Spalování komunálního odpadu v kotlích: Principy, legislativa a metody odhalování

Problematika spalování odpadů není žádnou novinkou a byla již řešena např. v článcích [4] a [5]. Při spalování odpadů v domácích topeništích je blízké okolí zdroje zamořeno emisemi škodlivých látek, což má za následek obtěžování sousedních obyvatel zápachem, poškozování jejich majetku (od ušpinění vypraného prádla sušícího se venku, parapetů a oken až po škody na fasádách domů), v horším případě újmy na jejich zdraví (např. respirační choroby).

Z důvodu zamezení emisí těchto nežádoucích látek došlo ke změně legislativy ochrany ovzduší, dovolující za určitých podmínek provést kontrolu podezřelé domácnosti.

Legislativa ČR a spalování odpadů

Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů (Zákon č. 172/2018 Sb. ze dne 19. července 2018) uvádí, že: „Odpad podle jiného právního předpisu13), s výjimkou odpadu uvedeného v prováděcím právním předpisu, může být tepelně zpracován jen ve stacionárním zdroji, ve kterém je tepelné zpracování odpadu povoleno podle § 11 odst. 2 písm. d).“

Zákon dále uvádí, že: „Vznikne-li důvodné podezření, že provozovatel spalovacího stacionárního zdroje umístěného v rodinném domě, v bytě nebo ve stavbě pro rodinnou rekreaci, nejde-li o prostory užívané pro podnikatelskou činnost, porušil některou z povinností dle § 17 odstavce 1 (Povinnosti provozovatele stacionárního zdroje), avšak toto porušení nelze prokázat bez provedení kontroly spalovacího stacionárního zdroje (například spalování odpadu), jeho příslušenství nebo používaných paliv, obecní úřad obce s rozšířenou působností provozovatele na tuto skutečnost písemně upozorní a poučí jej o povinnostech provozovatele spalovacího stacionárního zdroje stanovených v odstavci 1 a o následcích opakovaného důvodného podezření na jejich porušení v podobě provedení kontroly. Pokud opakovaně vznikne důvodné podezření, že tento provozovatel nadále nebo opětovně porušuje některou z povinností podle odstavce 1, je kontrolující oprávněn vstoupit do jeho obydlí za účelem kontroly dodržování povinností podle tohoto zákona.

Novela zákona o ochraně ovzduší platná od 1. 9. 2018 přinesla několik dalších změn, které byly zmíněny např.

Čtěte také: Ekologie kotlů Viadrus a Czechtherm

Metoda SEMAFOR pro odhalování spalování odpadu

MŽP vypsalo veřejnou zakázku (dále jen úkol) s názvem: „Podklady pro zpracování metodiky indikace spalování odpadu prostřednictvím analýzy popela“. Řešitelem této veřejné zakázky bylo Výzkumné energetické centrum, VŠB-TU Ostrava (dále VEC) a v rámci tohoto úkolu byla navržena metoda SEMAFOR, která byla následně implementována do aktualizovaného sdělení MŽP k provozování a ke kontrole spalovacích stacionárních zdrojů o jmenovitém tepelném příkonu 300 kW a nižším [2].

Při řešení úkolu „Podklady pro zpracování metodiky indikace spalování odpadu prostřednictvím analýzy popela“ byly nejprve naplánovány spalovací zkoušky ve zkušebně VEC, kde je možné provozovat různé spalovací zdroje při podmínkách blízkých reálnému provozu v obydlí uživatelů (provozovatelů) spalovacích zařízení. Pro dodržení těchto podmínek je ve zkušebně instalován tzv. Samotná spalovací zkouška se skládala ze zátopu, vytvoření základní vrstvy a spalování sledovaného paliva. Přikládání bylo řízeno tak, aby byl udržován stabilní výkon spalovacího zařízení (v rozmezí 50 až 80 % jmenovitého výkonu). Délka spalovací zkoušky byla závislá na typu spalovacího zařízení, kvalitě paliva a průběhu spalování. V poslední etapě spalovací zkoušky již nebylo další palivo přikládáno, takže postupně došlo k jeho vyhoření.

Použitá paliva byla vybrána z tuhých paliv dostupných na trhu v ČR a z běžných odpadních látek, které se mohou vyskytovat v domácnostech. Spalovací zkoušky s vytipovanými palivy proběhly v různých spalovacích zařízeních (prohořívací, odhořívací, zplyňovací).

Je to metoda, která byla vytvořena za účelem posouzení popelů z pohledu spalování odpadů v malých spalovacích zařízeních. Cílem této metody je po vyhodnocení výsledků označit popel jako červený (prokázání spalování kontaminovaného paliva), oranžový (spalování kontaminovaného paliva nelze prokázat ani vyloučit), nebo zelený (neprokázání spalování kontaminovaného paliva).

Limitní hodnoty jednotlivých sledovaných ukazatelů (Plim) byly vypočteny z maximální koncentrace příslušné látky v souboru výsledků (Pmax). Zjištěná maximální hodnota koncentrace příslušného ukazatele byla následně navýšena o 30 % (předpokládaná maximální nejistota analýzy ve zkušební laboratoři) a pro lepší přehlednost zaokrouhlena na nejbližší vyšší číslo dělitelné 5. Tato hodnota je označena jako limitní.

Čtěte také: Přehled emisních norem

Limitní hodnota ukazatele „Ti“ byla brána jako relevantní pouze pro popely ze spalování biomasy, protože na rozdíl od čistých tuhých biopaliv byla koncentrace titanu zvýšená v popelech ze spalování odpadních dřevěných materiálů (okenní rámy) a směsí biomasy s odpady.

