SPALOVNY KOMUNÁLNÍHO ODPADU Stále rostoucí množství odpadů, které jsou ukládány na skládky, vzbuzuje v Evropské unii (EU) obavy z dalšího vývoje. Skladování odpadů nejenže zabírá významné plochy, které by mohly být využívány pro mnohem prospěšnější účely, ale také vede k tvorbě významného...
SPALOVNY KOMUNÁLNÍHO ODPADU
Stále rostoucí množství odpadů, které jsou ukládány na skládky, vzbuzuje v Evropské unii (EU) obavy z dalšího vývoje.
Skladování odpadů nejenže zabírá významné plochy, které by mohly být využívány pro mnohem prospěšnější účely, ale také vede k tvorbě významného skleníkového plynu - metanu. Dalšími zdroji metanu jsou zemědělství, odpadní vody a ztráty při těžbě a dopravě zemního plynu.
Molekula metanu v ovzduší má sice kratší životnost než molekula CO2, ale jeho klimatický vliv je asi dvacetinásobně větší oproti CO2. Odhaduje se, že v důsledku skládkování odpadu budou činit jeho emise v roce 2025 asi 60 mil. t, tedy asi dvojnásobek současného stavu. Odhad emisí metanu v Rakousku činí 580 tis. t/rok, přičemž podíl ze skladování odpadů činí 38 %
Roční přírůstek množství odpadů ukládaných na skládky roste ve světě o cca 3 % ročně. Tyto přírůstky může omezit termické využití odpadu. Při něm vzniká oxid uhličitý, který je sice rovněž skleníkovým plynem, ale s nižším klimatickým vlivem než metan.. Při spalování určitých druhů odpadů lze využít jejich tepelný obsah k výrobě energie a uspořit palivo.
PROGNÓZY
Evropská unie se proto v současné době zaměřuje na jiné způsoby nakládání s biodegradabilním odpadem než je skládkování. Potenciální cestou je spalování odpadů. Hmotnostně nejvýznamnějším je komunální odpad (KO).
Podrobnější data o spalovaných množstvích jednotlivých druhů odpadů v EU nejsou k dispozici. Existují i spalovny spalující blíže nespecifikované odpady. Dále nakládání s odpady, zejména komunálními prochází obdobím rychlého vývoje, staví se nové spalovny a starší spalovny jsou zčásti modernizovány, zčásti uzavírány.
Podle prognozy EU se předpokládá, že po potřebných úpravách a po uzavření některých spaloven sice poklesne jejich počet, ale výkon jednotlivých spaloven se zvýší natolik, aby byly ekonomicky únosné. Prognóza hovoří o celkovém počtu 363 spaloven spalujících 56 512 kt komunálního odpadu. Z uvedených čísel vyplývá, že zatímco počet spaloven v průběhu desetiletí klesne o 25 %, úhrnné množství spáleného odpadu stoupne o 31 %. Odhady naznačují, že každoročně vznikne v oblasti Evropské unie asi 1,3 mil. t nemocničních odpadů a 2 mil. t čistírenských kalů.
SMĚRNICE EU
Spalování odpadů v EU se dotýká dvou kategorií odpadů. Jedná se o komunální odpady a o nebezpečné odpady. V současné době jsou ještě na jejich spalování kladeny odlišné nároky. Technické požadavky na spalovny z hlediska úrovně spalování a znečišťování ovzduší shrnují následující legislativní normy:
1. Směrnice 89/429/EEC pro stávající spalovny komunálních odpadů;
2. Směrnice 89/369/EEC pro nové spalovny komunálních odpadů;
3. Směrnice 94/67/EC pro spalování nebezpečných odpadů;
Z hlediska množství spalovaných komunálních odpadů má pro další vývoj základní význam:
4. Směrnice 99/31/EC o skládkování odpadů;
První tři směrnice má však nahradit připravovaný předpis "Společné stanovisko č. 7", který předložila Rada EU ke schválení Evropskému parlamentu. Přijetí "stanoviska", které by mělo zásadně upravit spalování všech odpadů, se očekává v tomto roce.
V ČR podmínky pro provoz spaloven komunálních i nebezpečných odpadů vymezuje vyhláška MŽP ČR č. 117/1997 Sb. (dále jen vyhláška).
