Působením trvalého hospodářského růstu je vstup materiálů do antropogenní sféry mnohem větší než výstup.
Energetické využívání odpadu - význam a přínosy
V důsledku toho zásoby v antropogenní sféře, která sestává hlavně z městské infrastruktury (budovy, komunikace, zařízení), narůstají značným tempem tak, že se každých 30 až 100 let zdvojnásobují.
První odhady zásob materiálů v městské antropogenní sféře ukazují, že většina z nich se stále ještě používá anebo je v "hibernovaném" stavu. To znamená, že množství odpadů, i přes všechny strategie předcházení jejich vzniku, velmi pravděpodobně poroste. Na základě současné situace lze formulovat, že hlavními cíli odpadového hospodářství je zachování obnovitelných zdrojů materiálů a energie (tj. udržení zásob pro příští generace) a zajištění únosného vlivu antropogenní sféry na životního prostředí (minimalizování emisí). Dosažení těchto hlavních cílů umožňuje látkové a energetické využívání odpadů.
Definice energetického využívání odpadů
EU vyžaduje využívání odpadů, a to i spalováním s výrobou energie (rozhodnutí Rady ES z 24. února 1997 ohledně strategie Společenství týkající se hospodaření s odpady). Množství odpadu na skládkách se musí minimalizovat - EU stanovuje termíny týkající se redukování množství odpadu určeného ke skládkování (ve směrnici 1999/31/Rady ES ze dne 26. 4. 1999 o skládkách odpadu, článek 5, odst. 2.):
Do roku 2006 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 25 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Do roku 2009 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 50 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Do roku 2016 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 65 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Česká republika obdržela čtyřletý odklad. K dosažení tohoto cíle by bylo ve státech EU potřebné postavit do roku 2006 nová zařízení na zpracování zhruba 32 milionů tun odpadů ročně. Očekává se, že v příštích pěti letech by se zde měla postavit zařízení na energetické využívání odpadů s kapacitou kolem 23 milionů tun ročně. Celkově se počítá v EU v příštích letech pro oblast ekologického spalování odpadů s finančním objemem asi 6,5 miliard eur. V SRN (i ve Francii) se připravuje výstavba několika desítek zařízení na energetické využívání odpadů.
V Evropě je jednoznačným trendem ustoupit od přímého skládkování odpadů a orientovat se na materiálové nebo energetické využívání odpadů. Spalování odpadů spojené s výrobou energie je rozšířený a akceptovaný způsob jejich využívání a je to vedle látkového či materiálového využívání odpadů významný instrument ke zmenšení množství odpadu určeného k uložení na skládku za účelem odstranění.
Tuto strategii EU vyjadřuje např. rozhodnutí Rady z 24. února 1997 ohledně strategie Společenství týkající se hospodaření s odpady (97/C 76/01), Úřední listina č. C 76 z 11. 3. 1997 s. 1, v níž se říká: "Rada zdůrazňuje, že využívání odpadu musí být podporováno, aby bylo docíleno jak snížení množství odpadu určeného k odstraňování, tak i úsporné zacházení s přírodními zdroji, a to zvláště prostřednictvím opětovného používání, recyklace, kompostování a získávání energie z odpadu."
Česká legislativa (Zákon o odpadech č. 185/2001) definuje, že za energetické využívání odpadů se spalování odpadů považuje pouze tehdy, jestliže použitý odpad nepotřebuje po vlastním zapálení ke spalování podpůrné palivo a vznikající teplo se použije pro potřebu vlastní nebo dalších osob, nebo se odpad použije jako palivo nebo jako přídavné palivo v zařízeních na výrobu energie nebo materiálů za podmínek stanovených právními předpisy o ochraně ovzduší.
Technický standard
Odpady obsahují řadu látek, které je nutné od životního prostředí oddělit. Spalitelné odpady obsahují kromě těchto látek také uhlík i vodík, a jsou tedy vhodné k termické oxidaci či ke spalování. Vývoj energetického využívání odpadů posledních let směřoval k dosažení vysoké spolehlivosti kompletních technologických řetězců - na úroveň elektrárenských a teplárenských systémů.
Bezpochyby nejvyšší stupeň inovace prodělal systém čištění spalin. Před vstupem do vlastního procesu čištění jsou spaliny zpravidla nejprve téměř zbaveny tuhých látek. V následujícím procesním kroku, většinou v jednom procesním aparátu pračky spalin, je docíleno další omezení emisí tuhých látek, omezení emisí těžkých kovů, jakož i emisí anorganických kyselin a aerosolů.
V procesních stupních mimo aparát pračky spalin se omezují emise oxidů dusíku (NOx) a organických látek typu PCDD/F (dioxinů a furanů). S výhodou se dá použít např. technologie SCR s kombinací redukční části na katalytickou redukci oxidů dusíku a oxidační části na katalyticko-oxidační destrukci látek PCDD/F.
