Nebezpečné odpady

Aj keď sa nebezpečné odpady podieľajú na celkovej produkcii odpadov v SR len približne 4 %, práve kvôli ich nebezpečným vlastnostiam treba venovať maximálnu pozornosť nakladaniu s nimi. Nariadenie komisie (EÚ) č. 1357/2014 definuje 15 vlastností odpadu, pre ktoré sa odpad považuje za nebezpečný. Sú to napríklad horľavosť, výbušnosť, dráždivosť, toxicita, karcinogenita, mutagenita či ekotoxicita.

V SR vzniká takmer 500-tis. ton nebezpečných odpadov ročne. V roku 2020 sa najväčším podielom, takmer 50 %, na ich tvorbe podieľala priemyselná výroba nasledovaná stavebnými odpadmi s približne 17 % a kalmi z čistenia vôd s podielom cca 12 %.

Nakladanie s nebezpečným odpadom predstavuje závažné riziko pre životné prostredie a zdravie ľudí. Vzhľadom na nebezpečné vlastnosti tohto odpadu treba voliť také spôsoby spracovania, ktoré toto riziko minimalizujú. Miera skládkovania nebezpečných odpadov je viac ako 12 % a miera materiálového zhodnotenia sa pohybuje len na úrovni 7,5 %. Napriek tomu, že mnohé druhy nebezpečných odpadov majú vysokú kalorickú hodnotu, miera ich energetického zhodnotenia je len 1,6 %, rovnaká je aj miera spaľovania týchto odpadov bez využitia energie. Na porovnanie v Rakúsku je miera energetického využitia nebezpečných odpadov až 16 %, recyklácia dosahuje 25 % a skládkovanie len 5 %.

Pri nakladaní s nebezpečným odpadom v SR je kritickou skutočnosťou vysoký podiel tzv. iného spôsobu nakladania s odpadom. Súčasný systém evidencie odpadov pre viac ako 32 %, resp. 130-tis. ton nebezpečného odpadu, neumožňuje zodpovedne preukázať, akým spôsobom sa s týmto odpadom nakladalo. Energetické zhodnocovanie, resp. spaľovanie nebezpečných odpadov sa na Slovensku realizuje v piatich spaľovniach a v troch cementárňach. Nízka miera termického spracovania odpadov je daná obmedzenou kapacitou v týchto zariadeniach. Spoluspaľovanie odpadov v cementárňach je navyše obmedzené len na vybrané druhy nebezpečných odpadov. Reálna kapacita týchto zariadení môže byť na úrovni maximálne 25-tis. ton nebezpečných odpadov.

Produkcia nebezpečných odpadov vhodných na energetické zhodnotenie sa odhaduje na 80-tis. ton ročne. Chýbajúca kapacita takýchto zariadení v SR je na úrovni 60-tis. ton, a to len na nebezpečný odpad, ktorý každoročne vzniká hlavne v priemysle. Ďalšou významnou skupinou sú odpady, ktoré môžu vznikať pri sanácii environmentálnych záťaží. V prípade ex-situ sanácií záťaží s obsahom PCB alebo gudrónov neexistujú v podstate vôbec žiadne voľné kapacity na termické spracovanie takýchto odpadov.

Hlavným motorom budovania nových kapacít na energetické zhodnotenie nebezpečných odpadov na Slovensku je automobilový priemysel. Prítomnosť štyroch svetových výrobcov automobilov, v krátkej budúcnosti už piatich, na Slovensku zvyšuje tlak na rozvoj práve takýchto kapacít. Automobilový priemysel, uvedomujúc si svoju zodpovednosť za životné prostredie, kladie na prvé miesto nakladanie s odpadmi v súlade s hierarchiou odpadového hospodárstva. Uplatňovanie princípu zero waste to landfill je snahou odkloniť odpad zo skládok na vyššie úrovne nakladania s odpadom. Práve mnohé druhy odpadov, ktoré vznikajú pri výrobe automobilov, majú vysoký energetický potenciál a sú vhodné na energetické využitie (kaly, adsorbenty, znečistené farby, lepidlá a tmely…).