Směrnice 89/429/EEC pro stávající spalovny komunálních odpadů není z hlediska vstupu ČR do EU aktuální. Právní úprava ve formě Opatření FVŽP k zákonu č. 309/1991 Sb., o ovzduší ve svých ustanoveních splňuje téměř všechny požadavky uvedené směrnice pro nové spalovny, které jsou přísnější než požadavky pro stávající spalovny. Navíc, jak dokládá tab. 1, v současné době zůstávají v platnosti ustanovení směrnice 89/429/EEC jen pro spalovny od 1 do 6 tun za hodinu, i ty ale musí do 30. listopadu 2000 splňovat ustanovení této směrnice.
Za výkon spalovny podle směrnice 89/369/EEC se považuje součet množství spálených odpadů za časovou jednotku všech zařízení umístěných na společném stanovišti a sloužících témuž účelu.
Směrnice rozeznává tři kategorie spaloven komunálních odpadů:
[*] spalovny o jmenovitém množství spáleného odpadu nižším než 1 t/h,
[*] spalovny o jmenovitém množství spáleného odpadu od 1-3 t/h,
[*] spalovny o jmenovitém množství spáleného odpadu vyšším než 3 t/h.
LEGISLATIVA ČR
Vyhláška MŽP ČR č. 117/1997 Sb. třídí z hlediska požadavků na ochranu ovzduší spalovny komunálního odpadu do dvou skupin. První je pro spalovny s jmenovitým množstvím spáleného odpadu do 1 t/h, druhá pro ostatní spalovny. Porovnání emisních limitů pro stanovené koncentrace vztažných plynů ukazuje tab. 2.
Zatímco vyhláška připouští vyjádření emisních limitů ve vztahu ke koncentraci kyslíku, direktivy EU umožňují emisní limity vztahovat vedle kyslíku i ke koncentraci oxidu uhličitého, přičemž pro obsah O2 ve výši 11 % obj. je ekvivalentní koncentrace CO2 ve výši 9 % obj. Pro spalovny do množství spáleného odpadu 1 t/h stanoví vyhláška vztažný obsah kyslíku 17 %, zatím co direktiva uvádí obsah 11 %. Direktiva však připouští vyjádření emisního limitu i pro koncentraci kyslíku ve spalinách ve výši 17 % s tím, že takto vyjádřené koncentrace nesmí překročit hodnoty uvedené v tabulce po jejich vynásobení koeficientem 2,5.
Směrnice rovněž předepisuje zvýšit teplotu spalin za posledním přívodem spalovacího vzduchu na minimální teplotu 850 oC s dobou prodlení spalin při této teplotě alespoň 2 sekundy a při koncentraci kyslíku minimálně 6 % obj., a to i za nejméně příznivých podmínek pro provoz spalovny. Všechny nové spalovny komunálního odpadu musí být vybaveny reservními hořáky, které se uvedou samočinně do provozu, pokud teplota spalin za posledním přívodem kyslíku klesne pod 850 oC. Tato podmínka platí i pro najíždění a odstavování zařízení, pokud se spalovaný odpad nalézá ve spalovací komoře.
POROVNÁNÍ
Porovnáme-li emisní limity podle vyhlášky s posuzovanou směrnicí (viz tab. 2), vycházejí jen nepatrné rozdíly. U spaloven do 1 t/h musíme hodnoty ve vyhlášce vynásobit hodnotou 2,5 (rozdíl ve vyjádření vzhledem ke vztažné koncentraci kyslíku). V tomto případě vyhoví emisní limity pro prach, které jsou hodnotou 125 mg. mn-3 přísnější, naproti tomu nevyhoví výrazně mírnější hodnota pro CO, která po přepočtu činí 250 mg. mn-3. Emisní limit pro CO hodnotou 100 mg. mn-3 v zařízení o jmenovitém množství spálených komunálních odpadů 1 t/h a vyšším je splněn, pokud nejméně 90 % všech měření za 24 hodin je nižší než 150 mg. mn-3.
U ostatních znečišťujících látek, uvedených v tab. 2 se vychází ze sedmidenních průměrů, z nichž žádný nesmí překročit emisní limit a žádná z naměřených denních hodnot nesmí překročit emisní limit o více než 30 %.