Současné systémy čištění spalin jsou schopny snížit emise škodlivin až na zlomky předepsaných emisních hodnot.
Díky těmto technologiím se původní spalovny odpadů přeměnily na komplexní jednotky k využívání uvolněné energie, k eliminaci anorganických škodlivin a k destrukci organických substancí.
Příkladem těchto pokročilých technologií mohou být dvě zařízení na energetické využívání odpadů ve švýcarských městech Bernu a Winterthuru. Protože neovlivňují negativně životní prostředí, mohly být obě umístěny v obytné zóně, což umožní ekonomickou distribuci energie městskými rozvodnými sítěmi.
Význam energetického využívání odpadů
Právní řád České republiky definuje pojem "trvale udržitelný rozvoj" jako rozvoj, který současným i budoucím generacím zachovává možnost uspokojovat jejich základní potřeby, a přitom nesnižuje rozmanitost přírody a zachovává přirozené funkce ekosystémů (§ 6 zákona č. 17/1992 Sb., o životním prostředí).
Evropský parlament o dekádu později vynechal označení trvale a definoval udržitelný rozvoj takto:
"Udržitelný rozvoj znamená zlepšování životní úrovně a blahobytu lidí v mezích kapacity ekosystémů při zachování přírodních hodnot a biologické rozmanitosti pro současné a příští generace" (nařízení Evropského parlamentu a Rady číslo 2493/2000 a číslo 2494/2000).
Jinými slovy lze zjednodušeně vyjádřit, že udržitelný rozvoj zajistí taková společnost, která spotřebuje pouze přírůstky, postará se o minimalizaci emisí škodlivin a nezanechá žádné, antropogenní sféře a životnímu prostředí cizí, nemineralizované či neimobilizované odpady. Náhrada neobnovitelných zdrojů energie patří mezi postupy, kterými lze "udržitelnosti" dosáhnout. Nicméně realita chování společnosti je ve velké většině jiná. Životním cílem převážné většiny lidí je dobře žít, a nikoliv spořit energii či produkovat méně odpadů. S existencí každé společnosti je spojena produkce odpadů. Zkušenosti ze států s vyspělým odpadovým hospodářstvím ukazují, že růst množství odpadů lze stabilizovat a lze nalézt funkční ochranu životního prostředí před antropogenní sférou.
Energetické využívání spalitelných odpadů, které nelze látkově využívat, vyhovuje všestranným způsobem nárokům kladeným na ochranu životního prostředí. Garantuje minimální únik emisí do ovzduší a vody a umožňuje zpracování většiny zbytkových materiálů na použitelné produkty. Energetické využívání spalitelných odpadů je proto významným nástrojem udržitelného rozvoje.
Hlavní přínosy
Energetické využívání odpadů je v antropogenní sféře zařazeno na konec spotřebního řetězce a tvoří tak logický vysoce účinný filtr na výstupu z antropogenní sféry do životního prostředí. Lze jím dosáhnout úspory nenahraditelných zdrojů paliv, až desetinásobného snížení objemu a 60-70 % snížení hmotnosti odpadu ukládaného na skládku, mineralizaci organického uhlíku, imobilizaci škodlivin ve zbytkových materiálech, dosažení inertních vlastností zbytkových materiálů z procesu energetického využívání odpadů, získávání čistých kovů - např. zinku.
Prokazatelně jde o nejčistší zdroj energie získávané termicko oxidačním procesem. Žádné sebelépe odsířené spaliny z elektrárenských procesů se svojí kvalitou nemohou srovnávat s vyčištěnými spalinami z procesů energetického využívání odpadů. Navíc tento proces eliminuje emise skleníkových plynů. Energetické využívání odpadů je z hlediska životního prostředí neutrální ve vztahu k oxidu uhličitému, který vnikne oxidací organického uhlíku. Tímto se, v porovnání se skládkováním, zamezí emisím skleníkových plynů - uhlovodíků (z velké části methanu).
Koncept hospodaření s odpady
Energetické využívání odpadů je spolu s jejich materiálovým využíváním nejvýznamnějším způsobem využití odpadů, jež je svým dosahem jedině schopno v potřebné míře redukovat v reálném čase jejich množství (viz blokové schéma).
Zatímco objem a kvalita látkového využívání odpadů podléhá určitým omezujícím podmínkám (např. absorpční schopnost trhu), pro energetické využívání odpadů omezující podmínky neexistují. Tato skutečnost přiřazuje energetickému využívání odpadů významnou úlohu zajištění udržitelného rozvoje systému hospodaření s odpady - flexibilní nahrazování surovin či nenahraditelných zdrojů energie. Proto by mělo být zařízení na energetické využívání odpadů integrální součástí každého konceptu hospodaření s odpady.
