTERNET ADRESA: www.ror.edu.rs

www.ror.edu.rs

WEB ADDRESS:

RECIKLAŽA I ODRŽIVI RAZVOJ RECYCLING AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT

Glavni urednik / Editor-in-Chief: MILAN TRUMIĆ Odgovorni urednik / Editor-in-Chief: GROZDANKA BOGDANOVIĆ

www.ror.edu.rs

UDK: 502.131.1:678.7

ODRŽIVI RAZVOJ I POLIMERNI MATERIJALI SUSTAINABLE DEVELOPMENT AND POLYMER MATERIALS Slobodan Jovanović1, , Jasna V. Džunuzović2 1

Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija 2

IHTM-Centar za Hemiju, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija

IZVOD – U poslednjih dvadesetak godina došlo je do naglog porasta primene polimernih materijala u praktično svim oblastima ljudskih delatnosti, a naročito za izradu ambalaže. I pored toga, u svetu, a i kod nas, dosta često se čuju ideje da polimerni materijali zadovoljavaju sve tehničke i ekonomske uslove, ali zbog toga što ne mogu da se uklope u kružni tok materije u prirodi oni zagađuju životnu sredinu i samim tim ne zadovoljavaju ekološke kriterijume, pa ih ne treba koristiti npr. za izradu ambalaže, a naročito ne ambalaže za pakovanje životnih namirnica. U prvom delu ovoga rada ukazano je na razloge koji su doveli do zagađenja naše planete zemlje i šta se čini u cilju očuvanja životne sredine i prihvatanju i uvođenju u život ideje o održivom razvoju. U drugom delu rada je na izabranim primerima pokazano koliki doprinos održivom razvoju se ostvaruje primenom polimernih materijala na bazi fosilnih ili obnovljivih sirovina. Pokazano je takođe da se recikliranjem polimernog otpada u nove materijale i sirovine ili njegovim sagorevanjem mogu ostvariti značajne uštede u sirovinama i energiji i tako dodatno doprineti održivom razvoju. Pored toga, polimerni materijali su značajno uticali na ubrzan razvoj velikog broja tehnologija, kao što su npr: tehnologija proizvodnje transportnih sredstava, građevinarstva, elektronike i elektrotehnike, grafičke tehnike, tekstila, sportske opreme i tako na jedan specifičan način doprineli smanjenoj potrošnji sirovina, energije i emisije CO 2. Na osnovu prikazanih podataka može se zaključiti da su polimerni materijali ekološki materijali i da je to jedan od razloga što je za polimerne materijale za sledećih dvadeset godina predviđen godišnji porast proizvodnje od 4 do 8 %. Ključne reči: održivi razvoj, polimerni materijali ABSTRACT - In the last twenty years, a rapid growth in the application of polymer materials occurred in practically all fields of human activities, especially for packaging. Never the less, in the world and our country, quite often one can hear the ideas that polymer materials satisfy all the technical and economic requirements, but because they cannot fit into the circular flow of matter in nature, they pollute the environment and therefore do not satisfy the environmental criteria, so they should not be used for example, for packaging and in particular not for food packaging. In the first part of this article the reasons which led to the pollution of our planet earth are pointed out and also what is done in order to preserve the environment and to accept



and introduce into the life ideas of sustainable development. In the second part it is shown, on selected examples, in which amount application of polymer materials based on fossil or renewable raw materials contributes to sustainable development. It is also shown that by recycling of polymer waste into new materials and raw materials or its combustion, significant savings in raw materials and energy can be achieved, which further contributes to sustainable development. In addition, polymer materials have significantly contributed to the rapid development of many technologies, such as: technology of transport vehicles production, construction, electronics and electrotechnics, graphic techniques, textiles, sports equipment and in a specific manner contributed to the reduced consumption of raw materials, energy and CO2 emission. Based on the presented data it can be concluded that the polymer materials are environmentally friendly, which is one of the reason for planned annual polymer production growth of 4 to 8% in the next twenty years. Key words: sustainable development, polymer materials

1. STANJE ZAGAĐENOSTI ZEMLJE

Na slici 2 prikazan je porast broja stanovnika na zemlji.

Eko sistem naše planete – zemlje čine, kao što se vidi na slici 1, stene, podloga, voda , vazduh i izmeĎu njih ţivi svet. Energija za opstanak eko sistema zemlje dolazi od sunca [1].

Slika 2. Porast broja stanovnika na zemlji od 1700. do 2007. godine i prognoza do 2050. godine

Slika 1. Šematski uprošćen prikaz ekosistema naše planete – zemlje

Kao što se vidi na slici 1 izmeĎu svih komponenata eko sistema dolazi do interakcija različitih vrsta, koje su označene vertikalnim strelicama. Pribliţno konstantan priliv energije sunčevog zračenja u toku jedne godine ima za posledicu uspostavljanje dinamičke ravnoteţe izmeĎu komponenata eko sistema i per-manentnog kruţnog toka energije i materije. Sveukupnost ovih interakcija odreĎuje klimu na zemlji, a samim tim i uslove opstanka ţivog sveta. Na promene klime na zemlji do početka dvadesetog veka odlučujući uticaj imao je priliv sunčeve energije. Situacija se menja tokom dvadesetog veka.

2

Kao što se vidi na slici 2, broj stanovnika na zemlji počeo je ubrzano da raste od 1910. godine i već u oktobru mesecu 2011. godine dostigao cifru od 7 milijardi. Prema predviĎanjima, koja su do sada raĎena u 2050. godini, ako ne bude nepredviĎenih katastrofa, broj stanovnika treba da dostigne brojku od 9 milijardi. Ubrzano povećanje broja stanovnika na zemlji u periodu od 1910. godine do danas posledica je naglog razvoja industrije, mehanizacije poljoprivrede i proizvodnje sve većih količina hrane, razvoja hemije i medicine, kao i sve veće industrijske proizvodnje različitih vrsta dobara. Ubrzan razvoj industrije je praćen nekontrolisanim porastom potrošnje raspoloţivih sirovina i energije, kao i nastajanjem ogromnih količina otpada svih vrsta. Na slici 1 prikazano je da proizvodi ljudske delatnosti na zemlji u tome periodu počinju da utiču na sve komponente eko sistema zemlje (horizontalne strelice) i remete uspostavljenu ravnoteţu i kruţne tokove materije i energije na zemlji. Eko sistem

zemlje ima sposobnost da odreĎene količine otpada prihvati bez posledica po uspostavljeno ravnoteţno stanje. MeĎutim, kada količina otpada koju ljudi odbacuju preĎe jednu kritičnu količinu dolazi do narušavanja uspostavljene ravnoteţe i trajnih promena u eko sistemu zemlje sa nesagledivim posledicama. Razvoj društva, kao i izvori sirovina nisu geografski ravnomerno rasporeĎeni, pa je došlo do podele na mali broj razvijenih – bogatih zemalja u kojima ţivi oko 15 % stanovništva koje raspolaţe sa oko 80 % svetskog kapitala i koje troši prekomerne količine sirovina i energije i permanentno vodi ratove. Sa druge strane 85

% stanovnika raspolaţe sa 20 % svetskog kapitala troše samo toliko sirovina i energije koliko im je potrebno, a vrlo često i nedovoljno za odrţavanje ţivota. Oko 20 % stanovnika zemlje ţivi u siromaštvu i troši maksimum 1 dolar dnevno. Prema podacima svetske banke razlike u standardu graĎana razvijenih i nerazvijenih zemalja će rasti do 2015. godine [2]. U tim zemljama godišnje umire veliki broj dece i graĎana zbog nedostatka hrane i čiste vode. Ilustracije radi, u tabeli 1 prikazano je koliko jedna hiljada stanovnika neke razvijene zemlje (npr. Nemačka) i nerazvijene zemlje učestvuje u korišćenju opštih dobara.

Tabela 1. Učešće u korišćenju zajedničkih dobara i opterećenju životne sredine 1000 stanovnika Nemačke i neke prosečno nerazvijene zemlje u toku jedne godine

Učešće u korišćenju dobara i opterećenju ţivotne sredine korišćenjem energije, TJ emisija CO2, tone fluorovani i hlorovani ugljovodonici, kg transport roba, tkm transport putnika kolima, Pkm putničkih automobila, kom. potrošnja cementa, tone potrošnja čelika, tone specijalni otpad, tone

Prekomerna proizvodnja i potrošnja dobara u razvijenim zemljama ima za posledicu i nastajanje velike količine otpada. Ilustracije radi u tabeli 2 prikazana je samo količina komunalnog otpada po glavi stanovnika i godini za nekoliko izabranih zemalja. Za zbrinjavanje otpada USA i Kanada potroše zajedno godišnje 47,6, EU zemlje 42,0, Japan 30,5 i

Razvijena zemlja

Nerazvijena zemlja

158 13.700 450 4.391.000 9. 126.000 443 413 665 187

22 130 16 776.000 904.000 6 56 5 oko 2

Švajcarska 2,3 milijarde dolara. Zemlje u razvoju imaju daleko manju količinu otpada, ali nemaju dovoljno sredstava za zbrinjavanje ni te količine otpada. Komunalni otpad u tim zemljama delimično se odlaţe na neureĎene deponije, a najveća količina se odlaţe na mesta koja nisu prihvatljiva za odlaganje otpada.

Tabela 2. Količina komunalnog otpada u kilogramima po glavi stanovnika i godini za nekoliko izabranih zemalja (OECD, 1994, 2007)

Zemlja EU (27) USA Norveška Luksemburg Holandija Danska Nemačka Švajcarska Engleska Švedska Francuska Italija Austrija Češka Republika ZEMLJE U RAZVOJU

Otpad, kg/stanovnik 1994. god. 744 538 504 500 399 374 336 335 301 260 249 216 < < 100

2007. god. 522 801 294 -

3

Cena rešavanja problema otpada u Evropi je vrlo visoka. Primera radi, kada je grad Napulj (Italija) imao poznate probleme sa otpadom, Švajcarska je ponudila Italiji da prihvati taj otpad i da ga spaljuje po ceni od 110 do 150 €/toni. Različitim ljudskim aktivnostima u poslednje vreme u atmosferi je povećana koncentracija svih relevantnih štetnih otpadnih gasova (CO2, CO, NOx, SO2, O3, hlorovani i fluorovani ugljovodonici) i time je značajno pojačan efekat “staklene bašte”, odnosno uticaj na klimu [3]. Primera radi, u periodu izmeĎu 1990. i 2007. godine emisija CO2 nastalog iz fosilnih goriva i industrijskih procesa u svetu porasla je (prema različitim izvorima) za

34 do 38 % i u 2007. godini dostigla količinu od 32 milijarde tona. IzmeĎu 1990. i 1999. godine emisija CO 2 je rasla po stopi od oko 1 % godišnje, a u periodu od 2000. do 2007. godine po stopi od 3,5 % godišnje. Ovakav porast emisije CO2 nije predviĎen ni jednom prognozom raĎenom pre 2000. godine. Brzina rasta emisije CO2 u poslednje tri godine blago je usporena samo u nekim razvijenim zemljama, zbog svetske finansijske krize i obustave rada odreĎenog broja fabrika. U tabeli 3 prikazan je udeo emisije CO2 pet najvećih zagaĎivača u ukupnoj emisiji CO2 u svetu.

