Úroveň znečištění ve dvou "dioxinových barácích" ve Spolaně Neratovice považují odborníci za výjimečnou. Tomu také odpovídá technologie, která má znečištění odstranit.
V budovách č. 1420 a 1030 v areálu Spolany se v šedesátých letech minulého století vyráběly chlorované pesticidy. Když se u zaměstnanců projevily závažné zdravotní potíže, byla výroba prakticky ze dne na den zastavena. V budově zůstalo vše tak, jak dělníci odešli: zařízení, nářadí, montérky, dokonce osobní věci, a také množství stavební sutě. Dveře do budov byly uzavřeny - otevřely se jen při několika příležitostech, kdy do nich vstrčili další sudy s nebezpečnými látkami, kterými se nikdo nechtěl zabývat.
V tomto stavu zůstaly obě budovy čtyřicet let - až do současnosti, kdy bylo rozhodnuto o sanaci celého prostoru. Okolnosti kolem loňských povodní celou věc jen uspíšily. V přípravách hrál významnou roli Fond národního majetku ČR (FNM), který vše platí z fondu na odstraňování starých zátěží. Z analýz a testů bylo jasné, že půjde o sanaci unikátní v evropském, a možná i světovém měřítku. Náklady na ni byly vyčísleny na 2,76 miliard korun (98 milionů USD). Zařadí se tak mezi nejdražší akce tohoto druhu v republice (náklady na sanaci ropných lagun podniku Ostramo v Ostravě se však odhadují na 5 mld. korun).
Na základě odborných posudků a analýz rozhodl FNM, že pro sanaci znečištění bude použito zásaditého katalytického rozkladu (Base Catalyzed Decomposition - BCD). Pro tuto technologii má na našem území licenci společnost SITA Bohemia, a. s., která také bude sanaci zajišťovat.
Pilotní projekt
V létě začal ve Spolaně pilotní projekt, který má ověřit účinnost procesu BCD s použitím materiálů ze znečištěné lokality. Pilotní zařízení je umístěno v dočasné konstrukci vedle kontaminovaných budov. Při projektu se zpracovávají vzorky materiálů z budov (cihly, omítka, beton). Pilotní zařízení sestává z nepřímo vyhřívané vysokoteplotní rotační pece na zpracování pevných materiálů a pilotního zařízení BCD na tekuté látky k likvidaci chemikálií a koncentrátu získaného z úpravy pevných materiálů. Poznatků a zkušeností z pilotního projektu bude využito při samotné sanaci, která by měla začít v příštím roce a skončit do roku 2008.
Demolice
Jeden z odborníků, kteří se na sanacích podílejí, John Fairweather z firmy BCD CZ, s. r. o. (technologický partner společnosti SITA Bohemia, a. s.), říká: "Čtyřicet let se v budovách nikdo ničeho nedotkl. Na všem leží tlustá vrstva vysoce kontaminovaného prachu. Dioxiny naštěstí nejsou těkavé, takže nehrozí jejich vypaření, adsorbují se však na površích. Kontaminovaný prach proto představuje při demolici budovy značné riziko pro okolí".
Úniku prachu má zabránit ochranná bariéra, vybudovaná kolem budov. Úplné zakrytí budov A 1030 a A 1420 - větší z nich má pět pater - bude provedeno pomocí ocelových konstrukcí potažených zesílenou plastovou fólií. Střešní konstrukce bude podpírána lehkými krovy a obložena profilovanými plechy. Aby byl 23 metrů vysoký kryt stabilní a odolával větru, budou u paty každé ocelové věže nainstalovány základy, vetknuté do železobetonu.
Pod ochranným pláštěm bude udržován podtlak. Za hodinu se tak odsaje kolem 200 tis m3 znečištěného vzduchu, který projde třemi filtry s aktivním uhlím. Nachystán bude záložní odsávací systém i generátory. V podtlaku a pod krytem bude probíhat celá sanace, až dojde na demolici zdiva, schovají se pod něj i jeřáby.
John Fairweather pokračuje: "Z důvodů vysoké kontaminace dioxiny bude muset mít každý, kdo vstoupí do budovy, speciální ochranný oblek. Práce v něm je velmi nepříjemná... Nejdříve musíme odstranit povrchové vrstvy - odsát prach, rozřezat a odstranit potrubí, zařízení, otlouct omítky. Poté bude následovat pomalá demolice budovy. Odhadujeme, že budeme muset dekontaminovat kolem 30 tisíc tun materiálu - nejvíce bude suti z demolice."
Mimo budovy bude vybudováno ještě jedno pracoviště pod ochranným pláštěm a s podtlakovým režimem - zde se materiály získané z budovy budou připravovat na dekontaminaci: drtit stavební materiály a rozřezávat ocelové konstrukce. Jelikož nejsou pro kontaminované materiály k dispozici odpovídající skladovací prostory, bude se demolice budov provádět synchronizovaně s desorpcí.
