Technologie spaloven odpadu v Dánsku a ve světě

Spalování tuhého komunálního odpadu s využitím energie (waste-to-energy, WTE) je celosvětově rostoucím trendem. WTE se provádí zejména v evropských zemích, v Japonsku a USA. Spaluje se méně než 5 % z celkového množství TKO. Skládkování nebo prosté spalování zůstává nejběžnější metodou odstraňování komunálního odpadu.

Míra spalování komunálního odpadu (TKO) v jednotlivých zemích je velmi rozdílná a je ovlivňována různými faktory, včetně ekonomického rozvoje, hustoty obyvatel a politických záměrů. Lze vysledovat závislost spalování TKO na ekonomickém rozvoji podle hrubého národního produktu (HNP).

Podobný, i když ne tak významný vztah, lze nalézt u závislosti spalování TKO na hustotě obyvatelstva. Je důležité zvážit i rozmístění obyvatelstva v jednotlivých zemích.

V České republice se se zákazem skládkování netříděného odpadu počítá už od roku 2025. Podle tzv. oběhového balíčku, který schválil Evropský parlament, by měla být nejpozději v roce 2025 více než polovina komunálního odpadu v jednotlivých zemích EU recyklována. Zbytek je možné buď kompostovat, nebo energeticky využít. Za nejméně vhodné je považováno skládkování, které má být po roce 2035 zakázáno.

Podle EU to prospěje nejen životnímu prostředí, ale i pracovnímu trhu (recyklováním se vytvoří nová pracovní místa). Podíl komunálního odpadu určeného k recyklaci by měl podle nové unijní legislativy v roce 2025 stoupnout z dnešních 44 procent na 55 procent.

Čtěte také: Dánské daňové reformy

Nejvíce kilogramů odpadu na osobu (777 kg) vyprodukovalo podle poslední unijní statistiky z roku 2016 Dánsko, které ale téměř polovinu z něj recyklovalo nebo kompostovalo. Na dánských skládkách skončilo v roce 2016 jen jedno procento komunálního odpadu. Nejhůře na tom byla Malta, kde na skládkách skončilo 92 procent odpadu.

Prvenství v recyklaci a kompostování odpadu drželo v roce 2016 Německo, které takto zlikvidovalo 66 procent odpadu a na skládkách tam skončilo pouze jedno procento. Česká republika se ve srovnání podle množství vyprodukovaného odpadu na osobu v roce 2016 umístila na třetím nejlepším místě (měla třetí nejmenší množství vyprodukovaného odpadu), ale asi polovina komunálního odpadu skončila na skládkách.

Energetické využívání odpadu EU původně vůbec nepodporovala, odmítala například poskytovat dotace na výstavbu spaloven v ČR. Po nedávném rozhodnutí Číny zakázat importy odpadu z celého světa však svůj názor poněkud přehodnotila. Podniky zabývající se spalováním navíc argumentují, že spalování může hrát důležitou roli v získávání energie z odpadu, který již není recyklovatelný. Moderní technologie jsou podle nich schopny zabránit znečištění ovzduší ze spalování.

Naopak odpůrci spaloven v čele s Českou asociací odpadového hospodářství argumentují, že kapacity pro energetické využití odpadu jsou u nás dostatečné a že pokud by se stavěly nové, nebude dost odpadu pro recyklaci a další materiálové využití. Místo spaloven navrhují budovat třídírny komunálního odpadu. Nelíbí se jim také plánované zvýšení poplatku za skládkování na čtyřnásobek. To by podle nich nahrálo právě spalovnové lobby v čele s ČEZ a EPH, které chtějí stavět nové spalovny.

156 organizací z celého světa, včetně české Arniky, požadují okamžité moratorium na výstavbu spaloven. Signatáři upozorňují na vážnou krizi: EU již nyní čelí dramatickému přebytku spalovací kapacity, přičemž stávající zařízení dokáží zpracovat nejméně 60 milionů tun komunálního odpadu ročně. Situace v České republice je alarmující. V zemi v současnosti fungují čtyři spalovny komunálního odpadu s kapacitou téměř milion tun ročně.

