Likvidace Odpadu: Procesy a Technologie

V oblasti likvidace odpadů se neustále vyvíjejí nové trendy a technologie, které mají za cíl minimalizovat negativní dopady na životní prostředí.

Recyklace a její význam

Zcela obecně platí, že ekologický i ekonomický smysl recyklace jakéhokoliv odpadu tkví ve využití jeho materiálového a energetického obsahu. Nejefektivnější je tedy recyklace materiálů vyrobených energeticky náročným procesem z obtížně dostupných surovin. Nutnou podmínkou je dostatečně vysoký rozdíl mezi energetickým vkladem do primární výroby a do recyklace. V tomto ohledu jednoznačně vede hliník následovaný ostatními kovy.

Přes uvedené nepříznivé okolnosti byla do průmyslové praxe úspěšně zavedena řada recyklačních postupů a polymerní materiály jsou recyklovány již desítky let. Málo známá je skutečnost, že průkopníkem recyklace polymerních odpadů byl Henry Ford. Všechny důležité a prakticky užívané názvy jednotlivých druhů plastových odpadů a způsobů jejich zhodnocení jsou jednoznačně definované normou ČSN 64 0003 (Plasty. Zhodnocení plastového odpadu. Názvosloví).

Recyklační kapacity v Evropě jsou zatím omezené. Komunální odpady navíc představují z hlediska recyklace tak trochu oříšek.

Chemická recyklace

Jedním ze způsobů, jak zvýšit podíl recyklace odpadních plastů, představuje chemická recyklace. Ta si dokáže poradit i s komunálními odpady obsahujícími plastové směsi.

Čtěte také: Milovice: Kompletní Průvodce Likvidací Odpadu

Sdružení Chemical Recycling Europe (CRE) definovalo chemickou recyklaci jako jakoukoli recyklační technologii, která přímo ovlivňuje složení polymerového odpadu nebo samotného polymeru a přeměňuje je na chemické látky či produkty, ať už pro jejich původní účel, nebo jiné účely s výjimkou energetického využití (ChemRecEurope 2020).

Rozlišujeme tyto základní druhy chemické recyklace:

1. Termochemická recyklace - pyrolýza: Technologie, při které je odpad tepelně zpracován s vyloučením přístupu kyslíku, vzduchu či jiných zplyňovacích látek.
2. Plazmatická recyklace - zplyňování plastů: Při teplotách několik tisíc stupňů Celsia za nedostatku vzduchu se rozkládá odpad na základní jednoduché molekuly.
3. Chemická recyklace - solvolýza (rozpouštění chemikáliemi): Jedná se o proces zpracování vstupních polymerů z materiálů, které mechanickým procesem recyklovat nelze.

Výhody chemické recyklace

Největší výhodou chemické recyklace je, že touto technologií lze zrecyklovat i materiály, u kterých mechanická recyklace selhává.

Chemická recyklace přispívá k:

• omezení skládkování a negativních vlivů s tím spojených
• omezení spalování odpadu
• řešení problematiky využití odpadních plastů v České republice
• snížení závislosti na importu primárních plastových materiálů
• vyšší ochraně životního prostředí
• dosažení cílů daných odpadovou legislativou v oblasti nakládání s odpady

V době, kdy je na trhu nedostatek materiálu, je více než třeba šetřit primární zdroje. „Při současné nízké míře recyklace a exponenciálně rostoucí produkci plastů dochází ke zvyšování plýtvání plastovými materiály, a proto jsou pro rafinaci odpadu zapotřebí nové technologie termochemické recyklace,“ konstatuje RNDr. Radek Hořeňovský, expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s., a dodává: „V současné době je v Evropě recyklováno pouze asi 10 % plastového odpadu, čehož je většinou dosaženo mechanickou recyklací.“

Čtěte také: Sazba DPH pro dřevěné odpady

Metody termochemické recyklace by mohly podíl recyklace odpadních plastů významně zvýšit. Na rozdíl od mechanické recyklace dokáže metoda termochemické recyklace zpracovat i komunální odpad obsahující směsi odpadních plastů.

