V oblasti odpadového hospodářství a recyklace existuje řada odborných periodik, která poskytují platformu pro publikování vědeckých prací, výzkumů a analýz. Tyto recenzované časopisy hrají klíčovou roli v šíření informací, podpoře inovací a zlepšování praxe v oblasti nakládání s odpady a jejich využití.
V České republice existuje několik odborných časopisů, které se věnují různým aspektům stavebnictví, energetiky a životního prostředí, včetně problematiky odpadů:
WASTE FORUM je otevřený (open access) elektronický recenzovaný časopis určený především pro publikování původních vědeckých prací, jejichž předmětem jsou odpady (bez ohledu na skupenství a povahu), předcházení vzniku odpadů, nakládání s nimi a jejich využití či odstranění. Oficiální oborové zařazení časopisu je: Vědy o zemi/Tuhý odpad a jeho kontrola, recyklace a Vědy o zemi/Kontaminace a dekontaminace půdy včetně pesticidů.
WASTE FORUM vychází od roku 2008, a to čtyřikrát v roce, redakční uzávěrky jsou vždy 8. ledna, 8. dubna, 8 července a 8. října. Publikačním jazykem je angličtina (preferována), čeština a slovenština. Pro lepší přístupnost obsahu širší české i slovenské odborné veřejnosti je povinnou součástí každého příspěvku v angličtině delší abstrakt v českém nebo slovenském jazyce.
WASTE FORUM publishes papers in English. printer-ready) in MS WORD. Along with the article, the corresponding author must send a completed Author´s declaration. The correspondent author further declares on behalf of the co-authors that they waive the royalties and undertake to pay a publication fee. In the case of an unpublished article due to a negative result of the review procedure or withdrawal of the article from the editorial office, the author will be invoiced for an editorial fee in the amount of half the publication fee.
Čtěte také: Odborné posouzení fasády
After checking that the manuscript meets the basic editorial requirements, the editorial staff submits it for the double blind peer-review. All articles submitted for publication in WASTE FORUM undergo assessment by two independent reviewers. After the authors send the modified or revised manuscript back, the editors perform a formal revision, compile the manuscripts into an issue, formulate the imprint, headers and footers etc. The issue is then converted into PDF form and sent to the authors for possible modifications and their final approval.
Symposium ODPADOVÉ FÓRUM 2013 se koná ve dnech 17. až 19. 4. 2013 a budou na něm prezentovány výsledků výzkumů v oblasti nakládání s odpady, prevence vzniku odpadů, sanací ekologických zátěží a dalších souvisejících oborech formou srozumitelnou a přínosnou široké odborné veřejnosti. Akce se mohou zástupci podnikatelské sféry a veřejné správy seznámit s výzkumnými tématy a projekty, na kterých se v ČR a SR pracuje.
Mediálním i odborným garantem symposia je odborný měsíčník ODPADOVÉ FÓRUM (www.odpadoveforum.cz) a elektronický recenzovaný časopis WASTE FORUM (www.wasteforum.cz). Sympozium se koná v rámci cyklu odborných odpadářských setkání ODPADOVÉ DNY 2013.
Recenzované časopisy často publikují studie a analýzy zaměřené na různé aspekty odpadového hospodářství a recyklace. Například, článek analyzuje rozdíly mezi lineární a cirkulární ekonomikou, se zaměřením na jejich dopad na životní cyklus produktu. Zkoumá, jak každý z těchto ekonomických modelů ovlivňuje environmentální a ekonomické aspekty cyklu produktu, přičemž zdůrazňuje fáze výroby, používání a likvidace.
Jiný článek představuje komplexní analýzu směsného komunálního odpadu (MMSW) na základě materiálového složení provedenou v českých obcích mezi lety 2018 a 2022. Studie identifikuje klíčové trendy ve tvorbě směsného komunálního odpadu, hodnotí účinnost třídění odpadu u zdroje a zdůrazňuje potenciál pro zlepšení postupů nakládání s komunálním odpadem.
Čtěte také: Klíč k oběhovému hospodářství
Některé články se zabývají legislativními výzvami implementace principů cirkulární ekonomiky v právních hranicích stanovených směrnicí EU o odpadech, se specifickým zaměřením na její transpozici do slovenského národního práva. Studie zdůrazňují mezery a nekonzistence, které brání přechodu k cirkulární ekonomice.
