Jaké škodliviny obsahují spaliny z tuhého komunálního odpadu?

Řízené spalování tuhého komunálního odpadu je jako metoda používáno více než 100 let. Spalovny měly významnou funkci hygienickou - zamezení šíření epidemií přenosných nemocí. Později byla metoda termického zpracování tuhých komunálních odpadů (TKO) používána k výraznému zmenšení objemu odpadu, protože spalovacím procesem lze snížit původní objem odpadu až o 90 %.

Jen ve Francii je v současné době v provozu 225 spaloven TKO a ročně spálí kolem 11,3 miliónu tun tuhého komunálního odpadu. V České republice jsou v provozu tři velké spalovny - v Brně, v Praze-Malešicích a v Liberci. V roce 1999 spálily asi 350 tis. tun TKO, přičemž celková projektovaná kapacita těchto spaloven je 646 tis.

Ve spalovnách komunálního odpadu vzniká minerální zbytkový popílek (prach) a těžší tuhý popel (pecní popel). Ve spalovnách komunálního odpadu je obsah pecního popela přibližně 10 obj. Velkoobjemový odpad se rozdrtí na drobnější části. Je jednou z nejdůležitějších částí celého zařízení. 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. Spalování 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 turbogenerátou 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.

Čtěte také: Sazba DPH pro dřevěné odpady

V domácích topeništích vznikají při spalování odpadu látky stejné. 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.

Vznikající škodlivé látky prochází komínem domácího topeniště přímo do ovzduší bez sebemenší filtrace. Spalovny jsou oproti tomu vybaveny mohutnými jednotkami na čištění spalin vybavenými nejrůznějšími filtry, katalyzátory a v případě mokrého čištění i tzv. Jednotky čištění spalin bývají mnohem větší než samotné kotle na spalování odpadu a často se jedná o několikapatrové stavby.

Čištění spalin probíhá ve spalovně v několika stupních:

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

Kvalita vyčištěných spalin, které vystupují komínem do atmosféry, musí být kontinuálně sledována a splňovat přísné emisní limity dané legislativou. V současné době se připravuje prováděcí vyhláška k novému zákonu č. 201/2012, o ovzduší, která v sobě zahrnuje též specifické emisní limity pro spalovny odpadů. Nové emisní limity se neliší od těch daných již dřívější legislativou.

Legislativa pro vypouštění znečišťujících látek je pro spalovny odpadů velmi přísná, což je možné zjistit při porovnání s limity platícími pro jiná spalovací zařízení se jmenovitým tepelným příkonem 5 - 50 MW (odpovídá např. spalovně KO v Liberci) a 50-100 MW (odpovídá např. plánované spalovně KO v Komořanech). Pro zjednodušení jsou v tabulce 3 uvedeny pouze hodnoty pro zařízení aktuálně uváděná do provozu.

Čtěte také: Kompostování krok za krokem

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. Informace o tom, jaké látky a v jakém množství jsou vypouštěny do ovzduší, jsou také na velké tabuli umístěné při vjezdu do spalovny.

Spalovna komunálního odpadu společnosti SAKO, a. s., v Brně byla uvedena do provozu v roce 1989 jen s tzv. prvním stupněm čištění spalin, který spočívá pouze v odlučování tuhých látek ze spalin na elektrostatických filtrech. V brněnské spalovně SAKO byla licenzorem druhého stupně čištění spalin švédská firma ABB Fläkt, která garantovala výstupní koncentrace jednotlivých sledovaných škodlivin. Druhý stupeň čištění spalin byl uveden do zkušebního provozu v polovině května 1994.

Spaliny spolu s reakčními produkty čištění jsou zavedeny na tkaninové odlučovače, kde se zachytí veškeré pevné částice ze spalin. Vyčištěné spaliny jsou vedeny pomocí spalinových ventilátorů přímo do komínu. Aktivní uhlí používané v naší technologii se přepravuje ve velkokapacitních vacích (big-bags), které se připojují na hrdla zásobníků. Pomocí dávkovacího zařízení se aktivní uhlí dopravuje na sání dávkovacích transportních ventilátorů a odtud s nasávaným vzduchem do rozvaděčů umístěných v kouřovodech.

Čtěte také: Škoda a emisní normy

Organické chemické látky dnes můžeme najít rozšířené prakticky po celé planetě. Do jednotlivých složek prostředí se dostávají z různých přírodních i antropogenních zdrojů. Díky svým vlastnostem se mohou kumulovat v abiotických i biotických složkách prostředí. Pravděpodobně nejproblémovější skupinou organických sloučenin v prostředí jsou látky označované jako semivolatilní, persistentní organické polutanty (SPOPs). Mezi POPs, patřící do kategorie vedlejších produktů různých antropogenních aktivit, patří především polycyklické aromatické uhlovodíky a dioxiny.

