Článek
Nezávislá skupina vědkyň a vědců z českých i zahraničních výzkumných institucí odpovídá na vaše dotazy. Některé odpovědi pak sdílí i na sociálních sítích Facebook, Instagram, Threads, Bluesky a zde na Médiu.
Dotaz
Mohli byste prosím popsat, jak fungují spalovny odpadů a jaký mají dopad na životní prostředí (i v porovnání se skládkami)?
Minutová odpověď
- Spalovny odpadů využívají odpad primárně k získání elektrické energie a tepla.
- Spalování odpadu je v ekologickém dopadu porovnatelné s použitím zemního plynu.
- 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.
- Při přímém porovnání dopadu různých způsobů zpracování odpadu na životní prostředí dosahuje v naší zemi skládkování nejhorších výsledků.
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].
Spalování odpadu jako spalování zemního plynu
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].
Skládkové plyny a výluhy
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].
Životní cyklus skládek
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].
Spálením se sníží objem odpadů
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
Anna Mágrová, MSc., VŠCHT Praha
Odpověď editovali Hedvika Šimková a Luděk Vašta
Zdroje
[3] https://doi.org/10.1080/15567036.2018.1549137
[4] https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.088
[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
Anketa
Zeptej se vědce
Projekt Zeptej se vědce propojuje vědeckou a nevědeckou veřejnost. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na webu nebo sociálních sítích Facebook, Twitter, Instagram či Bluesky. Líbí se vám naše příspěvky? Budeme rádi, když podpoříte naši činnost: darujme.cz/projekt/1209422
