Látky Vzniklé Při Spalování Odpadu: Složení a Dopady

V obecných článcích je negativně hodnoceno spalování plastů v domácích topeništích a jsou uvedeny i jedovaté zplodiny, které se tím šíří v přízemní vrstvě vzduchu z komínů. Z množství nalezených kritických článků o této problematice (např. příspěvky č. 130, 134 apod.), je zřejmé, že to není jev ojedinělý.

Že osvěta ke zlepšení tohoto stavu ovzduší existuje, ale konkrétní zjištěné údaje o škodlivosti, ev. jedovatosti chybí. Bylo by možné je někde získat?

Spalování PET Lahví: Co Se Děje?

PET obsahuje v molekule pouze uhlík, vodík a kyslík. Proto při dokonalém spalování vzniká pouze oxid uhličitý a voda. Podobně jako u jiných plastů je ovšem poměrně těžko dosáhnout podmínek blížících se dokonalému spalování. Je to dáno malým poměrem povrchu k objemu. Na rozdíl například od dřeva je to neporézní, homogenní hmota a přístup kyslíku při hoření je tak horší. Rozhodně nelze počítat, že v kamnech shoří dokonale bez vzniku toxických spalin.

V literatuře jsem našel rozsáhlou studii, která srovnává složení spalin různých materiálů za určitých přesně definovaných podmínek. Ve spalinách byly identifikovány stovky látek. V případě PET bylo za modelových podmínek nedokonalého spalování spáleno 73 % obsaženého uhlíku na oxidy uhlíku, z toho pak 13,4 % na oxid uhelnatý (toxický), 15,6 % na těkavé uhlovodíky (methan, ethen, benzen, toluen) a 2,9 % na PAH (polycyklické aromatické uhlovodíky).

Mezi těkavými uhlovodíky je i karcinogenní benzen (67 mg/kg spáleného PET), mezi PAH je řada karcinogenů (např. benzo(a)pyren v množství 30 mg/kg). Údaje pocházejí z práce A. N. Obsah těchto látek ve spalinách se ale bude nutně měnit v závislosti na podmínkách spalování.

Čtěte také: Emise znečišťujících látek: přehled

Když se na podzim někdo rozhodne trochu si přitopit a spálit při té příležitosti odpad, který se mu přes léto doma nebo na chalupě nashromáždil, dopadne to obvykle tak, že po vydatném přiložení plastových pytlíků, PET lahví a vlhkých kartonů se oheň v kamnech přidusí a směs dlouho doutná. To jsou výborné podmínky pro tvorbu spalin bohatých na oxid uhelnatý, saze (spolu s PAH), uhlovodíky z pyrolýzy a akrolein.

Kolik přesně jich při spálení kila PET lahví vznikne, to skutečně nelze říct. Stejně tak nelze přesně určit, jaký to bude mít dopad na zdraví lidí z okolí. Vztahy mezi dávkou i jen jediné látky a dlouhodobým účinkem na zdraví (například karcinogenitou) je dost obtížné určit. Pro tak složitou a proměnlivou směs látek jako spaliny je to prakticky nemožné.

Chápu, že pro mnoho lidí by bylo daleko srozumitelnější a snad i motivující, kdyby měli jasné měřítko, jasnou míru dopadu na zdraví.. Něco na způsob tvrzení: spálím-li v kamnech 100 PET lahví, vznikne z toho v okolí topeniště koncentrace "chemikálie x" která u 2 lidí ze sta vyvolá astma a u jednoho z tisíce rakovinu. Nic takového ale solidně tvrdit nelze, protože problém je mnohem složitější.

Srovnání Spalování Plastů a Dřeva

Za zmínku stojí srovnání spalování plastů a dřeva. Ve zmíněné studii autoři za stejných podmínek spalovali vzorky PET, dalších plastů, komunálního odpadu, celulosy, ligninu a mandlových skořápek. Poslední tři materiály lze považovat za modelové látky pro spalování dřeva. U těchto látek byl obsah těkavých uhlovodíků i PAH ve spalinách nižší než pro testované plasty, ale jejich složení nebylo zásadně odlišné (karcinogeny jako benzen, benzo(a)pyren byly rovněž přítomné).

Hlavní rozdíl není ve složení spalin, ale ve snadnosti, jakou lze dosáhnout podmínek blížících se dokonalému spalování. To je ovšem rozdíl podstatný, jak se mohl všimnout každý, kdo se někdy ohřál u táborového ohně: mokré dřevo čoudí víc než suché.