Čtěte také: Dánsko: příroda a zajímavá místa

Dopis politikům také připomíná, že spalování odpadů je stále více vnímáno jako klimatická zátěž. Komunity žijící v blízkosti stávajících spaloven dlouhodobě upozorňují na zdravotní dopady toxických emisí, včetně perzistentních znečišťujících látek, jako jsou dioxiny, PFAS a těžké kovy. Moderní technologie a spalovna KVA Horgen

Jedna z nejmodernějších spaloven na světě, švýcarské ZEVO KVA Horgen, je jedním ze 30 zařízení svého druhu v této zemi pod Alpami. Spalovna odpadů KVA Horgen nedaleko Curychu ve Švýcarsku patří v současné době k jednomu z nejmodernějších a nejekologičtějších zařízení na světě. Spalovna byla vybudována v 50. letech minulého století a do dneška prošla několika modernizacemi s cílem vyhovět stále se zpřísňujícím ekologickým limitům. Poslední rekonstrukce KVA Horgen proběhla v letech 2015 a 2016 a byla zde použita v současné době nejmodernější technologie firmy Hitachi Zosen Inova. Ta zajišťuje nejen maximálně čistý a téměř bezemisní provoz, ale také vysokou energetickou efektivitu.

Nejzásadnější změnou je přechod z původních dvou spalovacích linek na jedinou, která je schopna generovat stejné množství elektrické energie a tepla z pouhých 60 % dříve potřebného odpadu!

V plánech pro ZEVO Písek je počítáno se stejnou technologií spalování jako v KVA Horgen.

Kromě elektrické energie zásobuje KVA Horgen teplem na 2 000 domácností a kapacita spalovny činí necelých 37 000 kt za rok.

Čtěte také: Přírodní krásy Dánska

V současné době je však jedním z mála způsobů, jak se odpadu zbavit relativně šetrně k životnímu prostředí a ještě z toho získat nezanedabtelný profit. Švýcarsko také stojí pravidelně na předních příčkách žebříčku států podle hodnot Environmental Performance Index (EPI), který hodnotí, jak se která země odpovědně chová k životnímu prostředí.

Energetické využití odpadů v ČR

Energetické využití odpadů znamená využití tepelné energie uvolněné při spalování odpadů k výrobě elektřiny a tepla. Podle aktuálních dat evropského svazu CEWEP (Confederation of European Waste-to-Energy Plants) bylo ke konci roku 2017 v Evropě v provozu 518 ZEVO s celkovou roční kapacitou 93,6 mil. tun odpadu.

Plán odpadového hospodářství ČR pro období 2015-2024 (POH ČR), který vláda ČR schválila 22. 12. Zatímco v roce 2013 bylo podle POH ČR téměř 50 % komunálního odpadu uloženo na skládky a pouze 11,6 % bylo energeticky využito, v roce 2024 by míra skládkování měla klesnout na 12,3 % a míra energetického využití vzrůst na 27,7 %.

Nejstarším zařízením využívajícím energii spalovaného odpadu, jehož historie se datuje až na počátek 20. století, byla takzvaná brněnská smetárna (od slova smetí). Výstavba původní brněnské smetárny, vůbec první spalovny na území tehdejšího Rakouska-Uherska, byla zahájena na podzim roku 1904, do provozu byla uvedena za necelý rok. Již původní zařízení využívalo teplo z odpadu k výrobě elektrické energie.

Výstavba současné brněnské spalovny SAKO Brno byla zahájena v roce 1984, její první kotel byl zprovozněn v roce 1989. Spalovna disponuje dvěma kotli, z nichž každý dokáže při plném provozu každou hodinu zpracovat 14 až 16 tun odpadu.

Přestože kapacita zařízení přesahuje 300 tisíc tun, ročně se v Malešicích zpracuje zhruba 210 tisíc tun komunálního odpadu, ze kterého ZEVO dokáže získat okolo 35 GWh elektrické energie a 840 TJ tepla. Po spálení se sníží původní hmotnost odpadu na přibližně čtvrtinu, jeho objem na pouhou desetinu.

Pouhý rok po zprovoznění pražské spalovny zahájilo provoz ZEVO TERMIZO, které vyrábí elektrickou energii a teplo pro odběratele v Liberci. Zařízení ročně využije až 96 tisíc tun komunálního odpadu, do sítě dodá 13 GWh elektrické energie a 700 TJ tepla.