Výzkumy v oblasti recyklace a odpadového hospodářství jsou klíčové pro informované rozhodování a zlepšování praxe v této oblasti. Mechanismus výpočtu ceny paušální přepočtené na jednu tunu odpadu je následující: Víme, že náklad na zpracování 1 tuny odpadu je 5000 Kč, koncové zařízení se nachází ve vzdálenosti 200 km od provozovny původce odpadu a doprava stojí 35 Kč za 1 ujetý kilometr, přičemž za tuto cenu pojede nákladní automobil, který do sebe naloží 10 tun odpadu. Jelikož se jedná o materiál, kdy při nakládce a vykládce vzniká vždy 15minutový pracovní výkon, je připočítán poplatek 200 Kč za 1 kus výkonu. V našem případě vykládka a nakládka, tedy 2 manipulace. Víme tedy, že dopravce za cestu tam a zase zpátky ujede 400 km za 14 000 Kč a připočteme manipulaci 400 Kč. Tento náklad vydělíme počtem naložených tun a vyjde nám cena za převoz 1 tuny 1440 Kč, kterou tu musíme přičíst k výchozímu nákladu za zpracování. Vyjde nám 6440 Kč. V modelu číslo 2, kde obchod zajišťuje prostředník, vzniká navíc částka za marži zprostředkovatele, a to je smluvní cena. Řekněme, že zprostředkovatel si bude účtovat provizi 10 000 Kč za tento obchodní případ, pak každou tunu zdraží o (10000/10) 1000 Kč.
Paušální cena za 1 tunu takového odpadu se započteným nákladem za dopravu bude ve výsledku stát 7440 Kč. Výpočet vedeme se zápisem 5000 + ((35*400) + (200*2))/10 + (10000/10) = 7440 Kč. Je to číslo, které obsahuje vše, ale špatně se kontroluje. Snadno se ale tímto výpočtem srovnávají nabídky více dodavatelů, kdy si původce odpadů může přepočíst veškeré náklady od každého z nabízejících dodavatelů na 1 tunu jeho obchodovaného odpadu. Jiný pohled poskytuje položkový rozklad ceny, kdy je možné transparentně vidět, kolik co stojí, a dá se poptávat služba s rozpisem na jednotlivé položky. Je možné zajistit si dodavatele s lepší cenou pro zpracování, levnějšího dopravce, vyloučit prostředníka a zajistit si legálně předání odpadu přímo koncovému zařízení.
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. V případě polymerních materiálů jsou předpoklady k úspěšné recyklaci podstatně horší. Energetický vklad do výroby polymerů není výrazně vyšší než energetická náročnost jejich recyklace, a proto musí být případ od případu pečlivě váženo, jakým postupem odpadní plasty zhodnotit, aby výsledek ekonomické a ekologické bilance procesu skončil pozitivně. Naštěstí se všechny polymerní materiály vyznačují vysokým energetickým obsahem daným jejich chemickým složením, a tak vždy zbývá jako poslední možnost jejich zhodnocení energetické.
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. Oblíbeným omylem tradovaným v komunitě „zelených“ aktivistů je, že recyklovat se dá všechno. Realita je však taková, že recyklovat lze jen některé druhy plastového odpadu, pro které jsou splněny základní technické a ekonomické podmínky.
Čtěte také: Přehled ekologických zdrojů v ČR
Technologický odpad se recykluje ve zpracovatelských závodech již od počátků výroby a zpracování polymerů, tedy již od čtyřicátých let. Technologické odpady jsou buď přidávány přímo k primárnímu materiálu, nebo se z nich vyrábějí stejné výrobky, avšak v nižší kvalitativní třídě. V tomto případě jde vždy o primární recyklaci. Složitější je to již s recyklací průmyslového odpadu, zvláště pokud sestává z více druhů polymerů. Separace a čištění jednotlivých složek směsného plastového odpadu jsou operace technicky i ekonomicky náročné, a proto se primární recyklace jednotlivých materiálových složek nemusí vždy vyplácet. Jako příklad může sloužit průmyslový odpad z výroby automobilových přístrojových desek, kterým jsou výseky z otvorů pro přístroje a výdechy větrání. Přístrojové desky obvykle sestávají z nosné kostry z polypropylenového kompozitu, na kterou je vypěněna vrstva měkkého polyuretanu, krytá plastovou fólií. Recyklace tohoto průmyslového odpadu je technologicky složitá, a je tedy i na hraně ekonomické smysluplnosti.