Čtěte také: Návykové látky a zdraví v ČR

Pokud jde o měření koncentrací jednotlivých polutantů ve vzduchu, má to v kompetenci Česká inspekce životního prostředí. Je možné se taky obrátit na hygienickou službu s žádostí o vyhodnocení situace. Vyhodnocení bude ale pravděpodobně problematické, protože rutinní monitorovací metody jsou šity na míru městského smogu. Sleduje se oxid sírový, oxidy dusíku, ozon a prach. Tyto ukazatele nemohou dobře postihnout smog z lokálních topenišť. To však není problém odborně nepřekonatelný.

Co jsem napsal o PET, platí s drobnými rozdíly pro polymery obsahující jen uhlík, vodík, případně kyslík (polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvinyl-acetát ap.).

Další informace o problematice pálení plastů naleznete u dotazu 130 Jaké látky se uvolňují při spalování plastů?

Chemické Látky v Plastech

Monomery jsou základními stavebními prvky plastů - jsou to jednotlivé molekuly. “Mono” znamená jeden a “poly” znamená mnoho. Chemickými procesy se monomery spojují a vytvářejí polymery. Například ethylen je monomer, jehož spojením vzniká polymer polyethylen. Polymery jsou tedy opakující se jednotky monomerů - jejich dlouhé řetězce. Všechny plasty mají páteř tvořenou polymery.

Mnoho polymerů nebo monomerů, ze kterých se polymery skládají, je toxických. Aditiva neboli přísady jsou chemické látky přidávané do plastů za účelem dosažení specifických vlastností, jako je barva, měkkost, ochrana před slunečním zářením, a mnoho dalších. Přísady mohou tvořit více než polovinu plastového materiálu.

Čtěte také: Alkohol a řízení

Například ftaláty jsou toxické chemické přísady používané v některých plastech, přičemž obsahem některých měkkých, pružných plastů může být i 50 % nebo více ftalátů. Nezáměrně přidané látky jsou látky, které vznikají a končí v plastech v důsledku různých procesů v průběhu životního cyklu plastů (např. reakcí při výrobě, rozkladu a dalších procesech).

Ačkoli jsou označovány jako "nezáměrně přidané”, ve většině případů je dobře známo, že k jejich vzniku dochází a tyto látky plasty kontaminují. Při recyklaci plastů se chemické látky používané v primárních plastech (tj. plastech, které byly vyrobeny jako nové, nikoli z recyklovaných materiálů) přenášejí do recyklovaných materiálů, i když v recyklovaném plastu již neplní svou původní funkci.

Například vysoce toxické zpomalovače hoření se používají v plastech pro elektroniku, v počítačích nebo v monitorech, které mohou vyžadovat plasty odolné vůči vysokým teplotám. Když se však tyto elektronické plastové odpady recyklují, toxické zpomalovače hoření obsahuje i recyklovaný materiál. Když se tento recyklovaný plast použije na výrobu hraček nebo jiného spotřebního zboží, zpomalovače hoření v nich nemají žádný účel, ale představují významné zdravotní riziko.

Je také známo, že mnoho toxických chemických látek vzniká v průběhu celého životního cyklu plastů, od získávání suroviny až po chvíli, kdy se z plastů stávají odpady. Tyto látky se někdy označují jako "nezáměrně produkované", ale ve většině případů by se daly přesněji nazvat "povinnými vedlejšími produkty", protože je obecně známo, že budou produkovány.

Například získávání surovin (ropy a plynu) pro výrobu plastů je spojeno s expozicí toxickým chemickým látkám. Je dobře známo, že ropný a plynárenský průmysl je vysoce znečišťující, přičemž pracovníci a ohrožené komunity (komunity žijící v blízkosti průmyslových zařízení) čelí potenciálním zdravotním dopadům, jako je rakovina, poškození jater, imunodeficitní choroby a neurologické poruchy.

Energetické Využití Odpadů a Spalovny

Problematika energetického využití odpadů a s ní spojená výstavba nových zařízení je velice aktuálním tématem. Článek se věnuje především trendům nakládání s odpady, posuzuje možnost energetického využití z různých hledisek. Nemalá část článku se také zabývá popisem odpadů jako paliva, tedy jeho složením a vlastnostmi.

Vlivem lidské činnosti, výroby a spotřeby vzniká mimo využitelných produktů také opad. Jsou to především odpady ze zemědělské, průmyslové i energetické výroby, sutě z demolic, odpady produkované poskytováním služeb, obalové materiál, které chrání a prodávají výrobky a především komunální odpad generovaný obyvatelstvem.

Podle zákona o dopadech (Zákon č. 185/2001 Sb.) je odpad definován jako „každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl nebo povinnost se jí zbavit“ [1]. Stejný zákona také definuje tzv. Katalog odpadů, který slouží k jasnému vydefinování konkrétních odpadů. Způsobů, jak s odpady nakládat je několik a záleží na každé osobě, který způsob si vybere. V chování nakládání s odpady se také promítá odpadová politika státu.