Tabela 3. Udeo emisije CO2 najvećih zagađivača u ukupnoj emisiji CO2 u svetu

Zemlja

Kina

USA

EU - 17

Indija

Rusija

Udeo CO2 (mas.%)

24

21

12

8

6

Masa CO2, t po glavi stanovnika

5,1

19,4

8,6

1,8

11,8

Do zagaĎenja planete zemlje došlo je zbog: naglog povećanja broja stanovnika na zemlji i sa tim povezanom prekomernom potrošnjom sirovina i energije i nastajanja neprihvatljivih količina otpada različitih vrsta i  ograničenog kapaciteta eko sistema zemlje da bez posledica prihvati nastale količine otpada. Prateći dinamiku potrošnje zajedničkih resursa i ugroţavanja ţivotne sredine na zemlji, veliki broj naučnika je shvatio da će tolerisanje takvog stanja imati katastrofalne posledice za sve stanovnike zemlje. Naučnici su shvatili da je neophodno sa mogućim posledicama ovakvog stanja upoznati što veći broj stanovnika, a naročito političke elite svih zemalja sveta, koje su pojedinačno i zajedno najodgovornije za usmeravanje društva u pravcu koji će ljudima obezbediti dugoročni opstanak na zemlji. U literaturi je objavljen veliki broj scenarija u kojima se daju prognoze o potrošnji sirovina i energije, i o merama, koje je neophodno sprovoditi da bi se obezbedio čoveka dostojan ţivot na zemlji. Na slici 3 prikazan je takav jedan scenario, koji je predloţio S. Schmidt – Bleek [4]. U svojoj knjizi S. Schmidt – Bleek je detaljno obrazloţio da brzina potrošnje sirovina na zemlji prikazana krivama 1, 2 i 3 vrlo brzo, brzo i usporeno, ali sigurno, vode svet u katastrofu. Jedino scenario prikazan krivom 4 na slici 3, koji podrazumeva uvoĎenje eko faktora 1:10, odnosno smanjenje sadašnje potrošnje 

4

sirovina za 90 %, moţe da obezbedi i generacijama ljudi koje dolaze dugoročni boravak na zemlji.

Slika 3. Scenario potrošnje sirovina po S. Schmidt-Bleek-u i posledice (1–bez preduzimanja mera štednje, 2–zamrzavanje sadašnjeg tempa potrošnje, 3–optimizacija proizvodnje i privatna štednja, 4–uvođenje eko-faktora 1:10 obezbeđuje dugoročni boravak ljudi na zemlji) [4]

Na slici 4 stručnjaci Komisije za zaštitu ţivotne sredine UN prikazali su realne podatke o promeni stepena zagaĎenja naše planete sa vremenom do 2007. godine i svoju prognozu do 2050. godine. Stepen zagaĎenja sa vrednošću 1 predstavlja kritični stepen zagaĎenja iznad kojeg naša planeta nije više u stanju da prihvati povećane količine otpada bez trajnih posledica

na stanje ranije uspostavljene ravnoteţe u eko sistemu. Kao što se vidi na slici 4, kritični stepen zagaĎenja na zemlji je dostignut oko 1980. godine, a već 2007. godine stepen zagaĎenja je povećan za 50%.

po kojoj je to: ’’Razvoj koji zadovoljava potrebe čovečanstva danas, bez umanjenja mogućnosti da buduće generacije zadovolje svoje egzistencijalne potrebe‘‘ [5]. Brandtland-komisija je u obrazloţenju pojma odrţivog razvoja navela da on ne obuhvata samo zaštitu ţivotne sredine, već ima i ekonomsku i socijalnu komponentu, kao što je to prikazano na slici 5.

Slika 4. Prikaz zagađenja planete zemlje do 2007. godine i scenario razvoja događaja do 2050. godine

Ako se ništa ne preduzme stepen zagaĎenja zemlje će u 2050. godini dostići vrednost 2,3, odnosno došlo bi do ireverzibilnih promena i drastičnog narušavanja stabilnosti eko sistema zemlje i promena klime, koje bi imale vrlo štetan uticaj na ţivi svet. Stručnjaci UN su ukazali da bi u periodu koji sledi bilo neophodno stepen zagaĎenja smanjiti ispod kritične vrednosti i tako obezbediti ljudima normalan ţivot na zemlji. 1.1. Šta se preduzima u svetu u cilju zaštite ţivotne sredine Pored naučnika i istraţivača, i veliki broj političara i u najrazvijenijim zemljama sveta je shvatio da:  planeta zemlja nije više u stanju sama da reši probleme izazvane prekomernom potrošnjom sirovina i prekomernim zagaĎenjem tla, voda i atmosfere, kao i da je opasnost od globalnog zagrevanja planete potpuno realna,  nijedna zemlja na svetu, ma koliko bila velika i jaka, nije u stanju da samo svojim graĎanima garantuje bezbedne uslove za ţivot, već da to moţe da se realizuje samo zajedničkim naporima svih zemalja sveta delovanjem npr. kroz Ujedinjene nacije. U poslednjih tridesetak godina Ujedinjene nacije su organizovale veliki broj skupova na kojima su doneti različiti predlozi i neke najznačajnije odluke vezane za očuvanje ţivotne sredine. U ovome tekstu će biti navedene neke od njih. 1987. godine jedna Komisija UN, koju je vodila premijerka Norveške (G.H.Brundtland) u svome izveštaju predloţila je definiciju pojma odrţivog razvoja

Slika 5. Tri komponente održivog razvoja

Kao što se vidi na slici 5 ekološka, ekonomska i socijalna komponenta treba da budu ravnopravno zastupljene u odrţivom razvoju, jer se samo tako mogu smanjiti postojeće razlike u kvalitetu ţivota i jednoga dana ostvariti ravnopravnost meĎu stanovnicima na zemlji. Komisija je takoĎe konstatovala da odrţivi razvoj u budućnosti ne treba shvatiti kao jedan krut koncept, već da je on fleksibilan i da zavisi od vremena, obrazovanosti graĎana, stepena ureĎenosti drţava i njihovog bogatstva. Od značaja je da se pomene i svetska konferencija o razvoju i zaštiti ţivotne sredine, koja je odrţana 1992. godine u Rio de Ţeneiru i na kojoj je odrţivi razvoj prihvaćen kao zajednički cilj svih članica UN (globalno partnerstvo) i na kojoj je sačinjena Agenda 21 u kojoj je opisan kompletan program rada na uvoĎenju odrţivog razvoja. 1997. godine su UN organizovale u Njujorku skup pod nazivom Rio-5-Konferencija „UNGAS“, na kojoj je Agenda 21 prihvaćena kao obavezujuća i svaka zemlja učesnica se obavezala da donese svoju Agendu 21 u kojoj ekološka, ekonomska i socijalna komponenta odrţivog razvoja moraju da budu ravnopravno zastupljene. Uspešna realizacija ciljeva Agende 21 u jednoj zemlji moţe da se realizuje samo pod uslovom da se svi graĎani informišu i prihvate ideju odrţivog razvoja i motivišu za rad na realizaciji ciljeva detaljno opisanih u Agendi 21 [6]. Ujedinjene nacije su 1997. godine organizovale sastanak u japanskom gradu Kyoto, koji je bio posvećen očuvanju klime na zemlji. Zemlje učesnice su prihvatile

5

da u periodu od 2008-2012. godine smanje za 5 % emisiju šest relevantnih gasova (CO2, N2O, metan, delimično halogenovani fluoro-ugljovodonici, perfluorougljovodonici i sumpor-heksafluorid) u odnosu na emisiju iz 1990. godine i tako doprinesu usporavanju globalnog zagrevanja. Uobičajeno je da se u komunikaciji ne navode svi navedeni štetni gasovi već se govori samo o količini emitovanog CO2, ali se podrazumeva da su u toj količini drugi štetni gasovi uračunati tako što se njihova masa mnoţi sa odgovarajućim koeficijentom, koji ukazuje koliko puta dati gas više doprinosi zagaĎenju ţivotne sredine od CO2. EU zemlje su se prihvatile da do 2012. godine smanje emisiju štetnih gasova za 8%. EU je objavila smernice RL 3003/87 i RL 2004/101 u kojima je definisala proceduru odreĎivanja emisije CO2 i zaduţenja pojedinih članica.

U februaru 2005. godine stupio je na snagu Kyoto – protokol. Obaveze zemalja potpisnica, koje su učestvovale na skupu u Japanu i prihvatile da smanje emisiju CO2, time su ozvaničene, odnosno postale obavezujuće. Zahvaljujući takozvanim „fleksibilnim mehanizmima“ Kyoto – protokola, danas je moguća meĎunarodna trgovina CO2-kontigentima uz osnovnu ideju da je za klimu na zemlji u principu svejedno na kom delu zemlje će doći do emisije CO2, odnosno na kom delu zemlje će se smanjiti emisija CO2. Zahvaljujući mogućnosti trgovine kontigentima CO2 već je formiran odreĎen broj firmi koje se profesionalno bave ovim poslom, odnosno, posredovanjem izmeĎu prodavaca i kupaca CO2 kontigenata. Na slici 6 prikazan je model njihovog funkcionisanja.

Slika 6. Model funkcionisanja trgovine sa CO2 u svetu [7]

Kao što se vidi na slici 6 za funkcionisanje predloţenog modela mora da postoje tri partnera: investitor, zemlja koja ţeli da se na njenoj teritoriji realizuju projekti koji doprinose smanjenju emisije CO2 (prodavac) i firme ili institucije, koje imaju obavezu da smanje emisiju CO2 (kupci) i kojima je povoljnije da tu svoju obavezu namire “kupovinom” odgovarajućeg kontigenta CO2 bilo gde u svetu, nego u svojoj zemlji. Investitor formira projekte koji doprinose smanjenju emisije odreĎene količine CO2 i obezbeĎuju sredstva za njihovu realizaciju na najpovoljnijim lokacijama u svetu. U najvećem broju slučajeva takvi projekti se realizuju u slabije razvijenim zemljama i delimično se finansiraju iz fondova za humanitarnu pomoć, pa se prodajom kontigenata CO2 dobijaju dodatna sredstva za realizaciju ovih projekata. Na taj način su usmereni tokovi novca iz razvijenih u nerazvijene zemlje. Na slici 6 je takoĎe pokazano i da svi predlozi projekata, kao i gotovi

6

projekti, moraju da budu kontrolisani od strane nezavisnih institucija. Rad na smanjenju emisije CO2 moţe da se preduzme tek kada se npr. za jednu firmu, ustanovu, grad, regiju i celu zemlju odredi ukupna godišnja emisija CO2 i definišu izvori emisije. Svaki emiter CO2 dobija od odgovarajućih drţavnih organa zvaničnu informaciju sa kolikom emisijom štetnih gasova je zaduţen i kolika mu je taksa za licencu da te gasove moţe da emituje. Procedura za ova odreĎivanja je definisan normom ISO 14064-1. Svako verifikovano smanjenje emisije CO2 ima za posledicu smanjenje takse. Ako neki emiter CO2 bilo gde u svetu otkupi kontigent CO2 koji odgovara njegovoj ukupnoj emisiji on dobija sertifikat da je njegova proizvodnja CO2 neutralna i oslobaĎa se plaćanja taksi. Da bi “motivisala” svoje članice da ulaţu u smanjenje emisije CO2 EU će od 2013. godine značajno povećati takse. Ove mere će znatno pogoditi sve intenzivne potrošače energije. Predstavnici

proizvoĎača stakla , papira, hemijskih proizvoda, čelika i nemetala u Nemačkoj su već izračunali da će im obaveze za emisiju CO2 u toku 2013. godine biti povećane za oko 4,5 milijardi evra. 2009. godine UN su organizovale svetski skup u Kopenhagenu, koji je bio posvećen odrţivom razvoju (promeni klime). Rezultati ovoga skupa su bili samo delimično uspešni, zato što najveći svetski zagaĎivači ţivotne sredine nisu hteli da prihvate veće finansijske obaveze i svoje veće ušešće u smanjenju zagaĎenja ţivotne sredine i smanjenju razlika u standardu razvijenih i nerazvijenih zemalja.



