Široce využívaným způsobem odstraňování odpadů je skládkování. V roce 2015 bylo v ČR vyprodukováno 5,3 mil. tun komunálních odpadů. Z toho bylo 36 % využito materiálově a 11 % energeticky. Na skládkách bylo uloženo 47 % komunálních odpadů [1].
Skládkový plyn vzniká samovolně anaerobním rozkladem biologicky rozložitelného odpadu působením bakterií. Množství vznikajícího plynu a jeho složení závisí na složení odpadu, jeho stáří, vlhkosti a stupni zhutnění. Dále na pH vodného prostředí ve skládce, na rychlosti zavážení odpadů a dalších faktorech [3].
Hlavními složkami skládkového plynu jsou metan (CH4) a oxid uhličitý (CO2). Vedle těchto plynů obsahuje skládkový plyn ještě dusík a někdy velmi vysoké koncentrace sulfanu. Měrná hmotnost skládkového plynu je silně závislá na procentuálním zastoupení jeho hlavních složek (CH4 a CO2) a v průběhu času se může měnit. V počátečních fázích rozkladu je vyšší než měrná hmotnost vzduchu v důsledku vysokého obsahu CO2.
Výbušnost a zápalnost skládkového plynu závisí na obsahu metanu ve směsi s inertními plyny a vzduchem. Výbuch je možný tehdy, pokud se koncentrace metanu ve vzduchu pohybuje v rozmezí, které je definováno dolní a horní mezí výbušnosti. Zápalná teplota metanu se vzduchem činí 540 °C [3].
Z minulosti jsou známy případy výbuchu skládkového plynu v objektech v blízkosti skládek. V případě, že není vhodně odčerpáván, může skládkový plyn vrstvami uložených odpadů i vrstvami podloží skládky migrovat všemi směry, a to i do vzdálenosti několika set metrů od vlastní skládky.
Čtěte také: Postup při ohrožení života
K jednomu z těchto případů došlo v roce 1986 ve městě Loscoe, v anglickém hrabství Derbyshire, kdy byl výbuchem skládkového plynu zničen rodinný dům, a došlo k vážnému zranění tří osob. K prvním projevům migrace skládkového plynu docházelo v okolí skládky již o dva roky dříve, kdy na zahradách rodinných domů v okolí skládky začaly usychat stromy a tráva, nicméně tyto jevy nebyly vyhodnoceny jako důsledek vyvěrání skládkového plynu. Po výbuchu bylo přistoupeno k pravidelnému měření koncentrací metanu v domech sousedících se skládkou a byla učiněna opatření k odvádění skládkového plynu pomocí horizontálních a vertikálních šachet ve skládce a jeho likvidaci spalováním.
V tabulce č. 1 je uvedeno typické složení skládkového plynu.
| Složka | Procentuální zastoupení |
|---|---|
| Metan (CH4) | 40-70 % |
| Oxid uhličitý (CO2) | 30-60 % |
| Dusík (N2) | 1-5 % |
| Sulfan (H2S) | 0-1 % (může být i vyšší) |
Účelem odplynění skládky je odvádět vznikající plněn tak, aby bylo zabráněno jejich nekontrolovatelné migraci po okolí a aby bylo zabráněno možnému výbuchu nebo vznícení plynu na tělese skládky i v jeho okolí.
K prostorům, ve kterých lze očekávat výskyt výbušné atmosféry, patří zejména podzemní objekty skládky, jako jsou jímací studně plynu a čerpací stanice odpadních vod (viz obrázek č. 2). Pro energetické využití skládkového plynu jsou využívány kogenerační jednotky, tvořené spalovacím motorem, generátorem, či kompresorem a příslušenstvím pro přívod, úpravu a regulaci tlaku plynu.