Na rozdiel od komunálneho odpadu, ktorý na energetické zhodnocovanie používa technológiu roštového kotla, v prípade nebezpečných odpadov je najuniverzálnejšou technológiou rotačná pec s komorou na dohorenie. Špecifické využitie našli spaľovne s fluidným lôžkom na termické spracovanie rôznych druhov kalov. Zostávajúce technologické kroky sú rovnaké ako v prípade systému s roštovým kúreniskom, horúce spaliny vznikajúce v rotačnej peci, resp. fluidnom lôžku, sú vedené cez teplovýmenné plochy kotla na výrobu vodnej pary. Technológia čistenia spalín je tiež podobná ako v prípade zariadení ZEVO na komunálny odpad.

Rotačná pec

Spaľovne s rotačnou pecou sú robustné a vhodné takmer na všetky typy odpadov, pevné, pastovité aj kvapalné. Prioritne sa tieto typy spaľovní využívajú na spracovanie nebezpečných odpadov a odpadov zo zdravotnej starostlivosti.

Prevádzková teplota rotačných pecí sa pohybuje až do 1 450 °C a práve schopnosť dosiahnuť takúto vysokú prevádzkovú teplotu je dôvodom využívania tejto technológie na spracovanie nebezpečných odpadov. Podľa smernice o priemyselných emisiách sa spaľovanie nebezpečných odpadov musí uskutočňovať pri minimálnej teplote 1 100 °C (v porovnaní s minimálnou teplotou 850 °C pre nie nebezpečný odpad). Takáto vysoká prevádzková teplota už vyžaduje špeciálne materiálové vyhotovenie.

Rotačné pece predstavujú z konštrukčného hľadiska valcový reaktor, mierne naklonený vo svojej horizontálnej osi, ktorý je uložený na otočných valčekoch umožňujúcich rotačný pohyb. Práve tento pohyb spôsobuje dokonalé premiešanie odpadu a dobrý kontakt so spaľovacím vzduchom. Doba zdržania odpadu v reaktore sa pohybuje od 30 do 90 minút. Dávkovanie odpadu do reaktora závisí od konzistencie odpadu. Pri spaľovaní nebezpečných odpadov s cieľom dosiahnutia dokonalej deštrukcie toxických látok sa používa ešte dopaľovacia komora.

Fluidné lôžko

Spaľovne s fluidným lôžkom sa používajú pri spaľovaní mechanicky upravených rôznych prúdov odpadov. Prioritne sa technológia fluidného lôžka používa pri spracovaní čistiarenských kalov.

Konštrukčne má fluidný reaktor tvar vertikálneho valca, v ktorého dolnej časti sa nachádza lôžko z inertného materiálu (piesok alebo popol), ktoré sa „fluidizuje“ prechodom horúceho vzduchu. Odpad je do reaktora kontinuálne dávkovaný z hornej časti a padá do fluidného lôžka. Prvé dva kroky spaľovacieho procesu prebiehajú vo fluidnom lôžku, kde teplota dosahuje úroveň okolo 650 °C, zatiaľ čo kroky 3 a 4 sa uskutočňujú vo voľnom priestore nad fluidným lôžkom. Teplota lôžka je jedným z kritických parametrov, pri vyššej teplote môže dochádzať k taveniu popola a k aglomerácii častíc, čoho výsledkom je zrútenie fluidnej vrstvy. Vo voľnom priestore nad fluidným lôžkom sa teplota pohybuje na úrovni 850 – 950 °C, pri ktorej prebieha 3 a 4 krok spaľovacieho procesu. Prevádzkovou výhodou fluidného lôžka je veľmi dobré premiešanie paliva v lôžku, rovnomerná teplota a koncentrácia kyslíka. Táto výhoda umožňuje v reaktore s fluidným lôžkom spracovať odpad v širokom rozsahu hodnôt výhrevnosti od 3 do 30 MJ/kg (v porovnaní s 8 – 12 MJ/kg pre roštové kúreniská).

