Skládkovat odpad nebo ho pálit?

Téma projektu nakládání s komunálními odpady přineslo Vladimíru Šindlerovi v pražském kole soutěže ENERSOL první místo, jako cenu kvalitní tiskárnu a samozřejmě postup do národního kola. Tam se z 22 projektů umístil na 11 místě. Gratulujeme! Ke své účasti v soutěži ENERSOL napsal: „Motivovala mě hlavně šance získat cenu a také se podívat do Chebu, kde probíhalo národní kolo.“ K výběru tématu své práce dodal: „Dobré téma mi pomohla najít školní exkurze na skládce v Ďáblicích a ve Spalovně Malešice, které jsem se zúčastnil 24. září.“ Exkurze Vladimíra nadchla natolik, že se rozhodl „prozkoumat“ obě zařízení podrobněji. Chtěl zjistit, které zařízení je ekologičtější a ekonomicky výhodnější. Vladimírovu práci nabízíme čtenářům 3pólu v mírně upravené verzi.

Kategorie odpadů

Před zpracováním musíme odpad nejdříve správně rozdělit. Podle vyhlášky č. 381/2001 Sb., rozlišuje katalog odpadů dvě kategorie – tzv. nebezpečné odpady a odpady ostatní. Tento katalog dále člení odpady do 20 skupin a 800 druhů.

Nebezpečné odpady
Jde o odpady, které působí negativně na životní prostředí, zdraví lidí či zvířat. Patří mezi ně odpady s obsahem těžkých kovů, odpady ze zdravotnických zařízení obsahující choroboplodné zárodky, poškozené rtuťové teploměry, zbytky syntetických barev, ředidel a rozpouštědel, použité a znečištěné automobilové oleje, olejové filtry, akumulátorová kyselina sírová atd.

Nebezpečné odpady jsou charakteristické svou výbušností, vysokou hořlavostí, toxicitou, karcinogenitou, žíravostí, infekčností apod.

Ostatní odpady
Ostatní odpady se nevyznačují charakteristickými vlastnostmi nebezpečného odpadu, nebo nejsou nebezpečným odpadem kontaminovány.

Skládka komunálního odpadu Ďáblice

Skládka komunálního odpadu Ďáblice byla vybudována v mírně svažitém terénu v roce 1993 na lokalitě mezi obcemi Ďáblice a Březiněves. Celkový původní objem skládky je 3,5 mil. m³ a spadá pod skupinu S-ostatní odpad (S-OO). Účelem skládky je nahromadit co největší množství odpadu, postupně ho zakrýt zeminou a následně vzniklý objekt zrekultivovat a začlenit do krajiny (obr. 1).

Postup ukládání a rekultivace
Hromadění odpadu probíhá postupně a v několika sektorech skládky. Nový sektor vzniká tak, že se v zemině vyhloubí jáma a do ní se nasype 60cm vrstva jílovité spraše, která se zakryje plastovou 2,5 mm tlustou fólií. Takto izolovaná vana nesmí propouštět vodu, protože ta by mohla kontaminovat okolí. Jako ochrana folie před protržením hutnícími stroji se do vany se ještě nasype 30cm vrstva „kačírku“ – drobných oblázků různé velikosti. Do „kačírku“ se vsadí vsakové potrubí, které odvádí kontaminované vody do jímky. A zároveň se začínají budovat plynové komíny.

Navážený odpad se postupně hutní, dokud není sektor zcela zaplněn. Poté se na povrchu sektoru vytvoří tzv. předrekultivační plocha (obr. 2). Jde o cca 30cm vrstvu směsi zeminy a stavební suti. Důvodem tohoto opatření je zlepšit stabilitu povrchu, zamezit šíření pachu a zatížit lehký odpad, aby ho nemohl odnést vítr. Poté se zahájí rekultivace – na těleso se nanese vrstva hlíny, ta se poté zatravní a osadí stromy a keři (obr. 3).

Hutnění a problémy s vodou
Kapacitu skládky ovlivňuje hutnicí faktor (množství odpadu vtěsnaného do 1 m³ ). Snahou je, aby byl co nejvyšší. Na ďáblické skládce se daří udržet hutnicí faktor na úrovni 1,2 tuny na metr krychlový. Pro zvýšení hutnicího faktoru se odpad jednou za čas pokropí vodou z přistavěných studen (obr. 4). Hutnění probíhá pomocí hutnicích štítů (kompaktorů) a bagrů.

Srážky nebo tekutiny, které projdou nezrekultivovaným tělesem až na dno, jsou zachyceny vsakovým potrubím, které kontaminovanou vodu odvede do jímky průsakových vod (obr. 5). Srážky z rekultivovaného povrchu tělesa se shromažďují v jímce povrchové vody.

Spalování plynu
Rozkladem odpadu vznikají nebezpečné hořlavé plyny, jako např. metan. Plyny je třeba odvádět pomocí plynových komínů, kterými je propleteno celé těleso skládky. Komíny jsou obsypané štěrkem tak, aby se neporušily při pohybu tělesa (v důsledku rozkládajícího se odpadu). Plyn se vede do plynové stanice vybavené kogenerační jednotkou, která spálením plynu vyrábí elektřinu. Pokud by se plynová stanice přetížila, spaluje se plyn ve spalovacím zařízení (obr. 6).

