U nových nebo dosud nepříliš známých technologií odstraňování odpadů chybí (anebo nejsou dostatečně prezentovány) důležité informace, které jsou klíčové pro potřebnou ekonomickou návratnost, a také pro dopady na životní prostředí lidí, kteří v okolí takových zařízení žijí.
Jedním z takových případů je použití plazmové technologie, která se dá s výhodou aplikovat při zpracování vysoce problémových odpadů s relativně malým objemem. V tomto smyslu může být užitečným doplňkem nástrojů odpadového hospodářství při zpracování těchto odpadů.
Při propagaci této technologie se však většinou hovoří o jejím využití pro zpracování čistírenských kalů a komunálních odpadů. Předseda představenstva Sdružení provozovatelů technologií pro ekologické využívání odpadů (STEO) Jaroslav Hyžík připomíná: "Z pochopitelných důvodů jsou nabídky předkládány v optimistickém tónu, který vede k tomu, že některé regiony v ČR zvažují integraci plazmové technologie do budovaného systému odpadového hospodářství. Jedná se přitom o zcela zásadní a významné rozhodnutí, které na dlouhou dobu určí, zda bude regionální systém odpadového hospodářství bez-problémově a ekonomicky únosně fungovat". Za minimálně investičně rizikovou považuje tuto technologii i Ministerstvo životního prostředí ČR (MŽP).
ZAHRANIČNÍ ZKUŠENOSTI
Zplyňováním odpadů se v nedávné minulosti zabývalo několik firem mezinárodního formátu. Například společnost PAK - Pyrolyse Kraftanlage GmbH skončila podle jeho údajů s likvidací odpadů touto technologií koncem 80 let minulého století. Stejně tak ukončil provoz ve stejném období na základě nedodržení emisních limitů při rudimentárním čištění spalin koncern Deutsche Babcock Anlagen AG. Také firma KWU - Siemens AG ukončila provoz jediného zařízení SBV - Schwelbrennverfahren, a to koncem 90. let minulého století. Lze přitom namítnout, že od té doby uplynulo již mnoho let a technologie zplyňování odpadů se zdokonalily. Nicméně, v poměrně nedávné době - na konci roku 2002 - ukončila využívání této technologie i společnost Thermoselect AG.
Jak již bylo řečeno, i díky zahraničním zkušenostem nedoporučuje plazmové technologie tuzemské MŽP. "Plazmová technologie je vysoce energeticky náročná a hlavně dosti drahá. Má sice přednost oproti spalování díky nižším emisím, neumíme si ale dost dobře představit obce v ČR, které by takovou investici finančně utáhly," uvádí mluvčí ministerstva Jakub Kašpar. Podle jeho slov není navíc ani jemu, ani jeho kolegům znám "ani jeden komerčně fungující projekt na zpracování komunálních odpadů touto technologií". Což potvrzuje výše zmíněný výčet pokusů zahraničních společností o uvedení spaloven odpadu zplynovacími procesy. "MŽP jednoznačně upřednostňuje využití odpadů před likvidací. Pokud už není možné odpad využít a je nutné ho zlikvidovat, pak spalováním s využitím energie pro výrobu tepla a ideálně kogeneraci elektřiny," podotýká Kašpar. Podle Hyžíka je kromě toho pro ekonomiku plazmové technologie nutnost ročního provozu zařízení v objemu minimálně 8000 hodin. "Pro zpracování komunálního odpadu a čistírenských kalů není navíc plazmová technologie technologií dostatečně ověřenou a neodpovídá stavu současné techniky," zdůrazňuje Hyžík.
POZITIVA A RIZIKA PLAZMOVÝCH TECHNOLOGIÍ
Plazmová technologie se nicméně vyznačuje, jak přiznává i Hyžík, "vysokou efektivitou destrukce škodlivin a nabízí tak doplněk nástrojů odpadového hospodářství při odstraňování vysoce problémových odpadů, které by nemohly být ostatními termickými procesy srovnatelně zpracovány". Nicméně při propagaci plazmové technologie se obvykle hovoří o zpracování dvou komodit, komunálních odpadů a čistírenských kalů.
V informačních materiálech plazmové technologie, které jsou k dispozici, se nenachází žádný konkrétní referenční údaj o zařízení na zpracování komunálního odpadu relevantního výkonu (10-15 t/h). Nemohla být rovněž zaznamenána zmínka o podobném referenčním zařízení a o skutečně dosaženém ročním fondu provozní doby. Na zmíněných alternativních technologiích bylo především slibné to, že měly dosahovat emisních hodnot hluboko pod zákonnými limity a měly umožňovat výstup inertizovaných zbytkových materiálů, které by mohly být případně látkově využívány. Neprosadily se však z důvodu nedostatečné provozní spolehlivosti. Zpracování energeticky vydatných materiálů plazmovou technologií není smysluplné - proč dodávat velká množství energie z plazmy materiálu, který sám má značný energetický obsah?
