Co se uvolňuje do ovzduší při spalování?

Naše zahradnická práce se většinu roku odehrává venku a my se často setkáváme s velmi malou informovaností mezi lidmi kolem spalování odpadů v domácnosti.

Rozpálená kamna budí zdánlivý dojem, že dokážou ve svých plamenech pohltit téměř jakoukoliv věc. Pokud nám tato věc nevypadne celá dole v popelníku, tak podlehneme dojmu, že ji můžeme doma klidně spalovat. V podstatě stejným způsobem se chovají v kvalitní spalovně komunálních odpadů, tak proč jim neušetřit práci.

Problém je však v tom, že při domácím spalování v kamnech, nebo na ohništi může vznikat více nebezpečných škodlivin a jedů z důvodu nízkých teplot, při kterých probíhá hoření a z důvodu nedokonale okysličovaného paliva. Výsledkem je nedokonalé spalování.

Pokud spalujeme v kamnech jiné palivo, než pro které jsou určena, uniká z našeho komínu čpavek, fenoly, kyanidy, dehty …. Tyto látky nepříjemně zapáchají, dráždí sliznice horních cest dýchacích, vedou k bolestem hlavy, nebo působí jako nervový jed. Polyaromatické uhlovodíky obsažené v dehtech jsou dokonce prvními látkami, u kterých byly dokázány rakovinotvorné účinky.

Nebezpečné produkty spalování

Velmi nebezpečnými produkty spalování jsou tzv. dioxiny. Emisní limity doporučené EU na dioxiny pro spalování jsou právě při domácím spalování často překračované. Přitom například tetrachlórdibenzodioxin (TCDD) patří mezi nejsilnější syntetické jedy.

Čtěte také: Liberecký kraj a kvalita ovzduší

Co nepatří do kamen

Věcí, které do našeho kotle nepatří, je mnoho. Zaměřme se na ty, které se tam ocitají nejčastěji.

Spalování plastů

Plasty jsou obohacené různými látkami jako jsou změkčovadla, barviva a stabilizátory. Ty často obsahují těžké kovy - hlavně kadmium a zinek. Při spalování se těžké kovy jednak uvolňují do ovzduší, jednak zůstávají v popelu. Při nedokonalém hoření plastů vzniká také hodně oxidu uhelnatého (CO). Tento plyn je jedovatý, neboť je schopný vázat se na krevní barvivo - hemoglobin.

Dalším nebezpečím je únik ftalátů, které mají schopnost hromadit se v lidském těle. Spalováním mohou vzniknout i monomery příslušného plastu (základní stavební kameny jeho uhlovodíkového řetězce). Jsou to hlavně etylén (vzniká při spalování PE, HDPE, LDPE), propylén (při spalování PP) a styrén (při spalování PS). Ve vysokých koncentracích jsou monomery jedovaté nebo mají na lidské zdraví dlouhodobé účinky (mají narkotické účinky a působí negativně na krevní oběh).

Nejnebezpečnější je spalování PVC - polyvinylchloridu! Za velmi škodlivé se považuje i dokonalé spalování tohoto plastu, tedy při vysokých teplotách ve spalovně. Hořením PVC vzniká kyselina chlorovodíková (HCL), která silně dráždí horní cesty dýchací. Např. při hoření kusu instalační trubky z PVC o délce 0,5 m se může vyprodukovat dostatek plynného chlorovodíku na to, aby usmrtil dospělého člověka. Při spalování uniká do komínu i monomer PVC - vinylchlorid. Je to velmi jedovatá látka s rakovinotvorným účinkem. Dým ze spalovaných PVC obsahuje i už zmíněné karcinogenní dioxiny. Spálením 1 kg PVC se může vyprodukovat takové množství dioxinů, které by stačilo na vyvolání rakoviny u 50000 laboratorních zvířat. Uvolňuje se i plynný chlór, či ještě agresivnější fosgen. Jde o nebezpečné látky, které se používaly v první světové válce jako bojové plyny. Vysoké koncentrace mají za následek poleptání plic a okamžitou smrt, nižší vedou k onemocnění dýchacích cest.