Zatím nejmladším zařízením pro energetické využití odpadu v ČR je ZEVO Plzeň u obce Chotíkov, které zahájilo zkušební provoz teprve v roce 2016. Maximální tepelný výkon plzeňského ZEVO je 31,65 MWt s předpokládanou roční dodávkou tepla cca 400 TJ.

V současné době je rovněž v plánu vybudování několika dalších ZEVO, která mají do budoucna pomoci omezit objem skládkovaného odpadu. Dalším místem, kde by měl být odpad namísto skládkování energeticky využíván, se má stát i Cheb. Tamní ZEVO Cheb by se svou roční kapacitou 20 tisíc tun odpadu bylo výrazně menší než v současnosti provozovaná zařízení.

Výstavba zařízení na energetické využití odpadů o kapacitě srovnatelné s pražským ZEVO se plánuje i na Mělnicku, v areálu současné uhelné elektrárny.

Dánsko a jeho závislost na komunálním odpadu

Dánsko se stalo závislé na komunálním odpadu. Dokonce v takové míře, že musí část odpadků dovážet - především z Německa a Velké Británie -, aby měly spalovny co zpracovávat. V zemi je nyní 23 provozů, jež dokážou ročně zlikvidovat 3,8 milionu tun odpadu. Ročně se dováží další milion tun, protože dánské domácnosti tolik odpadků nevyprodukují. Království ležící na Jutském poloostrově se dostalo do paradoxní situace, kdy před lety vsadilo vše na spalovny a nyní se ukazuje, že to nebylo ideálním řešením likvidace komunálního odpadu. I nejmodernější zařízení totiž produkují skleníkové plyny, které se snaží dánská vláda výrazně omezit.

Spalovny v zemi nicméně tvoří dvacet procent dálkového vytápění a pět procent elektřiny. „V současnosti dovážíme odpad, který obsahuje vysoký podíl plastů, abychom využili kapacitu spaloven. To zároveň vede ke zvyšování emisí CO2,“ postěžoval si dánský ministr pro energetiku a klima Dan Jørgensen. To vedlo dánský kabinet k tomu, že se rozhodl kapacitu spaloven do deseti let snížit o 30 procent, což si vynutí uzavření sedmi zařízení. Naopak se má posílit recyklace komunálních odpadů.

Jak uvádí Arnika v dopise ministrovi, spalování odpadů je spojeno s vážnými zdravotními riziky. „Emise dioxinů i dalších toxických organických látek, těžkých kovů, jemných prachových částic a mikroplastů prokazatelně ohrožují zdraví obyvatel v okolí - jsou spojeny s karcinogenitou, poruchami imunitního a nervového systému, narušením hormonální rovnováhy nebo vývojovými vadami plodu,“ píše se v dopise. Arnika upozorňuje, že ani moderní technologie nedokážou tato rizika zcela eliminovat.

„Proces spalování odpadu je ze své podstaty znečišťující. Na spalovnu můžete umístit nejmodernější technologie a kontrolovat emise, ale kvůli tomu se nestane čistým provozem,“ zdůraznil odborník na odpady z Dánské společnosti pro ochranu přírody Jens Peter Mortensen.

Odklon od spaloven ale bude znamenat dodatečné náklady pro dánská města, která si na jejich vybudování musela vzít úvěry. Hrozí dokonce zhroucení systému nakládání s komunálními odpady, varoval předseda Dánské asociace pro odpady Mads Jakobsen. Podle něj je stále lepší odpad spalovat a získávat z něj energii, než jej zahrabávat pod zem na skládkách.

Dánsko s ostatními skandinávskými státy patří mezi země, které téměř vůbec - na rozdíl od zemí na východě EU - nevyužívají skládkování. Většinu komunálního odpadu spálí nebo recyklují. V případě Dánského království se 50 procent recykluje, 49 procent spálí a využije na výrobu energie a jen jedno procento skončí na skládce. V případě Česka to je obráceně. Na skládkách skončí 49 procent komunálního odpadu, 35 procent se recykluje nebo kompostuje, 17 procent míří do spaloven. Více než Dánsko v rámci EU spaluje odpad Finsko a Švédsko, vyplývá z dat Eurostatu za rok 2018.