„Termochemické recyklaci lze také použít k úpravě odpadu z mnoha nových materiálů, jako jsou kompozity, zejména v rozvíjející se fázi, kdy je objem nových materiálů na trzích nízký, což vede k tomu, že separovaný sběr odpadu není nákladově efektivní alternativou. Termochemická recyklace nabízí ekologickou alternativu k metodám běžného spalování a neefektivnímu skládkování,“ vysvětluje Doc. RNDr. Miloslav Bačiak Ph.D., expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s.

Překážky chemické recyklace

V současné době jsou hlavními překážkami pro širší využití perspektivní termochemické recyklace plastového odpadu zejména nedostupnost a nekonzistentní kvalita vstupních surovin, neefektivní, a tudíž nákladné třídění, dosud neexistující, nebo minimální trhy s produkty termochemické recyklace a zejména nejasné legislativní podmínky a předpisy týkající se nakládání s plastovým odpadem a využití metod termochemické recyklace.

„Možná řešení by mohla zahrnovat úzkou spolupráci mezi producenty odpadních surovin a jejich recyklátory, zpracovateli, pro zajištění stálého množství a kvality suroviny. Pokročilá předběžná úprava by poskytla základ pro nákladově efektivní termochemickou recyklaci. Dále je nutná klasifikace získané kapaliny jako produktu namísto odpadu a její standardizace. Dopady na udržitelnost musí být navíc jasně pozitivní,“ uzavírá Radek Hořeňovský.

Další trendy v likvidaci odpadů

Organický odpad, jako jsou zbytky potravin a zahradní odpad, je jedním z největších zdrojů odpadu v domácnostech i průmyslových podnicích. Tento organický odpadu se recykluje na bioplyn, který se poté využívá k výrobě elektřiny a tepla. Elektronický odpad, jako jsou staré mobilní telefony, počítače a další elektronické zařízení, je dalším problémem, se kterým se v dnešní době potýkáme. Z tohoto druhu odpadu se využívají cenné materiály, jako jsou kovy a plastové komponenty.

Čtěte také: Jak ušetřit na likvidaci stavebního odpadu?

Zero waste je filozofií, která se snaží minimalizovat množství vytvářeného odpadu. Nejnovějším trendem je vytváření zero waste obchodů, kde se prodávají produkty bez zbytečného obalu. Biologický rozklad je proces, při kterém se organický odpad rozkládá na přírodní způsob. Nejnovější trendy v oblasti biologického rozkladu zahrnují využití červů pro rozklad organického odpadu a vytváření kompostu.

Vědomě a správně třídit odpad je důležité pro ochranu našeho životního prostředí a zdraví. Nejnovější trendy v oblasti likvidace odpadů ukazují, že je možné minimalizovat množství vytvářeného odpadu a zároveň využít jeho potenciál jako obnovitelného zdroje energie a surovin.

Zpracování odpadů

První fáze zpracování odpadů probíhá vždy u producenta. Tato střediska provádějí komplexní zpracování průmyslových odpadů za úplatu. Komplexností zpracování se liší od přepracovatelských závodů. Po převzetí odpadů přebírají veškerou zodpovědnost za jejich odstranění.

• Separace recyklovatelných a druhotných surovin, např.
• Detoxikace rozkladem toxických složek (např. chlorovaných uhlovodíků).

Kontaminovaná organická rozpouštědla lze použít např. k výrobě barev. Odpadní vody obsahující těžké kovy lze regenerovat fyzikálně chemickými metodami (např. technikami). Odpady obsahující kyanidy nebo chromany pocházející z galvanického zpracování kovů se např. neutralizují. Odpady, u kterých hrozí nebezpečí (např. spalin, nebezpečí exploze) se odstraňují spálením, a poté se stabilizují a řízeně skládkují. Odpady, se kterými je nebezpečné zacházení, jsou výbušniny nebo tlakové lahve s plyny.

Základní kroky zpracování

• Separace - oddělení vrstev, filtrace, odstředění.
• Srážení - odstranění rozpustných látek ve formě nerozpustných kalů.

