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.
Definice spalovny je jasná: jedná se o zařízení na spalování odpadů, při kterém se uvolňuje tepelná nebo elektrická energie.
Zatímco běžná spalovna slouží pouze k likvidaci odpadů, ZEVO vyrábí z našich odpadů tepelnou a elektrickou energii. Tuto energii je možné využít v domácnostech pro vytápění a ohřev teplé užitkové vody a jako zdroj elektrické energie. ZEVO funguje podobně jako teplárna. Místo uhlí nebo jiných primárních paliv je palivem zbytkový komunální odpad.
ZEVO (zařízení pro energetické využití odpadů) termickým využitím odpadů vyrábí tepelnou a elektrickou energii. Na pomyslném žebříčku preferovaných řešení, jak s odpady nakládat, je tedy jejich energetické využití prostřednictvím ZEVO nadřazené pouhému odstranění, ať již spálením nebo uložením na skládku.
Zařízení na energetické využití odpadu ZEVO je jeden ze způsobů, jak maximalizovat využití zbytkového komunálního odpadu, který nebude možné recyklovat. V současnosti se jedná o nejekologičtější způsob využití zbytkového komunálního odpadu a dalších vhodných odpadů pro energetické využití, které nelze recyklovat ani jinak smysluplně zpracovat.
Čtěte také: Drtič odpadu Waste King Deluxe
V roce 2024 začne v České republice platit zákaz skládkování směsných komunálních odpadů (SKO) a recyklovatelných odpadů. V souladu s evropskou legislativou bude nakládání s odpady rozděleno do stupnice (tzv. hierarchie) podle preferovaných řešení. Přirozenou součástí této hierarchie je i energetické využití odpadů - tedy výroba elektřiny a tepla, podobně jako třeba z uhlí či biomasy.
Energetické využití odpadů v žádném případě nekonkuruje třídění a recyklaci, naopak je přirozeně doplňuje. Zpracovává totiž tzv. zbytkový odpad, tedy ten, který zůstává po oddělení využitelných a nebezpečných složek z komunálních odpadů.
Stručně si popíšeme, co se vlastně děje s odpadem, když dorazí do spalovny. Odpad, který do spalovny dovážejí svozové vozy, je shromažďován v bunkru. Tady se skladuje a připravuje pro vstup do ohniště kotle, kam se dopravuje pomocí speciálně konstruovaných jeřábů.
Směsný komunální odpad hoří sám, není nutné k němu přidávat žádné palivo. V ohništi dosahuje teplota 850-1100 °C. Desítky let trvající zkušenosti s vývojem a s provozem ohniště pro spalování komunálního odpadu jednoznačně prokázaly, že roštová ohniště jsou vhodným a spolehlivým nástrojem k přeměně energie odpadu - jinak výhřevnosti odpadu - na spaliny o teplotě 850 - 1100°C.
V kotli je odpad řízeně spalován. Uvolněná energie vyrábí přehřátou páru. Největší část celého ZEVO tvoří technologie na čištění spalin, které se uvolňují při spalování odpadů.
Čtěte také: Odpady a recyklace: Český pohled
Při každém spalovacím procesu je nutné zajistit, aby se energie paliva optimálně využila. Vzniklé spaliny postupují kotlem a postupně se ochlazují až na cca 180-220 °C (výstupní teplota z kotle). Teplem z ochlazování spalin se vyrábí pára, a ta se využívá k výrobě tepla a elektřiny.
Na teplosměnných plochách spalovenského kotle se usazuje popílek, což snižuje prostupy tepla. Spaliny vzniklé spalováním odpadu obsahují kromě kyslíku, dusíku, oxidu uhličitého, vodní páry také pro životní prostředí škodlivé látky (oxidy dusíku, popílek,oxidy síry, chlorovodík, fluorovodík, dioxiny a furany, těžké kovy např.
Prací vody z procesu čištění spalin se také čistí v několika stupních: neutralizují se, aby nebyly příliš kyselé nebo zásadité, a vysrážejí se z nich těžké kovy. Znečišťující látky z vody se zachytí do vzniklého kalu.
Recyklace zbytků. Výzkum se v poslední době hodně zabývá maximálním využívání zbytků ze spalování. Recyklují se suroviny ze škváry. Nejdříve se jen magnety získávalo železo, v současnosti se ze škváry získávají také neželezné kovy.