Proces nepřímé termické desorpce
Suť, zemina i zařízení, získané z budovy, mají různý stupeň kontaminace dioxinem (liší se i na povrchu a uvnitř). Nicméně dioxiny jsou natolik toxické, že je nezbytné odstranění i nejmenších stopových množství na méně než 5 nanogramů/gram. Druhou cílovou skupinou kontaminantů jsou chlorované pesticidy a chlorované uhlovodíky vzniklé v předchozím výrobním procesu. Nejsou tak toxické jako dioxiny, ale vyskytují se v mnohem vyšších koncentracích. Kromě toho mohou při termické oxidaci vzájemně reagovat a vytvořit dioxiny.
Pro zneškodnění kontaminantů bude použit dvoufázový proces. Nejprve proběhne termická desorpce (ITD), která zkoncentruje toxické látky do menšího objemu. Poté se tento koncentrovaný podíl zneškodní v reaktoru BCD.
Suť a zemina se před vstupem do procesu ITD třídí, drtí a homogenizují, čímž se zajistí jednotná forma vsázky, zabrání se ucpání a omezí se mechanické opotřebení zařízení. Pak se materiál dávkuje do rotační pece o průměru 2,5 metru, dlouhé kolem 20 metrů. Jen tento válec váží třicet tun. V rotační peci se homogenizovaný materiál zahřívá na teplotu nad 500 °C. Dioxiny a ostatní chlorované uhlovodíky (případně rozpadlé na menší molekulární struktury) se vypařují a potom kondenzují ve zvláštním zařízení. Nepřímá termická desorpce probíhá bez přístupu kyslíku, který by mohl způsobit oxidaci kontaminantů. Proto je desorpce prováděna v dusíkové atmosféře.
Kondenzát s vysokým obsahem kontaminantů se zneškodňuje procesem BCD, který využívá proces vodíkového transferu vyvinutý americkou Agenturou pro ochranu životního prostředí (U. S. EPA). Za vysokých teplot za přítomnosti zásadité látky (hydroxid sodný nebo draselný) se odděluje vodík od molekul oleje, který funguje jako donor. Tento vodík reaguje s chlorovanými látkami (koncentrované konatminanty). Vzniká chlor a vodík, které dále reagují se zásadou. Touto reakcií vzniká NaCl (kuchyňská sůl) a voda, chlorované uhlovodíky se v konečném důsledku rozpadají až na uhlík.
Reakce, zejména finální fáze, kdy dochází ke kompletní destrukci, je urychlována katalyzátory. Využívá se dávkový proces, v němž reagující látky neopouštějí systém, dokud neuplyne dostatečně dlouhá doba k tomu, aby proběhla dechlorace všech nežádoucích kontaminantů.
Srdcem zařízení je reaktor BCD. V tomto reaktoru s míchacím zařízením se reagující látky (hydroxid sodný, olej-donor, katalyzátor a koncentrát kontaminantů) po určitou dobu promíchávají při teplotě přes 350 °C. Na odstranění dioxinové kontaminace na úroveň menší než 1 nanogram/gram je obvykle potřeba reakční doba 8-12 hodin.
Obsah kyslíku v odváděném plynu se kontinuálně monitoruje a úpravou průtoku dávkovaného dusíku se udržuje pod hranicí 7 %. Olej-donor vodíku se v separačním zařízení získává zpět a recykluje se.
Dekontaminovaný materiál se z rotační pece přesunuje na "čistou" skladovací plochu, kde čeká na provedení analýz. Pokud vyhoví a schválí to ČIŽP, bude použit ke zpětným zásypům prostoru po budovách.
Ocelová zařízení, která se nedají dekontaminovat v rotační peci (nebezpečí ucpání), budou rozřezána na zhruba metrové kusy a dekontaminovány ve speciální peci při 700 °C po dobu 4-5 hodin.
Ze spalin z pece bude opět kondenzován podíl s vysokým obsahem dioxinů, který bude zlikvidován v reaktoru BCD. Spaliny za kondenzací ještě projdou několika filtry s aktivním uhlím a budou mít kontinuální monitoring.
Hardware
Dodavatelem "hardware" pro sanaci by měly být z poloviny české firmy (jde zejména o kompresory, generátory atd.). Speciálně musí být dopraveno zařízení pro rotační desorbér. Reaktor BCD bude vyráběn po částech, které budou osazeny lyžinami pro snadnější instalaci v sanované lokalitě Spolany. Toto řešení umožní snadné přemístění zařízení po dokončení projektu, takže bude možné ho použít i pro sanaci jiných složitých chlorovaných ekologických zátěží (např. PCB) kdekoli v České republice. Odpadní vody z desorpce budou čištěny ve ČOV vybavené oxidací ozonem a peroxidem vodíku.
Technologie BCD byla použita na několika místech na světě k odstraňování těžkého znečištění PCB nebo dioxiny, problém ve Spolaně je však svým rozsahem mimořádný.