činjenicom da su oni u pravom smislu te reči ekološki materijali. Zbog navedenih razloga polimerni materijali se smatraju materijalima druge polovine dvadesetog veka, a prema svim prognozama očekuje se da će tu poziciju zadrţati i u dvadeset prvom veku. Na slici 8 prikazani su udeli polimernih materijala koji se koriste u različitim oblastima ljudskih delatnosti [8].

2. POLIMERNI MATERIJALI Proizvodnja polimernih materijala u svetu, kao što je to prikazano na slici 7, porasla je od 1,5 miliona tona u 1950. godini do 265 miliona tona u 2010. godini. Ovako brz porast proizvodnje nije do sada zabeleţen ni za jednu drugu vrstu materijala [8]. Slika 8. Udeli polimernih materijala (mas.%) koji se koriste u najznačajnijim oblastima primene (Ukupna masa polimera 265 miliona tona)

2.1. Doprinos odrţivom razvoju primenom polimernih materijala

Slika 7. Porast proizvodnje polimernih materijala u svetu u periodu 1950. – 2010. godine

Brz porast proizvodnje i primene polimernih materijala praktično u svim oblastima ljudske delatnosti uslovljen je:  postojanjem relativno jeftinih i za sada dostupnih sirovina za njihovu proizvodnju (nafta, zemni gas, ugalj, obnovljive sirovine),  malom gustinom polimernih materijala,  povoljnim odnosom svojstvo/cena,  jednostavnim i brzim postupcima prerade, kojima se mogu prevesti u predmete vrlo sloţenog oblika,  mogućnošću prilagoĎavanja svojstava različitim oblastima primene,  njihovom inertnošću (bezopasni za ljude i okolinu) i

Saznanje i prihvatanje činjenice da su izvori sirovina i energije u svetu ograničeni i da ih treba štedeti, kao i narasla svest o neophodnosti zaštite ţivotne sredine od štetnih supstanci i sve većih količina različitih vrsta otpada, doveli su do toga da se u poslednjih dvadesetak godina sve ozbiljnije postavlja pitanje o potrebi provere ekološke opravdanosti kako proizvodnje tako i primene svih, pa prema tome i polimernih materijala. Pod ekološkim materijalom se danas podrazumeva materijal pri čijoj se proizvodnji, primeni i recikliranju utroši manje sirovina i energije i manje zagadi životna sredina nego pri korišćenju drugih materijala, koji mogu da se koriste za istu namenu. PoreĎenje ekoloških svojstava materijala počelo je još osamdesetih godina dvadesetog veka. U tome periodu istraţivači su za odreĎivanje ekološkog bilansa koristili različite procedure, pa su dobijeni rezultati bili praktično neuporedivi. Ovaj problem je rešen objavljivanjem serije normi DIN EN ISO 14040/14044. OdreĎivanje eko-bilansa je vrlo sloţeno i mora se izvoditi tačno po proceduri opisanoj u navedenim normama. Za pojašnjenje pojma ekobilansa na slici 9 prikazana je vrlo uprošćena šema njegovog odreĎivanja.

7

Ilustracije radi, na slici 10 prikazano je kakve bi posledice imala zamena ambalaţe od polimernih materijala sa ambalaţom od alternativnih materijala (staklo, papir, karton, beli lim, čelik, aluminijum i drvo). Za izradu ambalaţe u svetu je u toku 2010. godine utrošeno oko 80 miliona tona polimernih materijala.

Slika 9. Uprošćeni prikaz određivanja ekobilansa materijala

Kao što se vidi na slici 9, pri pravljenju ekološkog bilansa za neki proizvod neophodno je za svaku „fazu ţivota“ proizvoda polazeći od sirovina, dobijanja materijala, izrade predmeta koji ima neku upotrebnu vrednost, njegovog korišćenja, odlaganja na deponiju i recikliranja odrediti koliko se utroši sirovina, vode, energije za transport i koliko pri tim fazama nastaje otpadnih gasova, otpadne vode, čvrstog otpada i otpada pri transportu. Pre nego što se počne sa pravljenjem energetskog i materijalnog bilansa treba fiksirati ciljeve i okvir rada, način obrade i interpretacije rezultata. Ekološki bilansi omogućavaju korektno poreĎenje različitih materijala, svih faza njihove proizvodnje, prerade, upotrebe i recikliranja, kao i doprinosa svake faze zagaĎenju ţivote sredine. Pored toga, omogućavaju i poreĎenje različitih postupaka proizvodnje jednog te istog proizvoda, pa samim tim i optimalan izbor kako materijala tako i postupka njegove proizvodnje, korišćenja i recikliranja. U okviru ovoga teksta neće biti prikazani kompletni ekološki bilansi za polimere i druge materijale koji se koriste za iste namene, već će samo na nekoliko primera biti ukazano na prednosti korišćenja polimernih materijala i njihov doprinos zaštiti ţivotne sredine i odrţivom razvoju [9a].

Slika 10. Doprinos održivom razvoju primenom polimernih materijala za izradu ambalaže

Kao što se vidi na slici 10, korišćenjem ambalaţe od alternativnih materijala umesto od polimernih materijala za pakovanje iste količine nekog proizvoda u Evropi, masa ambalaţe porasla bi skoro četiri puta, odnosno za oko 40 miliona tona, cena ambalaţe bi se povećala 1,89 puta, za odlaganje otpada bilo bi potrebno na deponijama obezbediti 1,61 puta veći prostor, za proizvodnju ambalaţe bilo bi potrebno potrošiti 1,5 puta više energije, odnosno 1240 miliona GJ i došlo bi do 1,95 puta veće emisije CO2 u atmosferu, odnosno 61 milion tona CO2 [9b]. Ovi podaci nedvosmisleno ukazuju na ekološke i ekonomske prednosti primene polimernih materijala za izradu ambalaţe u odnosu na alternativne materijale. Na slici 11 prikazano je kolika ušteda u potrošnji energije i emisiji CO2 moţe da se ostvari pri grejanju jedne porodične kuće sa korisnom površinom od 132 m2 u slučaju kada je pri gradnji kuće korišćena toplotna izolacija od stiropora prema standardu DIN 4108 [10].

Slika 11. Razlike u potrošnji energije i emisije CO2 pri grejanju dve porodične kuće (132 m2) u slučaju kada je jedna građena bez, a druga sa toplotnom izolacijom

8

Stručnjaci su proračunali da bi se primenom toplotne izolacije pri novogradnji i renoviranju starih kuća u svakoj zemlji moglo ostvariti značajno smanjenju emisije CO2, koje bi omogućilo ispunjavanje obaveza o smanjenju emisije štetnih gasova preuzetim potpisivanjem Kijoto-protokola. Korišćenjem polimernih materijala i u drugim oblastima primene ostvaruju se značajne uštede u energiji, a samim tim doprinosi i smanjuju emisije štetnih gasova. Primera radi industrija transportnih sredstava (automobili, avioni, vozovi i parobrodi) ispunjava sve oštrije ekološke zahteve (smanjenje potrošnje energije i emisije štetnih gasova) ne samo poboljšavanjem pogonskih agregata, već i ugradnjom u svoje proizvode sve više lakih polimernih materijala i samim tim i supstitucijom materijala sa većom gustinom (metali, staklo). Slično se moţe konstatovati i za korišćenje polimernih materijala u svim drugim oblastima primene. To praktično znači da se proizvodnjom i primenom polimernih materijala značajno doprinosi zaštiti ţivotne sredine, odnosno odrţivom razvoju. Kada se razmatraju ekološka svojstva polimernih materijala treba uzeti u obzir da su makromolekulske supstance polimeri vrlo stabilne (sem biodegradabilnih) i da se vrlo sporo razgraĎuju, pa da prema tome i ne mogu u pravom smislu te reči zagaĎivati čovekovu sredinu. Kada se ovaj problem korektno razmatra mora se, istini za volju, reći i da se polimerni materijali ne sastoje samo od makromolekulskih supstanci, već da u njihov sastav ulaze i različiti aditivi, koji su niskomolekulske supstance i koji bi u principu mogli da difuzijom preĎu npr. u pakovani proizvod i da ga eventualno zagade. MeĎutim, polimerni materijali su “najmlaĎi” materijali, pa je i njihova primena npr. u medicini (implanti), farmaciji (ulaze u formulacije lekova) ili za izradu ambalaţe u razvijenim zemljama u potpunosti regulisana vrlo strogim zakonskim propisima [11. Zbog toga do sada nisu zabeleţeni slučajevi da je primena polimernih materijala imala štetne posledice po zdravlje ljudi u bilo kojoj oblasti primene. 2.2. Doprinos odrţivom razvoju recikliranjem polimernih materijala Kada se govori o primeni polimernih materijala, mora se imati u vidu da se značajan deo ovih materijala, a naročito pri izradi ambalaţe, koristi za proizvodnju predmeta koji se jednokratno primenjuju i da se posle

kraćeg vremena naĎu u komunalnom otpadu, odnosno na deponijama za odlaganje komunalnog otpada. U svetu se nagomilavaju ogromne količine komunalnog otpada u kojem značajno mesto imaju i polimerni materjali. Činjenica, da polimerni materijali imaju malu gustinu i da se često radi o šupljim telima različitih boja, stiče se pogrešan utisak da je udeo polimernih materijala u komunalnom otpadu mnogo veći nego što u stvari jeste i da zauzima preveliki deo i onako oskudnog prostora na deponijama. Cena odlaganja komunalnog otpada u savremeno ureĎenim deponijama je vrlo visoka i iznosi npr. oko 70 dolara u Americi, a oko 60 evra po toni otpada u Nemačkoj. Deponije velikog broja gradova i u razvijenim zemljama su praktično popunjene, a nove se zbog visokih cena ne grade odgovarajućom brzinom. Zbog toga se oko jedan milion tona polimernog otpada, zajedno sa komunalnim otpadom naĎe u moru. Zbog ljudske nebrige, polimerni materijali se i na kopnu vrlo često sreću van deponija, što iritira ekološka društva koja su i u nekoliko razvijenih zemalja pokrenula inicijativu za zabranu korišćenja polimernih materijala npr. za izradu ambalaţe i to posebno kesa za pakovanje prehrambenih proizvoda. Zbog toga su u velikom broju razvijenih zemalja u periodu od 1980 do 1990. godine angaţovana značajna sredstva i naučni potencijali u cilju rešavanja problema komunalnog, a zajedno sa njim i polimernog otpada. Na osnovu rezultata sprovedenih istraţivanja konstatovano je da se rešenje problema polimernog otpada moţe ostvariti  smanjenjem mase otpada,  recikliranjem otpada u cilju dobijanja:  “novih materijala” i  sirovina (hemijsko recikliranje),  korišćenjem otpada u cilju dobijanja energije,  odlaganjem polimernog otpada u korektno ureĎene deponije i  primenom biodegradabilnih polimera i njihovim kompostiranjem ili korišćenjem za dobijanje biogasa. Zemlje u Evropi su, na osnovu rezultata navedenih istraţivanja, počele da donose propise kojima se reguliše način rešavanja polimernog, a naročito ambalaţnog polimernog otpada. Ovi propisi su se značajno razlikovali, pa je i Evropska unija 1994. godine u cilju harmonizacije ovih propisa donela direktivu kojom se ova materija reguliše (94/62/EG) i odreĎuju količine (kvote) polimernog otpada koji svaka zemlja članica treba da zbrine na jedan od predloţenih načina. Revizijom stare i donošenjem nove direktive u 2004. godini (2004/12/EG) ove kvote su značajno povećane i