Podľa konštrukčného riešenia rozlišujeme tri typy reaktorov s fluidným lôžkom:

  • reaktor s prebublávajúcim fluidným lôžkom (BFB) – inertný materiál je premiešavaný, ale vzostupný pohyb pevných častíc nie je významný,
  • reaktor s rotujúcim fluidným lôžkom – fluidné lôžko rotuje, čím sa dosahuje dlhší čas zdržania v spaľovacej komore,
  • reaktor s cirkulujúcim fluidným lôžkom (CFB) – materiál lôžka je recirkulovaný s použitím cyklónu, vyššia rýchlosť plynu v spaľovacej komore je zodpovedná za čiastočné unášanie paliva a materiálu lôžka, ktoré sa musia recirkulovať späť do spaľovacieho priestoru.

Záver

Legislatívny rámec v oblasti nakladania s odpadmi na Slovensku plne rešpektuje európske štandardy a zohľadňuje ambiciózne ciele recyklácie a skládkovania komunálneho odpadu. Napriek jednotnej legislatíve a rovnakým cieľom je však úroveň odpadového hospodárstva v členských krajinách EÚ diametrálne odlišná. Je teda evidentné, že na dosiahnutie týchto cieľov treba definovať aj cestu, resp. koncepciu. Výhodou Slovenska je, že nemusí túto koncepciu udržateľného odpadového hospodárstva definovať od nuly, stačí sa inšpirovať z úspešných koncepcií, neopakovať rovnaké chyby a využiť ponúkané skúsenosti.

Strategické dokumenty SR musia reflektovať ciele nakladania s komunálnym odpadom a vychádzať z reálnych prognóz vývoja vzniku komunálneho odpadu. Odklon prúdu komunálnych odpadov od dnes dominantného skládkovania je možný len budovaním dostatočných kapacít na materiálové a energetické zhodnocovanie odpadov. Ak predpokladáme v roku 2035 vznik 3,2 mil. ton komunálneho odpadu, tak v oblasti recyklácie treba dobudovať alebo rozšíriť existujúce domáce spracovateľské kapacity pre viac ako jeden milión ton odpadov ročne. Súčasne treba v prípade reziduálneho odpadu, ktorý nie je možné recyklovať, vybudovať nové zariadenia na jeho energetické zhodnocovanie v objeme 900-tis. ton ročne. Budovanie týchto chýbajúcich kapacít je o to naliehavejšie, že súčasná kapacita skládok sa vyčerpá v horizonte 10 rokov.

Z pohľadu energetického zhodnocovania komunálnych odpadov je preukázateľne najspoľahlivejšou a environmentálne najpriaznivejšou technikou na spracovanie zmesového komunálneho odpadu priame spaľovanie v roštovom kúrenisku s kombinovanou výrobou elektrickej energie a tepla s integrovaným viacstupňovým čistením spalín. Konvenčná technológia priameho spaľovania nevyžaduje žiadnu náročnú predúpravu zmesového komunálneho odpadu. Budovanie nových kapacít pre mechanicko-biologickú úpravu komunálneho odpadu je pri tejto technológii úplne zbytočné. Nízkonákladové technológie MBT produkujú z odpadu palivo (RDF), ktoré nespĺňa kvalitatívne parametre na použitie v cementárenských peciach a na jeho iné využite na Slovensku neexistujú žiadne zariadenia. Výroba kvalitného RDF zo zmesového komunálneho odpadu, spĺňajúceho požiadavky na použitie v cementárňach, vyžaduje sofistikovanú technológiu MBT, ktorá je však ekonomicky nerentabilná a navyše stále produkuje významné množstvo odpadu, ktoré je nevyhnutné skládkovať. Vývoj v západných krajinách EÚ jasne naznačuje, že technológia MBT je dnes prekonaná a jej význam bol v minulosti neodôvodnene preceňovaný.

Súčasné moderné state-of-the-art technológie ZEVO na zhodnotenie zmesového komunálneho odpadu ponúkajú komplexné environmentálne a ekonomické riešenie pre nerecyklovateľné komunálne odpady. Správnou lokalizáciou ZEVO s celoročným využitím tepla možno dosiahnuť vysokú energetickú účinnosť, minimalizuje sa uhlíková stopa a umožní sa separácia kovov z tuhých zvyškov a ich finálna materiálová recyklácia v stavebníctve. Aplikáciou inovatívnych techník na zachytávanie uhlíka sa technológia ZEVO môže stať uhlíkovo negatívna a výrazne tak môže prispieť k dekarbonizácii slovenského hospodárstva.

