Spalovna nebezpečných odpadů: Technologie a Souvislosti

Spalovna odpadů je v české legislativě definována jako zařízení pro energetické využití odpadů, zkracované jako ZEVO. Všeobecně takové zařízení sestává z místa, kde dochází k příjmu, uskladnění a kontrole obsahu odpadu, dále ze spalovacího zařízení (pece) a z centra pro distribuci získané energie.

Technologie Spalování Odpadů

Spalovací zařízení a technologie na nich použité se liší dle druhu odpadu, který je v nich spalován. Tyto podmínky zahrnují především dostatečný přísun kyslíku, který zajistí, že hlavními produkty spalování jsou vodní pára, dusík, oxid uhličitý a kyslík. V závislosti na složení odpadů a dodržení optimálních podmínek se tvoří spaliny obsahující navíc další sloučeniny, jako oxid uhelnatý, oxidy dusíku, oxid siřičitý.

V přímém srovnání spaloven odpadů s tradičním spalováním fosilních paliv byl zjištěn nárůst emisí NOx o víc jak polovinu, což vede k vyšší možné tvorbě kyselých dešťů a fotochemického smogu (chemického znečištění atmosféry). Z hlediska celkového vlivu na globální oteplování je spalování odpadu považováno za srovnatelné s použitím zemního plynu. Vedle spalin se při spalování tvoří popílek, který je lehký a musí být ze spalin oddělen kvůli případným negativním dopadům na zdraví při vdechnutí, a tuhý (ložový) popel, který je bohatý především na těžké kovy, ale i železo, které může být dále využito v metalurgickém průmyslu.

Hlavním principem spalování odpadů ovšem zůstává využití odpadů k zisku elektrické energie a tepla při současném zmenšení celkového objemu a hmotnosti odpadu.

Skládkování vs. Spalování: Porovnání Dopadů na Životní Prostředí

Hlavním produktem skládkování odpadu jsou skládkové plyny a výluhy. Výluhy jsou kapaliny bohaté na širokou škálu znečišťujících látek, jako například organické sloučeniny a těžké kovy, které jsou pro člověka i životní prostředí jedovaté a mohou vést až k rakovině. Výluhy se sbírají pomocí tzv. drenážního systému a jsou čištěny ve k tomu určených čistírnách odpadních vod, nebo použity ke zkrápění skládky, aby nedošlo ke vzniku požáru.

Čtěte také: Spalovna nebezpečných odpadů

Rizika skládkování jsou spojena s dlouhodobým provozem skládek a možnými poškozeními, jejichž pravděpodobnost s časem narůstá. To může způsobit například únik různých výluhů ze skládkovaných odpadů nebo tvoření a únik skládkových plynů do ovzduší. Celkový životní cyklus skládek, který může být delší než 1000 let, ovlivňuje výsledky analýzy jejich životního cyklu (LCA, z anglického „life cycle assessment“).

Analýza LCA představuje posouzení vlivu vybraného produktu nebo procesu na životní prostředí, protože zohledňuje výrobu (včetně zdroje surovin), užití a také konečné zpracování odpadu, včetně energetické náročnosti a emisí nebezpečných látek do ovzduší, půdy a vody. V přímém porovnání celkového dopadu na životní prostředí pomocí metody LCA dosahuje skládkování v kontextu České republiky horších výsledků než spalování odpadů, a to vůbec nejhorších výsledků ze všech porovnávaných možností nakládání s odpady.

Tato studie dále ukazuje, že dopad na životní prostředí je možné zmírnit využitím skládkových plynů k zisku elektrické energie, je to ale pouze dodatečný zisk energie, který snižuje celkový výsledek, avšak neřeší primární problémy spojené především s celkovým životním cyklem skládek. Z hlediska životního prostředí jsou moderní spalovny často považovány za lepší volbu než skládkování, zejména pokud je spalování odpadu správně řízeno a vybaveno technologiemi na snižování znečišťujících látek (emisí) ve spalinách.

Skládkování popílku je stále nevyhnutelné, ale spojením obou metod, tedy nejprve spálením na popílek a pak jeho skládkováním, snižujeme celkový objem odpadů a získáváme energii v podobě elektřiny a tepla.