9

predloţeno je da svi načini rešavanja problema polimernog otpada budu ravnopravni. Smanjenje mase polimernog otpada u komunalnom otpadu moţe se ostvariti poboljšanjem svojstava polimernih materijala, što omogućava da se za dobijanje nekih proizvoda utroši manja masa polimernog materijala, a zadrţi njihov kvalitet. Na primeru ambalaţe od polimernih materijala pokazano je koliko je moguće poboljšanjem svojstava polimernih materijala, kao i postupaka izrade ambalaţe doprineti smanjenju mase polimernog otpada na deponijama. Ilustracije radi na slici 12 prikazano je kako se menjala masa izabranih posuda za pakovanje iste vrste i količine nekog proizvoda od 1970. do 2005. godine.

trajnom smanjenju mase polimernih materijala na otpadu, zato što je u meĎuvremenu značajno povećan broj proizvoda koji se pakuje u ambalaţu od polimernih materijala, kao i broj pakovnih jedinica. Prema prognozama stručnjaka u narednom periodu se ne moţe očekivati značajan skok u poboljšanju svojstava polimera koji se koriste za izradu ambalaţe, pa samim tim ni značajno smanjenje mase ambalaţe po pakovnoj jedinici. MeĎutim, očekuje se da će se većom primenom kompjutera pri izboru vrste polimera, a naročito pri dizajnu oblika ambalaţe u bliskoj budućnosti ostvariti značajne uštede polimernih materijala, a samim tim i doprineti zaštiti ţivotne sredine, odnosno odrţivom razvoju. Najveći doprinos rešavanju problema polimernog otpada, smanjenju njegove količine na deponijama, kao i doprinosa odrţivom razvoju za sada se ostvaruje recikliranjem, odnosno ponovnom upotrebom polimernog otpada u cilju dobijanja novih materijala, sirovina i energije. Na slici 13 je šematski prikazan opšteprihvaćeni koncept recikliranja polimernog otpada [12].

Slika 12. Smanjenje mase ambalaže za dva izabrana proizvoda sa vremenom (danas: 2005. god.)

Posebno značajni rezultati su ostvareni pri proizvodnji poliolefina primenom novih metalocenskih katalizatora. Pomoću ovih katalizatora moguće je uvoĎenjem dugih bočnih grana u makromolekule ili definisanom ugradnjom komonomera dizajnirati makromolekule polietena (PE) i polipropena (PP) u odnosu na molekulsku strukturu, molarnu masu, raspodelu molarnih masa i tako poboljšati njihova mehanička i barijerna svojstva, kao i preradljivost. Zahvaljujući poboljšanju preradljivosti i svojstava npr. PP sada je moguće proizvoditi folije npr. za pakovanje cigareta debljine 16 do 18m umesto 24 m, folije za pakovanje hleba debljine 35 m umesto 45 m ili metalizirane folije za pakovanje čipsa i različitih peciva debljine 25 m umesto 35 m. U proseku u poslednjih dvadesetak godina masa ambalaţe od polimernih materijala za pakovanje prehrambenih proizvoda smanjena je u proseku za oko 28 mas.%, pa je samim tim pored uštede sirovina, energije i emisije CO2 smanjena i količina ambalaţnog otpada. MeĎutim, ovo značajno smanjenje potrošnje polimernih materijala pri izradi ambalaţe nije doprinelo

10

Slika 13. Šematski prikaz koncepta rešavanja problema polimernog otpada recikliranjem i spaljivanjem

Najjednostavniji način recikliranja polimernog otpada u cilju dobijanja novih materijala je moguće ostvariti kada se radi o čistom otpadu termoplastičnih polimera. Takav otpad nastaje pri proizvodnji polimernih materijala i izradi različitih proizvoda od polimernih materijala, pa se i najčešće koristi direktno na mestu nastajanja ili se posle regranulacije i eventualnog dodavanja aditiva iznosi na trţište. Transportna i pomoćna ambalaţa (palete, folije, itd.) je

uglavnom nezaprljana i moţe se takoĎe direktno reciklirati u materijal. Prema evropskoj direktivi 94/62/EG za prikupljanje ove vrste polimernog otpada zaduţeni su proizvoĎači polimera i proizvoda od polimernih materijala kao i trgovina. Najveći deo ambalaţe u koju su direktno pakovani prehrambeni, farmaceutski, kozmetički i proizvodi za odrţavanje higijene u razvijenim zemljama se posle upotrebe proizvoda naĎe u komunalnom otpadu. Da bi takav polimerni otpad, koji se sastoji od većeg broja različitih, najčešće jako zaprljanih posuda i folija od različitih polimernih materijala i u komunalnom otpadu se nalazi zajedno sa drugim vrstama otpada, mogao da se reciklira, neophodno ga je prvo pripremiti za recikliranje. U okviru pripreme za recikliranje, polimerni otpad je neophodno [13]:  odvojiti od drugih grupa materijala prisutnih u komunalnom otpadu,  klasirati prema vrsti polimernog materijala,  usitniti,  oprati,  osušiti,  umešati sa različitim aditivima i prevesti u granulat. Kao što se vidi, za dobijanje reciklata iz ove vrste ambalaţnog polimernog otpada, neophodno je izvesti veliki broj operacija, za koje mora da se koristi specifična oprema, pa je i stvarna cena dobijanja reciklata visoka. Kada se za recikliranje u nove materijale koristi sadašnje stanje tehnike moguće je dobiti reciklate sa kvalitetom koji odgovara kvalitetu sveţih polimera, pa ih je moguće ponovo koristiti i za proizvodnju ambalaţe i za prehrambene proizvode. Kada se za recikliranje ne koristi sadašnje stanje tehnike dobijaju se reciklati različitog kvaliteta, koji imaju uţu oblast primene i niţu cenu. Pri recikliranju polimernog otpada u materijal zadrţava se makromolekulska struktura reciklata. Hemijskom i termičkom obradom polimernog otpada moguće je dobiti čitav niz korisnih gasovitih i tečnih niskomolekulskih produkata. Kod nekih polimera, kao što su polimetilmetakrilat, poli(-metilstiren) ili polioksimetilen pri zagrevanju dolazi do odigravanja reakcije depolimerizacije i dobijanja monomera od kojih su polimeri sintetizovani. Posle prečišćavanja ovi monomeri se mogu ponovo koristiti za sintezu polimera. Pri zagrevanju najvećeg broja polimera dolazi do statističke razgradnje i nastajanja čitavog niza niskomolekulskih supstanci. Ovim načinom recikliranja polimernog otpada, koji se najčešće naziva hemijskim recikliranjem, dobijaju se produkti, koje se posle

prečišćavanja i dorade koriste kao petrohemijske sirovine umesto nafte ili zemnog gasa. Za razliku od recikliranja polimernog otpada u cilju dobijanja materijala, kod hemijskog recikliranja se makromolekuli razgraĎuju do niskomolekulskih supstanci. Za hemijsko recikliranje je razraĎen čitav niz postupaka od kojih su neki univerzalni, a neki prilagoĎeni samo jednoj vrsti polimernog otpada [14]. Postupci hidrolize, alkoholize i glikolize se već primenjuju u industrijskim razmerama za razgradnju PET-a i nekih drugih poliestara, poliamida, poliuretana i polikarbonata do polaznih monomera. Produkti dobijeni glikolizom boca od PET-a upotrebljavaju se za sintezu PET-a, koji se ponovo moţe koristiti za izradu boca za osveţavajuće napitke. Recikliranjem polimernog otpada u materijale i sirovine ostvaruju se značajne uštede u sirovinama, energiji proizvodnje polimera i emisiji CO 2, pa samim tim i doprinosi odrţivom razvoju. Polimerni materijali su petrohemijski proizvodi i u njima je sačuvana kompletna energija nafte. U tabeli 4 su prikazane vrednosti toplote sagorevanja za nekoliko polimernih materijala i standardnih goriva. Tabela 4. Toplota sagorevanja nekih materijala

Materijal poliolefini, polistiren polivinilhlorid

Toplota sagorevanja, MJ/kg 46,0 18,8

papir, drvo

15 - 17

komunalni otpad

6 – 10

Standardna goriva: ulje za grejanje

43,9

zemni gas

33,0

kameni ugalj

28,0

mrki ugalj

18,0

Imajući u vidu podatke iz tabele 4 bilo je blisko pameti da se polimerni otpad, koji više nije moguće reciklirati na druge načine, koristi za dobijanje energije sagorevanjem. Izdvojeni polimerni otpad iz komunalnog otpada koristi se direktno najčešće kao pomoćno gorivo u visokim pećima i cementarama. Ispituju se mogućnosti primene polimernog otpada kao goriva i u drugim oblastima industrije. Interesantno je da je u razvijenim delovima sveta (Evropa, Japan, USA) sadrţaj polimernog otpada u komunalnom otpadu od 6 do 8 mas.%. Toplota sagorevanja komunalnog otpada se kreće od 9 do 12 MJ/kg. Polimerni otpad u toploti

11

sagorevanja komunalnog otpada učestvuje sa 25 do 30 %, a pored toga olakšava i njegovo sagorevanje. Sva savremena postrojenja za sagorevanje, kako komunalnog tako i izdvojenog polimernog otpada, su snabdevena efikasnim pećima za potpuno sagorevanje otpada i ureĎajima za prečišćavanje otpadnih gasova i otpadnih voda. NovoizgraĎena postrojenja za sagorevanje polimernog i komunalnog otpada su bezbedna i ne zagaĎuju zivotnu sredinu. Zbog toga u razvijenim zemljama veliki broj gradova pokriva značajan deo potreba za toplotnom i električnom energijom sagorevanjem polimernog otpada zajedno sa komunalnim otpadom koji i nastaje u tim gradovima. Spaljivanjem otpada se koristi njegov energetski sadrţaj i tako štede prirodni resursi. Šljaka koja zaostaje posle sagorevanja otpušta malo štetnih supstanci u okolinu i prema sadašnjim propisima moţe se bez problema odlagati na deponije ili npr. koristiti pri izradi podloge za puteve. Rešavanje problema komunalnog otpada njegovim odlaganjem na deponije je i pored velike primene, najnepovoljnije rešenje, jer se njime praktično na neodreĎeno vreme odlaţe korišćenje sirovina i energije vezane u polimerima a značajno povećava količina otpada na već skoro popunjenim deponijama. Na slici 14 prikazano je na koji je način dalje obraĎivan sakupljeni polimerni otpad nastao u zemljama EU+2 u toku toku 2009. godine. Kao što se vidi na slici 14 i u zemljama EU je u toku 2009. godine za recikliranje i sagorevanje korišćeno samo 53,6 % polimernog otpada, dok je 46,4 % odloţeno na deponije. Za sada, samo 9 zemalja EU ima dobro razvijene sisteme za prikupljanje i ponovno

korišćenje polimernog otpada. U zemljama EU stručnjaci predviĎaju da posle 2020. godine neće više koristiti deponije za odlaganje kako polimernog tako i nekih drugih vrsta otpada. Prema podacima prikazanim na slici 14 teško se moţe očekivati ispunjenje ovih prognoza u predviĎenom roku. U poslednjih petnaestak godina razraĎeni su postupci proizvodnje čitavog niza biorazgradivih i bionerazgradivih polimera na bazi obnovljivih sirovina. U tabeli 5 prikazani su kapaciteti za proizvodnju ovih polimera u 2010. godini i prognoza za 2015. godinu [15]. Tabela 5. Kapaciteti za proizvodnju biopolimera u tonama u svetu za 2010. god. i prognoza za 2015. god.