Složení odpadů je různorodé a s časem se může měnit. Odpady je třeba analyzovat, rozdělit podle vlastností a podle dostupných možností jejich odstranění. Je nutné minimalizovat riziko vzájemných reakcí mezi sebou. Celkový obsah chloru nemá být vyšší než 5%. Odpady se shromažďují a odesílají ke spalování v uzavřených a dobře označených nádobách.

Stabilizace/Solidifikace (S/S)

Stabilizace/solidifikace, někdy označovaná jako S/S technologie, je správně chápaným termínům slovníku odpadového hospodářství. Cílem je snížení toxicity odpadu a minimalizace negativních dopadů na životní prostředí. Jedná se o proces, který vede k fixaci nebezpečných složek odpadu nebo jeho zachycení na vhodný sorbent. Takto upravený odpad se ukládá do úložiště s únosností vhodnou pro ukládání ve více vrstvách. Solidifikace je proces, kdy se odpad zapouzdří do matrice vytvořené anorganickou nebo organickou inertní látkou. Solidifikaci je nutné pokládat za mezní řešení otázky nakládání s odpady. Nebezpečné složky solidifikovaného odpadu reagují se složkami solidifkačního média chemicky nebo s nimi vytvářejí směsi. Solidifikáty vykazují dostatečnou pevnost ve vzduchu i pod vodou.

Používají se:

• Hydraulická pojiva - cementy, struskoportlandské a struskové cementy a speciální rychlovazné cementy. Nevýhodou je zvýšení původního objemu odpadu až na dvojnásobek.
• Nehydraulická pojiva - tuhnou pouze na vzduchu (jemné bílé vápno a vápenný hydrát).
• Puzzolanová pojiva - využívají se materiály, které mají.

Bitumenace spočívá ve smísení odpadu s roztavenou hmotou, jako je např. bitumenová (asfaltová) živice, kamenouhelný dehet, síra apod. Je vhodná pro fixaci kalů nebo kapalných koncentrátů. Spékání - spočívá v tepelném zpracování odpadu ve speciální peci. Vzniká inertní materiál s minimální vyluhovatelností. Vitrifikace - spočívá v přeměně odpadu tavením za vysokých teplot (nad 1400°C) na sklo. Je nutno přidat sklotvorné látky, např.odpadové sklo. Vzniká materiál s vysokou odolností proti působení vody a výrazně se zmenšuje objem odpadů.

Proces probíhá tak, že se do odpadu přidá jílovitá zemina a po přidání vápna, cementu a jiných hydraulických pojiv vznikne v budoucnu pevná hornina. Toxický kov je pevně zasazen v solidifikované matrici. Molekuly se sorbují na organickou látku a druhý na cementovou matrici. Ionty alkalických kovů (Li, Na, K, Mg, Ca) mohou sorbovat organické látky. Příkladem úspěšných technologií je solidifikace odpadů ve Francii.

Biologický rozklad (Kompostování)

Kompostování je řízený biologický rozklad organických odpadů pomocí mikroorganismů za přístupu kyslíku, který slouží jako živina a zdroj energie. Dochází k hydrolýze bílkovin, sacharidů a tuků. Zjednodušeně řečeno, organický materiál se rozkládá na vodu, oxid uhličitý a stabilní humusové látky podobné půdnímu humusu, které jsou prospěšné rostlinám.

Při kompostování dochází ke zvyšování okolní teploty, což je známo jako samoohřev. Teplota se využívá např. k termické dezinfekci materiálu. V 1. fázi (mezofilní) se rozvíjejí mikroorganismy a plevelná semena. Ve 2. fázi termofilní (přechodné) se nadále rozvíjejí bakterie a především aktinomycety. Ve 3.fázi (opět mezofilní) se ochlazuje kompost a nastupují plísně a houby. Udržení vlhkosti usnadňuje udržení průběhu reakcí správným směrem. Kompostováním lze vylepšit vlastnosti kompostu, zejména upravit obsah živin, minerálních látek a hodnotu pH.