Uživatelský odpad obyvatelstvo dobrovolně třídí z komunálního odpadu a tvoří ho především použité plastové obaly a plastové výrobky s kratší dobou životnosti. Materiálově sestává ze směsi komoditních plastů (tj. HDPE, LDPE, PP, PET, PS) s převažujícím podílem polyolefinů a malou příměsí konstrukčních plastů (ABS, PA, PBT, PC). Vzhledem k obrovskému objemu uživatelského plastového odpadu má jeho zhodnocení celospolečenský význam, ale zároveň představuje z hlediska technologie recyklace nejsložitější problém.
Prakticky jediným spolehlivým zdrojem informací o objemu produkce plastového odpadu jsou výkazy autorizované společnosti EKO-KOM, a. s. Předpokládejme, že plastový odpad z komunálního sběru tvoří téměř výhradně jednorázové plastové obaly. Zanedbáme tedy ostatní vysloužilé plastové výrobky, kterých je v uživatelském plastovém odpadu odhadem nejvýše několik hmotnostních procent. Podle výročního shrnutí EKO-KOM bylo na trh v ČR v roce 2018 uvedeno 1 187 087 tun obalů pro jedno použití, z čehož bylo 22 % obalů plastových, tj. 261 159 tun. Ze stejného zdroje vyplývá, že z tohoto množství bylo 67 %, tj. 174 977 tun, recyklováno.
Pro recyklaci PET lahví existuje řada postupů. Jednou cestou jsou postupy materiálové recyklace opět na materiál pro výrobu nápojových lahví označované jako B2B (bottle-to-bottle). Všechny postupy B2B jsou založeny na důkladném vyčištění suroviny (PET-flakes) a jejím následném zpracování v tavenině tak, aby nedocházelo ke štěpení řetězců PET. Zde je nezbytné zmínit, že PET na výrobu lahví musí mít poměrně vysokou střední molární hmotnost, tedy dlouhé řetězce, aby z něho vůbec šly použitelné lahve vyrobit. Mechanické vlastnosti PET (platí to i pro všechny ostatní polymery) jsou totiž strmě závislé na molární hmotnosti, a tedy délce řetězců polymeru. PET je silně náchylný k hydrolytickému štěpení řetězců při vysoké teplotě, při níž je v tavenině zpracováván.
Všechny procesy B2B využívají technologický krok, kterým je naopak střední molární hmotnost zpracovávaného PET zvýšena na hodnotu vhodnou pro výrobu lahví. Společným problémem všech postupů B2B jsou vysoké nároky na čistotu vstupní suroviny. Přednostně jsou technologiemi B2B zpracovávány čiré bezbarvé lahve. V České republice realizovala v roce 2005 firma Plastic Technologies and Products, s. r. o., v Jílovém u Prahy vlastní modifikovaný postup B2B založený na prodlužování řetězců PET reakcí s vícefunkčními silikony. Na Slovensku v Kolárově je od roku 2004 v provozu závod na B2B recyklaci společnosti Sledge Slovakia.
Velké objemy PET lahví jsou zpracovávány na vlákna. Plně postačující formou suroviny pro tento způsob recyklace je vytříděná a dobře vypraná drť odpadního PET. Roku 1993 zavedla společnost Wellman (Spijk, Nizozemsko) postup zpracování drti odpadního PET na střiž chráněný pod známkou Ecospun. Tímto postupem je možné získat střiž v kvalitě vyhovující i pro textilní zpracování na oděvy. Největší množství odpadního PET se však zpracovává na technické textilie, zvláště pak na ty netkané, a na vláknité výplně nacházející poměrně široké uplatnění jako čalounický materiál. Tyto výrobky se ve velké míře uplatňují ve vnitřní výbavě automobilů.
Polyetylenové fólie jsou tříděny podle barvy (bezbarvé a barevné) a přepracovány opět na materiál pro výrobu fólií (primární recyklace). Postup sestává z mletí fólií na nožových mlýnech, praní, sušení a zpracování extruzí na granulát. Extrudery musí být vybaveny filtrací taveniny, kde se zachytí zbytky nežádoucích příměsí.