Vrsta biopolimera Bio – PE

PLA

112500 (15 %)

PHA Biorazgradivi poliestri Biorazgradive blende skroba Bio – PVC Bio – PA Regenerisana celuloza PLA - blende Bio –PP Bio –PC Ostali biopolimeri

88100 (12 %) 56500 (8 %)

2015.god. 450000 (26 %) 290000 (17 %) 216000 (13 %) 147100 (9 %) 143500 (8 %)

117800 (16 %)

124800 (7 %)

35000 (5 %) 36000 (5 %)

120000 (7 %) 75000 (5 %) 36000 (2 %)

8000 (1 %) 7500 (1 %) 724500 (100%)

35000 (2 %) 30000 (2 %) 20000 (1 %) 22300 (1 %) 1709700 (100%)

Bio – PET

Ukupno

2010. god. 200000 (28 %) 50000 (7 %)

Slika 14. Udeli polimernog otpada nastalog u EU+2 korišćenog za recikliranje u materijale, dobijanje energije i odlaganje na deponije

12

Očekivani vrlo veliki porast proizvodnje polimera na bazi obnovljivih sirovina (biomase) u budućnosti je vrlo verovatan, kada se ima na umu da su obnovljive sirovine praktično jedina alternativa fosilnim sirovinama, kojih je sve manje, kao i kolika sredstva se u svetu ulaţu u razvoj tehnologija korišćenja obnovljivih sirovina za dobijanje hemijskih proizvoda, a meĎu njima i polimera. Sa porastom proizvodnje polimera na bazi obnovljivih sirovina ostvariće se značajne uštede fosilnih sirovina i smanjiti potrošnja energije i emisije CO2. Do problema moţe da doĎe samo u slučaju ako se za proizvodnju obnovljivih sirovina počne koristiti još veća površina zemljišta koje se danas koristi za proizvodnju hrane. Na kraju treba napomenuti da je primena polimernih materijala značajno uticala na ubrzan razvoj velikog broja tehnologija, kao što su npr.: tehnologija proizvodnje transportnih sredstava, graĎevinarstva, elektronike i elektrotehnike, grafičke tehnike, tekstila, sportske opreme itd. i na taj način dodatno doprinela očuvanju ţivotne sredine i odrţivom razvoju na zemlji. Do sada je jedino majka priroda mogla da od CO2 i vode uz pomoć enzima i sunčeve energije sintetizuje polimere i neke druge hemijske supstance. MeĎutim, u toku ove godine (2011.) stručnjaci firme Bayer (Nemačka) i nekih univerziteta u Nemačkoj su u Hemijskom parku u Leverkuzenu pustili u pogon poluindustrijsko postrojenje u kome proveravaju novorazvijeni katalitički postupak korišćenja CO2 za sintezu jedne supstance, koju su zatim ugradili u jedan poliuretan. Ovim otkrićem mogu da se ostvare neverovatni uspesi u hemiji i nauci o materijalima. Ono će uticati da se sva organska jedinjenja u koja je ugraĎen ugljenik potpuno drugačije vrednuju i da se npr. CO2 uključi u kruţni tok materije u prirodi na jedan do sada nepoznat način [16] i tako spreči suvišna emisija u atmosferu.



ZAKLJUČAK

12.

Primenom i recikliranjem polimernih materijala značajno se doprinosi odrţivom razvoju zato što se:  pri proizvodnji polimera ostvaruju uštede u sirovinama i energiji (nafta),  pri korišćenju polimera od polimernih materijala smanjuje potrošnja energije i emisija CO2,  polimerni materijali mogu na različite načine ponovo upotrebiti (reciklirati) i na kraju iskoristiti za direktno dobijanje energije,

13. 14.

primenom polimernih materijala u različitim oblastima ţivot graĎana čini jednostavnijim, zdravijim i jeftinijim. To svakako doprinosi boljem kvalitetu ţivota ljudi, a samim tim posebno doprinosi i socijalnoj komponenti odrţivog razvoja.

LITERATURA 1. 2. 3. 4.

5.

6. 7. 8.

9.

10. 11.

15. 16.

Okosystem Erde. http://www.oekosystemerde.de/html/system-erde.html Nachhaltige zukunftsverträgliche Chemie, Verband der Chemischen Industri, Frankfurt, 2000. Johnke, B.; Scheffran, J.; Soyez, K. Abfall, Energie und Klima; Erich Schmidt Verlag: Berlin, 2004. Schmidt-Bleek S., Wieviel Umwelt braucht der Mensch?, MIPS – Das Maß für ökologisches Wirtschaften, Berlin,1994. UN Department of Economic and Social Affairs, Division for Sustainable Development . http://www.un.org./esa/sustdev . www.un.org-esa-sustdev-agenda21.htm Neosys AG. Entwicklung von CO2 – Handelsprojekten; http://www.neosys.ch PlasticsEurope. Grafiken zur Wirtschaftspressekonferenz; Mai, 2011(Interpack, 2011). a) Baumast, A.; Pape, J. (Hersg) Betriebliches Umweltmenagement; Eugen Ulmer Verlag: Stuttgart, 2001. b) Denkstatt Experten, Studie: Die Auswirkung von Kunststoffen auf Energieverbrauch und Treibhausgas emissionen in Europa. http://www.denkstatt.at Huckenstein, B.; Plesnivy, T. Chemie in unserer Zeit 2000, 5, 226. Bergmaier, J.; Washüttl, M.; Wapner, B. Prüfpraxis für Kunststoffverpackungen; Behr’s Verlag: Hamburg, 2010. Kosmidis, V.; Achilias, D.; Karayannidis, G. Macromol. Mater. Eng. 2001, 286, 640. Jovanovic, S. Hemijska industrija 1999, 53, 31. Wolters, L.; Marwick, J. V.; Regel, K.; Lackner, V.; Schär, B. (Hrsg) Kunststoff-Recycling; Carl Hanser Verlag: München,1997. European Bioplastics. http://www.europeanbioplastics.org htp://research.bayer.de/de/co2.asp

13

UDK: 628.472.3(497.11)

ANALIZA STANJA I STRATEŠKI OKVIR UPRAVLJANJA OTPADOM U REPUBLICI SRBIJI WASTE MANAGEMENT IN SERBIA, STATUS QUO AND STRATEGIC FRAMEWORK Goran Vujić, Bojan Batinić, Nemanja Stanisavljević, Dejan Ubavin, Miodrag Živančev Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Departman za inženjerstvo zaštite životne sredine i zaštite na radu, Novi Sad, Srbija

IZVOD – Početkom 90-ih godina, mnoge EU Direktive i nacionalni zakoni definisali su niz ciljeva i Strategija koje treba da omoguće adekvatno upravljanje svih tokova generisanog otpada. Istraživanje i analiza iskustava u drugim zemljama, kao i implementacija odgovarajuće politike, može pomoći Srbiji da izbegne izvesne greške i nepotrebne investicije vezane za sektor upravljanja otpadom. Za zemlje u razvoju, poput Srbije, implementacija naprednih tehnologija je teško dostižna, tako da deponije predstavljaju najrealističnije rešenje za zaštitu ljudskog zdravlja i zaštitu životne sredine, kao dva osnovna cilja u upravljanju otpadom. Drugim rečima, deponije su održivo dugoročno rešenje ukoliko je prisutan nizak nivo ekonomskog razvoja, i predstavljaju rešenje koje će u relativno kratkom roku sa manjim investicijama postaviti adekvatnu osnovu za dalji razvoj sistema upravljanja otpadom. Ključne reči: Srbija, Upravljanje otpadom, Deponija, Zemlje u razvoju ABSTRACT - Since the beginning of the 1990s, many EU Directives and national laws have been developed set of objectives and strategy to enable proper management of all waste streams generated. Research and analysis of experiences in other countries, as well as the implementation of appropriate policies, can help Serbia to avoid certain mistakes and unnecessary investments related to waste management sector. For developing countries such as Serbia, the implementation of advanced technology is hard to attain, so landfills represent the optimal solution that will fulfill two main goals of solid waste management, that include protection of human health and protection of the environment. In other words, landfills are a sustainable long terms solution if the economy development is on a low level, and landfills represents solution that in a relatively short time and with less investment than advanced treatment facility can be adopted, and create basis for development of waste management systems. Keywords: Serbia, Waste Management, Landfill, Developing Countries



1. UVOD Srbija predstavlja zemlju u razvoju, i kao takva mora posebno da obrati pažnju na unapređenje sistema upravljanja otpadom, kao jednog od ključnih elemenata očuvanja i zaštite životne sredine. Postavljanje dobre osnove u ovom sektoru, veoma je važno za određivanje daljeg razvoja sistema upravljanja otpadom u budućem periodu. Takođe, bitno je da sve relevantne institucije i donosioci odluka prepoznaju važnost ulaganja u sistem upravljanja otpadom. Sa 3527 divljih deponija, pri čemu samo 4 zadovoljavaju sve tehničko-sanitarne uslove, sa preko 2 miliona tona generisanog komunalnog otpada godišnje, 80% teritorije obuhvaćene organizovanim sakupljanjem otpada, i BDP od 4000€, Srbija je u svojoj strategiji identifikovala 29 regionalnih deponija, 4 insineratora, i nekoliko MBT postrojenja. Strateški posmatrano, deponovanje predstavlja održivo rešenje za duži niz godina u slučajevima sporog ili čak negativan razvoja ekonomije, dok sa druge strane predstavljaju i rešenje koje se može vrlo lako adaptirati u moderan sistem upravljanja otpada i to u kratkom vremenskom periodu i sa manjim ulaganjima nego kod drugih postrojenja za tretman. Uvođenje naprednih tehnologija i postizanje 3R modela je moguće postići premoštavanjem nekih tradicionalnih koraka u razvoju krajnjeg modela upravljanja otpadom, ali u slučajevima sporog ekonomskog i socijalnog razvoja, deponije su optimalno rešenje koje će ispuniti pomenuta dva ključna cilja upravljana otpadom. Jedan od najvećih izazova u polju upravljanja otpadom jeste rast količina generisanog otpada, čime se stvara dodatni pritisak na kapacitete postrojenja za tretman otpada. Uzimajući za primer reciklažu, stopa recikliranja papira kod 15 članica EU i Norveške je povećana sa 36% u 1985. godini na 49% 1996. Međutim, istovremeno se i ukupna količina papira tretirana u insineratorima ili deponovana takođe povećala usled povećanja generisanja papira i kartona. Porast količine otpada naglašava važnost izgradnje dodatnih postrojenja za tretman (reciklaža, kompostiranje, insineracija, itd) ukoliko se želi postići stabilizacija ili smanjenje količine deponovanog otpada. 2. UPRAVLJANJE OTPADOM U SRBIJI Upravljanje otpadom u Srbiji se suočava sa periodom brzih i fundamentalnih promena. Do sada, sistem upravljanja otpadom se sastojao u sakupljanju i odlaganju otpada na deponije, koje u većini slučajeva ne ispunjavaju sanitarne standarde za deponije čvrstog otpada.

