2. 3. 2020

Převážnou část odpadů lze vrátit zpět do oběhu, ale co s odpady, které nelze účelně recyklovat? Energetické využití odpadů má v cirkulární ekonomice svoji roli. O současné úrovni využívání alternativních paliv, pocházejících z produktů antropogenní činnosti, pojednává Jan Roll, který stál u zrodu energetického využití odpadů v cementárnách nejen v Česku, ale také v Evropě

Konstantně zvyšující se množství vyprodukovaných odpadů vede k úvahám o jejich využití. Pochopitelně prevence vzniku, či minimalizace při výrobě je nejlepší řešení. Jako další, následují regenerace a energetické využití. Odstranění ve spalovně je s možností využitím zbytkového tepla také řešením, ale vznikají při něm dle technologie spalování desítky procent popela proměnlivé kvality, který se po stabilizaci ukládá na skládky. Ideální stav je materiálové a energetické využití odpadu při výrobě stavebních hmot. Konstantně zvyšující se množství vyprodukovaných odpadů vede k úvahám o jejich využití. Pochopitelně prevence vzniku, či minimalizace při výrobě je nejlepší řešení. Jako další, následují regenerace a energetické využití. Odstranění ve spalovně je s možností využitím zbytkového tepla také řešením, ale vznikají při něm dle technologie spalování desítky procent popela proměnlivé kvality, který se po stabilizaci ukládá na skládky. Ideální stav je materiálové a energetické využití odpadu při výrobě stavebních hmot.

Optimální zpracování odpadu, šetrné k životnímu prostředí

Cementářské rotační pece s tepelným výměníkem se ukázaly jako optimální řešení. Teplota plamene 2100 °C, teplota taveniny 1450 °C, oxidační prostředí a následná vypírka kouřových plynů v alkalické cementářské surovině zaručuje absolutní rozklad vstupujícího odpadu. Toto prostředí mnohonásobně předčí vypírky kouřových plynů ve spalovně a vznikající popel se naváže do krystalů umělého minerálu – cementářského slínku. Vnos popela do cementářské suroviny je v jednotkách procent. Do cementu se dodávají ještě další příměsi, které ředí popelovinu. Při výrobě betonu se cement přidává v řádu desítek procent, a tak se případné těžké kovy znovu smísí s vodou, pískem a kamenivem na hodnoty odpovídající přirozenému pozadí stavby. Díky sorpčním schopnostem při rekrystalizaci betonu vyhoví beton i výluhům pro pitnou vodu.

Odpady, vedlejší produkty výroby, staré ekologické zátěže a biomasa se stávají alternativním zdrojem energie a šetří zdroje fosilních paliv

Zatřídění odpadů podle katalogového čísla nám prozradí, z které části průmyslu, nebo v jaké fázi zpracování se odpad nachází. Pod stejným katalogovým číslem pak nalézáme z hlediska jakosti absolutně odlišné hmoty a proměnlivost vstupujícího paliva by tak vedla k nerovnoměrnosti výroby. Odpad nemá ze zákona kvalitativní parametry, ale hodnotí se podle nebezpečných vlastností. Toto hodnocení však nestačí pro splnění požadavků na kvalitu výsledného produktu – cementářského slínku. Zvyšující se podíl energetické náhrady vedl ke stanovení jakostních parametrů látek, které by mohly ovlivnit jakost konečného produktu, poškodit technologii výpalu slínku, nebo by mohly nežádoucně zvyšovat emisní tok škodlivin v kouřových plynech.

Cementárny si pro tuto činnost stanovily cíl, že alternativní palivo nemůže vytvářet horší zplodiny hoření než základní palivo, a to ani v případě, že by byl dodržován legislativou pro sledované prvky emisní limit. Za účasti výzkumných ústavů, vysokých škol, akreditovaných laboratoří, odborných firem nakládajících s odpady, pod dozorem České inspekce životního prostředí a státní zkušebny bylo uspořádáno několik spalovacích zkoušek, které měly za cíl stanovit mezní hodnoty sledovaných prvků v alternativním palivu, s cílem snížení emisního toku škodlivin oproti základnímu palivu, vyloučit negativní vliv na výrobek a ochránit technologii.

Výsledky vedly ke stanovení mezních hodnot. Nastoupily návrhy výrobních technologií, normy pro výrobu a kontrolu paliva, požárně technické posouzení, bezpečnostní listy, technologické postupy a provozní řády, certifikace a další dokumentace k naplnění zákonných povinností. Výsledkem byla možnost náhrady fosilních paliv alternativními palivy, která jsou vyráběna z odpadů, ale i z vedlejších produktů výroby, starých ekologických zátěží, veterinárních produktů a biomasy. Vzhledem k energetické náročnosti výroby cementu se využití tuhých alternativních paliv (dále TAP) stalo nezbytnou součástí výroby. Je třeba podotknout, že se tento záměr podařilo v České republice implementovat do prováděcích předpisů zákona o ovzduší o 5 let dříve než v Evropské unii.

Kapacitně největší linka na zpracování tuhých alternativních paliv se nachází v Litvínově

Ve spádových vzdálenostech cementáren, nebo v místech vzniku odpadů, vznikla zařízení na výrobu alternativních paliv. Kapacitně největší linka byla postavena v Litvínově, s kapacitou až 200 tun vyrobeného TAP za den. Blízkost petrochemického komplexu a průmyslových zón se zaměřením na plasty a automobilový průmysl, daly základ pro nosnou složku výroby paliva. Také třídící linka a drtírna pryže vygenerují uspokojivý podíl energeticky využitelných odpadů. Úzká spolupráce s konečným uživatelem vede k vytváření optimálních receptur.

V Česku se stále ekonomicky vyplácí skládkovat, efektivní výroba tuhých alternativních paliv naráží na dlouhodobě nízký skládkovací poplatek, který může výrobce využít na zpracování odpadu

Bez environmentálně smýšlejících společností, které jsou ochotny si připlatit za bezodpadové odstranění produkovaných odpadů, nebo skládkování zásadně nepodporují či dokonce pro své odpady zakazují (zero landfill požadavky), se výroba TAP neobejde. Základním problém spočívá v trhu s odpady a v nákladech na jejich zpracování. Uložení odpadu na skládku stále zůstává levnější variantou než z něj vyrobit palivo. Nízké poplatky za skládkování nepokryjí náklady na selektivní sběr, třídění, drcení, analýzy a dopravu do koncového zařízení. Blížící se zákaz skládkování v zemích Evropské unie, který sníží množství skládkovaného odpadu odhadem na 10 % ze současných průměrně 45 %, však přeje tomuto projektu. Výsledkem je i opora v legislativě, kde je tato činnost podpořena evropskou harmonizovanou normou. „Směr k trvale udržitelnému rozvoji vidím ve snaze přeměny dosavadních způsobů odstranění odpadu v ekologické využití odpadu. Při neustále se zvyšující produkci odpadů je energetické a materiálové využití tou správnou cestou," shrnuje Jan Roll, technický ředitel společnosti AQUATEST, která je členem skupiny PURUM GROUP.