Odpady biodegradowalne są odpady (w szczególności odpadów zielonych , organicznych odpadów lub odpadów organicznych) składają się zasadniczo z naturalnych substancji organicznych może być rozłożona bardziej albo mniej szybko, przez bakterie i / lub microfungi , po czym ponownie przez ekosystemu .
Pochodzą głównie z rolnictwa, przemysłu spożywczego, gastronomii, przemysłu drzewno-papierniczego, prywatnych ogrodów lub społeczności (tereny zielone) lub kuchni.
Na początku XXI wieku stanowiły one na ogół około jednej trzeciej odpadów z gospodarstw domowych , a ponadto dla społeczności odpowiedzialnych za gospodarkę odpadami, materię organiczną z oczyszczania ścieków (osady ściekowe) oraz odpady przemysłu rolno-spożywczego i papierniczego.
Wszystkie mają znaczący wpływ na środowisko i stanowią zagrożenie dla zdrowia, jeśli nie są odpowiednio leczone.
W kontekście recyklingu i gospodarki o obiegu zamkniętym mogą być źródłem próchnicy i kompostu, a także źródłem energii (w postaci biogazu, który można wtłaczać do sieci gazowej lub cieplnej); mówimy wtedy o energii z biomasy . Niektóre z tych odpadów (produkcja awarie lub produkty z datą ważności, która przeszła) przed methanized lub kompostowane należy rozszczelnienia .
Zwykle znajdują się w stałych odpadach miejskich (czasami określanych jako biodegradowalne odpady domowe). Francuskie prawo zawiera definicję bioodpadów: „nieszkodliwe, ulegające biodegradacji odpady z ogrodu lub parku, żywność lub odpady kuchenne z gospodarstw domowych, biur, restauracji, handlu hurtowego, stołówek, zakładów cateringowych lub sklepów ze sprzedaży detalicznej, a także porównywalne odpady z przetwórstwa żywności rośliny ” .
Ich produkcja jest bardzo sezonowa i związana z pogodą.
Są to głównie odpady lub produkty uboczne pochodzenia rolniczego lub rolno -spożywczego ; z owoców i warzyw niesprzedane; odpady ogrodowe (komunalne, zbiorowe lub prywatne) oraz odpady z działalności gospodarczej związane z krajobrazem (według ADEME (2010) produkcja bioodpadów z sektora utrzymania terenów zielonych we Francji wynosiła 20 ton rocznie na pracownika);
Pochodzą z domowych kuchni, restauracji i kuchni komunalnych.
Jako przyczyniający się do marnotrawienia żywności , w pierwszej kolejności staramy się ograniczyć jej produkcję. Następnie, po selektywnym sortowaniu, odpady te można lepiej wycenić jedną z trzech głównych dróg:
Ponieważ są bardzo podatne na fermentację, są teoretycznie dobrym źródłem biogazu. Jednak ze względu na ich przestrzenno-czasową dyspersję przed zebraniem oraz ze względu na ich bardzo zróżnicowane właściwości fizykochemiczne i biologiczne, ich fermentacja w warniku daje bardzo nieregularne plony i mniej korzystne tempo biodegradacji niż duże źródła biomasy rolniczej. Potencjał CH4 tych odpadów zmienia się w zależności od ich składu i „świeżości”; Zawartość węglowodanów waha się w granicach 11,8–74%, białka 13,8–18,1%, a lipidów 3,78–33,72%.
Jednak działanie fermentatora odpadów spożywczych można usprawnić na kilka sposobów:
Wszystkie te operacje mają tę wadę, że są energochłonne i / lub czasochłonne, ale mogą również „poprawić dostęp do węgla poprzez zmniejszenie rozmiaru cząstek, a wstępna obróbka termiczna umożliwia szybsze odzyskiwanie bioenergii” .
Według Xu i wsp. (2018), procesy biologiczne i fizykochemiczne związane z tym szczególnym rodzajem odpadów wymagają jeszcze dokładniejszego zrozumienia, w szczególności łączny wpływ wskaźnika ładunku organicznego, czasu retencji ciał stałych, składu biogazu, stosunku C / N (węgiel / azot), uwalnianie lotnych kwasów tłuszczowych , zmiany pH , poziom niektórych składników odżywczych .