Grafik 1. Morfološki sastav otpada u Srbiji

Prvi korak u kreiranju adekvatne osnove za razvoj sistema upravljanja otpadom, jeste prikupljanje podataka o količinama i morfološkom sastavu otpada. U tu svrhu, prikupljeni su podaci o sastavu i količini otpada u 10 reprezentativnih opština u Srbiji sa različitim socioekonomskim statusom. Za određivanje sastava otpada, uzimani su uzorci komunalnog otpada od 500 kg iz tri zone: individualna, kolektivna domaćinstva i komercijalna zona i ruralno područje u opštinama. Sakupljeni uzorci su ručno razvrstavani prema katalogu u 16 različitih frakcija. Dobijeni rezultati su prikazani sledećim grafikom. Ekstrapolacijom je dobijeno da Srbija godišnje generiše 2.374.375 tona komunalnog otpada, što daje prosek od 0.87 kg generisanog otpada po stanovniku dnevno. Analiza morfološkog sastava ukazuje da organski otpad sa svoje dve podkategorije čini čak 43% ukupne količine otpada. Potencijalne reciklirajuće frakcije čine do 38.8%, i uključuju plastiku sa 15%, dok karton doprinosi sa 9.4%, papir sa 7.3%, staklo sa 5.3% i metal sa 1.8%. Ostale frakcije otpada koje čine tekstil, pelene, koža i fine čestice čine 18.3% od ukupne količine. Drugi korak važan korak predstavljala je identifikacija svih deponija u Srbiji. Uz pomoć GPS uređaja, pored samog položaja i lokacije deponija, definisani su i podaci o površini, prosečnoj dubini otpada, udaljenosti od vodenih tokova itd. Dodatni podaci su prikupljeni popunjavanjem upitnika na licu mesta. Upitnik je sadržao više od 20 pitanja sa ciljem da se što bolje opišu lokacije deponija. Rezultati istraživanja su pokazali da Srbija ima više od 3500 deponija, od kojih je samo 180 zvaničnih gradskih deponija.

15

Grafik 2. Procenat otpada koji se trenutno odlaže na sanitarne deponije

Trenutna situacija u Srbiji ukazuje na nizak procenat deponovanja otpada na sanitarne deponije, jer se većina otpada još uvek odlaže nekontrolisano ili na deponije koje ne zadovoljavaju odgovarajuće standarde. U narednom periodu predstoji dalje planiranje i izgradnja sanitarnih deponija u većim centrima Srbije. Za sada, sanitarne deponije su izgraĎene u Kikindi, Leskovcu, Lapovu, Vranju Užicu i Pančevu, i na njih se trenutno deponuje oko 14.3% ukupne količine generisanog otpada u Srbiji, što čini 18.3% od ukupnog broja graĎana Srbije. Trenutno su još u izgradnji i deponije u Sremskoj Mitrovici, Pirotu i InĎiji čime bi se procenat deponovanog otpada na sanitarne deponije povećao na 21.9%, odnosno otpad od 27.7% graĎana Srbije bi se tretirao na ovaj način. Izgradnjom sanitarne deponije u Beogradu, više od polovine, tačnije 55.4% generisanog otpada bi se deponovalo na sanitarne deponije. Trend izgradnje sanitarnih deponija i sanacije i zatvaranja postojećih neadekvatnih deponija bi trebalo da se nastavi u cilju dostizanja 100%. 3. UPRAVLJANJE OTPADOM U ZEMLJAMA I REGIONIMA SA RAZLIČITIM SOCIOEKONOMSKIM POKAZATELJIMA Srbija se trenutno suočava sa dubokom recesijom i finansijskom krizom. Stopa bruto nacionalnog dohotka od -4.7% 2009.godine i 0.7% u 2010., karakteriše

16

nepovoljnu finansijsku situaciju u Srbiji, kao i u svim evropskim zemljama. Trenutna ekonomska i socijalna situacija u Srbiji može se opisati podacima kao što su stopa nezaposlenosti koja je skočila sa 22% koliko je iznosila 2008. na 23.7% u 2009. Relativno visoka stopa inflacije od 12.4% u 2008. do 6.1% 2010. Veza izmeĎu bruto nacionalnog dohotka i generisane količine otpada je očigledna i može se čak smatrati linearnom, iako pored toga i socijalni, kulturni, religijski i istorijski faktori takoĎe imaju važan uticaj. U zemljama poput Meksika, Tajlanda, Kine, Filipina gde se BND kreće do 10.000 $/graĎan/god. generiše se oko 300 kg otpada po stanovniku godišnje. U razvijenom zemljama, gde se koriste savremeni tretmani otpada, količina generisanog otpada varira od 400 kg/stanovnik/god. u Južnoj Koreji sa BND od 16,000$/graĎan/god, do 500 kg/stanovnik/god. u zemljama sa BND od 25,000$/graĎan/god. Ova činjenica implicira na neophodnost visokog bruto nacionalnog dohotka za prelazak na sisteme upravljanja otpadom sa modernim tehnologijama za tretman otpada. Indikator trenutne situacije u oblasti upravljanja komunalnim otpadom u Srbiji se može ogledati i u sektoru za otpadne vode. Statistički podatci pokazuju da je 35.03% domaćinstava priključeno na kanalizacionu mrežu. Od ukupne količine nastalih otpadnih voda, oko 87% se ispušta direktno u medijume životne sredine bez

ikakvog tretmana. Najveći gradovi u zemlji, Beograd, Novi Sad i Niš direktno ispuštaju otpadne vode u recipijente. Neka od postojećih postrojenja su zapostavljena, a mnoga obezbeĎuju samo primarni (mehanički) tretman, dok većina ne radi u kontinuitetu. ZagaĎenje iz difuznih izvora prouzrokuju više od 50% zagaĎenja vode. Kao pozitivan primer u oblasti upravljanja otpadom može se navesti činjenica da je Srbija usvojila set zakona o ambalažnom otpadu i tako se pridružila familiji Evropskih zemalja koje imaju sistem zelene tačke. Nakon usvajanja zakona definisani su i ciljevi za reciklažu ambalažnog otpada: 4% u 2010., potom 8% do 2011. i 25% u 2014. godini. Ipak, definisani ciljevi su veoma ambiciozni, pri čemu poseban problem predstavlja činjenica da se 38% ukupne količine otpada u Srbiji može reciklirati (sa optimističnom 100% efikasnošću separacije).

U sledećoj tabeli su prikazani ciljevi zelene tačke koji su definisani zakonom o ambalažnom otpadu u Srbiji. Može se uočiti da Srbija veoma sporo napreduje ka cilju 3R, sa konstatacijom da će stopa reciklaže ambalažnog otpada u 2014. godini biti 55%, što predstavlja svega 4.57% ukupne količine generisanog otpada. Zemlje u razvoju pri postavljanju svog sistema upravljanja otpadom, moraju imati u vidu greške sa kojima su se suočavale razvijene zemlje, i te greške se ne smeju ponavljati. Osnovna greška je opredeljenje da je neophodno zaobići sistem koji se zasniva na deponijama i što je pre moguće primeniti napredni 3R sistem kao i druge tretmane otpada. Postavlja se pitanje da li je to moguće, odnosno da li je moguće postići ciljeve u upravljanju otpadom sa prihvatljivom cenom, ili razvijati moderan sistem upravljanja otpadom uz velike investicije.

Tabela 1. Ciljevi Zelene tačkeodređene zakonom o ambalažnom otpadu u Srbiji

GODINA Ponovna upotreba Reciklaža

[%] [%]

GODINA Papir/karton Plastika Staklo Metal Drvo

[%] [%] [%] [%] [%]

OPŠTI CILJEVI 2010. 2011. 2012. 5.0 10.0 16.0 4.0 8.0 13.0 SPECIFIČNI CILJEVI ZA RECIKLIRANJE 2010. 2011. 2012. 0.0 0.0 14.0 0.0 0.0 7.5 0.0 0.0 7.0 0.0 0.0 9.5 0.0 0.0 2.0

U Holandiji je uvoĎenjem naprednih tehnologija i smanjenjem količine otpada, došlo do povećanja naknade sa 100€/domaćinstvu/godišnje 1990. do 220€/domaćinstvu/godišnje 2003. kada je do-stignut i minimalni broj deponija. Taksa za Novi Sad je 2003. bila 30€/domaćinstvu/godišnje, dok je 2010. iznosila 36€/domaćinstvu/godišnje. Napredne tehnologije za tretman otpada su nekoliko puta skuplje u poreĎenju sa deponijama, čak i kada se računaju troškovi održavanja kao i troškovi nakon zatvaranja u periodu od nekoliko decenija. PoreĎenja radi, cena insineracije je oko 100€/toni, dok cena tretmana otpada u postrojenjima za kompostiranje iznosi više od 40€ po toni. Troškovi recikliranja zavise od trenutnog stanja na tržištu sekundarnih sirovina, ali celokupan proces koji uključuje, separativno sakupljanje, transport, tretman, reciklažu i/ili ponovnu upotrebu sekundarnih sirovina iznosi oko 80€ po toni otpada. Početkom devedesetih, mnoge EU Direktive i naci-

2013. 23.0 19.0

2014. 30.0 25.0

2013. 23.0 9.0 10.0 13.5 4.5

2014. 28.0 10.5 15.0 18.5 7.0

onalne politike su razvijane sa ciljevima da se unaprede procesi i implementacija reciklaže i ponovne upotrebe, kao i da se postave ograničenja za količine deponovanog otpada. Takva politika sada počinje da daje rezultate, imajući u vidu da je procenat reciklaže komunalnog otpada (uključujući kompostiranje) u zemljama EU 15 + EFTA značajno porastao i da je skoro dupliran u odnosu na period 90-ih, dosežući 40% u 2004. Deponije, kao najmanje poželjno rešenje u hijerarhiji upravljanja otpadom je još uvek najčešće primenjivani metod u pan-Evropskom regionu. U EU, 31% od ukupno generisanog otpada se deponuje, 42% se reciklira, dok se 6% tretira u procesu insineracije uz dobijanje energije. Ostatak od 21% je neodreĎeno. Konstantno povećanje količine generisanog otpada, utiče na pretpostavku da se 2020. godine može očekivati dupla količina otpada u poreĎenju sa 1980. godinom. Interesantno je da i pored prihvaćenih zakona, kao i Direktive EU o deponijama i merama za smanjenje količina deponovanog otpada, očekivana količina otpada

17

koji će se deponovati 2020. biće skoro ista kao i 1980., kada nije bilo tih zakona. Naravno ovo je direktan uticaj rasta stope generisanog otpada, tako da konstantan porast količine otpada stoga zahteva izgradnju dodatnih postrojenja za tretman (reciklaža, kompostiranje, insineracija) ako se želi postići smanjenje količine deponovanog otpada. MeĎutim, pravo pitanje je da li su zemlje u razvoju, u stanju da ulažu u napredne tehnologije za tretman otpada i pored ulaganja u odgovarajuće deponije, pogotovo posamtrano sa aspekta Srbije, gde nisu sva naseljena mesta obuhvaćena organizovanim sakupljanjem otpada, uz činjenicu da komunalna preduzeća uspevaju da naplate svoje usluge u procentu od oko 70%. Na sledećem grafiku su prikazane trenutne cena usluga prikupljanja otpada za opštine Južno-Bačkog regiona, kao i maksimalno priuštivi nivo povećanja cena ovih usluga koje bi po odreĎenim socio-ekonomskim pokazateljima graĎani mogli finansijski da podnesu.