Pro nasazení plazmové technologie ke zpracovávání čistírenských kalů platí podobný závěr: není známo žádné referenční zplyňovací zařízení, které by odpovídalo požadavkům kladeným na řešení kalového hospodářství pro čističky odpadních vod. Požadavek provozní spolehlivosti je u čistíren odpadních vod požadavkem naprosto prioritním.
Plazmová technologie pro zpracovávání čistírenských kalů není dosud ve srovnatelném měřítku prakticky ověřená tak, aby mohla být zvažována pro řešení problému takového environmentálního, regionálního a politického významu. Každá čistička odpadních vod musí výhledově disponovat zařízením, které je schopné naprosto spolehlivě zpracovat několik desítek až stovek tun mokrého odvodněného surového kalu (s obsahem kolem 70 procent vody) denně. Zařízení je nutné dimenzovat a počet provozních linek stanovit tak, aby mohlo být nepřetržitě celý rok - 8760 hodin - v provozu či k dispozici. Pro zpracování čistírenských kalů se prosazují spíše technologie na principu fluidního spalování, či anaerobní stabilizace s následným energetickým využití bioplynu.
Na závěr můžeme shrnout, že pro zpracování komunálního odpadu a čistírenských kalů není plazmová technologie technologií dostatečně ověřenou a neodpovídá stavu současné techniky. Pro tyto druhy odpadů disponuje odpadové hospodářství vhodnými a dostatečně ověřenými technologiemi.
Petr Havel
Roční fond provozní doby
se udává v hodinách za rok a je jedním ze základních a neopominutelných garančních požadavků. Vyjadřuje, kolik hodin za jeden kalendářní rok musí být zařízení skutečně v řádném provozu nebo skutečně provozuschopné. Důležitým požadavkem je vedle fondu roční provozní doby požadavek nepřetržité doby provozu, který se udává v hodinách. Vyjadřuje, kolik hodin musí být provozní jednotka v nepřetržitém provozu - jinými slovy se jedná o provozní dobu mezi dvěma plánovanými revizními odstávkami (také se někdy používá termín "cestovní doba"). Správně dimenzovaná a správně udržovaná provozní jednotka může vykázat fond provozní doby i více než 8000 hodin ročně.
Plazmová technologie pro zpracování problémových odpadů
V odpadovém hospodářství se technologie používá pro odstraňování brizantních látek či vysoce problémových odpadů:
- Zpracování a vitrifikace radioaktivních odpadů z jaderných elektráren.
- Zpracování a inertizace chemických bojových látek a explozivních materiálů.
- Tavení speciálních slitin (Ti, Ni, Cr atd.) - např. pro astronautiku.
Instalovaná zařízení zpracují relativně nízké množství odpadů 0,1 - 1,0 tun za hodinu s vysokou energetickou náročností.
Pevné, pastovité nebo tekuté odpady jsou speciálním zařízením dávkovány do prostoru vlastního plazmového reaktoru, kde nastává účinkem vysokovýkonného plazmového hořáku rychlá destrukce škodlivin obsažených v odpadu. Plazmový hořák pracuje na principu elektrického oblouku a je napájen stejnosměrným proudem. Samotná plazma je ionizovaný vodivý plyn o teplotě 4000-5000 °C (jsou dosahovány i teploty 20 000 °C). Instalovaný výkon hořáku se může pohybovat kolem 1500 kW.
Anorganické podíly odpadu vytvářejí strusku v tekutém stavu (teplota může dosáhnout hodnot vysoko přes 1500 °C), která po ochladnutí tvoří inertní zbytkový materiál se skelnou strukturou (vitrifikace), který je vhodný k dalšímu použití či ke konečnému uložení na skládku.
Organické podíly odpadu jsou pyrolyticky rozloženy na jednotlivé elementy. Vzniklý pyrolytický či také syntézní plyn může být po úpravě využit k výrobě páry, která v kogeneračním procesu produkuje energii používanou pro provoz zařízení.
Vystupující plyn s teplotou kolem 200 °C je podroben několikastupňovému komplexnímu čištění, včetně destrukce látek typu PCDD/F. Výstupní emisní hodnoty dosahují zlomků zákonných emisních limitů.
Prací médium z procesu čištění vystupujících plynů je rovněž podrobeno komplexní úpravě. Odloučené škodliviny (hlavně těžké kovy) se koncentrují do tzv. filtračního koláče, který může být předán plazmovému procesu nebo postoupen dalšímu látkovému využití.
Zdroj: NOVENTAX AG/MGC Muttenz, Švýcarsko
