Recyklace komunálních odpadů: Procesy a výzvy

Obecně je známo, že skládkování či běžné spalování patří mezi nejméně vhodné způsoby nakládání s odpady. V České republice nyní podle statistik ČSÚ za rok 2020 materiálově využíváme přibližně 35 % komunálních odpadů a na skládkách končí asi 49 % komunálních odpadů. Abychom mohli v roce 2035 zcela odstoupit od skládkování komunálních odpadů, je potřeba už nyní začít významně měnit odpadové hospodářství.

Recyklace komunálních odpadů však není jednoduchá. Na vině je jeho obsahová a kvalitativní nestálost. Procesy chemické recyklace ale dokážou zpracovat i tyto druhy odpadu.

Chemická recyklace: Pokročilá recyklace plastů

Chemická recyklace, nazývaná také pokročilá recyklace plastů, označuje několik různých technologií, které přeměňují použité plasty na jejich základní stavební prvky, speciální polymery, suroviny pro nové plasty, paliva, vosky a další cenné produkty. Tak uvádí pojem chemická recyklace Americká rada pro chemické látky (ACC).

Mezi základní druhy chemické recyklace patří termochemická recyklace - pyrolýza, plazmatická recyklace - zplyňování plastů a chemická recyklace - solvolýza - rozpouštění chemikáliemi.

Možnosti chemické recyklace

Největší výhodou technologie chemické recyklace je možnost recyklace plastů, které jsou v jiných podmínkách jen obtížně recyklovatelné, případně nerecyklovatelné. Týká se to zejména kompozitních materiálů či komunálního odpadu obecně.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Technické řešení termochemické recyklace umožňuje zpracovat široké spektrum odpadních plastů ve směsi, kde výsledkem je kapalný produkt stabilní požadované kvality.

Úspora zdrojů a snížení uhlíkové stopy

Tato technologie nabízí možnost, která na současném trhu chybí, přičemž pomáhá šetřit cenné zdroje a funguje na principu oběhového hospodářství.

„Akumulace enormního množství plastového odpadu produkovaného po celém světě má negativní dopady na životní prostředí. Termochemická recyklace plastového odpadu by mohla hrát důležitou roli při přeměně tohoto odpadu na ekonomicky cenné uhlovodíky, které lze v petrochemickém průmyslu použít buď jako palivo, nebo jako vstupní surovinu. Vždy se však jedná o náhradu fosilních zdrojů a výrazné snížení uhlíkové stopy až na 40 % oproti obdobnému využití a zpracování ropy,“ uvádí Doc. RNDr. Miloslav Bačiak Ph.D., expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s.

Z odpadů nové plasty použitelné při styku s potravinami

„Procesy chemické recyklace umožňují využít odpadní plasty jako suroviny pro výrobu nových plastů či chemikálií. Skvělou zprávou je, že jejich kvalita je shodná s úrovní kvality při výrobě z původních zdrojů. To znamená, že je lze využít i pro výrobu plastů užívaných v potravinářství,“ vysvětluje Ing. Jaroslav Suchý ze Svazu chemického průmyslu ČR.

Procesy chemické recyklace jsou schopné zpracovávat kontaminovaný a/nebo směsný plastový odpad, který nelze recyklovat mechanickou recyklací nebo rozpouštěním.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Chemická recyklace zachytí zdraví poškozující látky

„Další výhodou je, že pomocí chemické recyklace je možné zachytit a oddělit tzv. látky vzbuzujících mimořádné obavy, které mohou být přítomny v plastických hmotách na konci životnosti,“ připomíná Jaroslav Suchý.

Látky, které mohou mít velmi závažné dopady na zdraví člověka a životní prostředí, lze identifikovat jako látky vzbuzující mimořádné obavy (SVHC). Jedná se především o látky karcinogenní, mutagenní nebo toxické pro reprodukci, jakož i látky s perzistentními a bioakumulativními vlastnostmi.

Překážky pro zavádění chemické recyklace

• Chybí podpora cirkulárního hospodaření s plasty a výraznější snaha o udržitelnost v této oblasti
• Chybí podpora recyklačního trhu
• Vyšší energetická náročnost
• Vyšší vstupní náklady
• Nejasná legislativa

Chemická recyklace součástí oběhového hospodářství

Na plasty se často pohlíží jednostranně jako na nepřítele životního prostředí. Tyto materiály však mají nepostradatelné vlastnosti, bez kterých se v dnešním světě jen těžko obejdeme. Jejich účinnou recyklací lze naplnit principy cirkulárního hospodářství.