Kritický Pohled na Spalování Odpadů

Spalovny odpadů jsou stále prezentovány jako zázračné stroje na zpracování odpadů. Lidé postavení před rozhodnutí, co dělat s odpady (politici či úředníci), často po spalovně sáhnou jako po jednoduchém řešení pro ně složitého problému. Odpad na jedné straně do spalovny vjede a po spálení zbyde, považte, jen třetina jeho původní hmotnosti. Často už ale nevidíme, kam se poděje ten zbytek. Spalovna pracuje v podstatě jako chemický reaktor při teplotách od 600 do 1600 stupňů Celsia.

Čtěte také: Simulátor spalování odpadu

Odpad v ní nemizí, jenom se mění chemické složení a toxicita spalovaných látek. Energie, kterou získáme spálením odpadů, je navíc pouze zlomkem původní energie, vložené do výroby toho, co nyní pálíme. Ve spalovně se zhodnotí 17 - 22 % energie uložené v odpadech. Účinnost moderních elektráren je 40 - 70 %. Kvalitní recyklací odpadů můžeme získat (či chcete-li ušetřit) více energie. "Mluvit o pálení směsného odpadu jako o jeho termickém využití je návratem do 19. století," říká Paul Connett, profesor chemie ze St.

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.

Pro ilustraci toho, jak spalovny odpadů zatěžují své okolí dioxiny, nám může posloužit naše nejmladší spalovna, ZEVO Chotíkov, která začala fungovat "teprve" v roce 2016 (v plném provozu od roku 2019) a má tudíž k dispozici nejmodernější technologie a splňuje zároveň všechny zákonem dané podmínky, včetně limitů pro vypouštění dioxinů do ovzduší. V roce 2021 proběhl v několikakilometrovém okolí spalovny odpadů v Chotíkově biomonitoring, při kterém bylo zjištěno, že vejce v okolí spalovny překračují v 6 z 9 lokalit limity pro látky PCB s dioxinovým efektem (dl-PCB) pro bezpečnou konzumaci a ve 4 z 9 lokalit překračují limity Evropské unie pro bezpečnou spotřebu vajec. Jinými slovy, pokud by tato vejce byla určena pro komerční trh, musela by z něj být stažena.

Dioxiny jsou však jen špičkou ledovce. Američtí vědci K. Jay a L. Stieglitz identifikovali ve studii publikované v roce 1995 v odborném časopise Chemosphere v emisích ze spaloven odpadů 192 škodlivých organických látek. Řada z nich je přitom rakovinotvorná, patří mezi ně třeba dimetylftalát, bromdichlorfenol, benzen, hexachlorbenzen a celá řada dalších. Čím chemicky složitější je odpad na vstupu do spalovny, tím větší škálu škodlivin můžeme očekávat na jejích výstupech.

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, o kterém už jsme psali, 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.

Čtěte také: Ekotermex Spalovna: Co potřebujete vědět

Energetická Efektivita a Ekonomické Aspekty Spalování

Dnešní spalovny jsou označovány termínem "zařízení na energetické využívání odpadů" (zkráceně "ZEVO") nebo anglicky "waste to energy". To však musíme brát s rezervou. Ačkoliv je určitá část energie uvolněné při spalování dále využita, jde o poměrně neefektivní cestu jak nakládání s materiálem, tak výroby energie. 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.

Do procesu spalování vstupují kromě odpadu navíc další materiály, jejichž spotřeba musí být brána v potaz. V první řadě mezi ně patří fosilní paliva napomáhající udržování potřebné (bezpečné) teploty pecí (600 - 1600 stupňů Celsia) při spouštění, vypínání či problémovém provozu spalovny.

Jeffrey Morris ve studii "Comparative LCAs for Curbside Recycling Versus Either Landfilling or Incineration with Energy Recovery" založenou na hodnocení životního cyklu výrobků a zveřejněnou v roce 2005 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. Je to dáno především tím, že recyklace šetří energii nutnou pro výrobu surovin, které se recyklací nezničí, zatímco spálením ano.

Jsou tedy spalovny alespoň ekonomicky výhodné? Pravdou se zdá být spíš opak. Na špatný ekonomický propočet projektů často doplácejí majitelé spaloven i obyvatelé měst, která se za jejich stavbu zaručila. Například spalovna zdravotnických odpadů, která vyrostla v roce 1992 v Plzni Na Slovanech, vytvořila osmdesátimilionový dluh. Spalování odpadů se projevuje ve vyšších poplatcích obyvatel za odpady i v částkách, které na jejich provoz doplácejí města ze svých rozpočtů.