Spalování gumy a dřevotřísky

Spalováním gumy vznikají oxidy síry, které dráždí dýchací cesty, a saze, které obsahují již zmíněné polychlorované bifenyly. Při výrobě dřevotřísky a překližky se jako tmelící látka používají formaldehydové pryskyřice. Při hoření se rozkládají a uvolňuje se formaldehyd a fenoly. Formaldehyd většinou shoří, fenoly unikají do ovzduší. Jsou to nepříjemně zapáchající jedy se silným dráždivým účinkem.

Čtěte také: Elektromotory a znečištění: Překvapivé výsledky

Spalování umělých textilních vláken

Vyrábějí se z nich umělá textilní vlákna (silon, nylon). Při jejich nedokonalém hoření vzniká hlavně čpavek. Ten už při nižších koncentracích dráždí oči, sliznice nosu, způsobuje nevolnost a bolesti hlavy.

Spalování listí a trávy

Spadlé listí nebo trávu sice nepálíme v kamnech, ale hlavně na jaře nebo na podzim můžeme vidět a hlavně cítit dusivý dým stoupající ze zahrad. Tento dým obsahuje hlavně oxid uhelnatý (CO), uhlovodíky a dehtové látky. Spálením organického odpadu doslova vypouštíme do vzduchu vynikající hnojivo a měníme ho na škodlivé plyny. Na kompostování můžeme využít nejen listí, ale i kuchyňský bioodpad.

Spalování biomasy

Spalování biomasy je nejstarší termochemickou konverzí biomasy, při které dochází k rozkladu organického materiálu na hořlavé plyny (a jiné látky), a při následné oxidaci se uvolňuje energie, oxid uhličitý (CO2) a voda. Oproti spalování fosilních paliv má spalování biomasy v podstatě nulovou bilanci CO2, který patří mezi tzv. skleníkové plyny.

Produkce CO2 ze spalování biomasy je neutrální, protože množství tohoto plynu uvolněné do ovzduší spalováním je přibližně stejné jako to, které je zpětně vázáno do rostlin v zemědělských a lesních porostech nebo na tzv. energetických plantážích. Nízký je rovněž obsah uvolňovaných oxidů síry (0 až 0,1 % síry má dřevo nebo sláma oproti hnědému uhlí, které obsahuje někdy i více než 2 %). Množství vznikajícího NOx lze kontrolovat např.

Biomasa je velmi složité palivo, protože podíl těkavé hořlaviny je velmi vysoký (u dřeva je 70 %, u slámy 80 %) a vzniklé plyny mají různé spalovací teploty. Proto se stává, že ve skutečnosti hoří pouze část paliva. Pro energetické použití se dřevo tzv. štěpkuje, piliny se lisují do pelet a briket. Sláma se používá jak obilná, tak z olejnin, např. z řepky, lisuje se či se z ní také vyrábějí brikety a granule. Do seznamu povolených „energetických rostlin“ patří celá řada jednoletých, dvouletých i vytrvalých druhů, jako je např. laskavec, konopí seté, sléz přeslenitý, pupalka dvouletá, komonice bílá, mužák prorostlý, čičorka pestrá nebo z hlediska energetického využití nejperspektivnější šťovík krmný - Uteuša.

Čtěte také: Zlepšení ovzduší Dolní Domaslavice

Mikroplasty a spalovny

Spalování komunálního odpadu bylo naopak vnímáno jako moderní a efektivní řešení, které dokáže plastový odpad zcela eliminovat. Nová zjištění však toto tvrzení nabourávají.

