Dotazy a odpovědi

Jak fungují spalovny odpadů?

Datum odpovědi: 25. 7. 2024

792

Dotaz:

Jak fungují spalovny odpadů a jaký mají dopad na životní prostředí (i v porovnání se skládkami)?
Zdroj obrázku: Canva

Minutová odpověď:

1)

Spalovny odpadů využívají odpad primárně k získání elektrické energie a tepla.

2)

Spalování odpadu je v ekologickém dopadu porovnatelné s použitím zemního plynu.

3)

Přesný vliv skládkování odpadu na životní prostředí je těžké určit, protože životnost skládek může být i více než 1000 let a během této doby se únik nebezpečných látek a plynů do životního prostředí může významně proměňovat.

4)

Při přímém porovnání dopadu různých způsobů zpracování odpadu na životní prostředí dosahuje v naší zemi skládkování nejhorších výsledků.
Zdroj obrázku: Canva

Celá odpověď:

Spalovna odpadů je v české legislativě definována jako zařízení pro energetické využití odpadů, zkracované jako ZEVO [1]. 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. Spalovací zařízení a technologie na nich použité se liší dle druhu odpadu, který je v nich spalován. Různý je i dopad na životní prostředí, který je ovlivněn především druhem odpadu a nastavením optimálních provozních podmínek.

Tyto podmínky zahrnují především dostatečný přísun kyslíku, který zajistí, že hlavními produkty spalování jsou vodní pára, dusík, oxid uhličitý a kyslík [2]. 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) [3]. Spaliny jsou dále čištěny dle nejlepších dostupných technologií, nejčastěji za použití různých katalyzátorů, které spaliny zbavují dalších nebezpečných látek, jako jsou například dioxiny [4].

Z hlediska celkového vlivu na globální oteplování je spalování odpadu považováno za srovnatelné s použitím zemního plynu [3]. 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 [2, 5]. Hlavním principem spalování odpadů ovšem zůstává využití odpadů k zisku elektrické energie a tepla při současném zmenšení celkového objemu a hmotnosti odpadu. Popílek, který je dále skládkován, tvoří asi třetinu hmotnosti původního odpadu, a pokud je dále využíván (např. jsou odděleny výše zmíněné kovy), je z celkového množství odpadu skládkován jen malý zlomek původního množství (2–5 hmotnostních procent) [6].

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 [7]. 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 [3]. Skládkové plyny se shromažďují a jsou buď spalovány na tzv. fléře (speciálním hořáku), nebo jsou spalovány v kogenerační jednotce, která při spalování plynu vyrábí pomocí generátoru elektrickou energii a teplo [3].

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 [3]. Vliv těchto úniků na životní prostředí je ale velmi komplikované správně změřit, protože měření jsou v celém životním cyklu skládky příliš krátkodobá [3, 8]. 

Celkový životní cyklus skládek, který může být delší než 1000 let, ovlivňuje výsledky analýzy jejich životního cyklu (LCA, z anglického „life cycle assessment“) [8]. 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. I pro skládky můžeme stanovit jejich LCA, a abychom je zjistili správně, je důležité správně určit časový horizont jejich zániku, kdy můžeme v nejextrémnějším případě předpokládat rozložení veškerého uloženého odpadu, který dříve nebo později může být uvolněn do životního prostředí [8].

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 [8]. 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. Je ovšem také důležité zdůraznit, že dopad na životní prostředí porovnávaných technologií může být i závislý na složení odpadů [6]. 

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. Stále ovšem platí, že je důležité respektovat hierarchii způsobu nakládání s odpady, kde na prvním místě stojí předcházení vzniku odpadu, na druhém jeho znovuvyužití, na třetím je recyklace materiálů, následovaná energetickým využitím odpadů (spalovna odpadů), a až na posledním místě je odstranění odpadu (skládkování) [9].

Pro Zeptej se vědce odpovídala Anna

Zdroje:

[1] https://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/odpadove_obehove_hospodarstvi/$FILE/OODP-4_Energeticke%20vyuziti%20odpadu-20200529.pdf

[2] https://www.mpo.cz/assets/cz/prumysl/ippc-integrovana-prevence-a-omezovani-znecisteni/referencni-dokumenty-bref/2021/10/2021_10_01-BREF-WI_KV.pdf

[3] https://doi.org/10.1080/15567036.2018.1549137 

[4] https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.088 

[5] http://odpadovy-hospodar.cz/spalovani-odpadu/produkty-spalovani-odpadu

[6] https://doi.org/10.1007/s11367-011-0251-4 

[7] https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126627  

[8] https://doi.org/10.1016/j.wasman.2007.02.018  

[9] https://eur-lex.europa.eu/CS/legal-content/glossary/waste-hierarchy.html 

Odpovídala

(VŠCHT Praha)

Odborná recenze:

(Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha)

Mohlo by se vám líbit: