Eliminace spalin z komunálního odpadu proces

11.03.2026

Zařízení na energetické využití odpadů je spojeno s Teplárnou Liberec energetickým uzlem, což umožňuje využít synergického efektu při odběru např. Komunální odpad, z něhož občané vytřídí recyklovatelné materiály jako papír, sklo a plast je po příchodu do zařízení bez dalších úprav (kromě drcení objemového odpadu jako je nábytek apod.) dávkován do kotle. Zařízení na energetické využití odpadů disponuje jednou technologickou linkou s kapacitou 12 tun odpadu za hodinu.

Funkce jednotlivých technologických celků

Bunkr: Slouží k meziskladování odpadu jako technologické zásoby paliva před jeho energetickým využitím. Využitelná kapacita bunkrů je 3 000 m3 dovezeného směsného odpadu. Velkoobjemový odpad je v případě potřeby drcen hydraulickými nůžkami na drobnější strukturu.
Kotelna: V kotelně je instalováno spalovací zařízení, které se skládá z roštu, hydraulické stanice a topeniště. Kotel je zásobován napájecí vodou, která se přivádí jako demineralizovaná voda z chemické úpravny vod v přilehlé Teplárně. V samotném ohništi dosahuje teplota 950 - 1 100 °C, při níž nastává proces termicko-oxidačního rozkladu odpadu na jednotlivé složky. Vzniklé spaliny jsou při prostupu parním kotlem postupně ochlazovány až na cca 200 °C (výstupní teplota z kotle). Škvára, která na konci roštu končí ve vodní lázni, je kontinuálně vyvážená do bunkru škváry. Tato škvára obsahuje max. 3 váhová % organického uhlíku a je součástí směsi popelovin, které se uplatňují ke stavebním účelům. Úletový popílek, který se ze spalin zachytí v kotli, je periodicky oklepáván za provozu kotle a je dále transportován do sila popílku, z něhož je pak odebírán k účinné fyzikálně-chemické úpravě, při které se odstraní jeho nebezpečné vlastnosti. Ostatní úletový popílek je ze spalin odlučován v elektroodlučovači a je transportován do téhož sila popílku.
Energie: Energie uvolněná při spalování odpadu je ve formě tepla odebírána spalinám a předávána do vodní páry. Vyrobená přehřátá vodní pára (4,3 MPa, 400 °C) je přes protitlakou turbínu dodávána do teplárenské soustavy (0,75 MPa, 230 °C), čímž je umožněna současná výroba elektrické a tepelné energie. V letním období, kdy není dostatečný odběr tepla, se pára využívá více pro výrobu elektřiny v parní kondenzační turbíně. Spaliny se po průchodu kotlem ochladí na cca 200 °C.
Čištění spalin:
- Do spalovací komory kotle, kde probíhá selektivní nekatalytická redukce (SNCR), je dávkován 25% roztok čpavkové vody (NH4OH).
- Popílek obsažený ve spalinách se odlučuje po celé trase spalin (kotel, elektroodlučovač) a transportuje se k další úpravě (viz kap. 4.3. Redukce obsahu PCDD/f je realizována ve speciálním katalytickém textilním filtru Remedia, který zajišťuje dostatečnou destrukci těchto látek na neškodné složky. Zachytí se na něm zbytkový popílek, který prošel elektrofiltrem.
- První stupeň (quench + absorpce anorganických kyselin) - ochladí horké spaliny vstřikováním prací vody na teplotu jejich nasycení (přibližně 65 °C). Spaliny jsou nasycovány vodou, která pohlcuje největší díl anorganických kyselin (HCl, HF ). Druhý stupeň - absorpce oxidů síry (SO2, SO3) ze spalin. Výplň pračky zajistí intenzivní styk mezi spalinami a změkčenou vodou s regulovaným dávkováním hydroxidu sodného (NaOH). Spaliny směřují zdola nahoru, prochází výplní proti proudu prací vody. Třetí stupeň (odlučování aerosolů) - spaliny procházejí soustavou Venturiho trysek, kde zkrápěním tlakovou vodou probíhá proces odlučování aerosolů vznikajících při spalování a hlavně při redukčních procesech NOx.
Zpracování škváry a popílku: Struska, která se z roštu kotle vynáší do vodní lázně odstruskovače, je kontinuálně vyváděna do bunkru strusky. Surový popílek se odloučí ze spalin a je promýván kyselou vodou tak, aby se odstranily rozpustné soli a extrahovatelné těžké kovy. K čištění se používá pračka spalin, především z jejího prvního stupně. Popílek je dávkován do první ze tří extrakčních nádrží, v nichž je za přidání kyselé prací vody z prvního stupně pračky spalin vyluhován v kyselém prostředí (při pH 3,5) a při zvýšené teplotě (cca 65 °C). Vodní suspenze je odvodněna na vakuovém pásovém filtru. Voda po filtraci je vedena do čistícího procesu úpravny technologických odpadních vod. Popeloviny, které se shromáždily v bunkru strusky, se ještě dále upravují. Drapákem se popeloviny podávají přes hřebenový rošt, který slouží na oddělení hrubých kovových částí, do násypky a pomocí transportního pásu se přivádějí k magnetickému separátoru.
Úpravna vod: Do úpravny přichází kyselá voda z prvního stupně praní spalin, která byla využita pro extrakci kovů při praní popílku. Rovněž se zde čistí voda z druhého stupně praní spalin.