Již delší dobu je známo, že mikroplasty zůstávají po spalování v popelu, strusce a popílku - například tato studie zjistila, že v tuně spáleného odpadu se nachází 360 až 102 000 mikroplastových částic. Není to ale zdaleka jediná studie, která varuje před nedokonalým spalováním plastového odpadu. Upozorňuje na něj například i tato a tato.

Nejnovější výzkumy však ukazují, že to není zdaleka všechno. Odhalily další alarmující skutečnost: spalovny komunálního odpadu uvolňují nebezpečné mikroplasty i přímo do ovzduší. Každý rok tak může z jedné jediné spalovny podle výpočtů vědců uniknout do vzduchu přes dva biliony mikroplastových částic, z nichž většina je menší než 10 mikrometrů. Minimální velikost umožňuje průnik hluboko do plic nebo až do krevního oběhu.

Odhaduje se, že ročně můžeme vdechnout až 22 milionů mikro- a nanočástic plastů. Zvláště nebezpečné jsou nanočástice plastů, které jsou menší než jeden mikrometr a mohou pronikat hluboko do plic, a dokonce se dostávat do krevního oběhu a dalších orgánů.

Monitorování emisí mikroplastů ze spaloven do ovzduší a jejich regulace zatím zcela chybí.

Toxické prvky v popílku

Toxické prvky v popílku jsou zastoupeny v různých hmotnostních podílech, koncentrace se pohybují od méně než 1 mg.kg−1 až do 3500 mg.kg−1. Lze nalézt téměř všechny prvky, významněji např.: Mn, Zn, As, Ba, Be, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Hg, Cr.

Výskyt jednotlivých stopových prvků v různých produktech spalování závisí na charakteru vazby v uhelné hmotě, velikosti částic a geochemickém chování prvků. Nejvýznamnějšími faktory ovlivňujícími těkání stopových prvků jsou teplota spalování a tlak par stopových prvků. Po spalování se většina stopových prvků nachází ve formě oxidů.

Arzen je prokázaný karcinogen, který je v uhlí přítomen zpravidla v podobě arzenopyritu (FeAsS), realgaru(As2S2) a auripigmentu (As2S3). V oblasti pH 7 je vyluhovatelnost As relativně nízká. Jeho přítomnost se projevuje ekotoxickou.

Více než 50 % testovaných odebraných vzorků zbytků po spalování uhlí nevyhovovalo limitům pro ekotoxicitu, které jsou určeny pro ukládání odpadů na povrch terénu.

Oxid uhličitý a jeho vliv

Moderní tisícimegawattová elektrárna ho ročně uvolní asi šest milionů tun. Podle odborníků by se roční světová produkce uvedeného plynu, dnes odpovídající asi tisícovce takových elektráren, měla v následujícím desetiletí zdvojnásobit.

Oxid uhličitý je bezbarvý plyn bez zápachu. Při nadýchání ve větším množství působí štiplavě na sliznicích a vytváří kyselou chuť. Koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře je však velice nízká a nepředstavuje proto pro zdraví přímé riziko.

V vyšších koncentracích (například v nedostatečně větraných prostorách) však toxické působení vykazovat může. Krátkodobá expozice oxidu uhličitému může ihned nebo jen s krátkou časovou prodlevou způsobit bolest hlavy, závratě, dýchací potíže, třes, zmatenost a zvonění v uších. Oxid uhličitý je hlavním plynem přispívajícím k intenzifikaci skleníkového efektu a následně k oteplování planety.

Spalování spotřebovává kyslík a uvolňuje oxid uhličitý. Důkaz, že je nárůst koncentrace CO2 v atmosféře skutečně způsobený spalováním, přinesl Keelingův syn Ralph. Ten v roce 1988 objevil způsob, jak velmi přesně měřit koncentraci kyslíku. Jeho měření ukazují na dlouhodobý nepřirozený pokles koncentrace kyslíku v atmosféře.

