Recyklace a zneškodňování tuhých odpadů

Přednáška je zaměřena na problematiku nakládání s tuhým komunálním odpadem, jeho zneškodňování a možnosti a způsoby jeho využití. Seznamuje studenty se hlavními typy odpadů (odpad ze spotřeb - komunální odpad, obaly, odpad z automobilové dopravy, zdravotnický odpad, gastroodpad; nebezpečný odpad), s hierarchií nakládání s odpady (předcházením vzniku odpadů, přípravou pro znovuvyužití, oběhovým hospodářstvím), recyklací odpadů (nakládání s vytříděnými složkami KO, kompostování), energetickým využití odpadů (termické procesy, přeměna bioodpadu na bioplyn), odstranění odpadů (spalování, skládkování), biologicky rozložitelným odpadem.

Základní pojmy a legislativa

Podle zákona je odpad každá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl či povinnost se jí zbavit a přísluší do některé ze skupin odpadů. Rozlišujeme 2 základní kategorie odpadů - odpady nebezpečné a odpady ostatní. Právě nebezpečným odpadům je potřeba věnovat pozornost z pohledu ochrany životního prostředí a ochrany zdraví lidí.

Nebezpečným odpadem je odpad uvedený v Seznamu nebezpečných odpadů v právním předpisu nebo jakýkoliv jiný odpad vykazující jednu nebo více nebezpečných vlastností. Nebezpečné vlastnosti odpadu jsou: výbušnost, oxidační schopnost, vysoká hořlavost, dráždivost, škodlivost zdraví, toxicita, karcinogenita, žíravost, infekčnost, teratogenita, mutagenita, schopnost uvolňovat vysoce toxické plyny ve styku s vodou, vzduchem nebo s kyselinami, schopnost uvolňovat nebezpečné látky do životního prostředí při nebo po jejich odstraňovaní a ekotoxicita. Hodnocení nebezpečných vlastností odpadu může provádět ze zákona o odpadech pouze osoba pověřená ministrem.

Nakládání s odpady v České republice se řídí zákonem o odpadech a prováděcími vyhláškami Ministerstva životního prostředí. Tyto předpisy stanovují požadavky na sběr, přepravu, zpracování, využívání a odstraňování odpadů, včetně nebezpečných odpadů.

Vyhláška č. 273/2021 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, stanovuje požadavky na provozní řády a deníky zařízení pro nakládání s odpady, limity pro obsah škodlivin v odpadech využívaných k zasypávání a další specifické požadavky.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Komunální odpady

Zahrnují odpady z domácností, smetí z ulic a odpady menších provozů. Jedná se o tzv. směsný komunální odpad. Složení smetí je různorodé a určené typem sídliště.

Zdravotní rizika plynoucí z pevných odpadů jsou dané způsobem shromažďování, odvozu, konečné likvidace a hlavně složením. Pevné odpady se až na výjimky odváží a ukládají na skládky.

Skládky jsou zdrojem znečištění ovzduší, jelikož často dochází k samovznícení hořlavých látek a produkci dýmu a zápachu, v suchých letních měsících je povrch skládek zdrojem prašnosti. Skládky jsou vhodným prostředím pro rozmnožování hlodavců - potkani, myši a hmyz. Hlodavci a létající hmyz jsou pasivními přenašeči původců různých nákaz. Hmyz přenáší hlavně původce střevních a kožních hnisavých onemocnění, mouchy mohou pasivně přenášet zárodky virových a parazitárních onemocnění.

Rozmnožování hlodavců a hmyzu se dá omezit způsobem skladování a opatřeními z oblasti desinfekce a deratizace. Prevence uvedených rizik je možná použitím jiných metod likvidace odpadů - kompostování, resp. průmyslová fermentace, prosté spalování ve spalovnách nebo spalováním za vysokých teplot.

Energetické využití odpadů

Každý odpad v sobě skrývá potenciál ve formě chemicky vázané energie, která se dá vhodnými postupy proměnit na energii elektrickou a tepelnou. Díky moderním technologiím je takovéto zpracování odpadů vůči okolnímu životnímu prostředí šetrné a bezpečné.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Samotný technologický proces energetického využití odpadů je složitý a probíhá v několika etapách:

1. Důkladná kontrola kvality a druhu odpadu, evidence odpadů podle kategorie.
2. Bezpečné umístění odpadů do skladů (bunkr pevných odpadů, sklad odpadů pro menší kusové zásilky - sudy, barely, IBC kontejnery, zásobníky kapalných odpadů atd.).
3. Definování správného a bezpečného způsobu likvidace ‑ z tohoto důvodu je důležité, aby dodavatel detailně deklaroval složení a způsob vzniku odpadu.
4. Samotný proces energetického využití odpadů.

Výstupem energetického zpracování odpadů je: teplo (pára nebo horká voda), elektrická energie, malá část pevných zabezpečených produktů (popel struska, popílek - cca 1/10 vstupního množství odpadů), odseparovaný železný šrot a kovy k dalšímu využití, spaliny, které jsou po důkladném vyčištění odváděny do komína.