V zimě těleso skládky svou vyšší teplotou a zápachem přitahuje stáda kanců, kteří těleso rozrývají. Proto jsou v okolí vystavěné posedy pro myslivce, kteří škodnou zvěř eliminují.

Spalovna Malešice

Spalovna Malešice (obr. 7) (plný název je ZEVO, tj. Zařízení na Energetické Využití Odpadu) byla uvedena do provozu v roce 1998. Slouží ke spalování odpadu spojenému s produkcí tepelné a elektrické energie. Spalovna je vybavena čtyřmi kotli s válcovými rošty. Každý z nich dokáže spálit až 15 tun odpadu za hodinu. Ke zprovoznění kotle a stabilizaci hoření se používá zemní plyn. Výhřevnost odpadu je možné srovnat s výhřevností hnědého uhlí (obr. 8).

Princip provozu
Odpad se ve spalovně vysype do bunkru(obr. 9) o objemu 11 000 m³. Zde se zkontroluje, zda neobsahuje nadměrné předměty nebo nebezpečný odpad. Poté se pomocí drapáku přesune do násypných šachet (obr. 10) a cestou se od odpadu odloučí železo.

Do kotle (obr. 11) se odpad dostává násypnými šachtami a přitom se dávkuje pomocí zařízení šoupátkového typu. V kotli je šest stupňovitých roštových válců seřazených za sebou. Na prvním a druhém válci se odpad suší a zapaluje, na třetím a čtvrtém hoří, na pátém a šestém dohořívá a chladne. V případě, že se teplota v kotli sníží pod 850 °C, zapnou se přídavné hořáky, které hoření odpadu podpoří (obr. 12).

Odpad shoří na škváru za vzniku škodlivých spalin o teplotě 230 až 270°C, které obsahují síru, uhlík, těžké kovy nebo SO₂. Spaliny se poté odvedou do rozprašovací sušárny, kde se roztočí a v opačném směru rotace se do nich rozprašuje odpadní suspenze. Ta se přivádí z předpračky a z absorbéru. Ze suspenze se vlivem vysoké teploty spalin odpaří voda a její pevné částice propadnou na dno sušárny a odvádějí se do zásobníku zbytků.

Cesta spalin pokračuje přes elektrofiltr, kde se z nich odlučuje prach, do pračky (absorbéru). Aby spaliny nepoškodily gumové součásti pračky, jsou zchlazeny na 80 °C. V pračce je promyje vápenná suspenze, která zajistí odloučení SO₂, většiny těžkých kovů a zbytků prachu. Kapky suspenze zachytí odlučovač kapek. Vyčištěné spaliny se za absorbérem ohřejí na teplotu 110 °C a vedou do komína.

Porovnání likvidace odpadu z hlediska dalšího využití, včetně energetického

Skládka Ďáblice
Na skládce se odpad prakticky nelikviduje, pouze ukládá a následně nechává vyhnít (rozložit). Vytváří přitom bioplyn, ze kterého kogenerační jednotka vyrábí elektrickou energii. Průměrně se na skládku ukládá 340 000 tun odpadu ročně. Pro likvidaci odpadu je skládkování výrazně ekonomicky nejvýhodnější variantou. Výhodou je zároveň fakt, že vybudování skládky je relativně rychlé.

ZEVO Malešice
Je schopná spálit 270 000 tun odpadu ročně, z něhož vznikne:

· 65 000 tun škváry, kterou lze následně použít ve stavebnictví

· 4 000 tun železného šrotu, který můžeme recyklovat a znovu použít

· 6 100 tun popílku, který je možné použít do cihel a tvárnic (tyto materiály však budou obsahovat škodlivé látky, proto se před použitím ve stavebnictví mohou mísit s čistými materiály)

· 850 TJ tepelné energie, kterou můžeme použít k vytápění

· 45 000 MWh elektřiny, kterými dokážeme zásobit cca 18 000 domácností

Na druhou stranu je výstavba spalovny velmi náročná investice, která se pohybuje v řádech miliard korun. Její výstavba je také velmi časově náročná.

Porovnání z hlediska dopadu na životní prostředí

Skládka Ďáblice
I když skládka řeší odvádění vzniklého plynu, malé procento ho do okolí přesto uniká. Jedná se převážně o metan a oxid uhličitý. Oba tyto plyny způsobují skleníkový efekt (metan je 20x horší skleníkový plyn než oxid uhličitý). Existuje také nebezpečí protržení ochranného obalu, který kontaminované vody skládky odděluje od spodních vod. Nevýhodou je skutečnost, že skládka vyžaduje rozlehlou plochu, která se po zaplnění odpadem stává „mrtvým územím“.

ZEVO Malešice
U spaloven teoreticky vzniká nebezpečí úniku velkého množství škodlivých látek do ovzduší. Při běžném provozu však spalovna vypouští pouze povolené množství emisí, tj. takové, které okolí spalovny škodí naprosto minimálně (obr. 13).