Lidstvo ročně spálí asi 8 miliard tun uhlí, 5 miliard tun ropy a asi 3 miliardy tun zemního plynu. Nárůst koncentrací CO2 v atmosféře odpovídá těmto množstvím (po započtení pohlcení části CO2 v oceánech).

Současný problém spočívá v tom, že např. spalování fosilních paliv člověkem emituje do atmosféry ohromné množství oxidu uhličitého, množství větší, než jsou schopny přirozené pochody zpětně odstranit. Proto koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře od průmyslové revoluce neustále stoupá.

Znečišťující látky v ovzduší

Vzduch, který je pro náš život naprosto nezbytným, si člověk svojí činností často znečišťuje celou řadou látek, které vznikají většinou během procesů spalování, případně v těžkém průmyslu. Škodlivých látek se lidskou činností uvolňuje do vzduchu celá řada, k nejčastěji sledovaným (a zpravidla i nejvíc škodlivým) patří především tzv. polétavý prach, ozón, oxidy dusičitý a oxid siřičitý.

Polétavý prach, tedy prachové částice (anglicky particulate matter, odtud používaná zkratka PM) jsou pevné částice rozptýlené ve vzduchu, které jsou tak lehké, že můžou být unášeny vzduchem. Číselný index u písmen PM určuje příslušnou frakci prachových částic v závislosti na jejich maximální velikosti udávané v mikrometrech. Tedy PM2.5 znamená částice menší než 2,5 μm, PM10 pak částice s velikostí do 10 μm. Čím menší částice jsou, tím hlouběji do dýchacího ústrojí člověka pronikají.

Antropogenními zdroji prachových částic jsou spalování uhlí, ropy (a tedy i doprava), dřeva, odpadů, dále těžba surovin a jejich zpracování (zejména cementárny), významná je také stavební činnost.

Oxid siřičitý (SO2) se do ovzduší dostává hlavně při spalování fosilních paliv. Jeho hlavním zdrojem v Česku jsou teplárny a elektrárny, které spalují nízko kvalitní topné oleje a uhlí s vysokým obsahem síry. Doplňkovou roli hrají i lokální topeniště. Oxid siřičitý dráždí sliznice dýchacích cest. Podporuje záněty průdušek a astma. Je jedním z hlavních prekursorů kyselých dešťů, které mimo jiné urychlují korozi budov a soch.

Oxid dusičitý (NO2) vzniká ve spalovacích motorech oxidací vzdušného dusíku za vysokých teplot. Jde o prudce jedovatý plyn. Je pohlcován z 80 až 90 procent hlenem dýchacích cest a způsobuje záněty dýchacích cest od lehkých forem až po edém plic. Podílí se rovněž na vzniku kyselých dešťů.

Ozón (O3) patří mezi silně dráždivé látky. Vzniká poměrně složitou reakcí uhlovodíků a oxidů dusíku při intenzívním slunečním (ultrafialovém) záření. Působí především na plicní tkáň a sliznice, při delším vystavení se vyšším koncentracím způsobuje pálení očí a nosu, kašel, bolest hlavy a pocit tlaku na hrudi. Obecně citlivější jsou starší lidé a děti. Přízemní ozón ničí také rostliny a snižuje jejich schopnost absorbovat oxid uhličitý z atmosféry. Je hlavní složkou tzv.

V každém případě to záleží na podmínkách spalování: teplotě hoření, obsahu kyslíku, velikosti spalovaných částic - měrném povrchu, atd. V průběhu spalování dochází nejprve k tepelnému rozkladu - pyrolyse - přičemž se uvolňují hořlavé plyny, které se dále spalují.

Konečnými produkty spalování jsou u polyethylenu (PE), polypropylenu (PP), stejně polyethylenglykol-tereftalátu (PET) oxid uhličitý a voda. U polyvinylchloridu (PVC), jako u chlorovaných organických sloučenin obecně, vzniká kromě toho vždy ještě chlorovodík a větší nebo menší množství polychlorovaných dibenzofuranů (DBF) a dibenzodioxinů (DBD). Z nich pověstně nejtoxičtější je 2,3,7,8-tetrachlordibenzodioxin (TCDD).