Technologie zvané pyrolýza, plazmatická recyklace či solvolýza jsou považovány za technologie tzv. „chemické recyklace“ v rámci kategorie materiálová recyklace, a vhodně doplňují technologie tzv. „mechanické recyklace“ (výroba nových PET lahví z použitých PET lahví, výroba plastových plotů či střešních tašek z recyklátu apod.).

Chemická recyklace má potenciál

„Termochemická recyklace pevného plastového odpadu je zásadní příležitostí ke snížení znečištění moří a půdy a umožnění začlenění principu oběhového hospodářství do dnešní společnosti,“ říká RNDr.Radek Hořeňovský, předseda klastruWASTen a dodává: „Kromě uvědomělého chování a moderního designu produktu - „design for recyclate“, je klíčovou výzvou identifikace předních recyklačních technologií, minimalizující potenciál globálního oteplování v průmyslově relevantním kontextu. Technologie termochemické recyklace mohou být na špičce díky své spolehlivosti, bezpečnosti, ohleduplnosti k životnímu prostředí a smysluplné ekonomice provozu. Mohou být podstatnými prvky v realizaci potenciálního snížení emisí skleníkových plynů o více než 100 milionů tun CO2.“

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

Článek vznikl za podpory klastru Wasten. Klastr WASTen byl založen dne 23. 12. 2015 jako zapsaný spolek.

Složení SKO v České republice

Složení SKO v České republice pravidelně sleduje společnost EKO-KOM. Poslední údaje z roku 2020 ukazují, že podíl kovů, skla a nápojového kartonu dosahuje v průměru 6,9 % hmotnosti SKO. Plastů je sice v průměru 10,1 %, ale jiná data společnosti EKO-KOM ukazují, že například dobře recyklovatelného PET je v SKO už pouze cca 1 %.

Z prováděcího rozhodnutí Komise (EU) 2021/1752, kterým se stanovují pravidla ke směrnici Evropského parlamentu a Rady (EU) 2019/904 o snížení jednorázových plastů vč. odpadu z plastových nápojových lahví na jedno použití, jednoznačně vyplývá, že do cíle podílu vytříděného odpadu z plastových výrobků na jedno použití lze započítat pouze množství získané v rámci tříděného sběru. Množství plastových lahví získaných z dotřiďování směsného komunálního odpadu tedy nemůže být do plnění tohoto cíle započteno.

Z celkového množství plastů, které občané odevzdají do žlutých nádob je skutečně materiálově využita jen jejich malá část. Celková účinnost dotřiďování plastů dosáhla podle údajů EKO-KOM v roce 2020 pouhých 28 % a dlouhodobě klesá. Valná většina v ČR sesbíraných plastů byla využita energeticky nebo skládkována, přičemž podíl skládkování roste a v roce 2018 byl přibližně třetinový.

Pyrolýza

Na čem je založena technologie a jaké nabízí výhody recyklace plastového komunálního odpadu pyrolýzou? Pyrolýza je termický proces, který působením tepla rozkládá organické látky bez přístupu kyslíku. Jedná se o fyzikálně-chemický děj, řadící se mezi technologie, které působí na odpad teplotou, která přesahuje mez jeho chemické stability.

Suroviny pro výrobu získané recyklací

Produkce plastů neustále roste. Fenoménem zejména poslední doby je však nedostatek materiálu. Otázka recyklace tak ještě více nabývá na významu. Evropa však zdaleka nedisponuje potřebnou mírou recyklačních kapacit.

„Termochemická recyklace plastového odpadu je uznávanou terciární, nebo recyklační cestou suroviny, při které se plastové odpadní materiály zpracovávají zpět na výrobu základních petrochemikálií, které lze použít jako surovinu pro výrobu primárního plastu, nebo rafinovaných paliv,“ vysvětluje RNDr. Radek Hořeňovský, předseda klastruWASTen.

Šance pro komunální odpad

Ačkoli mechanická recyklace vysoce převyšuje ostatní používané recyklační metody, nedokáže si efektivně poradit s plastovým komunálním odpadem. Problematická je různorodost použitých materiálů i omezení při opakované recyklaci u většiny plastů. Pro chemickou recyklaci tyto aspekty nepředstavují problém.