Može se uočiti da ima prostora za porast cena ali se postavlja pitanje, da li je taj porast dovoljan za ulaganja u moderne tehnologije za tretman opada. Situacija u Srbiji ukazuje da je najrealnije rešenje upravo izgradnja regionalnih centara zasnovanih na sanitarnim deponijama, uz sanaciju i rekultivaciju postojećih divljih smetlišta i deponija i proširenjem obuhvata svih graĎana organizovanim sakupljanjem otpada. Pre konačne odluke, važno je znati da smanjenje, ponovna upotreba i reciklaža nisu ciljevi upravljanja otpadom, nego zaštita zdravlja ljudi, životne sredine i očuvanje resursa, a različite tehnologije za tretman su samo sredstva za postizanje tih ciljeva. Kako su zaštita čoveka i životne sredine najvažniji ciljevi upravljanja otpadom koji su u većini slučajeva ostvareni u razvijenim zemljama važno je da buduća strategija u zemljama u razvoju ide napred ka ostvarenju tih ciljeva ali sa priuštivim troškovima.

Grafik 3. Prikaz trenutnog i maksimalno priuštivog nivoa naplate za južnobački region

ZAKLJUČAK Nakon analize sistema upravljanja otpadom u razvijenim zemljama i analizom uticajnih parametara na segment upravljanja otpadom, postavlja se pitanje da li je sistem regionalnih sanitarnih deponija greška ili neminovni početak svakog dobro organizovanog sistema upravljanja otpadom. Sve napredne tehnologije su skupe i teške za implementaciju, pogotovo za zemlje u razvoju. Radi postizanja ciljeva upravljanja otpadom uvoĎenje sistema sanitarnih umesto divljih deponija, predstavlja najefikasnije i ekonomski priuštivo rešenje za zemlje u tranziciji. Situacija u zemljama u razvoju ukazuje da je veoma teško naći bolje rešenje nego što su sanitarne deponije. Zemlje sa slabom ekonomijom i demokratskim sistemom koji je još uvek u progresu su veoma izložene pritisku da se postave nove strategije za sisteme

18

upravljanja otpadom. Moderne tehnologije za tretman otpada su veoma skupe za graĎane, u poreĎenju sa sanitarnim deponijama. PoreĎenjem bruto nacionalnog dohotka u razvijenim zemljama i njihovog sistema upravljanja otpadom, za zemlje u tranziciji bilo koji drugi tretman osim sanitarnih deponija je težak za postizanje. Obzirom da su investicije u infrastrukturne projekte kao što su izgradnja kanalizacionog sistema i postrojenja za tretman otpadnih voda još uvek prioritet, uvoĎenje sanitarnih deponija kao ključnih komponenti u celokupnom sistemu upravljanja otpadom predstavlja najrealnije rešenje. LITERATURA 1. Brunner, P.H.; Fellner, J. Setting priorities for waste management strategies in developing countries. Waste Management & Research 2007, 25, 234-240.

2. Centre for Strategic Economic Studies “VojvodinaCESS” Economic Forecast for Serbia 2009 and 2010 Slow recovery follows sharp downturn. 3. Environmental Outlooks: Municipal Waste; ETC/WRM, 2007. 4. Diverting Waste from Landfill. Effectiveness of Waste-Management Policies in the European Union; European Environmental Agency, ISSN 1725-9177, EEA Report No 7/2009. 5. Lacoste, E.; Chalmin, P. Veolia Environemnt. From Waste to Resource, In: 2006 World Waste Survey (Ed.); Economica: Paris, 2007. 6. Mazzantia, M.; Montinib, A.; Nicolli, F. The Dynamics of Landfill Diversion: Economic Drivers, Policy Factors and Spatial Issues Evidence from Italy Using Provincial Panel Data. Recourse, Conservation and Recycling 2009, 54, 53-61.

7. Price, J.L. The Landfill Directive and the Challenge Ahead: Demands and Pressures on the UK Householder. Recourse, Conservation and Recycling 2001, 32, 333-348. 8. Redžić, N. Registar izvora zagaĎivanja kao osnov za uspostavljanje sistema upravljanja otpadom. Reciklaža i održivi razvoj 2009, 2, 1-8. 9. Stevanović-Čarapina, H.; Mihajlov, A.; Stepanov, J.; Savić, D. Uspostavljanje održivog sistema upravljanja otpadom- primena koncepta: ocenjivanje životnog ciklusa. Reciklaža i održivi razvoj 2010, 3, 22-28. 10. Mihajlov, A. Segment održivog korišćenja prirodnih resursa i integralnog upravljanja otpadom: reciklaža. Reciklaža i održivi razvoj 2010, 3, 1-8.

19

UDK: 351.777.6 ; 628.4

UTICAJ OTPADA NA URBANO STANOVNIŠTVO – DOPRINOS USPOSTAVLJANJU UZROČNO – POSLEDIČNIH VEZA WASTE MANAGEMENT AND URBAN POPULATION - CONTRIBUTION TO ESTABLISH CAUSE - EFFECT RELATIONSHIPS Hristina Stevanović Čarapina1, , Andjelka Mihajlov2 1

Fakultet zaštite životne sredine, Univerziet „Edukons“, Sremska Kamenica, Srbija 2

Fakultet tehničkih nauka, Univerzitet u Novom Sadu, Novi Sad, Srbija

IZVOD – Upravljanje otpadom u Evropskoj uniji i razvijenim zemljama u svetu je izgrađeno na principima hijerarhije otpada: prevencija otpada, ponovna upotreba proizvoda, reciklaža, prerada otpada (uključujući i dobijanje energije) putem sagorevanja i konačno, uklanjanje konačnim odlaganjem ostatka. U zavisnosti od lokalnih uslova, aktivnosti upravljanja otpadom različito utiču na zdravlje stanovništva i životnu sredinu. Na bazi hijerarhije upravljanja otpadom kao kvalitativnoj metodi, razvijena je i sve više se koristi kvantitativna metoda analize životnog ciklusa otpada. U radu se prezentuju aspekti koje treba tretirati u cilju utvrđivanja uticaja životnog ciklusa otpada na urbano stanovništvo kroz uspostavljanje metodološkog pristupa za definisanje uzročno posledičnih veza. Polazna osnova istraživanja je činjenica da se utvrđivanje uticaja otpada na urbano stanovništvo mora definisati kroz: multidisciplinarno sagledavanje uticaja stanja otpada, socijalnih i ekonomskih efekata, ekspozicije stanovništva, zdravstvenih efekata koji su povezani sa uticajem različitih emisija iz operacija upravljanja otpadom u medijume životne sredine; sagledavanje specifičnih karakteristika urbane sredine. Definisanje metodološkog pristupa iskazano je kroz potrebu za uspostavljanjem i razvojem indikatora na lokalnom nivou koji bi definisali uticaj otpada na zdravlje stanovništva u urbanoj sredini. Ključne reči: Upravljanje otpadom, uticaj na zdravlje, indikator, opcije upravljanja, multidisciplinarni pristup ABSTRACT - Waste management in European Union and developed countries is based on the principles of waste hierarchy. Different waste management options produced a different impact on population health and the environment. This paper is dealing with different aspects to be treated in order to determine the impact of the life cycle of waste in an urban population in order to establish a methodological approach for defining the cause – effect relationship. The starting point of research is the fact that determining the impact of waste on the urban population must be defined by:



- Multidisciplinary assessment of the impact of waste status, social and economic effects, population exposure, health effects associated with the impact of different emissions in the environmental media arising from waste management; - Consideration of the specific characteristics of urban areas. Defining of the methodological approach to establish the cause-effect relationships involving waste management options and urban population is expressed through the need for the establishment and development of indicators at the local level to define the impact of waste on human health in urban areas. Keyword: Waste management, impact on health, indicators, waste options, multidisciplinary approach

1. UVOD U mnogim aspektima, zdravlje stanovništva nije prirodni proizvod, već je rezultat interakcije i ravnoteže izmeĎu društva, ekonomije i pritisaka na životnu sredinu kao i pokretačkih snaga razvoja.

Slika 1. Zdrava, održiva zajednica [1]

Svetska zdravstvena organizacija [2] i Zakon o javnom zdravlju Republike Srbije,2009 /www.ekoplan.gov.rs/ definišu da:  Zdravlje je stanje potpunog fizičkog, mentalnog i socijalnog blagostanja, a ne samo odsustvo bolesti ili nesposobnosti. Bolesti koje danas najčešće pogaĎaju stanovništvo rezultat su kombinacije mnogobrojnih faktora koji su različitih karakteristika, porekla i trajanja. Bolesti se javljaju u različitim životnim dobima ljudi, i zavise od osetljivosti organizma koja je opet odreĎena njihovim genetskim nasleĎem, starošću, polom, opštim zdravstvenim, ekonomskim i socijalnim stanjem. Značajnim pretnjama za zdravlje stanovništva se smatra i zagaĎenja životne sredine, kao što su pre

svega zagaĎenje vazduha, nastajanje otpada, nedostatak i/ili nizak kvalitet vode za piće u pojedinim područjima, nizak nivo sanitarne infrastrukture, visoke koncentracije opasnih hemikalija itd. Uspostavljanje meĎusobne veze izmeĎu zagaĎenja životne sredine i zdravlja stanovništva je složen fenomen. Ne postoji jednostavna formula niti metodologija koja može jednostrano definisati uticaj različitih pritisaka pa i pritisaka iz životne sredine na zdravlje stanovništva svake pojedinačne zajednice. U tom smislu, uspostavljanje prioriteta koji definišu uticaj životne sredine na zdravlje zahteva kompleksan i izbalansiran istraživački i vremenski proces. UtvrĎivanje uzročno –posledične veze izmeĎu stanja životne sredine i zdravlja stanovništva (Environmental health) pre svega na urbanom, lokalnom nivou je samo prvi korak u rešavanju problematike koja nastaje sa uticajem zagaĎenja životne sredine. Sledeći kritični korak predstavljen je potrebom da se naĎe rešenje za sprečavanje i redukciju uticaja koji nastaju usled uspostavljenih relacija. Neki uticaji se mogu rešiti samo kroz zdravstveni sektor, neki kroz sektor životne sredine. Mnogi uticaji su kompleksni i meĎusobno povezani, te se ne mogu rešiti sektorski i zahtevaju razvoj integrisane politike koja koherentno tretira zdravlje, životnu sredinu i razvojne ciljeve društva. Iskustvo pokazuje da se progres i uspeh jedino može postići ukoliko su uključene sve relevantne institucije i nivoi , uključujući i participaciju javnosti. 2. OPCIJE UPRAVLJANJA OTPADOM Društvo je postalo zabrinuto nad nekontrolisanim iskorišćavanjem prirodnih resursa i degradacijom životne sredine, te se poslednjih decenija sve više uočava porast interesa i brige društva za stanje životne sredine. U tom cilju, i industrija i biznis iskazuju sve veću potrebu i interes ka sprovoĎenju i izgradnji