Zde je na místě porovnat emisní limity podle definice kontinuálního měření ve vyhlášce, které je universální ve svých požadavcích na všechny kategorie zdrojů znečišťování ovzduší, a podmínky vyhodnocení podle směrnice. U spaloven s jmenovitým množstvím spáleného KO nad 1 t/h jsou hodnoty ostatních emisních limitů vesměs shodné, pouze vyhláška ukládá přísnější emisní limit pro HCl a je i přísnější než některé hodnoty podle směrnice pro spalovny s jmenovitým výkonem 1-3 t/h.
Oproti vyhlášce směrnice neukládá emisní limit pro oxidy dusíku. Pokud jde o emisní limity pro těžké kovy, pak jsou zde malé rozdíly v zařazení jednotlivých kovů do skupin (Např.: vyhláška 117/97 Sb. uvádí součtové hodnoty pro Hg + Tl + Cd hodnotou 0,2 mg. mn-3, směrnice stejnou hodnotu jen pro Hg + Cd.)
Pokud jde o měření, jsou podmínky v zásadě shodné. Směrnice ukládá, že rozsah měření musí být uložen v povolení pro provoz zdroje včetně používaných metod. Měření musí být provedeno k tomu oprávněnou organizací. Dále se požaduje prokázání doby styku 2 sekundy při teplotě 850 oC měřením při minimální koncentraci O2 6 % obj. Vzorkovací místa musí být schválena kompetentními úřady a obsažena v povolení k provozu zdroje.
Novela vyhlášky, která vstoupí v platnost v tomto roce, zavede emisní limity pro polychlorované dibenzodioxiny a polychlorované dibenzofurany (PCDD/F) hodnotou 0,1 ng.mn-3 pro všechny spalovny komunálních odpadů o výkonu nad 1 t/h.
SMĚRNICE 99/31/EC
Tato směrnice omezuje ukládání biologicky rozložitelných (biodegradabilních) odpadů na skládky. Její přijetí zakládá omezení skládkování těchto odpadů, přičemž náhradu lze hledat především v termických procesech zneškodňování odpadů.
Směrnice 99/31/EC si klade za cíl omezit ukládání biodegradabilního odpadu na skládky v porovnání s rokem 1995 takto:
[*] do pěti let od vstoupení v platnost, tj. do roku 2006 o 25 %,
[*] do osmi let, tj. do roku 2009 o 50 %,
[*] do patnácti let, tj. do roku 2017 o 65 %,
[*] dále do dvou let od vstoupení v platnost zakazuje ukládat celé ojeté pneumatiky,
[*] do pěti let od vstoupení v platnost pak i rozdrcené pneumatiky.
Směrnice ukládá členským zemím, aby do dvou let od nabytí účinnosti zavedly systémy pro sledování celkového množství komunálního odpadu ukládaného na skládky a jeho podílu, který je biologicky rozložitelný. Náklady na skládkování musí pokrýt veškeré náklady spojené s provozem skládky včetně předpokládaných nákladů na jejich rekultivaci a následnou péči o lokalitu po dobu alespoň 30 let.
PŘIPRAVOVANÉ ZMĚNY
Rada EU Stanoviskem č. 7 ze dne 25. listopadu 1999 postoupila Evropskému parlamentu k projednání a přijetí návrh nové směrnice 2000/.../EC, která má nahradit všechny citované směrnice s výjimkou 99/31/EC o skládkování odpadů.
Základním cílem je odstranit nesrovnalosti při spalování odpadů v členských státech EU a zabránit neřízenému spalování odpadů společně s palivy (dále spoluspalování) při výrobě energie. Stanoví jednoznačná pravidla umožňující spalování odpadů, které nejsou klasifikovány jako nebezpečné, společně s palivy při výrobě energie a výrobků.
Emisní limity pro znečišťující látky do ovzduší se v případě spoluspalování stanoví jako vážený průměr hodnot emisních limitů pro spalování paliv a pro spalování nebezpečných odpadů. V případě, že je podíl spalovaných odpadů vyšší než 40 %, musí být dodrženy emisní limity stanovené pro odpady.