Niewiele badań dotyczyło wpływu zmienności składu tych odpadów na parametry eksploatacyjne fermentacji beztlenowej oraz ich wartości hamowania i wpływu na efektywność metod doskonalenia produkcji biogazu.
Niektóre papiery są biodegradowalne, ale pojemniki na żywność często zawierają folie plastikowe lub aluminiowe oraz atramenty, które wymagają oddzielnej obróbki po posortowaniu .
Niewiele tworzyw sztucznych jest obecnie szybko lub w pełni biodegradowalnych. Selektywne sortowanie powinno umożliwić ich rozróżnienie.
Zawierają:
Odpady ulegające biodegradacji są uznawane za zasób naturalny tylko częściowo dzięki trzem głównym zastosowaniom.
Często możliwy jest odzysk energii z odpadów organicznych.
Kompostowania obraca odpadów organicznych do cennych materiałów do kompostu (przy użyciu odpowiednich środków ostrożności w przypadku odpadów zanieczyszczonych patogenów i cząsteczek lub toksycznych , takich jak metale ciężkie , biocydy i inne produkty ekotoksyczne mało lub brak degradacji ) w dziedzinach, w ogrodach ...
Odpady organiczne są często potencjalnym źródłem cząsteczek i materiałów o wartości dodanej i mogą zastąpić paliwa lub materiały pierwotne ( na przykład do produkcji biotworzyw ). Jednak wykorzystanie odpadów żywnościowych jako surowca do biorafinerii wciąż się pojawia. Na przykład lotne kwasy tłuszczowe mogą być zatem wytwarzane z bioodpadów poddanych wstępnej obróbce kwasem i ciepłem, w celu wytworzenia biopaliw lub różnych polimerów i innych chemikaliów, na przykład w celu usunięcia składników odżywczych obecnych w wodzie pitnej w nadmiarze.
Biorafinerie mogą wykorzystywać pojedyncze i regularne źródło odpadów (np. Resztki ryb, pomidorów, ziemniaków, pomarańczy lub oliwek z przemysłu spożywczego). Kilka badań sugeruje, że ta trasa ma opłacalność ekonomiczną zależną w dużym stopniu od rodzaju odpadów „poddanych bioróżnorodności” oraz od czynników, takich jak ograniczenia logistyczne, skala dostaw itp. Jest to element gospodarki o obiegu zamkniętym, do którego zachęca coraz więcej państw i społeczności.
Na początku 2010 roku każdego roku około 1,3 miliarda ton odpadów żywnościowych (tak zwanych bioodpadów) było nadal spalanych (które uwalniały dwutlenek węgla), składowanych (które wytwarzały metan, kolejny gaz cieplarniany. Potężna szklarnia) lub czasami kompostowanych. . Często są bogate w wodę i dlatego są mało interesujące do produkcji energii przez spalanie.
Zmiany w przepisach wymuszają ich odzyskiwanie w postaci kompostu lub biogazu, choć w 2018 roku metanizacja bioodpadów z gospodarstw domowych i gastronomii jest nadal eksperymentalna lub mało wykorzystywana. Przeszkody są związane z kwestiami składowania, zbierania i transportu, które są bardziej złożone niż w przypadku innych rodzajów odpadów lub gospodarki odpadami , co prowadzi do tworzenia przedsiębiorstw i wyspecjalizowanych miejsc pracy. Selektywne sortowanie tych odpadów wymaga środków ostrożności w zakresie zdrowia i zapachu.
W latach 1974-2015 tonaż marnotrawionej żywności w Stanach Zjednoczonych wzrósł o 50% osiągając około 38 mln ton rocznie w 2017 r., z czego 76,3% jest poddawane recyklingowi według USEPA (2016), podczas gdy w Unii Europejskiej osiągnęło około 89 Mt / rok , gdzie oczekuje się, że wzrośnie do 126 mln ton między 2010 i 2020 bez silnej polityki zapobiegania powstawaniu odpadów. W Chinach każdego roku pozbywa się ponad 90 milionów ton odpadów spożywczych (37 do 62% odpadów stałych według Zhang i in., 2014), a liczba ta ma gwałtownie wzrosnąć w kontekście urbanizacji kraju i wzrost populacji.