AUTOR: Jaroslav Hyžík,
EIC spol. s r. o.
První odhady zásob materiálů v městské antropogenní sféře ukazují, že většina z nich se stále ještě používá anebo je v "hibernovaném" stavu. To znamená, že množství odpadů, i přes všechny strategie předcházení jejich vzniku, velmi pravděpodobně poroste. Na základě současné situace lze formulovat, že hlavními cíli odpadového hospodářství je zachování obnovitelných zdrojů materiálů a energie (tj. udržení zásob pro příští generace) a zajištění únosného vlivu antropogenní sféry na životního prostředí (minimalizování emisí). Dosažení těchto hlavních cílů umožňuje látkové a energetické využívání odpadů.
Definice energetického využívání odpadů
EU vyžaduje využívání odpadů, a to i spalováním s výrobou energie (rozhodnutí Rady ES z 24. února 1997 ohledně strategie Společenství týkající se hospodaření s odpady). Množství odpadu na skládkách se musí minimalizovat - EU stanovuje termíny týkající se redukování množství odpadu určeného ke skládkování (ve směrnici 1999/31/Rady ES ze dne 26. 4. 1999 o skládkách odpadu, článek 5, odst. 2.):
Do roku 2006 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 25 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Do roku 2009 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 50 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Do roku 2016 musí každý členský stát prokázat, že skládkuje o 65 % méně biologicky rozložitelných odpadů než v roce 1995.
Česká republika obdržela čtyřletý odklad. K dosažení tohoto cíle by bylo ve státech EU potřebné postavit do roku 2006 nová zařízení na zpracování zhruba 32 milionů tun odpadů ročně. Očekává se, že v příštích pěti letech by se zde měla postavit zařízení na energetické využívání odpadů s kapacitou kolem 23 milionů tun ročně. Celkově se počítá v EU v příštích letech pro oblast ekologického spalování odpadů s finančním objemem asi 6,5 miliard eur. V SRN (i ve Francii) se připravuje výstavba několika desítek zařízení na energetické využívání odpadů.
V Evropě je jednoznačným trendem ustoupit od přímého skládkování odpadů a orientovat se na materiálové nebo energetické využívání odpadů. Spalování odpadů spojené s výrobou energie je rozšířený a akceptovaný způsob jejich využívání a je to vedle látkového či materiálového využívání odpadů významný instrument ke zmenšení množství odpadu určeného k uložení na skládku za účelem odstranění.
Tuto strategii EU vyjadřuje např. rozhodnutí Rady z 24. února 1997 ohledně strategie Společenství týkající se hospodaření s odpady (97/C 76/01), Úřední listina č. C 76 z 11. 3. 1997 s. 1, v níž se říká: "Rada zdůrazňuje, že využívání odpadu musí být podporováno, aby bylo docíleno jak snížení množství odpadu určeného k odstraňování, tak i úsporné zacházení s přírodními zdroji, a to zvláště prostřednictvím opětovného používání, recyklace, kompostování a získávání energie z odpadu."
Česká legislativa (Zákon o odpadech č. 185/2001) definuje, že za energetické využívání odpadů se spalování odpadů považuje pouze tehdy, jestliže použitý odpad nepotřebuje po vlastním zapálení ke spalování podpůrné palivo a vznikající teplo se použije pro potřebu vlastní nebo dalších osob, nebo se odpad použije jako palivo nebo jako přídavné palivo v zařízeních na výrobu energie nebo materiálů za podmínek stanovených právními předpisy o ochraně ovzduší.
Technický standard
Odpady obsahují řadu látek, které je nutné od životního prostředí oddělit. Spalitelné odpady obsahují kromě těchto látek také uhlík i vodík, a jsou tedy vhodné k termické oxidaci či ke spalování. Vývoj energetického využívání odpadů posledních let směřoval k dosažení vysoké spolehlivosti kompletních technologických řetězců - na úroveň elektrárenských a teplárenských systémů.
Bezpochyby nejvyšší stupeň inovace prodělal systém čištění spalin. Před vstupem do vlastního procesu čištění jsou spaliny zpravidla nejprve téměř zbaveny tuhých látek. V následujícím procesním kroku, většinou v jednom procesním aparátu pračky spalin, je docíleno další omezení emisí tuhých látek, omezení emisí těžkých kovů, jakož i emisí anorganických kyselin a aerosolů.
V procesních stupních mimo aparát pračky spalin se omezují emise oxidů dusíku (NOx) a organických látek typu PCDD/F (dioxinů a furanů). S výhodou se dá použít např. technologie SCR s kombinací redukční části na katalytickou redukci oxidů dusíku a oxidační části na katalyticko-oxidační destrukci látek PCDD/F.
Současné systémy čištění spalin jsou schopny snížit emise škodlivin až na zlomky předepsaných emisních hodnot.