Minimálně 50 - 70 % z produkovaného množství odpadu města velikosti Liberce je snadné a ekonomicky výhodnější recyklovat. Je jen složitější takový systém vymyslet. 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.

Ve většině měst, kde stojí předimenzované spalovny komunálních odpadů, existuje ekonomická vazba mezi městem a spalovnou - například Hlavní město Praha je majoritním akcionářem Pražských služeb provozujících malešickou spalovnu. Jinými slovy, společnost provozující spalovnu ekonomicky ovládá město a v něm rozhodující politiky - diktuje ceny za odpad, protože pro město není tak snadné najít za spalovnu náhradu. Daleko snadnější je však předejít její výstavbě.

Současný Stav a Budoucnost Spaloven v ČR

Spaloven je u nás málo, odhaduji, že český trh jich má asi desetinu potřebné kapacity. Technologicky jsou na tom velmi špatně. A i když je v poslední době populární žehrat na EU, tak díky diplomatickým kontaktům se nám podařilo získat z ní příspěvek na rekonstrukci. Původně totiž naše žádost byla pod čarou. Bohužel se zastaralými technologiemi, které spalovny mají, je to často na hraně rentability.

V podstatě neexistuje jiný způsob než spalování, je to jediná spolehlivá metoda likvidace. Jenže se opět dostáváme k tomu, že spaloven je málo, a pokud bude nezodpovědné chování původců tohoto odpadu přetrvávat, tak si řada provozovatelů spaloven bude klást otázku, zda zdravotnický odpad i nadále přijímat k likvidaci.

Největší chybou byly dotace v devadesátých letech, zahraniční firmy sem prodávaly zastaralé technologie. Nicméně abych byl upřímný, od té doby se právě technologie nikam zásadně neposunuly.

Zjednodušeně řečeno, dobrá technologie je taková, která hned na začátku spalovacího procesu nastaví takové podmínky, aby se nemusely škodliviny řešit na konci. Když se vše dobře spálí, nezatěžují se filtry a z komína jde nula škodlivin. Dobré spalování hned na začátku ušetří velké provozní náklady. Například ve své spalovně jsem zvýšil o 30 procent objem dohořívacích komor. Veškeré kouzlo je v tom, aby správná teplota působila na odpad dostatečně dlouhý čas. Když dodržíte teploty a procesy, spálíte i dioxiny, spálíte všechno. A právě teplota je velmi důležitá - málokdo ví, že i když bude topit na chalupě v krbu výhradně dřevem, nesplňuje emisní limity, protože teplota v krbu je maximálně 450 stupňů Celsia, při kterých nelze tepelně rozložit dioxiny.

Náklady na výrobu energie jsou v nich přitom výrazně nižší než u solárních nebo větrných zdrojů. Je prostě lepší ušetřit zemní plyn a místo něj energeticky využitelně spálit to, s čím si příliš nevíme rady.

Na prvním místě recyklovat to, co je ekonomicky smysluplné a bezpečné. Bohužel za dobu, co se pohybuji v odpadové branži, jsem se setkal už tolikrát s případy, kdy obchodní zástupce nějaké geniální a převratné technologie se jen pokouší vytáhnout zvláště od obecní samosprávy peníze. Stačí se zajet podívat na nějaký zahraniční odpadový veletrh a budou vám z tohoto přecházet oči. Jenže to celé má jeden zásadní problém - tyto „geniální“ technologie fungují jen díky dotacím.

Spalovny v České Republice: Fakta a Čísla

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. V České republice jsou v provozu 3 spalovny odpadu, ZEVO v Praze s kapacitou 315 000 t/rok, SAKO v Brně s kapacitou 224 000 t/rok a Termizo v Liberci s kapacitou 96 000 t/rok. První dvě jmenované patří městu, liberecká spalovna je vlastněna německou skupinou MVV Energie A.G.

Ze současné kapacity energetického využití odpadu 620 000 t/rok (20 % energetického využití z celkového objemu odpadu) by se při postavení všech 11 nových ZEVO zvýšila kapacita na 2 800 000 t/rok. Investiční náklady jsou odhadnuty na 49 mld. Kč. Investiční náklady na výstavbu nového ZEVO se pohybují mezi 2 - 3 mld. Samotná výstavba spalovny odpadu trvá 3 roky, administrativní úkony tento proces můžou protáhnout ia o několik dalších let. V roce 2024 chce ČR podle návrhu novely „Zákona o odpadech“ zakázat skládkování odpadu.