W przypadku robaków w UE-27 bioodpady definiuje się jako: „ulegające biodegradacji odpady z ogrodu lub parku, żywność lub odpady kuchenne z gospodarstw domowych, biur, restauracji, hurtowni, stołówek, punktów gastronomicznych lub sklepów detalicznych, a także porównywalne odpady z zakładów przetwórstwa spożywczego ” . W 2015 r. Gospodarstwa domowe produkowały około 47 mln ton rocznie, a przemysł spożywczy około 17 mln, co daje łącznie 64 mln ton rocznie.
Dyrektywa w sprawie składowania odpadów nakłada poważne wymagania dotyczące państw członkowskich dotyczących gospodarowania odpadami ulegającymi biodegradacji, w szczególności, aby zatrzymać globalne ocieplenie .
W 2008 r. Inna dyrektywa nalegała na ograniczenie marnotrawienia żywności i zanieczyszczenia, wymagając sortowania u źródła, z organicznym odzyskiem bioodpadów od „dużych producentów” . Nakłada obowiązek selektywnej zbiórki odpadów przed 2015 r., W szczególności z obowiązkiem selektywnej zbiórki przynajmniej papieru , metalu , tworzyw sztucznych i szkła . Państwa muszą ustanowić oddzielną zbiórkę bioodpadów, odpadów niebezpiecznych wytwarzanych przez gospodarstwa domowe i odpadów tekstylnych .
W 2018 r. Cele dyrektywy z 2008 r. Nie zostały osiągnięte; nowa dyrektywa kładzie nacisk na sortowanie w górę strumienia (w szczególności „bioodpadów”). W przypadku odpadów organicznych ulegających fermentacji, biorąc pod uwagę ich potencjalne zagrożenie / zanieczyszczenie, niniejsza dyrektywa wymaga albo recyklingu, albo powrotu do gleby po współkompostowaniu, albo wykorzystania jako alternatywy dla surowców pochodzących z paliw kopalnych poprzez uczynienie z nich „wysokiej jakości surowców wtórnych ”. Państwa członkowskie muszą „lepiej przestrzegać” celów z 2008 r. Oraz „W stosownych przypadkach odpady niebezpieczne biologicznie i odpady opakowaniowe zawierające substancje niebezpieczne powinny podlegać szczególnym wymogom dotyczącym zbierania” .
Określono metodę obliczania współczynnika recyklingu podczas tlenowego lub beztlenowego przetwarzania odpadów ulegających biodegradacji: „ilość odpadów poddanych obróbce tlenowej lub beztlenowej można uznać za poddaną recyklingowi, jeżeli wynik tego przetwarzania jest stosowany jako produkt, substancja lub materiał pochodzący z recyklingu. Chociaż wynikiem takiego przetwarzania jest najczęściej kompost lub fermentat, można wziąć pod uwagę również inne wyniki, o ile zawierają one porównywalne ilości zawartości poddanej recyklingowi w porównaniu z ilością przetworzonych odpadów ulegających biodegradacji. W innych przypadkach, zgodnie z definicją recyklingu, odpady ulegające biodegradacji powtórnie przetworzone na materiał przeznaczony do wykorzystania jako paliwo lub inny sposób wytwarzania energii, który jest usuwany lub który jest przeznaczony do wykorzystania w jakiejkolwiek operacji mającej ten sam cel co odzysk odpadów inny niż przygotowanie do ponownego użycia i recykling nie powinien być brany pod uwagę dla osiągnięcia celów recyklingu (...) aby uniknąć przetwarzania odpadów, które blokuje zasoby na niższych poziomach hierarchii postępowania z odpadami, umożliwia -wysokiej jakości recykling i promowanie stosowania wysokiej jakości surowców wtórnych, państwa członkowskie powinny zapewnić, że bioodpady są zbierane osobno i poddawane recyklingowi, który spełnia wysoki poziom ochrony środowiska, a wynik spełnia wysokie standardy jakości ” .