Do zařízení je přijímán průmyslový a nebezpečný odpad v různé formě - od kusového, pastovitého až po odpad v kapalném stavu. Odpady jsou dodávány v obalech a nádobách odpovídajících fyzikálnímu stavu a druhu odpadu.

Pevné a kusové odpady jsou dodávány v kontejnerech různých objemů. Pastovité a kapalné odpady jsou dodávány v barelech, sudech a větší objemy kapalných odpadů jsou dodávány v autocisternách.

Odpady ze zdravotnictví a veterinární péče, jež by mohly být infekční, jsou dodávány v jednorázových uzavřených plastových nebo papírových obalech (spalitelných).

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Je spalování odpadů ekologické? Spalování a energetické využívání nebezpečných a průmyslových odpadů lze bez obav pokládat za jeden z nejbezpečnějších způsobů odstraňování odpadů.

Dnešní spalovny jsou označovány termínem "zařízení na energetické využívání odpadů" (zkráceně "ZEVO") nebo anglicky "waste to energy". Spálením materiálu se definitivně zbavujeme možnosti ho znovu využít, recyklovat či kompostovat. A pokud bychom chtěli spálený materiál nahradit, tak spotřebujeme větší množství energie, než které získáme ze spalovny jeho spálením.

Jeffrey Morris ve studii "Comparative LCAs for Curbside Recycling Versus Either Landfilling or Incineration with Energy Recovery" porovnal energetické úspory dosažené spalováním odpadů ve srovnání s jejich recyklací. Výsledky ukázaly, že v případě různých odpadů z papíru se recyklací získá 2,4krát až 7krát více energie než jejich spálením. V případě plastů je rozdíl ještě markantnější. Recyklace plastů ušetří 10krát až 26krát více energie než spalovny.

Spalování odpadů se projevuje ve vyšších poplatcích obyvatel za odpady i v částkách, které na jejich provoz doplácejí města ze svých rozpočtů. Aby se drahá spalovna odpadů zaplatila, musí ji vlastník neustále zásobovat odpady, čím méně odpadů totiž pálí, tím je jejich likvidace dražší. Touto cestou spalovna brání recyklaci odpadů, která je ekonomicky i ekologicky šetrnější.

Zpracování a likvidace odpadů

Zpracování odpadů zahrnuje: detoxikaci rozkladem toxických složek (např. chlorovaných uhlovodíků, kontaminovaných organických rozpouštědel, odpadních vod obsahujících těžké kovy nebo kyanidy či chromany pocházející z galvanického zpracování kovů). Kyanidové odpady se např. regenerují fyzikálně chemickými metodami (např. srážením - odstranění rozpustných látek ve formě nerozpustných kalů). snížení toxicity nebo nebezpečnosti odpadů a zmenšení objemu odpadů.

Některé odpady, jako např. výbušniny nebo tlakové lahve s plyny, vyžadují specifické zacházení. Pokud nelze odpady (např. Spalování nebezpečných odpadůSpalování nebezpečných odpadů závisí na teplotě a době zdržení ve spalovacím prostoru. Spalování je nejvýhodnějším způsobem jejich rozkladu. Některé roztoky se shromažďují a odesílají ke spalování. Organické odpady lze bez nebezpečí odstraňovat společně s komunálními odpady nebo spalovat. Celkový obsah chloru nemá být vyšší než 5%. Spalování nebezpečných odpadů má být hospodárnější a méně znečišťující životní prostředí (teplota nad 800°C).

Při spalování odpadů vznikají z různých organických látek, hlavně plastů, polycyklické aromatické uhlovodíky, polychlorované bifenyly, ale také dibenzofurany a dioxiny. Ty se vyznačují značnou termostabilitou a k rozbití jejich molekuly jsou potřeba teploty okolo 1300 °C.

Zařízení pro spalování odpadů zahrnují: Roštové pece: Většina spaloven má ohniště vybavené rošty, na nichž se odpady spalují. Rotační pece: V rotačních pecích se nacházejí válce, které se pomalu otáčejí a tím zajišťují míšení odpadů (univerzální využití). Vhodné pro spalování zbytků barev a laků. Etážové pece: Pec má tvar stojatého válce, rozděleného na etáže. Vhodné pro spalování kalů a odpadů s vysokou vlhkostí. Pece s fluidní vrstvou: Odpad se vhání do pece, kde je udržován ve vrstvě ve vznosu.

Spalování odpadů má několik výhod: Rychlý způsob odstranění odpadů. Účinnější snížení objemu odpadů než kompostováním nebo skládkováním.

Nicméně, spalování odpadů má i nevýhody: Po spálení tvoří 25 až 40% hmotn. původního odpadu. Odpady jsou nejméně čistým druhem paliva. Obsahují více těžkých kovů než uhlí. Spalovny odpadů zatěžují životní prostředí celou řadou škodlivin. K nejčastěji skloňovaným patří dioxiny. Vznikají mimo jiné při spalování chlorovaných látek (např. PVC, halogenovaných rozpouštědel atd.). Poškozují imunitní a hormonální systém člověka a nejtoxičtější z nich je dokonce rakovinotvorný. Toxické látky se ze spaloven do životního prostředí dostávají nejen v emisích do ovzduší, ale obsahují je i odpadní vody anebo odpad produkovaný spalovnou. Popílek zachycený na filtrech kouřových plynů je většinou toxickým odpadem a představuje zhruba tři procenta z původní hmotnosti tuhých odpadů, které projdou pecí spalovny. Dohromady s popelem a struskou je to pak zhruba třetina původní hmotnosti odpadů zpracovaných spalovnou.