Dále má usnadnit spalování odpadů v cementárnách, kde se respektuje technologie výroby slinku hodnotami emisních limitů pro prach (30 mg.mn-3) a pro oxidy dusíku (v přepočtu na oxid dusičitý 800 mg.mn-3).
Rovněž má být dodržen obsah organického uhlíku v pevných zbytcích spalovacího procesu ve výši 3 % hm. A celkový obsah C nesmí překročit 5 %. Jsou i kladeny požadavky na kvalitu vypouštěných vod z čištění odpadních plynů.
OČEKÁVANÉ DOPADY
Pokud budou návrhy směrnic o spoluspalování přijaty v popsané podobě, lze očekávat zvýšené nároky na spalovny komunálního odpadu zejména na prach. Hodnota 10 mg.mn-3 je v podstatě prohibitivní pro elektrostatické odlučovače prachu, které, pokud nenásleduje mokré čištění spalin, budou muset být u většiny instalací nahrazovány tkaninovými odlučovači, jejichž pořizovací náklady jsou podstatně vyšší. Otázky spojené s dodržováním emisních limitů pro kyselé plynné látky obsažené ve spalinách nemusí být předmětem zvýšených nákladů na zařízení, ale spíše nákladů na provoz.
Je však nesporné, že přijetí emisních limitů pro PCDD/F novelizací vyhlášky č. 117/97 Sb. vyvolá potřebu na investice, ať již do použití uhlíkových sorpčních materiálů nebo aplikací procesu selektivní katalytické redukce.
Pokud jde o nároky na rozsah spalování komunálního odpadu, je třeba počítat s jejich zvýšeným podílem.
V první řadě by měla být naplněna kapacita stávajících spaloven KO ve výši 640 kt/rok (Praha 310 kt/r, Brno 240 kt/r, Liberec 90 kt/r). Dále v letech 2005-2006 je nutno počítat, že při respektování směrnice o skládkování vzniknou požadavky na 2-3 nové spalovny o prosazení okolo 100 kt/rok. Předpokládané náklady na výstavbu jedné spalovny libereckého typu s odlučováním PCDD/F v dnešních cenách by činily asi 2 miliardy Kč. V případě spaloven v Praze a Liberci nutno počítat s instalací třetího stupně čištění spalin.
JOSEF VEJVODA, PETR BURYAN,
Vysoká škola chemicko-technologická, Ústav
plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší
(Příště: Spalovny nebezpečných odpadů)
Tab. 1 Porovnání časové aktuálnosti platných směrnic pro spalování komunálního odpadu
Druh, (resp. výkon 89/369/EEC 89/429/EEC
spalovny KO v t/h (tj. nové (tj. stávající
spalovny KO) spalovny KO)
Nové spalovny Od 1. 12. 1990 -
Stávající spalovny
nad 6 t/h od 1. 12. 1996 do 30. 11. 1996
od 1 do 6 t/h od 1. 12. 2000 do 30. 11. 2000
Tab. 2 Porovnání emisních limitů /mg.mn-3suchý plyn/ podle Direktivy 84/369/EEC a vyhlášky MŽP ČR č. 117/97 Sb. pro nové spalovny komunálních odpadů
Znečišťující látka EU EU EU ČR ČR
Výkon spalovny do 1 t/h 1-3 t/h 3 t/h a více Do 1 t/h 1 t/h a více
Vztažný plyn (%)+) 11 O2/9 CO2 11 O2/9 CO2 11 O2/9 CO2 17 O2 11 O2
Celkový prach 200 100 30 50 30
CO 100 100 100 100 100
HCl (HCl) 250 100 50 - 30
HF (HF) - 4 2 - 2
NOx (NO2) - - - - 350
SO2 (SO2) - 300 300 - 300
Org. Látky (elem. C) 20 20 20 - 20
Hg+Cd+Cd - 0,2
As+Ni+Cr+Co - 0,2
Pb+Cu+Mn - 5,0
Pb+Cr+Cu+Mn - 5 5
Ni+As - 1 1
Cd+Hg - 0,2 0,2
+)v EU lze složení spalin vztáhnout jak na O2, tak i na CO2. Při přepočtu z obsahu O2 17 % na obsah ve výši 11 % se hodnoty dělí koeficientem 2,5