W 2019 r. We Francji „stanowią one 25–30% pozostałych odpadów domowych, czyli około stu kilogramów na mieszkańca. Jest to źródło, które należy faworyzować w celu zmniejszenia ilości zakopywanych lub spalanych odpadów ” według ADEME. 46 milionów Francuzów będzie stopniowo zapraszanych do oddzielnego sortowania bioodpadów do selektywnej zbiórki i / lub gospodarowania w ogrodzie (kosz na kompost) lub w jego pobliżu.
DefinicjaWe Francji kilka nazw nakłada się na siebie i odnosi się do odpadów ulegających biodegradacji:
We Francji, art L. 541-21-1 z Kodeksu Ochrony Środowiska przewiduje, że:
Główne kody odpadów w europejskim katalogu odpadów, których dotyczą przepisy dotyczące bioodpadów, to:
Bioodpady | Kod odpadu |
---|---|
Odpady z preparatu / przetwarzaniu owoce , warzywa , zboża , oleje jadalne , kakao , kawy , herbaty i tytoniu , przy produkcji konserw , drożdże (lub ekstrakty drożdży) lub z fermentacji z melasy | 02 03 |
Odpady z przetwórstwa cukru | 02 04 |
Odpady produktów mleczarskich (przemysłowe) | 02 05 |
Odpady piekarnicze , cukiernicze i cukiernicze | 02 06 |
Napój odpady produkcyjne ( alkoholowych lub nie, ale z wyłączeniem kawy , herbaty i kakao ) | 02 07 |
Biodegradacji kuchnia i stołówka odpady | 20 01 08 |
Oleje jadalne i tłuszcze jadalne | 20 01 25 |
Odpady zielone (z ogrodów , parków i cmentarzy ) | 20 02 |
Odpady rynkowe | 20 03 02 |
Wyłączone z przepisów dotyczących bioodpadów:
Sektor jest wspierany przez Ministerstwo Rolnictwa i ADEME , które opracowało poradnik (2013) doradzający producentom. Ponadto państwo musi „rozwijać rynki zbytu dla odzysku odpadów organicznych i promować zdrowie i bezpieczeństwo środowiska kompostów” .
Cele krajowe to:
We Francji poziom złoża bioodpadów, z wyłączeniem zużytych olejów jadalnych , oszacowano w 2013 r. Na 22,1 mln ton (350 kg / rok / mieszkańca według ADEME 2013), z podziałem na:
W 2012 roku według ADEME 588 platform kompostowało 7,2 mln ton odpadów, co dało 2,5 tony kompostu (68% z odpadów zielonych, które same pochodziły z 76% społeczności i gospodarstw domowych. W tym samym czasie w 10 jednostkach fermentacji beztlenowej poddano obróbce 560 tys. ton odpadów (resztkowe odpady z gospodarstw domowych (OMR) w 67%) i wyprodukowały 90 000 ton fermentatu / kompostu .
W 2014 r. Podobne odpady z gospodarstw domowych oszacowano na około 38,5 mln ton (590 kg / mieszkańca), ale tylko 1,2 mln t zebrano osobno (19 kg / mieszkańca).
Na początku 2016 r. Tylko 110 społeczności (około 5 mln poszkodowanych mieszkańców) zbierało oddzielnie bioodpady (tylko odpady żywnościowe lub zmieszane z odpadami zielonymi). Mechaniczno-biologiczne sortowanie zmieszanych odpadów dotyczy kolejnych 5 milionów mieszkańców; około 60 milionów mieszkańców nie korzysta z recyklingu swoich bioodpadów, które są następnie spalane lub nielegalnie składowane.
W zależności od gmin w 2016 r. Zbierano od 30 do 69 kg odpadów żywnościowych rocznie na mieszkańca; to zielone odpady „poprawiają statystyki” . W innych krajach niektóre społeczności zbliżają się do zera odpadów, które nie są poddawane recyklingowi u źródła (przez łóżka kompostowe, kury, metanizatory itp.) Lub w gminie (kompostowanie i / lub metanizacja) według organizacji pozarządowej Zero Waste .