Alternativní metody zpracování odpadů

Stabilizace/solidifikace (S/S technologie)

Stabilizace/solidifikace, někdy označovaná jako S/S technologie, není nutné pokládat za mezní řešení otázky nakládání s odpady. Cílem je fixace škodlivin v matrici vytvořené anorganickou nebo organickou inertní látkou. Škodlivé složky solidifkačního média chemicky reagují nebo s nimi vytvářejí směsi. Solidifikované odpady jsou stabilní ve vzduchu i pod vodou. Mezi používané materiály patří hydraulická pojiva (cementy, struskoportlandské a struskové cementy a speciální rychlovazné cementy). Nevýhodou je zvýšení původního objemu odpadu až na dvojnásobek.

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. Vzniklý produkt má vysokou odolností proti působení vody a výrazně se zmenšuje objem odpadů. Pro fixaci popílku ze spalování, na sklo, je nutno přidat sklotvorné látky, např.odpadové sklo.

Při solidifikaci odpadů se používají různé technologie. Jednou z vhodných technologií je solidifikace odpadů ve Francii. Molekuly se sorbují na organickou látku a druhý na cementovou matrici. Nevýhodou je malá korozivní odolnost.

Kompostování

Kompostování je biologický proces rozkladu organických materiálů pomocí mikroorganismů za přístupu kyslíku, který slouží jako živina a zdroj energie. Dochází k hydrolýze bílkovin, sacharidů a tuků. Při kompostování vzniká oxid uhličitý, voda a teplo (samoohřev).

V průběhu kompostování probíhají tři fáze: V 1. fázi se rozvíjejí bakterie, ve 2. fázi termofilní bakterie a aktinomycety a ve 3. fázi přežívají pouze termofilní organismy. Zvýšená teplota kompostů napomáhá k rozkladu xenobiotických látek. V termofilní fázi rozkladu se hodnota pH postupně zvyšuje na 8,5, takže kompost má alkalickou reakci příznivou pro kyselé půdy.

Pro správný průběh kompostování je nutné zajistit dostatek vody a kyslíku, vhodnou teplotu a přítomnost mikroorganismů. Vznikající amoniak může v půdě působit odumírání kořínků rostlin, proto musí být dostatečně oxidován. K urychlení a optimalizaci kompostování se používají tepelně izolované boxy, kontejnery, tunely, věže nebo bubny s regulací teploty a biofiltry na čištění odpadních plynů. Důležité je zapracování nebezpečných odpadů do půdy a enzymatické systémy.

Bioremediace

Bioremediace využívá biologické procesy a enzymatické systémy k degradaci, transformaci nebo imobilizaci nebezpečných chemikálií. Enzymatické extrakty získané z mikroorganismů mohou např. rozložit molekuly na méně toxické a vůči rozkladu méně odolné produkty.

Mechanicko-biologická úprava (MBÚ)

Mechanicko-biologická úprava (MBÚ) se používá pro úpravu směsných komunálních odpadů a biologických složek. Cílem je snížení obsahu organického uhlíku na minimum. Tato metoda může zakoncentrovat těžké kovy v zachycovaném popílku.

Skládkování

Skládkování je metoda odstraňování odpadů, která je však nutné pokládat za mezní řešení otázky nakládání s odpady. Nedostatek půdy pro skládkování neupravených odpadů vede k nutnosti regulačních opatření týkající se skládkování odpadů (zábor zemědělské půdy a její rekultivaci).

Tuhá alternativní paliva (TAP)

Tuhá alternativní paliva (TAP) jsou alternativní řešení pro zajištění energie v podobě tepla namísto běžně využívaných primárních zdrojů, jako je například uhlí či plyn. TAP se vyrábějí z různých typů odpadu, musí splňovat přísné normy a jsou ošetřeny příslušnou legislativou.

Cementárny pomáhají odstraňovat staré ekologické zátěže v podobě kalů, které byly dlouhá léta ukládány v tzv. kalových rybnících. Zpracování a využití odpadu formou TAP není považováno za recyklaci odpadu, jedná se o tzv. energetické využití odpadu. Z hlediska hierarchie odpadu se ale jedná o udržitelnější metodu jeho využití než při ukládání odpadu na skládku.

Využívání odpadu formou tuhých alternativních paliv je ekologičtější variantou než jejich skládkování. Úplně nejlepší možností ale je, pokud se snažíme vzniku odpadu předcházet.

tags: #recyklace #a #zneskodňování #tuhých #odpadů

Oblíbené příspěvky:

• Jak snížit emise auta
• Charakteristika barokní malby
• Royal Fashion Prsten
• Udržitelná dovolená
• Úspěšná obhajoba - rady