Komunální odpad, který se zpracovává v naší spalovně, obsahuje i látky, které mohou mít nebezpečné vlastnosti. Moderní spalovna zlikviduje tyto nebezpečné složky komunálního odpadu a její technologie je postavena tak, že z původního množství přijatého komunálního odpadu oddělí cca 100 tun toxických kovů ročně. Tyto kovy (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn), se v technologii spalovny převedou na stabilní a nerozpustné formy (kovy, oxidy, hydroxidy, sulfidy) a jsou předány na zabezpečenou skládku nebezpečných odpadů.

Po procesu spalování vzniknou zbytkové popeloviny (cca 1/3 váhy spáleného odpadu, tzn. cca 28 000 tun ročně, objemově je to cca 1/10 z původního objemu), které prošly žárem topeniště (až 1100°C). Tyto popeloviny nemají nebezpečné vlastnosti. Z popelovin se ročně vyseparuje cca 1200 tun železného šrotu pro hutě.

Specifika Spalování Nebezpečných Odpadů

Od ledna roku 2026 má v České republice vstoupit v účinnost zásadní změna - Spalitelné nebezpečné odpady by se nově podle vyhlášky MŽP měly jen spalovat. Česká republika nemá dlouhodobě dostatečnou kapacitu spaloven nebezpečných odpadů. V současnosti funguje v České republice 21 spaloven nebezpečných odpadů, s celkovou kapacitou cca 104 tisíc tun.

Nové kapacity prakticky nepřibývají, nebo jen velmi pomalu. Problém spočívá v extrémně složitém povolovacím procesu a mnoha vyjadřováních, včetně klasického NIMBY efektu, kdy lidé sice chápou potřebu spaloven nebezpečných odpadů, ale žádnou nechtějí mít za rohem.

Podle dat MŽP byla v roce 2023 produkce nebezpečného odpadu v ČR 1,58 mil. tun a produkce nebezpečných odpadů na obyvatele činila 145 kg. Nejvíce jich vzniklo v Moravskoslezském kraji (225 kg na obyvatele), nejméně v Karlovarském (67 kg na obyvatele).

Podle Plánu odpadového hospodářství ČR 2025 -2035: „Spalovny nebezpečných odpadů jsou klíčovou technologií bezpečného nakládání se spalitelnými nebezpečnými odpady. Při současné produkci nebezpečných odpadů chybí kapacita pro spalování v rozsahu zhruba 45 tis. tun."

Již v roce 2022 bylo zřejmé, že: „… posun je vhodné realizovat minimálně do konce roku 2027". S ohledem na závažnost aktuálního stavu je potřebné, aby vyhláška č. 273/2021 Sb. byla novelizována nejpozději do konce roku 2025.

Množství nebezpečných odpadů, zejména z průmyslu, navíc není spalitelné. Průmysl zatím nenašel variantní výrobní postupy, aby tyto odpady eliminoval. Pro udržení fungujících průmyslových výrob tohoto typu, které jsou důležité z hlediska konkurenceschopnosti hospodářství, jsou rovněž zapotřebí kapacity dalších zařízení spadajících pod IPPC legislativu, jako např. skládek nebezpečných odpadů.

Technologická Modernizace a Příklady z Praxe

Technologie je založena na transformaci energie v odpadu jeho spalováním a následném využití této energie v kogeneračním režimu pro výrobu elektřiny a tepla. Smyslem kogenerační technologie je umožnit nezávislost provozu na odběru tepla a zároveň zachovat vysokou účinnost využití energie odpadu. Srdcem procesu jsou dva parní kotle s roštovým ohništěm, na kterém je odpad řízeně spalován.

Spaliny vzniklé spalováním odpadů jsou čištěny a vypouštěny do atmosféry, škvára je tříděna a dále materiálově využívána, popílek je ukládán na skládku. Pro spalování odpadů je používán vratisuvný rošt MARTIN. Ten je skloněn pod úhlem 26° a je složen z roštnic posazených do tvaru schodiště. Každý druhý schod dělá posuvný pohyb dolů, proti směru sklonu roštu. Tento princip nejenže promíchává hořící vrstvu odpadu, ale také mísí již hořící odpad s odpadem podávaným na rošt. Odpad začíná okamžitě hořet, přičemž teplota v hořící vrstvě je 1000 - 1100°C.