21

aktivnosti koje neće ugroziti stanje životne sredine., ka proizvodnji „zelenih proizvoda“ uz "zelenije" procese. Poseban problem predstavlja otpad koji nastaje u svim oblastima ljudskih aktivnost kako u razvijenim tako i u zemljama u razvoju. Otpad je ozbiljan ekološki, socijalni i ekonomski problem za sve moderne razvojne ekonomije. Način na koji se otpad generiše i kako se sa njim postupa ima uticaj na svakoga graĎanina, mala i srednja preduzeća, na organe uprave i vlast, na medjunarodno tržište Otpad s jedne strane svojim nastajanjem i delovanjem izaziva zagaĎenje životne sredine , ali s druge strane otpad predstavlja veliki potencijal kao resurs sekundarnih sirovina i energije. Tretman otpada predstavlja veliki izazov za tehničku struku u cilju razvoja tehnoloških postupaka koji su prihvatljiva za životnu sredinu (environmentally friendly technique). S druge strane, tretman generiše nova radna mesta i otvara mogućnost za razvoj novog biznisa. Uticaj otpada na životnu sredinu proističe iz zagaĎenja koje se emituje kroz ceo životni ciklus otpada, od nastanka ( kada se „odbaci“ proizvod koji nema više upotrebnu vrednost ), preko sakupljanja, kroz postupke tretmana otpada kao što su reciklaža, kompostiranje , sagorevanje, odlaganje na deponije itd. Opasnost po zdravlje stanovništva nastaje kroz različite nivoe emisija u medijume životne sredine (vazduh, podzemne vode, zemljište...) poreklom od otpada koji nije kontrolisan, odložen ili tretiran pravovremeno i u skladu sa zahtevima savremenih tehnologija. Integralno upravljanje otpadom (engl. Integrated waste management - IWM) je koncept upravljanja otpadom koji ima za cilj da se minimizuju uticaji koji nastaju zbog tehnologija tretmana otpada uspostavljanjem optimizovanog sistema upravljanja otpadom u društvu. Koncept je baziran na razmatranju raspoloživih opcija tretmana i /ili kombinacija opcija, uz uvažavanje specifičnosti životne sredine, energetskih kapaciteta, ekonomskog potencijala i društveno-političkih karakteristika društva. Integralno upravljanje otpadom je sveobuhvatan koncept koji počinje sa projektovanjem (dizajniranjem) proizvoda , tako da se koristi manje sirovina-materijala, proizvodi se tehnikama procesiranja sa produkcijom manje otpada, koji na kraju svog upotrebnog veka postaju otpad ali koji se može ponovo koristiti kroz adekvatne procese kao što su reciklaža, kompostiranje, dobijanje RDF goriva ili sagorevanje uz iskorišćenje energije. Proces prerade nastalih otpada je prikazan na slici 2.

22

Slika 2. Komponente integralnog sistema upravljanja otpadom [4]

3. OTPAD I ZDRAVLJE STANOVNIŠTVA Sve ljudske aktivnosti generišu otpad. Loše upravljanje otpadom dovodi do kontaminacije vode, zemljišta i atmosphere što ima značajan impact na zdravlje stanovništva. Teško je izmeriti efekte na zdravlje stanovništva nastale dugoročnom ekspozicijom stanovnika dejstvu materija koje su prisutne u otpadu ili nastaju kao produkti na postrojenjima za tretman otpada, naročito imajući u vidu da su te koncentracije pretežno male, kao I sagledavajući složen način njihovog prenosa kroz zemljište, ulaz u lanac ishrane i sl. Ipak , usled nedostatka kvalitetnih istraživanja I dokaza o uticaju postrojenja za tretman otpada, njihova izgradnja I rad izaziva pažnju I zabrinutost javnosti. Različiti akcidenti, koji često i nisu u vezi sa upravljanjem otpadom proizveli su izuzetno jak NIMBY (not in my backyard- ne u mom dvorištu ) sindrom koji izaziva suprotstavljanje izgradnji postrojenja : deponija, reciklažnih centara, insineratora а. Vlade su pod sve većim pritiskom javnosti da pruže dokaze o uticaju ovakvih postrojenja na zdravlje stanovnika. Veliki broj radova i studija je izraĎen koji tretiraju uticaj emisija zagaĎujućim materija u blizini različitih postrojenja za tretman otpada. Epidemiološke studije su često ukazale na postojanje odreĎenih veza izmeĎu nastalih bolesti i blizine lokacije postrojanja za tretman otpada, ali ogroman broj ipak nije uspostavio značajne dokaze o uzročno-posledičnim vezama. Nastajanje odreĎenih zdravstvenih problema se može povezati sa svakim korakom u životnom ciklusu otpada, tokom rukovanja, tretmana , odlaganja i to [5]



Usled direktnog izlaganja uticaju otpada , kroz procese povraćaja I reciklaže ili drugih vidova izlaganja opasnim materijama iz otpada (gasovi iz insinseratora, ili deponija, miris, štetočin, buka i sl.  Indirektnim uticajem (npr. gutanjem kontaminirane vode, hrane sa kontaminiranog zemljišta zagaĎene usled odlaganja otpada i sl. ). Epidemiološke studije koje se bave uticajem aktivnosti upravljanja otpadom na zdravlje stanovnika se baziraju na posmatranju (zbog, pre svega etičkih razloga) a ne na eksperimentalnom istraživanju. Ekspozicija stanovništva uticaju postrojenja za tretman otpada može biti  Akutna, kratkotrajno izlaganje visokom nivou opasnih materija, bioaerosola I prašine do koga dolazi usled akcidenata koji mogu nastati pri radu postrojenja za tretman otpada  Hronična , kada se radi o dugotrajnom izlaganju relativno niskim koncentracijama opasnih supstanci. Polazna osnova za odreĎivanje uticaja otpada i operacija za njegovo uklanjanja na urbano stanovništvo je da se taj uticaja mora definisati kroz multidisciplinarno sagledavanje:  Stanja količina i karakteristika otpada, prirode i karakteristika postrojenja za tretman i način upravljanja sa otpadom;  Socijalnih i ekonomskih karakteristika stanovništva;  Ekspozicije stanovništa, zdravstvenih efekata koji su povezani sa uticajem otpada;  Specifičnih karakteristika urbane sredine. Imajući u vidu karakteristike otpada, kao indikacija zdravstvenih efekata koji mogu nastati usled uticaja emisija u medijume zivotne sredine iz postrojenja za upravljanjem otpadom se navode [6]:  Iritacije oka: VOC Bronhitis I respiratorne infekcije : čestice, SO2   Astma  Smanjenje kapaciteta za prenos kiseonika u krvi : CO2  Efekti na centralni nervni system : olovo, mangan, CO  Efekti na imuni system : Pb, dioksini, PAH, benzene, PCB, organohlorna jedinjenja  Efekti na reproduktivnost : AS, benzene, Cd, PB, Hg, Hlorna jednjenja . PAH, PCB  Cancer: PAH, As, Ni, Cr, vinil hlorid, benzene  Efekti na jetru : As. PCB, hloroform, vinil hlorid



Efekti na bubrege : Hg, Cd, As, Pb,halogenovani ugljovodonici, organski rastvarači, pesticide. Postoji veliki broj istraživanja koji su razmatrali uticaj deponija i insineratora na zdravlje stanovništva, ali na žalost mali broj istraživanja se bavio uticajem na zdravlja procesa kompostiranja a još manje uticajem reciklaže na zdravlja. Najveći broj radova se odnosi na istraživanja u blizini samih lokacija postrojenja, a neznatan broj radova tretira uticaj na širu populacija, pre svega na vulnerabilne i osetljive grupe stanovništav (starost populacije, siromaštvo, pol, deca, trudnice i sl.) kao i na same radnike koji učestvuju u procesu upravljanja otpadom. Uzročno posledična veza izmedju uticaja različitih emisija iz postrojenja za tretman otpada i zdravstvenog stanja stanovništva na odreĎnom prostoru se može utvrĎivati kroz sprovoĎenje različitih epidemioloških studija koje istražuju zdravstveno stanje stanovništva na tom prostoru. U ovakvim studijama se mogu naći uspostavljene korelacije i statistički odnosi i izmeĎu nivoa zagaĎenja iz postrojenja i učestalosti pojedinih bolesti kod definisanih grupa stanovništva na proučavanom prostoru, ali je na osnovu ovih istraživanja nemoguće izvršiti kvantitativnu determinaciju rizika od obolevanja pri određenim uslovima zagađenja . [1] Teoretski, kvantifikacija ekspozicije moguća je primenom raznih metodologija uglavnom zasnovanih na rezultatima monitoringa stanja i nastalih emisija i matematičkim modelima koji definišu distribuciju zagaĎenja i postavljanjem korelacije sa tipskim bolestima koje su u vezi sa odreĎenim tipom zagaĎenja. Za kvantitativno odreĎivanja rizika od postrojenja za tretman otpada (insinerator, deponija, postrojenje za reciklažu, deponija) neophodno je:  Jednoznačno i kvantitativno definisati ekspoziciju stanovništva uticaju postojanje (po pojedinačnim parametrima zagadjujućih materija i asociranim medijumima – voda, vazduh, zemljište ) stanovništva obolelog od pojedinih grupa bolesti;  Utvrditi socio-ekonomske, zdravstvene, regulatorne, finansijske, razvojne, indikatore koji definišu osetljivost odreĎene populacije prema razvoju bolesti koje su u relaciji sa uticajem zagaĎenih materija;  Izvršiti višegodišnja ispitivanja uz praćenje svih ostalih parametara od uticaja.

23

~

N

lnsineracija

Deponija

PoSTROJENJA ZATRETMAN

Osetljivi akvatiroi habitatiu bllzini postrojenja, receptori u povr~inskim vodamaReceptori nizvodno od mesta ispu!!tanja Osetljivi receptorikoji su eksponirani kontaminiranom zemlji~tu iii depoziciji emisija

Voda - depozicija opasnih amterija u povr~inske vode

Zemlji~te

Usled depozicije gasova sagorevanja: H2SO 4, HN0 3, H2C0 3, i:vrste i:estice, Zn, Pb, Cu, As, dioksini I furani

Iz pepeJa: metali , Zn, Pb, Cu, As, dioksini I furani

Iz depozicije gasova: H2S040 HNOo, H,C03, i:vrste /;estice, Zn, Pb, Cu, As, dioksini I furani,