Zatímco v domácím topeništi dosáhneme teploty 450 - 850°C, v podmínkách spaloven je odpad spalováním při teplotách vyšších než 850 - 1100°C. Při vyšší teplotě dochází k lepšímu rozkladu látek. Směsný komunální odpad a velkoobjemový odpad, tj. odpady, které jsou ve spalovnách komunálního odpadu (KO) především spalovány, mají velmi různorodé složení - od dřeva, dřevotřísky, plastu, textilu, pryže, kovu až po papír. Spalováním těchto materiálů vzniká směs nejrůznějších odpadních produktů.

Organické látky v odpadu hoří, pokud dosáhnou nezbytné teploty vznícení a dostanou se do kontaktu s kyslíkem. Skutečný proces hoření proběhne v plynné fázi ve zlomku vteřiny za současného uvolňování energie. Z odpadu vznikne hořením popel, spaliny a popílek, který je spalinami unášen. Ve spalovnách komunálního odpadu je obsah popela přibližně 20-30 % hmotnostních ze vstupujícího tuhého odpadu.

Horké spaliny předávají svou energii přitékající vodě, kterou mění na páru. Pára je přiváděna k turbogenerátoru a zde se vyrábí elektřina. Část páry je odváděna k ohřevu vody. Při plně oxidačním spalování jsou hlavními složkami spalin: vodní pára, oxid uhličitý (CO2) a kyslík (O2).

Podle složení spalovaného materiálu a v závislosti na provozních podmínkách vzniká také malé množství oxidu uhelnatého (CO), chlorovodíku (HCl), fluorovodíku (HF), bromovodíku (HBr), jodovodíku (HI), oxidů dusíku (NOx), oxidu siřičitého (SO2), těkavých organických látek (VOC), polychlorovaných dibenzodioxinů (PCDD), polychlorovaných dibenzofuranů (PCDF), polychlorovaných bifenylů (PCB) a sloučenin těžkých kovů. V domácích topeništích vznikají při spalování odpadu látky stejné.

Čtěte také: EGR ventil a recyklace spalin

Čištění spalin probíhá ve spalovně v několika stupních. Jednotky čištění spalin bývají mnohem větší než samotné kotle na spalování odpadu a často se jedná o několikapatrové stavby.

čištění anorganických složek spalin (SO2, HCl, těžké kovy apod.) pomocí mokrého chemicko-fyzikálního procesu v tzv. pračce spalin.

Kvalita vyčištěných spalin, které vystupují komínem do atmosféry, musí být kontinuálně sledována a splňovat přísné emisní limity dané legislativou. Vedle spalin vzniká spalováním odpadů také pevný podíl v podobě popílku a škváry. Škvára je nejdříve ochlazena a jsou z ní vybrány kovy, které putují na další zpracování do hutí.

Popílek, zachycený během čištění spalin, je promýván, aby se z něj uvolnily rozpustné soli a extrahovatelné těžké kovy. Tím je zbaven veškerých nebezpečných vlastností. Spolu se škvárou pak může být popílek použit ke stavebním účelům (stavby silnic, cest). Spalováním odpadu vzniká energie a plynné a pevné produkty s obsahem nejrůznějších znečišťujících látek. Tyto látky je třeba, zvláště ze spalin, oddělit.

Proto musí být každá spalovna vybavena jednotkou na čištění spalin. Emisní limity pro vypouštěné látky ze spaloven podléhají přísným limitům, které všechny v současnosti fungující spalovny KO v ČR splňují. Protože obavy ze znečištění ovzduší jsou u veřejnosti velké, zprovoznila navíc např. spalovna KO v pražských Malešicích veřejně přístupný web, kde je možné vidět aktuální množství znečišťujících látek vycházejících ze spalovny (zde). Informace o tom, jaké látky a v jakém množství jsou vypouštěny do ovzduší, jsou také na velké tabuli umístěné při vjezdu do spalovny.

Referenční dokument pojednává jen o účelovém spalování odpadu, a nikoliv o jiných činnostech, při kterých je odpad tepelně upravován, např. o procesech spoluspalování v cementárnách nebo velkých spalovacích zařízeních. Ačkoliv hlavním zaměřením dokumentu je spalování odpadu, obsahuje také informace o pyrolýze odpadu a systémech zplyňování. Naopak se nezabývá otázkou výběru spalování jako možnosti úpravy, využití, resp.

Čtěte také: Jak snížit emise CO2

Spalování je používáno jako metoda úpravy odpadů pro velmi široký okruh druhů odpadů a samo o sobě je obecně pouze jednou částí komplexního systému úpravy odpadů. Cílem spalování odpadů je upravovat odpady tak, aby se snížil jejich objem a nebezpečné vlastnosti, a současně byly zachyceny (a tím koncentrovány) nebo zničeny potenciálně škodlivé látky, které se uvolňují nebo mohou uvolnit v průběhu spalování.