Množství odpadu produkovaného na území ČR dlouhodobě mírně roste. Množstvím produkovaného komunálního odpadu se v posledních letech se pohybujeme nad 300 kg na obyvatele za rok. Mírný pokles zaznamenaly jen průmyslové odpady a odpady z demolic, což je bohužel vlivem probíhající hospodářské krize, nikoli našim počínáním v oblasti produkce odpadů. Česká republika vyprodukuje za rok přibližně 30 mil.

Jak již bylo napsáno výše, způsobů nakládání s odpady je několik. V roce 2008 přijala Evropská komise směrnici 2008/98/ES, která je hlavní dokumentem o nakládání s odpady v EU. Hlavní počin směrnice je vymezení pětistupňové hierarchie nakládání s odpady. Státy EU jsou povinny zajistit, aby odpady prošly nějakým stupněm využití (materiálové, energetické). jiné využití (např.

Dalším záměrem směrnice je podpora recyklace, kdy stanovuje pro recyklování cíl recyklovat 50 % běžného komunálního odpadu, včetně plastů, skla, papíru a kovů a 70 % odpadu ze stavebnictví do roku 2020. Pro Českou republiku je závazek snížení množství ukládaného odpadu na skládku poměrně těžký úkol. Jak je patrné z Obr. 4., v současné době skládkujeme dvě třetiny odpadu a snížení toho množství je dlouhodobý úkol.

Podle hierarchie nakládání s odpady je třeba dbát především na snížení množství odpadů a jejich opětovné využití a především recyklace, ve které jsou velké rezervy. Hlavním způsobem snížení množství skládkovaného odpadu se ale jeví jeho energetické využití, tedy využití ve spalovnách. V současné době máme na našem území 3 spalovny komunálního odpadu, více než dvacet zařízení, která využívají odpad k získávání tepla, a další zdroje jsou ve výstavbě.

Složení Odpadu Jako Paliva

Hlavní problematikou při návrhu a provozování spalovenských kotlů je jasná definice paliva. Odpad jako palivo je sice dosti výhřevný, ale jeho prvkové složení, obsah vody a celková struktura jsou velice kolísavé. Složení kolísá podle toho odkud je odpad svážen (lokality s bytovými domy, příměstské osídlení RD či menší obce) a podle roční doby.

V lokalitách sídlištního typu je v odpadu velký podíl kompostovatelného odpadu s vysokou vlhkostí, menší podíl sutí a popelovin, vyšší podíl spalitelného odpadu, většinou se zde i odpad více třídí. V lokalitách příměstského typu (rodinné domky) se zvyšuje podíl nespalitelného odpadu (více suti, popele a zeminy) a ubývá hořlavých složek (papír, dřevo) a kompostovatelného odpadu.

Odpad z menších obcí pak mívá jiný charakter. Je zde minimální obsah rozložitelného odpadu (lidé sami kompostují) a hořlavých složek (dřevo, papír, bohužel i plasty a textil), které lidé spálí sami, roste podíl jemných frakcí a nespalitelného odpadu (suť, popel). Často je tu větší podíl tříditelného odpadu. [6]

Další výkyvy ve složení komunálního odpadu by se daly nazvat sezónními. V létě a na podzim se vlivem vyšší konzumace ovoce a zeleniny zvyšuje podíl biologicky rozložitelného komunálního odpadu (BRKO) a zvyšuje vlhkost odpadu, okolo Vánoc je pak vyšší obsah hořlavých složek (obaloviny, dřevo), v časech, které vedou k vyšší konzumaci (Vánoce, Velikonoce atp.) je pak odpadu více, v době letních prázdnin pak méně, protože tráví více času mimo domovy. Výkyvy ve složení odpadu mají vliv především na jeho výhřevnost.

Prvkové Složení a Vlastnosti Komunálního Odpadu

V Tab. 2 jsou uvedeny přibližné rozptyly prvkového složení komunálního odpadu a přehled základních vlastností je uveden v Tab. 3. Z těchto tabulek vyplývají velké nároky, které jsou kladeny na spalovenský kotel, způsob homogenizace paliva, jeho zavádění do kotle a regulaci provozu kotle.

Jak je také patrné z Tab. 2, odpad mimo hořlavých složek obsahuje podíl složek nebezpečných. Jedná se především o síru, chlór, fluor, polychlorované bifenyly a další těžko rozložitelné organické látky a těžké kovy. Jsou to všechno látky, které (až na síru) v klasických palivech nejsou obsaženy nebo jen ve stopových množstvích.

Výhody a Nevýhody Spalování Odpadu

Spálením odpadu zmenšujeme prostor, který tento odpad zabírá. Odpad má velice nízkou sypnou hmotnost a to i při hutnění na skládkách. Velký význam má spalování paliva z hlediska trvalé udržitelnosti. Energetickým využitím odpadu uspoříme u nás hojně využívaná fosilní paliva.