Tyto kogenerační jednotky mohou být kontejnerového typu (viz obrázek č. 3), kdy vlastní kontejner je rozdělen na část čerpací se zařízením pro přívod, odlučování kondenzátu a regulaci skládkového plynu, motorovou část a část ovládací, ve které je zpravidla umístěn rozvaděč s prvky pro distribuci elektrické energie a ovládacími prvky kogenerační jednotky. S možným výskytem výbušné atmosféry je možno počítat zejména v části čerpací z důvodu výskytu velkého množství armatur, které zpravidla nejsou v trvale technicky těsném provedení ve smyslu přílohy B, ČSN EN 1127-1 ed.2 [4], tedy v provedení vylučujícím možnost výskytu výbušné atmosféry v jejich okolí.
Čtěte také: Česká ochranná nálepka emisí
K výbuchu skládkového plynu může dojít v případě, přijde-li výbušná plynná atmosféra do styku s dostatečně účinným iniciačním zdrojem. V prostoru skládek a jejich okolí je nutno při stavbě zařízení a budov zohlednit možné nahromadění, či silné vyvěrání skládkového plynu ze stavebních objektů, jako jsou potrubní vedení a kabelové kanály, sběrače průsakových vod, jámy, šachty, studny, vrty a sondy úrovně hladiny podzemních vod, či vodní drenáže pod skládkou a v jejím okolí.
Místa, která jsou ohrožená výbuchem, musí být vyznačena. Průsakové vody ze skládek je nutno jímat do nepropustných bezodtokých jímek a následně zneškodňovat. Před vstupem do plynem ohrožených prostorů musí být provedeno měření stávající atmosféry přístroji v nevýbušném provedení. Při překročení kteréhokoliv z těchto kritérií v průběhu práce osob se okamžitě musí zahájit evakuace pracoviště. Ve zvláště zdůvodněných případech je, za nepřetržité analýzy ovzduší, možná práce osob v dýchacích přístrojích.
V případě, že v jednotlivých objektech skládky odpadů nelze vyloučit vznik výbušné atmosféry, je nutno, dle § 4 nařízení vlády č. 406/2004 Sb., zpracovat písemnou dokumentaci o ochraně před výbuchem. určení prostorů a zařízení, u kterých budou uplatňovány požadavky přílohy č. 2 nařízení vlády č. 406/2004 Sb.
Mezi nejčastější nedostatky patří chybějící protokoly o určení vnějších vlivů dle ČSN 33 2000-5-51 ed.3, definující požadavky na provedení elektroinstalací v jednotlivých objektech skládky. Často se lze setkat i s případy, kdy protokol zpracovaný je, nicméně neobsahuje informace o zařazení jednotlivých prostorů s nebezpečím výbuchu do zón.
Na obrázku č. 4 je zachyceno provedení elektroinstalace v prostoru jímky odpadních vod. V tomto prostoru lze očekávat výskyt výbušné atmosféry v důsledku možného vyvěrání metanu z odpadních vod. Prostor je trvale větrán pomocí ventilátorů pro přívod a odvod vzduchu. Na místě je zde zařazení vnitřního prostoru jímky odpadních vod a vnitřního prostoru potrubí pro odvod vzduchu z jímky, minimálně jako Zóna 2.
Čtěte také: Význam ochranné nálepky
Lze se setkat také s případy, kdy protokoly o určení vnějších vlivů obsahují zařazení prostorů do zón s nebezpečím výbuchu, pro jednotlivé objekty ohrožené vznikem výbušné atmosféry však není zpracována písemná dokumentace o ochraně před výbuchem.
V případě, že jsou na skládkách odpadů ukládány materiály, které podléhají biologickému rozkladu, je nutno posoudit možnost vzniku výbušné atmosféry jak v objektech v areálu vlastní skládky, tak v objektech v okolí skládky, kde k výskytu výbušné atmosféry může dojít v důsledku migrace skládkového plynu. Objekty s možností výskytu skládkového plynu musí být na základě pravděpodobnosti výskytu výbušné atmosféry zařazeny do příslušných zón.
V článku byly uvedeny základní požadavky pro snížení rizika výbuchu skládkového plynu, uvedené v ČSN 83 8034, mezi které patří vhodné provedení zařízení do prostorů s nebezpečím výbuchu, či vybavení prostorů systémy detekce hořlavých plynů.
tags: #ochranné #pásmo #skládky #odpadu #legislativa