Kompostování snižuje rizika spojená s patogenními zárodky (choroby, plevelná semena) a nebezpečnými a toxickými látkami (biocidy, detergenty). Pro minimalizaci těchto rizik je třeba udržet aktivní mikrobiální proces. Všem těmto procesům napomáhá i zvýšená teplota kompostů. V termofilní fázi rozkládají, hodnota pH se postupně zvyšuje na 8,5. Kompost má alkalickou reakci příznivou pro kyselé půdy. Důležitý je dostatek vody a kyslíku, vhodná teplota a přítomnost mikroorganismů. Rostliny mohou přijímat svou potravu jen v rozpustné formě. Pórovitost je důležitá pro provzdušnění, jinak se musí vzduch přivádět. Dusík se může uvolňovat ve formě plynných sloučenin (např. aminů) nebo také jako elementární dusík. Proto je důležité, aby organické látky byly dostatečně oxidovány, aby neškodily rostlinám.

Pro urychlení a optimalizaci kompostování se využívají tepelně izolované boxy, kontejnery, tunely, věže nebo bubny s regulací teploty a biofiltry na čištění odpadních plynů.

Další metody zpracování odpadů

• Zapracování nebezpečných odpadů do půdy a enzymatické systémy.
• Enzymatické systémy.

Cílem je snížit objem odpadu a jeho negativní účinky na životní prostředí. Nebezpečné látky jsou degradovány, transformovány nebo imobilizovány.

Vznikající nebuněčné enzymy lze použít pro detoxikaci vody a půdy. Enzymatické extrakty získané z mikroorganismů mohou např. přeměnit toxické látky na méně toxické a vůči rozkladu méně odolné produkty.

Mechanicko-Biologické Úprava (MBÚ)

Mechanicko-biologické úprava (MBÚ) směsných komunálních odpadů se využívá pro snížení obsahu organického uhlíku na minimum.

Spalování Odpadů

Pro spalování se používají tekuté kaly, tuhé odpady a plynné odpady. Odpady patří mezi méněhodnotná paliva a při spalování vznikají problémy. Odpady mají proměnlivé vlastnosti a nekonstantní poměr, který ještě zaručuje trvalé hoření směsi. Spalovat nelze odpady s vysokým podílem inertních materiálů nebo silně vlhké a spékavé odpady. U takového odpadu je nutno používat přídavného paliva. Důležité u odpadu jsou tři základní hodnoty - obsahem hořlavin, popelovin a vody. Pro spalování je vhodný odpad, který obsahuje dostatek hořlaviny a je schopné hoření. Teplo se předává sáláním ze stěn pece. Odpady mohou být spalovány, dosahuje-li jejich výhřevnost nejméně 5 000 kJ.kg-1.

Většina spaloven má ohniště vybavené rošty, na nichž se odpady spalují. V pecích se uhlíkatými látkami v odpadech, hořlavé látky se přeměňují na těkavé složky. Rotační pece jsou vhodné pro spalování kapalných a pastovitých odpadů, které se pomalu otáčejí a tím zajišťují míšení odpadů (univerzální využití). Etážové pece mají tvar stojatého válce, rozděleného na etáže a jsou vhodné pro spalování kalů a odpadů s vysokou vlhkostí.

Výhody spalování

• Rychlý způsob odstranění odpadů.
• Účinnější snížení objemu odpadů než kompostováním nebo skládkováním.

Spalování odpadů je reakční směsí o neznámém a měnícím se složení. Zplodiny se odstraňují v elektrostatických odlučovačích (1.stupeň čištění) a případně polosuchými nebo suchými systémy (2.stupeň čištění). Spalování by mělo být hospodárnější a méně znečišťovat životní prostředí (teplota nad 800°C).

tags: #likvidace #odpadu #procesy #a #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Recenze ekologických lahví pro děti
• Výběr rodinného auta do terénu
• WC Set 03 - recenze
• Recepty s přírodními bylinnými směsmi
• Jak na ucpaný odpad vany