Dioxiny je triviální název pro polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzofurany (PCDF). Tyto látky se téměř vždy vyskytují současně v podobě směsí několika kongenerů. Stanovení PCDD/PCDF je značně náročné na odběr vzorků, úpravu vzorků i vlastní analýzu, která je závislá na přístrojovém vybavení, kvalitě standardů i erudici analytiků. Proto je také velmi finančně nákladné.

Tvorba dioxinů závisí především na teplotě, množství reaktivního chloru ve spalovaném materiálu, množství kyslíku, množství a druhu katalyzátorů a rovněž na podílu PIC (produkty nedokonalého spalování). PCDD/PCDF vznikají téměř lineárně s rostoucími teplotami od 200 do 600 řC a opět téměř lineárně se při teplotách od 400 do 1000 řC odbourávají. Zatím se nepodařilo pro spalovací režimy v průmyslovém měřítku vytvořit spolehlivé modely, které by vystihly množství a kongenerové složení vznikajících dioxinů.

Existuje shoda názorů, že pro spolehlivý rozklad dioxinů je třeba teploty 1050 řC po dobu alespoň dvou sekund. K dosažení vysokého stupně vyhoření uhlíku a jeho přeměny na CO2 jsou nutné relativně vysoké teploty a relativně dlouhé doby setrvání produktů spalování na této teplotě. Řešením je optimalizace spalovacího procesu (tzv. odstranění materiálů, které obsahují prekurzory vzniku, jako např.

Spalovny TKO mají předepsány emisní limity pro škodliviny dle vyhlášky č. 117/97 Sb. Od loňského roku vyhláška MŽP č. 97/2000 Sb. nově stanovuje emisní limit i pro dioxiny.

Z několikaletých výsledků vyplynulo, že při spalování TKO vzniká přibližně dvojnásobné množství dibenzofuranů vůči dibenzodioxinům. Z dibenzodioxinů byly nalezeny nejvyšší koncentrace pro oktachlorované dibenzodioxiny - OCDD, kterým jsou přiznány nejnižší odhady zdravotního rizika pro člověka a mají tudíž i nejnižší hodnotu faktoru toxického ekvivalentu (0,001). U PCDF byly nalezeny nejvyšší koncentrace pro penta a hepta chlorované dibenzofurany.

Mechanizmus vzniku dioxinů nebyl dosud spolehlivě vysvětlen a jejich vznik je ovlivněn celou řadou faktorů. Z našeho měření vyplynulo, že při maximálním výkonu kotle, kdy teploty ve spalovací komoře byly vysoko nad stanoveným požadavkem, tj. Na žádném tuzemském spalovenském zařízení nebyl dosud proveden tak široký soubor zkoušek, zejména pro velkou finanční náročnost, a proto nelze jednoznačně říci, zda se jedná o běžný, či náhodný jev. V případě, že by se tyto výsledky potvrdily i při měření, které se připravuje v Praze-Malešicích, znamenalo by to destrukci určitých představ o mechanismu jejich vzniku.

Z výsledků měření dále vyplynulo, že při maximálním výkonu kotle, kdy produkce dioxinů byla nejvyšší, byla i účinnost čištění nejvyšší, tj. 99,7 % a při minimálním výkonu kotle byla produkce dioxinů i účinnost čištění nejnižší, tj. 97,3 %, přičemž dávkování aktivního uhlí je trvale nastaveno na určitou hodnotu a není ovlivněno množstvím spalin, ani jinými faktory. Dlouholeté výsledky měření prokázaly, že tento způsob adsorpce dioxinů je velice účinný při relativně nízkých investičních i provozních nákladech, ale nelze tvrdit, že tento způsob lze aplikovat na všechna současná provozovaná zařízení.

Podmínkou kladného výsledku je dosažení dokonalé homogenizace sorbentu v celém objemu spalin před vstupem na filtry, dosažení rovnoměrného ukládání aktivních složek na celé ploše filtru, schopnost vytvářet na filtrech filtrační vrstvu s nízkým hydraulickým odporem, s dostatečně silnou vrstvou se sorpčními schopnostmi, tzn. Z hlediska žádaných vlastností jsou vhodnější sorbenty s nižší sypnou hmotností, s rozvinutou porézní strukturou, s vysokým povrchem, s menší velikostí částic a s úzkým rozdílem v jejich velikosti, kde jsou přítomna stopová množství aktivních katalyzujících složek např. ekolog společnosti Sako, a.

tags: #jake #skodliviny #obsahuji #spaliny #z #tuheho

Oblíbené příspěvky:

• Judikatura k ochraně přírody a stavebnímu zákonu
• Definice a kontext ohrožení života
• Technologie HVO v dopravě
• Činnost Klubu fotografů přírody
• Jak na ucpaný odpad vany