Technický ředitel energetického centra Maabjerg Claus Bøgeskov Mogensen, jež se specializuje na výrobu bioplynu, hovoří o současné situaci jako o ďábelském dilematu. Ukazuje se to na příkladě ostrova Bornholm v Baltském moři. Zde je umístěna nejmenší spalovna v Dánsku, jež se má do roku 2032 uzavřít. Ostrov se má zároveň stát oblastí, kde se bude veškerý odpad recyklovat, a stane se tak prvním regionem v Evropě „bez komunálního odpadu“. To ale bude znamenat, že své vytápění bude muset vyřešit stavbou větrných parků.

Situace Dánska může sloužit ostatním zemím v rámci EU jako příklad toho, že vsadit ve velkém na spalovny je zrádné řešení. Jsou lepší než skládkování, protože skládky produkují metan a únik toxických látek. Spalovny zase vytváří emise skleníkových plynů, které se v rámci Unie musí také omezovat. Navíc Brusel hodlá skládkování postupně vymýtit. V roce 2025 má tvořit maximálně 25 procent nakládání s komunálním odpadem, o pět let později pět procent. Všechny země budou muset zvýšit své úsilí v oblasti recyklace a snižování produkce odpadu jako takového.

Spalovna Amager Bakke v Kodani

Kodaňská spalovna Amager Bakke se proslavila ještě před uvedením do provozu svou odvážnou koncepcí. Při zamýšleném umístění, velikosti a výkonu celého zařízení bylo zřejmé, že se stane dominantou celé Kodaně. A tak si na ní dali autoři záležet, opatřili budovu hliníkovým pláštěm a na její střeše zřídí sjezdovku.

Kodaňské zařízení na energetické využití odpadu staví společnost Amager Resourcecenter, která je vlastněná pěti dánskými obcemi. Spalovna Amager Bakke měří na délku 200 m, na šířku téměř 70 m a nejvyšší místo samotné budovy je okolo 90 m nad zemí. Komín nestojí na zemi, ale je připojen na nejvyšší stěnu budovy, čímž přidává dalších několik desítek výškových metrů. S těmito parametry se jedná o jednu z nejvyšších staveb v Kodani, a architekti využili možnost udělat z ní zároveň nejvyšší kopec v přilehlém okolí. Z vrcholu stavby povede sjezdovka, jedna z mála v celém Dánsku.

Důvodem je, že průmyslové zařízení se nachází v těsné blízkosti sídel. Kromě důrazu na perfektní výkon a téměř nulové znečištění se proto dbalo i na estetickou stránku a přijetí místní komunitou. Kromě tvaru a velikosti na celém zařízení zaujme také opláštění budovy, které vypadá, jako by bylo z kovových cihel. Tento dojem není daleko od pravdy, jedná se o fasádu z hliníkových panelů, která je navíc osazena velkými hliníkovými „cihlami“, bloky.

Dánsko jen 6 % svých odpadů skládkuje, 61 % recykluje a 29 % energeticky využívá. Spalovna Amager Bakke má být v tomto ohledu nejmodernějším zařízením na světě s minimálním dopadem na životní prostředí. Amager Bakke nahrazuje původní 45 let starou spalovnu se 4 spalovacími komorami. Bude vybavena dvěma kotli, společnou turbínou a generátorem. Celkem zařízení ročně zpracuje 400 000 tun odpadu od 700 000 obyvatel a 46 000 podniků. Kotle zvládnou spálit 2x 35 tun odpadu za hodinu, přičemž vygenerují 11,5 MJ tepla na 1 kg odpadu. Účinnost přeměny energie na elektřinu je 28 %. Zařízení umí zpracovat všechny druhy odpadu jako palivo a ještě zajistit vysokou úroveň obnovení energie. V porovnání s předchozí spalovnou omezuje emise síry o 99,5 % a emise dusíku (NOx) snižuje na desetinu. Flexibilitu ve zpracování odpadu získává zařízení pomocí technologie roštu zvané DynaGrade. Díky designu a optimalizovanému vodnímu chlazení dosahuje skvělých spalovacích podmínek. Jelikož chladícím médiem není vzduch, může se přívod primárního spalovacího vzduchu přesně regulovat.

V kodaňském zařízení na využití odpadů uskutečnila ekologická společnost měření látek PFAS ve spalinách a v odpadních vodách. Výsledky naznačují, že z komínu spalovny odpadu neunikají žádné chemikálie. Přesto si ředitel zařízení myslí, že by úřady měly podniknout kroky.