Na otázku „Existuje nějaká metoda, která by dokázala odhalit spalování odpadů? “ můžeme odpovědět, že taková metoda existuje, jmenuje se SEMAFOR a je již od 1. 1. 2018 uvedena ve sdělení MŽP [2]. Metoda je založena na analýze odebraného popela a porovnání získaných výsledků s limitními hodnotami vybraných ukazatelů (Sb, Cu, Pb, Sn, Zn, Ti a chloridů) pro čistá, resp. legální paliva. Při vyhodnocení popela tzv. červenou barvou (prokázání spalování kontaminovaného paliva) hrozí majiteli spalovacího zařízení podle zákona o ochraně ovzduší pokuta za přestupek až do výše 50 000 Kč.

Skutečnost, že existuje metoda na odhalení spalování odpadů, by však neměla být hlavním impulsem pro provozovatele proč s tímto „nešvarem“ přestat. Prvotní důvod, proč nespalovat odpady, by měl být především ten, že při spalování odpadů vzniká mnoho škodlivých látek, které nejen že obtěžují obyvatelstvo a životní prostředí, ale především představují významné zdravotní riziko pro zdraví nás všech.

Moderní spalovny komunálního odpadu

Všeobecné povědomí obyvatel ČR o spalovnách odpadů je spíše negativní. Lidé si často představují hořící skládky odpadu, černý dým, nebezpečné emise unikající do ovzduší a zápach v okolí spalovny. Realita je ovšem úplně jiná. Spalovny jsou ekologická zařízení pro likvidaci odpadu.

V České republice jsou v provozu 3 spalovny odpadu, ZEVO v Praze s kapacitou 315 000 t/rok, SAKO v Brně s kapacitou 224 000 t/rok a Termizo v Liberci s kapacitou 96 000 t/rok. První dvě jmenované patří městu, liberecká spalovna je vlastněna německou skupinou MVV Energie A.G.

Čtěte také: Parametry kotlů na dřevo

Nejmenší provozovaná spalovna komunálního odpadu v Evropě k roku 2010 je na ostrově patřící Velké Británii, Isles of Scilly, s kapacitou 3700 t/rok. Obdobně je na tom Island s 8 spalovnami odpadu, každá má kapacitu 4000 t/rok.

Princip technologického procesu spalovny SAKO Brno

Technologie je založena na transformaci energie v odpadu jeho spalováním a následném využití této energie v kogeneračním režimu pro výrobu elektřiny a tepla. Smyslem kogenerační technologie je umožnit nezávislost provozu na odběru tepla a zároveň zachovat vysokou účinnost využití energie odpadu.

Srdcem procesu jsou dva parní kotle s roštovým ohništěm, na kterém je odpad řízeně spalován. Každý z nich je schopen spálit za hodinu až 16 tun odpadu a vyrobit 50 tun páry o tlaku 40 bar a teplotě 400°C. Tato pára následně proudí do turbosoustrojí, ve kterém se využívá pro výrobu elektřiny.

Spaliny vzniklé spalováním odpadů jsou čištěny a vypouštěny do atmosféry, škvára je tříděna a dále materiálově využívána, popílek je ukládán na skládku.

Pro spalování odpadů je používán vratisuvný rošt MARTIN. Ten je skloněn pod úhlem 26° a je složen z roštnic posazených do tvaru schodiště. Každý druhý schod dělá posuvný pohyb dolů, proti směru sklonu roštu. Tento princip nejenže promíchává hořící vrstvu odpadu, ale také mísí již hořící odpad s odpadem podávaným na rošt. Odpad začíná okamžitě hořet, přičemž teplota v hořící vrstvě je 1000 - 1100°C.

Výsledkem spalování je škvára, která propadává na vyhrnovač a je chlazena vodou.

Čištění spalin a emise

Čištění spalin je založeno na polosuché metodě. Emise oxidu dusíku jsou snižovány dávkováním močoviny do horní části spalovací komory kotle. Spaliny dále proudí do absorbéru, v jehož horní části se vysokootáčkovou turbínou rozprašuje chemické vápenné mléko. Do absorbéru je současně dávkováno i aktivní uhlí. Směs spalin, popílku a reakčních produktů je vedena do tkaninového filtru.

Pro provoz spalovny komunálního odpadu jsou účinné elektrické odlučovače jednou z možností dodržení emisních limitů tuhých znečišťujících látek (TZL). Příslušný právní předpis NV 354/2002 Sb. říká, že průměrná denní hodnota obsahu TZL ve spalinách vycházejících do ovzduší nesmí převýšit hodnotu denního limitu 10 mg/Nm3.

Zjednodušeně řečeno, ze spalovacího kotle postupují spaliny obsahující úletový popílek do rozprašovací sušárny, kde při teplotě 230-250 °C dochází k sušení rozprášené neutralizované suspenze z mokrého stupně čištění spalin. Hrubší část pevné frakce se odloučí ve výsypce rozprašovací sušárny jako tzv.

Takto předčištěné spaliny postupují do procesu mokrého čištění, tzv. "předpračky". Pro neutralizaci a adsorpci škodlivin je použit Sorbalit (směs aktivního uhlí a vápna), který kromě chlorovodíku a fluorovodíku sníží částečně i obsah oxidů síry. Následuje 2. stupeň mokrého čištění v absorbéru, kde jsou opět pomocí vodní suspenze Sorbalitu spaliny dočištěny.

"Monitorované denní průměry TZL se pohybují okolo 2 mg/Nm3, tedy na jedné pětině povoleného limitu," uzavírá popis metody čištění spalin Dr. Ing. Aleš Bláha.

tags: #kotel #na #spalovani #komunalniho #odpadu #princip

Oblíbené příspěvky:

• Implementace v podniku
• Knihy Mirko Hanáka s přírodní tématikou
• Tipy pro retro stanování
• Jak předcházet plísni v kompostu?
• Kam se psem do přírody