Pro co se rozhodnout

Domnívám se, že spalování odpadu je podstatně lepším způsobem likvidace odpadu než skládkování. Při správném a kontrolovaném spalování odpadů se do ovzduší dostává naprosto minimální množství škodlivých látek, které nezhoršují životní prostředí. Naproti tomu ze skládek (a to i dobře izolovaných) uniká určité množství metanu, který patří mezi nejhorší skleníkové plyny. Skládka zároveň představuje velký zábor půdy.

Zdrojem energie může být jak skládka odpadů, tak i jejich spalovna. Z hlediska energetického využití jsou na tom lépe spalovny. I když je spalovna velmi náročná investice, zatímco skládka velmi levná, dal bych budování spaloven přednost.

Výhody spaloven si lidé začínají uvědomovat jen pomalu (viz můj drobný průzkum mezi studenty a známými). V ČR máme zatím jen tři funkční spalovny, ve výstavbě jsou však čtyři další. Některé evropské státy (Rakousko, Belgie, Dánsko, Německo) skládkování prakticky dokonce zakázaly úplně (samozřejmě, že asi 5 % některých druhů odpadů se musí stále skladovat). Místo toho využívají třídicí a recyklační linky, továrny na likvidaci biologického odpadu a spalovny. Můžeme tedy doufat, že se jednoho dne vyrovná naše nakládání s odpady způsobům běžným v těchto evropských státech.

Zdroje:

http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_waste_management

http://odpady.ihned.cz

http://www.cemc.cz/odpady/info/info.html

http://www.vscht.cz/uchop/udalosti/skripta/1ZOZP/odpady/odpady1.htm

schéma č. 4.1 http://www.vscht.cz/uchop/udalosti/skripta/1ZOZP/odpady/malesice.htm + vlastní úprava

fotografie Spalovna Malešice http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spalovna_Malešice-094.jpg />
http://ec.europa.eu/ceskarepublika/press/press_releases/12_888_cs.htm

http://www.bresson.cz/pdf/cs/malesice%20cesky.pdf

Hlasové záznamy průvodců ze Spalovny Malešice a Skládky Ďáblice

Schéma tělesa skládky – vlastní tvorba

---

Historie zacházení s odpady

Pravěk
Jeskynní lidé vyhazovali svůj odpad (kosti, dřevo, kámen) před jeskyni.

Cca 500 př. n. l.
První obecní skládka vznikla v řeckých Aténách. Podle městských předpisů musela být vzdálena minimálně jednu míli od hranic města. Také se již v té době prováděly generální úklidy města, včetně čištění ulic a kanalizací.

Středověk
Lidé vyhazovali odpad z oken do ulic, kde se volně povaloval. Následkem hniloby a všeobecně špatné hygieny propukaly časté epidemie dýmějového moru, tyfusu a cholery.

1690
Ve Philadelphii se začal ze starých vláken papíru a látky vyrábět recyklovaný papír.

Druhá polovina 19. století
Odpadky se začaly skladovat v uzavřených nádobách. Po městech jezdily vozy, které odpad z těchto nádob odvážely za hranice města.

1842
Edwin Chadwick sepsal „Report of an Inquiry into the Sanitary Condition of the Labouring Population of Great Britain“, ve které popisuje příčiny vzniku morových epidemii. Díky této práci se lidé začali starat o hygienu a správné nakládání s odpadem.

1874
V anglickém Nottinghamu byla vynalezena nová technologie „Destructor “, která řeší první systematické spalování odpadů.
1885
Na Governor´s Island v americkém státě New York byla postavena první spalovna odpadů.

1898
V americkém New Yorku byl otevřen první závod na třídění odpadu a jeho následnou recyklaci.

20. století
Na skládky se začínají svážet i domovní odpady. Vznikají zákony týkající se zacházení s odpadem a normy na budování skládek.

---

Anketa k zamyšlení

Otázka: Co si myslíte o spalovnách?	Odpovědi studentů VOŠS a SPŠS Dušní 17	Odpovědi náhodných respondentů
Nevypouštějí skoro žádné škodlivé emise a příliš neškodí okolnímu životnímu prostředí.	6	3
Vypouštějí velké množství emisí a poškozují okolní životní prostředí.	11	5
Nic o této problematice nevím.	6	1

Otázka: Co si myslíte o skládkách?	Odpovědi studentů VOŠS a SPŠS Dušní 17	Odpovědi náhodných korespondentů
Jsou ekologicky výhodnější než spalovny.	5	4
Jsou ekologicky škodlivější než spalovny.	10	2
Nic o této problematice nevím.	8	1

Průměrné množství škodlivin, které vypouští spalovna Malešice do ovzduší

Název látky	Maximální povolená koncentrace [g/m3]	Koncentrace ve spalovně Malešice [g/m3]
Tuhé látky	10	5,1
Oxid siřičitý	50	0,9
Oxidy dusíku	200	181
Oxid uhelnatý	100	12,6
Těžké kovy skupiny I	0,05	0
Těžké kovy skupiny II	0,05	0,01
Těžké kovy skupiny III	0,5	0,09
Organické látky	10	3
Chlorovodík	10	0,9
Fluorovodík	1	0,6