Nové plasty nebo rafinovaná paliva z plastových komunálních odpadů

Polyethylen ve všech formách (HDPE, LDPE, LLDPE) je hlavní složkou plastového komunálního odpadu. Vedle majoritní kapalné frakce po termochemické recyklaci plastů je jejím vedlejším produktem frakce plynná, tedy směs plynů.

„Získaná kapalná frakce má velký potenciál recyklovat zpět do petrochemického průmyslu jako surovina pro výrobu nových plastů, nebo výrobu rafinovaných paliv,“ dodává Radek Hořeňovský.

Výtěžky a vlastnosti konečného kapalného produktu termochemické recyklace závisí na složení plastového odpadu.

Požadovaných vlastností konečných produktů lze dosáhnout odpovídajícím smícháním plastových odpadů. Není to však někdy dosažitelné technicky, nebo i ekonomicky. Sofistikované technické řešení současných technologií termochemické recyklace však umožňuje zpracovat široké spektrum odpadních plastů ve směsi a výsledkem je kapalný produkt stabilní požadované kvality.

Výhody zpracování pyrolýzou

V Evropě je v současné době recyklováno přibližně asi jen 10 % plastového odpadu, a to většinou mechanickou recyklací. Metody termochemické recyklace by mohly podíl recyklace odpadních plastů významně zvýšit.

Na rozdíl od mechanické recyklace dokáže metoda termochemické recyklace zpracovat i směsi odpadních plastů. Kompozitní materiály, které by za běžných podmínek skončily na skládce nebo ve spalovně, mohou být recyklovány právě termochemicky.

Význam termochemické recyklace spočívá zejména v enviromentální rovině, protože tvoří ekologickou alternativu k metodám běžného spalování a neefektivnímu skládkování.

Článek vznikl za podpory klastru Wasten. Klastr WASTen byl založen dne 23. 12. 2015 jako zapsaný spolek.

Směsný komunální odpad (SKO)

Zjednodušeně můžeme komunální odpady rozdělit na směsný komunální odpad a tříděný odpad. Směsný komunální odpad (SKO) nelze dále vytřídit a končí na skládce nebo v zařízení pro energetické využití odpadů (ZEVO).

S ohledem na ochranu životního prostředí a šetření primárních zdrojů je nevyhnutelné se snažit o minimalizaci produkce všech druhů odpadů bez ohledu na to, zda je lze recyklovat.

Termické zpracování odpadů (spalování)

Ochrana lidského zdraví a šetrnost k životnímu prostředí jsou základními požadavky při posuzování vhodnosti způsobů využívání odpadů. Spalování odpadů jako technologický proces má více jak stoletou tradici, zatímco však tehdejším cílem bylo odpady především hygienicky odstranit, je v současné době při termickém zpracování odpadů využíván i jejich energetický a materiálový potenciál.

Dnes představuje energetické využívání odpadů hospodárnou alternativu k fosilním palivům a spalování komunálních odpadů spolu s jejich látkovým využitím nejvýznamnější způsob využití odpadů, který je schopen zajistit v reálném čase a místě minimalizaci jeho objemu. Energetickým využíváním odpadů se získává elektřina a teplo a dochází rovněž ke snižování množství vypouštěných skleníkových plynů.

Důvody pro energetické využívání odpadů:

• Odpad je ideální náhradou přírodních neobnovitelných zdrojů - směsný komunální odpad dosahuje výhřevnosti hnědého uhlí
• ČR dlouhodobě neplní požadované limity EU pro omezování množství skládkovaných biologicky rozložitelných odpadů
• ČR významně zaostává za vyspělými evropskými státy ve využívání odpadů jako zdroje energie
• Energetické využívání spalitelných odpadů, které nelze látkově využívat, vyhovuje všestranným nárokům kladeným na ochranu životního prostředí
• Energetickým využíváním dojde ke snížení dovozní závislosti na primárních energetických zdrojích (zemní plyn, ropa)

Energetické využívání odpadů zaujímá v hierarchii nakládání s odpady až čtvrté místo. Vždy je kladen důraz především na předcházení jeho vzniku, opětovné či materiálové využití. Zařízení EVO Komořany předpokládá využití těch odpadů, které zůstanou po vytřídění tzv. využitelných složek komunálních odpadů a nelze je již jinak, tzn. materiálově využít a v současné době jsou ukládány na skládky.