Z jednoho kilogramu hnědého mosteckého uhlí vznikne přibližně 1,4 kWh elektrické energie nebo 13 GJ tepla. Z kilogramu spáleného komunálního odpadu vznikne 0,75 kWh elektřiny nebo 7 GJ tepelné energie. Spálením tuny odpadu ušetříme tedy přibližně 0,6 tuny hnědého uhlí. (Čísla jsou samozřejmě přibližná v závislosti na konkrétních výhřevnostech a účinnostech transformace na elektrickou a tepelnou energii).

Toto pozitivum má jedno úskalí - je třeba, aby spalovna byla součástí sítě centrálního zásobování teplem, vlastněna stejným majitelem nebo měla smluvně zajištěný odběr tepla. Jinak mohou nastat situace podobné situaci v Brně v 90. letech, kdy obecní spalovna sice prodávala teplo do SCZT, ale nepravidelně a za nevýhodných podmínek.

Další nespornou výhodou oproti skládkování je snížení emisí skládkových plynů, které unikají i ze zabezpečených skládek (podle kvality skládek takto může unikat 20-50 % generovaného plynu). Jedná se především o CO2 a metan (příp. další lehké uhlovodíky a další stopové prvky) vznikající rozkladem biologicky rozložitelného odpadu i dalších složek.

Ve spalovnách odpadů dochází i k další separaci využitelných složek odpadů. Převážnou část zbytků po spálení, tedy škváru zbavenou kovů, lze dále využít ke stavebním účelům, nejčastěji jako podkladové materiály při stavbě komunikací, rekultivaci krajiny či jako materiál pro budování ochranných vrstev skládek. Materiál je srovnatelný s běžnými těženými materiály, jen nemá filtrační vlastnosti.

Materiál není kontaminován žádnými škodlivinami, protože těch byl zbaven při procesu spalování. Velkou slabinou spaloven je jejich cena. Jak je již uvedeno výše, je odpad jako palivo velice různorodý a na to musí být celá technologie připravena. Jde především o stabilní výkon a dodržování emisních limitů, které jsou pro spalovny obzvláště přísné.

Všechna tato opatření jak pro regulaci, tak (a to zejména) pro čištění spalin, technologii velice prodražují, že se dostává za hranici rentabilnosti. K najíždění kotle a stabilizaci hoření je navíc třeba podpůrného paliva, aby byla zajištěna ekologie provozu.

Další nevýhodou spalovenských provozů je samotná manipulace s odpady, tedy jejich svoz a skládkování na jednom místě před samotným spálením. Vzhledem k velkému podílu biologického (rozložitelného) odpadu není zejména v letních měsících v okolí spaloven úplně příjemné ovzduší, a to i přes to, že technologie je na toto připravena - bunkr pro skládkování paliva je uzavřený a v trvalém podtlaku, odváděný vzduch je zaváděn do spalovacího procesu.

Jedním z negativních důsledků je zvýšený pohyb nákladních automobilů v okolí spalovny. Tomu je třeba přizpůsobit infrastrukturu a především spalovnu citlivě umístit do stávající nebo plánované zástavby. Tato problematika se dá vyřešit i integrací železničních cest do logistiky spalovny, jak je tomu např. u některých spaloven v Bavorsku. A např.

Nespornou zátěží pro životní prostředí jsou plynné emise. Jsou sice přísně regulovány, ale i minimální množství těžkých kovů či dioxinů a furanů má na živočichy výrazné dopady - těžké kovy i PCDD a PCDF jsou toxické, karcinogenní a některé mají i mutagenní účinky. Zde se právě dostáváme k technologiím, které jsou energeticky a finančně nejnáročnější na celé spalovně.

Právě čištění spalin od těchto nebezpečných látek celý provoz velice prodražuje. Provozování spalovny odpadů s sebou nese ještě jedno velké riziko, a tím je snížení množství tříděného odpadu pro recyklaci. Je třeba si uvědomit, že separací je odpad ochuzován o složky s nejvyšší výhřevností (PET, igelit, papír) či hořlavé složky vůbec (bioodpad).

Navíc, čím více má provozovatel odpadu, tím více tepla či elektřiny vyrobí (a tím více prodá), a to jej nikterak nemotivuje k provozování třídicí linky a další separaci odpadů.

tags: #latky #vznikle #pri #spalovani #odpadu #složení

Oblíbené příspěvky:

• Obnovitelné zdroje a právo
• Dopady větrných elektráren v ČR
• Ochrana listonoha letního: Co můžeme udělat?
• Co je primát krajinné ekologie?
• Prevence pocitu ohrožení