V zásadě je spalování odpadů oxidací hořlavých materiálů, které odpad osahuje (odpad je obecně vysoce heterogenní materiál složený vedle organických látek z minerálů, kovů a vody). Organické látky v odpadu budou hořet, pokud dosáhnou nezbytné teploty pro vznícení a dostanou se do kontaktu s kyslíkem. Skutečný proces hoření proběhne v plynné fázi ve zlomku sekundy a současně se uvolňuje energie.

Je-li dostačující výhřevnost odpadu i množství přiváděného kyslíku, může to vést k tepelné řetězové reakci a samospalování, tzn. Proces spalování probíhá ve třech základních stupních: Sušení+odplynění, pyrolýza+ zplyňování a oxidace. Podle složení spalovaného materiálu a v závislosti na provozních podmínkách vzniká nebo zbývá malé množství CO, HCl, HF, HBr, HI, NOx, SO2, TOL, PCDD/F, PCB a sloučenin těžkých kovů (kromě jiných). Vzniká minerální zbytkový popílek (prach) a těžší tuhý popel (pecní popel).

Ve spalovnách komunálního odpadu je obsah pecního popela přibližně 10 obj. % a kolem 20-30 % hmotnostních ze vstupujícího tuhého odpadu. Spalovny komunálního odpadu obecně vytvářejí 4500 až 6000 m3 spalin množství spalin (při 11 % kyslíku) na tunu spalovaného odpadu.

Kapitola 4 referenčního dokumentu popisuje metody, které jsou obecně považovány za důležité pro dosažení vysokého stupně ochrany životního prostředí. Kdykoliv je to možné, poskytuje tato kapitola informace o současných aktivitách, které jsou nebo mohou být použity, včetně aktuálních přidružených nákladů. Popis technik, opatření nebo činností, považovaných za BAT je uveden v kapitole 5 dokumentu.

Čtěte také: Recyklace spalin u kotlů

Techniky vycházejí ze zásadních požadavků ochrany životního prostředí, kterými je snižování emisí do ovzduší a půdy, ze skladování a manipulace s kapalinami a úlety prachu ze skladování a manipulace s pevnými látkami, a to při běžném provozu. BAT jsou rozděleny na všeobecné a specifické. Všeobecné BAT jsou takové technologie, které jsou aplikovatelné obecně pro všechny druhy spaloven odpadů.

Technologie spalování odpadů se neustále vyvíjejí, a proto je nezbytné zajistit informace o připravovaných technologiích. Ty jsou uvedeny v kapitole 6 a v době sestavení referenčního dokumentu nebyly na komerčním základě zavedeny.

Komunální odpad se zpracovává ve speciálních komplexech, kde se odpad drtí, prosívá a tříděním se získává sklo, kovy, plasty, papír, prosev pro komposty a palivo. Takto vytříděné složky mohou sloužit pro výrobu náhradního paliva pro cementárny nebo např. teplárny. Obdobným způsobem se zpracovává také objemný odpad. Pro účely kompostování komunálního odpadu je nutno nejprve odstranit využitelné a nebezpečné složky.

Spalování komunálního odpadu ve spalovnách vybavených zařízením na čištění plynných spalin je šetrné vůči životnímu prostředí, ekonomicky je však doposud ve srovnání se skladováním nevýhodné. Tímto způsobem lze snížit objem odpadu až na jednu desetinu původního objemu a navíc dojde k nejrychlejšímu a nejspolehlivějšímu zničení patogenů obsažených v odpadu.

Čištění plynných emisí ze spalovny se provádí látkovými a elektrostatickými filtry s následnou mokrou vypírkou pro odstranění kyselých plynných složek spalin (HCl, SO2 atd.) a denox filtry pro odstranění NOx. Škváru lze po odstranění železného šrotu použít v silničním stavitelství, ve stavebnictví nebo na posypy.

Světovým trendem současnosti je výroba paliva ze směsného komunálního odpadu pod označením RDF (Refuse Derived Fuel). Způsob výroby spočívá v odstranění nespalitelných složek a v úpravě zrnitosti odpadu. Z komunálního odpadu uloženého na skládce se za přítomnosti mikroorganismů vyluhují různé nebezpečné látky (např.

Každá skládka komunálního odpadu vytváří jakýsi bioreaktor, ve kterém probíhají biochemické procesy. Samotné skládkování komunálních odpadů ovlivňuje Směrnice Rady 1999/31/ES z 26.

Odpad lze jako palivo využít bez větších problémů, pokud se přihlédne k jeho specifickým vlastnostem (výhřevnost, vlhkost, složení a jejich výkyvy) a jejich změnám (v čase i podle svozů).

Spalovny mají pozitivní i negativní dopady na využití odpadů a jeho možné jiné využití. Přímo ovlivňují životní prostředí ať už svými emisemi nebo tím, že díky nim není odpad skládkován, a nejsou spalována fosilní paliva.