PFAS (perfluoroalkylované a polyfluoroalkylované látky) jsou obrovskou skupinou tisíců syntetických chemických látek, pro něž máme široké využití od textilního průmyslu, přes obaly a hasicí pěny až po průmysl automobilový. Nachází se takřka ve všem a těchto výrobků se postupně uvolňují do životního prostředí, vstupují do potravního řetězce a přetrvávají po dlouhá léta.

Dlouhá léta se předpokládalo, že spalováním při vysokých teplotách jsou ničeny toxické průmyslové chemikálie PFAS, kterým se přezdívá „věčné chemikálie“. V posledních letech ovšem řada výzkumných článků zpochybňovala, zda tomu tak skutečně je.

Kvůli pochybnostem, zda při spalování odpadu kontaminovaného PFAS nehrozí, že se znečištění z bodového zdroje změní na plošné plošné znečištění, se odpadová společnost ARC rozhodla uskutečnit analýzu spalin a také odpadních vod ve spalovně Amager Bakke, nacházející se na kodaňském ostrově Amager.

„Ve spalinách jsme nenašli žádné PFAS látky a naše odpadní voda se obecně pohybuje těsně kolem limitních hodnot pro pitnou vodu. Jsme na 70 až 120 nanogramech PFAS na litru a limit pitné vody je maximálně 100 nanogramů na litr,“ komentuje výsledky Jacob H. Simonsen, ředitel zařízení.

Měření probíhala po několik dní a byla realizována ekologickou společností Eurofins a nebylo levné. Spalovnu to sálo 118 000 dánských korun (asi 387 tis. Kč). Simonsen uvedl, že sice šlo o vysokou částku, ale je rád, že měření rozptýlilo jejich nejhorší obavy. „Museli jsme zjistit, zda máme problém nebo ne. A pokud bychom problém měli, museli bychom přijít na to, co s ním můžeme dělat,“ říká a pokračuje: „Nemůžeme přece žít s tím, že potenciálně vypouštíme něco, co ostatním škodí.“

Dle odborníků v oboru je extrémně obtížné měřit PFAS ve spalinách. „Pro tato měření v Dánsku neexistovala až donedávna žádná akreditovaná metoda. Společnost Eurofins je akreditovaná podle amerických standardů.

AEB Amsterdam: Příklad moderní spalovny

The waste and energy company of the city of Amsterdam (AEB) is, measured by its combustion capacity of 1,400,000 tons of communal waste per year, the largest incineration plant in the world to be situated in a single location.

Spalovna AEB ve Westelijk havengebied (Západní přístavní oblast) v Amsterodamu je se svou spalovací kapacitou 1 400 000 tun komunálního odpadu ročně největší spalovnou na světě, která se nachází na jednom místě.

AEB byla založena před více než 90 lety. Za tuto dobu zprovoznila čtyři spalovny odpadu (tab. 1), ze kterých nyní fungují spalovny Waste to-Energy a Waste Fired Power a optimalizaci operací prodělala každá nová spalovna výrazná zlepšení jak v environmentálním, tak v ekonomickém výkonu.

Odpadová a energetická společnost působí jako nezávislá firma pod dohledem města Amsterodamu, které je jejím jediným akcionářem. Společnost zpracovává domácí odpad z území města a z devatenácti sousedících obcí a také průmyslový odpad od podnikatelských subjektů Sita, Shanks a Van Gansewinkel.

Spalovny, které spalují domácí odpad - spalovna Waste-to-Energy a spalovna Waste Fired Power. Skládka nebezpečného odpadu, kde se shromažďuje a zpracovává chemický odpad (např. baterie, rozpouštědla, fluorescentní lampy, atd.).

Spalovna odpadu první generace byla zprovozněna v severní části Amsterodamu. Její procesní kapacita činila 150.000 tun odpadu ročně. Odpad byl spalován v peci a horká pára byla dodávána sousední energetické společnosti jako prostředek pro generování energie.

Druhá generace spalovny Waste-to-Energy byla zprovozněna taktéž v severní části Amsterodamu. Kapacita činí 500.000 tun ročně.

tags: #dansko #spalovna #odpadu #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Lidl a elektroodpad: Co potřebujete vědět
• Tipy pro letní focení
• Ekologický životopis Markéty Klimentové
• Princip 3D projekce plazmové emise
• Udržitelná domácnost a praní