Díky těmto technologiím se původní spalovny odpadů přeměnily na komplexní jednotky k využívání uvolněné energie, k eliminaci anorganických škodlivin a k destrukci organických substancí.
Příkladem těchto pokročilých technologií mohou být dvě zařízení na energetické využívání odpadů ve švýcarských městech Bernu a Winterthuru. Protože neovlivňují negativně životní prostředí, mohly být obě umístěny v obytné zóně, což umožní ekonomickou distribuci energie městskými rozvodnými sítěmi.
Význam energetického využívání odpadů
Právní řád České republiky definuje pojem "trvale udržitelný rozvoj" jako rozvoj, který současným i budoucím generacím zachovává možnost uspokojovat jejich základní potřeby, a přitom nesnižuje rozmanitost přírody a zachovává přirozené funkce ekosystémů (§ 6 zákona č. 17/1992 Sb., o životním prostředí).
Evropský parlament o dekádu později vynechal označení trvale a definoval udržitelný rozvoj takto:
"Udržitelný rozvoj znamená zlepšování životní úrovně a blahobytu lidí v mezích kapacity ekosystémů při zachování přírodních hodnot a biologické rozmanitosti pro současné a příští generace" (nařízení Evropského parlamentu a Rady číslo 2493/2000 a číslo 2494/2000).
Jinými slovy lze zjednodušeně vyjádřit, že udržitelný rozvoj zajistí taková společnost, která spotřebuje pouze přírůstky, postará se o minimalizaci emisí škodlivin a nezanechá žádné, antropogenní sféře a životnímu prostředí cizí, nemineralizované či neimobilizované odpady. Náhrada neobnovitelných zdrojů energie patří mezi postupy, kterými lze "udržitelnosti" dosáhnout. Nicméně realita chování společnosti je ve velké většině jiná. Životním cílem převážné většiny lidí je dobře žít, a nikoliv spořit energii či produkovat méně odpadů. S existencí každé společnosti je spojena produkce odpadů. Zkušenosti ze států s vyspělým odpadovým hospodářstvím ukazují, že růst množství odpadů lze stabilizovat a lze nalézt funkční ochranu životního prostředí před antropogenní sférou.
Energetické využívání spalitelných odpadů, které nelze látkově využívat, vyhovuje všestranným způsobem nárokům kladeným na ochranu životního prostředí. Garantuje minimální únik emisí do ovzduší a vody a umožňuje zpracování většiny zbytkových materiálů na použitelné produkty. Energetické využívání spalitelných odpadů je proto významným nástrojem udržitelného rozvoje.
Hlavní přínosy
Energetické využívání odpadů je v antropogenní sféře zařazeno na konec spotřebního řetězce a tvoří tak logický vysoce účinný filtr na výstupu z antropogenní sféry do životního prostředí. Lze jím dosáhnout úspory nenahraditelných zdrojů paliv, až desetinásobného snížení objemu a 60-70 % snížení hmotnosti odpadu ukládaného na skládku, mineralizaci organického uhlíku, imobilizaci škodlivin ve zbytkových materiálech, dosažení inertních vlastností zbytkových materiálů z procesu energetického využívání odpadů, získávání čistých kovů - např. zinku.
Prokazatelně jde o nejčistší zdroj energie získávané termicko oxidačním procesem. Žádné sebelépe odsířené spaliny z elektrárenských procesů se svojí kvalitou nemohou srovnávat s vyčištěnými spalinami z procesů energetického využívání odpadů. Navíc tento proces eliminuje emise skleníkových plynů. Energetické využívání odpadů je z hlediska životního prostředí neutrální ve vztahu k oxidu uhličitému, který vnikne oxidací organického uhlíku. Tímto se, v porovnání se skládkováním, zamezí emisím skleníkových plynů - uhlovodíků (z velké části methanu).
Koncept hospodaření s odpady
Energetické využívání odpadů je spolu s jejich materiálovým využíváním nejvýznamnějším způsobem využití odpadů, jež je svým dosahem jedině schopno v potřebné míře redukovat v reálném čase jejich množství (viz blokové schéma).
Zatímco objem a kvalita látkového využívání odpadů podléhá určitým omezujícím podmínkám (např. absorpční schopnost trhu), pro energetické využívání odpadů omezující podmínky neexistují. Tato skutečnost přiřazuje energetickému využívání odpadů významnou úlohu zajištění udržitelného rozvoje systému hospodaření s odpady - flexibilní nahrazování surovin či nenahraditelných zdrojů energie. Proto by mělo být zařízení na energetické využívání odpadů integrální součástí každého konceptu hospodaření s odpady.
AUTOR: Jaroslav Hyžík,
EIC spol. s r. o.
Zdroj:Odpady
Sdílet článek na sociálních sítích