V České republice vyprodukujeme dle dostupných dat MŽP ČR z roku 2021 přibližně 5,9 mil. tun komunálního odpadu ročně. Z tohoto množství se přibližně 50 % uloží na skládky, 38 % využije materiálně a pouhých 12 % energeticky. Rozvinuté země Evropy, k nimž bychom se chtěli přiblížit, odpady recyklují, zbytek energeticky využívají a skládkují minimálně.

Recyklace odpadů a materiálové využití

Recyklace odpadů a materiálové využití je cestou úspory primárních surovin, a tedy ekologického chování. Toto téma hýbe evropskou i národní legislativou, pojmy „cirkulární ekonomika“, česky „oběhové hospodářství“, jsou všudypřítomné.

Abychom zjistili, které odpady jsou vhodné pro recyklaci, zda pro ně máme vyhovující technologie a zda jsou produkty vzniklé jejich zpracováním žádané na trhu, musíme se na různé druhy průmyslových odpadů podívat komplexně. Stále platí, že nejlepší odpad je ten, který nevznikne. Legislativa to označuje jako předcházení vzniku odpadů, známý je také pojem „vedlejší produkt“, který lze v některých případech s úspěchem použít. Vzniklé odpady se mají především opětovně používat, je-li to možné, nebo recyklovat a vytvářet z nich nové výrobky.

Zpracování odpadů

Podívejme se na jednotlivé technologie zpracování odpadů. Ty jsou definovány v zákoně o odpadech v příloze č. 2, katalogu činností:

• mechanické úpravy - demontáž, drcení, dělení, třídění, lisování odpadů
• biologické úpravy - biodegradace, bioplynové stanice, kompostování
• chemické, fyzikálně-chemické úpravy - biodegradace, stabilizace, solidifikace, deemulgace, regenerace kyselin a zásad, rozpouštědel
• termické úpravy - tavení skla, kovů, natavování plastů (pro regranulaci).

Závěrem

Z uvedených příkladů vyplývá:
Recyklace se vyplatí ve chvíli, kdy je vstupující odpadní surovina jednodruhová a ve větších objemech (kovy, papír, plasty apod.).
Recyklace se vyplatí, pokud získaná složka je dostatečně cenná (elektroodpady - drahé kovy).
Recyklace se vyplatí tam, kde výsledek vede k náhradě primární suroviny (např. textilie, které lze zpracovat v takové ceně a kvalitě, aby konkurovala primární surovině).

Zároveň bohužel často platí, že nejdražší výrobek je z recyklátu, protože celý proces od získání odpadu, jeho přepravy, zpracování, třídění a další úpravy končí zjištěním, že sekundární surovina je kvalitativně horší a dražší než primární. Procesní postupy jsou také často nákladnější než výroba primárních surovin. A nakonec je problém najít využití pro vytříděné odpady, jejichž část končí ve spalovnách; těch však není dostatek a jejich provozovatelé některý z těchto vytříděných odpadů ani nechtějí. Cementárny kvůli kontaminaci výrobků, spalovny kvůli nevyhovující výhřevnosti.

V České republice v současné době není dostatek finálních zpracovatelských technologií a především využití recyklovaných surovin ve výrobě resp. tak, aby to bylo ekonomicky rozumné.

Stát nastavil podmínky využití pro složky komunálních odpadů, určil procento jejich sběru (vytřídění) a využití. Nastavil tedy kvóty pro plnění této povinnosti, jejich využití však nezajistil. Stát nevlastní technologie ani pro úpravu odpadů, ani pro finální využití. Dalšími zákonnými podmínkami nastavuje povinnosti i pro firmy a opět nezajistí podmínky pro jejich snadnější využití, když už ne technologické, tak alespoň legislativní.

Tabulka - kapacity zařízení pro nakládání s odpady

tags: #recyklace #komunalnich #odpadu #proces

Oblíbené příspěvky:

• Kontejnery Bystřice p. H.
• Dopady znečištění ovzduší
• Zvonice v Kořenově
• Výroba koše na tříděný odpad
• Recenze odpadkového koše UH Dust