Zpracování zbývající směsi plastů po vytřídění PET lahví a PE fólií je obtížnější. Recyklace polymerních směsí prostým míšením jejich taveniny nevede k požadovaným užitným vlastnostem výsledného materiálu. Termodynamicky podmíněná nemísitelnost naprosté většiny polymerů se projevuje separační tendencí polymerních složek směsi, což vede k hrubé fázové struktuře a nedobré adhezi mezi jednotlivými fázovými útvary. Výsledkem je pak špatná soudržnost materiálu, a tedy i nevyhovující mechanické vlastnosti. Degradativní změny polymerů navíc negativně ovlivňívlastnosti výsledného recyklátu.
Mechanické a estetické vlastnosti recyklátu směsi plastů významně omezují rozsah jeho aplikací na masivní dílce, které nahrazují dřevo nebo beton a nacházejí uplatnění především v pozemním, dopravním a vodním stavitelství a v zemědělství. V angličtině jsou tyto výrobky označovány jako „plastics lumber“, tedy doslova „plastové řezivo“. Vhodné české pojmenování tohoto druhu výrobků se doposud nenašlo. Aplikační možnosti směsných plastových recyklátů vyplývají z porovnání poměru jejich vlastností a objemové ceny s konkurenčními materiály. U řady aplikací hovoří tento poměr ve prospěch plastových recyklátů. Hlavní výhodou výrobků z recyklátů je jejich chemická a biologická odolnost, která je nesrovnatelně vyšší než odolnost klasických materiálů. Tím také odpadají jakékoliv nároky na povrchovou ochranu výrobků proti účinkům vody, povětrnosti a půdním mikroorganismům, což eliminuje náklady na údržbu v aplikaci. Nízká povrchová energie materiálu naopak neumožňuje jiný způsob barvení výrobků než ve hmotě a vzhledem k původu a charakteru suroviny jen v barevném sortimentu omezeném na tmavé odstíny.
Je zřejmé, že zlepšení mechanických vlastností recyklátu směsi plastů by podstatně rozšířilo jeho uplatnění i na výrobky s vyššími nároky na kvalitu, a tím i na dosažení vyšší prodejní ceny zpracovaného materiálu. Dobré mechanické vlastnosti směsí nemísitelných polymerů jsou podmíněny vysokou mezifázovou adhezí a co nejmenšími částicemi dispergované fáze. Separační tendence polymerních složek směsi je možné potlačit vytvořením vazeb (fyzikálních nebo chemických) na mezifázovém rozhraní (kompatibilizací). Výsledkem kompatibilizace je stabilizace vzniklé struktury materiálu. Tyto vazby se vytvářejí obvykle přídavkem další složky, tzv. kompatibilizátoru. V ÚMCH byl vyvinut a v provozním měřítku i otestován kooperativní kompatibilizační systém pro směsi polyolefinů se styrenovými plasty založený na synergické kombinaci styren-butadienového a etylen-propylenového kopolymeru s antidegradanty na bázi derivátů difenylaminu. Tento systém je zvláště účinný ve směsích degradačně poškozených plastů, které jsou jinak obtížně recyklovatelné. Výslednému recyklátu uděluje vysokou pevnost a houževnatost a vysokou termooxidační i fotooxidační odolnost, vyšší, než mají původní materiály.
Pro co nejúčinnější využití surovinového a energetického vkladu do panenského polymerního materiálu je předurčena fyzikální recyklace. Obecně je fyzikální (materiálová) recyklace založena na dodání tepelné a mechanické energie a aditiv (stabilizátorů, barviv, případně i plniv), nutných pro přetvoření odpadní suroviny na nový materiál s mechanickými i estetickými vlastnostmi blízkými panenskému polymeru. Může-li recyklát v dané oblasti nahradit v aplikační oblasti hodnotný panenský plast, tedy má-li požadovanou jakost, je ekonomická bilance této recyklace příznivá. Na operace čištění, separace cizích látek a zdrojů kontaminace, mletí a přetavení se spotřebuje přibližně 15 % ekvivalentní energie panenského materiálu. Ekonomický efekt recyklace se však strmě snižuje s omezováním praktického uplatnění recyklátu v důsledku jeho nižší kvality. Fyzikální recyklace zahrnuje procesy od mletí upotřebených výrobků přes následné tepelně-mechanické zpracování meliva na granulát po další zpracování obvyklými plastikářskými technologiemi.