V reálné situaci vznikají kromě konečných produktů dokonalého spalování také produkty nedokonalého spalování. Byly jich za různých podmínek identifikovány stovky, avšak charakteristické jsou saze, oxid uhelnatý a akrolein. Oxid uhelnatý je známý "krevní jed", akrolein je látka silně dráždivá (jedna z příčin štiplavého zápachu kouře).

Saze bývají považovány za formu uhlíku, ale ve skutečnosti obsahují značná množství kondensovaných aromatických uhlovodíků (PAH), z nichž mnohé jsou karcinogenní. Hoření plastů na vzduchu je vždy doprovázeno také tvorbou oxidu dusnatého a dusičitého, společně označovaných jako NOx. To platí ovšem pro každé hoření na vzduchu.

Polymery neobsahující chlor (PE, PP, PET, PS) je možno průmyslově za vhodných podmínek účinně spálit podobně jako fosilní paliva. Lze je také pyrolyticky zpracovat na použitelná kapalná a plynná paliva (otázkou je, vyplatí-li se to). Při spalování v domácích kamnech na uhlí a/nebo dřevo však nedochází k dokonalému spalování a emise jsou toxičtější než ty z hnědého uhlí.

Na rozdíl od ostatních zmíněných plastů, PVC obsahuje v molekule chlor. Při jeho spalování proto nutně vznikají toxické zplodiny. Hlavními produkty "dokonalého spalování" (při nelimitujícím přístupu kyslíku) jsou oxid uhličitý voda a chlorovodík. Potud by to nebyl závažný problém, protože silně kyselý chlorovodík lze ze spalin poměrně jednoduše odstranit.

Tyto látky jsou biologicky prakticky neodbouratelné, v ekosystému se šíří s koloběhem vody (těkají s vodní parou) a stopová množství se ukládají v živých organismech, zejména v tucích. Z organismu se prakticky nevylučují, takže se postupně kumulují, a po delším čase mohou dosáhnout toxické hladiny.

Proto spalování PVC musí být doprovázeno náležitým čištěním spalin, aby byla tvorba polychlorovaných dibenzofuranů a dioxinů minimalisována.

Co je tedy z uvedených materiálů možno spalovat v kamnech? Lze obecně konstatovat, že moderní obalové materiály se ke spalování v kamnech zpravidla nehodí. Polymery na bázi celulosy, které hoří lépe než papír, byly nahrazeny foliemi z PP. Ty vypadají na první pohled stejně, ale v kamnech se seškvaří a čoudí. Vznikají přitom zmíněné toxické spaliny (saze, oxid uhelnatý, akrolein) - produkty nedokonalého spalování.

Z plastických materiálů (PE, PP, PS, PET a PVC) se nehodí ke spalování v kamnech žádný. Krabicové obaly na potraviny "Tetrapack" rovněž většinou obsahují plastovou nebo kovovou folii, takže nelze doporučit jejich spalování.

Teď už je nám snad jasnější, co do domácích kamen nebo kotle rozhodně nepatří. Při nedokonalém hoření při spalování odpadů vždy vznikne hodně škodlivých plynů a nám to tepla vůbec nepřidá.

Žádný způsob likvidace (spalování, skládkování apod.) problém odpadů nevyřeší. Vždy se totiž znovu objeví v nějaké jiné formě (plynné - dým stoupající z komínů nebo tuhé - škvára, popel, smetiště atd.).

tags: #co #se #uvolňuje #do #ovzduší #při

Oblíbené příspěvky:

• Metodika hodnocení environmentálních investic
• Green Deal a Česká Republika
• Asfaltová lepenka Kladno
• Účinné bio přípravky proti mandelince
• Velkoobjemové kontejnery Břeclav