Spalovny komunálního odpadu produkují asi 4500 - 6000 m3 spalin na tunu spáleného odpadu. Při plně oxidačním spalování jsou dominantní složky spalin vodní pára, CO2 a kyslík. Do vzduchu se také můžou dostat podle složení odpadu HCl (chlorovodík), HF (fluorovodík), HBr (kyselina bromovodíková), HI (kyselina jodovodíková), NOX (oxidy dusíku), SO2 (oxid siřičitý) a sloučeniny těžkých kovů.
Čtěte také: Drtiče odpadu: Vše, co potřebujete vědět
Jako hlavní složka se používá hydroxid vápenatý ve formě jemného prášku. Výhodou je relativně jednoduchá technologie a nízké investiční náklady, ovšem na úkor účinnosti oproti dalším metodám. U této metody se nejčastěji používají látky na bázi vápenného hydrátu. Ten se rozmíchá ve vodě a rozprašuje se do proudu horkých spalin.
Výhodou je vyšší účinnost než u suché metody, naopak je těžší příprava a aplikace sorbetu, náročnější technologie a s tím spojené vyšší investiční náklady. Jako sorpční činidlo u mokré metody se používají chemické roztoky na bázi hydroxidů.
Účinnost této technologie je nejvyšší, ale také nejsložitější a investičně nejnákladnější. V dnešní době se nejvíce používá polosuchá metoda čištění spalin. Spaliny z kotle mají 230 - 270°C. Nejdříve jsou prudce schlazeny sprchováním vodou (tzv. quenching), aby se zabránilo nežádoucím reakcím probíhajícím tzv.
V prvním stupni se využije elektrostatických nebo tkaninových filtrů. Ty odstraní pevné částice (popílek) a částečně i těžké kovy, které na prachu kondenzují. Emisní limit 10 mg.Nm-3 vyžaduje odlučivost vyšší než 99 %.
Ve druhém stupni se odstraní kyselé anorganické plyny (např. oxid siřičitý) pomocí suché, polosuché nebo mokré metody. Teplota spalin zde dosahuje 60 - 80°C podle použité metody.
V České republice jsou v současnosti v provozu čtyři ZEVO: v Praze, v Brně, v Liberci a v Chotíkově u Plzně. Stávající roční kapacita ZEVO v České republice je přibližně 750 tisíc tun.
První moderní zařízení na energetické využívání odpadů bylo vybudováno na konci 80. let minulého století v Brně - Komárov. Jeho stávající kapacita je asi 248 tisíc tun ročně, což znamená pokrytí roční spotřeby tepla pro 40 tisíc domácností a elektřiny pro 20 tisíc domácností. V současnosti probíhají práce na projektové přípravě výstavby 3. kotle.
Zařízení v Praze - Malešicích bylo zprovozněno v letech 1996-1998. Vystřídalo původní pražskou spalovnu odpadů z 30. let ve Vysočanech. Vyrábí především teplo, elektřinu až od roku 2010, obojí do zhruba 20 tisíc domácností. Kapacita ZEVO Malešice je 310 tisíc tun odpadů ročně.
ZEVO v Liberci s kapacitou 96 tisíc tun za rok začalo fungovat na podzim 1999.
V roce 2016 bylo do provozu uvedeno nejmodernější ZEVO v Chotíkově u Plzně. Má kapacitu 95 tisíc tun za rok, pro srovnání, v Plzeňském kraji vzniká ročně asi 260 tisíc tun odpadů.
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.
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.
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.
Další nevýhodou spalovenských provozů je samotná manipulace s odpady, tedy jejich svoz a skládkování na jednom místě před samotným spálením.
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.
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).
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. 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.
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.
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.
| Prvek | Rozsah (%) |
|---|---|
| C | 20-35 |
| H | 3-6 |
| O | 15-30 |
| N | 0,2-1 |
| S | 0,1-0,5 |
| Cl | 0,3-1 |
| Popel | 15-40 |
| Vlastnost | Rozsah |
|---|---|
| Výhřevnost (MJ/kg) | 6-15 |
| Obsah vody (%) | 20-50 |
| Sypná hmotnost (kg/m3) | 100-300 |
tags: #spalovna #komunálního #odpadu #princip #fungování