Na znečištění nejsou naopak citlivé chemické procesy recyklace a některé procesy (např. metanolýza PET „PETREC“ fy DuPont) snášejí až 10 % nežádoucích příměsí. Chemický rozklad polykondenzátů účinkem vybraných nízkomolekulárních látek je souhrnně označován jako chemolýza. Tímto způsobem je možné recyklovat materiály na bázi polyamidů (PA), polyuretanů (PUR) a zvláště pak lineárních polyesterů, např. polyetylentereftalátu (PET) a polybutylentereftalátu (PBT). Podstatou chemolytického rozkladu je obrácení vratné polykondenzační reakce směrem k odbourávání monomerních jednotek z řetězců polymeru. Chemolýzou polykondenzátu je možné získat buď přímo monomerní, nebo oligomerní produkty vhodné (po nezbytném přečištění) k polykondenzaci nového polymeru.
Na chemolytickém procesu je také založeno zužitkování odpadního PET na suroviny pro chemickou výrobu jiných materiálů, např. bis-(hydroxybutyl)tereftalát pro výrobu polybutylentereftalátu (PBT), polyoly pro výrobu polyuretanů, nenasycené polyesterové pryskyřice pro výrobu reaktoplastů a další. Chemolýza je prakticky jediným efektivním způsobem recyklace odpadních PUR, které nelze pro jejich zesítění recyklovat fyzikálně. Takto získané polyoly lze využít pro přípravu nových PUR výrobků, avšak ne měkké pěny. Patentovány jsou postupy založené na hydrolýze (US 4 025 559, US 4 339 236), aminolýze (EP 1 149 862) či nejčastěji na glykolýze (US 3 983 087, US 4 044 046, US 5 684 054, CZ 301 686). Glykolyzní postupy jsou technologicky nejschůdnější. Hlavní nevýhodou je omezená aplikovatelnost produktů, tj. polyolů, pro jejich vysoké hydroxylové číslo pouze pro přípravu nových tuhých PUR pěn. Tato nevýhoda je částečně eliminována u procesu podle patentu CZ 302 362 založeného na rozkladu PUR tzv. bioreagentem připraveným z rostlinného oleje, nebo postupem tzv. split-phase glykolýzy (US 3 632 530, US 5 691 389).
Obecně lze říci, že co nejde recyklovat fyzikálně, jde recyklovat chemicky. Co nejde recyklovat chemicky, může být zhodnoceno surovinově (např. Zásadní překážky pro realizaci recyklace plastových odpadů lze rozdělit na ekonomické a ostatní. Ekonomika recyklačních provozů závisí na tržní ceně finálního produktu. Pokud se výrobní náklady na recyklaci blíží ceně produktu, je ekonomicky odpovědné na recyklaci zapomenout. Taková situace nastala např. Největší překážkou výstavby a provozu nových technologických zařízení pro recyklaci plastů je však příslušná legislativa jak na úrovni České republiky, tak na úrovni Evropské unie. Smrtící je pro realizaci nových postupů recyklace plastů kombinace platných zákonných omezení a povinností a pověstného „výkonu“ české státní správy. Splnění všech povinností nezbytných pro povolení výstavby technologické jednotky zabere celá léta a výjimkou není ani desetiletý proces, který nadto často končí zamítnutím. Pracně získaným povolením výstavby a samotnou realizací recyklačního závodu však martyrium podnikatele nekončí. Recyklační provoz je dále stíhán kontrolami ze strany státní správy, které se zaměřují na dodržování všech možných předpisů stran odpadů, dodržování emisních limitů, hygienických a bezpečnostních předpisů. Zvláště aktivně si pak při likvidaci podniků zaměřených na recyklaci plastů počínají „zelená“ občanská sdružení, která zásobují orgány státní správy hojnými stížnostmi. Žádnou podporu nenachází podnikání v recyklaci ani u místní samosprávy, které je naopak takový závod v katastru obce trnem v oku. Všechna tato tvrzení lze podložit konkrétními případy.
1) HDPE a LDPE jsou anglické akronymy pro vysokohustotní a nízkohustotní polyetylen (PE), PP je polypropylen, PS polystyren, PET polyetylentereftalát, ABS je akrylonitrilbutadienstyren, PA jsou polyamidy, PBT je polybutylentereftalát a PC je polykarbonát. 2) Český patent č. 293717, euroasijský patent No. 007627, US patent 7 638 595, kanadský patent č.
tags: #odborné #časopisy #o #odpadech