Odporúčaná koncepcia rozvoja odpadového hospodárstva v súlade s princípmi obehového hospodárstva

1.1 Podporovať triedenie komunálnych odpadov na mieste ich vzniku, zvyšovať povedomie obyvateľov predovšetkým v oblasti triedenia biologicky rozložiteľných odpadov vrátane kuchynského odpadu. Cieľom opatrenia je dosiahnuť čo najvyššiu kvalitu triedených zložiek komunálneho odpadu, jednak aby sa minimalizovali náklady na následné dotriedenie a recykláciu separovaných zložiek komunálneho odpadu a jednak aby sa znížil objem zmesového komunálneho odpadu.

1.2 Aplikovať techniky biologickej úpravy odpadov (kompostovanie, aeróbne spracovanie, anaeróbna fermentácia…) len pre biologicky rozložiteľný kuchynský odpad (BRKO) najvyššej kvality, pri ktorom možno vylúčiť riziko kontaminácie pôd nebezpečnými látkami, resp. mikroplastami. V opačnom prípade preferovať spracovanie takéhoto odpadu energetickým zhodnotením v ZEVO.

1.3 V mestách a obciach, ktoré môžu svoj odpad energeticky zhodnocovať, vypracovať ekonomickú analýzu zavedenia oddeleného zberu kuchynského biologického odpadu.

1.4 Pokračovať v ďalšom progresívnom zvyšovaní poplatkov za skládkovanie komunálneho odpadu.

1.5 V rámci prípravy budúcich programov odpadového hospodárstva realizovať inventarizáciu disponibilných kapacít súčasných skládok. Na regionálnom princípe posudzovať budovanie nových skládok, resp. rozširovanie kapacít existujúcich skládok s ohľadom na spádovú oblasť budúcich zariadení na energetické využitie odpadov.

1.6 Technológie mechanickej predúpravy realizovať prioritne na spracovanie priemyselných odpadov (napr. zmiešané obaly a pod.) na výrobu alternatívnych palív RDF, ktoré spĺňajú prísne štandardy kvality na spoluspaľovanie v cementárňach.

1.7 Vybudovať nové dostatočné kapacity alebo podporiť rozširovanie kapacít existujúcich zariadení na materiálové zhodnotenie komunálneho odpadu na úroveň 1 mil. ton ročne.

1.8 Vybudovať nové kapacity a rozširovať kapacity existujúcich zariadení na energetické využitie odpadu na úroveň 900-tis. ton zmesového komunálneho odpadu ročne. Prioritne lokalizovať nové zariadenia do blízkosti krajských miest, teda do miest s vysokou produkciou komunálneho odpadu, kde však možno zároveň využiť existujúcu infraštruktúru na celoročné vyvedenie tepla.

1.9 Aplikovať legislatívne zmeny týkajúce sa nakladania s kalmi produkovanými čistiarňami odpadových vôd s cieľom maximalizovať možnosť ich úpravy a následného energetického zhodnotenia.

1.10 Vytvoriť legislatívne podmienky na zásadné zintenzívnenie oddeleného zberu nebezpečných odpadov z domácností s cieľom zníženia ich podielu v zmesovom komunálnom odpade. Pre tento prúd odpadov, ako aj pre nebezpečné odpady z priemyslu vytvoriť podmienky na vybudovanie nových kapacít na energetické využitie nebezpečného odpadu, ktoré sú oproti klasickým ZEVO špeciálne prispôsobené na tento typ odpadu a vybavené v zmysle BAT a Európskej legislatívy primeraným zariadením na čistenie spalín a nakladanie s nebezpečným odpadom.

1.11 Samostatným zákonom alebo iným vhodným legislatívnym predpisom zaviesť poplatok za energetické zhodnotenie nebezpečných odpadov pre obec, na ktorej území sa nachádza zariadenie na energetické zhodnotenie nebezpečných odpadov.

Ladislav Halász
regionálny riaditeľ ewia, a.s. a viceprezident CEWEP
ladislav.halasz@ewia.sk