Zgodnie z uwagą przedstawioną w 2016 r. Przez organizację pozarządową Amorce dotyczącą roli społeczności w gospodarowaniu bioodpadami, osiągnięcie krajowych celów w zakresie zapobiegania, sortowania i recyklingu, aby osiągnąć 55% odpadów poddanych recyklingowi , wymagałoby od 200 do 500 mln euro. . w 2020 r., a następnie 65% w 2025 r., zmniejszając o połowę zakopane tonaże. Sortowanie bioodpadów u źródła (wśród gospodarstw domowych i profesjonalistów) również powinno zostać uogólnione. Badanie przeprowadzone przez Ademe powinno dostarczyć bardziej precyzyjnych danych liczbowych, w szczególności dotyczących kosztów i korzyści różnych sektorów. Według Amorce, w 2016 r. „Fundusz odpadów (Ademe) wynosił tylko 180 mln euro, podczas gdy dostarczający go TGAP Waste zbiera 450 mln euro”, a do dobrego gospodarowania bioodpadami potrzeba 200 do 500 mln euro. Według FNADE w 2018 r. Mniej niż 10% populacji Francji jest zaniepokojonych selektywną zbiórką bioodpadów, a tylko 40% odzyskuje się w procesie kompostowania lub metanizacji, do produkcji nawozów i / lub pozyskiwania z nich energii; Stanowiąc nadal 1/3 pozostałych odpadów z gospodarstw domowych (OMr), umieszcza Francję „na końcu pierwszej połowy państw członkowskich” według Ministerstwa ds. Transformacji Ekologicznej i Włączającej. Jednak według FNADE 40% gleb w kraju jest pozbawionych materii organicznej, a rezygnacja z nawozów sztucznych na 5% gruntów rolnych pozwoliłby zaoszczędzić 2,5 miliarda euro, a 50 do 350 euro na nawadnianiu / hektar. wkład dobrego kompostu czterokrotnie zwiększa zdolność retencyjną gleby.
Po Londynie i innych dużych miastach Paryż uruchomił4 maja 2017 roddzielny dwutygodnik zbieranie bioodpadów, w 2 nd i 12 th okręgach (na początek), jako część swojego planu odpadów zero (od lutego 2016), a po okresie diagnozowania i uświadamiające. Kosz z brązową pokrywą jest montowany w 70% budynków i jest dostępny na życzenie dla pozostałych. Celem jest 30 kg / rok / gospodarstwo domowe, czyli 3500 t / rok mniej pozostałych odpadów z gospodarstw domowych (OMr). Przez pierwszy rok oferowano mieszkańcom 7- litrowe kosze i biodegradowalne torby. Veolia zbiera je i kondycjonuje w Val-de-Marne, a następnie wysyła do swojego zakładu „Artois Méthanisation” w Pas-de-Calais, 200 km dalej (wybór pozostawia 6 jednostek fermentacji beztlenowej w Île-de-France).
Odpady biodegradowalne kierowane na składowiska fermentują w niekontrolowanych warunkach beztlenowych i są odpowiedzialne za emisję gazów cieplarnianych (GHG) do atmosfery: CO 2oraz metan , który jest gazem, którego siła globalnego ocieplenia jest 25 razy większa niż CO 2. Podobnie spalanie tych odpadów wytwarza również gazy cieplarniane, w szczególności CO 2. podczas ich spalania.
Odwrotnie, odzysk organiczny poprzez kompostowanie , rozprowadzanie lub rozkład beztlenowy umożliwia powrót do gleby lub przekształcenie surowej materii organicznej w materiał nadający się do odzysku, kompost lub poferment , dostosowany do potrzeb agronomicznych gleb. W obecnym kontekście zubożenia gleby w materię organiczną istnieje rzeczywista potrzeba naturalnych organicznych poprawek, które mogą częściowo wypełnić komposty z bioodpadów. Podobnie w przypadku produktów pofermentacyjnych powstałych w wyniku fermentacji beztlenowej, zastąpienie syntetycznego nawozu nawozami organicznymi, takimi jak te produkty pofermentacyjne, jest również znaczące z punktu widzenia ochrony środowiska. Rzeczywiście, produkcja tych nawozów syntetycznych opiera się w szczególności na nieodnawialnych zasobach mineralnych niedostępnych we Francji ( fosfor i potaż ) i ma znaczny wpływ na ogólny bilans energetyczny , w szczególności synteza azotu jest bardzo energochłonna. .