Emise oxidu dusíku jsou snižovány dávkováním močoviny do horní části spalovací komory kotle. Spaliny dále proudí do absorbéru, v jehož horní části se vysokootáčkovou turbínou rozprašuje chemické vápenné mléko. Do absorbéru je současně dávkováno i aktivní uhlí. Směs spalin, popílku a reakčních produktů je vedena do tkaninového filtru.

Od roku 1997 byla ve firmě Sporten, a. s., v provozu spalovna nebezpečných odpadů DAM-7 s italskou technologií, vybudovaná nákladem 58 mil. Kč. Rekonstrukce čištění spalin proběhla za finanční podpory Operačního programu životní prostředí (76,5 %) a Státního fondu životního prostředí ČR (13,5 %). Instalovaná 4D technologie je první ve střední a východní Evropě a v současné době patří mezi nejmodernější a nejúčinnější filtrace pro spalovací zdroje.

Operace DrySorption snižuje obsah kyselých složek ve spalinách. Snížení se provádí pomocí injektáže hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3) ze speciálního mikrodávkovače v množství zhruba 2 kg/hod. Proudící spaliny s NaHCO3 se dokonale promísí ještě před vstupem do filtru v tzv. kontaktoru. Operace DeDiox využívá katalyzátoru, který je obsažen v matrici keramického filtračního elementu. Při průchodu spalin přes katalyzátor dochází k reakci molekul PCDD/F v plynné fázi. Čtvrtou operací je DeNOx - selektivní katalytická redukce oxidu dusíku na N2 a O2.

Oběhové Hospodářství a Budoucnost Nakládání s Odpady

Budoucnost EU však spočívá v oběhovém hospodářství, které je založené na lepším využívání stále ubývajících zdrojů, a to jak domácnostmi, tak výrobními a průmyslovými podniky. Výrobky, které přestanou fungovat, by podle tohoto principu neměly skončit na skládce.

V EU vyrobí spalovny teplo pro 11 milionů domácností a elektrickou energie pro pohon vlastních strojů a 6 milionů domácností. Jedná se ekologické využití nebezpečného odpadu (takové jsou ve skutečnosti vlastnosti tohoto odpadu) KO s mimořádně efektivní kogenerační technologii s účinnosti až 90%. Navíc KO obsahuje více než 70% uhlíku, který nemá fosilní původ a jeho spalování nepřispívá tedy k oteplování planety.

Dále lze materiálové využívat separované kovy (Fe, Al, Cu, Pb, Zn) recyklované z popelu separačními magnetickými a elektromagnetickými postupy. Obtížným odpadem, který opakovaně vzniká činností člověka a může mít i nebezpečné vlastnosti, lze v našem zařízení nahradit neobnovitelné zdroje energií (mazut, zemní plyn) a primární suroviny (stavební hmoty, železná ruda). Je proto zbytečné funkci moderních spaloven démonizovat, neboť patří mezi nejmenší znečišťovatele životního prostředí a nejkvalitnější tepelné zdroje.

Zabýváme se spalováním všech myslitelných druhů odpadů. Jádrem našich aktivit je výroba malých, léty prověřených, pyrolýzních spaloven řady GG pro spalování nebezpečných a nemocničních odpadů. Spalovny řady GG jsou pyrolýzní spalovací jednotky pro dokonalé zneškodnění široké škály nejrůznějších odpadů, včetně nebezpečných nemocničních a průmyslových odpadů. Jednotky umožňují spálení tuhých i kapalných odpadů.

Spalovny obecně nemají nejlepší pověst, ovšem moderní technologie, kterou nabízíme, je ve finále méně škodlivá k životnímu prostředí, než například uhelné elektrárny, teplárny nebo spalování v domácích kamnech.

tags: #spalovna #nebezpecnych #odpadu #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Tescoma odpadkové koše: Co si o nich myslíme?
• Třídění odpadu v Dobříši
• Přírodověda a výuka
• Orion Duo Dust - recenze
• Tipy pro harmonii v přírodě